QUÍMICA GENERAL

TEMA UNO

INTRODUCCIÓN

La Química es la ciencia que estudia la composición, estructura y propiedades de la materia, así como los

cambios que experimenta y la energía que acompaña a estos cambios. La Química como ciencia aplica el

método deductivo – inductivo y viceversa.

La Química como cualquier otra ciencia, posee dos campos: uno teórico, de abstracción y método

riguroso, y otro experimental y descriptivo que nos lleva hacia la realidad y la experimentación. Los dos

conceptos son imprescindibles; si solo nos limitamos al segundo, la Química se reduciría a un inmenso

número de recetas, que no nos ayudarían a razonar. El campo de la Química es el de las sustancias en

transformación, fenómenos a los que hay que acceder y entender. La química siempre ha estado

estrechamente ligada a nuestro planeta y al universo; no andaríamos mal encaminados si dijésemos que

la Tierra y los millones de seres vivos que la habitan, son en sí mismos un admirable conjunto de

reacciones químicas complejas y asombrosas. Es evidente que está relacionada con otras ciencias, así

podemos decir que tiene influencia en la biología, ya que en los seres vivos se realizan cambios químicos;

se relaciona íntimamente con la física ya que el estudio de los procesos físicos referidos a la energía y sus

transformaciones, son necesarios para entender las reacciones térmicas; es necesario utilizar la

matemática para realizar operaciones para el estudio de los procesos químicos. La química no sólo dio

vida a nuestro planeta, sino que desde su origen se ha convertido en el motor que ha permitido avanzar

a la Humanidad. Sin el desarrollo de esta ciencia, nuestra vida sería muy corta, sin medicamentos, vacunas

o antibióticos; sin materiales para potabilizar el agua, sin productos que garanticen nuestra higiene o que

protegen y mejoren el rendimiento de los cultivos. Sin la química no podríamos: navegar por internet,

hablar por nuestros móviles o simplemente leer un libro, escuchar un disco o ir al cine. Todos los conjuntos

de aportaciones de esta ciencia nos han facilitado la vida y ha aumentado nuestra comodidad, mediante

la síntesis de cauchos, resinas plásticas y otros materiales. En la Estación Espacial Internacional los

materiales plásticos son imprescindibles. Las naves deben soportar temperaturas extremas que van desde

–200º C a más de 200º C, variaciones de presión, una enorme aceleración cuando despega el cohete,

turbulencias cuando la cápsula entra en la atmósfera. Para la ingeniería aeronáutica la química es

fundamental. La Química es la ciencia de ayer, hoy y siempre.

AL FINALIZAR EL PRESENTE BLOQUE DESARROLLARÁS LAS SIGUIENTES DESTREZAS CON CRITERIOS DE

DESEMPEÑO

Valorar el proceso de medición en todas las actividades del ser humano, mediante la realización

de experiencias de campo, recolección de datos y conclusión de resultados, utilizando las

unidades del S.I., las cifras significativas adecuadas, los redondeos correspondientes y la notación

científica que sea del caso.

Interpretar situaciones cualitativas y cuantitativas de medición de longitudes, masas, volúmenes,

temperaturas y densidades, por medio de la experimentación, la recolección de datos, el cálculo

para la obtención de resultados de conversiones entre las unidades del SI y otros sistemas aún

utilizados.

Interpretar las relaciones de la Química con otras ciencias, mediante la resolución de ejercicios

cuantitativos y cualitativos que involucran situaciones de Astronomía, Geografía, Matemáticas,

Física, Deportes, Ciencias Sociales, problemas del mundo contemporáneo, etc.

MEDICIÓN Y UNIDADES

Lee con atención

Los peligros de la medición

Tratar de medir la calidad, puesto que... Es muy posible que no demos con medidas que tengan

"sustancia". Lo que hay que medir son los parámetros de los procesos.

Medir para controlar, premiar o castigar a otro, porque... Con seguridad provocaremos reacciones

defensivas y se distorsionará la información. Cada uno ha de medir lo suyo, para mejorar él.

Medir sólo los resultados finales , pues ... No sabremos bien por qué los hemos obtenido Hay que medir

"aguas arriba" del proceso

Medir demasiadas cosas, ya que... Podemos caer en una burocracia horrible. Hay que concentrarse en lo

esencial.

ACTIVIDAD EN CASA

Pero si alguien llega a la conclusión de que lo mejor es no medir, dado lo molesto y peligroso que resulta,

que tenga muy en cuenta que así nunca entenderá bien lo que está haciendo y que lo que no se mide, no

mejora Tomado de: http://www.tqm.es/TQM/Articulo8.htm Luego, contesta en tu cuaderno, las

siguientes preguntas:

1.- ¿Podrías citar dos ejemplos en los cuáles se mide para corregir procesos? Escríbelos.

2.- ¿Crees que en la educación se mide? ¿Por qué?

3.- ¿Crees que medir te permite entender mejor las cosas? ¿Por qué?

4.- ¿Qué elementos facilitan los procesos de medición en la actualidad? ¿Por qué?

INTRODUCCIÓN

Imagina que eres un médico cirujano y que debes realizar una delicada intervención quirúrgica. ¿Qué

sucedería si uno de tus cortes no tiene la longitud y la profundidad adecuadas? Una vida podría

extinguirse. O si tal vez tienes que inyectarle una dosis de anestesia al paciente… si cometes un error en

la medición del volumen de fármaco, podrías ocasionar problemas irreversibles. Estas ideas iniciales te

darán una clara imagen de que los procesos de medición son importantes y no solamente en la medicina,

sino en actividades tan simples y diversas como cocinar, arreglar vehículos, comprar y vender.

MASA Y PESO

La Química es una ciencia natural experimental, por lo tanto, requiere de mediciones para sus procesos;

podrás observar que en un trabajo de laboratorio usualmente vas a medir masa, peso, longitud, volumen,

presión, temperatura y tiempo; magnitudes usualmente muy relacionadas en los fenómenos propios del

planeta y del universo. Usualmente, existe la tendencia a pensar que masa y peso es lo mismo. Esto no es

así. La masa de un cuerpo es la cantidad de materia que posee, es una cantidad fija e invariable que no

depende de la ubicación del cuerpo sobre la Tierra. La masa se puede medir mediante el uso de una

balanza, a través de la comparación con masas ya establecidas. En el S.I. la unidad de medida es el gramo

(g) o el kilogramo (Kg). Peso en cambio es la medida de la atracción gravitacional que la Tierra ejerce sobre

un cuerpo; NO es una cantidad fija e invariable, pues depende de la ubicación del objeto sobre la Tierra o

de la distancia entre él y nuestro planeta. El peso se puede medir a través de un dinamómetro (un resorte

dentro de una escala).

En el S.I. la unidad de medida es el Newton (N).

BALANZA ROMANA Y DINAMÓMETRO

Investigación individual.

La base terrestre se comunica con un astronauta de 85 Kg, que está en una nave en el espacio exterior.

Le piden que diga su masa y su peso. ¿Cuáles crees que serán sus respuestas?, ¿Por qué?

MEDICIÓN Y CIFRAS SIGNIFICATIVAS

MEDICIÓN

Todo en el estudio de las ciencias parte de las mediciones, una medición es comparar una cantidad con

su respectiva unidad para averiguar cuantas veces está contenida la segunda en la primera. Por ejemplo,

si deseamos medir la longitud de una pista atlética, la compararemos con otra longitud ya establecida,

conocida como metro (m), y veremos cuántas veces está contenida en dicha pista. Con seguridad veremos

que en la pista hay 400 metros.

El resultado de un proceso de medición se conoce como medida y es importante tomar en cuenta que se

realizan con algún tipo de error debido, primeramente, al mal estado del instrumental y a las limitaciones

de la persona que mide. A este tipo de errores se los conoce como errores sistemáticos. El error también

se debe, en segundo lugar, a la imprecisión de los aparatos y a la dispersión propia del proceso de medida.

A este tipo de errores se los conoce como errores accidentales.

ACTIVIDAD EN CLASE

En los siguientes gráficos definir los tipos de errores

Error………………………………..

Error ………………….

Error ……………………..

Cada magnitud (como la longitud, masa, tiempo, etc.) tiene su unidad ya establecida por convención

internacional. Esto permite que la información científica sea fácil de interpretar en cualquier parte del

mundo. Una unidad de medida debe cumplir con tres condiciones fundamentales:

- Debe ser inalterable: no debe cambiar con el tiempo ni de acuerdo con la persona que realice la

medición.

- Debe ser universal, es decir de uso generalizado en todos los países del mundo.

- Debe ser fácilmente reproducible, es decir, le puede obtener réplicas de ella para su uso en cualquier

parte.

Las mediciones son de dos tipos, directas (cuando se concretan a través del uso de un instrumento de

medida debidamente calibrado) e indirectas (para los casos en los que no existe un instrumento adecuado

de medición y se deben utilizar expresiones algebraicas en las que se van introduciendo los valores

obtenidos en las mediciones directas y las procesamos matemáticamente).

El resultado de una medición se expresa mediante un valor numérico y una unidad de medida.

CIFRAS SIGNIFICATIVAS Y REDONDEO

Las cifras significativas de un número son aquellas que tienen significado real o que le aportan alguna

información al investigador.

Para expresar las cifras significativas de una medida, debemos tomar en cuenta las siguientes normas:

1.- Son significativas todas las cifras distintas a cero. Ejemplo: 1 400 tiene dos cifras significativas 1 y 4.

2.- Los ceros colocados entre cifras que no sean cero sí son significativos. Ejemplo: 102 tiene tres cifras

significativas.

3.- Los ceros colocados antes de la primera cifra significativa no son significativos. Ejemplo: 0,415 tiene

tres cifras significativas.

4.- Los ceros colocados después de la última cifra significativa no son significativos, SALVO que vayan

seguidos de la coma decimal o que estén situados a la derecha de la coma decimal. Ejemplos: 1 040,

tiene cuatro cifras significativas (por la coma que está a la derecha del cero) y en 105,0 hay cuatro cifras

significativas.

Las medidas que se obtengan sobre datos experimentales se deben expresar únicamente con las cifras

que entreguen las lecturas de los instrumentos, sin quitar ni aumentar cifras dudosas e indicando en los

resultados la incertidumbre en la medida.

BALANZA DIGITAL- INSTRUMENTOS AFORADOS PARA MEDIR LÍQUIDOS

ACTIVIDADES PARA LA CASA

TIC´s científicos.

Ingresa a http://www.educaplus.org/formularios/cifrassignificativas.html y repasa las normas de las

cifras significativas, analiza los ejemplos y luego comprueba tus conocimientos mediante la realización de

veinte ejercicios en los que tienes que determinar cuántas cifras significativas hay en las cantidades que

irán apareciendo.

Baúl de conceptos. -

Investigador. - Persona que hace ciencia aplicando el método científico; lee, observa, calcula, analiza,

interpreta y procesa la información.

Incertidumbre. - Desconocido. En ciencias es lo que un instrumento o un cálculo no puede medir, y si

mide, lo hace sin confiabilidad.

NO TEMAS AL CÁLCULO

CIFRAS SIGNIFICATIVAS Y REDONDEO.

Las cifras no significativas de un número aparecen como resultado de los cálculos y no poseen

significación alguna. Las cifras significativas de un número dependen de su incertidumbre y ocupan una

posición igual o superior al orden o lugar de la incertidumbre o error.

Veamos un ejemplo: si luego de medir el radio de un átomo, obtenemos un valor de 247,4743 pm con un

error de 0,8 pm, nos daremos cuenta que el error es del orden de décimas de picómetro por lo tanto

aquellas cifras que ocupan una posición menor que las décimas, no aportan información alguna, por lo

tanto, los números 7, 4 y 3 no son cifras significativas.

Es entonces necesario, eliminar estas cifras no significativas pues lo único que ocasionan es confusión.

La forma de hacerlo es mediante el redondeo, que obedece a las siguientes reglas:

1.- Si la cifra que se elimina es menor que cinco, se la elimina, sin realizar ningún tipo de ajuste en el

número que queda. Por ejemplo, si queremos dejar tres cifras significativas en el siguiente número

5,874, el resultado sería 5,87.

2.- Si la cifra que se eliminará es mayor que cinco, la última cifra retenida sube una unidad. Si queremos

redondear a tres cifras significativas a 5,876 el resultado sería 5,88.

3.- Si la cifra que se eliminará es cinco, se deja como última cifra un número par, de la siguiente manera:

si la cifra retenida es par, se la deja tal como está, y si es impar, se la lleva al número par superior más

próximo. Para redondear a tres cifras significativas 5,875 el resultado será 5,88

TRABAJO EN CLASE

Cifras significativas: los siguientes valores redondee y entreguen sus trabajos al maestro/a:

a. 42,157 a dos cifras.

b. 87,027 a tres cifras.

c. 0,08763 a tres cifras.

d. 0,07955 a dos cifras.

e. 335,2 a tres cifras.

f. 23,250 a tres cifras.

NOTACIÓN CIENTÍFICA

En las ciencias, la notación científica es un recurso matemático muy útil, ya que nos ayuda a presentar de

forma práctica cálculos y mediciones muy grandes o muy pequeños.

Para hacerlo se utilizan potencias de diez. En el sistema decimal, cualquier número real puede expresarse

mediante la denominada notación científica.

Resulta fácil comprender el proceso si analizamos los siguientes ejemplos: Si obtenemos el valor: 432,

4041 y queremos expresarlo en notación científica, movemos la coma decimal dos lugares hacia la

izquierda, el resultado es el siguiente: 4,324041.102.

El exponente es positivo para indicarnos que el valor original es mayor que uno. Si por el contrario, en

un proceso de cálculo obtenemos un resultado como -0,004512 y queremos expresarlo en notación

científica, movemos la coma decimal tres lugares hacia la derecha y obtenemos el siguiente resultado: -

4,512.10-3.

