Resumen a estudiar de química I Definiciones   Química: Es la ciencia que estudia la materia, su estructura intima, sus cambios, sus relaciones con la energía y las leyes que rigen esos cambios y esas relaciones.   Materia: es todo aquello que nos rodea, que ocupa un lugar en el espacio que es ponderable y capaz de impresionar a nuestros sentidos.   Bioquímica: se encarga de estudiar las transformaciones químicas que ocurren en los seres vivos: digestión, crecimiento, etc.                                                                                                                                                                                                              Elemento: sustancia simple, las cuales no se pueden descomponer en otras más simples a través de un cambio químico.   Compuesto: sustancia constituida por dos a mas elementos unidos químicamente en proporciones de masa definida.   Material homogéneo: es aquel, que en cualquiera de sus partes, presenta la misma propiedad aun al ser observado en el microscopio.   Mezcla homogénea: es aquella con un aspecto uniforme y las mismas propiedades en todas sus  partes    Mezcla heterogénea:, es aquella en la cual se distinguen fácilmente sus componentes o las diferentes fases que la forman y sus propiedades varían en diferentes partes de la mezcla.                    Homogéneaà sustancias purasà       compuestos Materia à                      à mezcla homogénea     elementos                  Heterogénea    Propiedades generales de la materia: Extensión o volumen: la materia ocupa un lugar en el espacio, en el vacío no hay materia.    Peso: fuerza gravitatoria con la cual los cuerpos son atraídos hacia el centro de la tierra   Inercia: cuando un cuerpo se opone al cambiar el estado de movimiento rectilíneo uniforme o de reposo en que se encuentre.   Impenetrabilidad: dos cuerpos no pueden ocupar el mismo espacio al mismo tiempo.   Porosidad: entre las partículas que conforman la materia, existen espacios huecos   Divisibilidad: la materia puede fragmentarse.   Elasticidad: ciertos materiales de sufrir deformaciones reversibles cuando se encuentran sujetos a la acción de fuerzas exteriores y de recuperar la forma original si estas fuerzas exteriores se eliminan.   Propiedades particulares de la materia:   Color: percepción visual que se genera en el cerebro al interpretar las señales nerviosas que le envían los fotorreceptores de la retina del ojo y que a su vez interpretan y distinguen las distintas longitudes de onda que captan de la parte visible del espectro electromagnético.   Olor: sensación resultante de la recepción de un estimulo por el sistema sensorial olfativo   Sabor: impresión que nos causa un alimento u otra sustancia, y está determinado principalmente por sensaciones químicas detectadas por el gusto (paladar)   Solubilidad: es una medida de la capacidad de una determinada sustancia para disolverse en otra   Densidad: denominada en ocasiones masa específica, es una magnitud referida a la cantidad de masa   Punto de fusión: coexisten en equilibrio térmico, a una presión de una atmósfera   Punto de ebullición: es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual a la presión del medio que rodea al líquido   Peso específico: se define como su peso por unidad de volumen. Se calcula al dividir el peso de la sustancia entre el volumen que ésta ocupa. En el Sistema Técnico, se mide en kilopondios por metro cúbico (kp/m³). En el Sistema Internacional de Unidades, en newton por metro cúbico (N/m³).ç           Métodos de reparación de mezclas:   Decantación: separación de un líquido y un sólido insoluble o de dos líquidos donde uno es no miscible y forman fases distintas.   Filtración: empleo de un material poroso que retine las partículas sólidas mientras deja pasar el líquido en el que estas partículas estaban en suspensión.   Sedimentación: se tiene una mezcla heterogénea en la que un material sólido se encuentra disperso en un líquido y que por gravedad reposa durante un tiempo, se separan las fases por diferencia de densidad.   Destilación: procedimiento en el cual los líquidos se separan por medio de los diferentes puntos de ebullición, obteniéndose la sustancia separada por enfriamiento.   Cristalización: se logra sobresaturando una solución utilizando temperatura para separar parte del solvente, al enfriarse la mezcla resultante produce la formación de cristales.   Evaporación: se pude separar por lo general un sólido de un liquido cuando este se pude evaporar a cierta temperatura y el otro no, dejando el sólido como residuo.   