Conceptos Fundamentales de Química: Átomos, Moléculas y Reacciones

Teoría Atómica de Dalton

La materia está formada por átomos indivisibles.

  • Los átomos son invariables.
  • Los elementos están formados por átomos iguales.
  • Los átomos de diferentes elementos tienen masas y propiedades químicas distintas.
  • Los compuestos químicos están formados por la combinación de átomos de dos o más elementos diferentes.
  • Cuando dos o más átomos de distintos elementos se combinan para formar un mismo compuesto, lo hacen en una relación de números enteros sencillos.
  • En las reacciones químicas, los átomos no se crean ni se destruyen; solamente cambian su distribución en las sustancias.

Partículas del Átomo

Electrón

Carga negativa (-).

Protón

Carga positiva (+), se encuentra en el núcleo.

Neutrón

Se encuentra junto al protón en el núcleo.

Iones

Un ion es una partícula que se forma cuando un átomo neutro o un grupo de átomos ganan o pierden uno o más electrones.

  • Un átomo que pierde un electrón forma un ion de carga positiva, llamado catión.
  • Un átomo que gana un electrón forma un ion de carga negativa, llamado anión.

El Modelo Atómico de Rutherford

Experimento de la Lámina de Oro

Rutherford lanzó partículas positivas a gran velocidad a una lámina de oro muy fina.

  • La mayor parte de ellas atravesaron la lámina sin cambiar de dirección, como era de esperar según el modelo de Thomson.
  • Algunas se desviaron considerablemente.
  • Unas pocas partículas rebotaron hacia la fuente de emisión.

Basándose en estos resultados, Rutherford propuso un modelo atómico que constituye un espacio fundamentalmente vacío, ocupado por electrones que giran alrededor de un núcleo central muy denso y pequeño.

Número Atómico y Número Másico

Número Atómico (Z): Número de protones en el núcleo.

Número Másico (A): Número de protones + número de neutrones.

Número de Neutrones (N): A = Z + N => N = A – Z

Definiciones Importantes

Elemento Químico

Es una sustancia formada por átomos que tienen igual cantidad de protones en el núcleo, conocido como el número atómico del elemento.

Número Atómico

Indica el número de protones en el núcleo de un átomo.

Número Másico

Suma del número de protones y el número de neutrones que se encuentran en el núcleo del átomo.

Número de Neutrones

Diferencia entre el número másico y el número atómico.

Isótopos

Átomos de un mismo elemento que tienen igual número atómico, pero distinto número másico.

Masa Molecular y Mol

Masa Molecular Relativa (Mr)

Es la masa de un compuesto, se obtiene sumando las masas de todos los elementos que intervienen en la fórmula.

Ejemplo: Determinar la masa molecular del H2SO4

Mr = 2 x 1.01 + 1 x 32.06 + 4 x 15.99 = 98

Composición Centesimal

Ejemplo: Composición centesimal del H2SO4

  • % de H = (2 x 1 / 98) x 100
  • % de S = (1 x 32.06 / 98) x 100

Cantidad de Sustancia: El Mol

n = N (número dado) / Na (Número de Avogadro: 6.022 x 1023)

Masa Molar

La relación existente entre cantidad de sustancia, masa y masa molar es:

Cantidad de sustancia = masa en gramos / masa molar

o

n (mol) = m (g) / M (g/mol)

A partir de esto es posible obtener la masa, en gramos, de cualquier sustancia:

masa (g) = cantidad de sustancia (mol) x masa molar (g/mol)

Cambios Físicos y Químicos

Cambios Físicos

  • Cambios de estado.
  • Separación de los componentes de una mezcla.

Cambios Químicos

  • Oxidación de un clavo.
  • Electrólisis del agua.

Definición de Reacción Química

Es un proceso por el cual una sustancia llamada reactivos se transforman en otras sustancias con propiedades diferentes llamadas productos.

Ley de Conservación de la Masa (Lavoisier)

En todas las reacciones químicas la masa de los reactivos es igual a la masa de los productos, los átomos no desaparecen.

Ley de las Proporciones Definidas (Proust)

Cuando uno o más elementos se combinan para dar un determinado compuesto lo hacen en proporción en masa constante.

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