El exponente negativo indica que el valor original es menor que uno. Observemos que el exponente de

la base diez tiene un valor igual al número de puestos que recorre la coma. Siempre que un número se

exprese en notación científica, debe quedar un solo dígito entero (diferente de cero) a la izquierda de

la coma.

ACTIVIDAD PARA LA CASA

Trabajo individual.

Ahora que ya tienes una idea completa de las cifras significativas, redondeo y notación científica, realiza

los siguientes ejercicios en tu cuaderno y entrégaselos a tu profesor/a:

1. ¿Cuántas cifras significativas hay en cada uno de los siguientes valores?:

a. 5,7.10-6 metros b. 4,035 litros c. 137,0 gramos d. 0,003 millas e. 35, 0 aves

f. 23, 30 Kelvin g. 2,572.103 personas h. 304 pies

2. Escribe los siguientes números en notación científica:

a. 2 400 b. 0,00567 c. 0,00056 d. -57 201 e. 134 000 f. -0,00456

g. 0,432 h. -347,5

3. Escribir los siguientes números en notación decimal:

a. 2,34.10-4 b. -1,24.102 c. 6,023.106 d. 3,35.10-5 e. 3,65.10-6 f. -3,709.107

g. 7,05.108 h. -5,785.10-5

TEMA DOS

CIFRAS SIGNIFICATIVAS EN LOS CÁLCULOS QUÍMICOS

Lee con atención Eureka

Herón II, rey de Siracusa, pidió un día a su pariente Arquímedes que comprobara si una corona que había

encargado a un orfebre local era realmente de oro puro. El rey le pidió también de forma expresa que no

dañase la corona. Arquímedes dio vueltas y vueltas al problema sin saber cómo resolverlo, hasta que un

día, mientras tomaba un baño, se le ocurrió la solución. Pensó que el agua que se desbordaba tenía que

ser igual al volumen de su cuerpo que estaba sumergido. Si medía el agua que rebosaba al meter la corona,

conocería el volumen de la misma y a continuación podría compararlo con el volumen de un objeto de

oro del mismo peso que la corona. Si los volúmenes no fuesen iguales, sería una prueba de que la corona

no era de oro puro. A consecuencia de la excitación que le produjo su descubrimiento, Arquímedes salió

del baño y fue corriendo desnudo como estaba hacia el palacio gritando: "¡Lo encontré! ¡Lo encontré!".

La palabra griega "¡Eureka!" utilizada por Arquímedes, ha quedado desde entonces como una expresión

que indica la realización de un descubrimiento.

Para ampliar tu conocimiento: Tic´s

http://www.reduy.com/libre/diverticiencia/docs/v0000004.htm

ACTIVIDAD EN CLASE

Contesta en tu cuaderno las siguientes preguntas:

1.- ¿En qué época vivió Arquímedes?, ¿Cuáles son sus trabajos más importantes?

2.- ¿Qué lección deja para tu vida la actitud de Arquímedes?

3.- El grito ¡Eureka! ¿Qué quiere decir?

4.- ¿Podrías explicar de qué manera hubiera podido Arquímedes relacionar los conceptos volumen, masa

y densidad para resolver el problema de la corona?

SIEMPRE…. PIENSA

INTRODUCCIÓN

El mundo de los científicos está lleno de desafíos, constantemente deben desarrollar procesos de

observación e investigación y luego, para demostrar la validez de sus trabajos, deben desarrollar una serie

de cálculos, inducciones y deducciones que a la final sustentarán sus procesos y permitirán generalizar los

resultados. Los cálculos son vitales para los hombres de ciencia, por ello debemos introducirnos en

aquellos ámbitos importantes de las Matemáticas que son útiles para hacer ciencia.

LOS CÁLCULOS Y LAS CIFRAS SIGNIFICATIVAS

Uno de los aspectos básicos que debemos tener en cuenta cuando realicemos cálculos, es el manejo de

las cifras significativas, podríamos empezar diciendo que los resultados de un cálculo basado en

mediciones no pueden ser más precisos que la medida menos precisa.

Cifras significativas en la adición o sustracción.

El resultado de una adición o sustracción debe tener tantas cifras significativas como tenga el término

CON MENOR número de decimales.

Dicho de otra manera, la respuesta de una suma o resta deberá tener la misma precisión que la medida

menos precisa (llamada también la de mayor incertidumbre).

Examinemos un ejemplo:

3,14159 + 2,1 = 5,24159 5,2 (con redondeo).

Analicemos otro:

Restar: 14,2 de 133,96

Resolviendo: 133,96 – 14,2 = 119,76 119,8 (con redondeo).

Cifras significativas en la multiplicación o división

En una multiplicación o división el resultado no puede contener más cifras significativas que las del

término CON MENOR número de cifras significativas.

Cifras significativas en la multiplicación o división

En una multiplicación o división el resultado no puede contener más cifras significativas que las del

término CON MENOR número de cifras significativas.

13,79 x 7,3 / 13 = 7,743615385 redondeado 7,7

ACTIVIDADES PARA LA CASA.

1.- Investiga y define los términos:

- Inducción:

- Deducción:

2.- Resuelve en tu cuaderno las siguientes operaciones, cuidando que las respuestas tengan el número

correcto de cifras significativas:

a. 9,3 + 0,225 b. 1,048 + 1,018 / 1,048 c. 2,6 + 46 – 0,004

d. 183 x 26 / 3 e. 4672 + 0,00047 f. 0,1543 x 6,3

TEMA TRES

UTILIDAD DEL SISTEMA INTERNACIONAL EN LOS CÁLCULOS QUÍMICOS

Lee con atención

He aquí lo que puede suceder por no usar un sistema de medición homologado

El 23 de septiembre de 1999, el “Mars Climate Orbiter” se perdió durante una maniobra de entrada en

órbita y se estrelló contra Marte. La causa principal del contratiempo fue achacada a una tabla de

calibración del propulsor, en la que se usaron unidades del sistema británico en lugar de unidades

métricas. El software para la navegación celeste en el Laboratorio de Propulsión del Chorro (Jet Propulsion

Laboratory) esperaba que los datos del impulso del propulsor estuvieran expresados en newton segundo,

pero Lockheed Martin Astronautics en Denver, que construyó el Orbiter, dio los valores en libras de fuerza

segundo, y el impulso fue interpretado como aproximadamente la cuarta parte de su valor real. El fallo

fue más sonado por la pérdida posterior de su compañero el ingenio espacial “Mars Polar Lander”, debido

a causas desconocidas, el 3 de diciembre.

Adaptación – Tic´s

http://www.terra.es/personal6/gcasado/si.htm

Fotografías del Mars Climate Orbiter

ACTIVIDADES PARA LA CASA

Contesta las siguientes preguntas en tu cuaderno:

1.- ¿Cuál crees que fue el problema que ocasionó el accidente del “Mars Climate Orbiter”?

2.- ¿Te has dado cuenta de que ciertos países se empeñan en no utilizar el S.I. (Sistema Internacional de

unidades) pese a que su uso debe ser generalizado? ¿Por qué crees que lo hacen?

3.- ¿Qué harías tú para que el S.I. sea de uso mundial? Explica cuatro medidas que tomarías. 4.- Ahora que

has realizado este análisis, ¿podrías decirnos algunas utilidades del Sistema Internacional de unidades?

INTRODUCCIÓN

hecho de que la comunidad internacional de naciones buscara la manera de unificar sus unidades de

medida ocasionó muchos problemas, hasta que apareció el Sistema Internacional de Unidades. Este

sistema es una herramienta “ejemplo de globalización”, que se ha difundido mucho en nuestra comunidad

actual, en donde el intercambio de productos y las actividades comerciales son una norma general y, por

lo tanto, urge la unificación de los lenguajes. Aunque aún hay países que no lo emplean con la rigurosidad

que deberían, hay que reconocer que se va alcanzando un uso cada vez mayor.

El hecho de que algunos países aún no utilicen de forma debida el SI, obliga a los demás a manejar factores

de conversión que bien podrían evitarse si todos usaran SI.

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI)

Es el nombre que recibe el sistema de unidades que se usa en todos los países y es la forma actual del

sistema métrico decimal. Fue creado en 1960 por la Conferencia General de Pesos y Medidas,

DISCUSIÓN ENTRE CIENTÍFICOS

Está constituido sobre un conjunto de unidades básicas y utiliza factores de potencias de 10 para expresar

los múltiplos y submúltiplos de las unidades.

Para formar unidades que son mayores o menores que las unidades básicas, se agregan prefijos a los

nombres de éstas.

Aunque por los estudios que has realizado en años anteriores ya conoces esta información, te la

presentamos a manera de recordatorio:

Magnitudes y unidades fundamentales del SI

Magnitud Unidad Símbolo

Longitud Metro m

Masa Kilogramo Kg

Tiempo Segundo s

corriente eléctrica ampere o amperio A

Temperatura Kelvin K

cantidad de materia Mol mol

intensidad luminosa Candela cd

Tomado de:

http://recursostic.educacion.es/descartes/web/materiales_didacticos/m2m3/unidades.htm

TEMA CUATRO

MEDICIÓN DE LONGITUD, MASA, VOLUMEN, TEMPERATURA Y DENSIDAD

LONGITUD

El metro patrón Internacional está en el museo de Sérves (Francia) y es una aleación de platino e

iridio para que no se deteriore por oxidación, humedad, y mantenga su longitud.

La unidad básica de la longitud en el S.I. es el metro (m), que se define -según la Oficina Internacional

de Pesos y Medidas- como la distancia que recorre la luz en el vacío durante una fracción de 1/299

792 458 de segundo.

Las unidades métricas e inglesas de longitud se basan en distancias definidas marcadas sobre barras

que se conservan como “standards” o patrones.

El patrón métrico de longitud es 100 centímetros o un metro (m). Se divide en mil partes iguales

llamadas milímetros (mm). El milímetro a su vez se divide en mil partes iguales llamadas micrones o

micras (µ). Micro significa una millonésima y un micrón es la millonésima parte de un metro. Una

milésima de un micrón se llama milimicrón (m µ) o nanómetro (nm). El prefijo nano significa (10-9).

El angstrom (Aº), igual a 0,0001 micrón, es muy conveniente para la medida de las dimensiones

atómicas y moleculares.

1 kilómetro km = 1000 metros m

1 Metro m = 100 centímetros cm

1 Metro m = 1000 milímetros mm

1 centímetro cm = 10 milímetros mm

1 micrón o micra µ = 10-4 centímetros cm

1 milimicrón mµ = 10-7 centímetros cm

1 nanómetro nm = 10-7 centímetros cm = 1 mµ

1 angstrom Aº = 10-8 centímetros cm

Factores de conversión de longitudes:

1 pulgada pulg = 2,54 centímetros cm

1 Pie pie = 30,48 centímetros cm

1 milla milla = 1,609 Kilómetros km

1 centímetro cm = 0,3937 pulgadas pulg

1 metro m = 3,281 pies pies

1 Kilómetro km = 0,6214 millas milla

VOLUMEN

La unidad de volumen se basa en la unidad patrón de longitud. Por ejemplo: el centímetro cúbico

(cm3) o el metro cúbico (m3). En 1964, una Conferencia Internacional de Pesas y Medidas redefinió

el litro como exactamente igual al decímetro cúbico dm3 ó 1000 cm3.

1 Litro l = 1000 mililitros ml = 1000 cm3

1 Mililitro ml = 1 centímetro cúbico cm3

La unidad inglesa de volumen es el pie cúbico (pie3 ó ft3) que es igual a:

1 pie3 = 12 pulgadas x 12 pulgadas x 12 pulgadas = 1728 pulgadas cúbicas (pulg3 ó in3)

Factores de conversión de volumen:

1 Litro l = 1,057 liq. quarts ml

1 liq. quarts = 0,9463 litros l

1 Galón = 3,785 litros l

1 pie cúbico pie3 ó ft3 = 28,32 litros l

1 pulgada cúbica pulg3 = 16,39 centímetros cúbicos cc ó ml

1 Onza = 29,57 centímetros cúbicos cc ó ml

MEDICION DE LA MASA

Para medir la masa se utiliza la unidad llamada gramo (g), sin embargo, por tratarse de una unidad

muy pequeña de masa se ha hecho necesario buscar otra más significativa, y se ha establecido al

kilogramo (kg) como la unidad fundamental de masa en el SI.

Es una medida de cantidad de materia. La masa total de cualquier sistema sometido a cambios

permanece invariable.

El peso que es la atracción de la gravedad sobre cualquier masa, se utiliza comúnmente como medida

práctica de la masa porque esta atracción o fuerza por unidad de masa (aceleración gravitatoria) no

varía mucho de un punto a otro de la superficie terrestre.

La unidad MKS de masa es el kilogramo (kg).

El gramo (g) es la milésima parte del kilogramo (0,001 kg). Otra unidad más pequeña es el miligramo

(mg) ó milésima parte del gramo (0,001 g). Todavía menor es la gamma o microgramo, que es la

millonésima del gramo (10-8 g).

1 kilogramo kg = 1000 gramos g

1 gramo g = 1000 miligramos mg

La unidad inglesa de masa es la libra comercial o avoirdupois, definida como 7000 gramos. En una

libra avoir hay 16 onzas.

Factores de conversión de masas:

1 libra (avoir) lb (avoir) = 453,6 gramos g

1 onza (avoir) = 28,35 gramos g

1 kilogramo kg = 2,205 libras (avoir) lb (avoir)

1 gramo g = 15,43 granos granos

La unidad americana tonelada corta (short ton) vale 2000 libras (lb) ó 20 quintales (qq); la tonelada

larga inglesa posee 2240 libras (lb); y la tonelada métrica contiene 1000 kilogramos (kg) y equivale a

2205 libras (lb).