Sublimación: procedimiento utilizado para separar sólidos cuando uno de ellos se sublime: esto quiere decir que un solidó se convierte en gas sin pasar por el estado liquido.   Cambio de materia   Toda modificación con cambios que se produce de forma natural o intencional es un fenómeno. Para su estudio se va a dividir en dos tipos: Fenómenos físicos y fenómeno químico. Ley de la conservación de la materiaà Lavoisier   -fenómeno físico (cambio físico) Es el cambio transitorio que sufre la materia, en donde no se altera su estructura intima ni se origina o produce otro compuesto químico. Este cambio desaparece al cesar la causa que lo origina. Ejemplos: Elasticidad, el magnetismo, la evaporación, la cristalización, la fusión, la electrificación de una varilla de vidrio, la dilatación de un metal, la fuerza gravitacional, la formación del arco iris la transmisión de calor.   -fenómeno químico Es el cambio permanente en el cual la estructura interna de la materia se altera y no es reversible, originándose un nuevo compuesto químico. Ejemplos: Combustión, la digestión, la fotosíntesis, la oxidación, la fermentaron, el funcionamiento acumulador o de una pila, la corrosión, etc.     Cambios de la materia  Fusión: sólido al ser calentado cambia a líquido Solidificación: liquido cambia a sólido al ser enfriado. Evaporación: liquido a gaseoso por medio del calor. Condensación: gas a liquido por enfriamiento. Licuefacción: gas a liquido por aumento de presión. Sublimación: sólido a gaseoso por aumento de temperatura y disminución de presión. Deposición: gas a sólido por enfriamiento.   Energía: es la fuerza capaz de provocar un cambio en la materia   Energía cinética: la energía que posee la materia en movimiento.   Manifestaciones de la energía: Energía calorífica Energía eólica Energía eléctrica Energía química Energía luminosa Energía nuclear           II 1.-Primer partícula subatómica descubierta R= El electrón   2.-particulas con carga negativa, atraídas por los polos positivos R= Electrones   3.-emision espontanea de radiación y partículas subatómicas por un núcleo atómico inestable R= Radioactividad   4.-contituye la mayor parte de la masa atómica y se encuentra en la parte central del átomo R= Núcleo   5.- posee un núcleo central en el que se encuentra su masa y su carga positiva R= El átomo   6.- no posee carga eléctrica y tiene una masa ligeramente mayor que la masa de un protón R= Neutrón   7.- otras partículas subatómicas del átomo R= Fotones, leptones, mesones, bariones y quarks   8.- representa el número de protones y electrones. Es la longitud de onda de los diferentes elementos R= Numero atómico (z)   9.- es el número de protones y neutrones presentes en un átomo R= Masa atómica (A)   10.- son átomos de un mismo elemento que tienen el mismo numero de protones, pero diferente numero de neutrones, por lo que su numero atómico es el mismo, pero la masa atómica es diferente  R=Isotopos   11.- es imposible determinar con exactitud la velocidad y la posición de un electrón al mismo tiempo R= Principio de incertidumbre   12.- representa el número cuántico principal, introducido en 1913 por niels bohr R= Letra N   13.- representa el número cuántico secundario o acimutal, introducido en 1916 por arnold sommerfield R= Letra L     14.- representa el tercer numero cuántico llamado de orientación magnética, introducida en 1926 por Erwin shorquinter R= Letra M   15.- representa el cuarto número cuántico, introducido en 1930 por Dirac y Jordan en 1930 R=Letra S   16.- camino que sigue el electrón alrededor del núcleo, por cada ______ hay dos electrones R= Orbital   17.- descubrieron la radiactividad R= Esposos Curie   18.- inventó la dinamita R= Alfred Nobel   19.- cuantos elementos existen en la naturaleza  R=89   20.- consiste en distribuir los electrones de un átomo en cada uno de los niveles que tenga dicho átomo siguiendo el principio de AUF BAU o de condición estable R= Configuración electrónica   21.- se le llama a la configuración perfecta, cuando está contenida en la estructura de otro átomo. Se utilizan los gases nobles debido a que todos sus orbitales están a su máxima capacidad R= Configuración electrónica utilizando la configuración kernel   22.