QUÍMICA GENERAL

Química es el nombre de una ciencia que suele ser mencionada como la evolución de la alquimia. Los químicos se encargan de estudiar la composición, la estructura, las propiedades y los cambios de una materia.

Objetivos de la química

La primera finalidad de la Química es averiguar cómo los materiales pueden identificarse o distinguirse, no en lo que se refiere a cuerpos u objetos representados por vocablos, como «vaso» o «llave», sino más bien por las substancias de que están formados los objetos, expresadas por palabras como «vidrio» o «hierro». La Química no está interesada en las propiedades accidentales o atributos tales como el tamaño y la forma sino en las propiedades específicas de la clase de materia que pueden reconocerse en cualquier cuerpo formado por ella. Así, por ejemplo, una moneda de plata, una copa de plata y un electrodo de plata difieren en tamaño, forma, utilidad e incluso aspecto estético, pero desde el punto de vista químico son esencialmente lo mismo al estar formados por el mismo metal, la plata.

Por último, la Química no se limita al estudio de las substancias que componen los seres vivos e inanimados existentes sobre la tierra, así como de las que constituyen las estrellas, sino que, más importante, extiende incluso su finalidad al descubrir incesantemente nuevas substancias que no se encuentran en la Naturaleza y cuyas propiedades y aplicaciones las hacen en muchísimos casos de incalculable valor.

Relación de la Química con otras ciencias

La Química trata esencialmente de la composición y el comportamiento de la naturaleza y se encuentra íntimamente relacionada con otras ciencias como la Física, el cual es una ciencia que también estudia la materia y la energía así como los cambios físicos que ocurren en naturaleza. La Biología es una ciencia que estudia a los seres vivos. En 1900 se establece la Bioquímica, al unirse ciertas áreas de Química y la Biología, áreas como Química de los microorganismos. Con las Matemáticas se relaciona por la necesidad de la representación numérica de los fenómenos que acontecen en la naturaleza realizado también por medio de estadísticas. La Historia proporciona acontecimientos y fechas sobre descubrimientos que son importantes para el trabajo de la Química.

La Geografía es una ciencia que se relaciona con la Química ubicando en forma exacta los lugares donde se encuentran los yacimientos de algunas substancias. Con la Ingeniería, se relaciona debido a la necesidad de construir instalaciones industriales que permitan la producción masiva de ciertas substancias y con la economía debido al interés de crear métodos para producir sustancias a precios competitivos con otros procesos. Con la Ecología, se relaciona debido a la necesidad de proteger el medio ambiente, particularmente conectado con los actuales problemas de contaminación. Con la Agricultura se relaciona debido al empleo de fertilizantes que permiten obtener cosechas con mayores rendimientos por hectárea cultivada.

La química está entre nosotros

Estamos rodeados, la química está entre nosotros: está en los microcomponentes de los celulares, en la pasta de dientes, en el blue de nuestros blue-jeans, en el humo que sale de nuestras bocas cuando hace frío, en el charco debajo de la heladera después de un corte de luz y hasta en las sensaciones que nos invaden cuando nos enamoramos.

Y como la química es la ciencia que estudia de qué están hechas las cosas, en este libro los autores ponen la lupa en el mundo que nos rodea para desentrañar la verdad de los átomos y las moléculas que lo componen; nos ayudan a perderles el miedo a las fórmulas y a ese gráfico de colores que era el terror del colegio secundario llamado pomposamente tabla periódica de los elementos; nos explican las aplicaciones prácticas de esta ciencia, su utilización en algunas industrias para mejorar procesos y su intento por copiar a la naturaleza para crear un mundo nuevo y mejor para todos; nos cuentan por qué es peligroso que nos suba la bilirrubina y nos revelan si es cierto que existen productos que “no contienen químicos” (como se ufanan algunas publicidades).

Beneficios y prejuicios de la química

La química nos ha traído muchos beneficios, pero mal usados pueden hacer mucho daño:

Concreto transparente (mucha contaminación)
Refinación de la gasolina (se contamina el ambiente)
Uso del mercurio (mal usado puede causar enfermedades)
Descubrimiento de la fusión y fisión nuclear (bomba atómica)
Industria del papel (tala de árboles)
Pólvora (creación de armas)
Quema de basura (Demasiada contaminación)
Coca-Cola (hace daño)
Dinamita (Se usa como arma)
Oro (crea problemas psicológicos)
Petróleo (contamina y ha creado guerras)
Fertilizantes (pueden dañar plantas)
Medicinas (drogas; son malas en exceso)
Gas (te puedes intoxicar)
Ladrilleras (contaminación)
Plástico (no biodegradable)
Alcohol (daños a la salud)

El método científico: sus etapas

Los conocimientos que la humanidad posee actualmente sobre las diversas ciencias de la naturaleza se deben, sobre todo, al trabajo de investigación de los científicos. El procedimiento que éstos emplean en su trabajo es lo que se llamará MÉTODO CIENTÍFICO.

El método científico consta de las siguientes fases:

· Observación

Los científicos se caracterizan por una gran curiosidad y el deseo de conocer la naturaleza. Cuando un científico encuentra un hecho o fenómeno interesante lo primero que hace es observarlo con atención.

La Observación consiste en examinar atentamente los hechos y fenómenos que tienen lugar en la naturaleza y que pueden ser percibidos por los sentidos.

Ejemplo: Queremos estudiar si la velocidad de caída libre de los cuerpos depende de su masa. Para ello, dejamos caer, desde una misma altura una tiza y una hoja de papel. Observamos que la tiza llega mucho antes que el papel al suelo. Si medimos la masa de la tiza, vemos que ésta es mayor que la masa del papel.

· Formulación de hipótesis

Después de las observaciones, el científico se plantea el cómo y el porqué de lo que ha ocurrido y formula una hipótesis.

Formular una hipótesis consiste en elaborar una explicación provisional de los hechos observados y de sus posibles causas.

Ejemplo: Podemos formular, como hipótesis, el siguiente razonamiento: "Cae con mayor velocidad el cuerpo que posee mayor masa".

· Experimentación

Una vez formulada la hipótesis, el científico debe comprobar si es cierta. Para ello realizará múltiples experimentos modificando las variables que intervienen en el proceso y comprobará si se cumple su hipótesis.

Experimentar consiste en reproducir y observar varias veces el hecho o fenómeno que se quiere estudiar, modificando las circunstancias que se consideren convenientes.

Durante la experimentación, los científicos acostumbran a realizar múltiples medidas de diferentes magnitudes físicas. De esta manera pueden estudiar qué relación existe entre una magnitud y la otra.

Ejemplo: Si lanzamos la tiza junto a una hoja de papel arrugada, vemos que llegan al suelo prácticamente al mismo tiempo. Si seguimos esta línea de investigación y lanzamos una hoja de papel arrugada y otra hoja sin arrugar desde la misma altura, vemos que la hoja arrugada llega mucho antes al suelo.

· Emisión de conclusiones

El análisis de los datos experimentales permite al científico comprobar si su hipótesis era correcta y dar una explicación científica al hecho o fenómeno observado.

La emisión de conclusiones consiste en la interpretación de los hechos observados de acuerdo con los datos experimentales.

A veces se repiten ciertas pautas en todos los hechos y fenómenos observados. En este caso puede enunciarse una ley. Una ley científica es la formulación de las regularidades observadas en un hecho o fenómeno natural. Por lo general, se expresa matemáticamente.

Las leyes científicas se integran en teorías. Una teoría científica es una explicación global de una serie de observaciones y leyes interrelacionadas.

Ejemplo: A la vista de los resultados experimentales, se puede concluir que no es la masa la que determina que un objeto caiga antes que otro en la Tierra; más bien, será la forma del objeto la determinante. Como comprobación de nuestro resultado deducimos que nuestra hipótesis inicial era incorrecta. Tenemos, por ejemplo, el caso de un paracaidista: su masa es la misma con el paracaídas abierto y sin abrir; sin embargo, cae mucho más rápido si el paracaídas se encuentra cerrado.