Fotografía de una balanza de plato Balanza analítica

Nota.- para una mejor comprensión utilizar la tabla de conversión de unidades. ANEXO 1

CALOR Y TEMPERATURA

EL CALOR.- Es una forma de energía

TEMPERATURA.- Medida del calor.

ESCALAS DE TEMPERATURA.

Lo más importante de un termómetro es su escala o graduación. La cual no es la misma en todos los

países.

Existen cinco escalas de temperatura cuyos nombres han sido tomados de investigadores que las a

estudiado y las ha establecido.

Estos son:

a) ESCALA FAHARENHEIT.- (1686 – 1736) 32° para el Punto de fusión y 212° para el Punto de

ebullición y con 180 graduaciones.

b) ESCALA CELCIUS.- (Celcius 1701 – 1744) 0° para el punto de fusión y 100° grados para el punto

de ebullición con 100 graduaciones.

c) ESCALA KELVIN.- (Thomson y Loord Kelvin 1824 – 1907) 273° para el punto de fusión y 373° para

el punto de ebullición con 100 graduaciones.

d) ESCALA RANKINE.- (Rankine 1810 – 1873) 492° para el punto de fusión y 672° para el punto de

ebullición, con 180 graduaciones.

e) ESCALA REAMUR.- ( Reamur 1683 – 1757) 0° para el punto de fusión y 80° para el punto de

ebullición, con 80 graduaciones.

CONVERSIÓN DE TEMPERATURA

Para convertir temperatura de una escala a otra existen ciertas reglas especiales que deben observarse y

que son los siguientes:

CONVERSIÓN DE GRADO CELCIUS A KELVIN Y VICEVERSA.

1.- Para convertir °C. Centígrados a °K, basta con agregar 273 a las °C la fórmula que se utiliza es la

siguiente.

FORMULA: °K= °C + PF °K (273)

2.- Para convertir °k a °C restamos el PF °K (273) a los °K la formula que se utiliza es la siguiente: 291°k

FÓRMULA: °C= °K – PE °K (273)

CONVERSIÓN DE GRADO FAHARENHEIT A GRADO RANKINE Y VICEVERSA

1.-Para convertir los grados Faharenheit a grados Rankine se suman a los grados Fahrenheit 460.

FÓRMULA: °Rk= °F + 460

2.- Para convertir grados Rankine a grados Faharenheit, a los grados Rankine restamos 460

FORMULA: °F= °R – 460

CONVERSIÓN DE GRADOS FAHARENHEIT A GRADO CELCIUS Y VICEVERSA

1.- Para convertir los grados Fahrenheit a grados Celsius a los grados Fahrenheit se resta el punto de fusión

de grados Fahrenheit que es 32 esa diferencia se multiplica por 5/9.

LA FÓRMULA ES: °C = °F – PF °K (32) 5/9

2.- Para convertir de grado Celsius a grados Fahrenheit hay que multiplicar los grados Celsius por 9/5 y

ese resultado se suma el P.F. de °F (32).

FÓRMULA: °F= °C. 9/5 + PF °F (32)

ACTIVIDADES PARA LA CASA

RESOLVER LOS SIGUIENTES EJERCICIOS DE CONVERSIONES DE UNIDADES

1. Convertir 5 pulgadas (a) en centímetros, (b) en milímetros, (c) en metros.

Res: (a) 12,7 cm (b) 127 mm (c) 0,127 m

2. Convertir (a) 14 cm y (b) 7 m en pulgadas.

Res: (a) 5,51 pulg(b) 276 pulg

3. ¿Cuántas pulgadas cuadradas tiene un metro cuadrado?

Res: 1550 pulg2

4. ¿Cuántos centímetros cúbicos tiene un metro cúbico?

Res: 1000.000 cm3

5. ¿Cuántos litros tiene un metro cúbico?

Res: 1000 litros

6. Determinar la capacidad en litros de una caja de 0,6 metros de largo por 10 centímetros de ancho

y 50 milímetros de profundidad.

Res: 3 litros

7. Determinar el peso de 66 lb de azufre en (a) kilogramos y (b) gramos.

Res: (a) 30 kg (b) 30.000 g

8. Determinar el peso de 3,4 kilogramos de cobre en libras.

Res: 7,5 libras

9. Una barra uniforme de acero tiene una longitud de 16 pulgadas y pesa 6 libras 4 onzas.

Determinar el peso en gramos por centímetro de longitud.

Res: 69,9 g/cm

10. La presión de una atmósfera es igual a 1033 g/cm3. Expresar esta presión en libras por pulgada

cuadrada (lb/plg2).

Res: 14,69 lb/plg2

11. Expresar 3,69 metros en (a) Kilómetros, (b) centímetros, y (c) milímetros.

Res: (a) 0,00369 km (b) 369 cm (c) 3690 mm

12. Expresar 36,24 milímetros en (a) centímetros, y (b) metros.

Res: 3,624 cm (b) 0,03624 m

13. Determinar el número de (a) milímetros en 10 pulgadas, (b) pies en 5 metros, (c) centímetros en

4 pies 3 pulgadas.

Res: (a) 254 mm (b) 16,4 pies (c) 130 cm

14. Convertir el volumen molar de 22,4 litros a mililitros, a centímetros cúbicos, a metros cúbicos y

a pies cúbicos.

Res: 22400 ml; 22400 cm3; 0,0224 m3; 0,791 pie3

15. Expresar el volumen de 50 galones de gasolina en (a) litros, (b) metros cúbicos.

Res: (a) 189 litros (b) 0,189 m3

16. Expresar el peso (masa) de 32 gramos de oxígeno en miligramos, en kilogramos y en libras (avoir).

Res: 32000 mg; 0,032 kg; 0,0705 lb (avoir)

17. ¿Cuántos gramos son 5 libras de sulfato de cobre?

Res: 2270 g

18. ¿Cuántas libras son 4 kilogramos de mercurio?

Res: 8,82 lb

19. ¿Cuántos miligramos son 1 libra 2 onzas de azúcar?

Res: 510000 mg

20. Convertir el peso de 500 libras de carbón a (a) kilogramos, (b) toneladas métricas, (c) toneladas

cortas U.S., (d) toneladas largas inglesas.

Res: (a) 227 kg (b) 0,227 Tm (c) 0,250 ton (corta) (d) 0,223 ton

(larga)

21. Determinar el número (a) de centímetros cúbicos en una pulgada cúbica, (b) de pulgadas cúbicas

en un litro, (c) de pies cúbicos en un metro cúbico.

Res: (a) 16,4 cm3 (b) 61,0 pulg3 (c) 35,3 pie3

TEMA CINCO

QUÍMICA

DEFINCION DE QUÍMICA.

La palabra Química proviene del griego chema, que significa negro; del hebreo cheman que es misterioso;

del árabe kema que es oculto.

La Química se la puede definir en pocas palabras como: transformación que ocurre en la materia.

Un concepto más amplio dice: “La Química es una ciencia natural que estudia la materia de la que

están hechos los cuerpos, las propiedades y estructura de las sustancias, los cambios y

transformaciones que ocurren entre varios compuestos para dar origen a nuevos compuestos, las

leyes que rigen dichos cambios y las energías liberadas o absorbidas en cada una de ellas”.

Ampliando el concepto de química tenemos:

Es ciencia porque es un conocimiento organizado y sistemático, relativo a nuestro mundo físico.

La materia es la sustancia o calidad de la que están hechos los cuerpos en la naturaleza.

Las propiedades son las características a cualidades propias de la sustancia, que sirven para

identificarle y diferenciarle de cualquier otra.

Los cambios y transformaciones son las reacciones químicas o fenómenos químicos en los que

puede intervenir una sustancia, alterando su estructura o composición química, para formar

nuevas y diferentes sustancias, con otras propiedades.

Las leyes científicas, se refieren a un gran número de hechos resumidos de modo abreviado y que

puede generalizarse a otros fenómenos análogos; la ley es algo comprobado y comprobable en el

laboratorio.

Las energías liberadas o absorbidas, son el condicionamiento necesario, para que pueda realizarse

una reacción química o fenómeno químico.

Continuamente se producen reacciones químicas en la atmósfera, en las fábricas, en los vehículos o

en nuestro organismo. En una reacción química, uno o más tipos de materia se transforman en uno

o varios tipos distintos de materia. Sin estos procesos no existiría la vida tal como la conocemos: las

plantas no podrían llevar a cabo la fotosíntesis, los automóviles no se moverían, los músculos no

podrían quemar energía, los adhesivos no pegarían y el fuego no ardería, etc.

Los siguientes ejemplos aclaran lo que es Química:

Quemar un fragmento de carbón en el aire donde se ve que el C se transforma en dióxido de

carbono: C + O2 —> CO2

Colocar un fragmento de zinc en ácido clorhídrico, donde el metal se transforma en cloruro de zinc:

Zn + 2HCI —> ZnCI2 + H2

La respiración humana, donde el O2 se transforma en CO2.

La transformación del petróleo crudo en miles de productos como: telas, caucho, medicamentos,

plásticos, carne, etc.

La combustión de un motor a gasolina.

El uranio se transforma en bario y kriptón.

El hierro se oxida.

En todos estos ejemplos se observa que hay "transformación de materia" y esto es Química.

El estudio de la Química abarca un amplísimo campo de acción, pues al decir materia, se engloba todo

cuanto somos, todo cuanto nos rodea, desde el estudio del átomo hasta los planetas, desde las rocas

hasta los seres vivos, de simples procesos hasta los grandes complejos industriales.

HISTORIA RESUMIDA DE LA EVOLUCIÓN DE LA QUÍMICA

La química ha evolucionado a través de cinco períodos:

Desde los primeros tiempos, los seres humanos han observado la transformación de las sustancias — la

carne cocinándose, la madera quemándose, el hielo derritiéndose — y han especulado sobre sus causas.

Siguiendo la historia de esas observaciones y especulaciones, se puede reconstruir la evolución gradual

de las ideas y conceptos que han culminado en la química moderna.

PERÍODOS

Período prehistórico. La Química tiene un origen muy antiguo, no se puede precisar fecha, pero do-

cumentos históricos indican que se inició como arte, vale decir, que empezó en forma empírica, de

acuerdo con la cultura del hombre, que hace 5 000 años aprendió el arte de extraer metales de la tierra,

como el oro, la plata, el cobre y que mediante técnicas rudimentarias los transformó en herramientas, en

utensilios domésticos. En este período, la alfarería alcanzó un considerable desarrollo; así, hace unos 3

600 años, en China, se fabricaron artículos de porcelana, se utilizaron colorantes para objetos de cerámica.

Entonces el hombre ya se beneficiaba de la materia, es decir, de la Química.

Período de los filósofos griegos. Hombres como: Tales de Mileto, Demócrito, Aristóteles, se refirieron en

la antigüedad a: cómo están constituidos los cuerpos, su estado físico,

enuncian teorías importantes y válidas para esa época.

Aristóteles 384 años a. de C. formuló la teoría de «los cuatro elementos»,

en base a los cuales se producían cambios físicos y transmutaciones de la

materia. Los cuatro elementos eran: aire, tierra, fuego y agua.

Relacionándose entre ellos tenemos:

- aire con fuego originaba caliente

- fuego con tierra originaba seco

- aire con agua originaba húmedo

- tierra con agua originaba frío

* La teoría de Aristóteles constituyó la base de las ciencias por casi dos mil años.*

1. Período de la Alquimia. Se considera a la Química ya no como arte sino como ciencia, en

los años 1400 a 1600 de nuestra era. Se formulan leyes y postulados que sientan ciertas

bases para futuros descubrimientos. Los químicos de esta época se llamaban alquimistas,

quienes se propusieron descubrir dos asuntos importantes:

a) La piedra filosofal, un mineral que al contacto con cualquier metal lo convertía en oro,

era como una piedra mágica.

b) El elixir de la larga vida, que debía tener la propiedad de que si las personas tomaban

este líquido, no envejecían y podían prolongar la vida indefinidamente.

Ni la piedra filosofal ni el elixir de la larga vida se descubrieron, pero tuvieron la virtud de

estimular en los hombres de esa época el afán de investigar, se descubrieron nuevas

técnicas químicas, nuevos metales, sustancias orgánicas, jarabes, medicinas, etc., que

algunos de ellos hasta ahora utilizamos.

Los alquimistas consideraban que los metales estaban formados por el mercurio, que

representaba el carácter metálico y volátil; por el azufre, que representaba la

combustibilidad, y por la sal que representaba la solidez y solubilidad. En su búsqueda, los

alquimistas lograron preparar sustancias como el amoníaco, el ácido sulfúrico, el ácido

nítrico y el etanol.

4. Período de la Yatroquímica. Este periodo se ubica entre los años 1600 a 1800. Su precursor

es Paracelso, que busca una explicación científica sobre los procesos vitales y relaciona la

Química con la Medicina, se producen notables adelantos en el campo de la salud, aquí se

cambia el nombre de Alquimia por Química.

5. Período Moderno. En el siglo XVIII, el químico francés Antonie Lavoisier sento las bases de

la química moderna: estableció el principio de que la materia no se crea ni se destruye,

sino que se transforma, realizó el análisis del aire; explico científicamente la naturaleza de

la combustión y demostró que no era posible convertir el agua en tierra, como lo afirmaba

la teoría de los cuatro elementos.

En el siglo XIX se establecieron algunos principios de la teoría química: John Dalton

propuso la primera teoría científica sobre los átomos, Dimitri Mendeleiev organizó la

tabla periódica de los elementos químicos con base en sus pesos atómicos.

