La materia lomce by CARMEN BONET

CARMEN BONET

FISICA Y QUÍMIC A 2º ESO

LA MATERIA

FÍSICA Y QUÍMICA | Carmen Bonet

CARMEN BONET

Contenido

MATERIA Y SISTEMAS MATERIALES ............................................................................................................................4 PROPIEDADES DE LA MATERIA ...................................................................................................................................5 PROPIEDADES GENERALES DE LA MATERIA .......................................................................................................5 PROPIEDADES ESPECÍFICAS DE LA MATERIA .....................................................................................................6 ESCALAS DE OBSERVACIÓN ............................................................................................................................................7 LOS CAMBIOS DE ESTADOS DE LA MATERIA ..............................................................................................................7 ÁTOMOS Y MOLÉCULAS EN MOVIMIENTO MODELO CINÉTICO-MOLECULAR ...................................................8 ÁTOMOS, MODELOS ATÓMICOS, MOLÉCULAS Y REDES ATÓMICAS ....................................................................9 MODELOS ATÓMICOS ....................................................................................................................................................9 MOLÉCULAS Y REDES .................................................................................................................................................. 12 EL SISTEMA PERIÓDICO .................................................................................................................................................. 13 GRUPOS DE LA TABLA PERIÓDICA ........................................................................................................................... 15 PROPIEDADES DE LA TABLA PERIÓDICA................................................................................................................ 15 NOMENCLATURA Y FORMULACIÓN DE CUERPOS SIMPLES Y DE COMBINACIONES BINARIAS ............................................................................................................................................................................................... 16 LA VALENCIA ................................................................................................................................................................. 16 LOS CUERPOS SIMPLES ................................................................................................................................................ 16 LOS CUERPOS COMPUESTOS. LAS COMBINACIONES BINARIAS....................................................................... 17 REACCIONES QUÍMICAS ................................................................................................................................................. 24 LEY DE LAVOISIER O LEY DE CONSERVACIÓN DE LA MASA ............................................................................ 26 AJUSTE DE REACCIONES QUÍMICAS ........................................................................................................................ 26

CARMEN BONET

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MATERIA Y SISTEMAS MATERIALES

Todo lo que nos rodea está hecho de materia. Todo aquello que en el universo tiene masa y ocupa un lugar en el espacio está hecho de materia. El aire de la habitación en la que estudias, los objetos que te rodean, el ordenador, tú mismo, tu bocadillo...

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Un sistema material es un cuerpo formado por una cantidad finita de materia. En el que los componentes que lo forman están relacionados entre sí y que tiene propiedades que son propias del sistema y no de sus constituyentes. Ejemplos de sistemas materiales son: la luna, las rocas, el aire, el sol...

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Cada tipo de materia es una sustancia. Las sustancias pueden aparecer aisladas del resto, es decir en estado puro. Se dice que son sustancias puras. Ejemplos de sustancias puras son: el agua, el oxígeno del aire, el cloruro sódico (sal de mesa), el cuarzo, el hierro, el oro, la plata, el diamante...

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En la naturaleza existen dos tipos de sustancias puras: los elementos químicos o cuerpos simples y los cuerpos compuestos o combinaciones químicas. 

Los cuerpos simples son aquellas sustancias que no pueden descomponerse en otras más simples ya que están formadas por átomos iguales. Ejemplos son el oxígeno, el hierro, el diamante, la plata.

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Los cuerpos compuestos son aquellas sustancias que pueden descomponerse en otras más simples, porque están formadas por átomos diferentes. Ejemplos son el agua que está formada por dos átomos de hidrógeno y una de oxígeno, la glucosa que está formada por átomos de carbono, oxígeno e hidrógeno, la sal que está formada por átomos de cloro y de sodio.

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Muchas veces las sustancias suelen aparecer mezcladas con otras sustancias, formando lo que se conoce con el nombre de mezcla. Ejemplos de mezclas son: la atmósfera, la corteza terrestre, el agua de los ríos, el agua de los océanos, un ser vivo...

Agua

Cuarzo

Aire

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PROPIEDADES DE LA MATERIA La materia se caracteriza por presentar dos tipos de propiedades: las propiedades generales de la materia y las propiedades específicas. A continuación vamos a desarrollar cada una de ellas.

PROPIEDADES GENERALES DE LA MATERIA Son aquellas que dependen de la cantidad de materia que forma un cuerpo o un sistema material; las propiedades generales son la masa y el volumen. La masa es la cantidad de material que forma a un cuerpo o a un sistema material. Es una magnitud que se mide con una báscula. La unidad en la que se mide la masa en el S.I. es el gramo. Aunque se utilizan múltiplos como el Decagramo (Dg), el Hectogramo (Hg) y el Kilogramo (Kg). También submúltipos como el decigramo (dg), el centigramo (cg) y el miligramo (mg). Realiza las actividades que se proponen en los siguientes enlaces. Podrás aprender cómo se mide la masa de los cuerpos sólidos y de los líquidos. http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/propiedad es/masa.htm http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/propiedad es/problema.htm El volumen es el lugar ocupado en el espacio, por un cuerpo o por un sistema material. Es una magnitud que se mide de diferente forma en función de que tengamos un cuerpo en estado sólido, en estado líquido, o en estado de gas. La unidad en la que se mide en el S.I. es el metro cúbico ( m 3 ); aunque también se puede medir en unidades de capacidad como el litro y multipos y submúltiplos de éste. La relación entre ambas unidades es: 1 metro cúbico = 1 decilitro dl. El volumen de un gas, depende del volumen del recipiente que los contiene, por que los gases no tienen volumen constante y adoptan el volumen del recipiente que los contiene. El volumen de un líquido se mide vertiendo el líquido en un recipiente calibrado, como por ejemplo una probeta. El volumen de un sólido regular se mide utilizando fórmulas matemáticas, propias del cuerpo regular que más se aproxime al sólido. Si el sólido es irregular se mide, introduciéndolo en una probeta, en la que inicialmente se ha medido un volumen inical de líquido; al introducir el sólido regular en él, es líquido se desplaza hacia arriba en el recipiente, produciéndose un aumento de volumen (volumen final). La diferencia entre el volumen final y el volumen inicial, es el volumen del sólido irregular. A continuación tienes un video, que te permite estudiar con más detalle lo que se ha explicado anteriormente. https://youtu.be/xjn0V-ByT70

