“MATERIA, ENLACES Y ELEMENTOS QUÍMICOS”.  En física, se llama materia a cualquier tipo de entidad física que es parte del universo observable, tiene.

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1 “MATERIA, ENLACES Y ELEMENTOS QUÍMICOS”

2  En física, se llama materia a cualquier tipo de entidad física que es parte del universo observable, tiene energía y es capaz de interaccionar con los aparatos de medida, es decir, es medible.

3  Clásicamente se consideraba que la materia tenía tres propiedades que juntas la caracterizan:  Ocupa un lugar en el espacio.  Tiene masa.  Duración en el tiempo.

4  Cualquier campo, entidad, o discontinuidad traducible a fenómeno perceptible que se propaga a través del espacio-tiempo a una velocidad igual o inferior a la de la luz y a la que se pueda asociar energía.

5  La agrupación en moléculas (agrupación de átomos) es parte del nivel microscópico.  Constituyentes elementales:  Electrones: partículas con carga eléctrica negativa.  Protones: partículas con carga eléctrica positiva.  Neutrones: partículas sin carga eléctrica.

6  De acuerdo con la teoría cinética molecular la materia se encuentra formada por moléculas y éstas se encuentran animadas de movimiento.  Debido a este movimiento presentan energía cinética que tiende a separarlas, pero también tienen una energía potencial que tiende a juntarlas.

7  Sólido: La energía cinética es menor que la potencial.  Líquido: La energía cinética y potencial es aproximadamente igual.  Gaseoso: La energía cinética es mayor que la potencial.  Plasmático: La energía cinética es tal que los electrones se separan de su núcleo, flotando libremente. El 99% del universo está en este estado.  Condensado de Bose-Einstein: Este estado se consigue a temperaturas cercanas al cero absoluto (-273 ºc) y se caracteriza porque los átomos se encuentran todos en el mismo lugar, formando un superátomo.

8  Manteniendo constante la presión, a baja temperatura los cuerpos se presentan en forma sólida tal que los átomos se encuentran entrelazados formando generalmente estructuras cristalinas, lo que confiere al cuerpo la capacidad de soportar fuerzas sin deformación aparente.  Por lo tanto, son agregados generalmente rígidos, duros y resistentes.

9  Fuerza de cohesión (atracción).  Vibración.  Tiene forma propia.  Los sólidos no se pueden comprimir.  Resistentes a fragmentarse.  Volumen definido.  Pueden ser orgánicos (moléculas de carbono) o inorgánicos (otros materiales).

10  Al alcanzar la temperatura de fusión el sólido se va "descomponiendo" hasta desaparecer la estructura cristalina alcanzándose el estado líquido, cuya característica principal es la capacidad de fluir y adaptarse a la forma del recipiente que lo contiene. En este caso, aún existe una cierta ligazón entre los átomos del cuerpo, aunque de mucha menor intensidad que en el caso de los sólidos.

11  Fuerza de cohesión menor que los sólidos (regular).  Movimiento (energía cinética).  Sin forma definida.  Toma el volumen del envase que lo contiene.  Posee fluidez.  Puede presentar fenómeno de difusión (flujo de energía o materia desde una zona de mayor concentración a otra de menor concentración, tendiente a producir una distribución homogénea).

12  Incrementando aún más la temperatura se alcanza el estado gaseoso. Los átomos o moléculas del gas se encuentran virtualmente libres de modo que son capaces de ocupar todo el espacio del recipiente que lo contiene.

13  Fuerza de cohesión casi nula.  Sin forma definida.  Sin volumen definido.  Se puede comprimir fácilmente.  Ejerce presión sobre las paredes del recipiente que los contiene.  Los gases se mueven con libertad.

14  Es un gas en el que los átomos se han roto, que está formado por electrones negativos y por iones positivos, átomos que han perdido electrones y han quedado con una carga eléctrica positiva y que están moviéndose libremente.

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16  Las presentan los sistemas materiales básicos sin distinción y por tal motivo no permiten diferenciar una sustancia de otra.