En el siglo XX ha sido un período de grandes cambios: a principios del siglo, Marie Curie

estudio las sustancias radioactivas. Por otra parte Ernest Rutherford y Niels Bohr sentaron

las bases de la teoría contemporánea del átomo, vale destacar los trabajos de Roberto

Boyle sobre estructura de la materia; de Sthal, autor de la teoría del Flogisto referente a

las combustiones.

TEORÍA DEL FLOGISTO

En el siglo XVII, el alemán Ernest Stahl desarrollo la teoría del flogisto, la cual explicaba la combustión

afirmando que toda sustancia combustible tenía un principio inflamable denominado flogisto. Así, cuanto

más inflamable era una sustancia, mayor era su contenido de flogisto.

Flogisto significó "algo que existía en un cuerpo" pero que era volátil, como el éter. Esta teoría se resume

así:

Un cuerpo sólido, líquido o gas para que se queme, arda o combustione debe contener flogisto. Por ejem-

plo, la madera, la gasolina, los tejidos, el caucho. Según esto, la piedra, el vidrio no se queman porque

carecen de flogisto.

Entonces, hay dos clases de cuerpos: unos que arden porque tienen flogisto y otros que no arden porque

carecen de flogisto. Esto explicaría por qué el agua (sin flogisto) apaga un incendio (con flogisto).

Cuando el cuerpo se quema, arde o combustiona va perdiendo el flogisto que al ser volátil va a la atmós-

fera. Así, si se quema leña, pierde flogisto y queda ceniza que es materia sin flogisto.

Esta teoría no explicaba por qué ciertos metales, como el magnesio que se lo consideraba carente de

flogisto, sí se quemaba con llama; lo mismo ocurre con el hierro. Hoy sabemos que existen combustiones

lentas.

Lavoisier, considerado como el padre de la Química Moderna, enuncia leyes apegadas a la ciencia y al

fenómeno, ahora sí con fundamento, leyes que hasta el momento actual tienen validez. Continúan

químicos importantes como Priestley, Sebéele, Gay Lussac.

ERA DEL MODERNISMO

Esta Era arranca desde 1803 con Dalton, Whôler, Meyer, Mendeleiev, Hoffman, Kekulé, Arrhenius,

Beckerel, Max Planck, Pauling, Rutherford, Bóhr, Thompson, Schródinger, Werner, Lewis, Hahn,

Stassmann, Einstein, científicos que han contribuido para el desarrollo de la Química Orgánica, Inorgánica,

Bioquímica, etc. Sobre todo en el siglo XX donde se ha estudiado más la relación que existe entre la

Química con la Biología, con la Física, con la Matemática, se han descubierto nuevos elementos químicos,

el cuarto y el quinto estado físico de la materia llamados plasma quark gluón y súper átomo.

La Biología Molecular y la Genética han alcanzado progresos significativos con el estudio de los genes que

ha permitido hacer crecer piñas en Latacunga y mellocos en Milagro, en un futuro cercano posiblemente

algunas mujeres tengan hijos previamente programados para que el nuevo ser pueda ser un excelente

atleta, un formidable futbolista, según el deseo de sus padres; ancianos con la fortaleza de un

quinceañero, vacas con corazón humano que sirvan para transplantes de corazón, etc.

Watson y Crick realizaron trabajos sobre los genes, especialmente sobre la estructura química del ADN

(ácido desoxirribonucleico), que es el que transmite los caracteres hereditarios, moléculas que contienen

30 000 genes. El cuerpo humano contiene 100 billones de células y el núcleo de cada una contiene miles

de genes con una función específica; así, unos determinan el tipo de sangre, lo que sirve para identificar

la paternidad, esto es, para saber si un hijo pertenece a un padre; otros genes determinan el color de los

ojos, la textura del cabello, etc.

La Química ha evolucionado al mundo con sus inventos en Medicina, Biología, Farmacia, Ingenierías...

LA QUIMICA Y LA SOCIEDAD

En el siglo XIX se desarrollaron técnicas para sintetizar sustancias nuevas que eran mejores que las

naturales, o que podían reemplazarlas por completo con gran ahorro. Al aumentar la complejidad de los

compuestos sintetizados, empezaron a aparecer materiales totalmente nuevos para usos modernos. Se

crearon nuevos plásticos y tejidos, y también fármacos que acababan con todo tipo de enfermedades.

El progreso de la ciencia en los últimos años ha sido espectacular, aunque los beneficios de este progreso

han acarreado los riesgos correspondientes. Los peligros más evidentes proceden de los materiales

radiactivos, por su potencial para producir cáncer en los individuos expuestos y mutaciones en sus hijos.

También se ha hecho evidente que la acumulación, en las plantas o células animales, de pesticidas (que

antes se consideraban inocuos), o de productos secundarios de los procesos de fabricación, suele tener

efectos nocivos. Este descubrimiento, lentamente reconocido al principio, ha llevado a establecer nuevos

campos de estudio relacionados con el medio ambiente y con la ecología en general.

ACTIVIDAD PAREA LA CASA

1. ¿Qué entiende por Química?

2. Escriba en pocas palabras la definición de Química.

3. Escriba tres ejemplos que demuestren transformación de la materia.

4. ¿Quiénes eran los alquimistas y qué buscaban?

5. ¿Cómo se clasificaban los cuerpos de acuerdo con la teoría del Flogisto?

6. ¿Cómo entiende usted la teoría del Flogisto?"

7. ¿Qué peligros para la humanidad y el planeta acarrea consigo el progreso de la ciencia?

8. ¿Qué inventos cree usted que han sido los más importantes en los siguientes campos?

a) Salud b) Medicina c) Industrias e) Biología

IMPORTANCIA DE LA QUÍMICA EN EL DESARROLLO DE UNA NACIÓN.

INTERRELACIÓN CON OTRAS CIENCIAS

IMPORTANCIA

La Química es una ciencia de capital importancia, ya sea desde el punto de vista de la investigación

científica pura, como en la aplicación en todas las industrias, pues recordemos que casi la totalidad

de industrias utilizan materia y por lo mismo aplican la Química.

El poderío económico, social y cultural de un país se mide por el número de industrias que posee.

Sin industrias no hay comercio, no hay dinero, no hay gente desocupada. Sin lugar a

equivocaciones, gran mayoría de profesionales como médicos, químicos, odontólogos, agrónomos,

veterinarios, obstetras, bioquímicos; las ramas de ingeniería como: química, civil, industrial,

mecánica, electrónica, etc., requieren del estudio de la Química.

La Química que está estudiando constituye las bases del aprendizaje que continuará en la

Universidad, en los Institutos Militares o Politécnicas.

RELACIÓN DE LA QUÍMICA CON OTRAS CIENCIAS

a) CON LA MEDICINA

El cuerpo humano o animal es un verdadero laboratorio de Química, donde se realizan

permanentes reacciones a nivel celular o a nivel de órganos, tejidos, sistemas; por lo tanto, el

profesional médico debe tener profundos conocimientos de esta ciencia para interpretar lo

que ocurre en el organismo cuando falta o hay exceso de elementos o compuestos químicos

en el cuerpo; saber interpretar la composición química de un medicamento y la reacción que

produce en el organismo.

b) CON LA BIOQUÍMICA

La bioquímica es la Química de la vida; este profesional estudia el proceso de cambio

permanente de las sustancias que están en el organismo, vale decir, su metabolismo.

c) CON LA FARMACIA

El farmacéutico es el profesional que prepara los medicamentos y como tal debe saber las

propiedades físicas, químicas y fisiológicas de un cuerpo puro y de las mezclas, en definitiva de

un medicamento como la aspirina, el Alka-Seltzer, el Comtrex, las vitaminas, etc.

d) CON LA INGENIERÍA

El ingeniero civil debe saber Química por cuanto requiere estudiar la resistencia de materiales,

la calidad de cementos, la calidad de hierro o del aluminio, el análisis del suelo, las mezclas

para preparar hormigón.

El ingeniero químico es quien diseña y dirige las plantas de producción de alimentos, plásticos,

tejidos.

e) CON LA AGRONOMÍA

Porque requiere saber la composición química de los suelos, de los abonos, la humedad del

terreno y su composición química, el papel de los fertilizantes, de los insecticidas, fungicidas,

que son fórmulas químicas.

f) CON LA VETERINARIA

Lo dicho para el médico, pero aplicado al campo animal.

g) CON LA GEOLOGÍA

Puesto que requiere el conocimiento de las rocas, de las capas del suelo, de análisis micro

paleontológico, de la composición del petróleo y sus derivados.

h) CON LA JURISPRUDENCIA

El abogado requiere de conocimientos de Química cuando se trata de envenenamientos, saber

las propiedades de los tóxicos; de conocer la acción y composición química de las drogas; las

pruebas de una violación; las huellas de sangre; las heridas con armas de fuego.

En general, el odontólogo, los tecnólogos, las obstetras, las enfermeras, ingenieros mecánicos; quienes

hacen pequeña industria doméstica como quesos, mantequillas, bacerolas, tintes para cabello, esmalte

de uñas, pinturas, barnices, fotografía, amas de casa, padres de familia, etc., deben tener básicos

conocimientos de Química porque tienen que saber qué materia manejan, qué propiedades tiene, qué

peligros conlleva.

DIVISIÓN DE LA QUÍMICA DE ACUERDO CON SU CAMPO DE ESTUDIO

La Química abarca un extenso campo de acción y se divide en:

QUÍMICA GENERAL

Estudia los fundamentos de la ciencia, la constitución de la materia, las leyes que la rigen, los cambios

físicos y químicos de la materia, los procesos de extracción y purificación de sustancias, las constantes

físicas. Por ejemplo, la ley de Dalton, la ley de Lavoisier, la destilación, la cromatografía, el punto de fusión,

el estudio del átomo, la cristalización.

QUÍMICA INORGÁNICA

Comprende el estudio de los elementos químicos y sus compuestos inanimados, es decir, aquellos que en

su gran mayoría no contienen en su fórmula el elemento carbono. Por ejemplo: el estudio del hierro,

cobre, cloruro de sodio, vidrio, el agua; los que constituyen la corteza terrestre, los océanos, la atmósfera.

QUÍMICA ORGÁNICA

Estudia los compuestos que contienen dos elementos indispensables: el carbono y el hidrógeno; abarca

un elevadísimo número de compuestos que pueden llegar a más de 10 millones: alimentos,

medicamentos, plásticos, maderas, abonos, explosivos, caucho.

BIOQUÍMICA

Estudia los compuestos que forman los seres vivos, su composición cualitativa y cuantitativa, la función

que ellos desempeñan y que se relacionan con el equilibrio o desequilibrio de elementos o moléculas, vale

decir, las enfermedades. Por ejemplo: el papel que desempeña el hierro en la formación de los glóbulos

rojos; el papel del calcio en la conformación del tejido óseo y dentario.

QUÍMICA BROMATOLÓGICA

Aquella que se dedica a la fabricación de alimentos, al control de calidad.

PETROQUÍMICA

Se encarga de la obtención de miles de productos provenientes del petróleo; es una de las industrias más

poderosas que existen en el mundo.

QUÍMICA FARMACÉUTICA

Se encarga de la fabricación de fármacos o medicamentos de uso humano, animal o vegetal, de cosméti-

cos, sueros, vacunas, solventes.

QUÍMICA ANALÍTICA

Se encarga del análisis cualitativo y cuantitativo de los cuerpos simples o compuestos. Por ejemplo, en el

análisis cualitativo del agua potable encontramos dos elementos: el oxígeno y el hidrógeno. El análisis

cuantitativo nos dice que hay 11% de hidrógeno y 89% de oxígeno.

La moderna tecnología ha puesto al servicio de la Química Analítica aparatos que han facilitado la labor

del químico, como cromatógrafos, rayos X, rayos infrarrojos, rayos ultravioletas, resonancia magnética,

todos los aparatos controlados por computadoras.

FISICOQUÍMICA

Estudia la estructura de la materia, los cambios desde un punto de vista matemático, como el estado

coloidal, la presión osmótica, las soluciones, la elevación del punto de ebullición.

QUÍMICA DESCRIPTIVA

Se encarga del estudio particular de un elemento químico o un compuesto, señalando su símbolo o

fórmula, masa atómica o molecular, estado físico, estado natural, propiedades físicas, químicas, usos.

TEMA SEIS

LOS CUERPOS Y LA MATERIA

MEZCLAS Y SOLUCIONES

AL FINALIZAR EL PRESENTE BLOQUE

DESARROLLARÁS LAS SIGUIENTES DESTREZAS CON CRITERIOS DE DESEMPEÑO

Determinar las características de la materia y sus estados físicos con la observación e

interpretación de dibujos, videos o diagramas.

Identificar sustancias y mezclas con la observación física de muestras de cada una de ellas.

Describir un elemento y los primeros intentos por clasificarlos sobre la base de la observación

de material audiovisual histórico – científico y de la identificación de su estructura básica.

Reconocer la importancia de la ley periódica desde la observación crítica de una tabla periódica

moderna, de la explicación sobre la disposición de la tabla periódica y sus utilidades.

DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA

Lee con atención

Antimateria

La “antimateria” de la que seguramente escuchaste hablar alguna vez, es igualmente materia, tal como la

materia que conocemos, pero con una característica que la hace importante, se ha descubierto que, al

unir una partícula de materia con su antipartícula, las dos se convierten en energía, misma que es liberada

y bien podría ser aprovechada. Estas

partículas se pueden crear en laboratorio, ya no se trata de una simple teoría sino de un hecho

comprobado y real. La energía que se desprende al juntar una partícula con su antipartícula es enorme,

el problema es que para crear la antimateria se necesita todavía más energía de la que luego se genera,

pero en un futuro si se encuentra una fuente de antimateria se podrá generar energía de esta manera.

¡Impresionante! Esta es otra evidencia concreta de la relación que existe entre la materia y la energía.