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Realiza las actividades que se proponen en los siguientes enlaces. Podrás aprender cómo se mide la masa de los cuerpos sólidos, regulares e irregulares, de los líquidos. http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/propiedad es/volumen.htm

PROPIEDADES ESPECÍFICAS DE LA MATERIA Las propiedades características o específicas de la materia depende del tipo de sustancia o sustancias, no de la cantidad de materia; por lo tanto se utilizan para diferenciar a los diferentes tipos de sustancias. Las más importantes son: 

La dureza que es la resistencia que ofrece un cuerpo a ser rayado. La dureza de un cuerpo se mide utilizando la escala de Mohs.

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La elasticidad que es la propiedad que tienen algunos cuerpos sólidos de estirarse cuando son sometidos a una fuerza, y la de recuperar su forma normal, cuando la fuerza cesa. Por ejemplos la goma

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Punto de fusión, que es la temperatura a la que una sustancia pasa de estado sólido a estado líquido; es decir la temperatura a la que funde. Por ejemplo la temperatura de fusión del agua es de 0º C.

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El brillo que es el aspecto que ofrece la superficie de cuerpo cuando refleja la luz. Por ejemplo la pirita tiene brillo metálico.

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Conductividad eléctrica y térmica que es la capacidad de conducir la corriente eléctrica y el calor, respectivamente. Todos los metales son buenos conductores de la electricidad y del calor.

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La maleabilidad es la propiedad de estirar en láminas. Los metales son maleables.

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Ductilidad que es la capacidad de una sustancia para formar hilos. Los metales son dúctiles.

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La resistencia que es la propiedad que tienen algunas sustancias de no romperse cuando se les somete a una fuerza. Los metales son resistentes a la rotura.

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La densidad, que es una magnitud derivada de la masa y del volumen. Cada sustancia tiene una densidad propia; por ejemplos la densidad del agua es igual a 1g/cc; quiere decir que un gramo de agua ocupa un volumen igual a un centímetro cúbico.

Realiza las actividades sobre la densidad que se proponen en el siguiente enlace y aprenderás mucho más sobre la densidad: http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/propiedad es/densidad.htm

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ESCALAS DE OBSERVACIÓN

IDEAS BÁSICAS 

A nuestro alrededor existen multitud de objetos que podemos ver a simple vista, con nuestros propios ojos; se trata del macrocosmos (mundo grande). La luna, un coche, la arena, un río, una montaña, un árbol. Para poder ver una parte importante del macrocosmos necesitamos aparatos como los telescopios.

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Todo aquello que es muy pequeño y que no podemos verlo con nuestros ojos forma parte del microcosmos (mundo pequeño). Los átomos, las células, las moléculas forman parte del microcosmos. Para poder ve el microcrosmos hemos de utilizar aparatos tecnológicos, como los microscopios. Las unidades que se utilizan para medir este universo microscópico son diferentes que las que utilizamos habitualmente.

LOS CAMBIOS DE ESTADOS DE LA MATERIA 

La materia se presenta en tres estados de agregación, el estado sólido, el líquido y el gaseoso. La materia puede experimentar cambios de estado.

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En el estado sólido la materia se caracteriza por tener forma y volumen constante.

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En el estado líquido la materia se caracteriza por tener forma variable y volumen constante. Se adapta a la forma del recipiente que lo contiene.

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En el estado líquido la materia se caracteriza por tener forma y volumen variables.

CAMBIOS DE ESTADO DE LA MATERIA AL HACER VARIAR LA TEMPERATURA DE LA MATERIA

CARMEN BONET 

Utilizando la información de la imagen enumera los cambios de estado que se producen al variar la temperatura de un cuerpo y defínelos.

En el siguiente enlace podrás comprobar los cambios de estado que has descrito. Para poder estudiarlos escoge los cambios macroscópicos. http://conteni2.educarex.es/mats/14342/contenido/

ÁTOMOS Y MOLÉCULAS MODELO CINÉTICO-MOLECULAR

MOVIMIENTO

IDEAS BÁSICAS Vamos a estudiar el modelo cinético-molecular de la matería. Basándonos en la teoría atómica, vamos a explicar la existencia de los tres estados de la materia, y los cambios de estado relacionados con la ganancia o pérdida de energía de las moléculas. ESTADO GASEOSO Cliquea en el título superior y verás una animación en la que podrás comprobar lo que se explica a continuación. 

