MINISTERIO DE EDUCACION
INSTITUTO FERMIN NAUDEU
PRESENTADO POR:
Erick Moreno
PRESENTADO PARA:
Ana Góngora
grupo
X-H
CIBER CUADERNO DE QUIMICA
II Bimestre
Resúmenes teóricos
Practica y talleres
vocabulario
Tiras cómicas
Resúmenes teóricos
A1 - la materia y la energía
A través de los sentidos (vista, oido, tacto, gusto y olfato) recibimos y percibimos información sobre todo lo que nos rodea. Percibimos objetos de diversas clases, formas, tamaños, gustos y olores. Todos estos objetos que nos presenta la naturaleza están formados por materia, ocupando un lugar en el espacio.
La naturaleza nos presenta la materia bajo tres estados: sólido, líquido y gaseoso. Aqui abajo podemos ver los materiales anteriormente expuestos ordenados según el estado en que se encuentran.
La materia está formada por pequeñas partículas. Según sea la fuerza de la unión de estas partículas se encontrará en estado sólido, líquido o gaseoso.
Dentro del amplio apartado de la materia, nos encontramos con los estados de la materia (sólidos, líquidos y gases) sus propiedades y los cambios que hay en la materia. El gráfico te guiará a cada uno de los apartados.
LA ENERGÍA
Al mirar a nuestro alrededor se observa que las plantas crecen, los animales se trasladan y que las máquinas y herramientas realizan las más variadas tareas. Todas estas actividades tienen en común que precisan del concurso de la energía.
La energía es una propiedad asociada a los objetos y sustancias y se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza.
La energía se manifiesta en los cambios físicos, por ejemplo, al elevar un objeto, transportarlo, deformarlo o calentarlo.
La energía está presente también en los cambios químicos, como al quemar un trozo de madera o en la descomposición de agua mediante la corriente eléctrica.
FORMAS DE ENERGÍA
La Energía puede manifestarse de diferentes maneras: en forma de movimiento (cinética), de posición (potencial), de calor, de electricidad, de radiaciones electromagnéticas, etc. Según sea el proceso, la energía se denomina:
· Energía térmica
· Energía eléctrica
· Energía radiante
· Energía química
· Energía nuclear
TRANSFORMACIONES DE LA ENERGÍA
La Energía se encuentra en constante transformación, pasando de unas formas a otras. La energía siempre pasa de formas más útiles a formas menos útiles. Por ejemplo, en un volcán la energía interna de las rocas fundidas puede transformarse en energía térmica produciendo gran cantidad de calor; las piedras lanzadas al aire y la lava en movimiento poseen energía mecánica; se produce la combustión de muchos materiales, liberando energía química; etc.
Volcán Estrómboli
PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
El Principio de conservación de la energía indica que la energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras. En estas transformaciones, la energía total permanece constante; es decir, la energía total es la misma antes y después de cada transformación.
En el caso de la energía mecánica se puede concluir que, en ausencia de rozamientos y sin intervención de ningún trabajo externo, la suma de las energías cinética y potencial permanece constante. Este fenómeno se conoce con el nombre de Principio de conservación de la energía mecánica.
DEGRADACIÓN DE LA ENERGÍA
Unas formas de energía pueden transformarse en otras. En estas transformaciones la energía se degrada, pierde calidad. En toda transformación, parte de la energía se convierte en calor o energía calorífica.
Cualquier tipo de energía puede transformarse íntegramente en calor; pero, éste no puede transformarse íntegramente en otro tipo de energía. Se dice, entonces, que el calor es una forma degradada de energía. Son ejemplos:
· La energía eléctrica, al pasar por una resistencia.
· La energía química, en la combustión de algunas sustancias.
· La energía mecánica, por choque o rozamiento.
Se define, por tanto, el Rendimiento como la relación (en % por ciento) entre la energía útil obtenida y la energía aportada en una transformación.
FUENTES DE ENERGÍA
Las Fuentes de energía son los recursos existentes en la naturaleza de los que la humanidad puede obtener energía utilizable en sus actividades.
El origen de casi todas las fuentes de energía es el Sol, que "recarga los depósitos de energía". Las fuentes de energía se clasifican en dos grandes grupos: renovables y no renovables; según sean recursos "ilimitados" o "limitados".
A2-La materia según su constitución
Cualquiera que sea el estado de agregación que adopte una sustancia material (v. ESTADOS DE LA MATERIA), la m. que la compone tiene la misma naturaleza íntima: está formada por moléculas (v.) y átomos (v.) El elemento fundamental, la unidad de m., lo constituyen los átomos; y lo que podríamos llamar el bloque fundamental son las moléculas, cuyo estudio exige conocer cómo se mantienen unidos los átomos, es decir, los enlaces (V. ENLACES QUÍMICOS). Los átomos no tienen una estructura íntima sencilla, pues están constituidos por partículas que se diferencian por su masa y su carga eléctrica. Cada una de estas partículas crea un campo de fuerzas (sobre todo electromagnéticas; las gravitatorias apenas son apreciables; v. I, 1), campo que puede considerarse también como formando parte de la partícula La idea de que la m. tiene una estructura discreta data del s. v a. C. y fue defendida por Leucipo y Demócrito (v.). La idea de éstos era más filosófica que física: no admitían otra realidad que la material (V. MATERIALISMO), la cual concebían como diversas combinaciones de corpúsculos elementales (átomos). Las teorías físicas sobre el átomo, resurgidas en el s. XIX por obra del químico J. Dalton (v.), son en sí ajenas al materialismo filosófico (aunque algunos las hayan falsamente interpretado así); se trata del estudio e interpretación de la constitución íntima de la materia. Fue Bohr (1885-1962; V.) el que elaboró la primera teoría consistente acerca de la naturaleza del átomo. Hasta 1930 se admitió que los átomos estaban constituidos por electrones (cargas eléctricas negativas unitarias; v.) muy móviles y ligeros y por protones (cargas eléctricas positivas unitarias) muy lentos y pesados (v. NÚCLEO). También llegó a considerarse como parte integrante de los átomos una tercera partícula en estado latente, el fotón (v.), o grano de energía (v. CUANTOS), dotada de propiedades muy diferentes de las dos anteriores La teoría simplista de Bohr se ha complicado con el descubrimiento de una gran cantidad de partículas elementales (v.) que forman parte integrante del núcleo (v.). Citaremos sólo las más importantes y sus descubridores. Neutrón, de carga nula y masa similar a la del protón (Chadwick, 1932). Electrón positivo (positrón), análogo al negativo, pero con carga positiva (Anderson, 1932). Neutrino, partícula neutra extremadamente ligera, postulada por Pauli en 1931 y puesta de manifiesto experimentalmente por Cowan y Reines en 1955. Mesón (Yukawa, 1935) de masa intermedia entre las del electrón y el protón; los mesones actúan como una especie de cemento que permite que las partículas que integran los núcleos permanezcan unidas. Existen gran variedad de ellos. Los muones (w) (Lattes, Ochialini y Powell, 1948), y los piones (rr) que se obtuvieron artificialmente en 1950 en la Univ. de Berkeley. Posteriormente se descubrieron los mesones K y los hyperones, muy inestables, su vida es de millonésimas de segundo; y mucho más pesados que los anteriores Actualmente se especula con la posibilidad de que toda la materia puede estar constituida por tres únicas partículas, llamadas quarks. También hay indicios de que las partículas elementales no lo sean en realidad, sino que estén formadas por unidades aún más simples llamadas partones Las distintas combinaciones de diversos números de partículas elementales, en un núcleo pesado (con carga eléctrica positiva) y cargas negativas ligeras (electrones) a su alrededor, da lugar a distintas especies de átomos, cada uno con su número atómico y su peso atómico propios, que son los distintos elementos químicos (v.) o sustancias simples; de la combinación de varios de estos elementos resultan las moléculas de las demás sustancias materiales Por lo que se refiere a la llamada «antimateria», ésta sería una materia compuesta de átomos («antiátomos») en los que cada partícula fuese de carga contraria de las de un átomo normal; es decir, un núcleo de cargas pesadas negativas (en lugar de positivas) rodeado de cargas ligeras positivas (positrones). Aunque se han logrado algunas antipartículas (v.), no parece que pueda lograrse en forma estable, en nuestro mundo, antimateria (v.) Respecto a la materia viva, objeto de estudio de la Biología (v.), en cuanto viva, ya que en cuanto m. es análoga a la m. de la Física y Química (v. i, 1), la unidad fundamental de dicha m. viva es la célula (v.), la cual, desde el punto de vista fisicoquímico, está compuesta de diversas moléculas (y éstas de átomos, etc.) Con esto quedan esbozadas las líneas generales acerca de la constitución de la m.; no es necesario extenderse aquí en más detalles, que ya se tratan en los artículos a los que se remite V. t.: ÁTOMO; PARTÍCULAS ELEMENTALES; ELECTRÓN; NÚCLEO; ELEMENTOS QUÍMICOS; MOLÉCULA; ENLACES QUÍMICOS; FISIÓN Y FUSIÓN NUCLEAR; ANTIMATERIA; ANTIPARTÍCULAS; FÍSICA ATÓMICA; FÍSICA NUCLEAR. Para la m. viva, v. t.: CÉLULA; BIOLOGÍA MOLECULAR; BIOQUÍMICA; BIOFÍSICA; y los artículos y temas a los que allí se hace referencia.
A3 - La materia según su complejidad
La materia ene stado ordinario quiere decir que se encuentra estable con las condiciones normales de su entorno, la metaria en su estado extraordinario quiere decir que no es estable y esta excitada por algun evento energetico, ahi esta la respuesta: Tienes que aplicar energia a una para convertirla a otra, por ejemplo, si hiervo el agua en una cacerola el vapor de agua se disipa en el ambiente y se condensa en el aire hasta formar un estado gaseoso estable, es decir los sistemas siempre buscan acomodarse y estabilizarse.
Estado extraordinario de la materia
Los condensados de Bose-Einstein ("BECs" por las siglas en inglés de Bose-Einstein Condensates) no son como los sólidos, los líquidos y los gases sobre los que aprendimos en la escuela. No son vaporosos, ni duros, ni fluidos. En verdad, no hay palabras exactas para describirlos porque vienen de otro mundo -- el mundo de la mecánica cuántica.
Los condensados de Bose-Einstein ("BECs" por las siglas en inglés de Bose-Einstein Condensates) no son como los sólidos, los líquidos y los gases sobre los que aprendimos en la escuela. No son vaporosos, ni duros, ni fluidos. En verdad, no hay palabras exactas para describirlos porque vienen de otro mundo -- el mundo de la mecánica cuántica.
Los condensados de Bose-Einstein ("BECs" por las siglas en inglés de Bose-Einstein Condensates) no son como los sólidos, los líquidos y los gases sobre los que aprendimos en la escuela. No son vaporosos, ni duros, ni fluidos. En verdad, no hay palabras exactas para describirlos porque vienen de otro mundo -- el mundo de la mecánica cuántica.
La mecánica cuántica describe las extrañas reglas de la luz y la materia a escalas atómicas. En este mundo, la materia puede estar en dos lugares al mismo tiempo; los objetos se comportan a la vez como partículas y como ondas (una extraña dualidad descrita por la ecuación de onda de Schrodinger) y nada es seguro: el mundo cuántico funciona a base de probabilidades.
Aunque las reglas cuánticas parecen ir en contra de la intuición, son la base de la realidad macroscópica que experimentamos día a día. Los condensados de Bose-Einstein son objetos curiosos que unen la brecha entre ambos mundos. Obedecen la leyes de lo pequeño aun cuando se acercan a lo grande
Los BECs se forman cuando los átomos en un gas sufren la transición de comportarse como las "bolas de billar voladoras" de la física clásica, a comportarse como una onda gigante de materia. Imagen cortesía del MIT.
Un BEC es un grupo de unos cuantos millones de átomos que se unen para formar una sola onda de materia de aproximadamente un milímetro de diámetro. En 1995, con apoyo parcial de la NASA, Ketterle creó BECs en su laboratorio, enfriando un gas hecho de átomos de sodio hasta una temperatura de unas cuantas milmillonésimas de grado arriba del cero absoluto -- ¡mil millones de veces más frío que el espacio interestelar! A tan bajas temperaturas los átomos se comportan más como ondas que como partículas. Unidos por rayos láser y trampas magnéticas, los átomos se superponen y forman una sola onda gigante (dentro de los estándares atómicos), de materia.
Dice Ketterle: "Las imágenes de los BECs pueden interpretarse como fotografías de las funciones de onda" -- es decir, soluciones a la ecuación de Schrodinger.
Trabajando independientemente en 1995, Eric Cornell (Instituto Nacional de Estándares y Tecnología ó National Institute of Standards & Technology) y Carl Weiman (Universidad de Colorado) crearon también algunos BECs; los de ellos estaban compuestos por átomos de rubidio superenfriado. Cornell y Weiman compartieron el Premio Nobel de Física 2001 con Ketterle "por lograr la condensación de Bose-Einstein en gases diluidos de átomos alcalinos, y por los primeros estudios fundamentales de las propiedades de los condensados."
Los condensados de Bose-Einstein fueron pronosticados por el físico hindú Satyendra Nath Bose y por Albert Einstein en el año de 1920 cuando la mecánica cuántica aún era algo nuevo. Einstein se preguntaba si los BECs serían tan extraños como para ser reales incluso cuando él mismo ya había pensado en ellos. En aquellos días era imposible averiguarlo; la tecnología para enfriar la materia vaporosa a temperaturas suficientemente bajas aún no existía.
Hoy en día sabemos que los condensados de Bose-Einstein son reales. Y Einstein estaba en lo correcto: son extraños.
Por ejemplo, hace notar Ketterle, si creamos dos BECs y los colocamos juntos, no se mezclan como gases ordinarios ni rebotan como lo harían dos sólidos. Donde los dos BECs se superponen, ellos "interfieren" como las ondas: delgadas capas paralelas de materia son separadas por capas delgadas de espacio vacío. El patrón se forma porque las dos ondas se suman donde sus crestas coinciden, y se cancelan donde una cresta se encuentra con un valle -- a lo cual llamamos interferencia "constructiva" y "destructiva" respectivamente. El efecto es similar al de dos ondas que se superponen cuando dos piedras son lanzadas a un lago.
Una imagen de los condensados de Bose-Einstein en superposición. Las sombras revelan un " patrón de interferencia" -- una señal inconfundible del comportamiento de las ondas. Imagen cortesía del MIT.
"Esto significa... que encontramos un efecto inverosímil: un átomo (en un BEC) más otro átomo (en otro BEC) no producen un nuevo átomo. Es interferencia destructiva", dice Ketterle. "Aunque por supuesto, no hemos destruido la materia, simplemente ha aparecido en otro lado dentro del patrón, de tal manera que el número de átomos se mantiene igual."