Adaptación – Tic´s

http://yulianmm.blogspot.com/2006/03/antimateria-y-materia-oscura.html

ACTIVIDAD EN CLASE

Contesta en tu cuaderno, las siguientes preguntas:

1.- ¿Cómo definirías el término “antimateria”?

2.- ¿Qué usos podríamos dar a la antimateria?

3.- ¿Dónde podríamos encontrar fuentes de antimateria?

4.- ¿Podrías comentar dos razones por las que se dice que la materia y la energía están relacionadas?

SIEMPRE…….PIENSA

INTRODUCCIÓN

Si miras a tu alrededor, podrás observar que todos los cuerpos están formados por materia, no importa

su forma ni su tamaño o estado.

Un cuerpo es una porción limitada de materia, es decir, que tiene unas fronteras definidas, como una

hoja de papel, un lápiz o un borrador; varios cuerpos constituyen un sistema material.

Sin embargo, debemos indicarte que no todos los cuerpos están formados por el mismo tipo de materia,

sino que están compuestos de sustancias diferentes. Si deseáramos examinar la sustancia de la que está

compuesto un cuerpo, se lo puede dividir hasta llegar a las moléculas que lo componen.

Estas partículas son tan diminutas que no son observables a simple vista, pero pese a ser tan pequeñas,

conservan todas las propiedades del cuerpo completo. Además, las moléculas pueden dividirse en los

elementos que las forman, conocidos con el nombre de átomos.

LA MATERIA, SU DEFINICIÓN.

Como te podrás haber dado cuenta, gran parte de las cosas que necesitamos para desarrollar nuestras

actividades diarias están compuestas por materia y es la Química la que se ocupa por estudiar la

composición y las transformaciones que sufre la materia.

El químico estudia las propiedades de la materia para poder identificar, clasificar y dar usos a sus

componentes.

GRACIAS A LA QUÍMICA EXISTEN NUEVOS MATERIALES.

La materia es una palabra que proviene del vocablo latino materia, y es la realidad perceptible por los

sentidos que constituye junto a la energía lo que se conoce como mundo físico.

Podemos decir también que materia es todo aquello que tiene masa, volumen, ocupa un lugar en el

espacio y puede ser percibida de la misma forma por diversos sujetos. Se considera que es la parte

sensible de los objetos, es decir, es lo perceptible o detectable por medios físicos, dicho de otra forma,

es todo aquello que ocupa un sitio en el espacio, se puede tocar, sentir, medir, entre otros.

Nuestros sentidos como: la vista, oído, tacto, gusto y olfato, son los receptores de toda la información

sobre lo que nos rodea. Percibimos objetos de diferentes clases, formas, tamaños, sabores, olores,

colores, etc.

Todos estos objetos que nos presenta la naturaleza tienen masa y están formados por materia que

ocupa un lugar en el espacio.

ACTIVIDAD PARA LA CASA

Investigación individual. -

En el cuaderno del estudiante, desarrollar el siguiente proceso:

1.- Como podrás darte cuenta, un lápiz es materia. ¿Cómo medirías su masa?, ¿Qué instrumento usarías?

y ¿de qué manera medirías su volumen?

2.- El amor, un aroma, el agotamiento. ¿Serán materia?, ¿Por qué?

3.- Imagina una balanza con dos globos, uno en cada extremo. Uno de ellos lleno de aire y el otro vacío.

¿Cuál pesará más?, ¿Por qué?, ¿El aire, es materia?.

CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA

Con el objetivo de sistematizar de mejor forma el estudio de la materia, los científicos la han clasificado

en dos categorías principales: sustancias puras y mezclas.

Sustancia pura, tiene una composición fija y un único conjunto de propiedades.

Mezcla, compuesta de dos o más sustancias puras.

Las sustancias puras pueden ser elementos o compuestos, mientras que las mezclas pueden ser

homogéneas o heterogéneas:

SUSTANCIAS PURAS - Elementos, son sustancias puras que no pueden ser descompuestas en otras

sustancias puras más sencillas por ningún procedimiento, por ejemplo, los elementos de la tabla

periódica como el oxígeno, hierro, calcio, sodio, yodo, carbono, etc. Se los representa con su símbolo

químico y se conocen aproximadamente 115.

Pregunta: ¿Cuáles elementos son metales?

Respuesta: 1. _____________ 2. _____________ 3. _____________

Pregunta: ¿Cuáles elementos son no metálicos?

Respuesta: 1. _____________ 2. _____________ 3. _____________

Compuestos, son sustancias puras que están formadas por dos o más elementos combinados en

proporciones fijas. Los compuestos se pueden separar a través de procedimientos químicos en los

elementos que los forman y que tienen propiedades diferentes a ellos, por ejemplo el agua, de fórmula

H2O (líquida), está constituida por los elementos hidrógeno (gas) y oxígeno (gas) y se puede

descomponer en estos elementos mediante la acción de una corriente eléctrica (electrólisis).

Un compuesto se representa mediante una fórmula química que es la expresión cuantitativa y cualitativa

de un elemento o compuesto. Por ejemplo, la fórmula para el ácido fosfórico es H3PO4, esto nos indica

que la molécula de ácido fosfórico contiene 3 átomos de hidrógeno, 1 átomo de fósforo y 4 átomos de

oxígeno.

I II III IV V VI VII VIII

1 H1 Elija los elementos por su nombre, símbolo y número atómico. He2

2 Li3 Be4

Pinche aquí para acceder a la historia de la tabla periódica.

B5 C6 N7 O8 F9 Ne10

3 Na11 Mg12 Al13 Si14 P15 S16 Cl17 Ar18

4 K19 Ca20 Sc21 Ti22 V23 Cr24 Mn25 Fe26 Co27 Ni28 Cu29 Zn30 Ga31 Ge32 As33 Se34 Br35 Kr36

5 Rb37 Sr38 Y39 Zr40 Nb41 Mo42 Tc43 Ru44 Rh45 Pd46 Ag47 Cd48 In49 Sn50 Sb51 Te52 I53 Xe54

6 Cs55 Ba56 La57 Hf72 Ta73 W74 Re75 Os76 Ir77 Pt78 Au79 Hg80 Tl81 Pb82 Bi83 Po84 At85 Rn86

7 Fr87 Ra88 Ac89 Rf104 Db105 Sg106 Bh107 Hs108 Mt109 Ds110 Rg111 Uub112 Uut113 Uuq114 UUp115 Uuh116 Uus117 Uuo118

Ce58 Pr59 Nd60 Pm61 Sm62 Eu63 Gd64 Tb65 Dy66 Ho67 Er68 Tm69 Yb70 Lu71

Th90 Pa91 U92 Np93 Pu94 Am95 Cm96 Bk97 Cf98 Es99 Fm100 Md101 No102 Lr103

Pinche aquí para acceder a la versión pdf de la tabla periódica

Read more: http://www.lenntech.es/periodica/tabla-periodica.htm#ixzz4CV4vuu6t

MEZCLAS

Revisando el cuadro sobre los tipos de materia, las mezclas se encuentran formadas por dos o más

sustancias puras en proporciones variables, se las ha clasificado en dos categorías que son: Mezclas

homogéneas y Mezclas heterogéneas.

- Mezclas homogéneas, son conocidas también con el nombre de Disoluciones, son mezclas en las que

no se pueden distinguir sus componentes a simple vista, por ejemplo una disolución de sal en agua, el

aire, una aleación plomo y estaño, etc. Estas mezclas se forman gracias a la capacidad que tienen ciertas

sustancias de disolverse en otras, formando un “todo” homogéneo.

Las mezclas homogéneas más importantes en química, están formadas por un disolvente líquido,

generalmente el agua y uno o varios solutos sólidos, aunque podemos tener disoluciones con un

disolvente líquido y un soluto también líquido, cuando dos líquidos se mezclan homogéneamente se dice

que son miscibles, por ejemplo, el agua y el alcohol, si no se mezclan homogéneamente decimos que son

inmiscibles, por ejemplo el agua y el aceite fríos.

DIFERENTES TIPOS DE DISOLUCIONES

- Mezclas heterogéneas, en éstas, se pueden distinguir sus componentes a simple vista, por ejemplo:

agua con aceite, granito (roca de minerales claros y oscuros), arena en agua, etc.

MEZCLAS NO HOMOGÉNEAS O HETEROGÉNEAS

ESTADOS DE AGREGACIÓN MOLECULAR DE LA MATERIA

La materia se presenta en tres estados de agregación molecular, llamados también estados físicos o

formas de agregación que son: sólido, líquido y gaseoso. Debido a las condiciones existentes en nuestro

planeta, sólo algunas sustancias pueden hallarse de modo natural en los tres estados, por ejemplo, el

agua.

La mayoría de sustancias se presentan en un estado específico y determinado; por ejemplo, los metales

o las sustancias que constituyen los minerales se encuentran en estado sólido, otras como el mercurio

están en estado líquido y finalmente otras como el oxígeno, el hidrógeno o el dióxido de carbono, en

estado gaseoso.

ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA

PROPIEDADES Y CAMBIOS DE FASE

Como decíamos, cada uno de los estados de agregación molecular tiene sus propiedades y

características específicas que las diferencian de los demás.

CAMBIOS DE FASE

El término “fase” se refiere a las siguientes formas de materia: gas (g), líquido (l), o sólido (s). La palabra

fase es usada en lugar de estado, para evitar confusión con otras condiciones, como el estado de

equilibrio.

Los cambios de fase están asociados a absorción de energía calorífica (llamados procesos endotérmicos)

o de liberación de energía calorífica (llamados procesos exotérmicos).

Este cambio depende de la presión y temperatura, y del tipo de movimiento interno de las partículas que

componen la sustancia.

Así, en la fase sólida, las partículas (átomos o moléculas) se hallan en una posición compacta con

pequeños espacios entre ellas. A nuestros ojos las partículas parecen estacionarias (que no tienen

movimiento), pero se encuentran vibrando.

En la fase gaseosa, las partículas están todas trasladándose, como también rotando y vibrando. Cuando

se están trasladando, las moléculas pueden romper los enlaces intermoleculares que existen entre ellas y

la distancia entre moléculas se hace grande. El grado de distribución al azar de una sustancia se define

como entropía.

LOS GASES OCUPAN TODO EL ESPACIO

La fase líquida se caracteriza porque las partículas se encuentran vibrando y rotando. Sin embargo, esta

fase también es considerada como una fase intermedia en la cual las partículas tienen los tres

movimientos descubiertos en la fase gaseosa, pero con un grado de movimiento restringido y con espacios

limitados entre las partículas. El agua líquida es un buen ejemplo de esta fase.

Cuando se adiciona energía calorífica, la temperatura de la sustancia se incrementa hasta que alcanza el

punto de fusión. Al rato un cambio de fase toma lugar, la temperatura permanece constante hasta que

toda la muestra se haya fundido. La temperatura empezará a subir hasta cuando se haya alcanzado el

punto de ebullición. Esta temperatura se mantendrá hasta que todo el material cambie de fase líquida a

fase gaseosa.

SUSTANCIA PUNTO DE FUSIÓN (°C) PUNTO DE EBULLICIÓN (°C)

Agua 0° 100°

Nitrógeno -210°C -196°C

Cobre 1083°C 2600°C

Plomo 328°C 1750°C

Mercurio -39°C 357°C

ACTIVIDAD PARA LA CASA

Trabajo en equipo.

En las hojas de sus cuadernos, los estudiantes desarrollarán las siguientes actividades:

1.- Hagan una lista con las cinco sustancias anteriores y el estado en que las encontraríamos un día de

verano cuya temperatura es de 23º

2.- Imagínense que vamos al planeta Urano, cuya temperatura es de 217 grados bajo cero (-217º). Vuelvan

a hacer la lista con las cinco sustancias anteriores indicando en qué estado se encontraría cada una;

imaginaremos que la atmósfera de Urano es semejante a la de la Tierra.

3.- Por último, vamos a la parte soleada de Mercurio. Su temperatura es de 423º. Vuelvan a hacer la lista

con las cinco sustancias y sus estados; Igualmente imaginaremos que su atmósfera es similar a la nuestra.

TEMA SIETE

PROPIEDADES DE LA MATERIA

Siendo la materia el componente común de todos los cuerpos, es en ellos los que la materia va

adquiriendo propiedades o particularidades tales que permiten establecer las diferencias entre unos y

otros.

Las propiedades de la materia son de dos tipos: GENERALES y ESPECÍFICAS.

PROPIEDADES GENERALES

Se llama propiedades generales aquellas que no son ni características ni propias de un determinado

cuerpo, sino que las podemos encontrar en todos ellos pudiendo variar a voluntad y de un modo continuo

y dentro de límites amplios. Estas propiedades son accidentales y no sirven como índices para diferenciar

un tipo de materia de otro.

Estas propiedades son las siguientes:

EXTENSIÓN. - En el espacio ocupado por la materia, el cual depende de la cantidad acumulada y de su

estructura interna, la extensión de un cuerpo es el indicador para diferenciar un tipo de materia de otro.

LA DISCONTINUIDAD. - La materia en su naturaleza interna no es nada continua ni compacta, se

encuentra dotada de minúsculas cantidades que conforman los espacios interatómicos e

intermoleculares.

LA DIVISIBILIDAD. - Es la capacidad que tiene la materia para fragmentarse en pedazos cada vez más

pequeños sin perder su carácter general.

Hasta la actualidad se han señalado fases de esta propiedad de divisibilidad de la materia, a los cuales se

les denomina: PARTICULAS, MOLÉCULAS, ATOMOS y PARTICULAS SUBATÓMICAS.

LA IMPENETRABILIDAD. - Es la propiedad por la cual se establece que el espacio ocupado por un cuerpo

ya no puede ser ocupado por otro al mismo tiempo.