MATERIA Y GENERALIDADES

La materia es todo aquello que ocupa un lugar en el en el espacio y tiene masa, por lo tanto, será todo lo que hace parte del universo físico. La materia la podemos encontrar en forma de sustancias puras o en forma de mezclas. Las sustancias puras son homogéneas y presentan un constitución fija e invariable en sus componentes, debido a ello no se pueden descomponer en sustancias más simples por métodos físicos (decantación, destilación, cromatografía, etc).

¿Qué es una Sustancia?

Una sustancia es una forma de materia que tiene una composición definida (constante) y propiedades características. Las sustancias difieren entre sí en su composición y pueden identificarse por su apariencia, olor, sabor y otras propiedades. Por Ejemplo: El agua, el amoniaco, el azúcar (sacarosa) , el oro y el oxigeno son sustancias.

¿Qué es una sustancia pura?

Una sustancia pura es un material homogéneo que siempre tiene la misma composición fija e invariable y cuyas propiedades físicas y químicas son siempre las mismas. Algunas pueden descomponerse mediante procesos químicos en otras sustancias más simples; por ejemplo, el Cloruro de sodio (sal común) , el azúcar.

Clasificación de las sustancias puras:

Las sustancias puras se clasifican en dos tipos: elementos y compuestos; ambos son homogéneos ya que mantienen sus propiedades características.

Los elementos.- Son también denominados sustancias simples elementales que constituyen la materia. Se combinan para formar los compuestos.

Los compuestos.- son denominados también Sustancias Compuestas; están formados por dos o más elementos unidos químicamente en proporciones fijas de masa.

¿Qué es una Mezcla?

Una mezcla es una combinación de dos o más sustancias en la cual las sustancias conservan sus propiedades características. Las mezclas no tienen una composición constante, por tanto, las muestras de aire recolectadas de varias ciudades probablemente tendrán una composición distinta debido a sus diferencias en altitud y contaminación, entre otros factores. Ejemplos: El aire, las bebidas gaseosas, y la leche son mezclas.

Mezcla homogénea

Las mezclas homogéneas son aquellas en las que los componentes de la mezcla no son identificables a simple vista. Una mezcla homogénea importante de nuestro planeta es el aire. El aire está formado por varios componentes como:

Oxígeno: Elemento O.
Nitrógeno: Elemento N.
Dióxido de carbono: Compuesto CO₂
Vapor de agua
Otros gases en menor cantidad.

Entre las mezclas homogéneas se distingue un tipo especial denominado disolución o solución. Al componente que se encuentra en mayor cantidad se le denomina solvente o disolvente y al que se encuentra en menor cantidad, soluto.

Mezcla heterogénea

Una mezcla heterogénea es aquella que posee una composición no uniforme en la cual se pueden distinguir a simple vista sus componentes y está formada por dos o más sustancias, físicamente distintas, distribuidas en forma desigual. Las partes de una mezcla heterogénea pueden separarse fácilmente. Pueden ser gruesas o suspensiones de acuerdo al tamaño. Mezclas gruesas: El tamaño de las partículas es apreciable, por ejemplo: las ensaladas, concreto, etc. Y suspensiones: Las partículas se depositan con el tiempo, por lo general tiene la leyenda "agítese bien antes de usar", por ejemplo: medicamentos, aceite con agua, etc.

Propiedades de la materia

PROPIEDADES ORGANOLEPTICAS

Las propiedades organolépticas son las características físicas de cualquier materia y que podemos percibir con nuestros sentidos: sabor, textura, olor y color. Se utilizan para evaluar materias sin instrumentos científicos y poder determinar si son óptimas para su finalidad.

EL GUSTO

Como se ha indicado anteriormente la percepción del gusto se efectúa en las papilas gustativas situadas en la lengua y en el paladar. Las sustancias no tienen en general un sabor único: lo que se percibe suele ser una sensación compleja originada por uno o más de los gustos básicos: ácido, salado, dulce y amargo.

Los productos que presentan gustos ácidos, salados y dulces permiten -en general- establecer reglas asociadas a las funciones químicas o a la estructura química del producto. Los gustos salinos provienen en general de sales inorgánicas; los gustos dulces pueden predecirse a partir de la estructura química; los gustos ácidos están definidos por funciones carboxílicas en producto orgánicos y en el gusto característico de los ácidos inorgánicos.

OLOR

La percepción del olor de los productos esta situada en las fosas nasales. Se emplean varias técnicas para evaluar olores. Además de las técnicas instrumentales que emplean cromatografos de gases y detectores de masas, las técnicas manuales implican el conocimiento de como los receptores perciben los olores. El gusto es menos dependiente de la intensidad, el olor es función de la interacción con los receptores olfativos y esta puede variar en intensidad (concentración), temperatura (más volátiles) y tiempo de exposición y en algunos casos la presencia de aditivos que aumentan la sensibilidad de los receptores (glutamato, inosinato, guanilato, etc).

EL COLOR

De las propiedades organolépticas es la que más fácilmente puede ser estandarizada su evaluación. Existen escalas de colores bien definidas que permiten comparar el color de soluciones líquidas y sólidos, y espectrofotometros especializados en la determinación del color.

No obstante se debe describir el color de los productos ya que hay matizaciones que sólo el ojo humano es capaz de hacer. Tanto en líquidos como en sólidos pueden presentarse interferencias en la percepción del color: transparencia, opalescencia en líquidos, tamaño de partícula, brillo, opacidad en sólidos.

OÍDO

El oído conforma los órganos de equilibrio y audición. También se le denomina órgano vestibulococlear dentro del estudio de la medicina.
Es un órgano que se encuentra muy desarrollado, principalmente en mamíferos inferiores terrestres y acuáticos, tal es el caso de los félidos y los grandes cetáceos en donde, gracias a su evolución fisioanatómica, se ha hiperdesarrollado mecanorreceptocitos especializados en destacar el sentido de equilibrio y audición en perfecta armonía. En el caso del ser humano esta evolución no está tan desarrollada.

En conjunto el estudio histoanatómico del oído se divide en tres partes, oído externo, oído medio y oído interno.

TACTO

El tacto proporciona sensaciones táctiles, de presión, térmicas y dolorosas, mediante estimulación de receptores nerviosos específicos, repartidos por toda la superficie cutánea.

La piel es el órgano más grande de nuestro organismo y el órgano de mayor sensibilidad táctil.

El sentido del tacto no solamente se encuentra en las manos, está presente en toda la piel que cubre nuestro cuerpo. Este sentido es tan extenso y complejo que el organismo cuenta con cuatro millones de receptores para percibir el dolor, 500 mil para sentir la presión, 150 mil para la percepción del frío y 16 mil para el calor.

Propiedades Físicas

Las propiedades físicas son aquellas que logran cambiar la materia sin alterar su composición. Por ejemplo, cuando moldeas un trozo de plastilina, sus átomos no se ven alterados de ninguna manera, pero exteriormente cambia su forma. Estas propiedades pueden variar en tres estados distintos como: Estado Sólido, Líquido y Gaseoso.

Por otro lado las propiedades físicas no involucran cambios en la naturaleza de las sustancias y pueden ser de dos tipos:

ü Especificas (Intrínsecas): Estas son independientes de la cantidad de la muestra, entre estas tenemos: dureza, densidad (d= m/v), maleabilidad, puntos de fusión y ebullición, ductilidad, conductividad eléctrica y térmica, entre otras.

Estas propiedades son necesarias para identificar a la materia, ya que son propias e invariables para cada una. Ejemplo: si contamos con una sustancia desconocida para nosotros, pero es sabido que su densidad es 13.6 g/mL, puede afirmarse con seguridad que esa sustancia es el elemento mercurio (Hg), puesto que esta densidad es una propiedad específica para este compuesto.