17  Extensivas  Intensivas

18  Su valor depende de la cantidad de materia, tal es el caso de la masa, el peso, volumen.

19  No dependen de la cantidad de materia sino de la sustancia (estructura química) de que se trate.  Un ejemplo de magnitud intensiva de la materia másica es la densidad.  Otros casos son también el punto de fusión, el punto de ebullición, el coeficiente de solubilidad, el índice de refracción, el módulo de Young, etc.

20  En una reacción química, la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma.

21  El núcleo del átomo se encuentra formado por nucleones, los cuales pueden ser de dos clases:

22  Partícula de carga eléctrica positiva que tiene una masa de 1,67262 × 10–27 Kg. que es 1837 veces mayor que la del electrón.

23  Partículas carentes de carga eléctrica y tienen una masa un poco mayor que la del protón (1,67493 × 10-27 kg)

24  Alrededor del núcleo se encuentran los electrones que son partículas elementales de carga negativa con una masa de 9,10 × 10–31 Kg.

25  Cantidad de protones contenidos en el núcleo del átomo.  El número de protones es igual al número de electrones.  Distingue a un elemento químico de otro.  El número atómico del hidrógeno es 1 y el del helio, 2.

26  La cantidad total de nucleones que contiene un átomo. (protones + neutrones).

27  Átomos que tienen el mismo número atómico, pero diferente número másico.  Existen tres isótopos naturales del hidrógeno, el protio (A=1, n=0, p=1), el deuterio (A=2, n=1, p=1) y el tritio (A=3, n=2, p=1).  Todos poseen las mismas propiedades químicas del hidrógeno, y pueden ser diferenciados únicamente por ciertas propiedades físicas.

28  A diferencia de los nucleones, un átomo puede perder o adquirir algunos de sus electrones sin modificar su identidad química, transformándose en un ión, una partícula con carga neta diferente de cero.

29  Anión: Ion con carga negativa. Gana electrones.  Catión: Ion con carga positiva.Pierde electrones.

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31  Un enlace químico es la unión entre dos o más átomos para formar una entidad de orden superior, como una molécula o una estructura cristalina.

32  Para formar un enlace debe ser cumplida la regla del octeto.  CO2, con 2 enlaces dobles: los 4 electrones de valencia del Carbono, creando dos enlaces covalentes, con los 6 electrones de valencia de cada uno de los Oxígenos. La suma de los electrones de cada uno de los átomos son 8, llegando al octeto.

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34  Enlace Metálico.  Enlace Iónico.  Enlace Covalente.  Enlace van der Waals.

35  Los átomos del metal ceden electrones a una nube de electrones y asumen un ordenamiento regular.  Son conductores eléctricos.  La falta de suficientes electrones de valencia hace que más de dos átomos compartan éstos formándose una nube electronegativa que se mueve libremente por entre los iones positivos.

36  Los átomos de los metales tienen pocos electrones en su última capa, por lo general 1, 2 ó 3. Éstos átomos pierden fácilmente esos electrones (electrones de valencia) y se convierten en iones positivos, por ejemplo Na+, Cu2+, Mg2+.elementos situados a la derecha en la tabla periódica -C, O, F, Cl,...).

37  Es la unión que se produce entre un átomo metálico con un átomo no metálico.  El átomo que cede electrones queda con carga positiva y el que capta electrones queda con carga negativa.  Na + Cl Na+ Cl-  Z=11 Z=17

38  Se forma entre átomos de elementos que tienen naturaleza semejante, de manera que no pierden ni ganan electrones si no que los comparten. Las reacciones entre 2 átomos no metálicos producen enlaces covalentes.

39  Es la fuerza atractiva o repulsiva entre moléculas (o entre partes de una misma molécula).

40  Características de los materiales de acuerdo al tipo de enlace.

41  Alta conductividad térmica y eléctrica.  Alta densidad comparativa con otros materiales.  Tienen brillos característicos (reflejan la luz).  Son opacos (no dejan pasar la luz)  Son deformables plásticamente.  Existen en estado sólido bajo forma cristalina.

42  Son sólidos de estructura cristalina en el sistema cúbico.  Altos puntos de fusión.  Son solubles en agua.  Una vez fundidos o en solución acuosa, sí conducen la electricidad.  En estado sólido no conducen la electricidad.

