Modelo Atómico y Enlaces Químicos

Modelo Atómico de Dalton

Propone que los átomos están formados por esferas compactas e indivisibles. Explica adecuadamente los aspectos ponderales de las reacciones químicas, pero es insuficiente para explicar la naturaleza eléctrica de la materia.

Modelo Atómico de Rutherford

Lanzó partículas alfa a una lámina de oro que tienen carga + a modo de proyectiles. Observó que la mayoría de las partículas atravesaban la lámina sin desviarse, algunas se desviaban y otras rebotaban.

Enlace Iónico

Cuando un metal se encuentra en presencia de un no metal se produce una cesión de los electrones de uno al otro, formándose los iones respectivos. Estos iones de signo contrario se unirán por fuerzas electrostáticas de atracción. El enlace iónico se forma entre iones de distinto signo. Al número de electrones que se toman/ceden se le llama valencia iónica.

Propiedades de los compuestos iónicos:

• Son sólidos a temperatura ambiente, con altos puntos de ebullición y fusión.
• Son duros, difíciles de rayar.
• Se fracturan al golpearlos formando cristales de menor tamaño.
• En general, se disuelven en agua.
• No conducen la electricidad en estado sólido, pero lo son en líquido y en disolución.

Enlace Covalente

• Sustancias moleculares: Átomos unidos, pero la unión de las moléculas con otras son débiles (H2).

Propiedades de las sustancias moleculares:

• Bajos puntos de fusión y ebullición, por lo que son gases o líquidos a temperatura ambiente.
• No se disuelven en agua.
• No conducen la electricidad.

• Cristales covalentes: El enlace covalente se produce en todas las direcciones del espacio, formando redes cristalinas estables.

Propiedades de los cristales covalentes:

• A temperatura ambiente son sólidos, duros con altos puntos de fusión.
• No se disuelven en agua.
• No conducen la electricidad.

Enlace Metálico

Cuando los iones+ de un metal comparten una nube electrónica. Los átomos de las nubes ceden sus electrones para completar su octeto transformándose en iones+. Los iones se sitúan formando una red metálica por la que se mueven los electrones libres formando una nube electrónica.

Propiedades de los enlaces metálicos:

• Sólidos a temperatura ambiente.
• Buenos conductores del calor y electricidad.
• Maleables y dúctiles.
• Brillo metálico.

El Método Científico

Etapas del Método Científico

Plantamiento del Problema

Delimitar el problema que se va a investigar, puede tener su origen en el descubrimiento de hechos nuevos, en las contradicciones detectadas en una teoría científica, aislar la parte del mundo que se desea estudiar, y descomponer el problema en etapas más fáciles de investigar. Para ello observar un fenómeno o comportamiento, y reproducirlo en el laboratorio identificando las variables que intervienen en el mismo.

Formulación de Hipótesis

Una vez delimitado el problema, el científico formula alguna suposición sobre las causas del fenómeno y recopila información en bibliografías sobre lo que se estudia. Una hipótesis es una conjetura verosímil que puede ser contrastada de forma experimental.

Comprobación de Hipótesis

Se confirman o rechazan por medio de las experiencias. Primero se debe diseñar experiencias y dispositivos para conseguir las medidas necesarias. Segundo controlar las variables que intervienen en el proceso tratando de averiguar su influencia. Las variables cuyos valores se pueden cambiar a voluntad se llaman independientes, y las variables cuyos valores quedan establecidos por los anteriores se llaman dependientes. Las variables cuyos valores se mantienen fijos se llaman controladas. Los resultados se anotan y tabulan, repitiendo cada medida. Las representaciones gráficas ayudan a descubrir irregularidades.

Establecimiento de Leyes y Teorías

Las leyes son hipótesis confirmadas, que se expresan en lenguaje matemático, un conjunto de leyes se incluyen en un sistema coherente de conocimiento que se denomina teoría.

Propiedades de la Materia

Masa y Volumen

• Masa: Mide la cantidad de materia que posee un cuerpo. Característica de los sistemas materiales: su masa no depende de la forma ni del grado del Sistema Internacional. Un sistema material es cerrado cuando su masa permanece constante.
• Volumen: Indica la cantidad de espacio que ocupan. No depende de la forma ni del grado de división del Sistema Internacional. Puede depender de otros factores, como la presión o temperatura.

Densidad

El cociente entre masa y volumen. La densidad de una sustancia es la masa que corresponde a un volumen unidad de la misma. d=m/v m=vxd v=m/d

Propiedades de los Sistemas Materiales

Todos los objetos que nos rodean son materia y cada objeto, considerado individualmente, constituye un sistema material. Al gas encerrado en un globo, un océano… son sistemas materiales. Todos ellos tienen masa y ocupan un espacio, es decir, en un sistema material, no puede colocarse otro.

• Materia: Todo aquello que ocupa un espacio y tiene masa.
• Sistema material: Una porción de materia que se considera de forma aislada para su estudio.
• Sustancia: Tipo concreto de materia.
• Propiedades generales: La masa. El valor de estas proporciones no aporta información sobre el tipo de sustancia que se constituye en el sistema.
• Propiedad específica: Dependen de la clase de sustancia que se constituye el sistema, pero no de su cantidad ni de su forma.

Estados de Agregación de los Sistemas Materiales

• Sólidos: Volumen fijo, forma fija, no pueden comprimirse, no fluyen. Se llaman cristales si sus partículas están ordenadas y si no, amorfos.
• Líquidos: Volumen fijo, no tienen forma fija, poco compresibles, difunden o fluyen por sí mismos.
• Gases: Ocupan todo el volumen del recipiente que los contiene.

Mezclas

Mezclas Heterogéneas

Sistemas materiales heterogéneos formados por varias sustancias. Sus componentes se pueden separar mediante estos procesos:

• Filtración: Un tamiz separa un sólido de un líquido.
• Sedimentación: La gravedad separa componentes de distinta densidad.
• Centrifugación: Mediante rotación se aumenta la velocidad de separación de componentes de distinta densidad.
• Disolución selectiva: Permite separar componentes solubles en un líquido de otros insolubles.

Mezclas Homogéneas o Disoluciones

Sistemas materiales homogéneos formados por varias sustancias. Los componentes se pueden segregar mediante cambio de estado:

• Evaporación: Permite separar sólidos disueltos en líquidos. Si es lenta produce cristales grandes y si es rápida produce cristales pequeños.
• Destilación: Separar líquidos de distinta temperatura de ebullición. Consiste en una vaporización del líquido que hierve antes y en su posterior licuefacción. Separa gases.
• Cromatografía: La separación de componentes de un líquido por su distinta velocidad de difusión en una superficie porosa (tiza…).