No todos los átomos pueden formar condensados de Bose-Einstein -- "solamente aquellos que contienen un número par de neutrones más protones más electrones", dice Ketterle. Ketterle formó sus BECs a partir de átomos de sodio. Si sumamos el número de neutrones, protones y electrones en un átomo ordinario de sodio, la respuesta es 34 -- un número par adecuado para la condensación de Bose-Einstein. Los átomos o isótopos de átomos con sumas impares no pueden formar BECs. Extraño, pero cierto.
Wolfgang Ketterle, del MIT, quien fué laureado con el Premio Nobel 2001.
Uno de los aspectos más extraordinarios de los condensados de Bose-Einstein es que son entes cuánticos suficientemente grandes como para verlos a simple vista. Y de ahí que sean tan prometedores. Muchas de las tecnologías avanzadas de hoy en día -- chips de computadora más rápidos y más pequeños, sistemas micro electro mecánicos (ó MEMS por las siglas en inglés de Micro Electro Mechanic Systems) o las computadoras cuánticas -- se encuentran en la zona intermedia entre el mundo cuántico y el mundo macroscópico. Los científicos esperan que el estudio de los BECs contribuirá al avance de dichas tecnologías, además de llevar a la creación de otras nuevas.
Ketterle ya se encuentra experimentando con una de ellas: un láser de pulso atómico (pulsed atom-laser, en inglés).
"En un gas ordinario, los átomos se mueven en forma aleatoria, se dispersan en todas direcciones. Pero en un BEC, todos los átomos marchan al mismo paso", explica Ketterle. "Ellos son simplemente una sola onda de materia que se propaga en una dirección."
Los lásers atómicos se parecen a los lásers de luz; son rayos de fotones que de igual manera "marchan al mismo paso". Pero existen diferencias: Por ejemplo, los rayos de láser atómico tienen masa, de modo que se doblan hacia abajo en presencia del campo gravitacional de la Tierra. Los lásers de luz no tienen masa, se doblan también, pero el efecto es mínimo. Además, los lásers de luz atraviesan el aire fácilmente mientras que los lásers atómicos serán dispersos considerablemente por las moléculas de aire.
Pulsos de láser atómico producidos en el laboratorio de Ketterle. La forma curvada de los pulsos fué causada por la gravedad y por las fuerzas entre los átomos.
"Los lásers atómicos necesitan de vacío para retener sus propiedades", anota Ketterle. Como resultado, no serán utilizados en la misma forma que los lásers de luz. No mejorarán los reproductores de discos compactos o los lectores de precios de los supermercados, por ejemplo. Pero los lásers atómicos sin duda encontrarán su propia aplicación -- como hacer mejores relojes atómicos [que mejorarán la navegación de las naves espaciales -- un beneficio para la NASA], óptica atómica o litografía muy fina", dice Ketterle.
Nadie sabe a dónde nos llevarán los BECs. Después de todo, los seres humanos evolucionaron en este planeta con sólidos, líquidos y gases a su alrededor, y aún estamos tratando de encontrar nuevas aplicaciones. Con los condensados de Bose-Einstein... aún estamos comenzando.
El estado ordinario de la materia
SEXTO ESTADO DE LA MATERIA
Un artículo publicado por la NASA el 12 de febrero de 2004:
Hay por lo menos seis: sólidos, líquidos, gases, plasmas, condensados Bose-Einstein, y una nueva forma de materia llamada “condensado fermiónico”, recién descubierta por investigadores financiados por la NASA.
La quinta forma, el condensado Bose-Einstein (BEC), descubierto en 1995, aparece cuando los científicos enfrían unas partículas llamadas bosones hasta alcanzar temperaturas muy bajas. Los bosones fríos se unen para formar una única súper-partícula que es más parecida a una onda que a un ordinario pedazo de materia. Los BECs son frágiles, y la luz viaja muy lentamente a través de ellos.
Ahora tenemos condensados fermiónicos... tan recientes que la mayoría de sus propiedades básicas son desconocidas. Ciertamente, son fríos. Jin creó la sustancia enfriando una nube de 500.000 átomos de potasio-40 hasta menos de una millonésima de grado sobre el cero absoluto. Y ellos probablemente fluyan sin viscosidad. ¿Más allá de eso...? Los investigadores aún están aprendiendo.
"Cuando se encuentra una nueva forma de la materia”, hace notar Jin, “toma un tiempo entenderla”.
Los condensados fermiónicos están relacionados con los BECs. Ambos están compuestos de átomos que se unen a bajas temperaturas para formar un objeto único. En un BEC, los átomos son bosones. En un condensado fermiónico los átomos son fermiones.
¿Cuál es la diferencia?
Los bosones son sociables; les gusta estar juntos. Como regla general, cualquier átomo con un número par de electrones+protones+neutrones es un bosón. Así, por ejemplo, los átomos del sodio ordinario son bosones, y pueden unirse para formar condensados Bose-Einstein.
Los fermiones, por otro lado, son antisociales. No pueden juntarse en el mismo estado cuántico (por el “Principio de Exclusión de Pauli” de la mecánica cuántica). Cualquier átomo con un número impar de electrones+protones+neutrones, como el potasio-40, es un fermión.
El grupo de Jin encontró una forma de esquivar el comportamiento antisocial de los fermiones. Utilizaron un campo magnético cuidadosamente aplicado para que actuara como un “Cupido” de sintonía fina. El campo hace que los átomos solitarios se unan en pares, y la fortaleza de esa unión puede ser controlada ajustando el campo magnético. Los átomos de potasio unidos débilmente retienen algo de su carácter fermiónico, pero también se comportan un poco como los bosones. Un par de fermiones puede unirse a otro par, y a otro y a otro, y eventualmente formar un condensado fermiónico.
Jin sospecha que el sutil emparejamiento de un condensado fermiónico es el mismo fenómeno de emparejamiento que se observa en el helio-3 líquido, un súper-fluido. Los súper-fluidos fluyen sin viscosidad, así que los condensados fermiónicos deberían hacer lo mismo.
Un fenómeno relacionado estrechamente es la superconductividad. En un superconductor, los pares de electrones (los electrones son fermiones) pueden fluir con resistencia cero. Existe un enorme interés comercial en los superconductores porque podrían ser utilizados para producir electricidad en forma más barata y más limpia, y para crear maravillas de alta tecnología como trenes levitantes y computadoras ultra-rápidas. Desdichadamente, los superconductores son difíciles de manejar y de estudiar.
Los condensados fermiónicos podrían ayudar.
El mayor problema hoy en día con los superconductores es que la temperatura más cálida en la que pueden operar es de apenas –135ºC. El nitrógeno líquido o cualquier otro criogénico necesario para enfriar los alambres hace que los aparatos que utilizan superconductores sean caros y abultados. Los ingenieros preferirían trabajar con superconductores a temperatura ambiente.
“La fuerza de unión en nuestro condensado fermiónico, ajustada para masa y densidad, podría corresponder a un superconductor de temperatura ambiente”, hace notar Jin. “Esto hace que sea optimista acerca de que la física fundamental que aprendamos a través de los condensados fermiónicos ayude a otros a diseñar materiales superconductores más prácticos”.
A4- La clasificación de la materia
Clasificación de la materia
Sustancias puras
Sus propiedades
características
las distinguen de las otras sustancias .
Mezclas
Se pueden separar en
sustancias puras .
Homogéneas
Sus componentes no se pueden distinguir .
Heterogéneas
Pueden distinguirse sus componentes a simple vista
Sustancias Puras
Elementos
Compuestos
Metales
· Sal Común
· Sodio
Na
· Azúcar
· Aluminio
Al
· Agua
· Cobre
Cu
· Alcohol
· Estaño
Sn
· Butano
· Magnesio
Mg
· Amoniaco
· Plomo
Pb
· Acido sulfúrico
· Mercurio
Hg
· Cinabrio
No metales
· Azufre
S
· Iodo
I
· Nitrógeno
N
En primer lugar están los elementos y dentro de éstos los
Metales y No metales .
Metales :
Sodio = Na ( del latín Natrium ): Es un metal alcalino , sólido, blando y maleable, blanco si está recién cortado y muy reactivo por lo que hay que tener gran precaución al manejarlo.Se encuentra muy difundido en la naturaleza tanto como cloruro - sal marina - como en forma de nitrato -nitrato de Chile-. Su número atómico es 11 y su masa atómica es 23 .
Aluminio =Al: Elemento químico de número atómico 13 y de masa atómica 26,98 .Es un metal blanco y brillante , blando y maleable . No se altera en el aire ni en el agua . En estado puro es demasiado débil para la mayor parte de las aplicaciones por eso se utiliza en forma de aleación y se conocen con el nombre de aleaciones ligeras. Es el más utilizado después del hierro . Se obtiene de la bauxita.
Cobre = Cu ( del latín Cuprum):Es el elemento de número atómico 29 y su masa atómica es 63,5 Su color rojizo característico lo podemos ver en los hilos de algunos cables utilizados en electricidad .Conduce muy bien el calor y la electricidad .
Estaño = Sn (del latín stagnum): Su número atómico es 50 y su masa atómica es 118,7 . Sólido grisáceo muy blando , al doblarlo produce un ruido especial conocido como "grito del estaño" debido a la rotura de los cristales que lo forman .Se usa como metal de revestimiento para proteger el hierro o el cobre .
Magnesio =Mg : Su número atómico es 12 y su masa atómica 24,32 .Es inalterable en aire seco y arde cuando está en forma de hilos o en tiras delgadas dando una llama muy luminosa .
Plomo =Pb (del latín plumbum), es un metal pesado dúctil , maleable blando y de color gris azulado .Su número atómico es 82 y su masa atómica 207,2 .Es el más pesado de los metales corrientes . Conduce mal la electricidad . Absorbe bien las radiaciones .
Mercurio =Hg : Es el único metal líquido a la temperatura ordinaria . Su número atómico es 80 y su masa atómica 200,6 .Sus vapores son muy tóxicos .Procede del cinabrio , en España hay minas en Almadén .
Hay muchos más elementos ; aquí solamente hemos mencionado algunos a título de ejemplo .
Tanto los metales como los no metales serán objeto de estudio más detallado cuando trabajemos con El Sistema Periódico .
Mezclas
Homogéneas
Heterogéneas
· Su aspecto es el mismo en toda la mezcla .
· Tiene toda ella igual composición
· Ej : Azúcar disuelta en agua
· Su aspecto no es uniforme .
· En diferentes partes de la mezcla , las propiedades son distintas .
· Ej : Sal con arena .
Los compuestos químicos
Compuestos Químicos
1. Óxidos
2. Ácidos
3. Bases
4. Sales
Óxidos
Son un extenso grupo de compuestos binarios que resultan de la unión de un metal o no metal con el oxigeno. Se clasifican en óxidos básicos u óxidos metálicos y óxidos ácidos u no metálicos.
Óxidos Metálicos:
Son compuestos con elevado punto de fusión que se forman como consecuencia de la reacción de un metal con él oxigeno. Esta reacción es la que produce la corrosión de los metales al estar expuesto al oxigeno del aire.
Un ejemplo de formación de un óxido metálico es la reacción del magnesio con él oxigeno, la cual ocurre con mayor rapidez cuando se quema una cinta de magnesio. La cinta de magnesio de color grisáceo se torna en un polvo blanco que es el óxido de magnesio. Ecuación:
Magnesio + Oxigeno Óxido de Magnesio
2mg + O2 2mgO
Los Óxidos Metálicos se denominan también Óxidos Básicos por que tiene la propiedad de reaccionar con el agua y formar bases o hidróxidos.
Ejemplo: Óxido de Magnesio + Agua Hidróxido de Magnesio
mgO + H2O mg (OH)2
Las bases se pueden reconocer fácilmente a través de un cambio de color en un indicador acido-básico como el papel tornasol. Las disoluciones básicas tornan el papel tornasol rosado a un color azul al entrar en contacto con ella.
Óxidos No Metálicos u Ácidos:
Los óxidos no metálicos son compuestos de bajos puntos de fusión que se forman al reaccionar un no metal con el oxigeno. Se denominan también anhídridos y muchos de ellos son gaseosos.
Ejemplo: Carbono + Oxigeno Dióxido de Carbono.
C + O2 CO2
Cuando los óxidos metálicos reaccionan con el agua forman ácidos, por lo que se le llaman también óxidos ácidos.
Ejemplo: Dióxido de Carbono + Agua Acido Carbónico
CO2 + H2O H2CO3
Los Ácidos se pueden también reconocer por el cambio de color de un indicador ácido-base como el papel tornasol. Las disoluciones ácidas tornan el papel tornasol azul a un color rosado al entrar en contacto con ella.
Los ácidos producidos por la reacción de los óxidos no metálicos con el agua se denominan Oxácidos debido a que contienen Oxigeno.
Ácidos
Los ácidos y las bases son grupos de compuestos que pueden ser identificados por su acción frente a los indicadores.
Los hidrácidos y los oxácidos se forman de la siguiente manera:
· Al reaccionar un no metal con el hidrogeno se forma un hidrácido.
Ejemplo: Cloro + Hidrogeno Acido Clorhídrico
Cl2 + H2 2HCl
· Al reaccionar un óxido ácido con agua se forma un oxácido.
Ejemplo: Trióxido de Azufre + Agua Acido Sulfúrico.
SO3 + H2O H2SO4.
Propiedades de Los Ácidos:
1. Tienen sabor ácido como en el caso del ácido cítrico en la naranja.
2. Cambian el color del papel tornasol azul a rosado, el anaranjado de metilo de anaranjado a rojo y deja incolora a la fenolftaleina.
3. Son corrosivos.
4. Producen quemaduras de la piel.
5. Son buenos conductores de electricidad en disoluciones acuosas.
6. Reaccionan con metales activos formando una sal e hidrogeno.
7. Reacciona con bases para formar una sal mas agua.
8. Reaccionan con óxidos metálicos para formar una sal mas agua.
Bases
Son compuestos que resultan de la unión de un oxido básico con el agua, y se forman de dos maneras:
1. Al reaccionar en metal activo con agua.
Ejemplo: Litio + agua Hidróxido de Litio
2Li + 2H2O 2LiOH + H2.
2. Al reaccionar un óxido básico con agua.
Ejemplo: Óxido de Sodio + Agua Hidróxido de Sodio
2NaO + 2H2O 2NaOH + H2.
Propiedades de las Bases:
1. Tienen sabor amargo.
2. Cambian el papel tornasol de rosado a azul, el anaranjado de metilo de anaranjado a amarillo y la fenolftaleina de incolora a rosada fucsia.