Los gases están formados por muchísimas partículas (átomos o moléculas) que se mueven rápidamente, en todas las direcciones, de forma aleatoria, chocando entre sí y contra las paredes del recipiente que los contiene.

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Recordemos que los gases no tienen forma fija, ni volumen constante, se adaptan en la forma del recipiente que los contiene. Todo esto se justifica muy bien con la libertad de la que disponen sus moléculas.

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Las partículas de los gases tienen muchas energía interna. Si la temperatura del gas aumenta, aumenta la energía de sus partículas, por lo que sus movimientos serán más rápidos y los choques serán más intensos.

ESTADO LÍQUIDO Cliquea en el título superior y verás una animación en la que podrás comprobar lo que se explica a continuación. 

Los líquidos están formados por partículas (átomos o moléculas) que se deslizan unas sobre otras, están juntas y se mueven continuamente, pero de formas más lenta que los gases. Este comportamiento justifica que los gases tengan volumen constante y forma variable.

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Las partículas de los líquidos tienen menos energía interna que las partículas que los gases. Por lo tanto la temperatura de los líquidos es menor que la de los gases.

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ESTADO SÓLIDO Cliquea en el título superior y verás una animación en la que podrás comprobar lo que se explica a continuación. 

Las partículas de los sólidos (átomos o moléculas) están cohesionadas, unidas entre sí, como dispuestas en una red rígida, en la que ocupan posiciones fijas; no se mueven pero si vibran en sus posiciones. Esto explica el hecho de que tengan volumen y forma constante.

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Las partículas de los sólidos tienen menos energía interna que la de los gases y líquidos; por lo que la temperatura de los sólidos es menor que la de sólidos y líquidos.

En el siguiente enlace puedes observar cómo se producen los cambios de estados y su relación con la temperatura de los cuerpos. Haz una breve descripción. http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/estados/ca mbios.htm

ÁTOMOS, MODELOS ATÓMICOS, MOLÉCULAS Y REDES ATÓMICAS MODELOS ATÓMICOS IDEAS BÁSICAS 

Demócrito de Abdeda, filósofo griego de la antigüedad, pensaba que la materia estaba formada por unas esferas muy pequeñas, a las que llamó átomos. Los átomos eran lo más pequeño que formaba la materia, por lo tanto eran indivisibles.

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A finales del siglo XVIII, John Dalton, científico inglés, propuso un modelo atómico para explicar la estructura de la materia. El modelo atómico de Dalton se resume en los siguientes postulados: o

La materia está formada por unas partículas indivisibles llamadas átomos.

Todos aquellos átomos que son iguales pertenecen al mismo elemento químico.

Todos aquellos átomos que no son iguales pertenecen a diferentes elementos químicos.

CARMEN BONET o

Los átomos de diferentes elementos químicos se combinan entre sí, mediante proporciones de número enteros y sencillos, para formar compuestos químicos. La molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.

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A finales del siglo XIX, Ernest Rutherford propuso su modelo atómico, que se resume en los siguientes puntos. o

Los átomos son divisibles. Están formados por dos partes: el núcleo y la corteza.

El núcleo se encuentra en el centro de átomo, ocupa un espacio muy pequeño y está formado de protones y neutrones. Los protones son partículas subatómicas de carga positiva, y los neutrones son partículas subatómicas sin carga eléctrica. La masa de los protones y neutrones es muy parecida, es aproximadamente igual al 1 uma (unidad de masa atómica). El núcleo tiene la mayor parte de la masa del átomo, es por lo tanto muy denso.

La corteza se encuentra en la períferia del átomo. En ella se encuentran los electrones, que giran a una gran velocidad alrededor del núcleo, describiendo órbitas. Los electrones tienen una masa despreciable y carga eléctrica negativa. Entre el núcleo y la corteza hay un "gran vacio".

El átomo de Rutherford se asemeja a un sistema solar en miniatura.

ÁTOMO DE RUTHERFORD 

Todos los protones, neutrones y electrones de todos los átomos son iguales y todos los átomos tienen la misma estructura. Entonces ¿qué es lo que hace que los átomos sean distintos? La respuesta hay que buscarla en el número de protones que tiene un átomo en su núcleo. Todos los átomos que son iguales tienen el mismo número de protones.

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Se define número atómico (Z) como el número de protones que tiene un átomo en su núcleo. Si un átomo tiene dos protones, su número atómico será 2 (Z = 2). Todos los átomos con número atómico 2 serán iguales. Existen unos 114 tipos de átomos diferentes que se diferencian en sus números atómicos. Todos estos átomos están representados en la tabla periódica de los elementos químicos.

CARMEN BONET 

El número de protones es igual al número de electrones de la corteza del átomo. Por lo tanto el número atómico también informa del número de electrones que hay en la corteza. El número de neutrones no tiene porque ser igual al número de protones.

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El número másico (A) es el número de protones más el número de neutrones.

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Los isótopos son átomos iguales, por lo tanto tienen el mismo número atómico, pero se diferencian en el número de neutrones que presentan en el núcleo.

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Los isótopos se representan de la siguiente forma: o

Como puedes observar en la imagen hay dos formas de representarlos. Una de ellas es utilizando el símbolo del elemento (tipo de átomo). Se coloca en el lado inferior izquierdo del símbolo el número atómico y en el lado superior izquierdo el número másico.

