- Introducción a la Química.
- Estructura de la materia. Estados de agregación de la materia.
- Disoluciones. Expresión de la concentración.
- Estructura del átomo / modelos atómicos.
- Configuración electrónica y propiedades periódicas.
- Enlace químico. Tipos de enlace.
Tema 1. Fundamentos Básicos.
P1. Introducción a la Química.
La Química es una de las ramas de la Ciencias Naturales, que se centra en el estudio de la
estructura, propiedades, composición y transformación de la materia.
P2. Estructura de la materia. Estados de agregación de la materia.
La materia es todo lo que ocupa espacio; tiene una propiedad llamada masa y posee
inercia.
La composición se refiere a las partes o componentes de una muestra de materia y a sus
proporciones relativas.
Las propiedades son las cualidades y atributos que podemos utilizar para distinguir una
muestra de materia de otra:
- Propiedad química. Transformación química: capacidad (o incapacidad) de la materia
para experimentar un cambio en su composición bajo ciertas condiciones.
- Propiedad física. Es una transformación física aquella que no cambia la composición.
La materia está formada por átomos.
Un elemento químico es una sustancia formada por un único tipo de átomos.
Los compuestos químicos son sustancias en las que se combinan entre sí los átomos de los
diferentes elementos. Una molécula es la entidad más pequeña posible en la que se
mantienen las mismas proporciones de los átomos constituyentes que en el compuesto
químico.
Estados de la Materia:
- Sólido: los átomos y moléculas están en contacto próximo, a veces en disposiciones
muy organizadas llamadas cristales. Un sólido ocupa un volumen de forma definida.
- Líquido: los átomos y moléculas están generalmente más separados que en un
sólido, lo que permite un mayor movimiento y fluidez.
- Gas: las distancias entre átomos o moléculas son mucho mayores.
- Plasma: gas ionizado, formado por cationes y aniones, por ello es un excelente
conductor.
P3. Disoluciones. Expresión de la concentración.
Una disolución es una mezcla homogénea. Es homogénea porque su composición y
propiedades son uniformes, y es una mezcla porque contiene dos o más sustancias en
proporciones que puedan variarse.
El disolvente es el componente que está presente en cantidad mayor, o que determina el
estado de la materia en la que existe una disolución.
Los otros componentes de la disolución, denominados solutos, se dice que están disueltos
en el disolvente.
- Disolución concentrada: posee una cantidad relativamente grande de soluto.
- Disolución diluida: posee una cantidad pequeña de soluto.
Las disoluciones líquidas son más comunes, pero también pueden existir en estado gaseoso
y en estado sólido. Las disoluciones sólidas con un metal como disolvente se llaman
aleaciones.
,La concentración de una disolución es la cantidad de soluto presente en una cantidad dada
de disolvente o de disolución.
La suma de las fracciones molares de todos los componentes de la disolución es 1. El
porcentaje molar es el porcentaje de todas las moléculas en disolución que son de un tipo
determinado. Los porcentajes molares son las fracciones molares x 100.
Valoración Ácido-Base.
Una valoración es una reacción llevada a cabo mediante la adición controlada de una
disolución a otra, para que los reactivos reaccionen entre ellos. Se conoce como punto de
equivalencia de la valoración aquel en el que ambos reactivos han reaccionado
completamente. En una valoración necesitamos algún medio que nos indique cuándo se
alcanza el punto de equivalencia, para ello se añade una cantidad muy pequeña de
indicador a la mezcla de la reacción.
Permite conocer la concentración desconocida de una sustancia ácido (o base) mediante la
neutralización por medio de una sustancia base (o ácido) de concentración conocida.
En el punto de equivalencia se debe cumplir:
𝑁º 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 á𝑐𝑖𝑑𝑜 = 𝑁º 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑏𝑎𝑠𝑒
𝑁1𝑉1 = 𝑁2𝑉2 siendo N: Normalidad y V: Volumen (L)
P4. Estructura del átomo / Modelos atómicos.
Leyes fundamentales de la química.
- Ley de la conservación de la masa (A.L.Lavoisier, 1743-1794): La masa total de las
sustancias presentes después de una reacción química es la misma que la masa
total de las sustancias antes de la reacción.
- Ley de las proporciones definidas o de la composición constante (J.L.Proust,
1754-1826): Todas las muestras de un compuesto tienen la misma composición, es
decir, las mismas proporciones en masa de los elementos constituyentes.
, Teoría atómica de Dalton.
1. Cada elemento químico se compone de partículas diminutas e indestructibles
denominadas átomos. Los átomos no pueden crearse ni destruirse durante una
transformación química.
2. Todos los átomos de un determinado elemento son iguales en masa y otras
propiedades físicas o químicas, pero los átomos de un elemento son diferentes de
los del resto de elementos.
3. En cada uno de sus compuestos los diferentes elementos se combinan en una
proporción numérica sencilla.
Ley de las proporciones múltiples (J. Dalton, 1766-1844): Si dos elementos forman más de
un compuesto sencillo, las masas de un elemento que se combinan con una masa fija del
segundo elemento, están en una relación de números enteros sencillos. → Átomo
Ley de las proporciones recíprocas (J.B. Richter, 1762-1807): Los pesos de los elementos
diferentes que se combinan con un mismo peso de un elemento dado, son los pesos
relativos de aquellos elementos que se combinan entre sí, o bien múltiplos o submúltiplos de
estos pesos. → Peso Equivalente
Peso equivalente: cantidad de un elemento (o compuesto) que se combina o reemplaza a
9,000 partes de oxígeno o 1,008 partes de hidrógeno. Se denomina también equivalente
químico.
Ley de los volúmenes de combinación (J.L. Gay-Lussac, 1778-1850). En cualquier reacción
química los volúmenes de todas las sustancias gaseosas que intervienen en la misma están
en una relación de números enteros sencillos.
Concepto de mol y constante de Avogadro.
La magnitud del sistema internacional que describe una cantidad de sustancia
relacionándola con un número de partículas de esa sustancia se denomina mol.
Mol: es una cantidad de sustancia que contiene el mismo número de entidades elementales
que el número de átomos de carbono-12 que hay en una cantidad de 12 g exactamente de
carbono-12.
Ley de Avogadro(A. Avogadro, 1776-1856). Un mol de gas ocupa siempre el mismo
volumen que un mol de cualquier otro gas que se encuentren en las mismas condiciones de
presión y temperatura.
Un mol de cualquier gas en condiciones normales (0ºC y 1 atm) es de 22,4 litros.
El número de entidades elementales en un mol es la constante de Avogadro,
23 −1
𝑁𝐴 = 6, 02214199 · 10 𝑚𝑜𝑙
Descubrimiento de los electrones.
- Michael Faraday (1791-1867) descubrió los rayos catódicos al hacer pasar la
electricidad a través de un tubo de vidrio sometido a vacío. Los rayos catódicos son
un tipo de radiación emitida por el polo negativo o cátodo, que atravesaba el tubo
evacuado hacia el polo positivo o ánodo, eran partículas cargadas negativamente. G.
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