Unidad Nº 1

La Química es parte de la Ciencia que estudia la obtención, las propiedades y la transformación de las Sustancias Puras y los sistemas que ellas forman.

Las Sustancias Puras son una manifestación más o menos sofisticada de la materia y la comprensión del concepto se alcanza luego de un estudio breve de los diferentes sistemas materiales.

Modelo Estructural Molecular de las Sustancias Puras
Una Sustancia Pura es un conjunto de moléculas idénticas, de igual tamaño, masa, y forma.

La molécula es: La menor porción material en que se puede presentar una Sustancia Pura, tienen la cualidad del movimiento, poseen Energía Cinética que es proporcional a la temperatura, tienen y además se atraen entre sí mediante fuerzas de atracción intermoleculares

Propiedades: Si se trata del mismo tipo de moléculas , las propiedades de las sustancias puras son color, densidad, viscosidad, temperatura, etc. ( del sólido difieren de las del líquido y éste de las del gas).

El aspecto propiedades de los sistemas materiales se enfrenta con el concepto de Fase. Una Fase es una porción de materia que posee idénticas propiedades.


ANALISIS DE SISTEMAS HETEROGENEOS:
Analizar un sistema heterogéneo significa separar las diferentes fases que lo conforman.

TECNICAS DE SEPARACIÓN DE FASES DE SISTEMAS HETEROGENEOS

-FILTRACIÓN
-FILTRACIÓN SIMPLE
-FILTRACION CON SUCCIÓN O DE VACÍO
-DECANTACION
-CENTRIFUGACIÓN
-SUBLIMACIÓN
-DISOLUCIÓN
-TAMIZACIÓN


ANALISIS DE SISTEMAS HOMOGENEOS:
Analizar un sistema homogéneo significa separar las diferentes Sustancias Puras o tipo de moléculas que conforman.

TECNICAS DE SEPARACIÓN DE SUSTANCIAS PURAS DESDE SISTEMAS HOMOGENEOS
°DESTILACIÓN
°EXTRACCIÓN POR SOLVENTE
°CRISTALIZACIÓN
°CROMATOGRAFÍA



EL CAMBIO QUÍMICO Y LAS LEYES FUNDAMENTALES
Cuándo las Sustancias Puras reciben energía mayor que la necesaria para que acontezcan los cambios físicos sus moléculas se modifican, variando el tamaño, la masa y la forma. En estos casos ha ocurrido un Cambio Químico o Reacción Química.


Ley de la Conservación de la Materia (Lavoisier): En un cambio químico la masa de los reaccionantes es igual a la masa de los productos.

Ley de las Proporciones Definidas ( Proust): La proporción en que los elementos se combinan para formar compuestos es definida o constante no importando la procedencia del compuesto.

Ley de las proporciones Múltiples (Dalton): Los pesos de un elemento que se combinan con una cantidad fija de un segundo elemento cuando se forman dos o más compuestos están en relación de números enteros.

MODELO ATÓMICO
Las moléculas a su vez están formadas por otras partículas aún más pequeñas llamadas átomos y deben poseer las siguientes cualidades:

1.- Los átomos son partículas, que mediante fuerzas denominadas enlace químico, se unen para formar las moléculas.
2.- Cada elemento tiene un átomo característico, es decir , de tamaño y masa determinados. Existen tantos tipos de átomos como de elementos. ( Los Elementos son aquellas Sustancias que mediante Símbolos se presentan en el Sistema Periódico)
3.- Si los átomos se presentan solitarios, o bien unidos del mismo tipo, se trata de moléculas de un Elemento.
Si los átomos se presentan unidos, de distinto tipo, se trata de molécula de un Compuesto.
4.- Un Cambio Químico es un reordenamiento de átomos
ELEMENTOS Y LOS COMPUESTOS




Análisis de Sustancias Puras
El análisis de Sustancias Puras corresponde al denominado Análisis Químico.

Análisis Químico Cualitativo Este comprende la separación e identificación de los elementos que forman un compuesto.

Análisis Químico Cuantitativo Este comprende la medición de la cantidad de cada uno de los elementos que forman el compuesto.

NOMENCLATURA QUIMICA Y EJEMPLOS
Un átomo de un Elemento se representa por su Símbolo

Una molécula de una Sustancia Pura se representa por su Fórmula

Un reordenamiento de átomos de un cambio Químico se representa por su Ecuación

El número de partículas idénticas se indica delante de la fórmula con el Coeficiente Estequiométrico



LEY DE VOLUMENES DE COMBINACIÓN DE GASES ( Gay Lussac)Los volúmenes de gases de Reaccionantes y Productos, medidos en iguales condiciones de Presión y Temperatura, están en relación de números enteros.

