Introducción a la química

Introduccion a la Química “Mezcla de líquidos”.

“La ciencia es bella y por esa belleza que debemos trabajar en ella y quizás, algún día, un descubrimiento científico como la radio, puede llegar a beneficiar a toda la humanidad” Madame Curi

Oscar de Jesús Rivera Gutiérrez 16495 Guatemala abril de 2016

ÍNDICE Cap.

Pág.

Portada Índice QUÍMICA A. Método científico

3

B. Materia

4

C. Clasificación de la materia

4

D. Los tres estado se la materia

5

E. Propiedades físicas y químicas

6

F. Hoja de trabajo Química

8

ÁTOMO A. Teoría atómica

9

B. La estructura del átomo

10

C. Numero atómico, número de masa e isótopo

11

D. Hoja de trabajo Átomo

13

TABLA PERIÓDICA A. Partes

14

B. Molécula y iones

15

C. Electrones de valencia

16

D. Distribución de los electrones en los niveles principales de energía 2 (n)2 18 E. Conversiones

18

F. Hoja de Trabajo Tabla Periódica.

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Bibliografía

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Introducción a la Química

1

Como ya hemos leído en nuestra portada la palabra “química” quiere decir “mezcla de líquidos”.

Para Raymond Chang (2002) “La química es el estudio de la materia y de los cambios que experimenta, es muy frecuente que la química se le considera

como

ciencia

central,

ya

que

para

estudiantes de bilogía, física, geografía, ecología y otras disciplinas, es esencial tener un conocimiento básico de la química” (p. 2) La química nos ofrece el estilo de vida que en la actualidad llevamos, como por ejemplo, nuestros automóviles, electricidad, computadores, USB, y muchas otras facilidades que nos ofrece. Siendo los campos mas fuertes en donde se ve mas desarrollada el estudio de la química son en salud y medicina, energía y ambiente, materiales y tecnología, alimentos y agricultura. Teniendo un auge mucho mas grande conforme va avanzando el siglo XXl.

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Todas las ciencias utilizan variantes para un enfoque sistemático de sus investigaciones por lo que recurren al método científico.

A. Método científico El proceso que lleva el método científico es el siguiente 1. Interrogantes 2. Observar / Hacer pregunta 3. Formulas hipótesis 4. Comprobar la hipótesis 5. Comunicar los resultados Los datos obtenidos en la investigación pueden ser cualitativos, es decir, datos generales, y cuantitativos, es decir numerosos datos obtenidos. Pero también existen cambios dentro de los datos que se obtienen de una investigación a ello se le denomina “variable”. La variable puede ser independiente (causa) y dependiente (efecto) Por ejemplo:

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B. Materia “La materia es cualquier cosa que ocupa un espacio y que tiene masa.

La materia es cualquier cosa que se puede ver tocar (como agua, tierra y árboles) o no (como el aire). Así cada cosa del universo tiene una relación química” (Chang, 2002, p.8)

C. Clasificación de la materia Sustancias y mezclas 

La sustancia tiene una composición definida y propiedades características.



Una mezcla es una combinación de dos o más sustancias y conservan sus propiedades características.

Ejemplo:

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Elementos y compuestos 

Un elemento no puede ser separadas sus sustancias en otras más simples por medio de químicos.



Un compuesto está formada por átomos de dos o más elementos químicamente en proporción definida.

Ejemplo:

D. Los tres estados de la materia Todas las sustancias pueden pasar por los tres estados que son: sólido, líquido y gaseoso. “Estas tres formas de materia se conocen como estados de la materia, o simplemente estados físicos” (Ralph A, 2003, p ¿).

“Los tres estados de la materia pueden ser convertibles entre ellos sin que cambie su composición de la sustancia”. (Chang, 2002, p. 10) Solido: S / Liquido: L / Gaseoso: G L+S = Solidificación G+L = Condensación S+G ó G+S = Sublimación S+L = Fusión L+G = Evaporación

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E. Propiedades físicas y químicas de la materia 

La propiedad física son las características que se ven y no cambian su identidad y composición.



