Fundamentos de Química: Materia, Método Científico y Tabla Periódica

Química en el siglo XXI

La química debe verse como una herramienta muy valiosa y trabajarse en el contexto de las nuevas tecnologías y los cambios en el mundo.

Es el arte de hacer compleja la materia.

Método científico

1. Observación. Observación de las propiedades de las sustancias, de sus transformaciones o de un fenómeno natural.
2. Experimentación. Repetir en laboratorio, bajo condiciones controladas, los hechos que se observan en la naturaleza.
3. Hipótesis. Intento de descripción del fenómeno; por ejemplo, una ecuación que relacione las variables.
4. Ley. Tiene un carácter más general e incluye un gran número de hechos experimentales.
5. Teoría. Es la hipótesis más completa y más detallada sobre los resultados obtenidos.
6. Conclusión. Es lo que obtenemos al terminar toda nuestra experimentación.

Clasificación de la materia (mezclas y sustancias puras)

Sustancias puras

Elementos. Son las sustancias formadas por un solo tipo de átomo y no se pueden descomponer en otras sustancias puras más sencillas por ningún procedimiento.

Compuestos. Son sustancias que están formadas por dos o más elementos de la tabla periódica en proporciones fijas.

Mezclas

Heterogéneas. Están formadas por unión física de dos o más sustancias (elementos o compuestos) que pueden ser separadas usando métodos físicos.

Homogéneas. Son mezclas en las que no se distinguen a simple vista los diferentes componentes, gracias a su apariencia uniforme.

Estados de la materia

Sólido. Los átomos de la materia sólida están muy juntos, por lo que tienen forma y volumen fijos.

Líquido. Sus partículas se encuentran lo bastante juntas para conservar una cohesión mínima, a la vez que lo suficientemente dispersas para permitir la fluidez y el cambio de forma.

Gaseoso. Sus partículas no están cohesionadas y tienden a dispersarse, por lo que no tienen forma ni volumen fijos.

Propiedades de la materia

Físicas. Son características que los científicos pueden medir sin cambiar la composición de la muestra en estudio, como la masa, el color y el volumen.

Químicas. Describen la capacidad característica de una sustancia para reaccionar y formar otras sustancias; incluyen su inflamabilidad y su susceptibilidad a la corrosión.

Química. Estudia la materia, sus propiedades físicas y químicas.

Materia. Todo lo que ocupa lugar en el espacio.

Moléculas. Es la parte más pequeña en la que se puede dividir una sustancia y está formada por dos o más átomos; pueden ser iguales o diferentes.

Átomo. Es la parte más pequeña que forma la materia y que conserva las mismas propiedades.

Protón. Carga positiva.

Neutrón. Carga nula.

Electrón. Carga negativa.

Tipos de enlaces

Iónico. Metal con no metal. El metal tiende a perder electrones y el no metal a ganarlos.

Covalente. No metal con no metal.

Metálico. Metal con metal.

Si pierde un electrón (+): catión.

Si gana un electrón (-): anión.

La tabla periódica

Qué es. Es un registro organizado de los elementos químicos según su número atómico, propiedades y características.

Historia. La creación de la tabla periódica se atribuye al científico ruso Dmitri Mendeléyev, quien en 1869 reunió en una tabla los 63 elementos hasta el momento conocidos por la ciencia.

Cómo se organiza.

• Grupo 1 (IA). Los metales alcalinos.
• Grupo 2 (IIA). Los metales alcalinotérreos.
• Grupo 3 (IIIB). La familia del escandio (Sc).
• Grupo 4 (IVB). La familia del titanio (Ti).
• Grupo 5 (VB). La familia del vanadio (V).
• Grupo 6 (VIB). La familia del cromo (Cr).
• Grupo 7 (VIIB). La familia del manganeso (Mn).
• Grupo 8 (VIIIB). La familia del hierro (Fe).
• Grupo 9 (VIIIB). La familia del cobalto (Co).
• Grupo 10 (VIIIB). La familia del níquel (Ni).
• Grupo 11 (IB). La familia del cobre (Cu).
• Grupo 12 (IIB). La familia del zinc (Zn).
• Grupo 13 (IIIA). Los térreos.
• Grupo 14 (IVA). Los carbonoideos.
• Grupo 15 (VA). Los nitrogenoideos.
• Grupo 16 (VIA). Los calcógenos o anfígenos.
• Grupo 17 (VIIA). Los halógenos.
• Grupo 18 (VIIIA). Los gases nobles.