La otra forma es escribiendo el nombre del elemento (tipo de átomo) y separado de él mediante un guión el número másico. Observa todo esto en la imagen inferior.

Representación de los isótopos 

Ejemplos de isótopos son:

ISÓTOPOS DE HIDRÓGENO

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ISÓTOPOS DE CARBONO

ISÓTOPOS DE LITIO

MOLÉCULAS Y REDES IDEAS BÁSICAS 

Casi todos los átomos son inestables, para encontrar estabilidad se unen con otros átomos, que pueden ser iguales o diferentes. La unión entre átomos se realiza mediante lo que se conoce mediante enlace químico. Si se unen un número de átomos discreto lo que se obtienen son moléculas. Si por el contrario se unen muchos átomos, formando redes de un número muy grande de átomos, se obtienen redes atómicas. Además hay que añadir que si los átomos que se unen son iguales se obtienen moléculas o redes de cuerpos simples. Si por contrario se unen átomos diferentes se obtienen moléculas o redes de un cuerpo compuesto.

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Las moléculas y las redes se representan mediante fórmulas. Las fórmulas están formadas por símbolos acompañados de subíndices. Los símbolos representan a los tipos de átomos que se unen; los subíndice indican las proporciones en las que se encuentran los átomos. En la fórmula de las moléculas de agua hay un 2 acompañando al símbolo de H, lo que indica

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que hay dos átomos de este tipo; no hay ningún subíndice al lado del O, lo que indica que hay un solo átomo de este elemento.

RED ATÓMICA DEL CLORURO SÓDICO 

RED ATÓMICA DEL CARBONO

En estas imágenes tienes ejemplos de cuerpos simples, que son redes como el diamante; y otros que están formados por moléculas como el oxígeno. Igualmente tienes ejemplos de cuerpos compuestos que son redes, como el cloruro sódico y otros que están formados por moléculas, como el dióxido de carbono.

MOLÉCULA DE OXÍGENO

MOLÉCULA DE DIÓXIDO DE CARBONO

EL SISTEMA PERIÓDICO IDEAS BÁSICAS 

El sistema periódico de los elementos recoge todos los tipos átomos descubiertos. Para ordenarlos se les colocan según el orden creciente de sus números atómicos. Esta idea fue propuesta por Dimitri Mendeléiev.

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Este criterio de ordenación ha permitido colocar en la misma columna a aquellos tipos de átomos que tienen las mismas propiedades, formándose así los grupos de la tabla periódica.

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GRUPOS DE LA TABLA PERIÓDICA 

En la tabla periódica encontramos 18 filas y 7 columnas.

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A continuación tienes una relación de los grupos de la tabla periódica, de los elementos que los forman, sus símbolos, y de la posición de estos en la misma.

GRUPOS DE LA TABLA PERIÓDICA (COLUMNAS) ALCALIN OS Fila 1 Fila 2 Fila 3 Fila 4 Fila 5 Fila 6

Litio Li Sodio Na

ALCALINO TERRESOS Berilio Be

TERREOS

CARBON OIDEOS

NITROGEN OIDEOS

ANFÍGENOS

HALÓGE NOS

GASES NOBLES

Boro B

Carbono C

Nitrógeno N

Oxígeno O

Fluor F

Helio He

Magnesio Mg Calcio Ca

Alumnio Al Galio Ga

Silicio Si

Fósforo P

Azufre S

Cloro Cl

Neón Ne

Arsénico As

Selenio Se

Bromo Br

Argón Ar

Estroncio Sr

Indio In

Germanio Ge Estaño Sn

Antimonio Sb

Teluro Te

Iodo I

Kriptón Kr

Bario Ba

Talio Tl

Plomo Pb

Bismuto Bi

Polonio Po

Astato At

Xenón Xe

Potasio K Rubidio Rb Cesio Cs Radio Ra

Radón Rn

Francio Fr 

Otros elementos: Hierro (Fe), Cobalto (Co), Niquel (Ni), Plata (Ag), Platino (Pt), Oro (Au), Cobre (Cu), Cromo (Cr), Cadmio (Cd), Iridio (Ir), Cinc (Zn), Manganeso (Mn), Mercurio (Hg).

PROPIEDADES DE LA TABLA PERIÓDICA 

Los elementos de la tabla periódica se caracterizan por tener diferentes propiedades químicas. Nosotros vamos a estudiar la electronegatividad y la electropositividad.

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La electronegatividad es la capacidad que tienen los átomos de algunos elementos químicos a captar electrones. Los átomos que tienen esta propiedad son electronegativos y no metales. Elementos electronegarivos son: fluor, cloro, bromo, iodo, astato, oxigeno, azufre, selenio, teluro, nitrógeno, fósforo, arsénico, carbono, silicio, boro.

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La electropositividad es la capacidad que tienen los átomos de algunos elementos químicos a ceder electrones. Los átomos electropositivos son metales y como ejemplos podemos poner a cualquier otro elemento de la tabla periódica, exceptuando a los gases nobles.

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El hidrógeno puede actuar de elemento electronegativo y de electropositivo. Todo depende de con que tipo de átomos se combine.

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NOMENCLATURA Y FORMULACIÓN DE CUERPOS SIMPLES Y DE COMBINACIONES BINARIAS IDEAS BÁSICAS 

Los átomos se unen entre sí, para formar cuerpos simples o compuestos.



