Ionización de átomos

 La ionización de átomos es el proceso por el que los átomos pierden o ganan electrónes. Cuando un átomo gana o pierde electrones, decimos que se ha ionizado. 

Un átomo que gana electrones adquiere carga neta negativa y se denomina ion negativo o anión.

Un átomo que pierde electrones adquiere carga neta positiva y se denomina ion positivo o catión.

Explicación: Los átomos son neutros, si gana o pierde un electrón, está ganando o perdiendo una carga negativa. Si recibe un electrón de más, tendrá un exceso de carga negativa y será un anión. Nunca se ganan o pierden protones. Si un ión tiene carga positiva (catión) será porque ha perdido electrones, carga negativa, no porque gane protones.

El átomo

 La palabra átomo significa indivisibre, aunque ya sabemos que no es así. Toda la materia está constituida en átomos. El tamaño del átomo de Hidrógeno es de 10 exp -10 m.

Cuando se frotan determinados materiales se producen una serie de nfanómenos que denominamos fenómenos electricos. Los fenómenos electricos pueden ser de atracción o de repulsión.

La carga eléctrica es la responsable de los fenómenos eléctricos que observamos en la naturaleza. Existen dos tipos de carga eléctrica, denominados por convención positiva y negativa.

Las cargas electricas del mismo tipo (mismo signo) se repelen y las de distinto signo se atraen.

Thomson descubrío que los electrones forma parte de los átomos, tienen carga eléctrica negativa y tienen 1840 veces menos masa que el átomo más pequeño (Hidrógeno).

La carga eléctrica negativa es una propiedad de los electrones.

Rutherford descubrío que los átomos son, básicamente, espacio vacío, y toda su masa se concentra en un diminuto núcleo central, que tiene carga positiva. También concluyó que en el núcleo existían otras partículas sin carga y con masa similar a los protones, aunque no pudo demostrarlo.

Los protones son partículas que forman parte de los núcleos de todos los átomos, tienen arga electrica positiva y poseen una masa simialar a la del átomo de Hidrógeno.

La carga eléctrica positiva es una propiedad de los protones. 

Chadwick desmostró que los neutrones forman parte del núcleo (junto con los protones), no poseen carga electrica (son neutros) y poseen una masa similar a la del protón.

Por tanto, el átomo estaría formado por:

* Corteza atómica o electrónica: Que contiene a los electrones de carga negativa, y que giran en órbitas muy alejadas del núcleo (de forma similar a los planetas al rededor del sol) a gran velocidad, evitando que su carga negativa les atraiga hacia la positiva de los protones y choquen en el núcleo. Los electrones tienen una masa muy inferior a la protones y neutros por lo que se considera despreciable en muchos cálculos.

* Núcleo atómico: Contiene neutrones de masa similar a los protones que tienen carga positiva.

Los átomos son neutros por lo que el número de electrónes y protones tiene que ser el mismo para igualar las cargas + y -.

El tamaño del átomo se tomaría como el diametro de la órbita del electrón más alejado del núcleo.

Los gases

La presión es la fuerza que ejerce un cuerpo por unidad de superficie. Esta fuerza suele ser el peso:

                                       p=F/S     (Fpeso=m*g, g(tierra)=9.8 m/s2)

Esto implica que la presión aumentará al aumentar la fuerza ejercida y al disminuir la superficie implicada. Las unidades del SI para la fuerza es el newton (N), por lo que la unidad para la presión sería N/m2 que se le conoce como pascal (Pa).

                                                            1 N/m2= 1 Pa

Como ya sabemos los gases, como los de la atmósfera, tienen masa y ocupan un volumen. Esto implica, que los gases pesan, por lo que también ejercen presión. 

La presión atmosférica equivale al peso que la atmósfera ejerce por unidad de superficie. 

La preisón atmosférica es mayor al nivel del mar y disminuye con la altitud.   

                        

             

Torricelli relacionó presión atmosférica con los mm que descendía una columna de mercurio.

1 atm = 101.300 Pa = 760 mm Hg

La presión atmosférica tiene un valor muy grande.

En los gases, las variables presión, temperatura y volumen están relacionadas. Para ver cómo afectan unas a otras, tendremos que dejar una de ellas constante:

* Ley de Boyle (A temperatura constante, al aumentar el volumen, disminuyen la presión)

T = cte => pV=p´V´

* Ley de Gay-Lussac (A volumen constante, si aumenta la temperatura, tambien lo hace la presión)

V = cte => p/T=p´/T´

* Lay de Charles (A presión constante, al aumentar la temperatura, también lo hace el volumen)

p = cte => V/T=V´/T´

Los estados de la materia

 Los estados (de agregación) de la materia son:

	Sólido	Líquido	Gaseoso
Forma	Constante	Según recipiente	Según recipiente
Volumen	Constante	Constante	Según recipiente (compresibles)

La Teoría cinético-molecular nos dice:

* La materia está compuesta por partículas, imperceptibles a simple vista, entre las que existen fuerzas de atracción (o de cohesión).

* Dichas partículas se encuentran en continuo movimiento. Cuanto mayor es la temperatura, mayor velocidad adquieren.

