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QUÍMICA
Definición. Es una ciencia que estudia la materia, su composición, su comportamiento, específicamente las transformaciones que ocurren mediante las reacciones químicas y las leyes que lo rigen.
IMPORTANCIA DE LA QUÍMICA
La química ha desempeñado un papel importante en el desarrollo de la humanidad, es decir el desarrollo alcanzado en nuestro tiempo resulta evidente, porque estamos rodeados de sustancias químicas, muchas de ellas sintetizados por el hombre, es así que nos encontramos rodeados de polímeros sintéticos como: plásticos, polietileno, teflón, nylon, caucho sintético, etc.
En la agricultura la química se emplea en la preparación de insecticidas, fungicidas, fertilizantes, etc. Que contribuyen a una mejor producción.
En el campo de la energía: el uso de la energía nuclear, el petróleo, la fabricación de sus derivados, el uso del biogás, el hidrógeno como combustible, etc.
En el campo de la Medicina. Ha alcanzado un adelanto notable, como la síntesis y preparación de fármacos para combatir enfermedades y la fabricación de material instrumental quirúrgico que hacen posible una mejor atención para el paciente de manera integral.
En la industria del vestido: permite la fabricación de telas de las diferentes variedades y de los más variados colores.
También tiene influencia en la alimentación, porque permite preparar los alimentos, procesarlo y conservarlo por mucho más tiempo, en la construcción, porque permite mejorar las estructuras a construir, en la industria del cine, porque tiene mucho que ver en la fabricación de placas y películas para la fotografía y cinematografía, así como también en la fabricación de Cd, Vcd, Dvd, etc.
RAMAS DE LA QUÍMICA
La química se interrelaciona con otras ramas de las ciencias, como resultado de su propio desarrollo de esta ciencia, presenta las siguientes ramas:
1. Química General. Estudia los fenómenos que son comunes a toda la materia, sus propiedades, sus leyes generales, así por ejemplo: el estudio de la estructura del átomo.
2. Química Inorgánica. Es conocido también como la química mineral, estudia las sustancias constituyentes de de la materia sin vida. Ejemplo: estudio del hierro, cobalto, níquel, etc.
3. Química Orgánica. Llamada también la química de los compuestos del carbono, estudia las sustancias de la materia con vida. Ejemplo azúcar, grasa, almidón, etc.
4. Química Analítica. Estudia la composición y estructura de las sustancias empleando técnicas y procedimientos para analizar las muestras químicas, se divide en química analítica cualitativa y cuantitativa.
a) Q.A. Cualitativa. Cuando indica el tipo o clase de sustancias presentes en la muestra.
b) Q.A. Cuantitativa. Cuando indica la cantidad o porcentaje de cada sustancia en la muestra.
5. Bioquímica. Estudia los procesos químicos que ocurren en los seres vivos, así por ejemplo estudia el fenómeno de la fotosíntesis en las plantas.
EL ÁTOMO
Definición. Etimológicamente el átomo deriva de dos vocablos griegos:
A = sin
Tomo = División.
Concepto actual. Es un sistema energético en equilibrio, cuyo centro contiene al núcleo que es el responsable de la masa atómica y el portador de la carga positiva, alrededor del núcleo se encuentra girando los electrones en espacios llamados Reempes (Región de espacio energético de máxima probabilidad electrónica) que constituye la nube electrónica.
Partes del átomo.
A. NÚCLEO ATÓMICO.
Es la parte más importante del átomo donde se encuentra concentrada casi la totalidad de la masa atómica, como resultado de la unión de los protones y neutrones que contiene.
PROPIEDADES DEL NÚCLEO ATÓMICO
1. Número Atómico (Z). es igual al número de protones del núcleo atómico
Z = P+
En todo átomo neutro, el número de protones es igual al número de electrones, en este caso se cumple:
Z = p+ = e-
La fórmula última se puede recordar con facilidad con la palabra “pez”
Pez = P+ = e- = Z
2. Número de Masa (A). es igual a la suma de protones y neutrones
A = P+ + n0
Reemplazando el número de protones por Z, se obtiene la siguiente fórmula:
A = Z + n0
Despejando el número de neutrones en la fórmula anterior, se obtiene la siguiente fórmula, que sirva para hallar el número de neutrones.