3. Son jabonosas al tacto.
4. Son buenas conductoras de electricidad en disoluciones acuosas.
5. Son corrosivos.
6. Reaccionan con los ácidos formando una sal y agua.
7. Reacciona con los óxidos no metálicos para formar sal y agua.
Sales
Son compuestos que resultan de la reacción de un acido con una base.
Formulación y nomenclatura:
Una sal haloidea, es decir, una sal que no contiene oxígeno se puede formar a través de reacciones como las siguientes:
1. Al reaccionar un metal con un halógeno.
Ejemplo: Potasio + Cloro Cloruro de potasio
2 k + Cl2 2HCl
2. Al reaccionar un metal activo con un hidrácido.
Ejemplo: Magnesio + Ácido clorhídrico Cloruro de Magnesio
Mg + 2 HCl MgCl2 + H2
3. Al reaccionar un hidrácido con un óxido metálico.
Ejemplo: Ácido bromhídrico + Óxido metálico Bromuro de + agua
Sodio
2HBr + 2NaO 2 NaBr + H2O
4. Al reaccionar un hidrácido y un hidróxido (neutralización)
Ejemplo: Ácido clorhídrico + Hidróxido de sodio Cloruro de sodio + Agua
HCl + NaOH NaCl + H2O
Una oxisal, es decir, una sal que contiene oxígeno se puede formar así:
5. Al reaccionar un metal activo con un oxácido.
Ejemplo: Magnesio + Ácido sulfúrico Sulfato de magnesio
+ Hidrógeno
Mg + H2SO4 MgSO4 + H2O
6. Al reaccionar un hidróxido con un anhídrido.
Ejemplo: Hidróxido de calcio + Dióxido de carbono Carbonato de
Calcio + agua
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
7. Al reaccionar un hidróxido y un oxácido (neutralización)
Ejemplo: Ácido nítrico + hidróxido de bario Nitrato de
Bario + agua
2HNO3 + Ba(OH)2 Ba(NO3)2 + 2H2O
Propiedades de las Sales:
Las sales son por lo general sólido de sabor salado disoluciones acuosas conducen la corriente eléctrica. La mayoría no cambian el color del papel tornasol porque son sales neutras como el cloruro de sodio (NaCl) y nitrato de potasio (KNO3); no obstante, hay sales ácidas y básicas. Las sales ácidas forman disoluciones ácidas como en el caso del cloruro de aluminio (AlCl3) y cloruro de amonio (NH4Cl). Las sales básicas forman disoluciones básicas como en el caso del carbonato de sodio (Na2CO3) y cianuro de potasio (KCN).
Los elementos químicos
Número atómico
Nombre
Símbolo
Periodo,Grupo
Masa atómica(g/Mol)
Densidad(g/cm³)a 20°C
Fusión (°C)
Ebullición (°C)
Año de sudescubrimiento
Descubridor
1
Hidrógeno
H
1, 1
1.00794(7)(2) (3) (4)
0.084 g/l
-259.1
-252.9
1766
Cavendish
2
Helio
He
1, 18
4.002602(2)(2) (4)
0.17 g/l
-272.2
-268.9
1895
Ramsay y Cleve
3
Litio
Li
2, 1
6.941(2)(2) (3) (4) (5)
0.53
180.5
1317
1817
Arfwedson
4
Berilio
Be
2, 2
9.012182(3)
1.85
1278
2970
1797
Vauquelin
5
Boro
B
2, 13
10.811(7)(2) (3) (4)
2.46
2300
2550
1808
Davy y Gay-Lussac
6
Carbono
C
2, 14
12.0107(8)(2) (4)
3.51
3550
4827
Prehistoria
Desconocido
7
Nitrógeno
N
2, 15
14.0067(2)(2) (4)
1.17 g/l
-209.9
-195.8
1772
Rutherford
8
Oxígeno
O
2, 16
15.9994(3)(2) (4)
1.33 g/l
-218.4
-182.9
1774
Priestly y Scheele
9
Flúor
F
2, 17
18.9984032(5)
1.58 g/l
-219.6
-188.1
1886
Moissan
10
Neón
Ne
2, 18
20.1797(6)(2) (3)
0.84 g/l
-248.7
-246.1
1898
Ramsay y Travers
11
Sodio
Na
3, 1
22.98976928(2)
0.97
97.8
892
1807
Davy
12
Magnesio
Mg
3, 2
24.3050(6)
1.74
648.8
1107
1755
Black
13
Aluminio
Al
3, 13
26.9815386(8)
2.70
660.5
2467
1825
Oersted
14
Silicio
Si
3, 14
28.0855(3)(4)
2.33
1410
2355
1824
Berzelius
15
Fósforo
P
3, 15
30.973762(2)
1.82
44 (P4)
280 (P4)
1669
Brand
16
Azufre
S
3, 16
32.065(5)(2) (4)
2.06
113
444.7
Prehistoria
Desconocido
17
Cloro
Cl
3, 17
35.453(2)(2) (3) (4)
2.95 g/l
-34.6
-101
1774
Scheele
18
Argón
Ar
3, 18
39.948(1)(2) (4)
1.66 g/l
-189.4
-185.9
1894
Ramsay y Rayleigh
19
Potasio
K
4, 1
39.0983(1)
0.86
63.7
774
1807
Davy
20
Calcio
Ca
4, 2
40.078(4)(2)
1.54
839
1487
1808
Davy
21
Escandio
Sc
4, 3
44.955912(6)
2.99
1539
2832
1879
Nilson
22
Titanio
Ti
4, 4
47.867(1)
4.51
1660
3260
1791
Gregor y Klaproth
23
Vanadio
V
4, 5
50.9415(1)
6.09
1890
3380
1801
del Río
24
Cromo
Cr
4, 6
51.9961(6)
7.14
1857
2482
1797
Vauquelin
25
Manganeso
Mn
4, 7
54.938045(5)
7.44
1244
2097
1774
Gahn
26
Hierro
Fe
4, 8
55.845(2)
7.87
1535
2750
Prehistoria
Desconocido
27
Cobalto
Co
4, 9
58.933195(5)
8.89
1495
2870
1735
Brandt
28
Níquel
Ni
4, 10
58.6934(2)
8.91
1453
2732
1751
Cronstedt
29
Cobre
Cu
4, 11
63.546(3)(4)
8.92
1083.5
2595
Prehistoria
Desconocido
30
Zinc
Zn
4, 12
65.409(4)
7.14
419.6
907
Prehistoria
Desconocido
31
Galio
Ga
4, 13
69.723(1)
5.91
29.8
2403
1875
Lecoq de Boisbaudran
32
Germanio
Ge
4, 14
72.64(1)
5.32
937.4
2830
1886
Winkler
33
Arsénico
As
4, 15
74.92160(2)
5.72
613
613(sublimación)
ca. 1250
Albertus Magnus
34
Selenio
Se
4, 16
78.96(3)(4)
4.82
217
685
1817
Berzelius
35
Bromo
Br
4, 17
79.904(1)
3.14
-7.3
58.8
1826
Balard
36
Kriptón
Kr
4, 18
83.798(2)(2) (3)
3.48 g/l
-156.6
-152.3
1898
Ramsay y Travers
37
Rubidio
Rb
5, 1
85.4678(3)(2)
1.53
39
688
1861
Bunsen y Kirchhoff
38
Estroncio
Sr
5, 2
87.62(1)(2) (4)
2.63
769
1384
1790
Crawford
39
Itrio
Y
5, 3
88.90585(2)
4.47
1523
3337
1794
Gadolin
40
Circonio
Zr
5, 4
91.224(2)(2)
6.51
1852
4377
1789
Klaproth
41
Niobio
Nb
5, 5
92.906 38(2)
8.58
2468
4927
1801
Hatchett
42
Molibdeno
Mo
5, 6
95.94(2)(2)
10.28
2617
5560
1778
Scheele
43
Tecnecio
Tc
5, 7
[98.9063](1)
11.49
2172
5030
1937
Perrier y Segrè
44
Rutenio
Ru
5, 8
101.07(2)(2)
12.45
2310
3900
1844
Klaus
45
Rodio
Rh
5, 9
102.90550(2)
12.41
1966
3727
1803
Wollaston
46
Paladio
Pd
5, 10
106.42(1)(2)
12.02
1552
3140
1803
Wollaston
47
Plata
Ag
5, 11
107.8682(2)(2)
10.49
961.9
2212
Prehistoria
Desconocido
48
Cadmio
Cd
5, 12
112.411(8)(2)
8.64
321
765
1817
Strohmeyer y Hermann
49
Indio
In
5, 13
114.818(3)
7.31
156.2
2080
1863
Reich y Richter
50
Estaño
Sn
5, 14
118.710(7)(2)
7.29
232
2270
Prehistoria
Desconocido
51
Antimonio
Sb
5, 15
121.760(1)(2)
6.69
630.7
1750
Prehistoria
Desconocido
52
Telurio
Te
5, 16
127.60(3)(2)
6.25
449.6
990
1782
von Reichenstein
53
Yodo
I
5, 17
126.90447(3)
4.94
113.5
184.4
1811
Courtois
54
Xenón
Xe
5, 18
131.293(6)(2) (3)
4.49 g/l
-111.9
-107
1898
Ramsay y Travers
55
Cesio
Cs
6, 1
132.9054519(2)
1.90
28.4
690
1860
Kirchhoff y Bunsen
56
Bario
Ba
6, 2
137.327(7)
3.65
725
1640
1808
Davy
57
Lantano
La
6
138.90547(7)(2)
6.16
920
3454
1839
Mosander
58
Cerio
Ce
6
140.116(1)(2)
6.77
798
3257
1803
von Hisinger y Berzelius
59
Praseodimio
Pr
6
140.90765(2)
6.48
931
3212
1895
von Welsbach
60
Neodimio
Nd
6
144.242(3)(2)
7.00
1010
3127
1895
von Welsbach
61
Prometio
Pm
6
[146.9151](1)
7.22
1080
2730
1945
Marinsky y Glendenin
62
Samario
Sm
6
150.36(2)(2)
7.54
1072
1778
1879
Lecoq de Boisbaudran
63
Europio
Eu
6
151.964(1)(2)
5.25
822
1597
1901
Demarçay
64
Gadolinio
Gd
6
157.25(3)(2)
7.89
1311
3233
1880
de Marignac
65
Terbio
Tb
6
158.92535(2)
8.25
1360
3041
1843
Mosander
66
Disprosio
Dy
6
162.500(1)(2)
8.56
1409
2335
1886
Lecoq de Boisbaudran
67
Holmio
Ho
6
164.93032(2)
8.78
1470
2720
1878
Soret
68
Erbio
Er
6
167.259(3)(2)
9.05
1522
2510
1842
Mosander
69
Tulio
Tm
6
168.93421(2)
9.32
1545
1727
1879
Cleve
70
Iterbio
Yb
6
173.04(3)(2)
6.97
824
1193
1878
de Marignac
71
Lutecio
Lu
6, 3
174.967(1)(2)
9.84
1656
3315
1907
Urbain
72
Hafnio
Hf
6, 4
178.49(2)
13.31
2150
5400
1923
Coster y de Hevesy
73
Tantalio
Ta
6, 5
180.9479(1)
16.68
2996
5425
1802
Ekeberg
74
Wolframio
W
6, 6
183.84(1)
19.26
3407
5927
1783
Elhuyar
75
Renio
Re
6, 7
186.207(1)
21.03
3180
5627
1925
Noddack, Tacke y Berg
76
Osmio
Os
6, 8
190.23(3)(2)
22.61
3045
5027
1803
Tennant
77
Iridio
Ir
6, 9
192.217(3)
22.65
2410
4130
1803
Tennant
78
Platino
Pt
6, 10
195.084(9)
21.45
1772
3827
1557
Scaliger
79
Oro
Au
6, 11
196.966569(4)
19.32
1064.4
2940
Prehistoria
Desconocido
80
Mercurio
Hg
6, 12
200.59(2)
13.55
-38.9
356.6
Prehistoria
Desconocido
81
Talio
Tl
6, 13
204.3833(2)
11.85
303.6
1457
1861
Crookes
82
Plomo
Pb
6, 14
207.2(1)(2) (4)
11.34
327.5
1740
Prehistoria
Desconocido
83
Bismuto
Bi
6, 15
208.98040(1)
9.80
271.4
1560
1540
Geoffroy
84
Polonio
Po
6, 16
[208.9824](1)
9.20
254
962
1898
Marie y Pierre Curie
85
Astato
At
6, 17
[209.9871](1)
302
337
1940
Corson y MacKenzie
86
Radón
Rn
6, 18
[222.0176](1)
9.23 g/l
-71
-61.8
1900
Dorn
87
Francio
Fr
7, 1
[223.0197](1)
27
677
1939
Perey
88
Radio
Ra
7, 2
[226.0254](1)
5.50
700
1140
1898
Marie y Pierre Curie
89
Actinio
Ac
7
[227.0278](1)
10.07
1047
3197
1899
Debierne
90
Torio
Th
7
232.03806(2)(1) (2)
11.72
1750
4787
1829
Berzelius
91
Protactinio
Pa
7
231.03588(2)(1)
15.37
1554
4030
1917
Soddy, Cranston y Hahn
92
Uranio
U
7
238.02891(3)(1) (2) (3)
18.97
1132.4
3818
1789
Klaproth
93
Neptunio
Np
7
[237.0482](1)
20.48
640
3902
1940
McMillan y Abelson
94
Plutonio
Pu
7
[244.0642](1)
19.74
641
3327
1940
Seaborg
95
Americio
Am
7
[243.0614](1)
13.67
994
2607
1944
Seaborg
96
Curio
Cm
7
[247.0703](1)
13.51
1340
1944
Seaborg
97
Berkelio
Bk
7
[247.0703](1)
13.25
986
1949
Seaborg
98
Californio
Cf
7
[251.0796](1)
15.1
900
1950
Seaborg
99
Einsteinio
Es
7
[252.0829](1)
860
1952
Seaborg
100
Fermio
Fm
7
[257.0951](1)
1952
Seaborg
101
Mendelevio
Md
7
[258.0986](1)
1955
Seaborg
102
Nobelio
No
7
[259.1009](1)
1958
Seaborg
103
Lawrencio
Lr
7, 3
[260.1053](1)
1961
Ghiorso
104
Rutherfordio
Rf
7, 4
[261.1087](1)
1964/69
Flerov
105
Dubnio
Db
7, 5
[262.1138](1)
1967/70
Flerov
106
Seaborgio
Sg
7, 6
[263.1182](1)
1974
Flerov
107
Bohrio
Bh
7, 7
[262.1229](1)
1976
Oganessian
108
Hassio
Hs
7, 8
[265](1)
1984
GSI (*)
109
Meitnerio
Mt
7, 9
[266](1)
1982
GSI
110
Darmstadtio
Ds
7, 10
[269](1)
1994
GSI
111
Roentgenio
Rg
7, 11
[272](1)
1994
GSI
112
Ununbio
Uub
7, 12
[285](1)
1996
GSI
113
Ununtrio
Uut
7, 13
[284](1)
2004
JINR (*), LLNL (*)
114
Ununquadio
Uuq
7, 14
[289](1)
1999
JINR
115
Ununpentio
Uup
7, 15
[288](1)
2004
JINR, LLNL
116
Ununhexio
Uuh
7, 16
[292](1)
1999
LBNL (*)
117
Ununseptio
Uus
7, 17
(1)
por descubrir
118
Ununoctio
Uuo
7, 18
(1)
por descubrir
A1 - la materia y la energía
A través de los sentidos (vista, oido, tacto, gusto y olfato) recibimos y percibimos información sobre todo lo que nos rodea. Percibimos objetos de diversas clases, formas, tamaños, gustos y olores. Todos estos objetos que nos presenta la naturaleza están formados por materia, ocupando un lugar en el espacio.
