apuntes de apoyo cetis 15 2014

7/25/2019 Apuntes de Apoyo CETIS 15 2014

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I.Q.I. . Juan Alejandro Lpez Rodrguez Pgina 1 de 70

ANTOLOGIA

QUIMICA I

MATERIAL DE APOYO

Julio del 2014

SECRETARIA DE EDUCACION PBLICACENTRO DE ESTUDIOS TECNOLOGICO

y de servicio industrial No. 65


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I.Q.I. . Juan Alejandro Lpez Rodrguez Pgina 2 de 70


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Bien antes que nada te quiero dar la BIENVENIDAa esta institucin que es el CETis 65, y como tuacabas de observar en la figura anterior, nuestros conocimientos se fundamentan prcticamente en lagrandiosa cultura GRIEGA, ah nace lo que conocemos como FILOSOFA (que significa amor alconocimiento) y la filosofa es la madre de la todas las CIENCIAS, gracias a esa cultura tenemos losavances cientficos y tecnolgicos, los cuales nos hacen ms cmoda y prctica la vida.

Lo que para nosotros es algo cotidiano para los filsofos la pregunta ms sencilla, era un gran reto paraellos porque trataban de encontrar la respuesta ms coherente, por esto para los filsofos es msimportante los pies que la cabeza, esto significa que entre ms camines ms conocers y t mundo seabrir cada vez ms, esto mismo sucede con la lectura entre ms leas ms aprenders y recuerda esto,entre ms leas sers, ms libre porque nadie te podr manipular.

Voy a escribir una pequea biografa de un personaje que a pesar de ser un esclavo llega a ser un granfilsofo y fue el nico que gano su libertad, este personaje fue: EPITECTO.

Epitecto fue hijo de una esclava por lo cual el tambin fue esclavo, l naci en el ao 50 D.C. enHiarpolis actualmente Pamukkale, Turqua y muere en el ao de 135 en Nicpolis, Grecia, su nombre

proviene del griego Epiktetos que significa adquirido o comprado. El fue severamente maltratadohasta llegar a lastimarlo de una pierna y dejarlo cojo.

Su vida estuvo llena de peripecias pero eso no fue motivo para que quedara tirado en la lona, sino quefue su motor para superarse, su patrn Epafrodito, le permito asistir a las lecciones del predicador yfilsofo romano Musonio Rufo y se cree que fue su nico maestro.

Epitecto fue admirador de Scrates y al igual que Scrates no escribi nada, sino lo que se conoce deEpitectos fue gracias a su discpulo Lucio Flavio Arrio. Se enfoc ms hacia la moral y la tica (estacaracteriza a los estoicos), pero se enfoca fundamentalmente hacia la verdadera naturaleza de lascosas. Esta pequea frase engloba tantas cosas:

Esto lo aprende de su propia condicin de vida, lo que a hoy es una ley importante en la psicologa Lasheridas no asimiladas nos condenan a herirnos a nosotros mismos o a herir a los dems. Si no herimos

a los dems, entonces nos herimos a nosotros mismos, bien autocastigndonos, bien

minusvalorndonos, bien incluso automutilndonos.

De este anlisis Epicteto, establece luego dos conceptos fundamentales: el de la prohairesisy el de ladihairesis. La prohairesis que podramos traducir libremente por voluntad o quizs mscorrectamente por libre albedroes lo que distingue al ser humano de todos los dems seres vivos.En este sentido, segn Epicteto, somos nuestraprohairesis; vale decir, somos lo que por nuestro libre

albedro hemos decidido ser; somos lo que elegimos.

En contrapartida, la dihairesisproviene de Scrates y Platn. Es un mtodo fundado en la posibilidadde dividir grandes grupos en partes relativamente iguales hasta lograr una definicin. En Epicteto, la

nadie puede

ser her ido

s in o por s

mismo


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dihairesises lo que utiliza nuestro libre albedro para distinguir aquello que est bajo nuestro control deaquello que no lo est.

Por lo cual cada uno de nosotros somos responsables en la situacin en que nos encontremos y en ellugar que estemos, ya que independientemente de todo lo que nos pase a lo largo de nuestra vidanosotros escogeremos hacia donde queremos ir, ya sea para bien o para mal y no debemos culpar anadie ms ya que son nuestras propias decisiones.

