Conceptos Clave de Química Inorgánica y Estequiometría

Partículas Subatómicas

Electrón: Tiene carga negativa cuya masa es de 9.109 x 10^-28 g.

Protón: Se encuentra en el núcleo, está cargado positivamente y tiene una cantidad de masa de 1.67252 x 10^-24 g. Posee la misma cantidad de carga que un electrón (en valor absoluto).

Neutrón: Es una partícula eléctricamente neutra con una masa ligeramente mayor que la de los protones: 1.67495 x 10^-24 g.

Conceptos Fundamentales de la Materia

Número atómico (Z): Es el número de protones o electrones de cada átomo de un elemento y sirve para identificar la identidad química de un átomo.

Número de masa: Es el número total de protones y neutrones presentes en el núcleo de un átomo de un elemento.

Masa molar de un elemento: La unidad del Sistema Internacional para cuantificar la masa molar es el mol.

Mol: Es la cantidad de sustancia. 1 mol = 6.022045 x 10²³ partículas (Número de Avogadro).

Enlaces Químicos y Reactividad

Valencia: Es una medida de la cantidad de enlaces químicos formados por los átomos de un elemento químico.

Número de oxidación: Es la carga que se le asigna a un átomo cuando los electrones de enlace se distribuyen según ciertas reglas:

1. Los electrones compartidos por átomos de idéntica electronegatividad se distribuyen de forma equitativa entre ellos.
2. Los electrones compartidos por átomos de diferente electronegatividad se le asignan al más electronegativo.

Electronegatividad: Mide la tendencia de un átomo para atraer a la nube electrónica hacia sí durante el enlace con otro átomo.

Estructura de Lewis: Son representaciones bidimensionales sencillas del esqueleto o conectividad de los átomos en la molécula y la posición de los electrones.

Regla del octeto: Los elementos, al combinarse unos con otros, ceden, ganan o comparten electrones con la finalidad de tener 8 electrones en su capa de valencia.

Tipos de Enlaces Químicos

Enlace Iónico

1. Están formados por Metal + No Metal.
2. No forman moléculas verdaderas; existen como un agregado de aniones (iones negativos) y cationes (iones positivos).
3. Los metales ceden electrones y los no metales aceptan electrones.
4. Son sólidos a temperatura ambiente.
5. Son buenos conductores de calor y electricidad (en solución o fundidos).
6. Tienen puntos de ebullición elevados.
7. Son solubles generalmente en agua.

Enlace Covalente

1. Comparten electrones.
2. Están formados por No Metales.
3. Unidos por enlaces sencillos, dobles o triples.
4. Se presentan en cualquier estado de la materia (sólido, líquido o gaseoso).

Química Inorgánica y Nomenclatura

Química Inorgánica: Se encarga del estudio integrado de la formación y composición de los elementos y compuestos inorgánicos.

Nomenclatura Química: Consiste en proponer un nombre a cada sustancia compuesta; este nombre debe guardar relación con su estructura.

Reglas de Sufijos para Anhídridos y Compuestos:

• Valencias 1 - 2: Anhídrido ...-oso
• Valencias 3 - 4: ...-oso
• Valencias 5 - 6: ...-ico
• Valencia 7: Per-...-ico

Configuración Electrónica y Cálculos Estequiométricos

Configuración Electrónica del Cromo (Cr-24)

Cr-24 = 1s 2s 2p 2p 2p 3s 3p 3p 3p 4s 3d 3d 3d 3d

Configuración abreviada: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁴ = 24 electrones.

Resolución de Problemas

Problema 1: ¿Cuántos moles hay en 212 g de H₂SO₄?

Masas atómicas:
H = 1.00794 (x2)
S = 32.06 (valor ajustado)
O = 15.9994 (x4)
Masa molar H₂SO₄ = 98.07848 g/mol

Cálculo:
212 g H₂SO₄ x (1 mol H₂SO₄ / 98.07848 g H₂SO₄) = 2.1615 moles de H₂SO₄

Problema 2: ¿Cuántos gramos hay en 2.03 x 10²³ partículas de HNO₃?

Masas atómicas:
H = 1.00794
N = 14.0067
O = 15.9994 (x3)
Masa molar HNO₃ = 63.01284 g/mol

Cálculo:
(2.03 x 10²³ partículas) x (1 mol / 6.022045 x 10²³ partículas) x (63.01284 g / 1 mol) = 21.2413 g de HNO₃