La naturaleza nos presenta la materia bajo tres estados: sólido, líquido y gaseoso. Aqui abajo podemos ver los materiales anteriormente expuestos ordenados según el estado en que se encuentran.
La materia está formada por pequeñas partículas. Según sea la fuerza de la unión de estas partículas se encontrará en estado sólido, líquido o gaseoso.
Dentro del amplio apartado de la materia, nos encontramos con los estados de la materia (sólidos, líquidos y gases) sus propiedades y los cambios que hay en la materia. El gráfico te guiará a cada uno de los apartados.
LA ENERGÍA
Al mirar a nuestro alrededor se observa que las plantas crecen, los animales se trasladan y que las máquinas y herramientas realizan las más variadas tareas. Todas estas actividades tienen en común que precisan del concurso de la energía.
La energía es una propiedad asociada a los objetos y sustancias y se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza.
La energía se manifiesta en los cambios físicos, por ejemplo, al elevar un objeto, transportarlo, deformarlo o calentarlo.
La energía está presente también en los cambios químicos, como al quemar un trozo de madera o en la descomposición de agua mediante la corriente eléctrica.
FORMAS DE ENERGÍA
La Energía puede manifestarse de diferentes maneras: en forma de movimiento (cinética), de posición (potencial), de calor, de electricidad, de radiaciones electromagnéticas, etc. Según sea el proceso, la energía se denomina:
· Energía térmica
· Energía eléctrica
· Energía radiante
· Energía química
· Energía nuclear
TRANSFORMACIONES DE LA ENERGÍA
La Energía se encuentra en constante transformación, pasando de unas formas a otras. La energía siempre pasa de formas más útiles a formas menos útiles. Por ejemplo, en un volcán la energía interna de las rocas fundidas puede transformarse en energía térmica produciendo gran cantidad de calor; las piedras lanzadas al aire y la lava en movimiento poseen energía mecánica; se produce la combustión de muchos materiales, liberando energía química; etc.
Volcán Estrómboli
PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
El Principio de conservación de la energía indica que la energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras. En estas transformaciones, la energía total permanece constante; es decir, la energía total es la misma antes y después de cada transformación.
En el caso de la energía mecánica se puede concluir que, en ausencia de rozamientos y sin intervención de ningún trabajo externo, la suma de las energías cinética y potencial permanece constante. Este fenómeno se conoce con el nombre de Principio de conservación de la energía mecánica.
DEGRADACIÓN DE LA ENERGÍA
Unas formas de energía pueden transformarse en otras. En estas transformaciones la energía se degrada, pierde calidad. En toda transformación, parte de la energía se convierte en calor o energía calorífica.
Cualquier tipo de energía puede transformarse íntegramente en calor; pero, éste no puede transformarse íntegramente en otro tipo de energía. Se dice, entonces, que el calor es una forma degradada de energía. Son ejemplos:
· La energía eléctrica, al pasar por una resistencia.
· La energía química, en la combustión de algunas sustancias.
· La energía mecánica, por choque o rozamiento.
Se define, por tanto, el Rendimiento como la relación (en % por ciento) entre la energía útil obtenida y la energía aportada en una transformación.
FUENTES DE ENERGÍA
Las Fuentes de energía son los recursos existentes en la naturaleza de los que la humanidad puede obtener energía utilizable en sus actividades.
El origen de casi todas las fuentes de energía es el Sol, que "recarga los depósitos de energía". Las fuentes de energía se clasifican en dos grandes grupos: renovables y no renovables; según sean recursos "ilimitados" o "limitados".
A2-La materia según su constitución
Cualquiera que sea el estado de agregación que adopte una sustancia material (v. ESTADOS DE LA MATERIA), la m. que la compone tiene la misma naturaleza íntima: está formada por moléculas (v.) y átomos (v.) El elemento fundamental, la unidad de m., lo constituyen los átomos; y lo que podríamos llamar el bloque fundamental son las moléculas, cuyo estudio exige conocer cómo se mantienen unidos los átomos, es decir, los enlaces (V. ENLACES QUÍMICOS). Los átomos no tienen una estructura íntima sencilla, pues están constituidos por partículas que se diferencian por su masa y su carga eléctrica. Cada una de estas partículas crea un campo de fuerzas (sobre todo electromagnéticas; las gravitatorias apenas son apreciables; v. I, 1), campo que puede considerarse también como formando parte de la partícula La idea de que la m. tiene una estructura discreta data del s. v a. C. y fue defendida por Leucipo y Demócrito (v.). La idea de éstos era más filosófica que física: no admitían otra realidad que la material (V. MATERIALISMO), la cual concebían como diversas combinaciones de corpúsculos elementales (átomos). Las teorías físicas sobre el átomo, resurgidas en el s. XIX por obra del químico J. Dalton (v.), son en sí ajenas al materialismo filosófico (aunque algunos las hayan falsamente interpretado así); se trata del estudio e interpretación de la constitución íntima de la materia. Fue Bohr (1885-1962; V.) el que elaboró la primera teoría consistente acerca de la naturaleza del átomo. Hasta 1930 se admitió que los átomos estaban constituidos por electrones (cargas eléctricas negativas unitarias; v.) muy móviles y ligeros y por protones (cargas eléctricas positivas unitarias) muy lentos y pesados (v. NÚCLEO). También llegó a considerarse como parte integrante de los átomos una tercera partícula en estado latente, el fotón (v.), o grano de energía (v. CUANTOS), dotada de propiedades muy diferentes de las dos anteriores La teoría simplista de Bohr se ha complicado con el descubrimiento de una gran cantidad de partículas elementales (v.) que forman parte integrante del núcleo (v.). Citaremos sólo las más importantes y sus descubridores. Neutrón, de carga nula y masa similar a la del protón (Chadwick, 1932). Electrón positivo (positrón), análogo al negativo, pero con carga positiva (Anderson, 1932). Neutrino, partícula neutra extremadamente ligera, postulada por Pauli en 1931 y puesta de manifiesto experimentalmente por Cowan y Reines en 1955. Mesón (Yukawa, 1935) de masa intermedia entre las del electrón y el protón; los mesones actúan como una especie de cemento que permite que las partículas que integran los núcleos permanezcan unidas. Existen gran variedad de ellos. Los muones (w) (Lattes, Ochialini y Powell, 1948), y los piones (rr) que se obtuvieron artificialmente en 1950 en la Univ. de Berkeley. Posteriormente se descubrieron los mesones K y los hyperones, muy inestables, su vida es de millonésimas de segundo; y mucho más pesados que los anteriores Actualmente se especula con la posibilidad de que toda la materia puede estar constituida por tres únicas partículas, llamadas quarks. También hay indicios de que las partículas elementales no lo sean en realidad, sino que estén formadas por unidades aún más simples llamadas partones Las distintas combinaciones de diversos números de partículas elementales, en un núcleo pesado (con carga eléctrica positiva) y cargas negativas ligeras (electrones) a su alrededor, da lugar a distintas especies de átomos, cada uno con su número atómico y su peso atómico propios, que son los distintos elementos químicos (v.) o sustancias simples; de la combinación de varios de estos elementos resultan las moléculas de las demás sustancias materiales Por lo que se refiere a la llamada «antimateria», ésta sería una materia compuesta de átomos («antiátomos») en los que cada partícula fuese de carga contraria de las de un átomo normal; es decir, un núcleo de cargas pesadas negativas (en lugar de positivas) rodeado de cargas ligeras positivas (positrones). Aunque se han logrado algunas antipartículas (v.), no parece que pueda lograrse en forma estable, en nuestro mundo, antimateria (v.) Respecto a la materia viva, objeto de estudio de la Biología (v.), en cuanto viva, ya que en cuanto m. es análoga a la m. de la Física y Química (v. i, 1), la unidad fundamental de dicha m. viva es la célula (v.), la cual, desde el punto de vista fisicoquímico, está compuesta de diversas moléculas (y éstas de átomos, etc.) Con esto quedan esbozadas las líneas generales acerca de la constitución de la m.; no es necesario extenderse aquí en más detalles, que ya se tratan en los artículos a los que se remite V. t.: ÁTOMO; PARTÍCULAS ELEMENTALES; ELECTRÓN; NÚCLEO; ELEMENTOS QUÍMICOS; MOLÉCULA; ENLACES QUÍMICOS; FISIÓN Y FUSIÓN NUCLEAR; ANTIMATERIA; ANTIPARTÍCULAS; FÍSICA ATÓMICA; FÍSICA NUCLEAR. Para la m. viva, v. t.: CÉLULA; BIOLOGÍA MOLECULAR; BIOQUÍMICA; BIOFÍSICA; y los artículos y temas a los que allí se hace referencia.
A3 - La materia según su complejidad
La materia ene stado ordinario quiere decir que se encuentra estable con las condiciones normales de su entorno, la metaria en su estado extraordinario quiere decir que no es estable y esta excitada por algun evento energetico, ahi esta la respuesta: Tienes que aplicar energia a una para convertirla a otra, por ejemplo, si hiervo el agua en una cacerola el vapor de agua se disipa en el ambiente y se condensa en el aire hasta formar un estado gaseoso estable, es decir los sistemas siempre buscan acomodarse y estabilizarse.
Estado extraordinario de la materia
Los condensados de Bose-Einstein ("BECs" por las siglas en inglés de Bose-Einstein Condensates) no son como los sólidos, los líquidos y los gases sobre los que aprendimos en la escuela. No son vaporosos, ni duros, ni fluidos. En verdad, no hay palabras exactas para describirlos porque vienen de otro mundo -- el mundo de la mecánica cuántica.
Los condensados de Bose-Einstein ("BECs" por las siglas en inglés de Bose-Einstein Condensates) no son como los sólidos, los líquidos y los gases sobre los que aprendimos en la escuela. No son vaporosos, ni duros, ni fluidos. En verdad, no hay palabras exactas para describirlos porque vienen de otro mundo -- el mundo de la mecánica cuántica.
Los condensados de Bose-Einstein ("BECs" por las siglas en inglés de Bose-Einstein Condensates) no son como los sólidos, los líquidos y los gases sobre los que aprendimos en la escuela. No son vaporosos, ni duros, ni fluidos. En verdad, no hay palabras exactas para describirlos porque vienen de otro mundo -- el mundo de la mecánica cuántica.
La mecánica cuántica describe las extrañas reglas de la luz y la materia a escalas atómicas. En este mundo, la materia puede estar en dos lugares al mismo tiempo; los objetos se comportan a la vez como partículas y como ondas (una extraña dualidad descrita por la ecuación de onda de Schrodinger) y nada es seguro: el mundo cuántico funciona a base de probabilidades.
Aunque las reglas cuánticas parecen ir en contra de la intuición, son la base de la realidad macroscópica que experimentamos día a día. Los condensados de Bose-Einstein son objetos curiosos que unen la brecha entre ambos mundos. Obedecen la leyes de lo pequeño aun cuando se acercan a lo grande
Los BECs se forman cuando los átomos en un gas sufren la transición de comportarse como las "bolas de billar voladoras" de la física clásica, a comportarse como una onda gigante de materia. Imagen cortesía del MIT.
Un BEC es un grupo de unos cuantos millones de átomos que se unen para formar una sola onda de materia de aproximadamente un milímetro de diámetro. En 1995, con apoyo parcial de la NASA, Ketterle creó BECs en su laboratorio, enfriando un gas hecho de átomos de sodio hasta una temperatura de unas cuantas milmillonésimas de grado arriba del cero absoluto -- ¡mil millones de veces más frío que el espacio interestelar! A tan bajas temperaturas los átomos se comportan más como ondas que como partículas. Unidos por rayos láser y trampas magnéticas, los átomos se superponen y forman una sola onda gigante (dentro de los estándares atómicos), de materia.
Dice Ketterle: "Las imágenes de los BECs pueden interpretarse como fotografías de las funciones de onda" -- es decir, soluciones a la ecuación de Schrodinger.
Trabajando independientemente en 1995, Eric Cornell (Instituto Nacional de Estándares y Tecnología ó National Institute of Standards & Technology) y Carl Weiman (Universidad de Colorado) crearon también algunos BECs; los de ellos estaban compuestos por átomos de rubidio superenfriado. Cornell y Weiman compartieron el Premio Nobel de Física 2001 con Ketterle "por lograr la condensación de Bose-Einstein en gases diluidos de átomos alcalinos, y por los primeros estudios fundamentales de las propiedades de los condensados."
Los condensados de Bose-Einstein fueron pronosticados por el físico hindú Satyendra Nath Bose y por Albert Einstein en el año de 1920 cuando la mecánica cuántica aún era algo nuevo. Einstein se preguntaba si los BECs serían tan extraños como para ser reales incluso cuando él mismo ya había pensado en ellos. En aquellos días era imposible averiguarlo; la tecnología para enfriar la materia vaporosa a temperaturas suficientemente bajas aún no existía.
Hoy en día sabemos que los condensados de Bose-Einstein son reales. Y Einstein estaba en lo correcto: son extraños.
Por ejemplo, hace notar Ketterle, si creamos dos BECs y los colocamos juntos, no se mezclan como gases ordinarios ni rebotan como lo harían dos sólidos. Donde los dos BECs se superponen, ellos "interfieren" como las ondas: delgadas capas paralelas de materia son separadas por capas delgadas de espacio vacío. El patrón se forma porque las dos ondas se suman donde sus crestas coinciden, y se cancelan donde una cresta se encuentra con un valle -- a lo cual llamamos interferencia "constructiva" y "destructiva" respectivamente. El efecto es similar al de dos ondas que se superponen cuando dos piedras son lanzadas a un lago.
Una imagen de los condensados de Bose-Einstein en superposición. Las sombras revelan un " patrón de interferencia" -- una señal inconfundible del comportamiento de las ondas. Imagen cortesía del MIT.