ü Generales (Extrínsecas): Estas son útiles para expresar las cantidades de las sustancias más no para identificarlas. Entre estas tenemos el peso, la masa y el volumen.

Ejemplo: si para la sustancia anterior la cual era mercurio (Hg) nos dijeran solo que su masa es de 1 Kg no podríamos identificarla, ya que podría ser 1 Kg de agua, del algodón, de hierro, etc.

PROPIEDADES	ORGAMOLECTICAS			INTENSIVAS		EXTENSIVAS
SUSTANCIAS	OLOR	SABOR		VISCOSIDAD	DENSIDAD	VOLUMEN	PESO
MIEL	Debil	dulce		10.000 cps	1,402 gr/ml a 1,413 gr/ml a 20 ºC	1 lt	800 gr
CHOCOLATE	Fuerte y oloroso	Acida		25.000 cps	200g/172.8cm3 = 1.157 g/cm3	18.510.51=194.25 cm3	700 gr
ACEITE DE MOTOR	Fuerte	petroleo		85-140cps	0,92	1 galon	4 kg
LECHE	Debil		dulce	3 cps	0.0002 gr/cc.	1 lt	1128 gr
MOSTAZA	Fuerte	petroleo		85-140cps	0.038 gr/cc.	0.25 lt	200 gr
SALSA DE TOMATE	fuerte		dulce	3 cps	0.086 gr/cc.	0.50 lt	700 gr

Propiedades químicas de la materia

Son propiedades que se manifiestan cuando una substancia se combina con otra y que además definen los cambios en la estructura molecular de la materia cuando se le aplica a esta una determinada clase de energía. Algunas de las características químicas de la materia son:

Combustión, es una reacción química en la que se presenta una oxidación apresurada de la materia que la padece; se caracteriza por un aumento exagerado en la temperatura frecuentemente acompañado de luz y posibles pequeños ruidos durante el proceso. Cuando se trata de combustibles comunes sucede una reacción química entre la substancia y el oxígeno de la atmosfera y como consecuencia se forma dióxido de carbono, agua y monóxido de carbono además de otros compuestos como dióxido de azufre.

Corrosión, es una reacción química o electroquímica entre un material y el medio ambiente debido a la cual se disuelve o ablanda total o parcialmente. El término corrosión se aplica al desgaste que los elementos naturales como el aire y el agua salada ejercen sobre los metales.

Descomposición, es una reacción química a través de la cual un compuesto se divide y subdivide hasta terminar en sus componentes esenciales. Esta reacción puede producir elementos o compuestos por ejemplo, el agua puede descomponerse en hidrógeno y oxígeno a través de la corriente eléctrica.

Fermentación, cambios químicos en las sustancias orgánicas producidos por la acción de las enzimas. Esta definición general incluye prácticamente todas las reacciones químicas de importancia fisiológica. Actualmente, los científicos suelen reservar dicha denominación para la acción de ciertas enzimas específicas, llamadas fermentos, producidas por organismos diminutos tales como el moho, las bacterias y la levadura.

Reacción de oxidación-reducción, reacción química correspondiente a la acción de un cuerpo oxidante sobre un cuerpo reductor, que da lugar a la reducción del oxidante y a la oxidación del reductor.

Reacción endotérmica, reacción química que absorbe energía. Casi todas las reacciones químicas implican la ruptura y formación de los enlaces que unen los átomos. Normalmente, la ruptura de enlaces requiere un aporte de energía, mientras que la formación de enlaces nuevos desprende energía. Si la energía desprendida en la formación de enlaces es menor que la requerida para la ruptura, entonces se necesita un aporte energético, en general en forma de calor, para obtener los productos.

Combustión, proceso de oxidación rápida de una sustancia, acompañado de un aumento de calor y frecuentemente de luz. En el caso de los combustibles comunes, el proceso consiste en una reacción química con el oxígeno de la atmósfera que lleva a la formación de dióxido de carbono, monóxido de carbono y agua, junto con otros productos como dióxido de azufre, que proceden de los componentes menores del combustible.

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/estados/cambios.htm

http://ejerciciode.com/propiedades-quimicas-de-la-materia/

http://es.wikipedia.org/wiki/Cambio_de_estado

http://www.monografias.com/trabajos84/tipos-energia/tipos-energia.shtml#ixzz3XaJoQvcl

ESTADOS DE LA MATERIA

Estado Sólido

Se producen cuando los materiales se encuentran a una baja temperatura provocando que sus átomos a menudo se entrelazan formando estructuras cristalinas definidas, lo que les permite soportar fuerzas sin deformación. Los sólidos son calificados como duros y resistentes, y en ellos las fuerzas de atracción son mayores que las de repulsión.

Las sustancias en estado sólido tienen las siguientes características:

Forma definida.

Incompresibilidad (no pueden comprimirse)

Resistencia a la fragmentación.

Volumen tenso.

Estado Líquido

Se produce cuando dicho material adquiere el punto de fusión y su principal característica es la capacidad de fluir y adaptarse a la forma del recipiente que lo contiene.

El estado líquido presenta las siguientes características:

Fuerza de cohesión menor.

Toma la forma del envase que lo contiene.

En frío se comprime.

Posee fluidez.

Estado Gaseoso

Se alcanza esto punto aumentando la temperatura de dicho material para llegar hasta su ebullición.Los átomos o moléculas del gas se encuentran libres de modo que son capaces de ocupar todo el espacio del recipiente que lo contiene, aunque con mayor propiedad debería decirse que se distribuye o reparte por todo el espacio disponible.

El estado gaseoso presenta las siguientes características:

Fuerza de cohesión casi nula.

Sin forma definida.

Toma el volumen del envase que lo contiene.

Se puede comprimir fácilmente.

Ejerce presión sobre las paredes del recipiente que los contienen.

Los gases se mueven con libertad.

Cambios de estado de la materia

Son los procesos en los que un estado de la materia cambia a otro manteniendo una semejanza en su composición. A continuación se describen los diferentes cambios de estado o transformaciones de fase de la materia:

· Fusión: Es el paso de un sólido al estado líquido por medio del calor; durante este proceso endotérmico (proceso que absorbe energía para llevarse a cabo este cambio) hay un punto en que la temperatura permanece constante. El "punto de fusión" es la temperatura a la cual el sólido se funde, por lo que su valor es particular para cada sustancia. Cuando dichas moléculas se moverán en una forma independiente, transformándose en un líquido. Un ejemplo podría ser un hielo derritiéndose, pues pasa de estado sólido al líquido.

· Solidificación: Es el paso de un líquido a sólido por medio del enfriamiento; el proceso es exotérmico. El "punto de solidificación" o de congelación es la temperatura a la cual el líquido se solidifica y permanece constante durante el cambio, y coincide con el punto de fusión si se realiza de forma lenta (reversible); su valor es también específico.

· Vaporización y ebullición: Son los procesos físicos en los que un líquido pasa a estado gaseoso. Si se realiza cuando la temperatura de la totalidad del líquido iguala al punto de ebullición del líquido a esa presión continuar calentándose el líquido, éste absorbe el calor, pero sin aumentar la temperatura: el calor se emplea en la conversión del agua en estado líquido en agua en estado gaseoso, hasta que la totalidad de la masa pasa al estado gaseoso. En ese momento es posible aumentar la temperaturadel gas.

· Condensación: Se denomina condensación al cambio de estado de la materia que se pasa de forma gaseosa a forma líquida. Es el proceso inverso a la vaporación. Si se produce un paso de estado gaseoso a estado sólido de manera directa, el proceso es llamado sublimación inversa. Si se produce un paso del estado líquido a sólido se denomina solidificación.

· Sublimación: Es el proceso que consiste en el cambio de estado de la materia sólida al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. Al proceso inverso se le denomina Sublimación inversa; es decir, el paso directo del estado gaseoso al estado sólido. Un ejemplo clásico de sustancia capaz de sublimarse es el hielo seco.