- consiste en distribuir los electrones de un átomo en cada uno de los orbitales que tiene cada subnivel indicando el sentido de giro del electrón. Cada orbital de cada subnivel se representa con una raya horizontal colocada sobre la letra del subnivel R= configuración grafica de los elementosà Principiosà Principio de AUF BAU: nos indica el orden en que debe seguirse para ir distribuyendo los electrones de un átomo  Principio de máxima multiplicidad o regla de Hund: nos indica que los primeros electrones de un subnivel se colocaran en orbitales separados, pero con el mismo sentido de giro Principio de exclusión de Pauling: nos indica que dos electrones dentro de un mismo átomo, no pueden tener sus cuatro números cuánticos iguales  Principio de incertidumbre: no se puede saber con exactitud la posición y velocidad del electrón al mismo tiempo Principio de dualidad: nos dice que el electrón tiene doble comportamiento; partícula en su emisión; onda en su propagación (II unidad)   23.-fuerzas que mantienen unidos a los átomos en las moléculas R= enlace químico     24.- se encuentra en el último nivel de energía del átomo R= electrón de valencia   25.- tipos de enlaces químicos a).-Iónicoà electrovalente o salino b).-Covalenteà molecular C.-metálico   25.- representa por la interacción entre un metal y un no metal R= enlaces iónicos   26.-cuando un metal dona electrones Se convierte en un ion con carga positiva llamado catión   27.- un no metal que acepte electrones Forma un ion con carga negativa   28.-señala con pequeños puntos o marcas los cuales coincidan en numero al grupo que pertenecen R= estructuras de Lewis   29.-Alrededor de un átomo deben quedar colocados 8 electrones o 2, identificados por pequeñas , marcas R= regla del octeto   30.- unión que se presenta entre dos o más átomos cuando entre ellos comparten uno o mas pares de electrones R= enlace covalente Clasificación de los enlaces covalentes: a).-por la cantidad de electrones aportados en el enlace b).-por la cantidad de enlaces formados c).-por la diferencia de electronegatividad   31.- cuando cada átomo que forma el enlace aporta uno de los electrones que lo conforman Covalente sencillo       Tabla periódica La tabla periódica actual está dividida e 7 periodos horizontales y 18 grupos o familias. Los grupos se numeran del 1 al 18 aunque se usan las numeraciones del IA al VIIIA para los que suelen llamarse elementos representativos, y del IB al VIIIB para los elementos llamados de transición Existen reglones para acomodar las llamadas series de los lantánidos y actínidos. Familia 1à   metales alcalinos Familia 2à   metales alcalinotérreos Familia 13à un metaloide y metales blandos o ligeros Familia 14à no metales, metaloides y metales blandos Familia 15à Familia 16à calcógenos Familia 17à halógenos Familia 18à gases nobles o inertes Formulas y procedimientos   Modelo atómico de bohr 1913, basándose en los análisis espectrales;                                                           Numero del orbital Nombre del elemento              1-2-3 – 4 – 5 – 6 - 7 Capacidad de electronesà     2-8-18-32-32- 18–8   Ejemplos con el sodio -Na- Configuración electrónica 11Na  1s2 2s2 2p6 3s1 Configuración electrónica con kernel 11Na(10Ne 1s2 2s2 2p6) 3s1 Configuración electrónica grafica 11Na A B    AB     AB    AB   AB   B                                                                                                 1s     2s     2px   2py 2pz 3s     Enlaces químicos Son las fuerzas que mantienen unidos a los átomos para dar origen a las diferentes estructuras moleculares de los compuestos químicos.   Valencia: es la capacidad de combinación que tiene un átomo de un elemento y está en función del número de electrones desapareados que tenga en su configuración electrónica   Numero de oxidación: es la carga eléctrica que aparece cuando un elemento ha perdido o ganada electrones. Ejemplos:        +8-8=0  +1 +1=0      +2+6                   +3+5-8=0  NaCl            +1                        +1+5-2=0                      H2SO4                   H3 P O4       Propiedades de las sustancias dependiendo del tipo de enlace que las forman -Sustancias iónicas La mayoría son sólidos Elevado punto de fusión Se disuelven en solventes polares (agua) En estado fundido o disuelto conduce electricidad -sustancias covalentes La mayoría son gases, también líquidos y sólidos con bajo punto de fusión Son insolubles en solventes polares Los líquidos o sólidos fundidos no conducen electricidad -enlace iónico Unión entre dos especies iónicas de carga opuesta Llamado también electrovalente o salino -enlace covalente Dos átomos se unen cuando entre ellos comparten uno o más pares de electrones Se dividen en: -enlace covalente simple Es aquel que se forma cuando dos átomos se unen por medio de un par de electrones: MoléculaàCl2 à  -enlace covalente doble o coordinado Se forma cuando dos átomos se unen por medio de dos pares de electrones CO2à -enlace covalente triple Se forma cuando dos átomos