"Esto significa... que encontramos un efecto inverosímil: un átomo (en un BEC) más otro átomo (en otro BEC) no producen un nuevo átomo. Es interferencia destructiva", dice Ketterle. "Aunque por supuesto, no hemos destruido la materia, simplemente ha aparecido en otro lado dentro del patrón, de tal manera que el número de átomos se mantiene igual."
No todos los átomos pueden formar condensados de Bose-Einstein -- "solamente aquellos que contienen un número par de neutrones más protones más electrones", dice Ketterle. Ketterle formó sus BECs a partir de átomos de sodio. Si sumamos el número de neutrones, protones y electrones en un átomo ordinario de sodio, la respuesta es 34 -- un número par adecuado para la condensación de Bose-Einstein. Los átomos o isótopos de átomos con sumas impares no pueden formar BECs. Extraño, pero cierto.
Wolfgang Ketterle, del MIT, quien fué laureado con el Premio Nobel 2001.
Uno de los aspectos más extraordinarios de los condensados de Bose-Einstein es que son entes cuánticos suficientemente grandes como para verlos a simple vista. Y de ahí que sean tan prometedores. Muchas de las tecnologías avanzadas de hoy en día -- chips de computadora más rápidos y más pequeños, sistemas micro electro mecánicos (ó MEMS por las siglas en inglés de Micro Electro Mechanic Systems) o las computadoras cuánticas -- se encuentran en la zona intermedia entre el mundo cuántico y el mundo macroscópico. Los científicos esperan que el estudio de los BECs contribuirá al avance de dichas tecnologías, además de llevar a la creación de otras nuevas.
Ketterle ya se encuentra experimentando con una de ellas: un láser de pulso atómico (pulsed atom-laser, en inglés).
"En un gas ordinario, los átomos se mueven en forma aleatoria, se dispersan en todas direcciones. Pero en un BEC, todos los átomos marchan al mismo paso", explica Ketterle. "Ellos son simplemente una sola onda de materia que se propaga en una dirección."
Los lásers atómicos se parecen a los lásers de luz; son rayos de fotones que de igual manera "marchan al mismo paso". Pero existen diferencias: Por ejemplo, los rayos de láser atómico tienen masa, de modo que se doblan hacia abajo en presencia del campo gravitacional de la Tierra. Los lásers de luz no tienen masa, se doblan también, pero el efecto es mínimo. Además, los lásers de luz atraviesan el aire fácilmente mientras que los lásers atómicos serán dispersos considerablemente por las moléculas de aire.
Pulsos de láser atómico producidos en el laboratorio de Ketterle. La forma curvada de los pulsos fué causada por la gravedad y por las fuerzas entre los átomos.
"Los lásers atómicos necesitan de vacío para retener sus propiedades", anota Ketterle. Como resultado, no serán utilizados en la misma forma que los lásers de luz. No mejorarán los reproductores de discos compactos o los lectores de precios de los supermercados, por ejemplo. Pero los lásers atómicos sin duda encontrarán su propia aplicación -- como hacer mejores relojes atómicos [que mejorarán la navegación de las naves espaciales -- un beneficio para la NASA], óptica atómica o litografía muy fina", dice Ketterle.
Nadie sabe a dónde nos llevarán los BECs. Después de todo, los seres humanos evolucionaron en este planeta con sólidos, líquidos y gases a su alrededor, y aún estamos tratando de encontrar nuevas aplicaciones. Con los condensados de Bose-Einstein... aún estamos comenzando.
El estado ordinario de la materia
SEXTO ESTADO DE LA MATERIA
Un artículo publicado por la NASA el 12 de febrero de 2004:
Hay por lo menos seis: sólidos, líquidos, gases, plasmas, condensados Bose-Einstein, y una nueva forma de materia llamada “condensado fermiónico”, recién descubierta por investigadores financiados por la NASA.
La quinta forma, el condensado Bose-Einstein (BEC), descubierto en 1995, aparece cuando los científicos enfrían unas partículas llamadas bosones hasta alcanzar temperaturas muy bajas. Los bosones fríos se unen para formar una única súper-partícula que es más parecida a una onda que a un ordinario pedazo de materia. Los BECs son frágiles, y la luz viaja muy lentamente a través de ellos.
Ahora tenemos condensados fermiónicos... tan recientes que la mayoría de sus propiedades básicas son desconocidas. Ciertamente, son fríos. Jin creó la sustancia enfriando una nube de 500.000 átomos de potasio-40 hasta menos de una millonésima de grado sobre el cero absoluto. Y ellos probablemente fluyan sin viscosidad. ¿Más allá de eso...? Los investigadores aún están aprendiendo.
"Cuando se encuentra una nueva forma de la materia”, hace notar Jin, “toma un tiempo entenderla”.
Los condensados fermiónicos están relacionados con los BECs. Ambos están compuestos de átomos que se unen a bajas temperaturas para formar un objeto único. En un BEC, los átomos son bosones. En un condensado fermiónico los átomos son fermiones.
¿Cuál es la diferencia?
Los bosones son sociables; les gusta estar juntos. Como regla general, cualquier átomo con un número par de electrones+protones+neutrones es un bosón. Así, por ejemplo, los átomos del sodio ordinario son bosones, y pueden unirse para formar condensados Bose-Einstein.
Los fermiones, por otro lado, son antisociales. No pueden juntarse en el mismo estado cuántico (por el “Principio de Exclusión de Pauli” de la mecánica cuántica). Cualquier átomo con un número impar de electrones+protones+neutrones, como el potasio-40, es un fermión.
El grupo de Jin encontró una forma de esquivar el comportamiento antisocial de los fermiones. Utilizaron un campo magnético cuidadosamente aplicado para que actuara como un “Cupido” de sintonía fina. El campo hace que los átomos solitarios se unan en pares, y la fortaleza de esa unión puede ser controlada ajustando el campo magnético. Los átomos de potasio unidos débilmente retienen algo de su carácter fermiónico, pero también se comportan un poco como los bosones. Un par de fermiones puede unirse a otro par, y a otro y a otro, y eventualmente formar un condensado fermiónico.
Jin sospecha que el sutil emparejamiento de un condensado fermiónico es el mismo fenómeno de emparejamiento que se observa en el helio-3 líquido, un súper-fluido. Los súper-fluidos fluyen sin viscosidad, así que los condensados fermiónicos deberían hacer lo mismo.
Un fenómeno relacionado estrechamente es la superconductividad. En un superconductor, los pares de electrones (los electrones son fermiones) pueden fluir con resistencia cero. Existe un enorme interés comercial en los superconductores porque podrían ser utilizados para producir electricidad en forma más barata y más limpia, y para crear maravillas de alta tecnología como trenes levitantes y computadoras ultra-rápidas. Desdichadamente, los superconductores son difíciles de manejar y de estudiar.
Los condensados fermiónicos podrían ayudar.
El mayor problema hoy en día con los superconductores es que la temperatura más cálida en la que pueden operar es de apenas –135ºC. El nitrógeno líquido o cualquier otro criogénico necesario para enfriar los alambres hace que los aparatos que utilizan superconductores sean caros y abultados. Los ingenieros preferirían trabajar con superconductores a temperatura ambiente.
“La fuerza de unión en nuestro condensado fermiónico, ajustada para masa y densidad, podría corresponder a un superconductor de temperatura ambiente”, hace notar Jin. “Esto hace que sea optimista acerca de que la física fundamental que aprendamos a través de los condensados fermiónicos ayude a otros a diseñar materiales superconductores más prácticos”.
A4- La clasificación de la materia
Clasificación de la materia
Sustancias puras
Sus propiedades
características
las distinguen de las otras sustancias .
Mezclas
Se pueden separar en
sustancias puras .
Homogéneas
Sus componentes no se pueden distinguir .
Heterogéneas
Pueden distinguirse sus componentes a simple vista
Sustancias Puras
Elementos
Compuestos
Metales
· Sal Común
· Sodio
Na
· Azúcar
· Aluminio
Al
· Agua
· Cobre
Cu
· Alcohol
· Estaño
Sn
· Butano
· Magnesio
Mg
· Amoniaco
· Plomo
Pb
· Acido sulfúrico
· Mercurio
Hg
· Cinabrio
No metales
· Azufre
S
· Iodo
I
· Nitrógeno
N
En primer lugar están los elementos y dentro de éstos los
Metales y No metales .
Metales :
Sodio = Na ( del latín Natrium ): Es un metal alcalino , sólido, blando y maleable, blanco si está recién cortado y muy reactivo por lo que hay que tener gran precaución al manejarlo.Se encuentra muy difundido en la naturaleza tanto como cloruro - sal marina - como en forma de nitrato -nitrato de Chile-. Su número atómico es 11 y su masa atómica es 23 .
Aluminio =Al: Elemento químico de número atómico 13 y de masa atómica 26,98 .Es un metal blanco y brillante , blando y maleable . No se altera en el aire ni en el agua . En estado puro es demasiado débil para la mayor parte de las aplicaciones por eso se utiliza en forma de aleación y se conocen con el nombre de aleaciones ligeras. Es el más utilizado después del hierro . Se obtiene de la bauxita.
Cobre = Cu ( del latín Cuprum):Es el elemento de número atómico 29 y su masa atómica es 63,5 Su color rojizo característico lo podemos ver en los hilos de algunos cables utilizados en electricidad .Conduce muy bien el calor y la electricidad .
Estaño = Sn (del latín stagnum): Su número atómico es 50 y su masa atómica es 118,7 . Sólido grisáceo muy blando , al doblarlo produce un ruido especial conocido como "grito del estaño" debido a la rotura de los cristales que lo forman .Se usa como metal de revestimiento para proteger el hierro o el cobre .
Magnesio =Mg : Su número atómico es 12 y su masa atómica 24,32 .Es inalterable en aire seco y arde cuando está en forma de hilos o en tiras delgadas dando una llama muy luminosa .
Plomo =Pb (del latín plumbum), es un metal pesado dúctil , maleable blando y de color gris azulado .Su número atómico es 82 y su masa atómica 207,2 .Es el más pesado de los metales corrientes . Conduce mal la electricidad . Absorbe bien las radiaciones .
Mercurio =Hg : Es el único metal líquido a la temperatura ordinaria . Su número atómico es 80 y su masa atómica 200,6 .Sus vapores son muy tóxicos .Procede del cinabrio , en España hay minas en Almadén .
Hay muchos más elementos ; aquí solamente hemos mencionado algunos a título de ejemplo .
Tanto los metales como los no metales serán objeto de estudio más detallado cuando trabajemos con El Sistema Periódico .
Mezclas
Homogéneas
Heterogéneas
· Su aspecto es el mismo en toda la mezcla .
· Tiene toda ella igual composición
· Ej : Azúcar disuelta en agua
· Su aspecto no es uniforme .
· En diferentes partes de la mezcla , las propiedades son distintas .
· Ej : Sal con arena .
Los compuestos químicos
Compuestos Químicos
1. Óxidos
2. Ácidos
3. Bases
4. Sales
Óxidos
Son un extenso grupo de compuestos binarios que resultan de la unión de un metal o no metal con el oxigeno. Se clasifican en óxidos básicos u óxidos metálicos y óxidos ácidos u no metálicos.
Óxidos Metálicos:
Son compuestos con elevado punto de fusión que se forman como consecuencia de la reacción de un metal con él oxigeno. Esta reacción es la que produce la corrosión de los metales al estar expuesto al oxigeno del aire.
Un ejemplo de formación de un óxido metálico es la reacción del magnesio con él oxigeno, la cual ocurre con mayor rapidez cuando se quema una cinta de magnesio. La cinta de magnesio de color grisáceo se torna en un polvo blanco que es el óxido de magnesio. Ecuación:
Magnesio + Oxigeno Óxido de Magnesio
2mg + O2 2mgO
Los Óxidos Metálicos se denominan también Óxidos Básicos por que tiene la propiedad de reaccionar con el agua y formar bases o hidróxidos.
Ejemplo: Óxido de Magnesio + Agua Hidróxido de Magnesio
mgO + H2O mg (OH)2
Las bases se pueden reconocer fácilmente a través de un cambio de color en un indicador acido-básico como el papel tornasol. Las disoluciones básicas tornan el papel tornasol rosado a un color azul al entrar en contacto con ella.
Óxidos No Metálicos u Ácidos:
Los óxidos no metálicos son compuestos de bajos puntos de fusión que se forman al reaccionar un no metal con el oxigeno. Se denominan también anhídridos y muchos de ellos son gaseosos.
Ejemplo: Carbono + Oxigeno Dióxido de Carbono.
C + O2 CO2
Cuando los óxidos metálicos reaccionan con el agua forman ácidos, por lo que se le llaman también óxidos ácidos.
Ejemplo: Dióxido de Carbono + Agua Acido Carbónico
CO2 + H2O H2CO3
Los Ácidos se pueden también reconocer por el cambio de color de un indicador ácido-base como el papel tornasol. Las disoluciones ácidas tornan el papel tornasol azul a un color rosado al entrar en contacto con ella.
Los ácidos producidos por la reacción de los óxidos no metálicos con el agua se denominan Oxácidos debido a que contienen Oxigeno.
Ácidos
Los ácidos y las bases son grupos de compuestos que pueden ser identificados por su acción frente a los indicadores.
Los hidrácidos y los oxácidos se forman de la siguiente manera:
· Al reaccionar un no metal con el hidrogeno se forma un hidrácido.
Ejemplo: Cloro + Hidrogeno Acido Clorhídrico
Cl2 + H2 2HCl
· Al reaccionar un óxido ácido con agua se forma un oxácido.
Ejemplo: Trióxido de Azufre + Agua Acido Sulfúrico.
SO3 + H2O H2SO4.
Propiedades de Los Ácidos:
1. Tienen sabor ácido como en el caso del ácido cítrico en la naranja.
2. Cambian el color del papel tornasol azul a rosado, el anaranjado de metilo de anaranjado a rojo y deja incolora a la fenolftaleina.
3. Son corrosivos.
4. Producen quemaduras de la piel.
5. Son buenos conductores de electricidad en disoluciones acuosas.
6. Reaccionan con metales activos formando una sal e hidrogeno.
7. Reacciona con bases para formar una sal mas agua.
8. Reaccionan con óxidos metálicos para formar una sal mas agua.
Bases
Son compuestos que resultan de la unión de un oxido básico con el agua, y se forman de dos maneras:
1. Al reaccionar en metal activo con agua.
Ejemplo: Litio + agua Hidróxido de Litio
2Li + 2H2O 2LiOH + H2.
2. Al reaccionar un óxido básico con agua.
Ejemplo: Óxido de Sodio + Agua Hidróxido de Sodio
2NaO + 2H2O 2NaOH + H2.
