ALGUNOS CONCEPTOS DE QUÍMICA 2º ESO

LOS FILÓSOFOS GRIEGOS SE PREGUNTABAN: ¿Es posible dividir la materia en pedazos cada vez más pequeños, o hay un punto en el que no se puede dividir más? Demócrito Platón y Aristóteles “La materia se compone de pequeñas partículas indivisibles “ A esas partículas las llamó ATOMOS “La materia es infinitamente divisible” Cierto: Dalton 2000 años después FALSO

Las primeras teorías atomistas Los atomistas pensaban que todo estaba formado por átomos. Los continuistas no creían en los átomos y establecían que la materia estaba formada por: agua, aire, tierra y fuego (llamados los 4 elementos). Teoría atómica de Dalton La materia está formada por átomos. Los átomos de un elemento son iguales entre sí y diferentes a los de otros elementos. Los compuestos se forman por combinaciones de átomos de diferentes elementos. Naturaleza eléctrica de la materia Existen dos fenómenos eléctricos en la materia: atracción y repulsión. La carga eléctrica es una propiedad de la materia. Puede ser positiva (+) o negativa (-). Las cargas del mismo tipo se repelen y las de distinto tipo se atraen. Estructura atómica La existencia de cargas eléctricas y los experimentos con tubos de descarga demuestran que el átomo es divisible. Las partículas que forman el átomo son: Electrones: Partículas con carga negativa. Protones: Partículas con carga positiva. Neutrones: Partículas sin carga. La masa de protones y neutrones es mucho mayor que la de los electrones. Un átomo es neutro si tiene el mismo número de protones que de electrones.

Clasificación de la materia Sustancia pura Compuesto Elemento Mezcla Heterogénea Homogénea (disolución)

SUSTANCIAS PURAS Cambios físicos Cambios Químicos TRANSFORMACIÓN No implican cambio de composición Ej Cambio de fase REACCIONES QUÍMICAS Para llegar a establecer la forma de medir la materia y las relaciones que existen entre reactivos y productos, se aplicó de manera intuitiva el método científico.

Sustancias puras Llamamos sustancia pura a cualquier material que tiene unas propiedades características que la distinguen claramente de otras. Algunas de estas propiedades son difíciles de medir como color, olor, sabor; pero otras se pueden determinar con exactitud, por ejemplo la densidad o las temperaturas de fusión y ebullición en unas condiciones dadas. Como ejemplo, el agua pura obtenida en la investigación inicial sería transparente, sin olor ni sabor. Además, su densidad sería 1 g/ml a la temperatura de 15ºC, su temperatura de fusión 0ºC y la ebullición se produciría a 100ºC (todo ello a la presión de una atmósfera). A veces no es fácil afirmar si una sustancia es pura o no. Realiza el ejercicio adjunto para comprobarlo. Tampoco debemos confundir sustancia pura y sustancia simple. Algunas sustancias puras son simples (se denominan elementos), pero otras, que llamamos compuestos, se pueden descomponer en elementos.

Mezclas Una mezcla está formada por la unión de varias sustancias puras que conservan  propiedades independientes. Si se pueden distinguir  ópticamente sus componentes,  la mezcla se llama heterogénea. En las mezclas heterogéneas sus componentes se pueden separar de forma sencilla (cribas, filtros, ...). Cuando la mezcla se realiza directamente entre moléculas y no podemos distinguir sus componentes se dice que la mezcla es homogénea. Este tipo de mezcla también se llama disolución. Podemos distinguirla de una sustancia pura porque los componentes tienen diferentes temperaturas de fusión o ebullición. Pueden confundirnos los coloides, mezclas heterogéneas que necesitarían un microscopio para separar sus componentes.

ELEMENTOS Y COMPUESTOS Clasificación de los elementos En una primera clasificación los podemos dividir en metales y no metales. Mendeleiev los clasificó en una tabla en orden creciente de sus masas atómicas, observando regularidades en sus propiedades cada cierto número de elementos. Hoy en día se clasifican en una tabla en orden creciente de sus números atómicos. A las filas horizontales de la Tabla Periódica se las denomina períodos y a las verticales grupos o familias. Compuestos Son sustancias puras que aún pueden separarse en otras (elementos) por procesos químicos. Binarios, son compuestos constituidos por la combinación de dos elementos. Los más importantes son los óxidos de los metales y de los no metales; los hidruros de los metales y de los no metales y las sales binarias (combinación entre un metal y un no metal) . Terciarios, son compuestos formados por la unión de tres elementos. Los más importantes son: los hidróxidos (hidrógeno, oxígeno y metal), los oxoácidos (hidrógeno, oxígeno y no metal) y las oxosales neutras (metal, no metal y oxígeno).

