Conceptos Fundamentales de Química: Orbitales, Estructura Atómica y Termodinámica

Conceptos Clave en Química

Números Cuánticos y Orbitales

Los números cuánticos describen las propiedades de los electrones en un átomo:

• n: El nivel energético del orbital.
• l: Describe la forma geométrica del orbital.
• m: Indica la orientación del orbital en el espacio.
• s: Representa la rotación del electrón en torno a su eje cuando se mueve dentro de un orbital.

Orbital: Es la región del espacio definida por una determinada solución particular (de la ecuación de Schrödinger).

Descubrimiento del Núcleo Atómico

El núcleo atómico fue descubierto por Ernest Rutherford. El experimento consistió en bombardear una fina lámina de oro con núcleos de helio procedentes de un elemento radiactivo, observando la medida en que las partículas eran dispersadas.

Nomenclatura de Compuestos Inorgánicos

Hidrácidos

• Tradicional: Ácido + elemento hidrídrico.
• Stock: Elemento de hidrógeno.
• IUPAC: Ácido elemento hídrico.

Oxoácidos

• Stock: Ácido monoelemento ico (#).
• IUPAC: Monoelemento + ato (#) de hidrógeno.

Sales Metálicas y No Metálicas

• Tradicional: No metal "uro" + no metal oso.
• Stock: Metal "uro" de no metal (#).
• IUPAC: Mono noM"uro" de metal.

Oxosales

• Tradicional: NoM atoito + hipometaloso.
• Stock: NoM atoito de metal.

Propiedades de Soluciones y Concentración

pH

pH: Coeficiente que indica el grado de acidez o basicidad de una solución acuosa. El pH neutro es 7: si el número es mayor, la solución es básica, y si es menor, es ácida.

Unidades de Concentración

• Normalidad: Unidad de concentración que corresponde al número de equivalentes de soluto por litro de solución.
• Molaridad: Concentración de una solución expresada en el número de moles disueltos por litro de disolución.

Conceptos Relacionados

• Reactivo limitante: Aquel que determina o limita la cantidad de producto formado.
• Los ácidos polipróticos: Son ácidos que tienen más de un hidrógeno ionizable.

Materiales y Aleaciones

Aleación

Aleación: Es una combinación de propiedades metálicas, compuesta de dos o más elementos metálicos sólidos (ejemplo: ácido sulfúrico no es una aleación, sino un compuesto; se refiere a combinaciones como las amalgamas o bronces).

Acero Inoxidable

Acero inoxidable: Es una aleación de hierro y carbono que contiene por definición un mínimo de 10,5% de cromo. Cuando el acero inoxidable se expone al oxígeno, se crea óxido de cromo en la superficie del acero debido a que el cromo tiene una afinidad muy fuerte por el oxígeno. El óxido de cromo es una capa muy delgada que no se desprende, y evita una mayor oxidación del acero inoxidable.

Comportamiento de Gases

Gas Real

Gas real: Es aquel que posee un comportamiento termodinámico y que no sigue la misma ecuación de estado de los gases ideales. Los gases se consideran como reales a presión elevada y poca temperatura.

Gas Ideal

Gas ideal: Es un conjunto de átomos o moléculas que se mueven libremente sin interacciones.

Conceptos Termodinámicos

Energía y Desorden

• Entalpía: El flujo de energía térmica en los procesos químicos efectuados a presión constante cuando el único trabajo es de presión-volumen.
• Entropía: Magnitud termodinámica que indica el grado de desorden molecular de un sistema.
• Energía de Gibbs: Es un potencial termodinámico que se puede usar para calcular el máximo de trabajo reversible que puede realizarse mediante un sistema termodinámico a una temperatura y presión constantes.