Propiedades de las Bases:
1. Tienen sabor amargo.
2. Cambian el papel tornasol de rosado a azul, el anaranjado de metilo de anaranjado a amarillo y la fenolftaleina de incolora a rosada fucsia.
3. Son jabonosas al tacto.
4. Son buenas conductoras de electricidad en disoluciones acuosas.
5. Son corrosivos.
6. Reaccionan con los ácidos formando una sal y agua.
7. Reacciona con los óxidos no metálicos para formar sal y agua.
Sales
Son compuestos que resultan de la reacción de un acido con una base.
Formulación y nomenclatura:
Una sal haloidea, es decir, una sal que no contiene oxígeno se puede formar a través de reacciones como las siguientes:
1. Al reaccionar un metal con un halógeno.
Ejemplo: Potasio + Cloro Cloruro de potasio
2 k + Cl2 2HCl
2. Al reaccionar un metal activo con un hidrácido.
Ejemplo: Magnesio + Ácido clorhídrico Cloruro de Magnesio
Mg + 2 HCl MgCl2 + H2
3. Al reaccionar un hidrácido con un óxido metálico.
Ejemplo: Ácido bromhídrico + Óxido metálico Bromuro de + agua
Sodio
2HBr + 2NaO 2 NaBr + H2O
4. Al reaccionar un hidrácido y un hidróxido (neutralización)
Ejemplo: Ácido clorhídrico + Hidróxido de sodio Cloruro de sodio + Agua
HCl + NaOH NaCl + H2O
Una oxisal, es decir, una sal que contiene oxígeno se puede formar así:
5. Al reaccionar un metal activo con un oxácido.
Ejemplo: Magnesio + Ácido sulfúrico Sulfato de magnesio
+ Hidrógeno
Mg + H2SO4 MgSO4 + H2O
6. Al reaccionar un hidróxido con un anhídrido.
Ejemplo: Hidróxido de calcio + Dióxido de carbono Carbonato de
Calcio + agua
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
7. Al reaccionar un hidróxido y un oxácido (neutralización)
Ejemplo: Ácido nítrico + hidróxido de bario Nitrato de
Bario + agua
2HNO3 + Ba(OH)2 Ba(NO3)2 + 2H2O
Propiedades de las Sales:
Las sales son por lo general sólido de sabor salado disoluciones acuosas conducen la corriente eléctrica. La mayoría no cambian el color del papel tornasol porque son sales neutras como el cloruro de sodio (NaCl) y nitrato de potasio (KNO3); no obstante, hay sales ácidas y básicas. Las sales ácidas forman disoluciones ácidas como en el caso del cloruro de aluminio (AlCl3) y cloruro de amonio (NH4Cl). Las sales básicas forman disoluciones básicas como en el caso del carbonato de sodio (Na2CO3) y cianuro de potasio (KCN).
Los elementos químicos
Número atómico
Nombre
Símbolo
Periodo,Grupo
Masa atómica(g/Mol)
Densidad(g/cm³)a 20°C
Fusión (°C)
Ebullición (°C)
Año de sudescubrimiento
Descubridor
1
Hidrógeno
H
1, 1
1.00794(7)(2) (3) (4)
0.084 g/l
-259.1
-252.9
1766
Cavendish
2
Helio
He
1, 18
4.002602(2)(2) (4)
0.17 g/l
-272.2
-268.9
1895
Ramsay y Cleve
3
Litio
Li
2, 1
6.941(2)(2) (3) (4) (5)
0.53
180.5
1317
1817
Arfwedson
4
Berilio
Be
2, 2
9.012182(3)
1.85
1278
2970
1797
Vauquelin
5
Boro
B
2, 13
10.811(7)(2) (3) (4)
2.46
2300
2550
1808
Davy y Gay-Lussac
6
Carbono
C
2, 14
12.0107(8)(2) (4)
3.51
3550
4827
Prehistoria
Desconocido
7
Nitrógeno
N
2, 15
14.0067(2)(2) (4)
1.17 g/l
-209.9
-195.8
1772
Rutherford
8
Oxígeno
O
2, 16
15.9994(3)(2) (4)
1.33 g/l
-218.4
-182.9
1774
Priestly y Scheele
9
Flúor
F
2, 17
18.9984032(5)
1.58 g/l
-219.6
-188.1
1886
Moissan
10
Neón
Ne
2, 18
20.1797(6)(2) (3)
0.84 g/l
-248.7
-246.1
1898
Ramsay y Travers
11
Sodio
Na
3, 1
22.98976928(2)
0.97
97.8
892
1807
Davy
12
Magnesio
Mg
3, 2
24.3050(6)
1.74
648.8
1107
1755
Black
13
Aluminio
Al
3, 13
26.9815386(8)
2.70
660.5
2467
1825
Oersted
14
Silicio
Si
3, 14
28.0855(3)(4)
2.33
1410
2355
1824
Berzelius
15
Fósforo
P
3, 15
30.973762(2)
1.82
44 (P4)
280 (P4)
1669
Brand
16
Azufre
S
3, 16
32.065(5)(2) (4)
2.06
113
444.7
Prehistoria
Desconocido
17
Cloro
Cl
3, 17
35.453(2)(2) (3) (4)
2.95 g/l
-34.6
-101
1774
Scheele
18
Argón
Ar
3, 18
39.948(1)(2) (4)
1.66 g/l
-189.4
-185.9
1894
Ramsay y Rayleigh
19
Potasio
K
4, 1
39.0983(1)
0.86
63.7
774
1807
Davy
20
Calcio
Ca
4, 2
40.078(4)(2)
1.54
839
1487
1808
Davy
21
Escandio
Sc
4, 3
44.955912(6)
2.99
1539
2832
1879
Nilson
22
Titanio
Ti
4, 4
47.867(1)
4.51
1660
3260
1791
Gregor y Klaproth
23
Vanadio
V
4, 5
50.9415(1)
6.09
1890
3380
1801
del Río
24
Cromo
Cr
4, 6
51.9961(6)
7.14
1857
2482
1797
Vauquelin
25
Manganeso
Mn
4, 7
54.938045(5)
7.44
1244
2097
1774
Gahn
26
Hierro
Fe
4, 8
55.845(2)
7.87
1535
2750
Prehistoria
Desconocido
27
Cobalto
Co
4, 9
58.933195(5)
8.89
1495
2870
1735
Brandt
28
Níquel
Ni
4, 10
58.6934(2)
8.91
1453
2732
1751
Cronstedt
29
Cobre
Cu
4, 11
63.546(3)(4)
8.92
1083.5
2595
Prehistoria
Desconocido
30
Zinc
Zn
4, 12
65.409(4)
7.14
419.6
907
Prehistoria
Desconocido
31
Galio
Ga
4, 13
69.723(1)
5.91
29.8
2403
1875
Lecoq de Boisbaudran
32
Germanio
Ge
4, 14
72.64(1)
5.32
937.4
2830
1886
Winkler
33
Arsénico
As
4, 15
74.92160(2)
5.72
613
613(sublimación)
ca. 1250
Albertus Magnus
34
Selenio
Se
4, 16
78.96(3)(4)
4.82
217
685
1817
Berzelius
35
Bromo
Br
4, 17
79.904(1)
3.14
-7.3
58.8
1826
Balard
36
Kriptón
Kr
4, 18
83.798(2)(2) (3)
3.48 g/l
-156.6
-152.3
1898
Ramsay y Travers
37
Rubidio
Rb
5, 1
85.4678(3)(2)
1.53
39
688
1861
Bunsen y Kirchhoff
38
Estroncio
Sr
5, 2
87.62(1)(2) (4)
2.63
769
1384
1790
Crawford
39
Itrio
Y
5, 3
88.90585(2)
4.47
1523
3337
1794
Gadolin
40
Circonio
Zr
5, 4
91.224(2)(2)
6.51
1852
4377
1789
Klaproth
41
Niobio
Nb
5, 5
92.906 38(2)
8.58
2468
4927
1801
Hatchett
42
Molibdeno
Mo
5, 6
95.94(2)(2)
10.28
2617
5560
1778
Scheele
43
Tecnecio
Tc
5, 7
[98.9063](1)
11.49
2172
5030
1937
Perrier y Segrè
44
Rutenio
Ru
5, 8
101.07(2)(2)
12.45
2310
3900
1844
Klaus
45
Rodio
Rh
5, 9
102.90550(2)
12.41
1966
3727
1803
Wollaston
46
Paladio
Pd
5, 10
106.42(1)(2)
12.02
1552
3140
1803
Wollaston
47
Plata
Ag
5, 11
107.8682(2)(2)
10.49
961.9
2212
Prehistoria
Desconocido
48
Cadmio
Cd
5, 12
112.411(8)(2)
8.64
321
765
1817
Strohmeyer y Hermann
49
Indio
In
5, 13
114.818(3)
7.31
156.2
2080
1863
Reich y Richter
50
Estaño
Sn
5, 14
118.710(7)(2)
7.29
232
2270
Prehistoria
Desconocido
51
Antimonio
Sb
5, 15
121.760(1)(2)
6.69
630.7
1750
Prehistoria
Desconocido
52
Telurio
Te
5, 16
127.60(3)(2)
6.25
449.6
990
1782
von Reichenstein
53
Yodo
I
5, 17
126.90447(3)
4.94
113.5
184.4
1811
Courtois
54
Xenón
Xe
5, 18
131.293(6)(2) (3)
4.49 g/l
-111.9
-107
1898
Ramsay y Travers
55
Cesio
Cs
6, 1
132.9054519(2)
1.90
28.4
690
1860
Kirchhoff y Bunsen
56
Bario
Ba
6, 2
137.327(7)
3.65
725
1640
1808
Davy
57
Lantano
La
6
138.90547(7)(2)
6.16
920
3454
1839
Mosander
58
Cerio
Ce
6
140.116(1)(2)
6.77
798
3257
1803
von Hisinger y Berzelius
59
Praseodimio
Pr
6
140.90765(2)
6.48
931
3212
1895
von Welsbach
60
Neodimio
Nd
6
144.242(3)(2)
7.00
1010
3127
1895
von Welsbach
61
Prometio
Pm
6
[146.9151](1)
7.22
1080
2730
1945
Marinsky y Glendenin
62
Samario
Sm
6
150.36(2)(2)
7.54
1072
1778
1879
Lecoq de Boisbaudran
63
Europio
Eu
6
151.964(1)(2)
5.25
822
1597
1901
Demarçay
64
Gadolinio
Gd
6
157.25(3)(2)
7.89
1311
3233
1880
de Marignac
65
Terbio
Tb
6
158.92535(2)
8.25
1360
3041
1843
Mosander
66
Disprosio
Dy
6
162.500(1)(2)
8.56
1409
2335
1886
Lecoq de Boisbaudran
67
Holmio
Ho
6
164.93032(2)
8.78
1470
2720
1878
Soret
68
Erbio
Er
6
167.259(3)(2)
9.05
1522
2510
1842
Mosander
69
Tulio
Tm
6
168.93421(2)
9.32
1545
1727
1879
Cleve
70
Iterbio
Yb
6
173.04(3)(2)
6.97
824
1193
1878
de Marignac
71
Lutecio
Lu
6, 3
174.967(1)(2)
9.84
1656
3315
1907
Urbain
72
Hafnio
Hf
6, 4
178.49(2)
13.31
2150
5400
1923
Coster y de Hevesy
73
Tantalio
Ta
6, 5
180.9479(1)
16.68
2996
5425
1802
Ekeberg
74
Wolframio
W
6, 6
183.84(1)
19.26
3407
5927
1783
Elhuyar
75
Renio
Re
6, 7
186.207(1)
21.03
3180
5627
1925
Noddack, Tacke y Berg
76
Osmio
Os
6, 8
190.23(3)(2)
22.61
3045
5027
1803
Tennant
77
Iridio
Ir
6, 9
192.217(3)
22.65
2410
4130
1803
Tennant
78
Platino
Pt
6, 10
195.084(9)
21.45
1772
3827
1557
Scaliger
79
Oro
Au
6, 11
196.966569(4)
19.32
1064.4
2940
Prehistoria
Desconocido
80
Mercurio
Hg
6, 12
200.59(2)
13.55
-38.9
356.6
Prehistoria
Desconocido
81
Talio
Tl
6, 13
204.3833(2)
11.85
303.6
1457
1861
Crookes
82
Plomo
Pb
6, 14
207.2(1)(2) (4)
11.34
327.5
1740
Prehistoria
Desconocido
83
Bismuto
Bi
6, 15
208.98040(1)
9.80
271.4
1560
1540
Geoffroy
84
Polonio
Po
6, 16
[208.9824](1)
9.20
254
962
1898
Marie y Pierre Curie
85
Astato
At
6, 17
[209.9871](1)
302
337
1940
Corson y MacKenzie
86
Radón
Rn
6, 18
[222.0176](1)
9.23 g/l
-71
-61.8
1900
Dorn
87
Francio
Fr
7, 1
[223.0197](1)
27
677
1939
Perey
88
Radio
Ra
7, 2
[226.0254](1)
5.50
700
1140
1898
Marie y Pierre Curie
89
Actinio
Ac
7
[227.0278](1)
10.07
1047
3197
1899
Debierne
90
Torio
Th
7
232.03806(2)(1) (2)
11.72
1750
4787
1829
Berzelius
91
Protactinio
Pa
7
231.03588(2)(1)
15.37
1554
4030
1917
Soddy, Cranston y Hahn
92
Uranio
U
7
238.02891(3)(1) (2) (3)
18.97
1132.4
3818
1789
Klaproth
93
Neptunio
Np
7
[237.0482](1)
20.48
640
3902
1940
McMillan y Abelson
94
Plutonio
Pu
7
[244.0642](1)
19.74
641
3327
1940
Seaborg
95
Americio
Am
7
[243.0614](1)
13.67
994
2607
1944
Seaborg
96
Curio
Cm
7
[247.0703](1)
13.51
1340
1944
Seaborg
97
Berkelio
Bk
7
[247.0703](1)
13.25
986
1949
Seaborg
98
Californio
Cf
7
[251.0796](1)
15.1
900
1950
Seaborg
99
Einsteinio
Es
7
[252.0829](1)
860
1952
Seaborg
100
Fermio
Fm
7
[257.0951](1)
1952
Seaborg
101
Mendelevio
Md
7
[258.0986](1)
1955
Seaborg
102
Nobelio
No
7
[259.1009](1)
1958
Seaborg
103
Lawrencio
Lr
7, 3
[260.1053](1)
1961
Ghiorso
104
Rutherfordio
Rf
7, 4
[261.1087](1)
1964/69
Flerov
105
Dubnio
Db
7, 5
[262.1138](1)
1967/70
Flerov
106
Seaborgio
Sg
7, 6
[263.1182](1)
1974
Flerov
107
Bohrio
Bh
7, 7
[262.1229](1)
1976
Oganessian
108
Hassio
Hs
7, 8
[265](1)
1984
GSI (*)
109
Meitnerio
Mt
7, 9
[266](1)
1982
GSI
110
Darmstadtio
Ds
7, 10
[269](1)
1994
GSI
111
Roentgenio
Rg
7, 11
[272](1)
1994
GSI
112
Ununbio
Uub
7, 12
[285](1)
1996
GSI
113
Ununtrio
Uut
7, 13
[284](1)
2004
JINR (*), LLNL (*)
114
Ununquadio
Uuq
7, 14
[289](1)
1999
JINR
115
Ununpentio
Uup
7, 15
[288](1)
2004
JINR, LLNL
116
Ununhexio
Uuh
7, 16
[292](1)
1999
LBNL (*)
117
Ununseptio
Uus
7, 17
(1)
por descubrir
118
Ununoctio
Uuo
7, 18
(1)
por descubrir
Practica y talleresI- PARTE
I- Encierre con un círculo el número incorrecto de las series mostradas a continuación, dando una breve explicación que justifique su respuesta. El primer renglón está resuelto como ejemplo señalando con rojo el número incorrecto.