Energía eléctrica

Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos (cuando se les coloca en contacto por medio de un conductor eléctrico) para obtener trabajo.

Energía luminosa

La energía lumínica o luminosa es la energía fracción percibida de la energía transportada por la luz y que se manifiesta sobre la materia de distintas maneras, una de ellas es arrancar los electrones de los metales, puede comportarse como una onda o como si fuera materia, pero lo más normal es que se desplace como una onda e interactúe con la materia de forma material o física.

Energía mecánica

La energía mecánica es la energía que se debe a la posición y al movimiento de un cuerpo, por lo tanto, es la suma de las energías potencial, cinética y la energía elástica de un cuerpo en movimiento. Expresa la capacidad que poseen los cuerpos con masa de efectuar un trabajo.

Energía térmica

Se denomina energía térmica a la energía liberada en forma de calor. Puede ser obtenida de la naturaleza, a partir de la energía térmica, mediante una reacción exotérmica, como la combustión de algún combustible; por una reacción nuclear de fisión o de fusión; mediante energía eléctrica por efecto Joule o por efecto termoeléctrico; o por rozamiento, como residuo de otros procesos mecánicos o químicos. Asimismo, es posible aprovechar energía de la naturaleza que se encuentra en forma de energía térmica, como la energía geotérmica o la energía solar fotovoltaica.

La energía térmica se puede transformar utilizando un motor térmico, ya sea en energía eléctrica, en una central termoeléctrica; o en trabajo mecánico, como en un motor de automóvil, avión o barco.

La obtención de energía térmica implica un impacto ambiental. La combustión libera dióxido de carbono (CO2) y emisiones contaminantes. La tecnología actual en energía nuclear da lugar a residuos radiactivos que deben ser controlados. Además deben tenerse en cuenta la utilización de terreno de las plantas generadoras de energía y los riesgos de contaminación por accidentes en el uso de los materialesimplicados, como los derrames de petróleo o de productos petroquímicos derivados.

Energía eólica

Energía eólica es la energía obtenida del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transformada en otras formas útiles para las actividades humanas.

El término eólico viene del latín Aeolicus, perteneciente o relativo a Eolo, dios de los vientos en la mitología griega. La energía eólica ha sido aprovechada desde la antigüedad para mover los barcos impulsados por velas o hacer funcionar la maquinaria de molinos al mover sus aspas.

En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir energía eléctrica mediante aerogeneradores. A finales de 2007, la capacidad mundial de los generadores eólicos fue de 94.1 gigavatios.1 Mientras la eólica genera alrededor del 1% del consumo de electricidad mundial,2 representa alrededor del 19% de la producción eléctrica en Dinamarca, 9% en España y Portugal, y un 6% enAlemania e Irlanda (Datos del 2007). En el año 2008 el porcentaje aportado por la energía eólica en España aumentó hasta el 11%.3

La energía eólica es un recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar termoeléctricas a base de combustibles fósiles, lo que la convierte en un tipo de energía verde. Sin embargo, el principal inconveniente es su intermitencia.

Energía solar

La energía solar es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el Sol.

La radiación solar que alcanza la Tierra puede aprovecharse por medio del calor que produce a través de la absorción de la radiación, por ejemplo en dispositivos ópticos o de otro tipo. Es una de las llamadas energías renovables, particularmente del grupo no contaminante, conocido como energía limpia o energía verde. Si bien, al final de su vida útil, los paneles fotovoltaicos pueden suponer un residuo contaminante difícilmente reciclable al día de hoy.

La potencia de la radiación varía según el momento del día, las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud. Se puede asumir que en buenas condiciones de irradiación el valor es de aproximadamente 1000 W/m² en la superficie terrestre. A esta potencia se la conoce como irradiancia.

La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas las direcciones.

La irradiancia directa normal fuera de la atmósfera, recibe el nombre de constante solar y tiene un valor medio de 1354 W/m² (que corresponde a un valor máximo en el perihelio de 1395 W/m² y un valor mínimo en el afelio de 1308 W/m²).

Según informes de Greenpeace, la energía solar fotovoltaica podría suministrar electricidad a dos tercios de la población mundial en 2030.1

Energía nuclear

La energía nuclear es aquella que se libera como resultado de una reacción nuclear. Se puede obtener por el proceso de Fisión Nuclear (división de núcleos atómicos pesados) o bien por Fusión Nuclear (unión de núcleos atómicos muy livianos). En las reacciones nucleares se libera una gran cantidad de energía debido a que parte de la masa de las partículas involucradas en el proceso, se transforma directamente en energía. Lo anterior se puede explicar basándose en la relación Masa-Energía producto de la genialidad del gran físico Albert Einstein.

Energía cinética

Energía que un objeto posee debido a su movimiento. La energía cinética depende de la masa y la velocidad del objeto según la ecuación E = 1mv2, donde m es la masa del objeto y v2 la velocidad del mismo elevada al cuadrado. La energía asociada a un objeto situado a determinada altura sobre una superficie se denomina energía potencial. Si se deja caer el objeto, la energía potencial se convierte en energía cinética.

Energía potencial

La energía potencial es la capacidad que tienen los cuerpos para realizar un trabajo, dependiendo de la configuración que tengan en un sistema de cuerpos que ejercen fuerzas entre sí. Puede pensarse como la energía almacenada en un sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud escalar asociada a un campo de fuerzas (o como en elasticidad un campo tensorial de tensiones). Cuando la energía potencial está asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A.

Energía química

La energía química es la energía acumulada en los alimentos y en los combustibles. Se produce por la transformación de sustancias químicas que contienen los alimentos o elementos, posibilita mover objetos o generar otro tipo de energía.

Energía hidráulica

Se denomina energía hidráulica o energía hídrica a aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente de ríos, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía verde cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerza hídrica sin represarla, en caso contrario es considerada sólo una forma de energía renovable.

Modelos y teorias atomicos

Nombre Autor	Conceptos Básicos
John Dalton	Discontinuidad de la materia Los átomos del mismo tipo tienen igual masa y propiedades (no se incluye el concepto de isótopos)
J.J. Thomson	Divisibilidad del átomo El átomo se considera como una esfera de carga positiva, con los electrones repartidos como pequeños gránulos.
E.Rutherford	Conceptos de núcleo y corteza Los electrones giran alrededor del núcleo como los planetas alrededor del Sol (modelo planetario).
Niels Bohr	Conceptos previos Espectros atómicos Teoria cuántica de Planck Postulados de Bohr Números cuánticos: Corrección de Sommerfeld Efecto Zeemann Espín del electrón
Schrödinger	Conceptos previos Dualidad corpúsculo-onda: hipótesis de Louis de Broglie Principio de incertidumbre de Heisenberg Ecuación de Schrödinger

Materia y energia

http://www.monografias.com/trabajos4/ladensidad/ladensidad.shtml

modelo atomico

http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?ID=205406

http://rabfis15.uco.es/Modelos%20at%C3%B3micos%20.NET/modelos/ModDalton.aspx

http://rabfis15.uco.es/Modelos%20at%C3%B3micos%20.NET/modelos/ModThomson.aspx

http://www.eis.uva.es/~qgintro/atom/tutorial-03.html

https://www.google.com.ec/search?q=modelo+atomico+de+thomson&espv=2&biw=1366&bih=667&site=webhp&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=NPJAVfmHMcKVNqzrgdAD&sqi=2&ved=0CAYQ_AUoAQ

http://www.eis.uva.es/~qgintro/atom/tutorial-04.html

http://astrojem.com/teorias/modelobohr.html

http://genesis.uag.mx/edmedia/material/qino/T3b.cfm

http://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B3mico_de_Schr%C3%B6dinger

Características del Modelo atomico de DALTON

Introduce la idea de la discontinuidad de la materia, es decir, ésta es la primera teoría científica que considera que la materia está dividida en átomos (dejando aparte a precursores de la Antigüedad como Demócrito y Leucipo, cuyas afirmaciones no se apoyaban en ningún experimento riguroso).

