Fundamentos de la Química: Presión, Gases, Estados de la Materia y Elementos
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La Presión Atmosférica y las Leyes de los Gases
La presión atmosférica es la presión que ejerce la atmósfera debido a su peso sobre la superficie de los cuerpos que están en contacto con ella.
Leyes de los Gases
Ley de Boyle
A temperatura constante, el volumen ocupado por una determinada masa de un gas es inversamente proporcional a la presión. Matemáticamente se expresa como: p1 * v1 = p2 * v2.
Primera Ley de Gay-Lussac
Si la presión de un gas permanece constante, el volumen de una masa fija de gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta. El aumento de volumen que experimenta un cuerpo al incrementarse la temperatura recibe el nombre de dilatación.
Segunda Ley de Gay-Lussac
Si el volumen de un gas permanece constante, la presión de una masa fija de gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta.
Modelo Cinético de los Gases
Los gases están formados por un gran número de partículas muy pequeñas, sobre todo comparadas con la distancia que las separa. Entre partícula y partícula no hay nada, solo espacio vacío. Estas partículas se mueven continuamente y de forma desordenada. En su movimiento, las partículas chocan entre sí y contra las paredes del recipiente que contiene el gas. La velocidad de las partículas del gas aumenta al elevar la temperatura y disminuye al descender la temperatura.
La Teoría Cinética de la Materia y los Estados de Agregación
Los Sólidos
Un sólido, como la sal, tiene forma y volumen fijos porque sus partículas están unidas por grandes fuerzas de atracción. Las partículas pueden vibrar alrededor de sus posiciones fijas, pero no cambiar de posición.
Los Líquidos
Los líquidos, como el agua, tienen volumen fijo pero pueden fluir y adaptar cualquier forma. Esto se debe a que sus partículas están unidas, pero las fuerzas de atracción entre ellas son más débiles que en los sólidos.
Cambios de Estado
El paso de sólido a líquido se denomina fusión y el inverso solidificación. El paso de líquido a gas se llama vaporización y el contrario condensación. El paso de sólido a gas se llama sublimación y el contrario sublimación inversa. La temperatura permanece constante durante el cambio de estado; a la que se funde un sólido se llama punto de fusión y a la que hierve un líquido punto de ebullición.
Metales y No Metales
Metales
- Poseen brillo metálico.
- Son opacos.
- Son buenos conductores del calor y de la corriente eléctrica.
- Son maleables y dúctiles.
- Con excepción del mercurio, son sólidos a temperatura ambiente.
No Metales
- No poseen brillo metálico.
- Son malos conductores del calor y de la electricidad.
- A temperatura ambiente pueden ser sólidos, líquidos o gases.
- En estado sólido son muy frágiles.
- Los sólidos tienen puntos de fusión bajos y los líquidos punto de ebullición bajos.
Clasificación Periódica de Mendeleiev
Mendeleiev buscaba un criterio de clasificación de los 63 elementos entonces conocidos que permitiese relacionar propiedades semejantes.
La Tabla Periódica Actual
Los elementos se ordenan de izquierda a derecha y de arriba a abajo, en orden creciente de número atómico. La tabla periódica se estructura en 18 grupos y 7 periodos.
Agrupación de los Átomos en la Materia
Los Elementos
Están formados por el mismo tipo de átomos pertenecientes a un mismo elemento y se presentan en forma de átomo aislado.
Los Compuestos
Constituidos por distinto tipo de átomos pertenecientes a diferentes elementos, se presentan formando moléculas o grandes agrupaciones.
La Masa Molecular Relativa
De un elemento o de un compuesto es igual a la suma de las masas atómicas relativas de los átomos que aparecen en su fórmula.
Los Elementos del Ser Humano
El Cinc
El 90% de este elemento se concentra en los tejidos óseo y muscular; el resto se localiza en la piel, el hígado y el páncreas. El aporte diario de cinc se puede obtener de la carne, el pescado y el marisco. El ser humano precisa de un aporte diario de 10-15 mg de cinc, que afecta al crecimiento y a la reproducción celular.
El Fósforo
El 85% del fósforo se encuentra unido al calcio, en los huesos, y el resto se utiliza en la regulación del equilibrio en las membranas celulares. El fósforo abunda en el pescado, la carne y las legumbres. La carencia de este elemento solo se manifiesta en personas que llevan una alimentación deficiente.
El Calcio
Constituye el 2% del peso total del cuerpo humano e interviene en la conducción nerviosa y la contracción muscular. Las principales fuentes del calcio son la leche y sus derivados, las verduras y el pescado. El consumo diario de calcio debe ser de unos 1000mg.