n
l
s
m
Explicación
5
5
2
+1/2
En n = 5, l = 0,1,2,3 y 4
0
1
0
-1/2
En n = 0, l = -1
4
2
3
+1/2
En n = 4, l = 0, 1, 2, 3
1
0
0
0
En n = 1, l = 0
2
1
1
+1/2
En n = 2, l = 0, 1
3
1
2
-1/2
En n = 3, l = 0, 1, 2
6
2
0
+1/2
En n = 6, l = 0, 1, 2, 3, 4, 5
3
2
1
+1/3
En n = 3, l = 0, 1, 2
6
5
5
3
En n = 6, l = 0, 1, 2, 3. 4, 5
4
2
3
-1/2
En n = 4, l = 0, 1, 2, 3
II- A partir de la configuración electrónica condensada, de los siguientes elementos, obtenga a) Nivel de energía más externo: b) Último subnivel que se forma c) Electrones de valencia
1- 14Si: 1s , 2s , 2p ,3s , 3p a) Nivel de energía más externo: __3 b) Último subnivel que se forma: p__c) Electrones de valencia: ___4___2- 29Cu: 1s , 2s , 2p ,3s , 3p , 4s , 3d a) Nivel de energía más externo: _4_ b) Último subnivel que se forma: _s_ c) Electrones de valencia: _2_
3- 11Na a) Nivel de energía más externo: _3_ b) Último subnivel que se forma: _s_ c) Electrones de valencia: _1_
4.- 60Nd a) Nivel de energía más externo: _6_ b) Último subnivel que se forma: _s_ c) Electrones de valencia: __2
5.- 25Mn a) Nivel de energía más externo: _4_ b) Último subnivel que se forma: _s_ c) Electrones de valencia: __2
6.-51Sb a) Nivel de energía más externo: _5_ b) Último subnivel que se forma: _p_ c) Electrones de valencia: 5__
7.- 60Nd a) Nivel de energía más externo: _6_ b) Último subnivel que se forma: _s_ c) Electrones de valencia: _2_
8.- 25Mn a) Nivel de energía más externo: _4_ b) Último subnivel que se forma: _s_ c) Electrones de valencia: _2_
9.-51Sb a) Nivel de energía más externo: _5_ b) Último subnivel que se forma: _p_ c) Electrones de valencia: _5_
19.- 101Md a) Nivel de energía más externo: _7_ b) Último subnivel que se forma: _s_ c) Electrones de valencia: _2_
III- Conteste a las siguientes preguntas:
1- ¿Qué representa el número atómico de un elemento?
El número atómico de un elemento representa el número de electrones y número de protones que tiene un átomo de ese elemento.
2-¿Qué representa el peso o masa atómica de un elemento?
El peso o masa atómica de un elemento representa el peso de un átomo del elemento referido a la doceava parte del peso patrón de un átomo de carbono.
3- ¿Por qué los átomos son neutros a pesar de tener partículas positivas y negativas?
Los átomos son neutros porque tienen el mismo número de partículas positivas y negativas.
4- ¿Tiene poca o mucha importancia para el peso de un átomo la cantidad de electrones?
Tiene poca importancia para el peso de un átomo la cantidad de electrones.
5- ¿En qué se diferencian los isótopos de un elemento?
Los isótopos de un elemento se diferencian en el número de neutrones.
6- ¿Podrá explicar en qué se basó Rutherford para llegar a la conclusión de que el átomo era especialmente espacio vacío, pero que debía contener un núcleo denso y positivo?
En 1910, Lord Rutherford llegó a la conclusión de que la carga eléctrica positiva del átomo, la de mayor peso, estaba concentrada en un pequeño volumen (una billonésima del volumen del átomo), que denominó núcleo, admitiendo que los electrones giraban alrededor del mismo.
7- ¿Puede dar el significado correcto de protón, electrón, neutrón y núcleo?
Protón: partícula del átomo cargada positivamente.
Electrón: partícula del átomo cargada negativamente.
Neutrón: partícula neutra del átomo
Núcleo: parte central del átomo que contiene la mayor porción de su masa y posee una carga eléctrica positiva correspondiente al número atómico del respectivo cuerpo simple.
8- ¿El número atómico del carbono es 6 y su peso es 12; cuántos protones, electrones y neutrones tiene?
El átomo de carbono tiene 6 protones, 6 electrones y 6 neutrones. (La diferencia entre el peso atómico y el número atómico nos da el número de neutrones).
9- ¿El valor de Z para el nitrógeno es 7; cuántos protones y cuantos electrones tiene?
El nitrógeno tiene 7 protones y 7 electrones. (Z representa el número atómico).
10- ¿Un isótopo de un elemento tiene un peso atómico 14 y tiene 8 neutrones, a qué elemento pertenece?
Pertenece al elemento NITRÓGENO, ya que 14-8= 7 (Número Atómico). El elemento que tiene número atómico 7 (Z) es el Nitrógeno.
11- ¿En qué forma los principios de la mecánica cuántica ayudan a interpretar la estructura atómica?
Los principios de la mecánica cuántica describen muchas propiedades como la ubicación de un electrón, no están fijas en forma definitiva, pero están representadas mediante probabilidades de distribución en un rango de valores numéricos.
12- ¿Tienen los electrones en el mismo nivel la misma cantidad de energía?
Los electrones en el mismo nivel tienen la misma energía.
13- ¿Escriba la configuración electrónica del silicio y explique la posición de los electrones que van en el subnivel 3p?
Si: 1s² 2s² 2p6 3s² 3p² Los dos (2) electrones en el subnivel p van desapareados ↑ ↑
14- ¿Cómo es la cantidad de energía de los electrones en un subnivel dado?
Cada electrón adicional entra a los orbitales en orden de estabilidad decreciente (energía creciente).
15- ¿Explique el Principio de multiplicidad máxima de Hund?
Un electrón sólo puede completar un orbital cuando todos los orbitales del subnivel contengan ya un electrón cada uno.
16- ¿El cloro tiene 5 electrones en el subnivel 3p. ¿Cuántos orbitales llenos tiene en ese subnivel? ¿Cuántos semillenos? ¿Cuántos vacíos?
El CLORO tiene en el subnivel 3p dos orbitales llenos y uno semillero y no tiene orbitales vacíos.
IV- En el siguiente cuadro coloque los números atómicos de los elementos correspondientes y desarrolle sus distribuciones electrónicas.
Símbolo del Elemento
Z
Distribución de electrones
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
5s
5p
H
1
1
He
2
2
Li
3
2
1
Be
4
2
2
B
5
2
2
1
C
6
2
2
2
N
7
2
2
3
O
8
2
2
4
F
9
2
2
5
Ne
10
2
2
6
Na
11
2
2
6
1
Mg
12
2
2
6
2
Al
13
2
2
6
2
1
Si
14
2
2
6
2
2
P
15
2
2
6
2
3
S
16
2
2
6
2
4
Cl
17
2
2
6
2
5
Ar
18
2
2
6
2
6
K
19
2
2
6
2
6
1
Ca
20
2
2
6
2
6
2
Sc
21
2
2
6
2
6
3
Ti
22
2
2
6
2
6
4
V
23
2
2
6
2
6
5
Cr
24
2
2
6
2
6
6
Mn
25
2
2
6
2
6
7
Fe
26
2
2
6
2
6
8
Co
27
2
2
6
2
6
9
Ni
28
2
2
6
2
6
10
Cu
29
2
2
6
2
6
10
1
Zn
30
2
2
6
2
6
10
2
Ga
31
2
2
6
2
6
10
2
1
Ge
32
2
2
6
2
6
10
2
2
Sb
33
2
2
6
2
6
10
2
3
V- Responda seleccionando la mejor respuesta.
1. ¿Cuántos electrones poseen los átomos de argón (Ar), de número atómico 18, en su capa o nivel de energía más externo?:
a) 2 electrones
b) 6 electrones
c) 8 electrones
d) 18 electrones
2. ¿Cuál de las siguientes configuraciones electrónicas corresponde al átomo de cobre (Cu), de número atómico 29? (En la notación se indican los niveles por números colocados como coeficientes y los índices de las letras indican el número de electrones en ese subnivel):
a) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4p1
b) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2
c) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1
d) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s10 4p2
3. ¿Qué electrones de la corteza de átomo de bromo (Br) influyen más notablemente en sus propiedades químicas?, número atómico 35:
a) Los del nivel 2
b) Los del subnivel 3d
c) Los del orbital 1s
d) Los del nivel 4
4. ¿Qué tienen en común las configuraciones electrónicas de los átomos de Li, Na, K y Rb?:
a) Que poseen un solo electrón en su capa o nivel más externo
b) Que poseen el mismo número de capas o niveles ocupados por electrones
c) Que tienen completo el subnivel s más externo
d) Sus configuraciones electrónicas son muy diferentes y no tienen nada en común
5. ¿Qué tienen en común las configuraciones electrónicas de los átomos de Ca, Cr, Fe, Cu y Zn? Señala las afirmaciones correctas:
a) Todos tienen el mismo número de capas o niveles ocupados por electrones
b) Tienen el mismo número de orbitales ocupados por electrones
c) Todos tienen el mismo número de electrones en su nivel más externo
d) Tienen pocos electrones en su nivel más externo
- Taller – 2 : Distribuciones electrónicas
¿Qué haremos?
Realizar la distribución actual de los elementos que se mencionan en la tabla.
¿Cómo lo hacemos?
En el siguiente cuadro tenemos 102 elementos representados por sus símbolos y números atómicos. Realiza la distribución electrónica de los elementos que se indican poniendo en cada cuadrito, la cantidad de electrones posibles.
NIVELES Y SUBNIVELES DE ENERGÍA
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
5s
5p
5d
5f
6s
6p
6d
6f
7s
H
1
1
He
2
2
Li
3
2
1
Be
4
2
2
B
5
2
2
1
C
6
2
2
2
N
7
2
2
3
O
8
2
2
4
F
9
2
2
5
Ne
10
2
2
6
Na
11
2
2
6
1
Mg
12
2
2
6
2
Al
13
2
2
6
2
1
Si
14
2
2
6
2
2
P
15
2
2
6
2
3
S
16
2
2
6
2
4
Cl
17
2
2
6
2
5
Ar
18
2
2
6
2
6
K
19
2
2
6
2
6
1
Ca
20
2
2
6
2
6
2
Sc
21
2
2
6
2
6
3
Ti
22
2
2
6
2
6
4
V
23
2
2
6
2
6
5
Cr
24
2
2
6
2
6
6
Mn
25
2
2
6
2
6
7
Fe
26
2
2
6
2
6
8
Co
27
2
2
6
2
6
9
Ni
28
2
2
6
2
6
10
Cu
29
2
2
6
2
6
10
1
Zn
30
2
2
6
2
6
10
2
Ga
31
2
2
6
2
6
10
2
1
Ge
32
2
2
6
2
6
10
2
2
As
33
2
2
6
2
6
10
2
3
Se
34
2
2
6
2
6
10
2
4
Br
35
2
2
6
2
6
10
2
5
Kr
36
2
2
6
2
6
10
2
6
Rb
37
2
2
6
2
6
10
2
6
1
Sr
38
2
2
6
2
6
10
2
6
2
Y
39
2
2
6
2
6
10
2
6
3
Zr
40
2
2
6
2
6
10
2
6
4
Nb
41
2
2
6
2
6
10
2
6
5
Mo
42
2
2
6
2
6
10
2
6
6
Tc
43
2
2
6
2
6
10
2
6
7
Ru
44
2
2
6
2
6
10
2
6
8
Rh
45
2
2
6
2
6
10
2
6
9
Pd
46
2
2
6
2
6
10
2
6
10
Ag
47
2
2
6
2
6
10
2
6
10
1
Cd
48
2
2
6
2
6
10
2
6
10
2
In
49
2
2
6
2
6
10
2
6
10
3
Sn
50
2
2
6
2
6
10
2
6
10
4
Sb
51
2
2
6
2
6
10
2
6
10
5
Te
52
2
2
6
2
6
10
2
6
10
6
I
53
2
2
6
2
6
10
2
6
10
7
Xe
54
2
2
6
2
6
10
2
6
10
8
Cs
55
2
2
6
2
6
10
2
6
10
9
Ba
56
2
2
6
2
6
10
2
6
10
10
La
57
2
2
6
2
6
10
2
6
10
11
Ce
58
2
2
6
2
6
10
2
6
10
12
Pr
59
2
2
6
2
6
10
2
6
10
13
Nd
60
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
Pm
61
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
1
Sm
62
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
Eu
63
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
1
Gd
64
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
2
Tb
65
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
3
Dy
66
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
4
Ho
67
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
5
Er
68
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
Tm
69
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
1
Yb
70
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
2
Lu
71
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
3
Hf
72
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
4
Ta
73
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
5
W
74
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
6
Re
75
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
7
Os
76
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
8
Ir
77
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
9
Pt
78
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
Au
79
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
1
Hg
80
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
2
Tl
81
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
3
Pb
82
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
4
Bi
83
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
5
Po
84
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
6
At
85
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
7
Rn
86
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
8
Fr
87
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
9
Ra
88
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
10
Ac
89
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
11
Th
90
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
12
Pa
91
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
13
U
92
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
14
Np
93
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
14
1
Pu
94
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
14
2
Am
95
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
14
2
1
Cm
96
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
14
2
2
Bk
97
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
14
2
3
Cf
98
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
14
2
4
Es
99
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
14
2
5
Fm
100
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
14
2
6
Md
101
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
14
2
6
1
No
102
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
14
2
6
2
Lr
103
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
14
2
6
3
- Taller – 3 : Distribución Electrónica
¿Qué haremos?
