Conceptos Fundamentales de Química: De los Átomos a las Leyes Ponderales

Sustancias Puras y Mezclas

Una sustancia pura es una fase de composición uniforme e invariable que no se puede descomponer por métodos físicos, como la sal o el alcohol.

Elementos

Los elementos son sustancias puras que no se pueden separar por métodos químicos, como el hidrógeno o el nitrógeno.

Compuestos

Los compuestos son sustancias puras formadas por dos o más elementos que se pueden separar por métodos químicos, como el mármol o la sacarosa.

Mezclas

Una mezcla es una agregación de diferentes sustancias sin que se produzca entre ellas ninguna reacción química y, por tanto, se puede separar por métodos físicos.

Isótopos y Radiación Electromagnética

Isótopos

Se denominan isótopos los átomos del mismo elemento que presentan diferente contenido en neutrones y, por ello, distinto número másico.

Radiación Electromagnética

La radiación electromagnética está formada por ondas que se mueven a la velocidad de la luz. Esta se relaciona con la longitud de onda y su frecuencia: c = λ · ν.

Longitud de Onda

La longitud de onda (λ) es la distancia entre dos máximos o dos mínimos sucesivos de una onda. Su unidad habitual es el metro, aunque también puede expresarse en centímetros, nanómetros (1 nm = 10-9 m) y angstroms (1 Å = 10-10 m).

Frecuencia

La frecuencia (ν) es el número de oscilaciones que pasan por cada punto en la unidad de tiempo. Normalmente su unidad es s-1, que también se denomina hertzio (Hz). Una oscilación es una vibración que da lugar a una onda de longitud λ.

Periodo

El periodo (T) es el tiempo que tarda la onda en recorrer una longitud de onda. Se expresa en unidades de tiempo, habitualmente en segundos. T = 1/ν.

Número de Ondas

El número de ondas es el número de oscilaciones que hay en cada unidad de longitud. Su unidad es el m-1.

Espectro Electromagnético

El espectro electromagnético es el conjunto de las radiaciones electromagnéticas.

Enlaces Químicos

El enlace químico se debe a la existencia de las fuerzas atractivas que mantienen unidos los átomos en un compuesto iónico, covalente o metálico.

Energía de Disociación

La energía de disociación es la energía necesaria para romper un enlace formado. Si comunicamos a los átomos enlazados una energía igual o mayor, conseguiremos separarlos totalmente hasta una distancia tal que no ejerzan interacciones entre sí.

Enlace Iónico

El enlace iónico se produce al unirse un elemento de carácter metálico (situado a la izquierda de la tabla periódica) con uno no metálico (situado a la derecha). Este enlace forma una red cristalina.

Enlace Covalente

El enlace covalente se produce al unirse entre sí dos elementos de carácter no metálico (situados a la derecha de la tabla periódica). También son covalentes las uniones en las que el hidrógeno es el elemento unido al de tipo no metálico (realizan compartición de electrones).

Enlace Metálico

El enlace metálico es el responsable de la unión de los átomos de los metales entre sí. Estos átomos se agrupan de forma muy cercana unos con otros, lo que produce estructuras muy compactas (redes cristalinas).

Fuerzas Intermoleculares

Las moléculas con enlace covalente pueden ejercer entre sí fuerzas electrostáticas de tipo atractivo.

Leyes Ponderales

Ley de Conservación de la Masa

La masa ni se crea ni se destruye, únicamente se transforma (masa de los reactivos = masa de los productos). Formulada por Lavoisier.

Ley de las Proporciones Constantes o Definidas

Formulada por Proust, establece que un compuesto tiene siempre los mismos elementos y en las mismas proporciones independientemente del proceso seguido en su formación o cuando dos o más elementos se combinan químicamente para formar un compuesto siempre lo hacen en una relación entre masas constantes.

Ley de las Proporciones Múltiples

Si una cantidad de un elemento A (a) se combina con cantidades fijas de otro elemento B (b1 y b2) para dar dos compuestos diferentes (X e Y), la relación en que se encuentran las cantidades b1 y b2 es la de números enteros sencillos.

Ley de los Volúmenes de Combinación

Los volúmenes reaccionantes y de los gases obtenidos guardan una relación numérica muy sencilla, siempre y cuando se trabaje a presión y temperatura constantes.

Hipótesis de Avogadro (Concepto de Molécula)

Volúmenes iguales de distintos gases contienen el mismo número de moléculas, siempre que los volúmenes se hayan medido en las mismas condiciones de presión y temperatura.

Mol

El mol es la cantidad de sustancia que contiene el mismo número de entidades elementales que hay en 0.012 kg de carbono-12.

Unidad de Masa Atómica (uma)

Se define como la cantidad en gramos equivalente a la masa de la doceava parte del átomo de carbono-12.

Ley de Boyle-Mariotte

Manteniendo la temperatura constante, el producto de la presión por el volumen de una cierta masa de gas es constante: P · V = cte.

Ley de Charles

A presión constante, el volumen varía en relación directa a la temperatura expresada en kelvin: V1/T1 = V2/T2.

Ley de Gay-Lussac

A volumen constante, la presión varía en relación directa a la temperatura expresada en kelvin: P1/T1 = P2/T2.

Ecuación de Estado de los Gases Ideales

P · V = n · R · T.

Fórmula Química

La fórmula de los compuestos o moléculas poliatómicas es la representación simbólica más sencilla de los mismos. Expresa, por una parte, los átomos que forman dicho compuesto y, por otra, la cantidad en la que estos intervienen.

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