tcFam - Química - Conceptos básicos

DEFINICIÓN DE BASE

Arrhenius: Sustancia que se ioniza en agua y forma iones hidróxido u oxidrilo (OH-). Bronsted: Sustancia receptora protones. Lewis: Sustancia donadora de un par de electrones.

CANTIDAD ESTEQUIOMÉTRICA

Cantidad molar exacta de los reactivos o productos determinada por una ecuación química. Por ejemplo, dada una cantidad de un reactivo, la ecuación química estableces las cantidades exactas de los demás reactivos que intervienen y de los productos que se obtienen.

QUIMICA

Ciencia que estudia la composición, estructura y propiedades de la materia.

MOLÉCULA

Combinación de dos o más átomos agrupados en un orden específico y unidas por fuerzas químicas, a las que se denomina enlaces. La cantidad de átomos de cada tipo mantiene una proporción constante. Pueden corresponder a un elemento, como en el caso del hidrógeno (H2), o a un compuesto, como en el caso del agua (H2O).

PROPIEDAD FÍSICA

Cualquier propiedad de una sustancia que se puede observar o medir sin alterar la composición o identidad de la misma. Ejemplos: masa, volumen, temperatura, punto de ebullición, punto de fusión, color, olor, sabor, estado de agregación, etc.

PROPIEDAD QUÍMICA

Cualquier propiedad de una sustancia que, para observarla o medirla, se requiere alterar su composición o identidad. Este tipo de propiedad se estudia haciendo interactuar la sustancia es cuestión con otras. Ejemplos: Reactividad química, combustión, oxidación, reducción

TIPOS DE ECUACIONES QUÍMICAS

Ecuación Molecular. Representa a todos los compuestos como si estuvieran constituidos de moléculas. Ecuación Iónica. Representa a los compuestos disociados en sus iones (disueltos). Ecuación Iónica Neta Representa únicamente a los iones que intervienen en la reacción. Los iones que no intervienen se denominan iones espectadores.

PARTÍCULAS SUBATÓMICAS

El Protón, el Neutrón y el Electrón.

PARTÍCULA SUBATÓMICA QUE DETERMINA LAS PROPIEDADES DE UN ÁTOMO

El protón las determina.

ELECTRONES DE VALENCIA

Electrones externos de un átomo que participan en los enlaces químicos

TIPOS DE SUSTANCIA

Elementos y Compuestos

EQUILIBRIO QUÍMICO

En una reacción reversible, es el estado en el cual se igualan las velocidades de las reacciones directa e inversa.

ENLACE COVALENTE (SIMPLE)

Enlace en el que dos átomos comparten dos electrones.

ENLACE COVALENTE COORDINADO O DATIVO

Enlace en el que uno de los átomos proporciona el par de electrones.

MATERIA

Es cualquier cosa que ocupa espacio y que tiene masa.

ESTEQUIOMETRÍA

Es el estudio de las cantidades de reactivos y productos en las reacciones químicas.

COMPOSICIÓN PORCENTUAL EN MASA

Es el porcentaje de masa de cada elemento que está presente en un compuesto. Si se conoce la masa molar de uno de los elementos entonces puede determinarse en forma aproximada la fórmula química del compuesto.

SOLVATACIÓN O HIDRATACIÓN

Es el proceso mediante el cual el agua disuelve a los electrólitos y consiste en que cada ion se rodea de moléculas de agua.

REACTIVO EN EXCESO

Es el reactivo que no se consume completamente en una reacción química. Esto debido a que se consume primero otro de los reactivos

REACTIVO LIMITANTE

Es el reactivo que se consume primero en una reacción química, esto debido a que está en menor cantidad estequiométrica. Este reactivo determina la cantidad de producto que puede generarse.

NÚMERO DE AVOGADRO (N)

Es igual a 6.022 x 10²³. Indica el número de partículas en un mol.

