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QUÍMICA
Todo lo que existe en el universo está compuesto de Materia. La Materia se
clasifica en Mezclas y Sustancias Puras. Las Mezclas son combinaciones de
sustancias puras en proporciones variables, mientras que las sustancias puras
comprenden los compuestos y los elementos. Los compuestos están formados por
una combinación de elementos en una proporción definida.
Si se hace reaccionar Sodio (Na) con Cloro (Cl2) se obtendrá Na1Cl1
exclusivamente y no sustancias tales como Na0.5Cl2.3 o mezclas raras.
Las Mezclas se clasifican en Mezclas Homogéneas (Soluciones) y Mezclas
Heterogéneas. En una Mezcla Heterogénea pueden distinguirse con facilidad las
diferentes fases que forman la Mezcla, mientras que en una Mezcla Homogénea no
hay distinción de fases.
Las Mezclas se separan en sus componentes por procesos físicos, mientras que los
Compuestos se separan en sus constituyentes por procesos químicos
DEFINICIONES
Materia: es cualquier cosa que ocupa espacio y posee Masa.
Elemento: es una sustancia que no puede descomponerse en otras más simples. (
Ejemplos: Oxígeno, Nitrógeno, Carbón)
Compuesto: es una sustancia formada por dos o más elementos en proporciones
Definidas. (Ejemplos: Cloruro de Sodio, Agua, Sacarosa).
Mezcla: es la combinación de 2 o más sustancias puras cuya composición es
variable (Ejemplos: Plástico, Vidrio, Aire, Piedras, Agua y Aceite, etc)
Mezcla Heterogénea: es una mezcla no uniforme y consiste de partes que son
físicamente distintas (Piedras en Agua, Agua y Aceite, etc).
Mezcla Homogénea: es una mezcla uniforme en su Totalidad y suele llamarse
solución (Ejemplo: Aire, Sal en Agua). Las Aleaciones (Mezcla de Metales) son
soluciones sólidas.
Ejercicio: Clasifique los siguientes Materiales en las siguientes categorías:
Mezcla Heterogénea, Mezcla Homogénea, Compuesto, Elemento.
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Coca Cola
Mercurio
Madera
Acero
Escombro
Acido Acético
Teoría Atómica
Entre 1803 y 1808 John Dalton propone una teoría atómica compuesta de los
siguientes postulados:
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Los elementos están compuestos de partículas extremadamente pequeñas llamadas
átomos.
Todos los átomos del mismo elemento son similares entre sí y diferentes de los
átomos de otro elemento.
La separación de átomos y la unión se realiza en las reacciones químicas. En estas
reacciones, ningún átomo se crea o destruye y ningún átomo de un elemento se
convierte en un átomo de otro elemento.
Un compuesto químico es el resultado de la combinación de átomos de dos o más
elementos en una proporción numérica simple.
Además de la teoría atómica de Dalton surgieron otras leyes que concordaban con lo
expuesto por Dalton:
Ley de la Conservación de la Masa: La Materia no se crea ni se destruye, sólo se
transforma.
Ley de las Proporciones Definidas: Un Compuesto Puro siempre contiene los mismos
elementos combinados en las mismas proporciones en masa.
Ley de las Proporciones Múltiples: Cuando dos elementos A y B forman más de un
compuesto, las cantidades de A que se combinan en estos compuestos, con una cantidad
fija de B, están en relación de números pequeños enteros.
La Ley Periódica
Entre 1817 y 1829 Johann Döbereiner propuso el primer sistema de clasificación de los
elementos llamado “Triadas”. Este sistema se basaba en que las propiedades de los
elementos de dicha triada ordenada por pesos atómicos eran similares y que el peso atómico
del segundo elemento era igual al promedio de los pesos atómicos del primero y el tercero.
Algunas de las Triadas eran: [Ca, Sr, Ba], [Li, Na, K], [Cl, Br, I], [S, Se, Te].
Entre 1863 y 1866 John A. Newlands propuso la “Ley de las Octavas” en la cual los
elementos se agrupan por orden creciente de peso atómico y supuestamente el octavo
elemento tenía propiedades similares al primero, el noveno al segundo, el décimo al tercero,
etc... En otras palabras se comparó la relación de los elementos con las Octavas de las
Notas Musicales.
En 1869 Julius Lothar Meyer y Dimitri Ivanovich Mendeleev propusieron la primer “Ley
Periódica”:
“Cuando los Elementos se estudian en orden creciente de pesos atómicos, la similitud de las
propiedades ocurre periódicamente”
Mendeleev dejó espacios vacíos para elementos aún no descubiertos e hizo predicciones
sobre las propiedades de éstos. Posteriormente se llegó a la conclusión de que la
Periodicidad dependía de otra variable y no del Peso Atómico.
Entre 1913 y 1914 Henry Moseley basado en estudios de Rayos X propone la Ley
Periódica actual:
“Las Propiedades Físicas y Químicas de los Elementos son una Función periódica del
Número Atómico”
No. de Neutrones = A - Z
donde A es el número de masa
Un mismo elemento puede poseer un número diferente de neutrones. Estos elementos son
llamados Isótopos.
Los Números Cuánticos
Los números cuánticos determinan la región del espacio-energía de mayor probabilidad
para encontrar a un electrón. El desarrollo de la Teoría Cuántica fue realizado por Plank,
Maxwell, Schrödinger, Pauling, Heisenberg, Einstein, De Broglie y Boltzmann
Descripción de los Números Cuánticos:
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n = Número Cuántico Principal: proporciona el Nivel y la distancia promedio
relativa del electrón al Núcleo. n posee valores de 1, 2, 3,....
l = Número Cuántico Azimutal: proporciona el subnivel. cada orbital de un subnivel
dado es equivalente en energía, en ausencia de un campo magnético. l posee valores
desde 0 hasta n-1.
m = Número Cuántico Magnético: Define la orientación del Orbital. m posee
valores desde -l pasando por 0 hasta +l
s = Número Cuántico de Spin: Define el giro del Electrón. s posee valores de +1/2 y
-1/2.
Principio de Incertidumbre de Heisenberg: “Es imposible
simultáneamente la posición exacta y el momento exacto del electrón”
determinar
Principio de Exclusión de Pauli: “Dos electrones del mismo átomo no pueden tener
los mismos números cuánticos idénticos y por lo tanto un orbital no puede tener más de
dos electrones”. El Número máximo de electrones por nivel es 2(n)2
Configuración Electrónica
El orden de construcción para la configuración electrónica es el siguiente:
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d107p68s2
Ejemplo: Determine la configuración electrónica del Sodio (Z = 11).
Na = 1s22s22p63s1