Elementos químicos, mezclas, teoría atómica y fórmulas de gases y disoluciones

Ciencia

Proceso de construcción de conocimientos sobre el mundo natural, que está siempre en revisión

Investigación

Surge como respuesta a los interrogantes que el ser humano se plantea, por curiosidad o buscando una utilidad Desarrollo/Etapas: Identificar el problema, emitir hipótesis, elección de variables, preparar el montaje y conclusiones

Magnitudesfísicas:
Son propiedades de los cuerpos que se pueden medir Tipos: Fundamentales. Se elige su unidad Derivadas. Sus unidades están condicionadas por las unidades de las fundamentales

Masa

Es la cantidad de materia que tiene un cuerpo U.I: kg 

Volumen

Es la cantidad de espacio que ocupa un cuerpo U.I: m3

Densidad

Es una propiedad carácterística de la materia y su valor no depende de la cantidad de materia S.I: kg/m3

Estados de la materia

Sólido (opone resistencia a cambios de forma y de volumen (Oro)) Líquido (su volumen es casi constante en un rango grande de presión (Aceite)) Gas (bajo ciertas condiciones de temperatura y presión, sus moléculas interaccionan débilmente entre sí (Helio)) Plasma (las partículas tienen carga eléctrica y se mueven a gran velocidad, como si fuera un gas (Sol)) 

Presión según teoría cinético-molecular

La presión de un gas es el resultado de las colisiones de sus partículas contra las paredes del recipiente que las contiene

Movimiento browniano

Movimiento aleatorio que se observa en las partículas que se hallan en un medio fluido, como resultado de choques contra las moléculas 

Origen teoría cinético-molecular

En 1827, el botánico Robert Brown observo con su microscopio granos de polen suspendidos en agua inmóvil se desplazaban de un lado hacia otro, el comprobó que el fenómeno se repetía igualmente con motas de polvo, L.C. Wiener produjo el movimiento aparentemente caótico de los mismos, estos desarrollo la teoría cinético molecular. Postulados. La materia esta formada por partículas muy pequeñas entre las que hay vacío, Las partículas se encuentran en continuo movimiento, Existen fuerzas de atracción entre las partículas que mantiene unidas. Presión de un gas. Es el resultado de las colisiones de sus partículas contra las paredes del recipiente Temperatura absoluta de un gas. Es la medida de la energía cinética media de las partículas.

Mezcla

Es una combinación de varias sustancias en proporción variable que se pueden separar mediante procesos físicos 

Sustancia pura

Tipo de materia que tiene una composición constante y unas propiedades carácterísticas 

Separación heterogénea

Filtración: separar un líquido de un sólido Decantación: separa dos líquidos indiscutibles Separación magnética: separa compuestos férricos Centrifugación. Acelera la decantación y separa mezclas heterogéneas cuando sus componentes tienen diferente densidad.

Separación homogénea

Disolución. Mezcla homogénea de dos o mas componentes en proporción variable, el disolvente tiene mayor proporción y el soluto tienen menor proporción (Disolución diluida Contiene una pequeña cantidad del soluto disuelta en el agua Disolución saturada Es aquella que no disuelve más soluto; es decir, la solubilidad del soluto llegó a su límite Disolución sobresaturada Contiene mayor cantidad de soluto que la disolución saturada. Aparece soluto sin disolver) Cristalización. separar los cristales de un líquido Destilación. separar dos líquidos de diferentes ebulliciones

Aleación

:
mezcla homogénea formada por dos o más metales

Coloides

: mezclas heterogéneas, sólida donde los átomos están muy dispersos

Solubilidad

Es la máxima cantidad de sólito que se puede disolver en 100g de disolvente a una determinada temperatura

Leyes ponderarles

La masa total de las sustancias que intervienen en una transformación química permanece constante.

Teoría atómica de Dalton

La materia está formada por partículas muy pequeñas, esféricas e indivisibles, llamadas átomos, Los átomos de un mismo elemento químico son idénticos: tienen igual tamaño, masa y propiedades, Los átomos de un elemento químico tienen masas y propiedades diferentes a las de los átomos de otros elementos, Los átomos de diferentes elementos se pueden combinar en una proporción fija y sencilla para formar compuestos químicos, En las reacciones químicas, los átomos de dos ele­mentos se combinan entre sí para formar nuevas agrupaciones atómicas

Modelos del átomo

Thomson: Los átomos se comportan como pequeñísimas masas esféricas con carga positiva, dentro de las cuales se encuentran los electrones con carga negativa, Thomson propuso que para que el átomo tuviese carga neutra (=). Rutherford: La carga positiva de los átomos estaba concentrada el núcleo, El núcleo tiene carga positiva debido a unas partículas llamadas protones, de igual carga que los electrones.

Número atómico

El número de protones tiene que ser igual al de electrones, indica el número de electrones que tiene el átomo neutro.

Número másico

Indica la masa del átomo, no se tiene en cuenta la masa de los electrones porque es insignificante respecto a los protones y los neutrones, las partículas del núcleo se denominan nucleones.

Masa atómica

Es la masa de un átomo, son tan pequeños que no hay balanzas tan sensibles como para medir la masa de uno solo de ellos, pero es posible determinar masas atómicas relativas, comparando la masa de un átomo respecto a la masa de otro.

Isótopos

Son átomos de un mismo elemento que tienen el mismo número de protones, pero diferente número de neutrones. Aplicaciones: Fuente de energía. El uranio-235 y el plutonio-239 se emplean en las centrales nucleares como combustibles para obtener una gran cantidad de energía. Medicina. El cobalto-60 se utiliza en radioterapia para destruir tejidos malignos y tratar todo tipo de tumores. Investigación. El carbono-14 se utiliza para analizar procesos químicos y para determinar la antigüedad de restos arqueológicos. Industria. El oro-198 es útil en la industria del petróleo para buscar pozos y mejorar la productividad. Agricultura. El cobalto-60 y el cesio-137 se utilizan para esterilizar insectos y controlar las plagas. Alimentos. El cobalto-60 se emplea para esterilizar alimentos y eliminar microorganismos patógenos.

La corteza atómica

Modelo de Bohr. Los electrones solo pueden girar en órbitas a determinadas distancias del núcleo, giran con energía constante, cada capa o nivel de energía, tiene un número diferente de electrones.

Formulas: 

Ley de Charles: V1/V1=V2/T2

Ley de Gay-Lussac: P1/T1=P2/T2

Ley de Boyle: P1*V1=P2*V2

Ley combinada: P1*V1/T1=P2*V2/T2

Concentración de la disolución (masa) (g/L): ms/vD

%masa: ms/mD*100

%Volumen: vs/vD*100

(molaridad) M: moles del soluto/vD(L)

(moladidad) m: moles del soluto/md(Kg)

(normalidad) N: nºequivalentes soluto/vD(L)

(moles) n: g/PM

ms: masa del soluto

mD: masa de la disolución 

md: masa del disolvente