	Sólido	Líquido	Gaseoso
Situación partículas	Muy próximas	Próximas	Muy separadas
Fuerzas de atracción	Muy intensas	Menos intensas	Muy débiles
Movimiento partículas	Posición fija (solo vibración)	Vibración y desplazamiento	Libertad de movimiento (ocupan todo el recipiente)

La temperatura es la medida del movimiento interno de las partículas de una sustancia. Por tanto, cuando calentamos una sustancia, sus partículas se mueven más rápidamente incluso pueden cambiar de estado. Si pensamos, al contrario, en el enfriamiento de una sustancia, podríamos llegar a parar a las partículas. La escala Kelvin o absoluta define el valor 0 como esta temperatura en la que las partículas no presentan movimiento, y por tanto, es la unidad del S.I. (Sistema Internacional). Esta temperatura es de - 273 ºC, por tanto;

T(K) = T (ºC) + 273

Un cambio de estado es una modificación en el estado de agregación de la materia, sin que se produzca variación en su composición química

.Cada sustancia tienen diferentes temperaturas para los cambios de estado por los que se pueden diferenciar entre sí.

La temperatura o punto de fusión y solidificación son la misma. Al igual que la temperatura de ebullición o condensación.

- Diferencia entre ebullición y evaporación

La ebullición se da a una temperatura fija para cada sustancia y se hace de forma violenta.(Agua hirviendo)

La evaporación ocurre a cualquier temperatura y solo ocurre en la superficie de la sustancia. (ropa tendida)

- Diferencia entre gas y vapor

Se llaman gases si lo son a temperatura ambiente, y vapores si no están en este estado de agregación a temperatura ambiente.

- Grafica del calentamiento de una sustancia

Cuando vamos calentando una sustancia en estado sólido, la temperatura irá aumentando hasta encontrar su punto de fusión. En ese momento la temperatura deja de subir, ya que la energía calorífica se está usando en fundir la sustancia. Hasta que no esté completamente fundido la temperatura permanecerá constante. Una vez superado, la temperatura empezará a aumentar hasta el punto de ebullición, en el que la temperatura permanecerá constante también. Una vez evaporado, este gas podrá recalentarse también.

Cálculo de cantidades en una reacción química

 Cálculos con masas

Ejemplo:

Teniendo en cuenta las masas molares:

Leer la actividad 15 y hacer la 16.
Cálculos con volúmenes
Cuando los compuestos están en estado gaseosos, el calculo se simplifica ya que, en condiciones estándares, 1 mol ocupa 22.4 l.

Ejemplo:

              22.7 l                            45.4 l                                     22.7 l                          45.4 l

Notas:

Siempre hay que pasar las cantidades de gramos a moles.

Siempre hay que ajustar las reacciones.

La relación de cantidades se hace teniendo en cuenta los coeficientes de las reacciones ajustadas y las cantidades en moles.

Las actividades se pueden hacer con reglas de tres o con factores de conversión.

Leer las actividades 17 y 18. Hacer 19 y 20

Resumen formulación inorgánica

Oxoácidos     Oxosales   General

Entrada original

Elementos y compuestos

Un elemento es un conjunto de átomos de la misma clase. Ej: Diamante, grafito, O2, H2, ...

Un compuesto es una sustancia formada por átomos diferentes. Ej: Agua, butano, NaCl, ...

Tabla periódica de los elementos: organización de los elementos químicos colocados en orden creciente de número atómico. La escalera (semimetales) separa a los metales (a la izquierda) de los que tienen un comportamiento no metálico (a la derecha).

El hidrógeno no tienen un comportamiento metálico, es una excepción. Algunos elementos tienen un origen artificial, es decir, no se encuentran en la naturaleza. Cada uno se encuentra en un estado, es decir, en condiciones ambientales, pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos.

Grupo o familia: Es cada una de las 18 filas verticales. Ej: Alcalinos, halógenos, gases nobles,...

Períodos: Son cada una de las 7 filas horizontales. Ej: Nivel 1, nivel 2,...

Ion: Átomo con carga eléctrica, es decir, ha ganado electrones (Anión) como el Cl-, o ha perdido electrones (Catión) como el Na+.

Regla del octeto: Los átomos tienden a adquirir la estructura electrónica de un gas noble (s2p6, 8 e-), es decir, a completar (Cl-), o vaciar (Na+) su última capa. 

Todos los elementos de un mismo grupo tienen el mismo número de electrones en la última capa denominada capa de valencia, por lo que sus propiedades químicas son similares. La configuración electrónica de un elemento permite deducir el grupo al que pertenece y su comportamiento químico general.

Las moléculas o cristales son agrupaciones estables ya que los átomos ganan, pierden o comparten electrones.

- Las moléculas están formadas por un un número pequeño y fijo (concreto) de átomos. Ej: Nitrógeno (elemento), Propano (compuesto).

Son malas conductoras de la electricidad (no tienen electrones libres) y del calor. Las fuerzas entre ellas son débiles, por lo que suelen ser gases o líquidos a temperatura ambiente.

Estructuras de Lewis: Son representaciones de la unión de los átomos en las moléculas; así como de la posición de los electrones enlazantes y no enlazantes. Las parejas de electrones se muestran mediante guiones y pueden ser de enlace (son electrones compartidos que cuentan para dos átomos)  o de no enlace (par solitario, no participa en el enlace, solo se cuentan en un átomo). Cada átomo tiene que cumplir la regla del octeto. Se parte de la configuración electrónica del átomo para saber cuantos electrones tiene en su última capa (electrones de valencia).

Ej: H2O              H: 1s2   O: s2p4

- Los cristales están formados por un número grande y variable de átomos ordenados (si no lo están serán amorfos). Pueden ser de tres tipos:

Página 55 del libro: 

Formulación

Tabla resumen

Masa molecular y composición centesimal:

Masa molecular es la suma de las masas atómicas de todos los átomos que forman una molécula, se expresa en unidades de masa atómica o dalton.

Composición centesimal es el porcentaje de masa de un átomo en un compuesto.