LA FORMA. - Es la configuración exterior que adopta la materia en cada cuerpo la cual puede variar de un

cuerpo a otro, aunque la materia sea la misma; incluso en el mismo cuerpo la forma puede variar de un

momento a otro como sucede en el humo y otros gases.

LA DIMENSIÓN. - Se puede medir en tres sentidos largo o longitud, ancho o latitud y espesor o altura o

profundidad.

LA MASA. - Es el contenido que constituye un cuerpo determinando su tamaño o volumen.

EL PESO. - Es la propiedad general que se refiere a la masa o sea a la cantidad de materia que conforma

un cuerpo y a la acción de la gravedad sobre la misma.

LA TEMPERATURA. - Es el grado de contentamiento que ostenta un cuerpo determinado; puede variar de

un cuerpo a otro o de un ambiente a otro.

LA PRESIÓN. - Es el resultado de la temperatura; un cambio de temperatura puede ocasionar un cambio

en la presión; pero también ejercida desde afuera puede variar la forma, el volumen y el tamaño de un

cuerpo.

LA ILUMINACIÓN. - Es el resultado de los efectos de la luz que incide sobre las paredes de un cuerpo; un

mismo cuerpo puede ostentar diferentes formas de acuerdo con la dirección desde la cual se enfoca la

luz, por esta razón la iluminación resulta una propiedad puramente accidental.

LA ELECTRIFICACIÓN. - Es la capacidad de la materia de reaccionar ante el estímulo de la corriente

eléctrica; en unos casos se ioniza, es decir, se disgrega en fragmentos cargados eléctricamente

denominados iones, en otros casos se destruye y en algunos casos no presenta ningún efecto.

LA INERCIA. - Es la propiedad por medio de la cual los materiales tienden a mantener su estado de

movimiento o de repaso; por medio de esta propiedad todos los cuerpos presentan resistencia a cambiar

su estado inicial, sin que aquella dependa del tipo de naturaleza de la materia.

PROPIEDADES ESPECÍFICAS

Son aquellas que poseen los cuerpos y que sirven para diferenciarlos a unos de otros de acuerdo con el

tipo de materia que los constituyen. Por las propiedades generales los cuerpos pueden asomar iguales, a

nuestra vista, por las propiedades específicas estos son de naturaleza diferente. Estas propiedades son las

siguientes:

LA DENSIDAD. - Es la relación que existe entre la masa y el volumen de un cuerpo. Para expresar la

densidad de la materia se toma como unidad de masa el gramo (g) y para la unidad de volumen en

centímetro cúbico (c.c); por eso la densidad se expresa en g/cc.

DUREZA. - Es la resistencia que oponen los cuerpos a ser rayados o rallados, lo cual varía también de

acuerdo con el tipo de materia que poseen. Para comprobar el grado de dureza de la materia se tiene la

tabla de movimiento en el cual se da la dureza de las sustancias tomadas como características.

DIAMANTE LA SUSTANCIA MÁS DURA

EL OLOR. Es la impresión de los efluvios de los cuerpos que causan en el sentido del olfato: los efluvios

son partículas muy tenues que emiten los cuerpos, pero no todos en igual intensidad, el olor es típico de

cada sustancia, unos son agradables, picantes y desagradables.

EL COLOR. - Es la impresión que causa en el sentido de la vista los rayos de la luz reflejados por un cuerpo,

cada tipo de materia ostenta una coloración diferente.

EL SABOR. - Es la impresión que las partículas materiales producen en el sentido del gusto, cada cuerpo

tiene su sabor distinto, por eso a través del sabor se puede diferenciar los tipos de materia. Los sabores

son cuatro: dulce, ácido, salado y amargo

EL ESTADO FÍSICO. - En cuanto una propiedad, es la capacidad que tiene la naturaleza para conservar su

forma y volumen; los estados físicos de la materia son cuatro: sólido, líquido, gaseoso y coloidal.

PUNTO DE FUSIÓN. - Es la propiedad por la cual la materia pasa del estado sólido al estado líquido por

absorción del calor.

PUNTO DE EBULLICIÓN. - Es la propiedad por la cual los líquidos pasan en su totalidad, del estado líquido

al estado de vapor, como consecuencia de la absorción del calor.

SOLUBILIDAD. - A través de la cual las sustancias demuestran su miscibilidad o inmisibilidad en otras

sustancias. Para que una sustancia sea soluble en otra intervienen algunos factores que dependen de la

naturaleza misma de la materia.

CONDUCTIVIDAD TÉRMICA. - Indica la capacidad que tienen los cuerpos para conducir el calor.

El calor es una forma de energía y se manifiesta por la capacidad de movimientos de las moléculas dentro

de un cuerpo.

CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA. - Es la capacidad que tienen los cuerpos para conducir la corriente eléctrica.

La electricidad es una forma de energía originada por el flujo de electrones.

FORMA CRISTALINA. - Los distintos elementos constitutivos de la materia tienen dos formas de

presentación: amorfos y cristalinos; los elementos cristalinos se presentan en forma de poliedros más o

menos regulares que reciben el nombre de cristales; los amorfos no presentan esta forma; sino una

disposición muy variable de estos elementos (moléculas).

TRANSPARENCIA. - Es la propiedad que tienen los cuerpos, de dejar pasar a la luz a través de ellos de

acuerdo al tipo de materia que lo constituye. La transparencia es característica solamente de cierto tipo

de materia.

CAPACIDAD MECÁNICA. - Es la propiedad que tiene la materia para generar movimiento. No todo tipo de

materia puede generar movimiento, a no ser que actúe sobre ella una forma de energía como el calor o

la electricidad.

ACTIVIDAD PARA LA CASA

1.- En tu cuaderno de química elabora una síntesis con cada una de las propiedades de la materia, para

ello utiliza un organizador gráfico de tu preferencia.

TEMA OCHO

ELEMENTOS QUÍMICOS

ELEMENTOS QUÍMICOS O CUERPOS SIMPLES

Todo cuanto constituye la materia y conforman las diferentes sustancias puede dividirse en dos grandes

grupos: LAS SUSTANCIAS ELEMENTALES Y LOS COMPUESTOS entendiendo que los compuestos se

obtienen por la combinación de sustancias elementales.

Una sustancia elemental es aquella que está constituida por átomos de una sola clase o de la misma

naturaleza y se le denomina elemento químico o también cuerpo simple, un compuesto es en cambio

aquella sustancia que se encuentra constituida por átomos de dos o más clases diferentes de naturaleza

distintas sujetándose a principios de proporcionalidad ya determinada.

Elemento químico o cuerpo simple. Ejm:

C = Cloro O = Oxígeno Al = Aluminio

Compuesto químico. Ejm.

H2 O = Agua: 2 hidrógenos y 1 Oxígeno.

ClNa = Cloruro de Sodio: 1 Cloro y 1 Sodio.

Al (OH)2 = Hidróxido de aluminio: 1 aluminio, 2 oxígenos y 2 hidrógenos.

NATURALEZA DE LOS ELEMENTOS QUIMICOS

Según Aristóteles en la naturaleza existían cuatro elementos fundamentales LA TIERRA, EL MAR, EL AGUA

y EL FUEGO, nombre que se les utiliza probablemente para representar los ESTADOS SÓLIDO, LIQUIDO y

GASEOSO y EL ESTADO DE INCANDESCENCIA O CONBUSTIÓN DE LA MATERIA. En la actualidad esta

concepción de Aristóteles está muy lejos de las actuales investigaciones en Química, pues parecía que

antiguamente se pretendía simplificar el estado de la naturaleza.

Existen pues las pruebas de que el ORO, COBRE, HIERRO, PLOMO y el ESTAÑO, fueron ya conocidos por

el hombre unos 3000 A.C. y que el ARSENICO, EL ANTIMONIO y EL MERCURIO, fueron descubiertos antes

del año 1500 A.C. en la biblioteca de San Marcos en Valencia España, se conserva el manuscrita de un

alquimista del siglo II de nuestra era, la cual los metales se identificaban con cuerpos celestes.

EL ORO.- Con el Sol.

LA PLATA.- Con la Luna o la que se llama Diana.

EL PLOMO.- Con el Saturno.

EL HIERRO.- Con Marte.

EL COBRE.- Con Venus ya que era extraída de CHIPRE, ya que se adoraba al Dios Venus.

EL ESTAÑO.- Con Mercurio.

EL ELECTRO.- Con Júpiter.

EL MERCURIO.- Se llama así por las supuestas relaciones con dicho planeta.

En conclusión podemos manifestar que los elementos químicos conocidos desde la antigüedad pero no

en la forma extremadamente se los tiene sino como algo que forma parte del mundo natural.

SU PRESENCIA EN EL MUNDO MATERIAL.

Todos los elementos químicos se encuentran en la naturaleza ya sea en estado libre, conformando los

yacimientos o combinando con otros elementos.

El número de estos elementos han ido creciendo año tras año por nuevos descubrimientos e

investigaciones. El tiempo es el siguiente.

- Anteriormente hasta 3000 A.C. se conocían 6 elementos.

- Hasta 1500 años A.C. se conocían ya 9 elementos.

- En la época de Mendeleyev, en 1883 se habla ya de 63 elementos.

- En el año 1954 se anunció el descubrimiento del elemento 100

- En la actualidad se habla ya de 105 elementos y se anuncia el descubrimiento de otros elementos

que se encuentran en proceso de confirmación.

De los 105 elementos químicos los más comunes son 25 y de estos 8, o sea; Oxigeno, Silicio, Aluminio,

Hierro, Calcio, Magnesio, Sodio, Potasio, constituyen el 97% de la corteza terrestre encontrándose

combinados o mezclados con otras sustancias formando compuestos.

NOMENCLATURA O NOMBRE DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS

Para la denominación concreta que permite distinguir un elemento de otro se aplicaron las siguientes

reglas.

a) La influencia del latín y el griego han sido notorios, también en la estructuración de las ciencias

dentro de la química por esta razón a los elementos químicos se dieron nombres en el latín y el

griego que más tarde fueron traducidos al español. Ejm.

Ferrum = Hierro, Cuprum = Cobre, Aurum = Oro, etc.

b) Como segunda regla fue, darles el nombre del lugar, ya sea del descubrimiento o del lugar donde

existe una mayor cantidad, por ejemplo: Plutonio en honor a Plutón; Uranio recuerda al planeta

Urano; Europio en honor a Europa, etc.

c) La tercera regla consistía en la asignación del nombre del descubridor o investigador que condujo

a su conocimiento, por ejemplo: Einstenio, en honor a Einstein; Mendelevio, en honor a

Mendeleyev; Rutenio, que recuerda a Rutefort, etc.

d) También se adoptó como regla la adjudicación de un nombre de acuerdo al significado de cada

elemento; por ejemplo, Hidrógeno, que significa generador de agua.

En esta forma se fueron dando el nombre a los elementos químicos para poder diferenciar unas de otras

y facilitando así el estudio de la química.

5.- SIMBOLOGÍA DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS.

Cuando se dieron ya conocimientos sobre las reacciones de los elementos se encontraron con la

imposibilidad de expresarlas utilizando el nombre del mismo, por lo que fue necesario buscar una forma

más sencilla para expresar las combinaciones y las compuestas de estos elementos, para que facilite su

manejo y que sirve para entenderlo en todos los idiomas. Los primeros símbolos de los elementos fueron

los siguientes:

Oro: o Cobre:

Plata: o Azufre:

Mercurio: o Hidrógeno:

Plomo: Oxigeno:

Hierro: Carbono:

El Inglés John Dalton agrego a los símbolos gráficos la idea de pesos con los cuales hasta comenzó a

intentar la representación de ciertos compuestos como:

El agua: +

Según como se multiplicó el número de elementos fue tornándose cada vez más complejo y difícil en

reconocer por lo cual se formula ciertas reglas que están en vigencia hasta nuestros días.

LA NECESIDAD DE CLASIFICAR A LOS ELEMENTOS QUÍMICOS

Lee con atención

Las letras que no fueron invitadas a formar parte de la tabla periódica Si observamos con atención

podremos ver que, en la Tabla Periódica de los elementos químicos, la única letra del alfabeto que no

está, es la jota (j).

Pero ¿Cuál podría ser la causa?, lo que ocurre es que los nombres de los elementos químicos son

abreviaciones que vienen de sus nombres en latín, y la J no existía en latín, más bien, la J es una

transformación que sufrió la I, esto explica que la J también tenga un punto arriba.

Inicialmente se le conoció como i holandesa. En otros lugares se le conoce como “i” larga. El nombre

actual (“jota“) puede haber sido tomado de la “iota” griega aunque coincide con el nombre del baile

español. Por eso no es de extrañar que la letra J no se encuentre en la Tabla Periódica, igual que también

la letra Ñ, por razones similares.

Adaptación – Tic´S

http://www.planetacurioso.com/2006/11/29/%C2%BFsabias-que-la-letra-j-no-aparece-en-la-tabla-

periodica/

a) Los elementos químicos se les representa por la letra inicial de su nombre español o latino, por

ejemplo, Oxigeno O, hidrógeno H, Carbono C, Fluor F.

b) Cuando las letras iniciales tienden a confundirse con el otro nombre de otros elementos, se

utilizará la primera y la segunda letra: Ejm. Calcio Ca para no confundir con Carbono; Osmio Os

para no confundir con Oxigeno, etc.

c) En 1911 Berselius propuso la utilización de las dos letras iniciales del nombre latino, Ejm. Ag

Plata, Cu Cobre, Au Oro, Pb Plomo, etc. (sus nombres latinos son Argentium, Cuprum, Aurum,

Plumbum)

d) En caso de confusión de las primeras y segundas letras, se deberá utilizar la primera y la tercera

letra. Ejm, Mg Magnesio, Mn Manganeso, At Astato, Tl Talio.

