Metodología Científica y Unidades de Medida

Metodo Científico

El método científico es el proceso sistemático utilizado para investigar fenómenos naturales:

• Observación
• Búsqueda y selección de información
• Enunciado de hipótesis
• Experimentación
• Interpretación de resultados
• Formulación de leyes
• Formulación de teorías y modelos
• Elaboración de informes

Hipótesis

Una hipótesis es una suposición sobre un hecho observado. Para ser válida, debe:

• Basarse en conocimientos previos
• Enunciarse de forma clara y precisa
• Ser comprobable

Modelo

Un modelo es una representación gráfica o mental que ayuda a interpretar fenómenos inciertos.

Magnitudes y Unidades Fundamentales del SI

Manejo de Unidades

Múltiplos:

• Tera: T (10¹²)
• Giga: G (10⁹)
• Mega: M (10⁶)
• Kilo: K (10³)
• Hecto: h (10²)
• Deca: da (10¹)

Submúltiplos:

• Deci: d (10^-1)
• Centi: c (10^-2)
• Mili: m (10^-3)
• Micro: µ (10^-6)
• Nano: n (10^-9)
• Pico: p (10^-12)

Materia y Estados de la Materia

Materia

La materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un volumen. La masa y el volumen son propiedades generales que no sirven para identificar sustancias.

Densidad

La densidad es la masa por unidad de volumen.

Teoría Cinética en los 3 Estados

Sólidos:

• Partículas unidas por fuertes fuerzas de cohesión.

Líquidos:

• Partículas unidas por fuerzas más débiles que en los sólidos.

Gases:

• Partículas unidas por fuerzas despreciables, separadas por grandes distancias.

Cambio de Estado

Proceso físico en el que una sustancia pasa de un estado a otro sin alterar su naturaleza:

• Fusión: Sólido a líquido a temperatura determinada.
• Vaporización: Líquido a gas.
  • Evaporación: Proceso lento en la superficie del líquido.
  • Ebullición: Proceso rápido en toda la masa del líquido.
• Sublimación: Sólido a gas directamente.
• Condensación: Gas a líquido.
• Solidificación: Líquido a sólido.

Presión

Fuerza ejercida por unidad de superficie. Se mide en pascales (Pa) o atmósferas (atm).

Ley de Boyle-Mariotte

Para una masa de gas constante y temperatura invariable, cuando la presión aumenta, el volumen disminuye, y viceversa: p1 x v1 = p2 x v2

1º Ley de Charles y Gay-Lussac

Para una masa de gas constante y presión invariable, cuando la temperatura aumenta, el volumen también aumenta, y viceversa: v1/t1 = v2/t2

2º Ley de Charles y Gay-Lussac

Para una masa de gas constante y volumen invariable, cuando la temperatura aumenta, la presión también aumenta, y viceversa: p1/t1 = p2/t2

Mezclas y Disoluciones

Mezcla Heterogénea

Unión de dos o más sustancias con aspecto no uniforme.

Mezcla Homogénea

Unión de dos o más sustancias con aspecto uniforme.

Sustancia Pura

Formada por un solo componente con propiedades constantes.

Sustancia Simple

Formada por átomos del mismo elemento químico.

Compuesto Químico

Formado por dos o más elementos unidos en proporciones fijas.

Disolución

Mezcla homogénea y uniforme formada por varias sustancias.

Disolvente

Sustancia principal de una disolución.

Soluto

Sustancia(s) que se disuelven en el disolvente.

Tipos de disoluciones:

• Diluida: Poca cantidad de soluto.
• Concentrada: Mayor cantidad de soluto.
• Saturada: Máxima cantidad de soluto que puede disolver a una temperatura determinada.
• Sobresaturada: Más soluto del que corresponde.

Solubilidad

Máxima cantidad de soluto que puede contener una cantidad determinada de disolvente a una temperatura fija.

Ósmosis

Paso de disolvente de una disolución menos concentrada a una más concentrada a través de una membrana semipermeable.

Concentración de una Disolución

Cantidad de soluto por cantidad de disolvente.

Tipos de concentración:

• % en masa: Masa de soluto / Masa de disolución x 100
• % en volumen: Volumen de soluto / Volumen de disolución x 100
• Concentración en masa: Masa de soluto / Volumen de disolución (L)

Separación de Mezclas

• Tamizado: Separar sustancias con diferente tamaño de partículas.
• Filtrado: Separar mezclas de sólidos y líquidos.
• Decantación: Separar dos líquidos inmiscibles.
• Sedimentación: Separar sólidos en suspensión en líquido.
• Destilación: Separar dos o más líquidos con diferentes puntos de ebullición.
• Cristalización: Separar un sólido del líquido donde está disuelto.
• Cromatografía: Separar componentes de una mezcla arrastrados por un disolvente sobre un material poroso.

Estructura Atómica y Enlace Químico

Metales y No Metales

Metales:

• Brillo metálico
• Sólidos a temperatura ambiente (excepto el mercurio)
• Dúctiles y maleables
• Conductores del calor y la electricidad

No Metales:

• No tienen brillo metálico
• Pueden encontrarse en los tres estados principales a temperatura ambiente
• Frágiles y quebradizos
• Malos conductores del calor y la electricidad

Triadas de Döbereiner

Agrupación de elementos en triadas, donde las propiedades del elemento central eran el promedio de las propiedades de los otros dos.

