Fundamentos de Química: Materia, Estructura Atómica y Enlaces

Clasificación de la Materia

• Sustancias: Pueden ser sustancias simples (elementos químicos) o compuestos químicos. Los compuestos son combinaciones de elementos. Los elementos están formados por átomos, mientras que los compuestos están formados por moléculas.
• Mezclas: Son combinaciones de sustancias que no forman compuestos químicos (ej. agua con sal). Pueden ser homogéneas (leche y agua) o heterogéneas (aceite y agua).
• Sistema material: Porción del espacio que contiene materia y que se está estudiando (ej. un terrón de azúcar).

Transformaciones de la Materia

• Cambios físicos: No afectan la composición química (ej. calentar agua).
• Cambios químicos: Varía la composición química (ej. quemar un papel). Estos cambios se denominan reacciones químicas.
• Propiedades generales: Comunes a toda la materia, sirven para distinguir una materia de otra (ej. volumen, masa).
• Propiedades específicas: Dependen de cada sustancia (ej. punto de fusión).

Estados de Agregación

• Sólido: Volumen y forma definidos; no fluyen.
• Líquido: Volumen definido pero forma variable; no se comprimen, pero fluyen.
• Gaseoso: Volumen y forma variables; son compresibles y fluyen.

Cambios de Estado

• Fusión: Sólido a líquido.
• Evaporación: Líquido a gas (superficial). La ebullición ocurre en toda la masa del líquido.
• Sublimación: Sólido a gas directamente.
• Solidificación: Líquido a sólido.
• Condensación: Gas a líquido.
• Sublimación regresiva: Gas a sólido directamente.

Estructura Atómica

La materia es todo aquello que ocupa un espacio y tiene masa. El átomo es la mínima parte de un elemento químico y consta de tres partículas:

• Protones: Carga positiva, ubicados en el núcleo.
• Neutrones: Sin carga, masa similar a los protones, en el núcleo.
• Electrones: Carga negativa, masa casi inexistente, orbitan alrededor del núcleo.

El número atómico (Z) es la cantidad de protones. El número másico (A) es la suma de protones y neutrones.

• Isótopos: Átomos del mismo elemento con igual número de protones pero distinto número másico (diferente número de neutrones).
• Iones: Átomos con carga eléctrica por variación de electrones. Catión (carga positiva, pierde electrones) y Anión (carga negativa, gana electrones).

Organización de la Tabla Periódica

• Metales: Pierden electrones fácilmente (cationes), buenos conductores.
• No metales: Tienden a ganar electrones (aniones), malos conductores. Incluye: carbono, nitrógeno, oxígeno, flúor, fósforo, azufre, cloro, selenio, bromo, yodo.
• Semimetales: Propiedades intermedias (boro, silicio, germanio, arsénico).
• Gases nobles: (Helio, xenón, argón, neón, criptón, radón). No reaccionan.

Propiedades Periódicas

• Electronegatividad: Capacidad de atraer electrones.
• Energía de ionización: Energía necesaria para quitar un electrón.
• Afinidad electrónica: Energía liberada al captar un electrón.

Tipos de Enlace

• Enlace iónico: Entre metal y no metal. Transferencia de electrones. Forman redes cristalinas, altos puntos de fusión, conductores en disolución.
• Enlace covalente: Entre no metales. Comparten electrones. Pueden ser apolares (mismos elementos) o polares (elementos distintos).
• Enlace metálico: Entre metales. Forman una nube electrónica, son deformables y buenos conductores.