Download NOCIONES FUNDAMENTALES DE QUÍMICA

NOCIONES FUNDAMENTALES
QUÍMICA
MATERIA
“Es todo aquello que tiene masa y ocupa un volumen”. Tiene
energía. Es medible y perdura en el tiempo.
CUERPO
“Porción de materia con límites propios y definidos”.
Cuerpo=objeto sólido. Líquidos y gases tienen forma del
recipiente.
SUSTANCIA
“Es una clase particular de materia, homogénea, de
composición fija y químicamente definida”.
CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA
Sustancias Puras y Mezclas
SUSTANCIAS PURAS
No varían en su naturaleza y
composición.
Elementos y compuestos
MEZCLAS
Formadas por 2 o más
sustancias puras.
Composición variable
Homogéneas y heterogéneas
Los Elementos no se
descomponen en otros.
Tienen símbolo. Se conocen
115 elementos
Las mezclas homogéneas,
llamadas disoluciones, no se
distinguen los componentes.
Los Compuestos constituidos En las mezclas
heterogéneas, se distinguen
por 2 o más elementos en
los componentes.
proporciones fijas.
FENÓMENOS FÍSICOS Y QUÍMICOS
Diferencias:
MEZCLA
COMBINACIÓN
1. Las sustancias intervienen en
cantidades variables.
1. Las sustancias intervienen en
cantidades fijas e invariables.
2. Las sustancias que intervienen
conservan sus propiedades.
2. Las sustancias que intervienen
adquieren propiedades diferentes.
3. La formación de la mezcla no
origina cambios energéticos
3. Origina un desplazamiento o
absorción de calor.
4. Los componentes pueden
separarse por procedimientos
físicos: decantación, filtración,
cristalización.
4. Los componentes pueden
separarse únicamente por otra
reacción química.
5. No aparece ninguna sustancia
nueva.
5. Aparecen una o varias
sustancias nuevas.
HCl
+
NaOH
NaCl
Ácido
clorhídrico
Hidróxido
de sodio
Cloruro de
sodio
Altamente
corrosivo
Altamente
corrosivo
La utilizamos
todos los días
Pueden dañar
seriamente la piel y
los tejidos
+
H 2O
Agua
Neutra
Sodio, Necesario Indispensable
para el cuerpo
para la vida
humano
MASA Y PESO
En la vida diaria son confundidos.
MASA
Es la cantidad de materia de un cuerpo. La unidad de masa, es
el kilogramo (kg).
PESO
Es la fuerza con que un cuerpo es atraído por la gravedad de la
tierra. Unidad de masa, el Newton. (N)
Diferencia entre masa y peso
CARACTERÍSTICAS DE MASA
CARACTERÍSTICAS DE PESO
1.- Es la cantidad de materia
2.- Se mide con una balanza
3.- Su valor es constante
4.- Su unidad de medida, el
kilogramo.
1.- Fuerza que ocasiona la caída
2.- Se mide con un dinamómetro
3.- Su valor varía, según la ubicación
4.- Su unidad de medida, el Newton.
DENSIDAD Y PESO ESPECÍFICO
DENSIDAD
Es la cantidad de masa contenida en un determinado volumen.
Un objeto pequeño y pesado, (piedra), es más denso que un
objeto grande y liviano hecho de corcho o de espuma.
PESO ESPECÍFICO
El peso específico de una sustancia se define como su peso por
unidad de volumen.
ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LAS SUSTANCIAS
SÓLIDOS
Los sólidos se caracterizan por una tendencia a
mantener su integridad estructural. Muchos sólidos
tienen dureza y rigidez otros son más flexibles. Un
ejemplo, “hielo”. COHESIÓN ELEVADA
LÍQUIDOS
Sus moléculas tienen viscosidad. Las partículas
constituyentes son más débiles, no hay rigidez, se adapta a
su contenedor. Son difíciles de comprimir. Un ejemplo es el
“agua”. COHESIÓN MENOR
ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LAS SUSTANCIAS
GASEOSOS
Es un estado de agregación, sin cohesión, como en un
gas. No opone resistencia a los cambios de forma. Un
ejemplo, agua en estado gaseoso. COHESIÓN CASI NULA
PLASMA
Es un gas ionizado, los átomos que lo componen se han
separado de algunos de sus electrones. Es un estado
parecido al gas pero compuesto por aniones y cationes
(iones, separados entre sí y libres, por eso es un
excelente conductor. Un ejemplo, el Sol.
CAMBIO DE LOS ESTADOS DE LA MATERIA
La fusión, cambio de sólido a líquido.
Por el contrario la solidificación o congelación es lo
inverso, de líquido a sólido.
La vaporización, cambio de líquido a gas.
Por el contrario la licuación o condensación es lo
inverso, de gas a líquido.
La sublimación, cambio de sólido a gas.
Por el contrario la cristalización es lo inverso,
de gas a sólido.
La ionización, cambio de gas a plasma.
Lo contrario, se llama deionización.
CONSTITUCIÓN DE LA MATERIA
Protones
Envoltura
Neutrones
Núcleo
Electrones
Protones
Neutrones
PARTÍCULA
Hadrones
Nucleones
Bariones
Electrón
Leptón
SÍMBOLO
CARGA ELÉCTRICA
MASA / PESO
PROTÓN
p+
+1
1
NEUTRÓN
n°
0
1
ELECTRÓN
e-
-1
0
NIVELES DE ENERGÍA
En la parte externa del átomo se encuentran los electrones, girando
velozmente, distribuidos en niveles de energía.
El átomo es eléctricamente neutro, debido a que el número de
electrones es igual al número de protones.
En orbitas circulares y elípticas y giran alrededor del núcleo,
llamados niveles 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7, ó niveles K, L, M, N, O, P, y Q,
de dentro hacia fuera. Un átomo puede tener hasta 7 niveles,
(número quántico principal)
En el nivel externo, están los electrones de valencia; por su número
y su tendencia
a completar el “octeto electrónico” ocurren las combinaciones
químicas, los átomos intercambian o comparten electrones y
consiguen tener en el último nivel 8 o 2 electrones.
NIVELES
K
L
M
N
O
P
Q
# MÁXIMO DE e-s
2
8
18 32 18
8
2
SUBNIVELES DE ENERGÍA
2 e- por
orbital
Se encuentran entre los niveles, como entrepisos.
NIVELES
SUBNIVELES
El nivel K, 1 subnivel
El nivel L, 2 subniveles
El nivel M, 3 subniveles
El nivel N, 4 subniveles
1s
2s, 2p
3s, 3p, 3d
4s, 4p, 4d, 4f
ORBITALES





SUBNIVELES
# MAX. POR SUBNIVEL
El subnivel “s” admite
2 eEl subnivel “p” admite
6 eEl subnivel “d” admite
10 eEl subnivel “f” admite
14 e-
# MAX. POR NIVEL
2 e8 e18 e32 e-
TEORÍA ATÓMICA DE DALTON
EN 1809 DALTON PUBLICABA:
1.- CADA ELEMENTO QUÍMICO SE COMPONE DE DIMINUTAS
PARTÍCULAS INDIVISIBLES
(A = SIN Y TOMOS = PARTE)
2.- EL ÁTOMO TENDRÍA FORMA ESFÉRICA Y SERÍA COMPACTO.
ÁTOMOS IGUALES TIENEN LAS MISMAS CARACTERÍSTICAS,
ÁTOMOS DIFERENTES, DIFERENTES CARACTERÍSTICAS.
3.- LA COMBINACIÓN QUÍMICA CONSISTE EN LA UNIÓN O
SEPARACIÓN DE ÁTOMOS.
4.- ÁTOMOS DE DISTINTOS ELEMENTOS PUEDEN UNIRSE ENTRE
SÍ.