Las propiedades químicas no siempre se ven, es la reacción con la materia. En esta propiedad se tiene que efectuar un cambio químico.

Ejemplo:

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6

Te

puedes

ayudar con la siguiente infografía.

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F. Hoja de trabaja Química Realiza el siguiente crucigrama:

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A. Teoría atómica El científico inglés John Dalton (1766-1844) presento una teoría sobre los átomos basándose en la experimentación y en las leyes químicas. Con cinco hipótesis.

1. Los elementos están de partículas pequeñas llamadas átomos 2. Los átomos son indivisibles e indestructibles, mantienen su identidad con cambios físicos y químicos.

3. Los átomos de un mismo elemento mantienen sus propiedades físicas y químicas. Mientras que los átomos de diferente elemento poseen diferentes masas y propiedades físicas y químicas.

4. Los átomos de los elementos cuando se combinan para dar paso a una molécula de compuestos lo realizan de manera simple de números enteros.

5. Los átomos de diferente elemento se unirse en diferentes proporciones para formar un compuesto Para Raymond Chang (2002) “El concepto de Dalton sobre un átomo es mucho más detallado y específico que el concepto de Demócrito. La primera hipótesis establece que los átomos de un elemento son diferentes de los átomos de los demás elementos. Dalton no intento describir la estructura o composición de los átomos. Tampoco tenía la idea de cómo era un átomo. (p. 36)

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B. La estructura del átomo Un átomo tiene la definición de la unidad básica de un elemento que puede interponerse en una combinación química. 

El electrón (e-) Fue descubierto en la década de 1890 en este tiempo se interesó por el estudio de la radiación, de cómo se puede realizar la transmisión de la energía a través del espacio en forma de ondas y gracias a este estudio se contribuyó al conocimiento de la estructura atómica.

Fue estudiado a través de un tubo de rayos catódicos.



El protón (p o p+) Como

ya

mencionábamos

en

1990

se

conocía

sobre

la

característica de un átomo, el electrón que es eléctricamente neutro.

Sir J.J. Thomson realizó

mediciones que permiten calcular la masa de un protón y su carga relativa que es +1. La partícula del núcleo tiene una carga positiva que recibe el nombre de protón.

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10



El neutrón (n o n0) Descrito por primera vez en 1932 por el físico Sir James Chadwick. El neutrón no tiene carga. Es necesario para para todos los núcleos atómicos. (Véase figura anterior)



En resumen

C. Numero atómico, numero de masa e isótopos Todos los átomos se les pueden calcular sus protones y neutrones que posee. 

El número atómico (Z) Es la cantidad de protones que están en el núcleo de un átomo de un elemento ya que su identidad queda determinada por su número atómico

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

El número de masa (A) Es el número de protones y neutrones presentes en el núcleo de un átomo de un elemento.



Isótopo Se denomina isótopos a los átomos de un mismo elemento, cuyos núcleos tienen una cantidad diferente de neutrones. Son dos átomos de un mismo elemento con el mismo número de protones pero distintos No de neutrones.

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D. Hoja de trabajo Átomo 1. Identifica las partes de un átomo y luego escribe su nombre.

Partes del átomo 1.

2.

3.

2. Escribe la definición de Numero atómico, numero de masa eisótopos

Número atómico

Número de Masa

Isótopos

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A. Partes La tabla periódica

posee elementos que

están acomodados de acuerdo con su número

atómico,

en

filas

horizontales,

llamadas periodos, y en columnas verticales, como grupo o familia de acuerdo con su semejanza en las propiedades químicas.

Los elementos de la tabla periódica se dividen en tres categorías: 

Metales (buen conducto de calor y electricidad)



No metales ( es mal conductor de calor y electricidad)



Metaloides (propiedades intermedias entre los metales y los no metales) Serie de lantánidos (58-71) Serie de actínidos (90-103) Gases nobles.