Que les quiero comunicar con esto jvenes, que no importan las condiciones de vida que cada uno queustedes tengan o hayan tenido. Ustedes llegarn hasta donde cada uno quiera, recuerden que laescuela la forman ustedes, no los maestro, que nosotros formamos parte de ese gran engranaje s,pero ustedes son lo ms importante de aqu vienen otro un dicho T no puedes ser nadie para una ovarias personas, pero t eres todo el mundo para otraesto significa que t no le puedes caer bien auno de tus compaeros o a algn maestro y para ellos no vales nada, pero t eres lo ms importante

para una Madre o Padre. Siempre se t mismo no trates de imitar a nadie ni trates de quedar bien, yaque No son amigos aquellos que te obligan a matar clases, los que por no pasarles la tarea te dejan dehablar o te quieran manipular para hacer cosas que dentro de t educacin y valores ticos no estnpermitidos.

Para no hacerla tan cansado y en pocas palabras: Jvenes aprovechen el espacio que les hanproporcionado o que se ganaron con el puntaje que cada uno sacaron, la vida es corta y bonita,siempre y cuando aprendamos a vivirla.


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INTRODUCCINEste material fue elaborado compilado informacin de diferentes fuentes con el fin de apoyar y auxiliara la comunidad estudiantil del CETIS 65 y principalmente a los grupos que imparto la clase, seselecciono la informacin de acuerdo la curricula que se propone en la reformas educativa en elacuerdo secretarial 653 que ha implementado la secretaria de educacin pblica y subsecretaria de

educacin media superior en Mayo del 2013.

La principal funcin o el objetivo es que busca este texto, es que el alumnado tenga un material deapoyo para que pueda realizar las actividades que se encuentran en la secuencia didctica y no tenganque desembolsar en textos que no se encuentran dentro de su alcance econmico o no cubren lostodos los temas o vienen truncados.

Este texto se divide en cinco bloques que son: Materia y Energa, Estructura Atmica (tomo),Mecnica cuntica, Enlaces qumicos y Nomenclatura Inorgnica. Cada uno de los temas que vienenen esta compilacin viene el titulo y autor, as como la pgina de la web donde se bajo la informacin.

Con este material empec a trabajar en el ciclo escolar Agosto 2012- Enero 2013, esta es la tercera

revisin que se la da al material (Julio del 2014), para darle mayor profundidad a algunos temas y/oquitar informacin.

Se anexa al final del texto las rbricas de las diferentes actividades a evaluar, as como los mapasconceptuales de cada uno de los temas.

Tambin se pretende, que con esta informacin los alumnos(as) desarrollen las siguientescompetencias genricas y disciplinares.

Competencias Genricas con sus respectivos atributos:No. 1 Se autodetermina y cuida de s* Asume las consecuencias de su comportamiento y decisiones.

No 4. Escucha, interpreta y emite mensajes pert inentes en dist intos contextos mediante laut i l izacin d e medios, cdigos y h erramientas apropiados.

* Expresa ideas conceptos mediante representaciones lingsticas, matemticas.* Maneja la tecnologa de la informacin y comunicacin para obtener informacin o grfica.* Identifica ideas claves en un texto e infiere conclusiones a partir de ella.

No. 5. Desarrol la inno vacion es y p ropo ne so lucio nes a pro blemas a part ir de mtodo s

establecidos.

* Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva, comprendiendo como cada uno cada unode sus pasos contribuye al alcance del objetivo.

No. 6. Sustenta un a po stura p ersonal sob re temas de in ters y relevancia general, con siderando

otros tipos de vis ta de m anera crtica y reflexiva.

* Elige las fuentes de informacin ms relevantes para un propsito especfico y discrimina entre ellasde acuerdo a su relevancia y confiabilidad.

Competencias Disciplinares:4. Obtiene, registra y sistematiza la informacin para responder a preguntas de carcter

cientfico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.

10. Relaciona las expresiones simblicas de un fenmeno de la naturaleza y los rasgosobservables a simple vista o mediante instrumentos y modelos cientficos.