(ESTA PROPUESTA DE MODELO ATÓMICO ES LA BASE DEL MODELO
ACTUAL, OTROS CIENTÍFICOS PROFUNDIZAN SOBRE ESTE TEMA DANDO
CADA VEZ MÁS DETALLES.
MODELO ATÓMICO DE JOSEPH THOMPSON
1.- El átomo tenía un núcleo con carga positiva y con gran
cantidad de masa, era duro y contenía protones y neutrones.
2.- Tiene otra zona exterior, la envoltura, con poca masa, en la
que están los electrones que son negativos.
3.- Los electrones giran a gran velocidad alrededor del núcleo
como los planetas en el sistema solar.
4.- El tamaño del núcleo es unas 10.000 veces menor que el
diámetro del átomo.
5.- La fuerza de atracción lo mantiene en movimiento circular,
equilibrando la fuerza centrífuga para evitar que el electrón salga
de su órbita.
MODELO ATÓMICO DE NIELS BÖHR
1.- Los electrones giran alrededor del núcleo pero no en
órbita fija, se mueven en una “zona”. REEMPES
2.- Cada órbita tiene una energía característica (nivel de
energía).
3.- Cuando un electrón recibe suficiente energía salta a
un nivel superior, es inestable. Este proceso se llama
“excitación”, si desciende a un nivel inferior emite
radiación (forma de energía).
4.- Todo paso de electrones de una órbita a otra se
realiza con absorción o desprendimiento de energía.
(unidad de energía = fotón)
ENERGÍA
ENERGÍA
Capacidad para obrar, transformar o poner en
movimiento. En física, «energía» se define como la
capacidad para realizar un trabajo.
ENERGÍA Y SUS FORMAS
Energía mecánica,
Energía cinética: relativa al movimiento.
Energía potencial: la asociada a la posición dentro de un campo
de fuerzas conservativo.
Energía radiante: la energía que poseen las ondas
electromagnéticas.
Energía calórica: la cantidad de energía que la unidad de masa
de materia puede desprender al producirse una reacción
química de oxidación.
Energía eléctrica: resultado de la existencia de una diferencia de
potencial entre dos puntos.
Energía interna, que es la suma de la energía mecánica de las
partículas constituyentes de un sistema.
Energía térmica, que es la energía liberada en forma de calor,
obtenida de la naturaleza (energía geotérmica) mediante la
combustión.
CALOR Y TEMPERATURA
El calor es la transferencia de energía entre diferentes cuerpos o
diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a
distintas temperaturas. Este flujo siempre ocurre desde el
cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor
temperatura, hasta que se encuentren en equilibrio térmico.
La temperatura es una magnitud referida a las nociones
comunes de caliente o frío. Un objeto más "caliente" que otro
puede considerarse que tiene una temperatura mayor, y si es
frío, se considera que tiene una temperatura menor. A medida de
que sea mayor la energía sensible de un sistema, se observa que
éste se encuentra más "caliente"; es decir, que su temperatura
es mayor
Temperatura
Todos los cuerpos tienen un nivel térmico que puede ser medido
en grados por las diferentes escalas.
100°
212°
373°
672°
0°
32°
273°
492°
Celsius
Relación de las 4 escalas.
Practicar conversiones
Farenheit
Kelvin
Rankine
La formula general de conversión es:
ºC = ºF -32 = ºK -273 = R -492
5
9
5
9
CONVERSIÓN DE TEMPERATURAS
ºC = ºF -32 = ºK -273 = R -492
5
9
5
9
¿A cuantos °F equivalen 37°C?
ºC
5
=
ºF -32
9
ºF -32 = °C
9
5
Operaciones
ºF = 333 + 32
5
ºF = 66,6 + 32
Despejamos °F=
ºF = °C x 9 + 32
5
Reemplazamos °C
ºF = 37°C x 9 + 32
5
ºF = 98,6