NÚMERO DE MASA (A)

Es igual al Número de Protones + Número de Neutrones de un átomo. Se representa con la letra A Siempre es un número entero. En la notación, se coloca arriba a la izquierda del símbolo del elemento. Ejemplo: ²³²U

MASA MOLAR (M)

Es la masa de un mol de átomos, moléculas u otras partículas. Numéricamente es igual a la masa atómica o molecular, expresada en gramos o kilogramos.

MASA ATÓMICA

Es la masa promedio de los isótopos de un elemento, ponderada por su porcentaje de abundancia en la naturaleza. Suma de (Masa del Isótopo1) x (% de Abundancia 1) + (Masa del Isótopo2) x (% de Abundancia 2) ... + (Masa del Isótopo-N) x (% de Abundancia-N)

RENDIMIENTO DE UNA REACCIÓN

Es la relación entre la cantidad real obtenida de un producto en una reacción química, y la cantidad estequiométrica esperada de acuerdo a la ecuación. Rendimiento Real = cantidad real / cantidad teórica

ECUACIÓN QUÍMICA

Es la representación de una reacción química. En ésta se indican los reactivos, los productos y las cantidades de moles que están presentes de cada uno. Adicionalmente puede indicarse el estado de agregación de cada reactivo o producto, así como si en la reacción interviene alguna forma de energía, como calor. Ejemplo:

MASA MOLECULAR

Es la suma de las masas atómicas de los átomos que componen una molécula.

REACTIVO

Es la sustancia de la que se parte en una reacción química. Se escribe del lado izquierdo de la ecuación química.

PRODUCTO

Es la sustancia que se produce como resultado de una reacción química. Se escribe del lado derecho de la ecuación química.

MOL

Es un conjunto de 6.022x10^(23) partículas (átomos, moléculas, iones, electrones, etc.) Formalmente se define como: Cantidad de sustancia que contiene tantas entidades elementales (átomos, moléculas u otras partículas) como átomos hay en 12g de Carbono-12. Lo determinó Amadeo Avogadro.

TIPO DE MEZCLA AL QUE CORRESPONDE UNA DISOLUCIÓN

Es un tipo de mezcla homogénea

MEZCLA

Es una combinación de dos o más sustancias en la que cada una conserva sus propiedades. Dichas sustancias pueden separarse por medios físicos (decantación, filtración, destilación, etc.). No tienen composición constante, por ejemplo una combinación de agua y azúcar puede contener cualquier cantidad de agua y cualquier cantidad de azùcar. Ejemplos: aire, madera, tierra, té, petróleo, leche, etc.

DISOLUCIÓN

Es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. La que está en menor cantidad se llama soluto y la que está en mayor cantidad se llama disolvente.

REACCIÓN REVERSIBLE

Es una reacción que puede ocurrir en los dos sentidos: de los reactivos a los productos (reacción directa) y de los productos a los reactivos (reacción inversa). Se representa con dos flechas.

ELECTRÓLITO

Es una sustancia que al disolverse en agua produce una disolución que conduce corriente eléctrica. Los compuestos iónicos y los ácidos son ejemplos de este tipo de sustancia.

CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPUESTOS IÓNICOS

Este tipo de compuestos no forman moleculas, sólo agregados de cationes y aniones. Por consiguiente, se describen mediante fórmulas empíricas.

TIPOS DE MODELO MOLECULAR

Existen dos tipos comunes: Modelo de Barras y Esferas: representa a los átomos mediante esferas de madera o de plástico y los enlaces mediante barras o resortes. El tipo de átomo (el elemento) se indica mediante un color. Modelo Espacial: representa los átomos mediante esferas truncadas. El tamaño de la esfera es proporcional al tamaño del átomo. Para construirlos se elabora primero la Fórmula Estructural, la cual representa a las moléculas mediante los símbolos de los elementos separados por líneas. También indica la forma como están colocados los átomos. Ejemplo H - O - H.

