Guía De Química General

Primer parcial

La química es una ciencia experimental que estudia la materia para entender sus propiedades y composición. Usa la experimentación, la cual involucra observaciones y mediciones (número y unidades) para generar hipótesis que luego se comprueba mediante experimentación. Las propiedades de la materia se dividen en:

• Físicas: se observan y miden sin que cambie la composición de la sustancia que se estudia.

• Químicas: es necesario un cambio en la composición de la sustancia para observarlas.

• Intensivas: son aquellas propiedades que no dependen de la cantidad de materia presente

• Extensivas: propiedades que dependen de la cantidad de materia presente.

Materia: es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio. Se clasifica, según su composición en: sustancias puras (aquellas que tienen una composición constante y propiedades características) y mezclas (la combinación de 2 o más sustancias, las cuales conservan sus propiedades características). Las sustancias puras se clasifican en elementos (sustancias que no se puede dividir en algo más simple, formadas de una sola clase de átomos) y compuestos;

• Compuestos: es una sustancia formada por 2 o más átomos unidos químicamente en proporciones definidas. Tiene propiedades distintas a las de los elementos que la formaron, su composición no cambia independientemente de cómo se forme. Sólo pueden separarse por medios químicos.

• Mezclas: hay heterogéneas, donde se distinguen los componentes, no tiene una composición no uniforme; homogénea: se distingue una sola fase, su composición es uniforme. Se pueden separar por medios físicos.

Existen 3 estados de la materia:

• Sólido: moléculas que se mantiene unidas en forma organizada. Tiene volumen y forma definida, existe una fuerza de atracción muy grande. No tiene movimiento, sólo vibra.

• Liquido: Tiene volumen definido, toma la forma del recipiente que lo contiene, la fuerza de atracción es menor que en los sólidos.

• Gas: no posee forma ni volumen definido, llena todo el recipiente que lo contiene, la separación entre moléculas es grande, por lo que no hay fuerzas de atracción que las unan. Sus partículas están en movimiento constante en todas direcciones.

Un cambio de estado, es pasar de un estado A a un B. Para que ocurra es necesario un cambio en alguna variable. Puede ser un cambio físico (no se altera la composición de la sustancia, ej. ebullición) o químico (alteran la composición de la sustancia, ej. combustión).

El método científico es un enfoque sistemático para la investigación que toma una parte del universo que se somete a estudio (sistema). Involucra varias etapas, que son;

1. Definición del problema

2. Planeación

3. Experimentación, donde se obtienen datos cualitativos y cuantitativos.

4. Interpretación o análisis de resultados

5. Formulación de hipótesis, que es una explicación tentativa para las observaciones hechas.

6. Verificar la hipótesis experimentalmente. Después, si se tiene número suficiente de datos, se formula una ley (enunciado verbal o matemático de una relación entre fenómenos que se repite bajo las mismas condiciones) y luego una teoría (principio que explica un conjunto de hechos y las leyes que se basan en ellos).

Desarrollo de la química (presentación 2)

Tubo de rayos catódicos: dos electrodos sellados dentro de un tubo de vidrio, se aplica voltaje. Emerge un rayo de luz del cátodo (-) que va hacia el ánodo (+). Cuando se aplica un campo magnético, el rayo se desvía hacia arriba, si el campo es eléctrico, se desvía hacia abajo.

Marie Curie sugirió el término radioactividad. La desintegración de las sustancias radioactiva, producen 3 tipos de rayos: alfa (de carga positiva, se desvían hacia la placa metálica con carga negativa), beta (se trata de electrones y se desvían hacia la placa con carga positiva) y gamma (no presentan carga, son de alta energía y no se desvían hacia ninguna placa)

El experimento de Rutherford: se bombardea una lámina de oro con rayos alfa, se observa que la mayoría de los rayos atraviesan la lámina, otros se desvían a los lados, otros rebotan y regresan al origen. La conclusión de este experimento fue que la mayor parte del átomo es espacio vacío. A partir de entonces se observó que:

• El núcleo es un conglomerado central del átomo donde se encuentran concentradas las partículas positivas.

• Protón: iones positivos que se forman cuando los rayos catódicos entran en contacto con los electrones de las moléculas del gas.

• Neutrón: Caracterización por Chadwick, es una partícula sin carga, se observaron rayos parecidos a los gamma cuando se bombardeó una lámina de berilio con rayos alfa.

Isótopos: átomo de un mismo elemento con diferente número de neutrones (el número de neutrones es igual a A-Z) Se representan con el mismo símbolo. Sólo cambia su masa.

Las moléculas son agregados de por lo menos 2 átomos, iguales o distintos en proporciones definidas, unidos por fuerzas químicas. Se clasifican en: diatómicas, que pueden ser homonucleares (de átomos iguales) y heteronucleares (de átomos diferentes); y poliatómicas

Ion es un átomo o grupo de átomos con carga, los protones de la molécula se quedan igual, lo que cambia son los electrones. Masa atómica: es la masa de un átomo en unidades de masa atómica (uma)  masa exactamente igual a .5 de la masa de un átomo de carbono-12. Se considera la masa de los protones y neutrones; uma = gramos

Nueva era de la física. Se inicia con Planck, propone la cuantización de la energía: “La energía se absorbe o emite sólo en cantidades discretas, llamadas cuantos de energía”.

Ondas: es una alteración vibrátil mediante la cual se transmite la energía. Las ondas electromagnéticas tienen un componente eléctrico y otro magnético. Sus características son:

• Longitud de onda: la distancia que recorre una onda electromagnética en un tiempo igual a un periodo. (lambda)

• Frecuencia: número de ondas que pasan por un punto determinado por unidad de tiempo.

• Número de onda: número de ondas completas por unidad de longitud

• Velocidad de propagación: el tiempo que tarda en viajar una onda.

• Relación de Planck

Espectros atómicos: la luz atraviesa un prisma y el rayo se desvía o refracta, la refracción depende de la longitud de onda. La luz blanca está formada por ondas con todas las longitudes de onda en el espectro visible, se esparce en una banda ancha llamada espectro continuo. Cuando la luz pasa a través de un prisma se produce un espectro de líneas que está formado por un número

...