Los cuerpos simples están formados solamente por un tipo de átomos.

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Las combinaciones binarias están formadas por dos átomos diferentes.

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Las combinaciones ternarias están formadas por tres tipos diferentes de átomos. Nosotros vamos a estudiar las combinaciones binarias.

LA VALENCIA 

Es el número de electrones que los átomos comparten, ceden o captan en los enlaces químicos que forman. Hay átomos que tienen más de una valencia, pudiendo actuar con cada una de ellas en diferentes situaciones.

TABLA CON LAS VALENCIAS MÁS FRECUENTES ALCALIN OS

TERREOS

CARBON OIDEOS

NITROGEN OIDEOS

ANFÍGENOS

HALÓGE NOS

GASES NOBLES

Litio 1

ALCALINO TERRESOS Berilio 2

Boro 3

Fluor 1

Helio He

Magnesio 2

Alumnio 3

Nitrógeno 1,3,5 Fósforo 3,5

Oxígeno 2

Sodio 1

Carbono 2,4 Silicio 4

Azufre 2,4,6

Neón Ne

Calcio 2

Galio 3

Arsénico 3,5

Selenio 2,4,6

Estroncio 2

Indio 3 Talio

Antimonio 3,5 Bismuto 3,5

Teluro 2,4,6

Bario 2

Germanio 2,4 Estaño 2,4 Plomo 2,4

Cloro 1,3,5,7 Bromo 1,3,5,7 Iodo 1,3,5,7 Astato 1,3,5,7

Potasio 1 Rubidio 1 Cesio 1

Polonio 2,4,6

Radio 2

Argón Ar Kriptón Kr Xenón Xe Radón Rn

Francio 1

Otros elementos: Hierro (2,3), Cobalto (2,3), Niquel (2,3), Plata (1), Platino (2,4), Oro (1,3), Cobre (1,2), Cromo (2,3,6), Cadmio (2), Iridio (2), Cinc (2), Manganeso (2,4,4,6,7), Mercurio (1.2).

LOS CUERPOS SIMPLES 

Son los que están formados por un solo tipo de átomos. A continuación tienes algunos ejemplos, con las fórmulas que los representan y su nombre:

FÓRMULA

NOMENCLATURA DE COMPOSICIÓN

dinitrógeno

dióxigeno

trióxigeno

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octoazufre

dihidrógeno

LOS CUERPOS COMPUESTOS. LAS COMBINACIONES BINARIAS IDEAS BÁSICAS Son los que están formados por dos tipos de átomos diferentes. Vamos a estudiar a los siguientes grupos: los haluros de oxígeno, los óxidos no metálicos, los óxidos metálicos, los hidruros metálicos, los hidruros no metálicos, los ácidos hidrácidos y las sales neutras. Recuerda la escala de electronegatividad, la necesitas para poder formular los compuestos: F, Cl, Br, I, O, S, Se, Te, H, N, P, As, Sb, C, Si, B, Metales.

1) Haluros de oxígeno 

Son combinaciones binarias entre el oxígeno y los elementos electronegativos del grupo de los halógenos.

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En estas combinaciones, los elementos del grupo de los halógenos son más electronegativos que el oxígeno.



Se formulan colocando a la izquierda de la fórmula el símbolo del elemento menos electronegativo, en este caso el oxígeno, y en la derecha el símbolo del elemento más electronegativo, que puede ser el de cualquiera de los halógenos, dando así lugar a los diferentes haluros de oxígeno que existen. (Símbolo del oxígeno) O F (Símbolo del halógeno)



A continuación se piensa en las valencias de cada uno de ellos; para el oxígeno la valencia es 2; para los halógenos, cualquiera de las valencias que presentan.

Se escriben como

subíndices, intercambiándolas. Si es posible simplificarlos, es obligatorio. O2 F1 Se intercambian

O F2

En este caso no se pueden simplificar. 

Se nombran mediante la nomenclatura de composición, que está basada en la composición química de los compuestos que se van a nombrar. Esta dice que primero se nombra al elemento electronegativo, al que se le añade la terminación –uro, seguido de la palabra oxígeno.

CARMEN BONET 

La nomenclatura de composición utilizar prefijos indicativos del valor de los subíndices que acompañan a cada uno de los símbolos en la fórmula. Entonces la nomenclatura de composición se llama sistemática. Los prefijos son: mono, di, tri, tetra, penta, hexa…, en función de que los prefijos sean respectivamente, 1,2,3,4,5,6… El prefijo mono se considera reiterativo y no se utiliza. Ejemplo:

Fórmula Nombre según la nomenclatura de composición O F2

Difloruro de oxígeno

2) Óxidos no metálicos o óxidos ácidos  Estas combinaciones binarias resultan de la unión de un no metal (excepto los halógenos) y el oxígeno. En este caso los elementos que se combinan con el oxígeno son: el carbono, el silicio, el nitrógeno, el fósforo, el arsénico, el antimonio, el azufre, el selenio y el teluro.  En estas combinaciones el oxígeno es más electronegativos que los elementos con los que se combina, por lo que la posición de su símbolo en la fórmula va a ser la derecha. El símbolo del no metal con el que se combine, va en la izquierda. Observa el ejemplo: (Símbolo del no metal) C O (Símbolo del oxígeno) 