Los postulados básicos de esta teoría atómica son:

1. La materia está dividida en unas partículas indivisibles e inalterables, que se denominan átomos.

2. Todos los átomos de un mismo elemento son idénticos entre sí (presentan igual masa e iguales propiedades).

3. Los átomos de distintos elementos tienen distinta masa y distintas propiedades.

4. Los compuestos se forman cuando los átomos se unen entre sí, en una relación constante y sencilla.

John Dalton y su modelo atómico

Nació en Eaglesfield, Inglaterra, en 1766, en el seno de una humilde familia de tejedores. Siendo todavía un niño, tenía que ayudar a sus padres a tejer ropa y trabajar en las labores del campo, al mismo tiempo que estudiaba. Su familia pertenecía a un grupo religioso cuyos acólitos se llaman “cuáqueros”, que en síntesis, promueven la humildad y reniegan de las autoridades eclesiásticas.

A diferencia de otros niños pobres, él pudo ir a la escuela y tuvo un buen profesor que lo incentivó a seguir estudiando. Se esforzó, tuvo buenas notas y con sólo 12 años, empezó a trabajar como profesor, debido a sus necesidades económicas. Le encantaba investigar y aprender, y con ese espíritu trabajó durante toda su vida. Cuando murió, a los 78 años (1844), miles de personas acudieron a rendirle homenaje en el funeral. ¿Sabes de quién estamos hablando? De John Dalton, el responsable del primer modelo de átomo con base científica. En el fondo, con Dalton la humanidad comenzó el camino que la condujo a utilizar la energía atómica.

El modelo atómico de Dalton fue expuesto en un libro llamado “Nuevo sistema de filosofía química”, y en síntesis decía lo siguiente:

· La materia está formada por partículas pequeñísimas llamadas “átomos”.

· Estos átomos no se pueden dividir ni romper, no se crean ni se destruyen en ninguna reacción química, y nunca cambian.

· Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí, tienen la misma masa y dimensiones; por ejemplo, todos los átomos de hidrógeno son iguales.

· Por otro lado, los átomos de elementos diferentes, son diferentes; por ejemplo, los átomos de oxígeno son diferentes a los átomos de hidrógeno.

· Los átomos pueden combinarse para formar compuestos químicos. Por ejemplo, los átomos de hidrógeno y oxígeno pueden combinarse y formar moléculas de agua.

· Los átomos, al combinarse para formar compuestos guardan relaciones simples.

· Los átomos de elementos diferentes se pueden combinar en proporciones distintas y formar más de un compuesto. Por ejemplo, un átomo de carbono con uno de oxígeno forman monóxido de carbono (CO), mientras que dos átomos de oxígeno con uno de carbono, forman dióxido de carbono (CO2)

Algunas de estos planeamientos perdieron vigencia con el tiempo. Hoy sabemos que los átomos sí se pueden dividir y que no todos los átomos de un mismo elemento son iguales; pero es innegable que fueron muy importantes para la ciencia.

Esa no fue, sin embargo, la única contribución de John Dalton. Hizo muchos otros aportes en el campo de la meteorología y la física, e incluso en la medicina: cuando tenía 26 años se dio cuenta de que tanto él como su hermano confundían los colores. Realizó un detallado estudio de la enfermedad visual que padecía, el primero de su tipo, y por tanto desde ese momento se llamó “daltonismo”. En 1832 fue invitado a visitar al rey Guillermo IV y, cuál no fue la sorpresa de los presentes cuando el eminente científico llegó vistiendo un llamativo traje de color rojo. Claro, él lo veía gris oscuro, porque era, además de Dalton, daltónico.

Modelo atómico de Thomson

Los experimentos de Thomson sobre los rayos catódicos en campos magnéticos y eléctricos dieron pie al descubrimiento del electrón he hizo posible medir la relación entre su carga y su masa; el experimento de gota de aceite de Millikan proporcionó la masa del electrón; el descubrimiento de la radioactividad (la emisión espontánea de radiación por átomos) fue una prueba adicional de que el átomo tiene una subestructura.

Una vez considerado el electrón como una partícula fundamental de la materia existente en todos los átomos, los físicos atómicos empezaron a especular sobre cómo estaban incorporadas estas partículas dentro de los átomos.

El modelo comúnmente aceptado era el que a principios del siglo XX propuso Joseph John Thomson, quién pensó que la carga positiva necesaria para contrarrestar la carga negativa de los electrones en un átomo neutro estaba en forma de nube difusa, de manera que el átomo consistía en una esfera de carga eléctrica positiva, en la cual estaban embebidos los electrones en número suficiente para neutralizar la carga positiva.

Características del Modelo

Introduce la idea de que el átomo puede dividirse en las llamadas partículas fundamentales:

Electrones, con carga eléctrica negativa

Protones, con carga eléctrica positiva

Neutrones, sin carga eléctrica y con una masa mucho mayor que la de electrones y protones.

Thomson considera al átomo como una gran esfera con carga eléctrica positiva, en la cual se distribuyen los electrones como pequeños granitos (de forma similar a las pepitas de una sandía).

Modelo atómico de Rutherford

    En 1911, Rutherford introduce el modelo planetario, que es el más utilizado aún hoy en día. Considera que el átomo se divide en:
    · Un núcleo central, que contiene los protones y neutrones (y por tanto allí se concentra toda la carga positiva y casi toda la masa del átomo).
    · Una corteza, formada por los electrones, que giran alrededor del núcleo en órbitas circulares, de forma similar a como los planetas giran alrededor del Sol.

    Los experimentos de Rutherford demostraron que el núcleo es muy pequeño comparado con el tamaño de todo el átomo: el átomo está practicamente hueco.

Para Ernest Rutherford, el átomo era un sistema planetario de electrones girando alrededor de un núcleo atómico pesado y con carga eléctrica positiva.

El módelo atómico de Rutherford puede resumirse de la siguiente manera:

El átomo posee un núcleo central pequeño, con carga eléctrica positiva, que contiene casi toda la masa del átomo.

Los electrones giran a grandes distancias alrededor del núcleo en órbitas circulares.

La suma de las cargas eléctricas negativas de los electrones debe ser igual a la carga positiva del núcleo, ya que el átomo es eléctricamente neutro.

Rutherford no solo dio una idea de cómo estaba organizado un átomo, sino que también calculó cuidadosamente su tamaño (un diámetro del orden de 10^-10m) y el de su núcleo (un diámetro del orden de 10^-14m). El hecho de que el núcleo tenga un diámetro unas diez mil veces menor que el átomo supone una gran cantidad de espacio vacío en la organización atómica de la materia.

Para analizar cual era la estructura del átomo, Rutherford diseñó un experimento:

El experimento consistía en bombardear una fina lámina de oro con partículas alfa (núcleos de helio). De ser correcto el modelo atómico de Thomson, el haz de partículas debería atravesar la lámina sin sufrir desviaciones significativas a su trayectoria. Rutherford observó que un alto porcentaje de partículas atravesaban la lámina sin sufrir una desviación apreciable, pero un cierto número de ellas era desviado significativamente, a veces bajo ángulos de difusión mayores de 90 grados. Tales desviaciones no podrían ocurrir si el modelo de Thomson fuese correcto.

Modelo atómico según Niels Bohr

En el año 1911, se celebró el primer Congreso Solvay de científicos, que se hizo famoso pues a él asistieron casi todos los que en el siglo XX dejaron una huella en el trascendental cambio que trajo a la ciencia el descubrimiento de los átomos.

Entre estos genios de la física estaba Ernest Rutherford, el cual, cuando regresó a Cambridge, a su Laboratorio Cavendish, habló con tanto entusiasmo acerca de la nueva teoría de los quantos, que sus argumentos lograron impresionar profundamente a su joven ayudante, Niels Bohr.

