Fundamentos Esenciales de Química: Materia, Átomos y Enlaces

Notación Científica: Escritura Eficaz de Números Extremos

La notación científica es una forma de escribir los números muy apropiada cuando se trata de cantidades muy grandes o muy próximas a cero.

Conceptos Fundamentales de la Materia

¿Qué es la Materia?

La materia es todo aquello que posee masa y ocupa un lugar en el espacio, es decir, tiene volumen.

Propiedades de la Materia

• Masa: Cantidad de materia que forma el sistema.
• Volumen: Espacio que ocupa el sistema.
• Densidad: Cociente entre la masa que posee un sistema material y el volumen que ocupa. Es una magnitud derivada.

Teoría Cinético-Molecular de los Gases

La Teoría Cinética postula lo siguiente para los gases:

• Están formados por partículas microscópicas, muy separadas entre sí.
• Las partículas se mueven continuamente en todas las direcciones, chocando entre ellas y con el recipiente que las contiene.
• Excepto cuando chocan, las partículas se mueven en línea recta y de forma independiente.
• Los choques entre las partículas o con las paredes son elásticos, es decir, no se pierde energía en ellos.
• La velocidad de las partículas, que depende de la energía que tienen, determina la temperatura del gas; esta es tanto mayor cuanto más rápido se mueven.

Clasificación de la Materia

La materia se clasifica en:

• Mezcla: Es todo sistema material a partir del cual es posible obtener dos o más sustancias diferentes por procesos de tipo mecánico o físico.
  • Se clasifican en homogéneas o heterogéneas.
• Sustancia Pura: Es aquella que no puede dar lugar a otras sustancias diferentes mediante procesos físicos.
  • Se clasifican en elementos y compuestos.

Métodos de Separación de Mezclas

Algunos métodos comunes para separar los componentes de una mezcla son:

• Filtración
• Decantación
• Separación magnética
• Centrifugación
• Tamizado

Evolución de los Modelos Atómicos

Modelo Atómico de Dalton

• Átomos indivisibles.
• Átomos de un mismo elemento son idénticos.
• Se combinan para formar compuestos.
• Proporciones dadas por números enteros sencillos.

Modelo Atómico de Thomson

• Esfera compacta y maciza.
• Conjunto eléctricamente neutro.
• Carga positiva distribuida uniformemente con electrones incrustados (modelo del "pudín de pasas").

Modelo Atómico de Rutherford

• Átomo como una esfera mayormente hueca (vacía).
• Protones concentrados en un núcleo central pequeño y denso.
• Electrones orbitando en la corteza.

Modelo Atómico de Bohr

• Electrones en órbitas definidas donde mantienen su estabilidad.
• Electrones absorben o emiten energía al saltar entre órbitas.

Modelo Atómico Actual (Mecano-Cuántico)

• Átomo compuesto por un núcleo (con carga positiva) y una corteza (con carga negativa).
• En el núcleo se encuentran los protones (partículas con carga positiva) unidos a los neutrones (partículas sin carga) mediante fuertes fuerzas de atracción nuclear.
• En la corteza se encuentran los electrones (partículas con carga negativa) moviéndose en regiones denominadas orbitales.

Conceptos Atómicos Fundamentales

• Número Másico (A): Suma del número de protones y neutrones en el núcleo de un átomo.
• Número Atómico (Z): Número de protones que tiene un átomo en su núcleo. Define al elemento químico.

Isótopos

Los isótopos son átomos del mismo elemento (igual número atómico, Z) pero con diferente número másico (A), es decir, diferente número de neutrones.

Enlaces Químicos: Uniendo Átomos

Enlace Covalente

Características de las sustancias con enlace covalente:

• Se presentan en los tres estados de agregación (sólido, líquido, gas).
• Cuando son sólidos, suelen ser blandos y con bajos puntos de fusión.
• Su solubilidad en agua es variable.

Enlace Iónico

Se produce entre un anión (ion con carga negativa) y un catión (ion con carga positiva), mediante fuerzas de atracción electrostática.

Características de las sustancias con enlace iónico:

• Son sólidos cristalinos a temperatura ambiente.
• Son frágiles.
• Tienen elevados puntos de fusión y ebullición.
• Suelen ser bastante solubles en agua.