se unen por medio de tres pares de electrones C2H2à   Es difícil saber cuántos enlaces covalentes se van a presentar y de qué manera se pueden acomodar. Sin embargo, existen algunas reglas sencillas que nos indican el número de enlaces a es el numero de electrones que debe tener un elemento en la última capa de valencia (8), a acepción del H, que debe tener 2 b es el número total de electrones que cada átomo tiene en su capa de valencia n es el numero de pares electrones compartidos   n= a-b        2 Ejemplo:               O2 a=2x8=16 b=6+6=12     16-12 = 2 n=2                    2 ----------------------------------------------- Cl2 a= 8x2=16 b= 7+7=14   16-14 = 1 n= 1                  2    CCl4   a= 8x4= 32 8x1=8   = 40 b= 7+7+7+7= 28+4 = 32       40-32= 4 n= 4                                                                    2                                  Nomenclatura de la química orgánica   1.-óxidos Notación Metal+ oxigeno = MmO-2 Nomenclatura Oxido+ de+ metal   2.-Hidróxidos Notación Metal+ hidróxido (OH)-1 si el metal tiene valencia mayor que 1 al cruce de valencias radical OH se encierra entre                                paréntesis Nomenclatura  Hidróxido+ de+ metal (terminación oso para menor valencia, ico para la mayor valencia)   3.-Sales Binarias (compuestos que al reaccionar un acido con un hidróxido desprendiéndose agua) Metal+No metal= MX ejemplo: HCl+ NaOHà NaCl+H2O  Pueden ser haluros y oxisales   -Haluros:  Notación Metal+ no metal Nomenclatura No metal+ uro +de+ metal   4.-Hidruros metálicosà metal+ Hidrogeno Cuando el metal presenta más de una valencia: A las palabras hidruro se le antepone el prefijo griego que indique el número de hidrógenos, seguida del nombre del metal: FeH2 Dihidruro de hierro   5.-Hidruros no metálicosà No metal+ Hidrogeno Se dividen en 2 tipos: -Hidrácidos -hidrácidos Notación Hidrogeno+ No metal Nomenclatura Acido+ raíz del no metal+ hídrico (HCl acido clorhídrico)     -Hidruros No metal+ Hidrogeno Nomenclatura Hidruro+ de+ no metal   6.-Anhídridos No metal+ oxigeno Nomenclatura No metal+ oxigeno a)      a la p. oxido se le agrega el prefijo griego, seguida del no metal, anteponiéndole a éste el prefijo que nos indicará la valencia del no metal:          Cl2O3 b)      a la palabra anhídrido se le agrega el nombre del no-metal, seguida del número romano de la valencia del no-metal:  Cl2O3 anhídrido de claro III c)      a la palabra anhídrido seguida del no metal con el prefijo o terminación que le corresponda, de acuerdo con la siguiente tabla:  Cl2O3 anhídrido cloroso                             III    IV   V   VI   VI                                                         per-ico     -      -     -     -    7                                                                 ico            3    4     5     6   5                                                                oso           1    2     3     4   3                                                                hipo-oso -     -     1      2   1           7.-Oxácidos 1 hidrogeno+ no metal + 1 oxigeno Nomenclatura a)a la palabra acido se le agrega el nombre del no-metal con el prefijo y la terminación que le corresponda según la tabla de arriba b)a la palabra acido se le agrega el prefijo meta1 piro4 u orto3 seguidas del nombre del no-metal con la terminación, según la tabla escrita antes HPO      Acido metafosforoso H4P2O5 Acido pirofosforoso   Oxisales Metal+ no metal + 1 oxigeno           Me faltan     Radicales Formula Valencia Nombre NO3 -1 nitrato NO2 -1 nitrito CO3 -2 carbonato CO2 -2 carbonito SO4 -2 sulfato SO3 -2 sulfito PO4 -2 fosfato PO3 -3 fosfito MnO4 -1 permanganato SiO3 -2 silicato AlO3 -3 aluminato CrO4 -2 cromato Cr2O7 -2 Dicromato Cl2 -1 Ipoclorito ClO2 -1 Clorito ClO3 -1 Clorato ClO4 -1 Perclorato BrO -1 Ipobromito BrO2 -1 Bromito BrO3 -1 Bromato BrO4 -1 Perbromato IO -1 Ipoiodito IO2 -1 Iodito IO3 -1 Iodato IO4 -1 Iperiodato OH -1 Hidróxido CN -1 Cianuro NH4 -1 Amonio   Balanceo de ecuaciones   Balancear una ecuación es equilibrar o calcular los coeficientes que nos ppermiten igualar las cantidades de cada átomo en los reactantes con los productos. Existen varios métodos de balanceo: Tanteo, Algebraico e Ion electrón                         Método de tanteo: Es el método más sencillo para balancear y se utiliza en ecuaciones que tienen hasta cinco y seis compuestos. Pasos: 1.- Se anotan los compuestos de la reacción. 2.- Se anota una raya a cada compuesto. 3.- Se calcula y anota un numero a uno de los compuestos, generalmente se utiliza el 2, si no resulta con el se pueden utilizar el  4 o el 6. 