TIPOS DE IONES

Existen dos tipos: Aniones (carga negativa). Ejemplos: Cl⁻, SO4⁻², OH⁻ Cationes (carga positiva). Ejemplos: H⁺, Li⁺, Ca⁺², Comúnmente, los metales forman cationes y los no metales forman aniones.

FÓRMULA QUÍMICA

Expresa la composición de una molécula o de un compuesto iónico. Especifica los elementos presentes y la proporción de los átomos. Hay dos tipos: molecular y empírica. Ejemplo: H2O, especifica que el agua está formada por átomos de los elementos Hidrógeno y Oxígeno, en una proporción de dos a uno.

SUSTANCIA

Forma de materia que tiene composición constante y características propias. Por ejemplo, azúcar, agua, oro, oxígeno, plástico.

ENLACE IÓNICO

Fuerza electrostática que mantiene mantiene unidos a los iones de un compuesto.

ENLACE QUÍMICO

Fuerza existente entre los átomos una vez que han formado un sistema estable.

TIPOS DE MEZCLA

Homogéneas y heterogéneas

COEFICIENTE ESTEQUIOMÉTRICO

Indica el número de moles, o de partículas, de cada sustancia que interviene en una reacción química. Son los números a la izquierda de cada fórmula de reactivo o producto. Ejemplo: En la ecuación 2CO + O2 -> 2 CO2 los coeficientes estequimétricos son 2, 1 y 2

NÚMERO ATÓMICO (Z)

Indica la cantidad de protones de un átomo. Es igual al número de electrones en un átomo neutro. En la notación, se coloca abajo a la izquierda del símbolo del elemento. 92U

FÓRMULA EMPÍRICA

Indica los átomos que están presentes en el compuesto y la proporción mínima entre el número de átomos, aunque no corresponda con el número real de ellos. Se determina experimentalmente. Los índices en este tipo de fórmula son los números más pequeños posibles. Por ejemplo, la fórmula real del peróxido de hidrógeno es H2O2, la cual se puede simplificar como HO.

FÓRMULA MOLECULAR

Indica los átomos que están presentes en la molécula y el número exacto de los mismos. Es la fórmula verdadera de la molécula. Ejemplo H2O. Los subíndices indican la cantidad de átomos.

UMA (Unidad de Masa Atómica)

Masa exactamente igual a 1/12 de la masa de un átomo de Carbono-12 Equivale a 2.192 x 10^(-24)

MEZCLA HOMOGÉNEA

Mezcla cuyos componentes no se distinguen fácilmente (a simple vista). Cualquier muestra de este tipo de mezcla, tiene la misma proporción de sus componentes. Por ejemplo, si se prepara una jarra de agua de limón, y se sirve un vaso, esta muestra tendrá la misma composición que en la jarra. Ejemplos: Leche, agua de limón, bronce (aleación de cobre y estaño), aire, etc.

MEZCLA HETEROGÉNEA

Mezcla en la que sus componentes se pueden distinguir con facilidad. No tiene una composición fija, es decir, cualquier muestra que se tome de la mezcla, no tiene la misma composición que el resto de la mezcla. Ejemplos: tierra, arena con grava, suspensiones, etc.

NEUTRÓN

Partícula subatómica que no tiene carga. Su masa es similar a la del Protón. Se encuentrá en el núcleo.

ELECTRÓN (e⁻)

Partícula subatómica que tiene carga negativa. Se encuentrá alrededor del núcleo formando una nube. Determina el volumen del átomo.

PROTÓN

Partícula subatómica que tiene carga positiva. Se encuentrá en el núcleo. Masa = 1840 veces la del electrón.

SON LOS TRES TIPOS DE REACCIONES EN DISOLUCIÓN ACUOSA

Reacciones de Precipitación, Reacciones Ácido-Base y Reacciones de Óxido-Reducción (redox)

DEFINICIÓN DE ÁCIDO

S Arrhenius: Sustancia que se ioniza en agua y forma iones hidronio (H+). Bronsted: Sustancia donadora protones. Lewis: Sustancia receptora de un par de electrones.