HIPOTESIS O PRINCIPIO DE AVOGADRO

En volúmenes iguales, de cualquier gas, medidos en iguales condiciones de P y T existe igual número de moléculas.
La Presión que ejercen las moléculas al chocar con las paredes del recipiente depende:
1) de la magnitud de los Impactos = masa x velocidad
2) del número de Impactos (proporcional al número de moléculas)
Si las temperaturas son iguales, las magnitudes de los impactos son iguales (m v = m’v’, la molécula liviana se mueve rápido y la pesada se mueve lento) y si las presiones son iguales, el número de Impactos (número de moléculas)




Unidad Nº 2


ESTRUCTURA DEL NÚCLEO ATÓMICO

ESTUDIO DE LOS ATOMOS

La materia y la Electricidad
Diferentes experimentos demuestran la existencia de dos tipos de electricidad, se les denomina la positiva y la negativa. Si dos cuerpos poseen igual tipo de carga se repelen en tanto que si tienen cargas de distinto signo se atraen.


En sus experimentos de electrólisis, Faraday determinó la proporcionalidad entre la cantidad de sustancias transformadas y la cantidad de electricidad empleada. Surge la noción que la corriente eléctrica es un flujo de partículas que se les llamó electrones.
Thompson demuestra experimentalmente, con el tubo de rayos catódicos la existencia de los electrones. Los electrones resultan ser partículas de carga eléctrica negativa cuya razón:
Carga
_________________ = 1,76 . 10 8 (Coulomb / gramo)
Masa
Millikan determina la carga eléctrica del electrón en su clásico experimento de la gota de aceite. Así la carga del electrón se establece en 1,6 . 10 -19 coulomb y su masa en 9,1. 10 –28 gramos

LAS PARTICULAS INTRATOMICAS FUNDAMENTALES
Rutherford, bombardea una lámina de oro, con rayos alfa y concluye que la lámina de oro es prácticamente vacía, o mejor, el átomo de oro concentra toda su masa en un núcleo de carga positiva de volumen muy pequeño en relación al volumen atómico total.
Comprende la presencia en el núcleo del átomo, de los protones, partículas cargadas positivamente y de masa mayor que la del electrón y que ya habían sido detectadas con el tubo de Thompson. También se comprende la presencia en el núcleo de los neutrones, partículas de igual masa que el protón pero sin carga eléctrica.
El núcleo, por la presencia de los protones, tiene carga positiva y por esta razón atrae los electrones que giran a su alrededor en órbitas.

LA VISION ATOMICA DE RUTHERFORD


NOMENCLATURA PARA SISTEMAS ATOMICOS Y SUS MODIFICACIONES.



DEFINICIONES
NÚMERO ATÓMICO = NÚMERO DE PROTONES = Z
NÚMERO MÁSICO = NÚMERO DE PROTONES + NÚMERO DE NEUTRONES = A
CARGA ELECTRICA = NÚMERO DE PROTONES - NÚMERO DE ELECTRONES
ION: Átomo o grupo de átomos cargados eléctricamente.
ATOMOS, ISÓTOPOS E ISÓBAROS
Isótopos son átomos de igual Z pero distinto A.
Isobaros son átomos de distinto Z pero igual A
-1 unidad de masa atómica, 1 (u.m.a.), equivale a 1/12 de la masa del átomo de 12C.
-1 unidad de masa atómica prácticamente coincide con la masa de un protón o de un neutrón.
1 (u.m.a.) = 1, 67 . 10 - 24 ( g ).

DETERMINACIÓN DE LOS PESOS ATOMICOS O PESOS RELATIVOS
La existencia de isótopos en todos los elementos debe ser tomada en cuenta cuando se trata de determinar las relaciones de los pesos de los átomos. En la actualidad es posible conocer los distintos tipos de isótopos que presenta un elemento en su estado natural y además es posible saber en qué proporción o cantidad se encuentran gracias a la tecnología del espectrógrafo de masas, que es un aparato en que por descargas eléctricas los átomos de un elemento se transforman en iones positivos. Estos iones son conducidos a la forma de un haz lineal hasta una zona en que son desviados mediante dispositivos magnéticos o eléctricos de acuerdo a la masa del ión. Así los iones en diferentes haces según su masa son detectados y cuantificados.

El Peso Atómico relativo se calcula de la siguiente manera:
A r = A1 * X1 + A2 * X2 + .............
Donde los A i son los Números Másicos o bien la masa en Unidades de Masa Atómica ( u.m.a.) de los distintos Isótopos y los X = % abundancia / 100