Niels Bohr sabía que las principales objeciones al modelo atómico de Rutherford eran que, de acuerdo a las leyes electromagnéticas de Maxwell, los electrones irradiarían su energía en forma de ondas electromagnéticas y, por lo tanto, describirían órbitas espirales que los irían acercando al núcleo hasta chocar contra él. Por lo cual, no había ninguna esperanza de que los átomos de Rutherford se mantuvieran estables ni que produjeran las nítidas líneas espectrales observadas en los espectroscopios.

Tomando como punto de partida el modelo de Rutherford, Niels Bohr trató de incorporar en él la teoría de “cuantos de energía” desarrollada por Max Planck y el efecto fotoeléctrico observado por Albert Einstein.

En 1913, Bohr postuló la idea de que el átomo es un pequeño sistema solar con un pequeño núcleo en el centro y una nube de electrones que giran alrededor del núcleo. Hasta aquí, todo es como en el modelo Rutherford.

Lo original de la teoría de Bohr es que afirma:

a) que los electrones solamente pueden estar en órbitas fijas muy determinadas, negando todas las demás.
b) que en cada una de estas órbitas, los electrones tienen asociada una determinada energía, que es mayor en las órbitas más externas.
c) que los electrones no irradian energía al girar en torno al núcleo.
d) que el átomo emite o absorbe energía solamente cuando un electrón salta de una órbita a otra.
e) que estos saltos de órbita se producen de forma espontánea.

f) que en el salto de una órbita a otra, el electrón no pasa por ninguna órbita intermedia

La característica esencial del modelo de Bohr es que, según él, los electrones se ubican alrededor del núcleo únicamente a ciertas distancias bien determinadas. El por qué de esta disposición se estableció más tarde, cuando el desarrollo de la mecánica cuántica alcanzó su plena madurez.

El modelo de Bohr es muy simple y recuerda al modelo planetario de Copérnico, los planetas describiendo órbitas circulares alrededor del Sol.

El electrón de un átomo describe también órbitas circulares, pero los radios de estas órbitas no pueden tener cualquier valor, sino valores fijos.

Cuando un electrón salta de una órbita a otra, lo hace sin pasar por órbitas intermedias. Esto es una afirmación que rompe las ideas normales que tenemos, porque no podemos visualizar cómo sucede esto exactamente.

Es pertinente recordar lo que dijo Einstein: "... debemos admirar humildemente la bella armonía de la estructura de este mundo, en la medida en que podamos comprenderlo. Eso es todo."

Consideremos un átomo con un solo electrón, en el que hay:

a) un núcleo de carga eléctrica Z suficientemente pesado para considerarlo inmóvil.

b) un electrón que describe una órbita circular de radio r.

En el modelo de Bohr, se estipula que la energía del electrón es mayor cuanto mayor sea el radio r.

Por lo cual, cuando el electrón salta a una órbita de menor radio, se pierde energía. Esa energía perdida es la que el átomo emite hacia el exterior en forma de un quanto de luz. Dicho de otro modo, en forma de fotón.

Modelo atómico de Schrödinger

Densidad de probabilidad de ubicación de un electrón para los primeros niveles de energía.

El modelo atómico de Schrödinger (1924) es un modelo cuántico no relativista. Se basa en la solución de la ecuación de Schrödinger para un potencial electrostático con simetría esférica, llamado también átomo hidrogenoide. En este modelo los electrones se contemplaban originalmente como una onda estacionaria de materia cuya amplitud decaía rápidamente al sobrepasar el radio atómico.

El modelo de Bohr funcionaba muy bien para el átomo de hidrógeno. En los espectros realizados para otros átomos se observaba que electrones de un mismo nivel energético tenían energías ligeramente diferentes. Esto no tenía explicación en el modelo de Bohr, y sugería que se necesitaba alguna corrección. La propuesta fue que dentro de un mismo nivel energético existían subniveles. La forma concreta en que surgieron de manera natural estos subniveles, fue incorporando órbitas elípticas y correcciones relativistas. Así, en 1916, Arnold Sommerfeldmodificó el modelo atómico de Bohr, en el cual los electrones sólo giraban en órbitas circulares, al decir que también podían girar en órbitas elípticas más complejas y calculó los efectos relativistas.

El modelo actual del átomo se basa en la mecánica cuántica ondulatoria, la cual está fundamentada en cuatro números cuánticos, mediante los cuales puede describirse un electrón en un átomo.

El desarrollo de está teoría durante la década de 1920 es el resultado de las contribuciones de destacados científicos entre ellos Einstein, Planck (1858-1947), de Broglie, Bohr (1885-1962), Schrödinger (1887-1961) y Heisenberg..

La siguiente figura muestra las modificaciones que ha sufrido el modelo del átomo desde Dalton hasta Schrödinger.

NÚMEROS CUÁNTICOS

1) NÚMERO CUÁNTICO PRINCIPAL (n)

Representa los niveles energéticos. Se designa con números enteros positivos desde n=1 hasta n=7 para los elementos conocidos.
Para calcular el número máximo de electrones que acepta cada nivel se calcula con la fórmula 2n donde "n" es el nivel.
El valor de "n" determina el volumen efectivo.
Ejms:

NIVEL ( n )	Número máximo de electrones
1	2 ( 1 )= 2
2	2 ( 2 ) = 8
3	2 ( 3 ) = 18
4	2 ( 4 ) = 32

2) NÚMERO CUÁNTICO SECUNDARIO O AZIMUTAL ( l )

Determina el subnivel y se relaciona con la forma del orbital.

Cada nivel energético ( n ) tiene "n" subniveles.

Ejms.

NIVEL ENERGÉTICO ( n )	Número de subniveles contenidos en el nivel
1	1
2	2
3	3

Se designa con números que van de cero a n-1, los cuales se identifican con las letras s, p, d, f.

NIVEL	SUBNIVEL (número asignado)	LETRA
1	l = 0	s
2	l = 0 l = 1	s p
3	l = 0 l = 1 l = 2	s p d

A continuación se muestra la forma de los 4 subniveles: s, p, d, f

Cada subnivel acepta un número máximo de electrones:

s = 2 e-
p = 6 e-
d = 10 e-
f = 14 e-

3) NÚMERO CUÁNTICO MAGNÉTICO (m)

Representa los orbitales presentes en un subnivel.

Se designa con números que van de -l a + l pasando por cero.

n	l	m
1	0 ( s )	0
2	0 ( s ) 1 ( p )	0 -1, 0, +1
3	0 ( s ) 1 ( p ) 2 ( d )	0 -1, 0, +1 -2, -1, 0, +1, +2

Cada orbital acepta un máximo de 2 electrones.

4) NÚMERO CUÁNTICO POR SPIN (s)

Se relaciona con el giro del electrón sobre su propio eje. Al estar juntos en un mismo orbital, un electrón gira hacia la derecha y otro hacia la izquierda. Se le asignan números fraccionarios: -1/2 y +1/2

EJERCICIO DE NÚMEROS CUÁNTICOS:

Señala con una "X" el número incorrento de las series mostradas a continuación, dando una breve explicación justificando su respuesta. El primer renglón está resuelto como ejemplo señalando con rojo el número incorrecto.

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA.-

Muestra el acomodo de los electrones en el átomo en niveles y suniveles.
La configuración electrónica puede mostrarse en dos formas:

a) Condensada
b) Desarrollada

a) CONDENSADA.- Solo muestra el nivel, el subnivel y el número de electrones.
Ejm:

PRINCIPIO DE EDIFICACIÓN PROGRESIVA O REGLA DE AUFABU

Establece que: " Los electrones van formando los orbitales atómicos de menor a mayor contenido de energía."

Cada uno de los subniveles con su respectivo nivel principal de energía, tiene diferente energía. Los subniveles están ordenados de acuerdo co su incremento de energía en la siguiente lista (el símbolo < se lee "menor que".)

1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d <4p < 5s < 4d < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d...