4.- Se escoge un elemento un elemento en el que el compuesto donde se anotó el numero y se multiplica por el subíndice para saber cuantos átomos hay de dicho elemento. 5.- Se repite este procedimiento con todos los elementos de la ecuación y cuando algún. elemento no resulta se borran todos los coeficientes y se vuelve a empezar con otros números. Ejemplo: Zn+HClàZnCl2+H2 2 Zn+4 HClà2 ZnCl2+2 H2 Comprobación: 2 Zn=2 Zn 4 Cl= 4Cl 4 H= 4 H --------------------------------------- Método algebraico Consiste el plantear una ecuación química por cada elemento químico de la reacción y se hace de la siguiente forma: 1.- Se escribe la ecuación química. 2.-se le asigna una letra a cada compuesto de la ecuación. 3.-utilizando las letras asignadas se plantean una ecuación química indicando cuantos átomos hay de un elemento en cada compuesto. 4.-se separan los compuestos de los reactantes con los productos con el signo de igual (=). 5.-se plantea una ecuación por cada elemento, considerando su cantidad de átomos y la letra donde se encuentra. 6.-a la letra que más se repite se le asigna un número. 7.-se sustituye el valor de la letra en una ecuación donde se pueda conocer otra letra diferente 8.-se van sustituyendo las letras obtenidas en las ecuaciones hasta que no quede una sin despejar. Nota: en algunos casos queda una ecuación con dos letras, se busca formar dos ecuaciones con las dos letras y se resuelve por ecuaciones simultáneas o sustitución. 9.-los resultados de cada letra serán los coeficientes de los compuestos de la ecuación. Ejemplo: 3H2SO4+2Bi(OH)3à1Bi2(SO4)3+6H2O     A               B                  C              D H    2A+3B=2D S     1A=3C  O    4A+3B=12C+1D Bi   1B=2C   1A=3(1)       1B=26      2A+3B=2D                                1A=3            1(2)=2C   2(3)+3(2)= 2D A=3/1= 3     2=2C        6+6=2D                      2/2= 1       12/12= 2   2=D: D=6         A=3 B=2 C=1 D=6   Comprobación: 12H=12H 3S=3S 18O=18O 2Bi=2Bi   Método Redox En una reacción química los elementos de los compuestos pueden sufrir cambios en sus valencias y estos cambios nos permiten equilibrar o balancear una ecuación. Oxidación: se dice que un elemento se oxida su aumenta sus números de valencias y si comparamos su cambio en una recta numérica veremos que avanza de izquierda a derecha. Reducción: un elemento se reduce cuando disminuye sus números de valencias positivas y si comparamos su cambio en una recta numérica veremos que se desplaza de derecha a izquierda. Para balancear una ecuación química por el método Redox se hace lo siguiente: 1.-se anota la ecuación. 2.-se anota 1 raya a cada lado. 3.-se determina la valencia de cada elemento, aplicando lo siguiente: a).-cuando un elemento está solo su valencia es 0 b).-el oxigeno trabaja con valencia con -2 c).-el hidrogeno trabaja con valencia +1 d).-los metales son positivos (+) e).-no metales pueden ser positivos o negativos f).-la suma de valencias positivas y negativas son iguales a 0 4.-se compara la valencia de cada elemento que tiene en los reactantes con la valencia que tiene en sus productos 5.-se escoge los 2 elementos cuya valencia cambió y se compara con una recta numérica 6.-los resultados obtenidos se cruzan y se colocan como coeficientes 7.-se balancea por tanteo el resto de la ecuación Ejemplo: Fe+O2àFe2O3 _Fe+_O2à_F e2O3   Fe 3x1   O2 2x2                        Fe oxida en 3  Fe4        O3                                O reduce en 2                                       Oxida     -765432101234567+    Reduce                 Definiciones unidades II ,III y IV Las propiedades químicas de los elementos están en función periódica de sus números atómicos: R=ley periódica   Se considera como la distancia promedio que existe entre el centro del núcleo y del electrón mas lejano R= radio atómico   Es la energía necesaria para extraer un electrón de un átomo neutro para formar un catión R= potencial de ionización   Es la energía que libera un átomo neutro gaseoso para adquirir un electrón y formar un anión R= afinidad electrónica   Atracción relativa de los electrones de un enlace químico R= electronegatividad   Son los cambios químicos que sufre la materia R= reacción química   Es la representación escrita en símbolos de una reacción química R= ecuación química   Carga que adquiere un átomo al ganar o perder electrones al formar un compuesto determinado R= numero de oxidación   Medida de calor interno de un cuerpo o de una sustancia R= entalpía   Variación de la concentración de una sustancia respecto del tiempo en el transcurso de una reacción química R= velocidad de reacción