Clase Viernes 11 de Marzo del 2011
Definición: La Química es parte de la Ciencia que estudia la obtención, las propiedades y la transformación de las Sustancias Puras y los sistemas que ellas forman.
La Ciencia es todo el conocimiento humano usando el método científico.
El método científico es un modo natural, ordenado, racional y sistemático de obtener el conocimiento. Este modo comienza con la observación de un fenómeno, continúa con la formulación de hipótesis que intentan explicar lo observado, luego viene la tolerancia para respetar las distintas hipótesis, prosigue con los experimentos que permiten confirmar y descartar las hipótesis. Como resultado de las actividades descritas se obtienen conocimientos particulares que se expresan mediante las leyes científicas . Una visión más general de un tema sostenida por varias leyes se denomina teoría.
Termina con la formulación de las teorías.
Hipótesis metafísicas: son hipòtesis no comprobadas por ejemplo la religión.
El método científico enseña la experiencia y la respeta.
Las Sustancias Puras son una manifestación más o menos sofisticada de la materia y la comprensión del concepto se alcanza luego de un estudio breve de los diferentes sistemas materiales.
La materia es todo lo que tiene masa o pesa y puede ser perceptible o imperceptible por nuestros sentidos.
La materia es todo lo que tiene masa o pesa y puede ser perceptible o imperceptible por nuestros sentidos.
Los Sistemas Materiales
El Estudio de los Sistemas materiales debe relacionarse fundamentalmente con aspectos estructurales y propiedades de la materia.
El aspecto estructural fundamental es el carácter discontinuo, corpuscular o particulado de la materia que se manifiesta en fenómenos de difusión y cambios de estado físico.
Modelo Estructural Molecular de las Sustancias Puras
1 .- Un cierto tipo de partículas, llamadas moléculas, invisibles y que poseen cualidades que veremos a continuación, nos permiten comprender el concepto de Sustancia Pura.
2.- Una Sustancia Pura es un conjunto de moléculas idénticas, de igual tamaño, masa, y forma.
Ejemplos:
Podemos así también inferir una definición de molécula: La menor porción material en que se puede presentar una Sustancia Pura.
3.- Las moléculas tienen la cualidad del movimiento, poseen Energía Cinética que es proporcional a la temperatura y además se atraen entre sí mediante fuerzas de atracción intermoleculares que son de naturaleza eléctrica..
4.- En los cambios de tipo físico, que para las sustancias puras ocurren a temperaturas bien definidas, las moléculas permanecen inalteradas y por ello a este tipo de cambios se les denomina comunmente reversibles.
A los estados fisicos de la materia ya mencionados podemos agregar los estados de cristal líquido y el estado de plasma
Los cristales liquidos pueden presentar varios ordenamientos moleculares de tipo esméctico, estado nemático y colestérico
Clase Martes 15 de Marzo del 2011
Analisis de sistemas Homogeneos
Analizar un sistema homogéneo significa separar las diferentes Sustancias Puras o tipo de moléculas que lo conforman.
Tecnicas de separación de sustancias puras desde sistemas homogeneos
Destilación
Se utiliza la propiedas que poseen las sustancias de ebullir en diferentes puntos, entonces lo que se hace es calkentar la mezcla asta alcansar una temperatura en que una de las sustancias que componen la mezcla se evapore, para luego condensarla a traves de un refrigerante, el cual hace que los gases se condensen y caigan en un nuevo resipiente independiente del primero.
Rotavapor
Permite la destilación a presión reducida o ligero vacío, de esta forma se logra una disminución de la temperatura de ebullición del solvente. Esta modalidad es conveniente cuando se desea evitar que los solutos de origen biológico se "desnaturalicen " o deterioren por excesivo calentamiento.
Estracción por Solvente
El soluto es extraído del solvente original por un solvente extractor, inmiscuible con el primero, y que disuelve mejor al soluto.
Cristalización
La SOLUBILIDAD es la mayor cantidad de soluto, que en forma estable, se puede disolver en una determinada cantidad de solvente a una temperatura y presión dadas. Cuando la solución tiene disuelto la cantidad de soluto que corresponde a la solubilidad se dice que la solución está saturada.
La Solubilidad de los sólidos en líquidos por lo general aumenta cuando aumenta la temperatura.
En la cristalización se lleva a la solución a la condición de saturación a una temperatura alta, luego se deja enfriar lentamente y como la solubilidad es menor a menores temperaturas se forman cristales.
