Fundamentos de Química: Átomos, Estructura y Nomenclatura Inorgánica

Teoría Atómica

Características de los Átomos

El Número Atómico (Z) es el número de protones que tiene un átomo. El Número Másico (A) es igual a la suma de protones y neutrones de un átomo. La cantidad de Neutrones = A - Z.

Isótopos

Son átomos de un mismo elemento que tienen el mismo número de protones y electrones, pero diferente número de neutrones.

Masa de los Átomos

La masa de los átomos se expresa en unidades de masa atómica (u), porque el kilogramo (kg) es una unidad de masa en el Sistema Internacional muy grande para esta escala. Se define que 1 u = 1.66 × 10^-27 kg. Para calcular la masa de un átomo, necesitamos la masa de sus isótopos y su abundancia relativa.

Radiactividad

Los elementos son radiactivos cuando su núcleo se descompone, dando lugar a otros tipos de átomos y emitiendo radiaciones. Las radiaciones pueden ser:

• Alfa (α)
• Beta (β)
• Gamma (Γ)

El Periodo de Desintegración es el tiempo que tarda en desintegrarse la mitad de los núcleos del elemento radiactivo.

Aplicaciones de los Radioisótopos

• Medicina: Para realizar exploraciones diagnósticas y para tratar el cáncer.
• Datación del Carbono-14: Para determinar el tiempo transcurrido desde la muerte de un organismo (cuando dejó de respirar y asimilar carbono).

Estructura de la Materia

Los Elementos Químicos

Casi toda la masa de los seres vivos está formada por oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, calcio y fósforo. Existen aproximadamente 90 elementos naturales (que se encuentran tal cual en la naturaleza); otros son artificiales (han sido creados en laboratorio).

Tabla Periódica

En esta tabla están ordenados tanto elementos naturales como artificiales. La tabla se estructura en 7 periodos (filas) y 18 grupos (columnas o familias). A la izquierda y en el centro están los elementos metálicos, y a la derecha los no metálicos. Los elementos en la Tabla Periódica están ordenados de menor a mayor número atómico por filas o periodos.

Enlace Químico

Átomos Aislados

Los únicos átomos que no se enlazan son los de la familia 18 (gases nobles), porque sus órbitas (capas de valencia) están completas.

Moléculas

Son las sustancias que están formadas por dos o más átomos. Solo se forman por la unión de dos no metales. La mayoría de las moléculas son gases porque se mantienen aisladas o unidas por fuerzas muy débiles.

Diferencias entre Metales y No Metales

• Metales: Son buenos conductores de la electricidad y el calor.
• No Metales: No son buenos conductores de la electricidad y el calor.

Cristales Iónicos

Un Ion es un átomo que ha ganado o perdido uno o más electrones. Un ion con carga positiva se llama catión (ha perdido electrones); un ion con carga negativa se llama anión. Los compuestos iónicos no forman moléculas independientes y a temperatura ambiente siempre son sólidos. Por lo tanto, el enlace iónico se basa en la transferencia de electrones.

Cristales Metálicos

Un cristal metálico se forma cuando los átomos del metal se desprenden de sus electrones de valencia, formando iones positivos (cationes). Esos electrones forman una "nube" o "mar de electrones" que mantienen el cristal estable gracias a la atracción electrostática entre los electrones de la nube y los cationes.

Formulación Inorgánica

Compuestos Binarios con Hidrógeno

Son las combinaciones del hidrógeno con un metal. El hidrógeno siempre actúa con el número de oxidación -1. En su fórmula se escribe primero el metal y luego el hidrógeno. Hay dos nomenclaturas principales: Stock y Sistemática.

Hidruros No Metálicos

Es la combinación del hidrógeno con un no metal (elementos de los grupos 16 y 17). El hidrógeno siempre utiliza el número de oxidación +1. Su fórmula se escribe poniendo el hidrógeno a la izquierda y a la derecha el no metal.