Octavas de Newlands

Ordenación de elementos en columnas en orden creciente de masas atómicas, agrupándolos de siete en siete.

Tabla

de Mendeleiev: Las propiedades de los elementos quimicos no son arbitrarias, sino que varian sistematicamente con la masa atomica. Dejo algunos huecos de elementos que se descubririan despues.

-El sistema periodico actual: Contiene 118 elementos conocidos segun su numero atomico creciente, de esta forma se obtienen los periodos y los grupos. Los elementos del mismo periodo tienen un numero identico de capas electronicas, influyendo en sus propiedades fisicas, mientras que los del mismo grupo tienen el mismo numero de electrones en la ultima capa.

–Un simbolo es una forma abreviada de representar un elemento quimico.

-La regla del octeto establece que tu te agachas y yo te la meto, digo, que los atomos se unen para adquirir ocho electrones en su ultima capa.

-El enlace quimico es una fuerza de tipo electrostatico que mantiene unidos los atomos.

-El enlace covalente se forma por comparticion de electrones y da origen a moleculas, no metal + no metal.

–Formacion de cristales: La asociacion de un gran numero de atomos, que se ordenan formando redes en el espacio, da origen a los cristales. Siempre que estas moleculas se encuetren a una temperatura inferior a su punto de fusion, se trata de sustancias moleculares congeladas llamadas cristales moleculares. Un cristal covalente es formado si se forma una sucesion de enlaces covalentes.

-El enlace ionico se forma entre elementos metalicos y no metalicos, es decir, por la atraccion electrostatica entre cationes y aniones.

-El enlace metalico se forma entre los atomos de los metales.

-La red cristalina de un metal esta formada por los cationes de metal, y los electrones sobrantes no pertenecen a cada uno de los atomos sino al conjunto metalico, a lo largo del cual tienen gran movilidad.

Mol: cantidad de sustancia que contiene tantas partículas como átomos hay en 12g de carbono-12, mol. tambien es la cantidad de sustancia que contiene 6,022 x 10²³ patículas.

Molaridad: cantidad de sustancia (nº de moles de soluto) para cada litro de disolucion, M. M= n/V (L)

Masa molecular: suma de las masas atómicas de átomos que la forman, masa atomica (u).

Composicion centesimal: compuesto quimico determinado al tanto por 100 de cada uno de los elementos del compuesto.

tema 4:

-Numero atomico: es el nº de protones de un atomo y es caracteristico para cada elemento. Se representa Z.

-numero masico: es la suma del nº de protones y neutrones que tiene un atomo. Se representa A.

-isotopos: son atomos de un mismo elemento, es decir, con el mismo nº de protones, pero con diferente numero de netrones y por ello con diferente nº masico.

–unidad de masa atomica es la doceava parte de la masa del isotopo de carbono-12. se simboliza letra u.

–espectro: es un registro fotografico de la energia que desprenden las sustancias:

espectro continuo: si la luz solar la hacemos pasar por una rendija y despues por un prisma, se observa una imagen con los colores del arco iris.

espectro discontinuo: si la luz de un cuerpo muy caliente (metal incandescente), la que se hace pasar por el prisma se obtiene una serie de lineas de colores brillantes sobre un fondo negro.

–configuracion electronica: es la distribucion de los electrones de un atomo en sus diferentes capas.

tema 6:

Ley conservacion de la masa: en toda reaccion quimica la masa de las sustancias que reaccionan es igual a la masa de las sustancias que forman.

Ley propiedades definidas: cuando 2 o mas elementos se combinan para formar un compuesto, relacion entre sus masas es constante. masa elemento 1/masa elemento 2 =constante.

Ley volumenes de combinacion: cuando los gases se combinan para obtener compuestos tambien gaseosos, sus volumenes guardan una proporcion de nº enteros sencillos, siempre que se midan en iguales condiciones de presion y Tº.

Son procesos fisicos porke no se altera la composicion de las sustancias.

–Modelo de thomson: Imagino el atomo como una pequeña esfera uniforme de materia cargada posit en la k estan incrustados electrones en un nº tal que el conjunto era electronicamente neutro. hechos experimentales: ·experiencias observadas en los tubos de descarga de gases, ·fenomenos de electrizacion: los cuerpos se electrizan cuando se cargan electricamente sucede si ganan o pierden electrones, ·formacion de iones.

Modelo de rutherford: modelo basado en el experimento que se realizo en su laboratorio. resultados: ·casi todas las particulas pasan la lamina sin desviarse, ·algunas particulas se desviaban ligeramente, ·muy pocas rebotaban en la lamina. estructura atomica segun este modelo: ·pequeña zona interior con mucha masa y carga positiva, nucleo, y donde estan los protones, ·corteza exterior en la que estan los electrones, ·corteza se encontraria a gran distancia del nucleo, atomo practicamente hueco, ·electrones giran alrededor del nucleo a gran velocidad.

Modelo de bohr: si los atomos que forman cada elemento producen espectros de rayas que revelan emision de energia, suponer los atomos emiten energia a saltos (cada raya) y no de manera continua. condiciones: ·electron gira en unas orbitas circulares en las k no emite energia, orbitas permitidas, ·electron tiene una energia determinada en cada una de las orbitas, nivel de energia, ·cuando el electron adquiere la energia suficiente salta de una orbita a otra superior.