A continuación se muestra un diagrama que representa las energías relativas de los diferentes subniveles electrónicos. Los números entre paréntesis significan la cantidad máxima de electrones en el subnivel. Los subniveles "s" se muestran en negro, los subnivel "p" en rojo, los subniveles "d" en azul y los "f" en verde.

A continuación se muestra una diagrama fácil de elaborar, que nos ayuda a recordar la forma en los que niveles y subniveles del átomo se van llenando.

Generalidades de los enlaces químicos

Los enlaces químicos, son las fuerzas que mantienen unidos a los átomos. Cuando los átomos se enlazan entre sí, ceden, aceptan o comparten electrones. Son los electrones de valencia quienes determinan de qué forma se unirá un átomo con otro y las características del enlace.

Regla del octeto.

EL último grupo de la tabla periódica VIII A (18), que forma la familia de los gases nobles, son los elementos más estables de la tabla periódica. Esto se deben a que tienen 8 electrones en su capa más externa, excepto el Helio que tiene solo 2 electrones, que también se considera como una configuración estable.

Los elementos al combinarse unos con otros, aceptan, ceden o comparten electrones con la finalidad de tener 8 electrones en su nivel más externo, esto es lo que se conoce como la regla del octeto.

Tipos de enlaces

Los enlaces son las fuerzas que unen a los átomos entre sí para que estos conformen moléculas. Existen tres tipos de enlaces: el iónico, el metálico y el covalente.

Enlace iónico: este enlace se da con la atracción electroestática de átomos que poseen cargas eléctricas cuyos signos son contrarios. Para que se realice este enlace, necesariamente uno de los elementos debe cederle electrones a otro. Generalmente, los enlaces iónicos se dan entre un metal que cede electrones y un no metal. El primero es electropositivo y el segundo electronegativo. Estos enlaces se caracterizan por poseer elevados puntos de ebullición y fusión, suelen ser solubles y, en soluciones acuosas o fundidos, conducen electricidad aunque no en estado sólido.

Características:

Está formado por metal + no metal
No forma moléculas verdaderas, existe como un agregado de aniones (iones negativos) y cationes (iones positivos).
Los metales ceden electrones formando por cationes, los no metales aceptan electrones formando aniones.

Son sólidos a temperatura ambiente, ninguno es un liquido o un gas.
Son buenos conductores del calor y la electricidad.
Tienen altos puntos de fusión y ebullición.
Son solubles en solventes polares como el agua

Formación de enlaces iónicos

Ejm: NaF

Na: metal del grupo IA		ENLACE IONICO
F: no metal del grupo VIIA

Enlace covalente

Enlace covalente: a diferencia de los enlaces iónicos, los covalentes se establece a partir del compartimiento, entre dos o varios átomos, de electrones y no de su transferencia. De esta manera, los átomos se unen por medio de los electrones ubicados en las últimas órbitas. Suele establecerse entre elementos gaseosos no metales. Existen dos tipos de sustancias covalentes: las redes y las sustancias covalentes moleculares. Las redes se caracterizan por ser aislantes, sólidas, duras y las temperaturas de ebullición y fusión son muy altas. Las sustancias, en cambio, son blandas, aislantes del calor y de la corriente eléctrica, sus temperaturas de ebullición y fusión son bajas y pueden encontrarse en estado sólido, líquido o gaseoso.

Características:

Está basado en la compartición de electrones. Los átomos no ganan ni pierden electrones, COMPARTEN.
Está formado por elementos no metálicos. Pueden ser 2 o 3 no metales.
Pueden estar unidos por enlaces sencillos, dobles o triples, dependiendo de los elementos que se unen.

Los compuestos covalentes pueden presentarse en cualquier estado de la materia: solido, liquido o gaseoso.
Son malos conductores del calor y la electricidad.
Tienen punto de fusión y ebullición relativamente bajos.
Son solubles en solventes polares como benceno, tetracloruro de carbono, etc., e insolubles en solventes polares como el agua.

Formación de enlaces covalentes

Ejemplificaremos, con elementos que existen como moléculas diatónicas.
Cl2, cloro molecular, formado por dos átomos de cloro. Como es un no metal, sus átomos se unen por enlaces covalentes.

..
:Cl:
.

El cloro es un elemento del grupo VII A.

El átomos de cloro solo necesita un electrón para completar su octeto. Al unirse con otro átomo de cloro ambos comparten su electrón desapareado y se forma un enlace covalente sencillo entre ellos. Este enlace se representa mediante una línea entre los dos átomos.

..
: Cl
..

Enlace metálico

Es el que mantiene unidos a los átomos de los metales entre sí y sólo se da entre sustancias que se encuentren en estado sólido. Los átomos metálicos conforman estructuras muy compactas al agruparse muy próximos entre sí. Los electrones de valencia tienen la capacidad de moverse con libertad en el compuesto metálico a causa de la baja electronegatividad que tienen los metales. Esto hace que el compuesto posea conductividad térmica y eléctrica. Estos enlaces se caracterizan por encontrarse en estado sólido, poseer brillo metálico, son maleables y dúctiles y emiten electrones al recibir calor.

Estos átomos se agrupan de forma muy cercana unos a otros, lo que produce estructuras muy compactas. Se trata de líneas tridimensionales que adquieren estructuras tales como: la típica de empaquetamiento compacto de esferas (hexagonal compacta), cúbica centrada en las caras o la cúbica centrada en el cuerpo.

En este tipo de estructura cada átomo metálico está dividido por otros doce átomos (seis en el mismo plano, tres por encima y tres por debajo). Además, debido a la baja electronegatividad que poseen los metales, los electrones de valencia son extraídos de sus orbitales. Este enlace sólo puede estar en sustancias en estado sólido.¹

Los metales poseen algunas propiedades características que los diferencian de los demás materiales. Suelen ser sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio, y tienen un punto de fusión alto.

http://www.tiposde.org/ciencias-naturales/480-tipos-de-enlaces/#ixzz3ZwJve2dA

http://genesis.uag.mx/edmedia/material/qino/T6.cfm#top

http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_met%C3%A1lico

Estructura y organización de la tabla periódica

La tabla periódica actual es un sistema donde se clasifican los elementos conocidos hasta la fecha. Se colocan de izquierda a derecha y de arriba a abajo en orden creciente de sus números atómicos. Los elementos están ordenados en siete hileras horizontales llamadas periodos, y en 18 columnas verticales llamadas grupos o familias.⁷

Hacia abajo y a la izquierda aumenta el radio atómico y el radio iónico.

Hacia arriba y a la derecha aumenta la energía de ionización, la afinidad electrónica y la electronegatividad.

Grupos

A las columnas verticales de la tabla periódica se les conoce como grupos o familias. Hay 18 grupos en la tabla periódica estándar, de los cuales diez son grupos cortos y los ocho restantes largos, que muchos de estos grupos correspondan a conocidas familias de elementos químicos: la tabla periódica se ideó para ordenar estas familias de una forma coherente y fácil de ver.

Todos los elementos que pertenecen a un grupo tienen la misma valencia, entendido como el número de electrones en la última capa, y por ello, tienen propiedades similares entre sí.

La explicación moderna del ordenamiento en la tabla periódica es que los elementos de un grupo poseen configuraciones electrónicas similares y la misma valencia, o número de electrones en la última capa. Dado que las propiedades químicas dependen profundamente de las interacciones de los electrones que están ubicados en los niveles más externos, los elementos de un mismo grupo tienen propiedades químicas similares.

Por ejemplo, los elementos en el grupo 1 tienen una configuración electrónica ns¹ y una valencia de 1 (un electrón externo) y todos tienden a perder ese electrón al enlazarse como iones positivos de +1. Los elementos en el último grupo de la derecha son los gases nobles, los cuales tienen lleno su último nivel de energía (regla del octeto) y, por ello, son excepcionalmente no reactivos y son también llamados gases inertes.