Los cristales se forman a partir de pequeños "núcleos de cristalización" (formados por siembra de pequeños cristales, aristas de vidrio de los vasos o bien espontáneamente). Mientras menor cantidad de núcleos de cristalización se formen, mejores y mayores cristales se obtienen. Mientras más grande sea el cristal formado, la sustancia es más pura o menos contaminada con impurezas.
Cromatografía
Las diferentes Sustancias Puras de una mezcla se pueden separar por Cromatografía. Una muestra ( mezcla de moléculas coloreadas azul y rojo en el siguiente gráfico) se siembra en un soporte fijo o estacionario. El flujo de una fase movil arrastra de diferente manera ( separa ) los distintos tipos de moléculas.
Las moléculas son retenidas por la fase estacionaria mediante fuerzas de retención y al mismo tiempo son arrastradas por la fase movil mediante fuerzas de arrastre. La intensidad de estas fuerzas ( de naturaleza eléctrica ) son propias de cada sustancia. Si una sustancia es pobremente retenida pero fuertemente arrastrada tendrá un bajo tiempo de elución en cambio otra que es fuertemente retenida y pobremente arrastrada demorará mucho en cruzar la fase estacionaria y tendrá un tiempo de elución elevado.
Cromatografía líquida de capa fina.
Fué la primera en desarrollarse, las diferentes sustancias separadas eran reconocidas mediante reactivos que daban coloraciones particulares. De allí el nombre del método ( Chromos = Color ). Tiene utilidad de reconocimiento de diferentes Sustancias.
Cromatografía líquida en columna
Usada con fines preparativos ( separar cantidades significativas de diferentes sustancias). La fase movil (líquido) desciende por gravedad. Es común detectar el descenso de las sustancias alumbrando el sistema con luz UV (ultravioleta)
Registro de Cromatografía de Gases
La fase estacionaria rellena un serpentín. Se hace fluir un gas como fase móvil en forma constante a presión constante. Se mide el tiempo de elución de la fase móvil y con el se comparan los tiempos de elución de las diferentes sustancias. Las sustancias son detectadas por métodos acoplados a sistemas electrónicos. Estos identifican y cuantifican los componentes del sistema mediante los correspondientes registros.
La cromatografía HPLC (High Performance Liquid Chromatography) además de identificar y cuantificar sirve a propósitos preparativos. En estos es sistemas es posible trabajar con fases moviles, mezclas de solventes, con gradientes programados de composición.
Las sustancias puras
El cambio químico y las leyes fundamentales
Sabemos que una Sustancia Pura es un sistema formado por un tipo de moléculas características para esa Sustancia, es decir de tamaño, masa y forma bien definidas. Cuándo las Sustancias Puras reciben energía mayor que la necesaria para que acontezcan los cambios físicos sus moléculas se modifican, variando el tamaño, la masa y la forma, es decir se transforman en moléculas o Sustancia Puras distintas de las iniciales. En estos casos ha ocurrido un Cambio Químico o Reacción Química.
Cambio Químico
Sustancia (s) Pura (s) Inicial (es) ------> Sustancia (s) Pura (s) Final (es)
Molécula (s) Inicial (es) ------> Molécula (s) Final (es)
Reaccionante (s) ------> Producto (s)
COMPUESTOS: Moléculas que se rompen en fragmentos o degradan con relativa facilidad, finalmente se llega a fragmentos o moléculas muy resistentes a la ruptura o degradación.
ELEMENTOS: Sustancias de difícil ruptura o degradación se consideran fundamentales y con ellas se formarían aquellas más complejas y que se les denomina Compuestos.
Ley de la Conservación de la Materia (Lavoisier)
En un cambio químico la masa de los reaccionantes es igual a la masa de los productos.
Ley de las Proporciones Definidas (Proust)
La proporción en que los elementos se combinan para formar compuestos es definida o constante no importando la procedencia del compuesto.
Ley de las proporciones Múltiples (Dalton)
Los pesos de un elemento que se combinan con una cantidad fija de un segundo elemento cuando se forman dos o más compuestos están en relación de números enteros. Esta vez el concepto " porción definida de un elemento" se refuerza fuertemente y conduce al concepto definido de atomo.