A continuación se piensa en las valencias de cada uno de ellos, para el oxígeno, en los óxidos, la valencia siempre es 2; el elemento electronegativo puede actuar con cualquiera

las

valencias

que

presenta.

escriben

como

subíndices,

intercambiándolas. Si es posible simplificarlos, es obligatorio. C4 O2 Se intercambian

Se simplifican

C2 O4 C O2

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nomenclatura se llama sistemática. Los prefijos son: mono, di, tri, tetra, penta, hexa…, en función de que los prefijos sean respectivamente: 1,2,3,4,5,6… El prefijo mono se considera reiterativo y no se utiliza. Ejemplo:

Fórmula CO2

Nombre según la nomenclatura de composición Dióxido de carbono

 Por el contrario la nomenclatura de composición puede utilizar la valencia del elemento, que se combina con el oxígeno, en número romanos y entre paréntesis, justo a continuación del nombre del no metal. Esta nomenclatura de composición se llama de Stock. Ejemplo:

Fórmula CO2

Nombre según la nomenclatura de composición Óxido de carbono (IV)

Repasa los siguientes ejemplos: Fórmulas

Sistemática De composición o estequiométrica (con prefijos multiplicadores) OCl2 O3Cl2 O5Cl2 O7Cl2 SO SO2 SO3 CO CO2 SiO2 B2O3 N2O NO NO2

Dicloruro de oxígeno Dicloruro de trioxígeno Dicloruro de Pentaoxígeno Dicloruro de Heptaoxígeno Monóxido de azufre Dióxido de azufre Trióxido de azufre Monóxido de carbono Monoóxido de carbono Dióxido de carbono Dióxido de silicio Trióxido de diboro Monóxido de dinitrógeno Óxido de nitrógeno Monóxido de nitrógeno Dióxido de nitrógeno

Stock De composición o estequiométrica (expresando el número de oxidación con números romanos)

Óxido de azufre (II) Óxido de azufre (IV) Óxido de azufre (VI) Óxido de carbono (II) Óxido de carbono (IV) Óxido de silicio (IV) Óxido de boro (III) Óxido de nitrógeno (I) Óxido de nitrógeno (II) Óxido de nitrógeno (IV)

3) Óxidos metálicos  Son combinaciones binarias entre átomos de oxígeno y átomos de metal.  El oxígeno es más electronegativo que cualquier metal, por lo que las fórmulas van a tener el símbolo del oxígeno a la derecha y el símbolo del metal a la izquierda. Observa el ejemplo:

CARMEN BONET

(Símbolo del metal) Fe O (Símbolo del oxígeno)  A continuación se piensa en las valencias de cada uno de ellos, para el oxígeno la valencia, en los óxidos, siempre es 2; el elemento metálico puede actuar con cualquiera de las valencias que presenta. Se escriben como subíndices, intercambiándolas. Si es posible simplificarlos, es obligatorio. Se intercambian

Fe2 O3 ( en este caso no se pueden simplificar)

 Se nombran mediante la nomenclatura de composición, que está basada en la composición química de los compuestos que se van a nombrar. Estos compuestos se nombran con la palabra óxido seguida del nombre en minúscula del elemento metálico con el que se combina.  La nomenclatura de composición puede utilizar prefijos indicativos del valor de los subíndices que acompañan a cada uno de los símbolos en la fórmula. Entonces la nomenclatura se llama sistemática. Los prefijos son: mono, di, tri, tetra, penta, hexa…, en función de que los prefijos sean respectivamente: 1,2,3,4,5,6… El prefijo mono se considera reiterativo y no se utiliza. Ejemplo:

Fórmula Fe2 O3

Nombre según la nomenclatura de composición Trióxido de dihierro

Fe2 O3 Óxido de hierro (III)

Repasa los siguientes ejemplos:

Fórmula

Sistemática

Stock

De composición o estequiométrica

(con prefijos multiplicadores)

(expresando el número de oxidación con números romanos)

BaO

Monoóxido de bario

Óxido de bario

Na2O

Monóxido de disodio

Óxido de sodio

Al2O3

Trióxido de dialuminio

Óxido de aluminio

CoO

Monóxido de cobalto

Óxido de cobalto (II)

Co2O3

Trióxido de dicobalto

Oxido de cobalto (III)

CuO

Monóxido de cobre

Óxido de cobre (II)

CARMEN BONET Cu2O

Monóxido de dicobre

Óxido de cobre (I)

FeO

Monóxido de hierro

Óxido de hierro (II)

Fe2O3

Trióxido de dihierro

Óxido de hierro (III)

PbO

Monóxido de plomo

Óxido de plomo (II)

CrO3

Trióxido de cromo

Óxido de cromo (VI)

Cr2O3

Trióxido de dicromo

Óxido de cromo (III)

MnO2

Dióxido de manganeso

Óxido de manganeso (IV)

4) Hidruros metálicos  Son combinaciones binarias entre el hidrógeno y un metal.  Para formularlos se coloca el símbolo del hidrógeno a la derecha de la fórmula y el del metal a la izquierda. Observa el ejemplo: (Símbolo del metal) Fe H (Símbolo del hidrógeno) 

A continuación se piensa en las valencias; la del hidrógeno siempre tiene el valor 1; el metal puede actuar con cualquiera de las que presente. Se colocan intercambiadas y escritas como subíndices. Se es posible, es obligatorio simplificar. El subíndice 1 no se escribe, se omite. Fe H2