ACTIVIDAD PARA LA CASA

El estudiante debe contestar en su cuaderno las siguientes preguntas:

1. ¿Por qué se acudió al latín para que sea la base de la nominación de los elementos químicos?, ¿Por

qué no se han utilizado idiomas contemporáneos como el nuestro?.

2. ¿Podrías escribir con la ayuda de tu profesor o profesora, los nombres completos en latín de algunos

elementos de la tabla periódica?.

3. ¿Podrías comentarnos algunas razones por las que llegó un momento en la historia en el que era muy

importante clasificar a los elementos químicos?.

4. ¿Podrías citar algunos aspectos en los que la tabla periódica ayude al trabajo de los hombres de

ciencia?, ¿Cómo lo hace?

TEMA NUEVE

SISTEMA PERIÓDICO MODERNO.

DESCRIPCIÓN DE LA TABLA PERIÓDICA

PRIMEROS INTENTOS PARA CLASIFICAR A LOS ELEMENTOS Antes de que contáramos con la actual clasificación de los elementos, hubieron intentos de establecer un orden en los elementos conocidos en función de su masa atómica, es así que aparece el trabajo desarrollado por Chancourtois con su obra llamada “tornillo telúrico”, el de Döbereiner con sus tríadas y el de Newlands con los primeros grupos y períodos conocidos y su ley de las octavas, mejorada luego por el científico Odling que desarrolló una clasificación más próxima a la de Mendeleiev. El interés y la necesidad de clasificar a los elementos surge porque a mediados del siglo XIX, el número

de elementos que se conocía era tan grande que los químicos necesitaban con urgencia encontrar

alguna propiedad, ley, regla, norma o ley que impusiera orden; en definitiva, clasificar a los elementos

urgía, pues solamente de esta forma los hombres de ciencia podrían explicarse mejor los diferentes

procesos que se dan en la naturaleza como la formación de compuestos o su descomposición.

RELACION CON LAS Tic´s (REFUERZO)

https://youtu.be/KIz9H_NvYcM

https://youtu.be/OjzdcSlhlUE

La tabla periódica de los elementos químicos tal como hoy se la conoce en la actualidad tiene la siguiente

descripción:

En ella se encuentra 103 elementos químicos conocidos y confirmados por la IUPAC (Unión Internacional

de Ciencia Pura y Aplicada)

Los 103 elementos se encuentran divididos de la siguiente manera en tres grupos:

a) Los metales, hacia la izquierda siendo los últimos de esta serie en si ubicación:

El Al (13), el Ga(32), el Sb(51) y el PO(84) cuya división esta representada a la izquierda por una

línea gruesa en forma de escalera que va desde arriba hacia abajo y a la derecha excluyendo de

este grupo a los elementos: B 5, Si (14), As(33), Te(52), y At(85)

b) Los no metales, elementos que quedan hacia la parte derecha y superior de la línea descrita

anteriormente dentro de cuyo espacio, hacia el ángulo inferior izquierdo se acentúan las

propiedades metálicas y no metálicas, hacia el ángulo superior derecho.

Los elementos que se encuentran justamente en la línea de separación, como el B, Si, Ge, Sb, As,

Te, Po, participan tanto de las propiedades de los metales como de los no metales razón por la

cual se los denomina Metaloides.

c) La última columna de la derecha, esta formado por los elementos: He (2), Ne (10), Ar(18),

Kr(36), Xe(54), y Rn(86), representa los gases raros, denominados también gases nobles o

inertes por cuanto no reaccionan con ningún otro elemento para formar compuestos.

LOS PERIODOS

Se llama periodo a cada una de las filas horizontales de elementos. Existen 7 periodos en la tabla

periódica.

Periodo # 1: tiene 2 elementos, el H y el He

Periodo # 2: tiene 8 elementos, del Li al Ne

Periodo # 3: tiene 8 elementos, del Na al Ar

Periodo # 4: tiene 18 elementos, del K al Kr

Periodo # 5: tiene 18 elementos, del Rb al Xc

Periodo # 6: tiene 32 elementos, del Cs al Rn (incluido serie lantánidos)

Periodo # 7: tiene 17 elementos, del Fr al Lw (incluido serie actínidos)

LOS GRUPOS

Se denominan grupo a cada una de las columnas de elementos de la tabla periódica.

A los elementos de un mismo grupo se los llama elementos congéneres ya que tienen sus propiedades

físicas y químicas íntimamente relacionadas.

Se han organizado en la tabla periódica los siguientes grupos: IA, IB, IIA, IIB, IIIA, IIIB, IVA, IVB, VA, VB, VIA,

VIB y VII.

OTROS DATOS DE LA TABLA PERIÓDICA

Es posible también encontrar otros datos de los elementos químicos tales como su peso atómico, la

estructura atómica de sus últimos orbitales.

Existen tablas que abundan en datos importantes, alguna contiene el punto de fusión, el punto de

ebullición, la densidad, la estructura cristalina, etc.

Los colores empleados en tabla también tienen su significado, el azul significa propiedades básicas, el rojo

la acidez, variando esta de acuerdo a la intensidad del color.

También se puede utilizar los colores para expresar el estado físico del elemento, etc.

Todos estos datos nos traen explicados en las tablas por medio de una clave.

TIPOS DE ELEMENTOS QUÍMICOS.

El término elemento, desde el punto de vista química ha sido definida como: Sustancia simple que no

puede descomponerse por medios químicos y que está formada por átomos que tiene el mismo número

de electrones en la corteza y análogas propiedades químicas.

En la naturaleza existen un total de 81 elementos estables o no radioactivos y 8 elementos radioactivos,

el resto hasta completar los 105 elementos conocidos en la actualidad han sido obtenidos artificialmente

en el laboratorio.

Si tomamos como base la tendencia de los elementos a perder o a capturar electrones, estas se dividen

en dos grandes grupos: metales y no metales. A parte de estos dos grupos de elementos, existe una

tercera, el de los Gases Raros, Nobles e Inertes, denominados así por ser químicamente inactivos, esto es

que no poseen tendencia alguna a combinarse con otros elementos para formar compuestos.

LOS METALES.

Cuerpos simples que tienen la tendencia a ceder electrones de la órbita periférica transformándose en un

ión positivo y como tal suele encontrarse en los compuestos.

En estado natural, muy raramente los metales se encuentran puros, pues generalmente se encuentran

combinados con el oxígeno o con otros elementos, especialmente con el azufre.

El metal mas difundido en la corteza terrestre es el Al, seguida por el Fe, Ca, el Na el K y el Mg, en su orden,

los restantes se encuentran en proporciones mínimas.

Entre las principales propiedades de los metales se encuentran:

- Poseen brillo, característico o brillo metálico.

- Maleabilidad, la capacidad del metal para ser batidos y extendidos en planchas o láminas

propiedad que aumenta con el calor.

- Ductivilidad, capacidad para ser estirados y reducidos a hilos muy delgados.

- Conductibilidad, capacidad para conducir el calor y la electricidad.

LOS NO METALES

Son elementos químicos que tienen la tendencia a capturar electrones de otros átomos para

transformarse en iones negativos. Entre las propiedades más importantes tenemos:

- No poseen brillo metálico.

- Son malos conductores del calor y la electricidad.

- Su peso específico es bajo.

- No son maleables, esto es, no se pueden reducir a láminas ya que ante una presión o golpe de

martillo se vuelven quebradizos.

- Tampoco son dúctiles, es decir, no se prestan para reducirlos a hilos delgados.

Algunos no metálicos a la temperatura ordinaria son sólidos, como el C y el Si, etc, otros son líquidos como

el Boro y otros gases, como el Cloro.

Existen un total de 22 no metales.

SEMIMETALES.

- Tienen propiedades intermedias entre los metales y los no metales.

- El Silicio por ejemplo es un semi metal que tiene brillo, pero no es maleable ni dúctil, sino que es quebradizo como muchos no metales. Además es menos un mal conductor de la electricidad y el calor.

- Los semi metales se usan muy a menudo en la industria de los semiconductores (diodos, procesadores, memorias de computadoras, etc.).

Boro Silicio Germanio Arsénico

LOS GASES NOBLES

Se denominan gases nobles aquellos elementos que a la temperatura ordinaria se encuentran en estado

gaseoso y se caracteriza por sus propiedades de no combinarse con los demás elementos para formar

compuestos ya que estos elementos se encuentran saturados en la última órbita.

El nombre de estos elementos deriva del griego como He de Helios (sol); Ne de Neos (nuevo); Ar de Argos

(inertes); K1 de Kryptos (oculto); Xe de Xenos (extraños).

Gas Neón Gas Argón Gas Kriptón

VIDEO REFUERZO:

https://youtu.be/efOBfpJYaCo

https://youtu.be/OjzdcSlhlUE

TEMA DIEZ

PROPIEDADES PERIÓDICAS DE LOS ELEMENTOS

Son propiedades que presentan los elementos químicos y que se repiten secuencialmente en la tabla

periódica, esto supone, por ejemplo, que la variación de una de ellas en los grupos o en los períodos

responde a una regla general. Esto nos permite, al conocer estas reglas de variación, cuál va a ser el

comportamiento químico de un elemento, ya que dicho comportamiento, depende en gran manera, de

sus propiedades periódicas.

- Energía de ionización.- La primera energía de ionización (EI) es la energía necesaria para arrancar el

electrón más externo de un átomo en estado gaseoso en su estado fundamental.

- Electronegatividad.- La electronegatividad es la tendencia que tienen los átomos de un elemento a

atraer hacia sí los electrones cuando se combinan con átomos de otro elemento. Por tanto es una

propiedad de los átomos enlazados.

- Afinidad electrónica.- La afinidad electrónica es la energía puesta en juego que acompaña al proceso

de adición de un electrón a un átomo gaseoso (AE).

- Radio atómico.- Es la distancia entre el núcleo de un átomo y el electrón estable más alejado del

mismo. Se suele medir en picómetros (1 pm=10–12 m) o Angstroms (1 Å=10–10 m).

VIDEO REFUERZO:

https://youtu.be/z_SjCm-Tgjg

TEMA ONCE

ESTUDIO DEL ATOMO

AL FINALIZAR EL PRESENTE BLOQUE DESARROLLARÁS LAS SIGUIENTES DESTREZAS CON CRITERIOS DE

DESEMPEÑO

- Diferenciar los constituyentes del núcleo atómico, como base para comprender los progresos logrados dentro de esta ciencia en el tiempo actual.

- Describir la estructura de la envoltura atómica reconociendo en todos sus elementos la base de las reacciones materiales.

- Diferenciar los niveles de energía en base al número de electrones que contiene cada uno de ellos.

- Ejercitar la representación gráfica de los átomos de diversos elementos por interpretación de la estructura electrónica traída en las tablas.

- Diferenciar a los elementos químicos conocidos hasta la actualidad, por la valencia de sus átomos, elaborando tablas para facilitar su conocimiento y manejo.

DEFINICIÓN Y NATURALEZA DEL ÁTOMO

La palabra ÁTOMO se encuentra constituida por 2 voces griegas que significa A= SIN, TOMO = DIVISIÓN.

Por lo tanto de acuerdo a su etimología átomo significa: aquello que no se puede dividir.

Toda la materia se compone de átomos, los átomos son las unidades estructurales de los líquidos, sólidos,

gases y por lo tanto conservan su identidad cuando tiene lugar las reacciones químicas. Son partículas

materiales muy diminutas cuyo diámetro varia entre 2 y 15 Angstroms (A°). El termino Angstroms deriva

del científico-físico sueco A.J. Angstrom (1841 – 1874) y es utilizada como una unidad de medida para

medidas pequeñas 1A° = 1.10-8 cm, es decir que, 1A° es = 0,00000001; 1cm es= 100,000.000A°.

En realidad el tamaño del átomo es tan pequeño que si tomamos un pedazo de material de 2.5cm de diámetro y lo ampliamos hasta el tamaño de la tierra sus átomos alcanzaran el tamaño de una pelota de Tenis o de Golf, también se compara diciendo que si tomamos unos 40.000,000 de átomos y los colocamos una conjuntamente con otra en fila tendríamos que se alcanzaría el tamaño de una longitud de 1cm.

TEORÍA ATÓMICA DE DALTON

- Anoxágoras (500 A.C.) afirmada que la materia se compone de minúsculos gérmenes invisibles; este investigador no establecía la diferencia entre átomo y molécula.

- Leucipo, Demócrita y Empedocles, consideran que la materia se puede dividir pero solo hasta cierto límite, este límite aun no es especificado.

- Aristóteles (3000A.C.) denominada a este límite “Mínimo Común” o “Mínimo Natural”

Años mas tarde este mínimo natural se denominaba Átomo, es decir, lo que ya no se puede

dividir, a sí se lo creyó por mucho tiempo, en la actualidad se puede contar ya con las partículas

subatómicas y más aun, se esta aprovechando el enorme potencial enérgico que dichas partículas

encierran.

- En 1803, el científico inglés Juan Dalton reunió todos los conocimientos que tenían hasta entonces y como conclusión formuló su Teoría Atómica sintetizada en cinco puntos.

a) Existen tantos tipos de átomos. En la actualidad se conoce 105 elementos químicos, se tendrá entonces 105 tipos diferentes de átomos ya que cada elemento tiene sus átomos característicos y propios.

b) Los cuerpos se componen de la unión de partículas denominados átomos. Todo cuerpo está constituido por materia y esto se le puede dividir hasta llegar al átomo. Los átomos al unirse unos con otros conforman las moléculas, las moléculas al unirse con otras constituyen los cuerpos.

c) Los átomos son invisibles. Por mucho tiempo se considero al átomo como invisible pero en la actualidad las investigaciones nos demuestran que aun en el átomo existen partículas inferiores denominadas partículas subatómicas y de ellas se ha llegado a explotar su potencial enérgico.

d) Los átomos de los cuerpos simples son todos iguales y del mismo peso. Todo elemento químico está constituido por átomos, estos átomos, dentro de un mismo elemento, son iguales y tienen igual peso.

e) Los componentes químicos se forman por la unión de átomos de distintos elementos, constituyendo grupos de átomos denominados moléculas. En realidad la molécula resulta la unión de dos o más átomos, por tanto, podemos hablar de moléculas biatómicas, triatómicas, tetraatómicas, etc.