Modelo atómico
Las leyes fundamentales recién estudiadas demuestran que las moléculas a su vez están formadas por otras partículas aún más pequeñas. Estas nuevas partículas se denominan átomos y deben poseer las siguientes cualidades:
1.- Los átomos son partículas, que mediante fuerzas denominadas enlace químico, se unen para formar las moléculas.
2.- Cada elemento tiene un átomo característico, es decir , de tamaño y masa determinados. Existen tantos tipos de átomos como de elementos. ( Los Elementos son aquellas Sustancias que mediante Símbolos se presentan en el Sistema Periódico)
3.- Si los átomos se presentan solitarios, o bien unidos del mismo tipo, se trata de moléculas de un Elemento. Si los átomos se presentan unidos, de distinto tipo, se trata de molécula de un Compuesto.
4.- Un Cambio Químico es un reordenamiento de átomos
Unidad N°2: "Estudio de los Átomos"
Análisis de Sustancias Puras
El análisis de Sustancias Puras corresponde al denominado Análisis Químico.
Análisis Químico Cualitativo: Este comprende la separación e identificación de los elementos que forman un compuesto.
Análisis Químico Cuantitativo: Este comprende la medición de la cantidad de cada uno de los elementos que forman el compuesto.
Inevitablemente para separar elementos desde los compuestos hay que recurrir a reacciones. El método más importante para separar elementos de su compuesto es la electrólisis.
EJEMPLO: Obtención de Cloro y Sodio a partir de Cloruro de Sodio por electrólisis.
Nomenclatura química
Un átomo de un Elemento se representa por su Símbolo
Un átomo de cobre se representa por Cu
Un átomo de oxígeno se representa por O
Un átomo de hidrógeno se representa por H
Una molécula de una Sustancia Pura se representa por su Fórmula
Una molécula de Oxido de Cobre (I) se representa por Cu2O
El número de átomos del elemento se indica con un subíndice después del Símbolo y se llama Atomicidad.
Un reordenamiento de atomos de un cambio Químico se representa por su Ecuación
Un reordenamiento de atomos de la formación del hidróxido de cobre (I) se representa por :
Cu2O + H2O = 2 Cu OH
El número de partículas idénticas se indica delante de la fórmula con el Coeficiente Estequiométrico.
Algunas características de agrupación de los átomos al formar moléculas se indican usando paréntesis:
CuO2H2 Cu(OH)2
Ley de Volúmenes de Combinación de los Gases (Gay Lussac)
Los volúmenes de gases de Reaccionantes y Productos, medidos en iguales condiciones de Presión y Temperatura, están en relación de números enteros.
Hipótesis o Principio de Avogadro
En volúmenes iguales, de cualquier gas, medidos en condiciones de Presión y Temperatura existe igual número de moléculas.
Razonamiento de Avogadro:
Si las temperaturas son iguales, las magnitudes de los impactos son iguales (m v=m'v', la molécula liviana se mueve rápido y la pesada se mueve lento) y si las presiones son iguales, el número de impactos (número de moléculas) son iguales.
Unidad Dos: Estudio de lo Átomos
La Materia y la Electricidad:
Diferentes experimentos demuestran la existencia de dos tipos de electricidad (positiva y negativa). Si dos cuerpos poseen igual tipo de carga se repelen, en cambio si tienen cargas distintas se atraen.
En sus experimentos de electrolisis, Faraday determinó la proporcionalidad entre la cantidad de sustancias transformadas y la cantidad de electricidad empleada. Surge la noción que la corriente eléctrica es un flujo de partículas que se les llamó electrones.
Thomson demostró experimentalmente, con el tubo de rayos catódicos la existencia de electrones.
Los electrones resultan ser partículas de carga eléctrica negativa cuya razón es:
Carga
_______= 1,76 . 10 8 (Coulomb/gramo)
Masa
Millikan determina la carga eléctrica del electrón en su clásico experimento de la gota de aceite. Así la carga del electrón se establece en 1,6 . 10 -19 coulomb y su masa en 9,1. 10 –28 gramos.
Partículas Intratomicas Fundamentales
Rutherford bombardeó una lámina de oro con rayos a (partículas "pesadas", cargadas positivamente). Con esto concluye que la lámina de oro es prácticamente vacía, o sea, el átomo de oro concentra toda su masa en un núcleo.
