El Átomo

En el núcleo del átomo se encuentran los protones (p+) y los neutrones (n°), que aportan la masa. En la zona extranuclear, en los orbitales, se encuentran los electrones (e-).

Número Atómico

El número atómico (Z) indica la cantidad de protones (y de electrones si es un átomo neutro).

Número Másico

El número másico (A) indica la suma de todas las partículas del núcleo (protones y neutrones).

Grupo

Las columnas de la tabla periódica representan los grupos. Indican los electrones de valencia que tienen los átomos.

Periodo

Las filas de la tabla periódica representan los periodos. Indican el último orbital de energía en el que hay electrones.

Iones

Un ion es un átomo que no es neutro, es decir, que no tiene igual cantidad de protones que de electrones.

• Catión: Mayor cantidad de protones que de electrones. Carga positiva.
• Anión: Mayor cantidad de electrones que de protones. Carga negativa.

Electronegatividad

Es la capacidad de un átomo de atraer para sí mismo los electrones involucrados en la unión química.

Estructura de Lewis

Permite describir la unión de los átomos para formar moléculas o unidades estructurales.

Química Orgánica

Estudia las estructuras, propiedades, síntesis y reactividad de compuestos orgánicos formados principalmente por carbono (C) e hidrógeno (H), también llamados hidrocarburos.

Usos de los compuestos orgánicos: plásticos, explosivos, colorantes, pintura, insecticidas, detergentes, etc.

Hidrocarburos

Tipos de hidrocarburos: alcanos, alquenos, alquinos, benceno.

La unión de hidrógeno (no metal) y carbono (no metal) se da mediante un enlace covalente, formando moléculas.

Alcanos

• Enlaces: Covalentes simples.
• Saturados: Solo tienen enlaces simples.
• Fórmula general: C_nH_2n+2
• Son de cadena lineal cuando no hay ramificaciones.
• Terminación del nombre en -ano.
• Si forman un ciclo se pone ciclo- antes del nombre. Ej: ciclopentano.
• Cuando hay ramificaciones se pone el número del carbono en donde está. Ej: 2-metilhexano.
• Nomenclatura:
  • Metano: CH₄
  • Etano: C₂H₆
  • Propano: C₃H₈
  • Butano: C₄H₁₀
  • Pentano: C₅H₁₂
  • Hexano: C₆H₁₄
  • Heptano: C₇H₁₆
  • Octano: C₈H₁₈
  • Nonano: C₉H₂₀
  • Decano: C₁₀H₂₂
• Punto de ebullición: Determinado por el peso molecular; aumenta de 20°C a 30°C por cada átomo de carbono que se agrega, al igual que la densidad.

Alquenos

• Enlaces: Covalentes simples y dobles.
• Insaturados: Tienen enlaces dobles.
• Fórmula general: C_nH_2n
• Se empieza a numerar desde el carbono más cercano al doble enlace.
• Cuando tiene 2 o más dobles enlaces se pone dieno, trieno o polieno.
• Nomenclatura:
  • Eteno: C₂H₄
  • Propeno: C₃H₆
  • Buteno: C₄H₈
  • Penteno: C₅H₁₀
  • Hexeno: C₆H₁₂
  • Hepteno: C₇H₁₄
  • Octeno: C₈H₁₆
  • Noneno: C₉H₁₈
  • Deceno: C₁₀H₂₀
• Son compuestos apolares, insolubles en agua.
• Solubles en líquidos no polares como benceno, éter, cloroformo.
• Punto de ebullición: Menor al de los alcanos.
• Aumenta con mayor cantidad de carbonos, al igual que el punto de fusión y la densidad.
• Disminuye con mayor cantidad de ramificaciones.

Alquinos

• Enlaces: Covalentes simples, dobles y triples.
• Insaturados: Tienen enlaces triples.
• Fórmula general: C_nH_2n-2

Fórmulas y Conceptos Clave

• Fórmula molecular: Indica la cantidad de átomos de cada elemento en una molécula. Ej: C₂H₆
• Fórmula desarrollada/estructural: Permite ver los enlaces entre los átomos de carbono e hidrógeno.
• Atomicidad: La atomicidad individual se refiere a los átomos de cada elemento. La atomicidad total es la suma de los átomos en la molécula. Ej: atomicidad total de C₂H₆ = 8
• Grupo funcional: Dobles y triples enlaces.
• Grupo sustituyente: Grupos radicales, como metilos, etilos, propilos. Son alcanos a los que se les quita un átomo de hidrógeno.

Peso de los Átomos

Peso Atómico Relativo (PAR)

Para saber el PAR, se debe consultar la masa del átomo (número másico, A) en la tabla periódica. Es relativo porque no tiene unidad. Ej: H = 1, Ca = 40, P = 31.

Peso Atómico Absoluto

Se calcula el peso de un átomo en uma (unidad de masa atómica).

Ej: Si el PAR de Si = 28, para expresarlo en gramos se realiza una regla de tres simple usando el valor de 1 uma en gramos.

Carga Neta

Se obtiene restando el número de electrones del número de protones (Protones – Electrones). A los metales les conviene perder electrones de valencia para tener la última capa electrónica completa.

Sustancias Puras

• Simples: Formadas por el mismo elemento. Ej: Na, O₂, O₃.
• Compuestas: Formadas por más de un elemento. Ej: H₂O, CH₄.

Peso Molecular Relativo (PMR)

Se calcula a partir del PAR y la atomicidad de cada átomo en la molécula. No tiene unidad. Ej: H₂O = 2*(1) + 1*(16) = 18.

Peso Molecular Absoluto

Igual que el PMR, pero se expresa en uma y se puede convertir a gramos. Ej: PMR (H₂O) = 18 uma = 18 * (1.66 * 10^-24 g) = 2.98 * g.

Reacción de Oxidación/Combustión

Es una reacción en la que un compuesto se quema en presencia de oxígeno. Siempre se libera agua (H₂O) y dióxido de carbono (CO₂). Se conserva la masa.

CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O

Para balancearla (coeficientes estequiométricos):

CH₄ + 2O₂ CO₂ + 2H₂O

Quedan igual cantidad de átomos de H y de O en ambos lados de la ecuación.

Peso en Moles

1 mol de una sustancia pesa su PMR expresado en gramos.

• 1 mol de CH₄ pesa 16 g y contiene 6.023 * moléculas de CH₄.
• 1 mol de O₂ pesa 32 g y contiene 6.023 * moléculas de O₂.