Conceptos Fundamentales de Química y Física
Solubilidad y Disoluciones
Solubilidad: Cantidad máxima de soluto que se puede disolver en un disolvente.
Tipos de Disoluciones:
- Diluida: Es aquella en la que hay poco soluto con relación al disolvente.
- Concentrada: Es aquella en la que hay mucho soluto con relación al disolvente.
- Saturada: Es aquella que ya no admite más cantidad de soluto.
Teoría Atómica de Dalton
La materia está formada por átomos, que son partículas indivisibles e indestructibles. Todos los átomos de un mismo elemento químico son iguales en masa y propiedades. Los compuestos se forman por combinaciones de átomos de diversos elementos.
Fenómenos Eléctricos: Electrostática
Cuando se acercan dos cuerpos con electricidad del mismo signo se repelen, y cuando se acercan dos cuerpos con electricidad de distinto signo, se atraen.
¿Cómo sabemos que un cuerpo está cargado?
Para estudiar la electricidad estática se utilizan tres dispositivos:
- El electroscopio: Fue inventado por el físico francés Jean Antoine Nollet en 1750. Sirve para detectar cuerpos cargados y se puede electrizar por contacto o por inducción.
- El péndulo eléctrico: Fue utilizado por el físico francés Charles-Augustin de Coulomb para estudiar las atracciones y repulsiones entre cuerpos cargados.
- El versorio: Fue inventado por William Gilbert en el año 1600 para detectar cuerpos cargados.
Partículas que Forman el Átomo
- Electrones: Partículas cargadas negativamente.
- Protones: Cargadas positivamente.
- Neutrones: No cargadas.
Modelos Atómicos
Modelo de Thomson
El átomo debía ser como una gran masa de carga positiva, e insertados en ella, debían estar los electrones. La carga negativa de los electrones compensaba la carga positiva, para que el átomo fuera neutro.
La Experiencia de la Lámina de Oro
A finales del siglo XX, el francés Henri Becquerel descubrió que un mineral de uranio emitía radiación de forma espontánea.
- La mayoría de las partículas alfa atravesaba la lámina de oro.
- Una pequeña proporción de partículas atravesaba la lámina, pero sufrían una leve desviación.
- Una de cada 10.000 partículas alfa rebotaba al llegar a la lámina y volvía hacia atrás.
Modelo de Rutherford
El átomo está formado por un núcleo muy pequeño y una corteza. En el núcleo está concentrada toda su carga positiva y casi toda su masa; en la corteza están los electrones girando alrededor del núcleo.
El Tamaño del Átomo
Considerado como una esfera, el átomo tiene un radio de unos 10-10 m, y el núcleo de unos 10-15 m.
Modelo Atómico de Bohr
El científico danés Niels Bohr realizó unos estudios de los que dedujo que los electrones de la corteza giran alrededor del núcleo en determinadas órbitas circulares. Los electrones se organizan en capas y, en cada capa tendrán una cierta energía; por esto a las capas se les denomina niveles de energía.
El Modelo Atómico Actual
Es el modelo mecánico-cuántico del átomo, que fue establecido por Erwin Schrödinger. Una orbital es una región del espacio en la que existe una probabilidad máxima de encontrar al electrón.
Átomos, Isótopos e Iones
Todos los átomos pertenecen a algún elemento químico, para representarlos se utiliza un símbolo y dos números:
- El número atómico, Z, indica los protones.
- El número másico, A, indica los protones más los neutrones.
Isótopos
Se llaman isótopos los átomos que tienen el mismo número de protones y se diferencian en el número de neutrones. Presentan el mismo Z y distinta A.
Determinación de la Masa de un Elemento Químico
Cuando hablamos de la masa atómica de un elemento químico, nos referimos a la masa de un átomo medio de ese elemento.
Iones
Cuando un átomo pierde electrones, adquiere carga positiva y se convierte en un ion positivo o catión. Cuando un átomo gana electrones, adquiere carga negativa y se convierte en un ion negativo o anión.
Radioactividad
Los núcleos de los átomos no cambian, aunque participen en transformaciones físicas o químicas.
- La pérdida o ganancia de algunas partículas es la radiactividad.
- La rotura de su núcleo para dar otros más pequeños: fisión nuclear.
- La unión del núcleo de dos átomos pequeños para dar un núcleo mayor: fusión nuclear.
Radiactividad
Proceso que experimentan algunos núcleos atómicos que les lleva a emitir radiación.
- Radiación alfa: Son partículas formadas por dos protones y dos neutrones.
- Radiación beta: Formada por electrones.
- Radiación gamma: Radiación neutra.
Se llaman isótopos radiactivos los que emiten estas radiaciones.
Fisión Nuclear
Algunos núcleos de isótopos radiactivos de elementos formados por átomos muy grandes, como el uranio o el plutonio, se rompen para dar núcleos de átomos más pequeños.
Fusión Nuclear
Se produce cuando algunos núcleos de átomos muy pequeños se unen para dar núcleos de átomos mayores.