Nomenclatura para Sistemas Atómicos y sus modificaciones
Numero Carga eléctrica o
Másico (A) Estado oxidación
Simbolo
Numero Atomicidad (X)
Atómico (Z)
N° atómico = N° de Protones
N° másico = N° de Protones + N° de Neutrones
Carga Eléctrica = N° de Protones - N° de Electrones
-Isótopos: Son átomos de igual Z pero distinto A
-Isóbaros: Son átomos de distinto Z pero igual A
Entre los más destacados están:
Derivados del Hidrógeno:
Deuterio
Tritio
Derivados del Carbono:
Carbono 12
Carbono 13
Carbono 14
Determinación de los Pesos Atómicos o Pesos Relativos
La existencia de isótopos en todos los elementos debe ser tomada en cuenta cuando se trata de determinar las relaciones de los pesos de los átomos.
El espectógrafo de masas es un aparato en que por descargas eléctricas los átomos de un elemento se transforman en iones positivos. Estos iones son conducidos a la forma de un haz lineal hasta una zona en que son desviados mediante dispositivos magnéticos o eléctricos de acuerdo a la masa del ión.
El peso Atómico relativo se calcula de la siguiente manera:
A r = A1 * X1 + A2 * X2 + .............
Donde los A son los Números Másicos de los distintos isótopos y los X = %abundancia/100
Las Sustancias Puras y las propiedades
Los cambios de tipo físico de una sustancia pura nos muestran la necesidad de considerar el aspecto propiedades de los sistemas materiales. Esto es, si bien se trata del mismo tipo de moléculas , las propiedades (color, densidad, viscosidad, temperatura, etc. ) del sólido difieren de las del líquido y éste de las del gas. El aspecto propiedades de los sistemas materiales se enfrenta con el concepto de Fase.
Una Fase es una porción de materia que posee idénticas propiedades, tanto físicas como químicas, en toda su extensión. Entonces una Sustancia Pura puede ser una fase sólida o una fase líquida o una fase gaseosa dependiendo de la temperatura a la que se encuentre. Durante el cambio de estado coexisten dos fases a la temperatura de la transición correspondiente...
La primera categorización de los Sistemas Materiales está basada exclusivamente en el concepto de Fase
Sustancias Puras
Muchos sistemas heterogéneos, a simple vista aparentan ser homogéneos y su categoría se decide luego de un examen al microscópio. La leche constituye un buen ejemplo, a simple vista parece homogénea pero al microscópio se observa claramente como heterogénea. Los aceros constituyen otros ejemplos, son sistemas heterogéneos del tipo Fase Sólida 1-Fase Sólida 2 o más complejos. Estos sistemas que aparentan ser homogéneos pero al microscopio se observan heterogeneos reciben el nombre de coloides y la siguiente tabla muestra algunos tipos de ellos.
Tecnicas de separación de fases de sistemas heterogeneos
- Filtración
- Filtración Simple
- Filtracion con succión o de vacío
- Decantacion
- Centrifugación
- Sublimación
- Disolución
- Tamizacion
Las fases líquidas de sistemas homogéneos se observa una diferencia en cuanto al tipo de partículas que forman tales sistemas. De aquí aparece la necesidad de establecer otras categorías de sistemas materiales, esta vez respecto al número de tipos de partículas que forman el sistema.
Las soluciones sólidas las encontramos en sistemas más conocidos como aleaciones ( bronce, aleación de cobre y estaño). La salmuera ( agua con sal común) es líquida y el aire (Oxígeno, Nitrógeno etc..) es gaseosa.
Los cambios de Estado Físico de las Soluciones también ocurren por variación de la temperatura. Los valores de las temperaturas de transición no son fijos como en las Sustancias Puras, sino que dependen de la proporción en que se encuentren los distintos tipos de moléculas.
Los cambios de tipo físico de una sustancia pura nos muestran la necesidad de considerar el aspecto propiedades de los sistemas materiales. Esto es, si bien se trata del mismo tipo de moléculas , las propiedades (color, densidad, viscosidad, temperatura, etc. ) del sólido difieren de las del líquido y éste de las del gas. El aspecto propiedades de los sistemas materiales se enfrenta con el concepto de Fase.
Una Fase es una porción de materia que posee idénticas propiedades, tanto físicas como químicas, en toda su extensión. Entonces una Sustancia Pura puede ser una fase sólida o una fase líquida o una fase gaseosa dependiendo de la temperatura a la que se encuentre. Durante el cambio de estado coexisten dos fases a la temperatura de la transición correspondiente...