Nomenclatura Al existir una gran variedad de compuestos químicos es necesario desarrollar un método que permita entenderse y evite que un mismo compuesto sea nombrado de formas distintas según el criterio personal. La nomenclatura actual está sistematizada mediante las reglas propuestas por la IUPAC(Internacional Union of Pure and Applied Chemistry). Aunque según la IUPAC la nomenclatura sistemática es de uso obligatorio, también es necesario conocer la de Stock y la tradicional ya que para determinados compuestos, como los oxoácidos y oxisales, son admitidas.

Molécula es la cantidad más pequeña que puede existir de un compuesto que conserva las propiedades de dicho compuesto. imaginémonos 1 cm3 de agua (H20) que se va dividiendo sucesivamente en mitades Si esto pudiera hacerse indefinidamente una sola molécula de agua la mínima cantidad de agua posible La molécula de agua podría aún dividirse en átomos de hidrógeno y oxigeno, pero entonces dejaría de ser agua para convertirse, precisamente, en sus elementos (hidrógeno y oxigeno). LAS MOLÉCULAS DE LOS COMPUESTOS SE REPRESENTAN POR FÓRMULAS.

símbolos relacionados con el nombre de un país Símbolos y fórmulas A cada una de las clases de átomos de la teoría de Dalton se le asignó un símbolo, con diferentes orígenes: nitrógeno N hidrógeno H carbono C ferrum, hierro Fe aurum, oro Au natrium sodio Na kalium, potasio K francio Fr germanio Ge polonio Po proceden del latín símbolos relacionados con el nombre de un país

a las columnas de la tabla A lo largo de la historia, los químicos han intentado ordenar los elementos de forma agrupada, de tal manera que aquellos que posean propiedades similares estén juntos. El resultado final el sistema periódico Los elementos están colocados por orden creciente de su número atómico (Z) Se denominan GRUPOS a las columnas de la tabla PERÍODOS a las filas de la tabla La utilidad del sistema periódico reside en que los elementos de un mismo grupo poseen propiedades químicas similares

LA TABLA PERIÓDICA

Tabla periódica GRUPOS PERÍODOS

Número de oxidación y valencia La valencia de un átomo o elemento es el número que expresa la capacidad de combinarse con otros para formar un compuesto. Es siempre un número positivo. El número de oxidación es un número entero que representa el número de electrones que un átomo  gana o pierde cuando forma un compuesto determinado. Es positivo si el átomo pierde o comparte electrones con un átomo que tenga tendencia a captarlos y negativo si el átomo gana  o  comparte electrones con un átomo que tenga tendencia a cederlos.

LA ECUACIÓN QUÍMICA Los cambios químicos se representan o escriben mediante lo que denominamos como ecuación química. En una ecuación química los reactivos se escriben a la izquierda y los productos a la derecha y en medio una flecha. Reactivos ------> Productos Además en las ecuaciones químicas se puede indicar entre otros datos: el estado de agregación de las sustancias, la temperatura y presión de la reacción, la presencia de catalizadores o inhibidores, la energía de reacción, etc.

¿Qué significa esta ecuación? N2 + 3H2 2NH3 3 moléculas de hidrógeno (con 2 átomos) para formar: 2 moléculas de amóníaco ( Cada molécula contiene 1 N y 3 átomos de H) 1 molécula de nitrógeno (con 2 átomos) reacciona con 3 moles de hidrógeno (H2) para formar: 1 mol de nitrógeno (N2) reacciona con 2 moles de amoníaco (NH3)

AJUSTE, IGUALACIÓN DE REACCIONES En una reacción ni se crean ni se destruyen átomos: números de cada elemento a cada lado de la “flecha” tienen que ser iguales. Si se satisface esta condición se dice que la ecuación está AJUSTADA. Nunca deben modificarse los subíndices al ajustar una reacción. CH4 + O2 CO2 + H2O 2 2 1º.- se ajustan los elementos que están en una sola molécula en cada miembro de la reacción. C H 2º.- Para completar el ajuste, necesitamos poner un 2 delante del O2