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B. Moléculas y iones Dentro de la tabla periódica los seis gases nobles del grupo 8 A de la tabla periódica

son los

de átomo sencillo y se les

denomina

monoatómico (un solo átomo) y la mayoría de materia está compuesta por moléculas o iones unidos por los átomos. 

Molécula Es un agregado de dos átomos que se mantiene unido a través de una fuerza química o enlaces químicos.

Ejemplo:



Iones Es la agrupación de átomos que tienen carga positiva o negativa, mediante una re3acción química ya que pueden perder o ganar electrones, cargados negativamente. La pérdida de un electrón de un átomo neutro forma un catión. Un anión es un ion en donde su carga neta es negativa debido al incremento del número de electrones.

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Ejemplo:

Ejemplo: Elemento

Pr

No

é

carga

Cl-2

17

0

-19

-2

K+

20

0

19

1

Ne

10

0

10

0

C. Electrones de Valencia Los electrones de valencia son el total de que se encuentran en el nivel más alto en la última capa del átomo y determinan sus propiedades

químicas,

porque

las

reacciones químicas provocan perdidas, ganancias o reordenamiento de los mismos.

Los elementos del Grupo A de la tabla periódicas, los electrones de valencias corresponden a los electrones s y p de la capa más externa.

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

Configuración electrónica Forma ordenada de repartir los electrones en los niveles y subniveles de energía.

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D. Distribución de los electrones en los niveles principales de energía 2(n)2 El electrón está limitado solo a ciertas energías permitidas. Que se dividen en niveles de energía principal, estas se representan con la letra “n”. Al incrementar su energía aumenta su distancia del núcleo. Mientras más cerca se encuentre el electrón de su núcleo menor será su energía y a mayor distancia del núcleo su energía será mayor.

N= número enteros del 1 al 7 de los niveles principales de energía. (véase la figura anterior) Ejemplo: Partiendo de la formula 2n2 donde n es el nivel distribuya los electrones del fosforo correctamente.

Fosforo Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3

2(n)2 2(1)2 2(2)2 2(3)2

15 2 / 13 8/ 5 5/ 0

E. Conversiones 

Mol: Nos ayuda a medir la cantidad de sustancias de átomos, moléculas e iones.



Vamos a aprender: Buscamos la diferencia átomos entre C y H4 y el total de átomos que son. Para ello necesitamos nuestra tabla periódica para buscar el número de átomos.

Diferencia: C= 6 H4=4

como es diferencia se restan la cantidad de

átomos lo que nos da el resultado de 2 átomos de diferencia.

Pero si deseamos el total simplemente sumamos la cantidad de átomos lo que nos da un total de 10 átomos.

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Hora vamos a identificar el total del peso del compuesto antes mencionado. Para ella vamos a utilizar nuestra tabla periódica y buscamos el peso atómico de cada elemento para después sumarlo (recuerda que el peso atómico se encuentra en la parte superior derecha del elemento). Debes proporcionar la medida de gramos (g) C= 12.01g H4= 4.00 g Y nos da un total de 16.01g del compuesto. 

Otro ejemplo Los elementos que vamos a utilizar es H y Cl pero necesitamos un 6 HCL de mol H: 1.00g +CL: 35.45g 36.45g 6 HCL de mol *

36.45g

= 218.70

1HCL de mol

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F. Hoja de trabajo Tabla periódica 1. Analice los siguientes elementos y analice para cada uno de ellos lo siguiente, masa atómica, número atómico y peso atómico.  H  Ni  Li  Cu  Be  Si  Na  P  Ca  Fe  Te Nombre

No atómico

Peso atómico

Masa

2. Partiendo de la formula 2n2 donde n es el nivel distribuya los electrones del Neón correctamente.

Neon

2(n)2

10

Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3

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Bibliografía: 1. Burns, Ralph A. (2003). Fundamentos de Química. México: Pearson Educación.

2. Cahng Raymond. (2002). Química. México: McGraw Hill.

3. Paíz Recinos, M.. (2007). Guía programática del curso de Química I. Guatemal: La casa del cartón.

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