La primera categorización de los Sistemas Materiales está basada exclusivamente en el concepto de Fase
Sustancias Puras
Muchos sistemas heterogéneos, a simple vista aparentan ser homogéneos y su categoría se decide luego de un examen al microscópio. La leche constituye un buen ejemplo, a simple vista parece homogénea pero al microscópio se observa claramente como heterogénea. Los aceros constituyen otros ejemplos, son sistemas heterogéneos del tipo Fase Sólida 1-Fase Sólida 2 o más complejos. Estos sistemas que aparentan ser homogéneos pero al microscopio se observan heterogeneos reciben el nombre de coloides y la siguiente tabla muestra algunos tipos de ellos.
Tecnicas de separación de fases de sistemas heterogeneos
- Filtración
- Filtración Simple
- Filtracion con succión o de vacío
- Decantacion
- Centrifugación
- Sublimación
- Disolución
- Tamizacion
Las fases líquidas de sistemas homogéneos se observa una diferencia en cuanto al tipo de partículas que forman tales sistemas. De aquí aparece la necesidad de establecer otras categorías de sistemas materiales, esta vez respecto al número de tipos de partículas que forman el sistema.
Las soluciones sólidas las encontramos en sistemas más conocidos como aleaciones ( bronce, aleación de cobre y estaño). La salmuera ( agua con sal común) es líquida y el aire (Oxígeno, Nitrógeno etc..) es gaseosa.
Los cambios de Estado Físico de las Soluciones también ocurren por variación de la temperatura. Los valores de las temperaturas de transición no son fijos como en las Sustancias Puras, sino que dependen de la proporción en que se encuentren los distintos tipos de moléculas.
Clase Viernes 18 de Marzo del 2011
Analisis de sistemas Homogeneos
Analizar un sistema homogéneo significa separar las diferentes Sustancias Puras o tipo de moléculas que lo conforman.
Tecnicas de separación de sustancias puras desde sistemas homogeneos
Destilación
Se utiliza la propiedas que poseen las sustancias de ebullir en diferentes puntos, entonces lo que se hace es calkentar la mezcla asta alcansar una temperatura en que una de las sustancias que componen la mezcla se evapore, para luego condensarla a traves de un refrigerante, el cual hace que los gases se condensen y caigan en un nuevo resipiente independiente del primero.
Rotavapor
Permite la destilación a presión reducida o ligero vacío, de esta forma se logra una disminución de la temperatura de ebullición del solvente. Esta modalidad es conveniente cuando se desea evitar que los solutos de origen biológico se "desnaturalicen " o deterioren por excesivo calentamiento.
Estracción por Solvente
El soluto es extraído del solvente original por un solvente extractor, inmiscuible con el primero, y que disuelve mejor al soluto.
Cristalización
La SOLUBILIDAD es la mayor cantidad de soluto, que en forma estable, se puede disolver en una determinada cantidad de solvente a una temperatura y presión dadas. Cuando la solución tiene disuelto la cantidad de soluto que corresponde a la solubilidad se dice que la solución está saturada.
La Solubilidad de los sólidos en líquidos por lo general aumenta cuando aumenta la temperatura.
En la cristalización se lleva a la solución a la condición de saturación a una temperatura alta, luego se deja enfriar lentamente y como la solubilidad es menor a menores temperaturas se forman cristales.
Los cristales se forman a partir de pequeños "núcleos de cristalización" (formados por siembra de pequeños cristales, aristas de vidrio de los vasos o bien espontáneamente). Mientras menor cantidad de núcleos de cristalización se formen, mejores y mayores cristales se obtienen. Mientras más grande sea el cristal formado, la sustancia es más pura o menos contaminada con impurezas.
Cromatografía
Las diferentes Sustancias Puras de una mezcla se pueden separar por Cromatografía. Una muestra ( mezcla de moléculas coloreadas azul y rojo en el siguiente gráfico) se siembra en un soporte fijo o estacionario. El flujo de una fase movil arrastra de diferente manera ( separa ) los distintos tipos de moléculas.
Las moléculas son retenidas por la fase estacionaria mediante fuerzas de retención y al mismo tiempo son arrastradas por la fase movil mediante fuerzas de arrastre. La intensidad de estas fuerzas ( de naturaleza eléctrica ) son propias de cada sustancia. Si una sustancia es pobremente retenida pero fuertemente arrastrada tendrá un bajo tiempo de elución en cambio otra que es fuertemente retenida y pobremente arrastrada demorará mucho en cruzar la fase estacionaria y tendrá un tiempo de elución elevado.