Nº = A - Z
3. Representación del Núcleo.
Se representa en función de su número de masa y de su número atómico, contenido dentro de su símbolo.
A A
X X
Z Z
Ejercicios de aplicación.
a) Representa el núcleo del elemento 13 y determina el número de protones, electrones y neutrones.
b) Representa el núcleo del elemento 16 y determina el número de protones, electrones y neutrones.
c) ¿Cuál será el número de neutrones de un elemento que tiene p+ = 16 y A = 32, luego representa su núcleo?
d) ¿Cuál será el número de neutrones de un elemento desconocido, cuyo número atómico es 35 y su número de masa es 80, luego representa su núcleo?
e) Calcula el número de masa de un elemento desconocido que tiene e- = 30 y su n0 = 35, luego representa su núcleo atómico.
f) El átomo de Uranio es 92U235, determinar el número de protones, electrones y neutrones.
4. Isótopos. Son átomos de un mismo elemento, que tienen el mismo número de protones, pero difieren en el número de neutrones, por ejemplo:
Los isótopos del hidrógeno: 1H1 ; 1H2 ; 1H 3
Los isótopos del oxígeno: 8O15 ; 8O16; 8O 17
Los isótopos del Uranio: 92U235 ; 92U236 ; 92U237
Los isótopos del carbono: 6C12 ; 6C13 ; 6C 14
5. Isóbaros. Son átomos de diferentes elementos, que tienen igual número de masa.
6C13 y 7N13 ; 6C14 Y 7 N14 ; 18 Ar40 Y 20Ca40.
6. Isótonos. Son átomos de diferentes elementos que tienen igual número de neutrones.
19K39 20Ca40
5B11 6C12 7N13
B. NUBE ELECTRÓNICA.
Se denomina nube electrónica al espacio exterior al núcleo atómico donde se hallan los electrones en movimiento, ubicados específicamente en las regiones de máxima probabilidad denominadas reempes u orbitales. La nube electrónica está formada por niveles de energía, subniveles de energía y orbitales donde es muy probable encontrar un electrón.
NIVELES DE ENERGÍA. Niels Bohr en 1913 introdujo el concepto de niveles de energía (n), es la región donde se hallan los electrones girando en órbitas sin ganar ni perder energía, es decir con similar valor de energía, existen dos formas de representar los niveles de energía.
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CON LETRAS MAYÚSCULAS |
K |
L |
M |
N |
O |
P |
Q |
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CON NÚMEROS CUÁNTICOS |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
SUBNIVELES DE ENERGÍA. Bohr Señalaba que un electrón al girar en un mismo nivel, no gana ni pierde, sin embargo Sommerfield, observó la emisión de la energía en pequeñas longitudes de onda (en un mismo nivel), este hecho llevó a Sommerfield plantear la existencia de subniveles de energía y lo representa mediante dos formas:
Representación espectroscópica (con letras)
s, p, d, f = sopa de fideos
s = Sharp (nítido), p = principal; d = difuso, f= fundamental.
Representación cuántica con números.
0 1 2 3
Para calcular la cantidad de electrones que debe existir en cada subnivel de energía se emplea la siguiente fórmula 2(2l +1) donde l = representación cuántica del subnivel.
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SUBNIVEL (L) |
FORMULA 2(2l +1) |
Nº MAX. DE ELECTRONES |
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s(0) p(1) d(2) f(3) |
2(2X0 + 1) 2(2X1 + 1) 2(2X2 + 1) 2(2X3 + 1) |
2 6 10 14 |
ORBITALES ATÓMICOS
Es la Región donde es máxima la probabilidad de encontrar un electrón, como máximo un orbital puede contener dos electrones y estos deben tener como características spin (girar sobre su propio eje) opuesto, es decir girar en sentido contrario, entonces podemos decir que s = s
P = px; Py; pz.
d = dxy; dxz; dyz; dx2-y2; dz2
f = f1; f2; f3; f4; f5; f6; f7.
CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
La configuración electrónica de un átomo, es la distribución de los electrones de la nube electrónica, en orden creciente de sus energías
antonio_m_t@hotmail.com
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