Fundamentos de Química: Mezclas, Métodos de Separación y Estructura Atómica

Aleaciones (disoluciones sólidas)

Se definen como una mezcla homogénea que contiene al menos un metal. Ejemplos comunes incluyen el latón, el acero y el alnico.

BLOQUE 3: MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS (LABORATORIO)

• Decantación: Utilizada para separar líquidos inmiscibles (como el agua y el aceite). En una disolución, se aplica cuando hay un sólido soluble en un líquido o un líquido insoluble en otro líquido, empleando un embudo de separación.
• Filtración: Permite separar un sólido insoluble en un líquido o gas (por ejemplo, arena y agua) mediante el uso de un embudo y papel filtro.
• Evaporación: Técnica para separar un sólido disuelto en un líquido (como sal y agua) utilizando herramientas como el rotavapor.
• Destilación: Separa líquidos miscibles con diferente punto de ebullición (ejemplo: alcohol y agua) mediante el uso de matraces, termómetro y mechero.
• Sublimación: Es el paso del estado sólido al gaseoso sin pasar por el estado líquido (ejemplos: yodo, naftalina). Se utiliza en mezclas sólido-sólido mediante un sublimador.
• Extracción: Consiste en separar un sólido de una mezcla que es soluble en un disolvente pero insoluble en otro que se agrega posteriormente.
• Cristalización: Se aplica en una mezcla homogénea donde un sólido es capaz de formar cristales a partir del líquido en el que se encuentra disuelto.
• Cromatografía: Método para separar mezclas complejas (que contienen varios líquidos, sólidos o gases), tales como tintas y pigmentos.

BLOQUE 4: ESTRUCTURA DEL ÁTOMO Y TABLA PERIÓDICA

Partículas subatómicas

• Protón: Posee carga positiva (+), masa igual a 1 y se localiza en el núcleo.
• Neutrón: Posee carga neutra (0) y se ubica en el núcleo.
• Electrón: Posee carga negativa (–) y se encuentra distribuido en los orbitales.

Número atómico (Z)

Indica el número de protones presentes en el átomo y es lo que identifica al elemento. El número atómico es equivalente al número de protones en el núcleo.

Isótopos e Isóbaros

• Isótopos: Átomos con el mismo Z (número atómico) pero diferente masa, debido a que poseen distintos neutrones.
• Isóbaros: Átomos con la misma masa pero diferente Z.
• Átomo neutro: Aquel que mantiene la misma cantidad de protones y electrones.

Iones

• Catión: Se forma cuando un átomo pierde electrones, adquiriendo una carga positiva (+) (ejemplo: el calcio cuando pierde electrones).
• Anión: Se forma cuando un átomo gana electrones, adquiriendo una carga negativa (–).
• Ion: Se define como un átomo con carga eléctrica.

Configuración electrónica (Diagrama de Moeller)

Orden de llenado: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶ 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶...

Regla de capacidad por subnivel: s=2, p=6, d=10, f=14.

• Condensada: Utiliza el gas noble anterior al elemento (ejemplo: [Ne] 3s¹).
• Desarrollada: Representa detalladamente todos los subniveles.
• Kernel: Se enfoca únicamente en los electrones de valencia.

Diagrama de Moeller con gases nobles

Se utilizan los siguientes núcleos: [₂He], [₁₀Ne], [₁₈Ar], [₃₆Kr], [₅₄Xe], [₈₆Rn], [₁₁₈Og].

Regla del octeto

Establece que los átomos tienden a completar 8 electrones en su último nivel de energía para alcanzar estabilidad (a excepción del Hidrógeno y el Helio).

Gases nobles

Son elementos que cumplen con la regla del octeto y son químicamente inertes. Pertenecen a la Familia VIIIA o grupo 18. Generalmente no forman compuestos debido a que ya poseen sus 8 electrones de valencia. Ejemplos: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, Og.

Bloques de la tabla periódica

• Bloque s: Comprende los grupos 1 y 2.
• Bloque p: Comprende los grupos 13 al 18.
• Bloque d: Incluye a los metales de transición (grupos 3 al 12).
• Bloque f: Incluye a los lantánidos y actínidos.

Periodos de la tabla periódica

La tabla cuenta con un total de 7 periodos, los cuales corresponden a los niveles de energía que tiene un átomo.

Propiedades periódicas

• Electronegatividad: Capacidad de un átomo para atraer electrones (aumenta hacia la derecha y hacia arriba).
• Energía de ionización: Es la energía mínima necesaria para eliminar un electrón de su último nivel.
• Radio atómico: Representa el tamaño del átomo (aumenta hacia abajo y hacia la izquierda); es la distancia entre el núcleo y el electrón más externo.
• Radio iónico: Se refiere al tamaño relativo de los iones.

Clasificación de elementos

• Metales: Se caracterizan por su brillo y conductividad; se ubican a la izquierda de la tabla.
• No metales: Se ubican a la derecha (ejemplos: O, N, Cl...).
• Metaloides: Elementos con propiedades intermedias (ejemplos: B, Si, Ge, As, Sb, Te).