Cromatografía líquida de capa fina.
Fué la primera en desarrollarse, las diferentes sustancias separadas eran reconocidas mediante reactivos que daban coloraciones particulares. De allí el nombre del método ( Chromos = Color ). Tiene utilidad de reconocimiento de diferentes Sustancias.
Cromatografía líquida en columna
Usada con fines preparativos ( separar cantidades significativas de diferentes sustancias). La fase movil (líquido) desciende por gravedad. Es común detectar el descenso de las sustancias alumbrando el sistema con luz UV (ultravioleta)
Registro de Cromatografía de Gases
La fase estacionaria rellena un serpentín. Se hace fluir un gas como fase móvil en forma constante a presión constante. Se mide el tiempo de elución de la fase móvil y con el se comparan los tiempos de elución de las diferentes sustancias. Las sustancias son detectadas por métodos acoplados a sistemas electrónicos. Estos identifican y cuantifican los componentes del sistema mediante los correspondientes registros.
La cromatografía HPLC (High Performance Liquid Chromatography) además de identificar y cuantificar sirve a propósitos preparativos. En estos es sistemas es posible trabajar con fases moviles, mezclas de solventes, con gradientes programados de composición.
Las sustancias puras
El cambio químico y las leyes fundamentales
Sabemos que una Sustancia Pura es un sistema formado por un tipo de moléculas características para esa Sustancia, es decir de tamaño, masa y forma bien definidas. Cuándo las Sustancias Puras reciben energía mayor que la necesaria para que acontezcan los cambios físicos sus moléculas se modifican, variando el tamaño, la masa y la forma, es decir se transforman en moléculas o Sustancia Puras distintas de las iniciales. En estos casos ha ocurrido un Cambio Químico o Reacción Química.
Cambio Químico
Sustancia (s) Pura (s) Inicial (es) ------> Sustancia (s) Pura (s) Final (es)
Molécula (s) Inicial (es) ------> Molécula (s) Final (es)
Reaccionante (s) ------> Producto (s)
COMPUESTOS: Moléculas que se rompen en fragmentos o degradan con relativa facilidad, finalmente se llega a fragmentos o moléculas muy resistentes a la ruptura o degradación.
ELEMENTOS: Sustancias de difícil ruptura o degradación se consideran fundamentales y con ellas se formarían aquellas más complejas y que se les denomina Compuestos.
Ley de la Conservación de la Materia (Lavoisier)
En un cambio químico la masa de los reaccionantes es igual a la masa de los productos.
Ley de las Proporciones Definidas (Proust)
La proporción en que los elementos se combinan para formar compuestos es definida o constante no importando la procedencia del compuesto.
Clase Martes 22 de Marzo del 2011
Ley de las proporciones Múltiples (Dalton)
Los pesos de un elemento que se combinan con una cantidad fija de un segundo elemento cuando se forman dos o más compuestos están en relación de números enteros. Esta vez el concepto " porción definida de un elemento" se refuerza fuertemente y conduce al concepto definido de atomo.
Modelo atómico
Las leyes fundamentales recién estudiadas demuestran que las moléculas a su vez están formadas por otras partículas aún más pequeñas. Estas nuevas partículas se denominan átomos y deben poseer las siguientes cualidades:
1.- Los átomos son partículas, que mediante fuerzas denominadas enlace químico, se unen para formar las moléculas.
2.- Cada elemento tiene un átomo característico, es decir , de tamaño y masa determinados. Existen tantos tipos de átomos como de elementos. ( Los Elementos son aquellas Sustancias que mediante Símbolos se presentan en el Sistema Periódico)
3.- Si los átomos se presentan solitarios, o bien unidos del mismo tipo, se trata de moléculas de un Elemento. Si los átomos se presentan unidos, de distinto tipo, se trata de molécula de un Compuesto.
4.- Un Cambio Químico es un reordenamiento de átomos
Unidad N°2: "Estudio de los Átomos"
Los elementos y los compuestos
Análisis de Sustancias Puras
El análisis de Sustancias Puras corresponde al denominado Análisis Químico.
Análisis Químico Cualitativo: Este comprende la separación e identificación de los elementos que forman un compuesto.
Análisis Químico Cuantitativo: Este comprende la medición de la cantidad de cada uno de los elementos que forman el compuesto.