CÁLCULO DE LA CANTIDAD DE NEUTRONES

Se calcula mediante la siguiente operación: Número de Masa (A) - Número Protones (Z) A - Z

TRANSICIÓN ENTRE ESTADOS DE LA MATERIA

Se deben a la acción del calor (o frío). Sólido a Líquido: Fusión o derretimiento Líquido a Sólido: Solidificación. Sólido a Gas: Sublimación Gas a Sólido: Sublimación inversa o cristalización Líquido a Gas: Evaporación, vaporización o ebullición Gas a Líquido: Condensación o Licuación La solidificación de agua también se conoce como Congelación

ALÓTROPO

Se refiere a las formas distintas en que puede existir un mismo elemento. Ejemplo: Oxígeno (O2) y Ozono (O3). También el Grafito y el Diamante son dos alótropos del carbono.

PROPIEDADES EXTENSIVAS

Son propiedades que dependen de la cantidad de materia considerada. Si aumenta la cantidad de ésta, dichas propiedades aumentan también (por ello se dice que son propiedades proporcionales o aditivas) Ejemplos: masa, volumen,

PROPIEDADES INTENSIVAS

Son propiedades que no dependen de la cantidad de materia considerada. Es decir, la propiedad tiene el mismo valor sin importar que aumente o disminuya la cantidad de materia. Ejemplo: Densidad, temperatura, presión, punto de ebullición, solubilidad, conductibilidad, color, olor, sabor, dureza

ESTADOS AGREGACIÓN DE LA MATERIA

Son tres: sólido, líquido y gaseoso. Difieren en la separación de sus moléculas y la fuerza de atracción entre éstas. En un sólido, las partículas están muy juntas y tienen poca libertad de movimiento. En un gas, las partículas tienen mayor libertad de movimiento y separación.

COMPUESTO

Sustancia compuesta de dos o más elementos, en la que éstos se combinan en proporciones fijas. No puede descomponerse por medios físicos. Sus propiedades son diferentes a las de los elementos que lo forman, es decir, éstos no conservan sus propiedades. Por ejemplo, las propiedades del agua son diferentes a las del hidrógeno y del oxígeno que la forman. Ejemplos: Agua (H2O), Alcohol, Azúcar común (sacarosa), etc.

ELEMENTO

Sustancia que no puede separarse en otras más simples por métodos químicos. Se representan con símbolos (Cu, H, S, etc).

UN EJEMPLO DE SUSTANCIA

Una muestra pura de la sustancia agua, tomada de cualquier lugar del planeta, tendrá siempre la misma composición y propiedades, es decir: Composición: 11% de su peso es Hidrógeno y 89% es Oxígeno. Propiedades: Es incolora, inodora, se congela a 0°C, etc.

ÁTOMO

Unidad fundamental de un elemento, que puede intervenir en una combinación química.

ION

Átomo o grupo de átomos que tiene una carga neta positiva o negativa. Se forman por la pérdida o ganancia de electrones. Cuando gana electrones, adquiere una carga negativa, y cuando los pierde, adquiere una carga positiva. Ejemplos: Na⁺, Cl⁻, CO3⁻²

ANIÓN

Átomo o molécula que ha ganado un electrón, por lo que tiene una carga neta negativa.

CATIÓN

Átomo o molécula que ha perdido un electrón, por lo que tiene una carga neta positiva.

ISÓTOPO

Átomo que tiene el mismo número de protones correspondientes al elemento, pero diferente número de neutrones. Tiene el mismo Nùmero Atómico (Z) y diferente Número de Masa (A) Se especifican escribiendo el símbolo seguido de un guión y el número de masa. Ejemplo: C-14, U-235, etc.

COMPONENTES BÁSICOS DE LA MATERIA

Átomos, moléculas e iones.