En general poli atómicas, para formar los componentes químicos, los átomos tienen que obedecer

a reglas de la naturaleza.

PARTES DEL ÁTOMO

Todo átomo está formado por dos partes bien diferenciadas: El Núcleo o parte central y la Envoltura llamada también Corona eléctrica que es la parte que rodea al núcleo.

EL NÚCLEO Y SUS CONSTITUYENTES

El núcleo es la parte centrada del átomo, está constituida por numerosas partículas entre las cuales se encuentran los protones y los Neutrones.

El núcleo es unas diez mil veces más pequeño que el átomo en general. Si representamos al núcleo

atómico como una esfera de 1cm de diámetro, las órbitas estarán ubicadas a unos 100 metros de distancia

en cada una, el núcleo contiene casi la totalidad de la masa atómica y por lo tanto, representa casi la

totalidad del peso atómico.

Además de los protones y neutrones, en el núcleo se encuentra también otras partículas como son:

Positrones, Mesones, Fotones Neutrinos, Partículas V.

EL POSITRON.- Es una partícula similar al electrón, pero con carga (+) tiene un periodo de vida de

0,0000000001 seg., se destruye al reaccionar con el electrón, con la emisión de dos fotones.

EL FOTON.- Es una partícula elemental de luz que sale del átomo cuando este se desintegra, no tiene carga

eléctrica y se mueve a la velocidad de la luz, esto es 300.000Km por seg.

EL MESÓN.- Es una partícula de masa intermedia entre el electrón y el platón, se produce por la acción de

los rayos cósmicos sobre la materia. Se conoce cinco tipos de mesones: V(+), V(-), y O(+), O(-) y O

(neutra).

PARTICULAS V.- Tiene una masa mayor a la del platón y en cuanto a su carga los hay positivos, negativos

y neutro.

EL NEUTRINO.- Proviene de la descomposición de los núcleos radioactivos y carecen carga eléctrica.

LOS PROTONES.- Son partículas que conforman el núcleo, están cargados de electricidad positiva y

resultan de la unión de un pisitrón que tiene electricidad positiva, con un neutron que carece de carga

eléctrica. El número de protones existentes en el núcleo del átomo es igual al número atómico del

elemento.

LOS NEUTRONES.- Son también diminutas partículas materiales que se encuentran en el núcleo atómico,

no tienen carga eléctrica ni positiva ni negativa, de ahí su nombre.

Es el resultado de la conjugación de un positrón que tiene carga eléctrica positiva otro electrón que tiene

carga eléctrica negativa.

El número de neutrones existentes en el núcleo se establece por la diferencia entre el peso atómico y el

número atómico del elemento.

LA ENVOLTURA ATÓMICA

La envoltura o corona electrónica es la porción de átomo que rodea al núcleo y en el cual se encuentra girando los electrones ordenadamente.

La envoltura no es una parte sólida y compacta, sino vacía de materia y constituida más bien por energía

atómica.

Los elementos que se destacan en la naturaleza atómica son los electrones los que se encuentran en

constante movimiento giratorio.

VIDEO DE REFUERZO:

https://youtu.be/vkjfD4AL1d8

EL ELECTRON

Es una partícula material de masa muy pequeña, equivalente a la 1836 ava. parte del núcleo más ligero, su carga eléctrica es negativa, tiene aproximadamente el mismo tamaño del núcleo siendo su diámetro unos 10-12cm.

Todos los electrones de un átomo son atraídos por el núcleo de ahí su tendencia a agruparse hacia el

centro del átomo.

Los electrones el formar la corteza atómica, son las responsables de las propiedades químicas del mismo,

están dotados de un doble movimiento, el Spín que es un movimiento angular instantáneo y un

movimiento rotacional sobre si mismo que es el que genera una carga magnética.

TEMA DOCE

NIVELES DE ENERGÍA

Los electrones se encuentran girando en torno al mundo dispuesto en órbitas cuyo radio está determinado por la energía del electrón y esta energía aumenta por cuantos.

Un cuanto se refiere a una cantidad de energía muy discreta.

En todos los átomos existen 7 niveles de energía que son los sitios en los cuales se encuentran los

electrones, razón por la cual a estos niveles también denominados órbitas se les conoce como números

cuánticos dichas órbitas o números cuánticos se les denomina por medio de los números 1-2-3-4-5-6-7,

o también por medio de letras K, L, M, N, O, P, Q, respectivamente a los números dados.

SUBNIVELES DE ENERGÍA

Los electrones al girar desordenadamente alrededor de su órbita darían lugar a una serie de choques y que terminarían con la destrucción del átomo la arquitectura atómica considera un ordenamiento mas precioso al tomar encuentra que cada nivel se encuentra dividido en sub niveles a los cuales se les representa con las letras s, p, d, f. N° Cuántico Niveles Subniveles 1 K s 2 L s, p 3 M s, p, d 4 N s, p, d, f 5 O s, p, d, f 6 P s, p, d 7 Q s, p. ORBITALES ATÓMICAS. La estructura de la envoltura atómica en niveles y subniveles a un no nos da una idea precisa del sitio en el cual gira el electrón para ello es necesario aclarar además el concepto de orbita atómico. El orbital atómico constituye el sitial preciso en el cual se encuentra girando un electrón. Cada uno de los subniveles anteriormente comprende a su vez un determinado número de orbitales y por cada orbital solo puede girar 2 electrones, así: Subniveles Orbitales. El subnivel s tiene 1 orbital El subnivel p tiene 3 orbitales El subnivel d tiene 5 orbitales El subnivel f tiene 7 orbitales SATURACIÓN ELECTRÓNICA DEL ATOMO Conociendo el número de niveles y orbitales atómicos y sabiendo que por cada órbita pueden circular 2 electrones resulta fácil determinar el número total de electrones que puede entrar como máximo en toda la estructura atómica para saturar al átomo. Además para facilitar el cálculo, la química nos proporciona también una formula 2.n2 que significa el doble del número de nivel elevado al cuadrado. Aplicando está fórmula tenemos el siguiente cuadro del número total de electrones que puede entrar en cada órbita capa o nivel. Nivel 1 K 2.1= 2e Nivel 2 L 2.2= 8e Nivel 3 M 2.3= 18e Nivel 4 N 2.4= 32e Nivel 5 O 2.5= 50e Nivel 6 P 2.6= 72e Nivel 7 Q 2.7= 98e ESQUEMAS ATÓMICOS

Comenzaremos manifestando que existen dos formas de representar lo esquemas de un átomo cualquiera, la teórica y la práctica. El esquema teórico como su nombre lo indica consiste en representar al átomo indicando únicamente los electrones en las capas o niveles, sin especificar con presión la ubicación correcta de los mismos en sus subniveles y orbitales. El esquema práctico en cambio representa al átomo tal cual es con la correcta ubicación de sus electrones en subniveles y orbitales atómicos. ESQUEMA TEÓRICO Para trazar el esquema teórico de un átomo se tomarán en cuenta las siguientes reglas: 1.- El número atómico representa el número de protones del núcleo. 2.- Como el peso atómico representa el número de protones más el número de neutrones del núcleo, el número de neutrones están determinadas por la diferencia entre el peso atómico y el número atómico que vienen dados en la tabla. 3.- Como todo átomo es eléctricamente neutro, el número de electrones de la envoltura o corona deberá ser siempre igual, al número de protones del núcleo. 4.- Por la distribución de los electrones en las capas y órbitas de la envoltura tomamos en cuenta los datos de saturación eléctrica del átomo. NUMEROS CUÁNTICOS

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA

VIDEO REFUERZO: https://youtu.be/INPYurE8huE

https://youtu.be/hfqnVs5VCiY ACTIVIDAD PARA LA CASA Tomando en cuenta en diagrama de Moller y mediante el diagrama del orbital, realice la configuración electrónica de los siguientes átomos: Al, Bi, O, Ca, Sn, N, Hg, F, Br, Sb CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS POR LA VALENCIA DE SUS ATOMOS De acuerdo a la valencia de los átomos, los elementos químicos forman varios grupos, pues hay algunos que funcionan con una sola valencia otros que funcionan con 2, 3, 4, o más valencias. La tabla que presentamos a continuación nos permite conocer la clasificación de todos los elementos

químicos por sus valencias, la misma que servirá de base para la formulación química, razón por la cual se

recomienda su dominio absoluto. ANEXO 2.

Anexo 1.

TABLA DE EQUIVALENCIAS

UNIDADES DE LONGITUD UNIDADES DE VOLÚMEN

Kilómetro Km 1000 m

Hectómetro hm 100 m

Decámetro dam 10 m

Metro m 100 cm

Metro m 10 dm

Metro m 1000 mm

Decímetro dm 0,1 m

Centímetro cm 0,01 m

Milímetro mm 0,001 m

Micra u 0.000001 m

Ángstrom a 10-10 m

10-8 m

Pulgada pulg. 2,54 cm

Pie pie

30,48 cm

0,3048 m

12 pulg.

Milla mi 1,609 Km

Yarda yda.

36 pulg.

3 pies

91,44 cm

UNIDADES DE MASA

UNIDADES DE

TIEMPO

TEMPERATURA

° C a ° K ° K = ° C + 273

° K a ° C ° C = ° K - 273

° F a ° C ° C = 5/9 (°F – 32)

° C a ° F ° F = 9/5 x °C + 32 ° F a ° R ° R = ° F + 460

° R a ° F ° F = ° R - 460

PRESIÓN

1 atm 760 torr. o 760 mm/Hg

Galón gl

231 pulg. 0,13337 pie3 3,785 litro 3785 cm3

Barriles de petróleo bp 0,562 pie3

42 gl

Onza líquida Onz liq 1,80 pulg3 29,57 cm3

Pintas de sangre pt 28,68 pulg3

0,124 gl 470 cm3

Pie cúbico Pie3

28,32 litros 7,482 gl

1728 pulg3 0,115 bp

Centímetro cúbico Cm3 = ml = cc 0,061 pulg3

Pulgada cúbica Pulg3 16,39 cm3

0,0164 dm3(lt)

Mililitros ml 0,001 lt

1 cc

Metro cúbico m3 1000 lt

1 litro lt 1000 cm3

Kiogramo Kg 1000 g 2,202 lb 35,24 onz

Gramo g 10-3 Kg 0,001 Kg 1000 mg

Libra lb 454 g 0,45 Kg 16 onz

onza onz 28,38 g 0,02838 Kg

1 hora h 60 min 3600 seg

1 minuto min 0,0166 h 60 seg

1 segundo seg 0,00027 h 0,0166 min

1 atm 14,7 lib/pulg2

1 atm 1,103 x 106 dinas/cm2

TEMPERATURA

° C Grados centígrados

° K Grados Kelvin o temperatura absoluta

° F Grados Faharenheit o 1,8 + 32

VOLÚMEN.

1 l 10-3 m3 = 1 dm3 = 1000 cm3

1 m3 1000 l

1 gal 3,78 l

1 pie3 28,32 l

Solvente Punto de ebullición

° C Constante de ebulloscospía(Kec)

° C

Agua 100 0,52

Etanol 78,3 1,22

Acetona 56,0 1,71

Cloroformo 60,2 3,63

Solvente Punto de congelación

° C Constante de congelación (Kc)

° C

Agua 0 1,86

Benceno 55 5,12

Alcanfor 178,4 40,0

Naftaleno 80,3 6,9

Anexo 2

CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS POR SUS N° DE OXIDACIÓN

NO METALES

-1 -2 -3 -4

HALÓGENOS +1,+3,+5,+7

ANFÍGENOS +2,+4,+6

NITROGENOIDES +3,+5

CARBONOIDES +4

F O-2 N C

Cl S P Si

Br Se As Ge

I Te Sb

B

METALES DE VALENCIA FIJA

MONOVALENTES +1

DIVALENTES +2

TRIVALENTES +3

TETRAVALENTES +4

EXAVALENTES +6

Li Ca Al Hf Mo

Na Sr Bi Os W

K Ba Dy Pd U

Rb Ra Er Pt

Cs Mg Sc Re

Fr Cd Eu Rh

Ag Zn Ga Th

Be Gd Zr

Ho Ru

Pm

In

Y

Yb

La

Lu

Nd

Sm

Tb

Tm

METALES DE VALENCIA VARIABLE

+1, +2 +1, +3 +2, +3 +2, +4 +3, +4 +3, +5

Cu Tl Cr Pb Ce Nb

Hg Au Co Sn Pr Ta

Fe V

Mn

Ni

LOS NÚMEROS DE OXIDACIÓN DE LOS NO METALES SON POSITIVOS EXCEPTO

CUANDO SE FORMAN ÁCIDOS HIDRÁCIDOS Y COMPUESTOS ESPECIALES.

LOS NUMEROS DE OXIDACIÓN DE LOS METALES SIEMPRE SON POSITIVOS.

EL NÚMERO DE OXIDACIÓN DEL OXIGENO ES NEGATIVO (-2), CUANDO FORMA

PERÓXIDOS (-1)

El NÚMERO DE OXIDACIÓN DEL HIDRÓGENO ES NEGATIVO, EXCEPTO CUANDO SE

FORMAN LOS ACIDOS HIDRÁCIDOS.