Períodos

Las filas horizontales de la tabla periódica son llamadas períodos. El número de niveles energéticos de un átomo determina el periodo al que pertenece. Cada nivel está dividido en distintos subniveles, que conforme aumenta su número atómico se van llenando en este orden:

Siguiendo esa norma, cada elemento se coloca según su configuración electrónica y da forma a la tabla periódica. Los electronessituados en niveles más externos determinan en gran medida las propiedades químicas, por lo que éstas tienden a ser similares dentro de un mismo grupo, sin embargo la masa atómica varía considerablemente incluso entre elementos adyacentes. Al contrario, dos elementos adyacentes de mismo periodo tienen una masa similar, pero propiedades químicas diferentes.

La tabla periódica consta de 7 períodos:

· Período 1

· Período 2

· Período 3

· Período 4

· Período 5

· Período 6

· Período 7

Bloques[editar]

La tabla periódica se puede también dividir en bloques de elementos según el orbital que estén ocupando loselectrones más externos, de acuerdo al principio de Aufbau.

Los bloques o regiones se denominan según la letra que hace referencia al orbital más externo: s, p, d y f. Podría haber más elementos que llenarían otros orbitales, pero no se han sintetizado o descubierto; en este caso se continúa con el orden alfabético para nombrarlos.

· Bloque s

· Bloque p

· Bloque d

· Bloque f

EL NÚMERO atomico

La identidad de un átomo y sus propiedades vienen dadas por el número de partículas que contiene. Lo que distingue a unos elementos químicos de otros es el número de protones que tienen sus átomos en el núcleo. Este número se llama Número atómico y se representa con la letra Z. Se coloca como subíndice a la izquierda del símbolo del elemento correspondiente. Por ejemplo, todos los átomos del elemento Hidrógeno tienen 1 protón y su Z = 1, los de helio tienen 2 protones y Z =2, los de litio, 3 protones y Z = 3,…

Si el átomo es neutro, el número de electrones coincide con el de protones y nos lo da Z.

El Número másico nos indica el número total de partículas que hay en el núcleo, es decir, la suma de protones y neutrones. Se representa con la letra A y se sitúa como superíndice a la izquierda del símbolo del elemento. Representa la masa del átomo medida en uma, ya que la de los electrones es tan pequeña que puede despreciarse.

En el ejemplo, tendríamos un átomo del elemento neón, con 10 protones en su núcleo y 10 electrones en su corteza (es neutro). Tendría también: 22-10 = 12 neutrones.

Masa atómica

La masa atómica relativa de un elemento, es la masa en gramos de 6.02 ·10²³ átomos (número de Avogadro, N_A) de ese elemento, la masa relativa de los elementos de la tabla periódica desde el 1 hasta el 105 esta situada en la parte inferior de los símbolos de dichos elementos. El átomo de carbono, con 6 protones y 6 neutrones, es el átomo de carbono 12 y es la masa de referencia para las masas atómicas. Una unidad de masa atómica (u.m.a), se define exactamente como 1/12 de la masa de un átomo de carbono que tiene una masa 12 u.m.a. una masa atómica relativa molar de carbono 12 tiene una masa de 12 g en esta escala. Un mol gramo (abreviado, mol) de un elemento se define como el numero en gramos de ese elemento igual al número que expresa su masa relativa molar. Así, por ejemplo, un mol gramo de aluminio tiene una masa de 26.98 g y contiene 6.023 ·10²³ átomos.

Determinar la masa atómica del galio, sabiendo que existen dos isótopos ⁶⁹Ga y ⁷¹Ga, cuya abundancia relativa es, respectivamente, 60,2% y 39,8%. Indica la composición de los núcleos de ambos isótopos sabiendo que el número atómico del galio es 31.

Masa atómica = 69 · 0,602 + 71 · 0,398 = 69,7 u

Núcleo del ⁶⁹₃₁Ga: 31 protones y 38 neutrones (69 - 31)

Núcleo del ⁷¹₃₁Ga: 31 protones y 40 neutrones (71 - 31).

Cómo encontrar el número de protones, neutrones y electrones

1er paso:

Obtén una tabla periódica. En esta estará una lista de todos los elementos químicos, ordenados por número atómico de forma ascendente. Esta también contiene otra información importante sobre los elementos, como la abreviación y la masa atómica. Su posición también indica otras propiedades.

2do paso:

Lee el número atómico de un elemento, este te dirá cuántos protones y electrones tiene ese elemento. El número atómico aparece sobre el símbolo del elemento en un cuadrado. Por ejemplo, el Boro (B) tiene un número atómico de 5, lo que significa que tiene 5 protones y 5 electrones.

3er paso:

Encuentra la masa atómica del elemento. Este número usualmente lo encuentras debajo del símbolo atómico. La masa atómica del Boro es de 10.811.

4to paso:

Redondea la masa atómica del elemento para encontrar la masa atómica. En nuestro ejemplo, la masa atómica redondeada del Boro es de 11.

5to paso:

Resta el número atómico de la masa atómica. Ya que la mayoría de la masa atómica se encuentra en sus protones y neutrones, restar el número de protones (el número atómico) de la masa atómica te dará el número aproximado de neutrones en el átomo. En nuestro ejemplo, sería 11 (peso atómico) – 5 (número de protones) = 6 (número de neutrones).

6to paso:

Recuerda la fórmula. Para encontrar el número de neutrones en el futuro, simplemente recuerda la siguiente fórmula: “número de neutrones = masa atómica – número atómico”.

FUNCIÓN QUÍMICA Y GRUPO FUNCIONAL

Una función química es un conjunto de compuestos que tienen propiedades muy parecidas en virtud a que sus moléculas contienen uno o más átomos iguales (grupos funcional).

Se considera como grupo funcional a un átomo o grupo de átomos que son los responsables del carácter químico de la molécula a la que pertenecen.

Principales funciones químicas inorgánicas

· Óxidos básicos

· Óxidos ácidos

· Hidruros

· Hidróxidos

· Oxiácidos

· Hidrácidos

· Oxisales

· Sales haloideas

La fórmula química es la representación convencional de los elementos que forman un compuesto o molécula. En la fórmula química se indican los elementos presentes en la molécula, y con un subíndice el número de átomos de cada elemento.

Se llama valencia química a la capacidad de combinación de un elemento químico determinado con respecto a otros elementos, cuando forman entre sí diferentes compuestos.

El número de oxidación se define como la carga eléctrica que tiene un átomo en un compuesto químico.

Principales nomenclaturas que se usan para nombrar los compuestos químicos inorgánicos:

Hay tres tipos de nomenclatura: La Tradicional, la Stock (la más utilizada) y la Sistemática o IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada).

Nomenclatura sistemática

Se utilizan prefijos numerales numéricos (mono, di, tri, tetra, penta, hexa, hepta)

que indican la cantidad de átomos.

Ejemplos:

Monóxido de carbono, pentóxido de diarsenico, bióxido de plomo, dihidróxido de mercurio.

Nomenclatura de Stock

Se utilizan números romanos entre paréntesis, para indicar el número de oxidación del elemento, a continuación del nombre de dicho elemento. Si el número de oxidación es invariable no es necesario indicarlo.

Ejemplos:

Cloruro de hierro (III), óxido de cobre (I), sulfato de oro (III), hidróxido de plomo (IV).

Nomenclatura tradicional

Es el sistema más antiguo y consiste en designar el estado de mayor número de oxidación con la terminación ico y el de menor número de oxidación mediante la terminación oso. Cuando el número de oxidación es invariable puede emplearse solo el nombre del elemento. Cuando el elemento presenta más de dos estados de oxidación se emplean además los prefijos hipo y per, como se señala a continuación.

Valencia Nombre

1 – 2 Hipo __ oso

3 – 4 __ __ oso

5 - 6 __ __ ico

7 Per __ ico

Ejemplo:

Anhídrido hipocloroso, anhídrido cloroso, anhídrido clórico, anhídrido perclórico

sábado, 2 de mayo de 2015