43  Tienen elementos metálicos y no metálicos.  Se usan como aislantes (malos conductores térmicos y eléctricos).  No aceptan deformaciones (duros y frágiles)  Tienden a ser más resistentes a altas temperaturas y ambientes severos (materiales refractarios).

44  Son deformables (excepto la baquelita).  Son aisladores (térmicos y eléctricos).  No reflejan la luz, pero tienden a ser transparentes.  Son flexibles.  Poseen baja densidad (livianos).

45  Material sólido o líquido capaz de conducir la electricidad mejor que un aislante, pero peor que un metal.  Dirigen el movimiento de los electrones con alta precisión y en espacios muy pequeños. Son materiales muy puros (a mayor pureza, mayor conductividad eléctrica). A temperaturas muy bajas, los semiconductores puros se comportan como aislantes. Sometidos a altas temperaturas, mezclados con impurezas o en presencia de luz, la conductividad de los semiconductores puede aumentar de forma espectacular y llegar a alcanzar niveles cercanos a los de los metales.

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47  Es un electrodo en el que se produce una reacción de oxidación, mediante la cual un material, al perder electrones, incrementa su estado de oxidación.

48  Es un electrodo en el que se genera una reacción de reducción, mediante la cual un material reduce su estado de oxidación al aportarle electrones.

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50  Materiales polímeros orgánicos (compuestos formados por moléculas orgánicas gigantes) que son plásticos, es decir, que pueden deformarse hasta conseguir una forma deseada por medio de extrusión, moldeo o hilado. Las moléculas pueden ser de origen natural, por ejemplo la celulosa, la cera y el caucho (hule) natural, o sintéticas, como el polietileno y el nailon.

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52  Se caracterizan por una alta relación resistencia/densidad, unas propiedades excelentes para el aislamiento térmico y eléctrico y una buena resistencia a los ácidos, álcalis y disolventes. Las enormes moléculas de las que están compuestos pueden ser lineales, ramificadas o entrecruzadas, dependiendo del tipo de plástico.

53  Los materiales plásticos desde el punto de vista del aumento de temperatura, se dividen en:  Materiales Termoplásticos  Materiales Termoestables.

54  Las moléculas lineales y ramificadas son termoplásticas (se ablandan con el calor).

55  Están formados por moléculas largas en forma de cadenas.  Se deforman bastante bajo esfuerzos.  En general son refundibles.  Son capaces de ablandarse o derretirse con el calor y volverse a endurecer con el frío.

56  Los más usados son: el polietileno (PE), el polipropileno (PP), el polibutileno (PB), el poliestireno (PS), el polimetilmetacrilato (PMMA), el policloruro de vinilo (PVC), el politereftalato de etileno (PET), el teflón (o politetrafluoretileno, PTFE) y el nylon (un tipo de poliamida).

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58  Los compuestos acrílicos son termoplásticos, impermeables al agua, y tienen densidades bajas. Estas cualidades los hacen idóneos para fabricar distintos objetos y sustancias, entre los que se incluyen materiales moldeados, adhesivos y fibras textiles; estas fibras se utilizan para fabricar tejidos duraderos, de fácil lavado y que no encogen. Las pinturas acrílicas (emulsiones de pigmentos, agua y resinas acrílicas que no amarillean) secan rápidamente sin cambiar de color y no se oscurecen con el tiempo.

59  Las moléculas entrecruzadas son termoestables (no se ablandan con el calor).

60  Están formados por enlaces tridimensionales covalentes en vez de enlaces largos, lo que da origen a materiales más fuertes y duros.  No son tan fácilmente moldeables.  Tienen gran resistencia y pequeña deformación en la fractura.  No son fácilmente refundibles.

61  Caucho natural vulcanizado  Baquelita, una resina tipo fenol formaldehído utilizada principalmente en la industria electrónica  Duroplast  Urea-Formaldehído Espuma (utilizada en imitaciones de madera y tableros  Melamina (utilizada en tableros para trabajo).  Resinas insaturadas de poliéster, que casi siempre se usan reforzadas con fibra de vidrio  Resina epoxi, utilizada como adhesivo y en plásticos reforzados.  Poliuretanos  Siliconas  Caucho sintético

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