Fundamentos de Química: Átomos, Reacciones y Leyes de la Materia

1. Teoría atómica de Dalton

• La materia está formada por átomos indivisibles.
• Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí.
• Los átomos de distintos elementos son diferentes.
• Los compuestos se forman por la unión de átomos en proporciones fijas.
• En las reacciones químicas, los átomos se reordenan; no se crean ni se destruyen.

2. Partículas subatómicas

• Protón: carga positiva, ubicado en el núcleo.
• Neutrón: sin carga, ubicado en el núcleo.
• Electrón: carga negativa, gira alrededor del núcleo.
• El átomo está casi vacío, con un núcleo pequeño y denso.

3. Modelo atómico de Rutherford

• El átomo tiene un núcleo central positivo.
• Los electrones giran alrededor del núcleo.
• La mayor parte del átomo es espacio vacío.

4. Sustancias

• Elemento molecular: moléculas compuestas por átomos iguales.
• Compuesto molecular: moléculas compuestas por átomos distintos.
• Mezcla: combinación de sustancias sin reaccionar químicamente.
• Compuesto cristalino: posee una estructura ordenada.

5. Iones

Un ion es un átomo que gana o pierde electrones:

• Catión: pierde electrones y queda con carga positiva.
• Anión: gana electrones y queda con carga negativa.

6. Transformaciones de la materia

• Cambio físico: no cambia la naturaleza de la sustancia. Ejemplos: cambios de estado, cortar, disolver.
• Cambio químico: se forman sustancias nuevas. Ejemplos: combustión, oxidación.

7. Reacción química

Es el proceso en el que unas sustancias llamadas reactivos se transforman en otras llamadas productos. Esto ocurre por choques entre partículas.

8. Velocidad de reacción

Factores que influyen:

• Temperatura.
• Concentración.
• Superficie de contacto.
• Presencia de catalizadores.

9. Leyes de las reacciones químicas

• Ley de conservación de la masa: la masa total no cambia en una reacción química.
• Ley de proporciones definidas: un compuesto siempre tiene los mismos elementos en proporciones fijas.

10. Tipos de reacciones

• Combustión: reacciona con oxígeno y libera energía.
• Síntesis: se unen varias sustancias para formar una nueva.
• Descomposición: una sustancia compleja se separa en otras más simples.

11. Energía y reacciones químicas

Las reacciones pueden liberar energía (exotérmicas) o absorber energía (endotérmicas).

12. Química y alimentación

Procesos clave: digestión, conservación de alimentos y cocción.

13. Reacciones químicas y medio ambiente

Impactos negativos: contaminación del aire, lluvia ácida y efecto invernadero.

FÓRMULAS CLAVE

Número atómico (Z)

Z = número de protones = número de electrones (en átomos neutros).

Número másico (A)

A = protones + neutrones.

Neutrones (n)

n = A - Z.

Traducción y Aplicación

• Si tienes Z, ya conoces el número de protones y electrones.
• Si tienes A y Z, puedes calcular los neutrones.
• Si tienes protones y neutrones, puedes calcular A.

Ejercicio 5 resuelto

• Ni (Níquel): Z = 28, A = 59. Protones: 28, Electrones: 28, Neutrones: 31.
• I (Yodo): Z = 53, A = 127. Protones: 53, Electrones: 53, Neutrones: 74.
• Pd (Paladio): Z = 46, A = 106. Protones: 46, Electrones: 46, Neutrones: 60.
• Au (Oro): Z = 79, A = 197. Protones: 79, Electrones: 79, Neutrones: 118.
• Fe (Hierro): Z = 26, A = 56. Protones: 26, Electrones: 26, Neutrones: 30.

Iones y Cargas

• Pierde electrones: carga positiva (+).
• Gana electrones: carga negativa (-).

Ejemplos:

• K (Potasio): pierde uno → K⁺
• S (Azufre): gana dos → S^2-
• Al (Aluminio): pierde tres → Al³⁺
• Cl (Cloro): gana uno → Cl^-

Ley importante

Masa de los reactivos = Masa de los productos