Valencia y Número de Oxidación
Valencia
Es el número de electrones perdidos, ganados o compartidos por un átomo al combinarse con otro.
Número de Oxidación
El número de oxidación de un átomo en un compuesto es un número teórico que indica el número de electrones que el átomo habría perdido o ganado, si el compuesto fuera completamente iónico.
El número de oxidación siempre tiene signo.
- El número de oxidación de los átomos de un elemento libre es cero.
- El número de oxidación del H es -1 en los hidruros metálicos y +1 en los demás compuestos.
- El número de oxidación del Oxígeno es -2 (salvo en unos pocos compuestos como peróxidos, en los que es -1).
- El número de oxidación de los metales es siempre positivo (+).
- La suma algebraica de los números de oxidación de los átomos de una molécula es cero.
Tipos de Nomenclaturas
Nomenclatura Tradicional o Funcional
Incluye nombres vulgares muy arraigados y presenta numerosas excepciones, por lo que no está recomendada por la IUPAC.
Nomenclatura Sistemática
Expresamente recomendada por la IUPAC. Se apoya en prefijos numéricos griegos (mono, di, tri, tetra, penta, etc…). Cuando el prefijo mono resulta innecesario, puede omitirse.
Nomenclatura de Stock
También aceptada por la IUPAC, es especialmente útil para el caso de números de oxidación múltiples, ya que estos quedan indicados entre paréntesis.
Compuestos Binarios
- Los óxidos: Son combinaciones de cualquier elemento con el oxígeno. Por ejemplo Fe2O3.
- Los hidruros: Son combinaciones de cualquier elemento con el hidrógeno. Por ejemplo CuH2.
- Las sales binarias: Son combinaciones de un metal con un no metal. Por ejemplo NaCl.
Sistemas Materiales
Sistemas Materiales Heterogéneos
Son los que cuando se observan a simple vista o con microscopio, muestran partes diferenciadas que tienen distintas propiedades.
Sistemas Materiales Homogéneos
Son los que presentan un aspecto uniforme incluso cuando se observan al microscopio. Tienen las mismas propiedades en cualquiera de sus partes.
Técnicas de Separación
Sedimentación
La sedimentación es la separación, por la acción de la gravedad, de los componentes de una mezcla con distinta densidad.
Decantación
La decantación permite separar, mediante un embudo de decantación, líquidos inmiscibles, como el agua y el aceite.
Centrifugación
La centrifugación consiste en incrementar de forma artificial, mediante una rotación, las diferencias de peso de los componentes de una mezcla que tienen distintas densidades. Es la técnica que consigue sedimentaciones más rápidas.
Disoluciones
Disolvente
Se llama disolvente al componente mayoritario en la disolución.
Soluto
Se llama soluto al componente minoritario en la disolución.
Teoría Cinética
Explica cómo se forma una disolución describiendo los diversos reajustes que se producen entre las partículas de los componentes.
Tipos de Disoluciones
- Disoluciones diluidas: Si la cantidad de soluto en relación con el disolvente es muy pequeña.
- Disoluciones concentradas: Si la cantidad de soluto en relación con el disolvente es alta.
- Disoluciones saturadas: Si el soluto está en la máxima proporción posible.
Concentración
La concentración de una disolución expresa, de forma numérica, la proporción de soluto en una determinada cantidad de disolución.
Solubilidad
La solubilidad es la máxima cantidad de soluto que puede disolverse en una cierta cantidad de disolvente a una determinada temperatura.
Solubilidad de un Sólido
La solubilidad de un sólido en agua aumenta, por lo general, al aumentar la temperatura.
Solubilidad de los Gases
La solubilidad de los gases en agua, para una presión dada, disminuye al aumentar la temperatura.
Sustancias Puras
Sustancia Pura
Un sistema material formado por un solo componente se denomina sustancia pura.
Compuesto
Una sustancia pura que, mediante transformaciones, puede convertirse en otras sustancias más simples se denomina compuesto.
Sustancia Simple
Una sustancia pura que no puede descomponerse en otras más simples se denomina sustancia simple.
Descomposición Térmica
Es una reacción que se produce por calentamiento de un compuesto.
Electrólisis
Es el cambio producido por el paso de la corriente a través de la sustancia, generalmente fundida o disuelta.
Disolución Verdadera
Se consideran disoluciones verdaderas aquellas en las que el tamaño de las partículas de soluto es menor que 10-6 mm.
Leyes y Modelos Atómicos
Ley de Conservación de la Masa
El científico francés Antoine-Laurent Lavoisier (1743-1794) calentó un trozo de estaño en un recipiente cerrado con una determinada cantidad de aire. El trozo de metal aumentó de peso porque su superficie se había oxidado, pero Lavoisier comprobó que el peso del conjunto cerrado no había variado. Interpretó que el aumento de peso del estaño se debía a que parte del aire encerrado había pasado al trozo de metal.
En una reacción química, la masa total de los reactivos es igual a la masa total de las sustancias obtenidas tras el proceso.
Ley de las Proporciones Definidas
El científico francés Louis Proust (1754-1826) estudió las proporciones en que se unían determinados elementos para producir un compuesto. Comprobó que, por ejemplo, el carbonato de cobre contenía siempre 4 partes de oxígeno y 5,3 partes de cobre por cada parte de carbono con independencia de la cantidad de carbonato, de su procedencia o de su modo de obtención.
El Modelo Atómico de Dalton
- La materia está constituida por átomos.
- Los átomos son indivisibles y no se modifican en las reacciones químicas.
- Todos los átomos de un mismo elemento químico son idénticos en masa y propiedades.
- Los átomos de elementos químicos diferentes tienen masa y propiedades diferentes.
- Los compuestos están formados por la unión de átomos de distintos elementos. En las reacciones químicas, los átomos se recombinan en la proporción numérica más sencilla posible.
El Experimento de Rutherford
E. Rutherford y su colaborador alemán H. Geiger lanzaron partículas alfa, que tienen carga eléctrica positiva, a modo de proyectiles sobre una lámina muy delgada de oro.
En contra de lo esperado, ya que los modelos de Dalton y Thomson suponían que los átomos eran esferas macizas y compactas, observaron que la mayoría de las partículas atravesaban la lámina sin desviarse, algunas se desviaban cambiando la dirección y unas pocas parecían rebotar.
Para explicar estos hechos, Rutherford propuso el modelo atómico nuclear.
Modelo Atómico Nuclear
El Núcleo
Es muy pequeño en comparación con el volumen total del átomo y concentra casi toda su masa. Consta de dos tipos de partículas: los protones (+) y los neutrones (neutros). El núcleo tiene, por tanto, carga positiva.
La Corteza
Es la zona por donde circulan los electrones. Los electrones tienen carga eléctrica negativa.