Para nombrarlos se utilizan la nomenclatura de composición en sus dos versiones. Son nombrados con la palabra Hidruro seguida del nombre del metal. Las diferencias entre las dos versiones ya las conoces. A continuación tienes ejemplos: Sistemática

Fórmula

De composición o estequiométrica (con prefijos multiplicadores)

Stock De composición o estequiométrica (expresando el número de oxidación con números romanos)

CrH2

Dihidruro de cromo

Hidruro de cromo (II)

NaH

Hidruro de sodio

Hidruro de potasio

CaH2

Dihidruro de calcio

Hidruro de calcio

AlH3

Trihidruro de alumnio

Hidruro de aluminio

CARMEN BONET



BeH2

Dihidruro de Berilio

Hidruro de Berilio

CuH

Hidruro de cobre

Hidruro de cobre (I)

CuH2

Dihidruro de cobre

Hidruro de cobre (II)

5) Haluros de hidrógeno Son combinaciones de hidrógeno con un halógeno o con un anfígeno. En las fórmulas el símbolo del hidrógeno aparece en la izquierda y el del elemento no metálico en la derecha. La valencia del hidrógeno es siempre 1; el no metal en estas combinaciones actúa solamente con la menor de sus valencias. Como siempre se intercambian, se escriben como subíndices y se simplifican si se puede.



Para nombrarlos se utiliza la nomenclatura de composición. Los nombra utilizando el nombre del elemento no metálico, al que se le añade la terminación -uro; seguido de: de hidrógeno. La versión sistemática de esta nomenclatura como ya sabes utiliza los prefijos que ya conoces.



Se utilizan otras nomenclaturas como la tradicional.



A continuación tienes algunos ejemplos: Sistemática

Fórmula

De composición o estequiométrica

Tradicional (menos utilizada)

(con prefijos multiplicadores) HF

Fluoruro de hidrógeno

Ácido fluorhídrico

HCl

Cloruro de hidrógeno

Ácido clorhídrico

HBr

Bromuro de hidrógeno

Ácido bromhídrico

Ioduro de hidrógeno

Ácido iodhídrico

H2S

Sulfuro de hidrógeno

Ácido sulfhídrico

H2Se

Seleniuro de hidrógeno

Ácido selenhídrico

H2Te

Telururo de hidrógeno

Ácido telurhídrico

6) Hidruros volátiles  Son combinaciones del hidrógeno con un no metal menos electronegativo que él.  El símbolo del hidrógeno aparece a la derecha de la fórmula, y el del elemento a la izquierda. La valencia del hidrógeno siempre es 1; el elemento no metálico siempre actúa,

CARMEN BONET

en estas combinaciones con una única valencia. Para el carbono y el silicio es la 4; para el boro, el nitrógeno, el fósforo y el arsénico es la 3. Al igual que hemos hecho haciendo hasta ahora, las valencias se intercambian y se escriben como subíndices; estos se simplifican, si se puede. 

Se nombran con la nomenclatura de composición en su versión sistemática. También se utiliza la nomenclatura tradicional. Observa los ejemplos: Sistemática Tradicional De composición o estequiométrica

Fórmula

De Sustitución (nombre de hidruro progenitor)

(con prefijos multiplicadores) NH3

Trihidruro de nitrógeno

Amoníaco o Azano

PH3

Trihidruro de fósforo

Fosfano

AsH3

Trihidruro de arsenio

Arsano

SbH3

Trihidruro de antimonio

Estibano

CH4

Tetrahidruro de carbono

Metano

SiH4

Tetrahidruro de silicio

Silano

BH3

Trihidruro de boro

Borano

7) Sales binarias neutras  Son combinaciones entre un metal y un no metal.  En la fórmula el símbolo del metal se coloca a la izquierda y el símbolo del no metal a la derecha.  La valencia del no metal es siempre, en estas combinaciones, la que presenta frente al hidrógeno. La valencia del metal, puede ser cualquiera de las que presente.  Como siempre las valencias se intercambian, se colocan como subíndices y se simplifican si se puede.  La nomenclatura de composición, los nombra con el nombre del no metal, al que añade la terminación –uro, seguido del nombre del elemento metálico. Se utilizan las dos versiones de estas nomenclaturas, con las variaciones que ya conoces para cada una. 

A continuación tienes ejemplos:

CARMEN BONET Sistemática

Fórmula

De composición o estequiométrica (con prefijos multiplicadores)

Stock De composición o estequiométrica (expresando el número de oxidación con números romanos)

LiF

Fluoruro de litio

CaF2

Difluoruro de calcio

Fluoruro de calcio

AlCl3

Tricloruro de aluminio

Cloruro de aluminio

CuBr2

Dibromuro de cobre

Bromuro de cobre (II)

CuBr

Bromuro de cobre

Bromuro de cobre (I)

CaTe

Telururo de calcio

NiS

Sulfuro de níquel

Sulfuro de níquel (II)

K2Se

Seleniuro de potasio

Li2Te

Telururo de litio

Cu2S

Sulfuro de dicobre

Sulfuro de cobre (I)

CuS

Sulfuro de cobre

Sulfuro de cobre (II)

HgCl2

Dicloruro de mercurio

Cloruro de mercurio (II)

Hg2S

Sulfuro de dimercurio

Sulfuro de mercurio (I)

REACCIONES QUÍMICAS  Una reacción química es una transformación que sufre la materia que hace que esta cambie de composición, dando así lugar a otro u otros tipos de sustancias.  En toda reacción química, siempre hay un antes y un después de la transformación. El antes se caracteriza por la presencia de los reactivos; el después de la transformación se caracteriza por la presencia de los productos.  Los reactivos son las sustancias que se van a transformar, en la reacción química; y los productos son las sustancias en las que se han transformado los reactivos, y son los que permanecen finalmente. Todo esto lo puedes observar en el siguiente esquema.