Inevitablemente para separar elementos desde los compuestos hay que recurrir a reacciones. El método más importante para separar elementos de su compuesto es la electrólisis.
EJEMPLO: Obtención de Cloro y Sodio a partir de Cloruro de Sodio por electrólisis.
Nomenclatura química
Un átomo de un Elemento se representa por su Símbolo
Un átomo de cobre se representa por Cu
Un átomo de oxígeno se representa por O
Un átomo de hidrógeno se representa por H
Una molécula de una Sustancia Pura se representa por su Fórmula
Una molécula de Oxido de Cobre (I) se representa por Cu2O
El número de átomos del elemento se indica con un subíndice después del Símbolo y se llama Atomicidad.
Un reordenamiento de atomos de un cambio Químico se representa por su Ecuación
Un reordenamiento de atomos de la formación del hidróxido de cobre (I) se representa por :
Cu2O + H2O = 2 Cu OH
El número de partículas idénticas se indica delante de la fórmula con el Coeficiente Estequiométrico.
Algunas características de agrupación de los átomos al formar moléculas se indican usando paréntesis:
CuO2H2 Cu(OH)2
Ley de Volúmenes de Combinación de los Gases (Gay Lussac)
Los volúmenes de gases de Reaccionantes y Productos, medidos en iguales condiciones de Presión y Temperatura, están en relación de números enteros.
Hipótesis o Principio de Avogadro
En volúmenes iguales, de cualquier gas, medidos en condiciones de Presión y Temperatura existe igual número de moléculas.
Razonamiento de Avogadro:
Si las temperaturas son iguales, las magnitudes de los impactos son iguales (m v=m'v', la molécula liviana se mueve rápido y la pesada se mueve lento) y si las presiones son iguales, el número de impactos (número de moléculas) son iguales.
Clase Viernes 25 de Marzo del 2011
Unidad Dos: Estudio de lo Átomos
La Materia y la Electricidad:
Diferentes experimentos demuestran la existencia de dos tipos de electricidad (positiva y negativa). Si dos cuerpos poseen igual tipo de carga se repelen, en cambio si tienen cargas distintas se atraen.
En sus experimentos de electrolisis, Faraday determinó la proporcionalidad entre la cantidad de sustancias transformadas y la cantidad de electricidad empleada. Surge la noción que la corriente eléctrica es un flujo de partículas que se les llamó electrones.
Thomson demostró experimentalmente, con el tubo de rayos catódicos la existencia de electrones.
Los electrones resultan ser partículas de carga eléctrica negativa cuya razón es:
Carga
_______= 1,76 . 10 8 (Coulomb/gramo)
Masa
Millikan determina la carga eléctrica del electrón en su clásico experimento de la gota de aceite. Así la carga del electrón se establece en 1,6 . 10 -19 coulomb y su masa en 9,1. 10 –28 gramos.
Partículas Intratomicas Fundamentales
Rutherford bombardeó una lámina de oro con rayos a (partículas "pesadas", cargadas positivamente). Con esto concluye que la lámina de oro es prácticamente vacía, o sea, el átomo de oro concentra toda su masa en un núcleo.
Nomenclatura para Sistemas Atómicos y sus modificaciones
Numero Carga eléctrica o
Másico (A) Estado oxidación
Simbolo
Numero Atomicidad (X)
Atómico (Z)
N° atómico = N° de Protones
N° másico = N° de Protones + N° de Neutrones
Carga Eléctrica = N° de Protones - N° de Electrones
-Isótopos: Son átomos de igual Z pero distinto A
-Isóbaros: Son átomos de distinto Z pero igual A
Entre los más destacados están:
Derivados del Hidrógeno:
Deuterio
Tritio
Derivados del Carbono:
Carbono 12
Carbono 13
Carbono 14
Determinación de los Pesos Atómicos o Pesos Relativos
La existencia de isótopos en todos los elementos debe ser tomada en cuenta cuando se trata de determinar las relaciones de los pesos de los átomos.
El espectógrafo de masas es un aparato en que por descargas eléctricas los átomos de un elemento se transforman en iones positivos. Estos iones son conducidos a la forma de un haz lineal hasta una zona en que son desviados mediante dispositivos magnéticos o eléctricos de acuerdo a la masa del ión.
El peso Atómico relativo se calcula de la siguiente manera:
A r = A1 * X1 + A2 * X2 + .............
Donde los A son los Números Másicos de los distintos isótopos y los X = %abundancia/100