Representar la distribución electrónica de algunos elementos de la tabla periódica.
¿Con qué materiales y equipos?
Tabla periódica, lápices de colores y el siguiente esquema, que deberá ser reconstruido en cada caso.
¿Cómo lo hacemos?
- Selecciona 30 elementos de la tabla periódica a partir del Calcio, en orden ascendente de número atómico.
- Coloca sobre las flechas corvas, con un color de lápiz diferente para cada nivel, la cantidad de electrones ( el número) que ocupen los orbitales en el subnivel correspondiente.
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 6f, 7d, 7f
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 6f, 7d, 7f
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 6f, 7d, 7f
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 6f, 7d, 7f
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 6f, 7d, 7f
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 6f, 7d, 7f
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 6f, 7d, 7f
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 6f, 7d, 7f
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 6f, 7d, 7f
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 6f, 7d, 7f
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 6f, 7d, 7f
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 6f, 7d, 7f
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resumes:1
cambios de estado de la materia.
se denomina cambio de estado a la evolución de la materia entre varios estados de agregación sin que ocurra un cambio en su composición. Los tres estados básicos son el sólido, el líquido y el gaseoso.
La materia cambia de un estado a otro por efecto de la temperatura y presión, ya sea aumentando o disminuyendo la energía calórico. se reconocen dos tipos de cambio de estado de la materia: Progresivos y regresivos.
a) Cambios de estado progresivos: Los cambios de estado progresivos se producen cuando se aplica calor a los cuerpos y son: sublimación, fusión y evaporación.
Sublimación : Este cambio se produce cuando un cuerpo pasa del estado sólido al gaseoso directamente.
Fusión: Es el paso de una sustancia, del estado sólido al líquido por la acción del calor. La temperatura a la que se produce la fusión es característica de cada sustancia.
Evaporación: Es el paso de una sustancia desde el estado líquido al gaseoso. Este cambio de estado ocurre normalmente a la temperatura ambiente, y sin necesidad de aplicar calor.
b) Cambios de estado regresivos: Los cambios de estado regresivos son aquellos que se producen cuando los cuerpos se enfrían. Se reconocen 3 tipos: deposición, solidificación y condensación.
Sublimación regresiva: Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia gaseosa se vuelve sólida, sin pasar por el estado líquido.
Solidificación: Es el paso de una sustancia desde el estado líquido al sólido.
Condensación: Es el cambio de estado que se produce en una sustancia al pasar del estado gaseoso al estado líquido.
Resumen 2
El trabajo de Dalton marco el principio de la química moderna. Las hipótesis sobre la naturaleza de la materia en las que se basa la teoría atómica de Dalton, pueden resumirse como sigue:Los elementos están formados por partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos. Todos los átomos de un mismo elemento son idénticos, tiene igual tamaño, masa y propiedades químicas. Los átomos de un elemento son diferentes de los átomos de todos los demás elementos.Los compuestos están formados por átomos de más de un elemento. En cualquier compuesto, la relación del número de átomos entre dos de los elementos presentes siempre es un número entero o una fracción sencilla.Una reacción química incluye solo la separación, combinación o reordenamiento de los átomos; nunca se crean o se destruyen.Con base en estos postulados se establecieron la Ley de las Proporciones Definidas, la Ley de las Proporciones Múltiples y la Ley de la Conservación de la masa. Analizar e interpretar cada una de las leyes y discuta la importancia de las mismas.
Resume 3
las soluciones.
Las soluciones en química, son mezclas homogéneas de sustancias en iguales o distintos estados de agregación. La concentración de una solución constituye una de sus principales características. Bastantes propiedades de las soluciones dependen exclusivamente de la concentración. Su estudio resulta de interés tanto para la física como para la química. Algunos ejemplos de soluciones son: agua salada, oxígeno y nitrógeno del aire, el gas carbónico en los refrescos y todas las propiedades: color, sabor, densidad, punto de fusión y ebullición dependen de las cantidades que pongamos de las diferentes sustancias.
La sustancia presente en mayor cantidad suele recibir el nombre de solvente, y a la de menor cantidad se le llama soluto y es la sustancia disuelta.
El soluto puede ser un gas, un líquido o un sólido, y el solvente puede ser también un gas, un líquido o un sólido. El agua con gas es un ejemplo de un gas (dióxido de carbono) disuelto en un líquido (agua).
Las mezclas de gases, son soluciones. Las soluciones verdaderas se diferencian de las soluciones coloidales y de las suspensiones en que las partículas del soluto son de tamaño molecular, y se encuentran dispersas entre las moléculas del solvente.
Algunos metales son solubles en otros cuando están en el estado líquido y solidifican manteniendo la mezcla de átomos. Si en esa mezcla los dos metales se pueden solidificar, entonces serán una solución sólida.
Vocabulario
1-Átomo: En química y física, átomo (del latín atomus, y éste del griego άτομος, indivisible) es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir mediante procesos químicos.
2- Núcleo celular: El núcleo celular es una estructura característica de las células eucariotas. Contiene la mayor parte del material genético celular, organizado en cromosomas, basados cada uno en una hebra de ADN con acompañamiento de una gran variedad de proteínas, como las histonas. Los genes que se localizan en estos cromosomas constituyen el genoma nuclear de la célula eucariótica, donde se encuentran otros genomas, propio de algunos orgánulos de origen endosimbiótico. La función del núcleo es mantener la integridad de estos genes y controlar las actividades celulares a través de la expresión génica.
3- Magnesio: El magnesio es el elemento químico de símbolo Mg y número atómico 12. Su masa atómica es de 24.31. Es el séptimo elemento en abundancia constituyendo del orden del 2% de la corteza terrestre y el tercero más abundante disuelto en el agua de mar. El ion Magnesio es esencial para todas las células vivas. El metal puro no se encuentra en la naturaleza. Una vez producido a partir de las sales de magnesio, este metal alcalino-térreo es utilizado como un elemento de aleación
4.Suspensión: Las suspensiones son mezclas heterogéneas formadas por un sólido en polvo (soluto) o pequeñas partículas no solubles (fase dispersa) que se dispersan en un medio líquido (dispersante o dispersora).
5.presión : Presión, en física es la medida de la fuerza sobre unidad de superficie. Cuya formula es Presión =Fuerza/Área
6.Ebullición: Es el estado en el que una molécula o grupo de ellas alcanza la energía suficiente como para superar la presión que hay en el medio circundante.
7.Grado :Se representa con el símbolo o. Existen varias escalas:* Grado sexagesimal: La circunferencia completa tiene 360 grados sexagesimales.* Grado centesimal: La circunferencia completa tiene 400 grados centesimales.
8.Movilidad: movimiento.
9.Una emulsión: es una mezcla estable y homogénea de dos líquidos que normalmente no pueden mezclarse.
10.La espuma: es una capa de líquido globular enclaustrando vapor o gas.
11.Un gel: es un sistema coloidal donde la fase continua es sólida y la discontinua es líquida.
12.compuesto: es una sustancia formada por la unión de 2 o más elementos de la tabla periódica, en una razón fija.
13.Binarios: Son aquellos que tienen 2 elementos; destacan el Ácido, Óxido anhídrido, Sal(Na Cl), Peróxido, Hidruro.
14.Terciarios: Son aquellos que tienen 3 elementos; destacan Orto, Meta, Piro.
15.Energía cinética: energía que posee un cuerpo en movimiento. Es proporcional a su masa y al cuadrado de su velocidad.
16.Energía potencial: Es aquella que poseen los cuerpos que están en reposo y depende de su posición en el espacio (altura).
17.átomo: componente más pequeño de un elemento químico que retiene las propiedades asociadas con ese elemento. Los átomos están compuestos de protones, neutrones y electrones; el número de protones determina la identidad del elemento.
18.Molécula: Una molécula es una partícula formada por un conjunto de átomos ligados por enlaces covalentes, de forma que permanecen unidos el tiempo suficiente como para completar un número considerable de vibraciones moleculares. Las moléculas lábiles pueden perder su consistencia en tiempos relativamente cortos, pero si el tiempo de vida medio es del orden de unas pocas vibraciones, estamos ante un estado de transición que no se puede considerar molécula.
19.elementos: Elementos, condiciones o factores que facilitan o inciden en el proceso de decisiones que afectan o impactan a lo colectivo.
20.Partículas: Normalmente se refieren a sólidos de tamaño lo suficientemente grande para poder ser eliminados por una filtración.
21. John Dalton: químico y físico inglés.* Los Hermanos Dalton fueron unos bandidos del Oeste de estados Unidos:** Grattan (nacido en 1861), Bob (nacido en 1869), y Emmett (nacido en 1871) fueron unos auténticos pistoleros de Estados Unidos.** Joe, William, Jack y Averell Dalton son personajes ficticios de las historietas y dibujos animados de Lucky Luke, concebidos por Morris y René Goscinny.
22.hipótesis: es un planteamiento y/o supuesto que se busca comprobar o refutar mediante la observación siguiendo las normas establecidas por el método científico.
23.compuestos: los materiales compuestos constan de una mezcla de resina termoendurecible como el poliéster o el epoxi y de un refuerzo a base de fibra de vidrio, de fibra de carbono, tela u otras materias. De ahí que tengan características particulares de resistencia mecánica. Los compuestos son utilizados en particular para fabricar carrocerías de automóviles, carenajes de embarcaciones, elementos de aviones, cuadros de bicicletas.
24.reacción química: Proceso mediante el cual una o más sustancias (elementos o compuestos) denominadas reactivos, sufren un proceso de transformación o combinación para dar lugar a una serie de sustancias (elementos o compuestos) denominadas productos. En una reacción química se produce desprendimiento o absorción de calor u otras formas de energía.
25.masa: La masa es una propiedad de los objetos físicos que, básicamente, mide la cantidad de materia. Es un concepto central en la mecánica clásica y disciplinas afines. En el Sistema Internacional de Unidades se mide en kilogramos.
26.fotón: Cuanto de luz. Cantidad indivisible de energía que interviene en los procesos de emisión y absorción de la radiación electromagnética. Su energía depende de la frecuencia.
27.cuantización: Es la pérdida de datos que se da al convertir datos de una escala a otra que no sea exactamente coincidente en su tamaño o en las divisiones que lo componen. En este sentido, la cuantización es una simplificación de los datos al reducir los intervalos con los que se representan.
28.Método: Modo ordenado de proceder para llegar a un resultado o fin determinado, esp. para descubrir la verdad y sistematizar los conocimientos.
29.número atómico: es el número de protones en un núcleo atómico. Se suele representar con la letra Z.
30.Masa atómica: Medida promedio de la masa del átomo de un elemento, usualmente expresada en unidades de masa atómica. La masa atómica ofrecida en las Tablas periódicas es una medida ponderada de las masas de los isótopos a partir de su abundancia relativa.
31.isótopos: Átomos que tienen el mismo número atómico, pero diferentes números de masa.
32.Química: es la ciencia que estudia la estructura, propiedades y transformaciones de la materia a partir de su composición atómica, formando diferentes substancias.
33.La radiación gamma (γ: es un tipo de radiación electromagnética producida generalmente por elementos radiactivos, procesos subatómicos como la aniquilación de un par positrón-electrón. Este tipo de radiación tan energética también es producida en fenómenos astrofísicos de gran violencia
34.Radioisótopos: son isótopos radioactivos.
35.Electromagnetismo: es la parte de la física que estudia los campos electromagnéticos, sus interacciones con la materia, y en general la electricidad y el magnetismo.
36. principios: Verdad o idea que sirve de máxima orientadora de conducta aceptada, compartida y aplicada por todos los miembros de la organización.
37.cambios físicos: es pasar de un estado físico a otro sin que cambie su composición (liquido, solidó, gaseoso).
38.Fusión: cambiar del estado sólido al líquido.
39.Sublimación: cambiar del estado sólido al gaseoso.
40.solidificación: cambiar del estado líquido a sólido.
41.Evaporación: cambiar del estado líquido a gaseoso.
42.Condensación: cambiar del estado gaseoso a líquido.
43.sublimación regresiva: cambiar del estado gaseoso al sólido.
44.Energía: habilidad de efectuar un trabajo, donde el trabajo es definido como mover una masa a través de un espacio.
45.Materia: Todo aquello que tiene masa y volumen.
46.Energía cinética: energía que posee un cuerpo en movimiento. Es proporcional a su masa y al cuadrado de su velocidad.
47.Tenacidad:La tenacidad describe el modo en que una sustancia reacciona al ser penetrada por un objeto duro y puntiagudo.
48.Fractura: Fractura es la separación bajo presión en dos o más piezas de un cuerpo sólido.
49.Dureza: Es la presencia de sales de calcio y magnesio en el agua. La dureza disminuye la capacidad del jabón de producir espuma. Una alta dureza causa problemas de incrustación en calderas y tuberias e interfiere en procesos de purificación por osmosis inversa.
50.La exfoliación es la tendencia de un mineral a romperse a lo largo de planos con enlaces débiles.
51.Refracción es el cambio de dirección de una onda debido al cambio de velocidad. Esto ocurre cuando las ondas pasan de un medio con un índice de refracción dado a un medio con otro índice de refracción.
52.Luminiscencia: Emisión de luz originada en algunos cuerpos por causas distintas a su temperatura. En la mayoría de los casos se debe a la absorción previa de luz que luego es reflejada. Los colores claros en las paredes y en los mobiliarios de las casas producen mayor luminiscencia y permite el ahorro de energía.
53.Fluorescencia :Propiedad de ciertas sustancias que primero absorben radiación de cierta energía y luego la emiten con una energía diferente.
54.Piezoelectricidad: piezoelectricidad es la capacidad de ciertos cristales de generar un voltaje cuando se les somete a un estress mecánico. La palabra deriva del griego piezein, que significa estrujar o apretar. Presionando sobre las caras de algunos cristales se puede lograr una diferencia de potencial entre ellas. Ese voltaje es el que hace saltar las chispas entre los terminales de dos cables eléctricos aproximándolos entre si y manteniendo unidos los otros extremos a las caras.
55.rayos X: denominación rayos X designa a una radiación descubierta por Wilhelm Röntgen a finales del s. XIX, invisible, capaz de atravesar cuerpos opacos y de impresionar las películas fotográficas.
56.Variabilidad :Fluctuación de las cotizaciones de un valor de modo acusado en torno a una línea de tendencia..
57. Suspensión: Las suspensiones son mezclas heterogéneas formadas por un sólido en polvo (soluto) o pequeñas partículas no solubles (fase dispersa) que se dispersan en un medio líquido (dispersante o dispersora)
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