CARMEN BONET

ECUACIÓN QUÍMICA QUE REPRESENTA LA REACCIÓN DE FORMACIÓN DEL ÁCIDO CLORHÍDRICO

 El ejemplo anterior representa la reacción química de formación del Ácido clorhídrico. Los reactivos son el Cl2 (Cloro gaseoso) y el H2 (Hidrógeno gaseoso). En este caso hay un solo producto y es el Ácido clorhídrico (HCl).  Las reacciones químicas se representan mediante ecuaciones químicas.

En la imagen

superior se destaca en un rectángulo la ecuación química de la reacción de formación del HCl. Cl2 Reactivos

2 HCl

Producto

Transformación química

 A continuación tienes otro ejemplo de reacción química. Es la reacción de oxidación del metano. Los reactivos son el CH4 (Metano) y el H2 (Hidrógeno gaseoso). Los productos son el CO2 (Dióxido de carbono) y el H2O (agua).

CARMEN BONET

LEY DE LAVOISIER O LEY DE CONSERVACIÓN DE LA MASA Dice que en toda transformación química la suma de la masa de los reactivos, es igual a la suma de la masa de los productos de la reacción. Esto es así porque la materia ni se crea ni se destruye, simplemente se transforma; y por lo tanto los átomos que formaban parte de los reactivos están ahora formando parte de los productos. Debido a esto, el número de átomos que forman los reactivos es igual al número de átomo que forman los productos, Para entender bien que es lo que ocurre en una transformación química hay que pensar en lo siguiente:  Lo primero que ocurre es que se liberan los átomos que forman los reactivos, para ello se tiene que romper el enlace que los une.  En segundo lugar ocurre que los átomos liberados se unen ahora, de otra forma diferente. Esta es la transformación, porque esto va a originar nuevos compuestos químicos.

AJUSTE DE REACCIONES QUÍMICAS Como la Ley de Lavoisier se cumple siempre, es necesario escribir las reacciones químicas perfectamente ajustadas. Si has observado en los ejemplos anteriores, los reactivos y los productos van acompañados de un número que los precede. Dicho número es un coeficiente estequiométrico, que ayuda a que se cumpla la Ley de Lavoisier y que ajusta el número de átomos de cada elemento que hay en los reactivos con el que hay en los productos, para dicho elemento. Si no aparece ningún número es que es 1. Has de tener en cuenta que el número de átomos de cada elemento se obtiene multiplicando el subíndice que le acompaña por el valor del coeficiente estequiométrico que antecede al compuesto, del que el tipo de átomo forma parte. Obsérvalo en el siguiente ejemplo.

La ecuación correctamente leída sería: una molécula de metano reacciona con dos moléculas de oxígeno gas para dar lugar a dos moléculas de agua y una de dióxido de carbono. 7.3 MÉTODO PARA AJUSTAS ECUACIONES QUÍMICAS Para explicarlos vamos a ajustar la ecuación de formación del agua. Los pasos son los que se describen a continuación: H2 + O2

H2O

CARMEN BONET



Primero se escribe una letra delante de cada reactivo y de cada producto. a H2 + b O2

c H2O

 A continuación se escribe una ecuación matemática, para cada tipo de átomo que interviene en la reacción. El criterio de igualdad para escribir la ecuación matemática es: número de átomos del elemento que aparece en los reactivos = número de átomos de ese elemento que aparece en los productos

coeficiente x subíndice

 En nuestra reacción hay que escribir bajo este criterio, una ecuación para el hidrógeno, otra para el oxígeno. o Ecuación para el H: 2.a = 2.c o Ecuación para el O: 2.b = 1.c  Ahora hay que resolver es sistema de ecuaciones, dando un valor arbitrario a una de las incógnitas. Dicho valor es un número entero y sencillo. 2.a = 2.c 2.b = 1.c Pongamos que la a = 2. Entonces sustituyendo en la primera ecuación obtenernos que la c = 4. Sustituyendo entonces el valor de c en la segunda ecuación obtenemos que b es igual a 1. Ya tenemos los valores de los coeficientes estequiométricos. Solamente tenemos que colocarlos en la ecuación, en el lugar de las ecuaciones iniciales. Ecuación ajustada:

2 H2 + O2

2 H2O

 Se lee: dos moléculas de hidrógeno gas reaccionan con una de oxígeno gas para dar lugar a dos moléculas de agua.

 Si compruebas en ella se cumple la Ley de Lavoisier: o 4 átomos de H = 4 átomos de H o 2 átomos de O = 2 átomos de O Ajusta mediante este método las ecuaciones que aparecen en el siguiente enlace y comprueba los resultados. http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/ajuste.html

CARMEN BONET

Webgrafia;

http://preparatorychemistry.com/KMT_flash.htm http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/estados/ gas.htm http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/index.html http://conteni2.educarex.es/mats/14342/contenido/ http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/estados/ activs.htm