Conceptos Fundamentales de Química

Magnitudes y Unidades

La magnitud de las magnitudes que intervienen en un fenómeno es una de las operaciones de manera objetiva. Medir una magnitud es comparar con otra magnitud homogénea llamada unidad.

  • Redondeo: Despreciar las cifras que se encuentran a la derecha de una cifra determinada.
  • S.I.: Conjunto de magnitudes junto con sus unidades correspondientes.
  • Notación Científica: Consiste en expresar el número con una parte entera de una sola cifra que sea distinta de cero y una parte decimal, y todo ello multiplicado por una potencia de 10 cuyo exponente es un número entero.
  • Cifras Significativas: Cifras cuyo valor conocemos porque las aprecia el instrumento de medida.

Metodología Científica

  • Método Científico: Manera de presentar el proceso general que siguen los científicos en toda investigación. La fase fundamental de este método es la experimentación.

Unidades y Conversiones

  • Factor de Conversión: Fracción que representa valores iguales de unidades distintas de la misma magnitud. Sirve para convertir un valor de unidades a otras.
  • Múltiplos y Submúltiplos: Son prefijos, que añadidos a una unidad de medida, la transforman en otra unidad, más grande o más pequeña, respectivamente, en factores de 10. Sirven para no utilizar demasiados ceros a la hora de expresar un número.

Estructura Atómica

Partículas Subatómicas

  • Electrones: Partículas subatómicas con carga negativa igual a la de los protones en valor absoluto.
  • Protones: Partículas subatómicas con carga positiva igual a la de los electrones en valor absoluto.
  • Neutrones: Partículas subatómicas sin carga.

Modelos Atómicos

  • Átomo según la teoría de …: encajados los electrones necesarios para neutralizarla.
  • Átomo según la teoría de Rutherford: El átomo está formado por un núcleo positivo que contiene los protones y los neutrones, que constituyen casi la totalidad de la masa del átomo. Para neutralizar la carga positiva existen electrones que se mueven en la corteza alrededor del núcleo.

Número Atómico e Iones

  • Número Atómico: Número de protones y neutrones que contiene el núcleo atómico.
  • Ion: Átomo con defecto o exceso de electrones. Así se llaman iones positivos o cationes e iones negativos o aniones.

Isótopos

  • Isótopos: Son los átomos de un mismo elemento que por tanto tienen el mismo número atómico pero que presentan diferente número de neutrones y por ello, distinto número másico.
  • Isótopos Naturales: Son aquellos que existen en la naturaleza.
  • Isótopos Artificiales: Son aquellos que han sido creados por el hombre para usarlos por sus propiedades radioactivas.

Elementos Químicos y Tabla Periódica

Elementos y Masa Atómica

  • Elemento Químico: Sustancia que no puede descomponerse en otra más simple manteniendo sus propiedades físicas y químicas. Cada elemento químico está formado por un mismo tipo de átomos.
  • Masa Atómica de un Elemento: Masa del elemento teniendo en cuenta la abundancia relativa de sus isótopos en la naturaleza. Se calcula haciendo la media ponderada de las masas isotópicas con sus correspondientes riquezas.

Clasificación de los Elementos

  • Metales: Sustancias generales sólidas a temperatura ambiente, con brillo, altas temperaturas de fusión y ebullición, conductores de calor y electricidad, dúctiles y maleables.
  • No Metales: Sustancias sólidas, líquidas o gaseosas a temperatura ambiente, con bajas temperaturas de ebullición y fusión, no conductores del calor ni de la electricidad y son frágiles.

Tabla Periódica

  • Tabla Periódica: Colocación de los elementos en orden creciente de número atómico, manteniendo el criterio de similitud de propiedades correspondientes a las familias en que se agrupan.
  • Familias: Columnas de la tabla periódica.
  • Periodos: Filas de la tabla periódica.
  • Carácter Metálico: Será mayor cuanto más a la izquierda esté un elemento dentro de un período y cuanto más abajo este dentro de una familia.

Enlaces Químicos

  • Enlace: Unión de dos o más átomos de forma estable para formar una sustancia química.
  • Enlace Metálico: Unión de iones metálicos entre sí rodeados de electrones libres. Se forman estructuras cristalinas.
  • Enlace Covalente: Unión de elementos no metálicos entre sí o con el hidrógeno. Se forman moléculas.
  • Enlace Iónico: Unión de un elemento metálico con otro no metálico. El metal está en forma de ion positivo y el no metal como ion negativo. Se forman estructuras cristalinas.

Compuestos Químicos

Masa Molecular y Composición

  • Masa Molecular: Suma de las masas atómicas de todos los átomos que contienen una molécula o una estructura cristalina elemental.
  • Composición Centesimal: Tanto por ciento en masa de cada uno de los elementos que integran un compuesto.

Tipos de Compuestos

  • Óxidos: Combinaciones del oxígeno con elementos químicos, bien sean metálicos o no.
  • Hidruros: Combinaciones del hidrógeno con elementos químicos, bien sean metálicos o no.
  • Sales: Combinaciones de elementos metálicos con elementos no metálicos.
  • Hidróxidos: Combinaciones de metales con grupos hidroxilos (OH).
  • Ácidos Oxoácidos: Combinaciones de no metales con oxígeno e hidrógeno.
  • Sales Oxisales: Combinaciones de metales, no metales y oxígeno.

Historia de la Química

  • Tales de Mileto (640-546 a.C.): Descubrió el elemento.
  • Leucipo (450 a.C.) y Demócrito: Descubrieron el átomo.
  • Medicina – Paracelso y Andreas Libau:
  • Robert Boyle: Describió los elementos de forma moderna.
  • Antoine Lavoisier: El padre de la química.
  • Louis Proust:
  • John Dalton:
  • Jakob Berzelius: Átomo unidad básica de la materia.
  • Faraday: Materia con propiedades eléctricas.

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