14. Aplica normas de seguridad en el manejo de sustancias, instrumentos y equipo en larealizacin de actividades de su vida cotidiana.


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La enfermedad entorpece los actos del cuerpo, pero no los de la voluntad. Si me

quedo cojo, ser una dificultad para mis pies, pero no para mi espritu. Piensa as en

cuantos accidentes sufras y te convencers de que podrn ser obstculo para otra

cosa, no para ti. (Epitecto)


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Clasificacin

Qumica General Qumica Descriptiva

Fisicoqumica Inorgnica Orgnica

Bioqumica Geoqumica QumicaNuclearQumicacuntica Metales

NoMetales Cclica

Acclica

Qumica General: Trata de los principios fundamentales relativos a la constitucin y propiedades de loscuerpos.Fsico-Qumica: Trata del equilibrio y la termodinmica de las reacciones qumicas, con la energa,

reacciones y estructura de las molculas.Qumica Orgnica: Es la qumica de los compuestos del carbono. La Qumica orgnica transformamateria prima a combustibles, alimentos, ropa, plsticos etc. CH4

Qumica Inorgnica: Estudia la composicin, las propiedades, la obtencin detodos los elementos y compuestos que no contengan carbono en su estructura. H2O, NaCl, H2SO4

DEFINICIN DE QUIMICA Y SUS RAMAS

QUE ES QUIMICA?

Se pueden sealar algunas definiciones referentes al concepto de qumica .Generalmente lasdefiniciones dependen del autor y de sus ideas con respecto a ella.

Algunas definiciones son:

i) Qumica es la rama de la ciencias fsica estrechamente relacionadas con fsicas y que trataesencialmente de la composicin y el comportamiento de la naturalezaii) Qumica es una ciencia que estudia la naturaleza de la materia y los cambios en la composicin de lamisma

DIVISION Y NATURALEZA DE LA QUIMICA

La qumica ha desempeado un papel fundamental en nuestras vidas y el campo de estudio es muyextenso por lo que de manera general esta se divide en inorgnica y orgnica, pero a su vez sehace la siguiente divisin.

GUIA QUIMICA 1/ CECYTE Baja Cal i fornia/ I . Q . S a l T o r r e s A c u a

RELACIONES CON OTRAS CIENCIAS

La qumica esta estrechamente relacionada con las ciencias fsicas,extendindose a varias disciplinas que vas desde la astronoma hasta labiologa.

Fsica: Se estudia conjuntamente con la qumica en la ciencia fisicoqumicadebido a que muchos fenmenos ocurren simultneamente combinando laspropiedades fsicas con las qumicas.

Arqueologa: Para descifrar datos e interrogantes como la antigedad de piezasarqueolgicas. La exactitud se logra por medio de mtodos qumicos como el delcarbono 14.

Biologa: La ciencia de la vida, se auxilia de la qumica para determinar la composicin y estructura etejidos y clulas.

Astronoma: Se auxilia de la qumica para construccin de dispositivos, basados en compuestosqumicos para lograr detectar algunos fenmenos del espacio exterior.

Ciencia Auxiliares

Qumica

Matemticas

FsicaArqueologa

Biologa

Astronoma

Medicina


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Medicina: Como auxiliar de la biologa y la qumica, esta ciencia se ha desarrollado grandemente yaque con esta se logra el control de ciertos desequilibrios de los organismos de los seres vivos.

TEMA MATERIA

La materia es el material fsico del universo, es cualquier cosa que ocupa lugar en el espacio y

que tiene masa. La materia es todo lo que nos rodea, lo que se puede ver y tocar (agua, tierra yrboles) o no (el aire). La materia puede ser visible o invisible o casi. Por ejemplo cuando sumergesun tubo de ensayo boca abajo dentro de un vaso con agua, podrs observar como el agua subeligeramente dentro del tubo, pero no puede subir ms porqu el tubo est lleno de una materiainvisible: el aire.

Por lo regular dentro de la qumica el concepto de masa y peso, lo utilizamos de manera indiferente,pero realmente son dos conceptos diferentes, como a continuacin se enmarca.

La masa es una medida de la cantidad de materia en un objeto.

El Peso es la fuerza que ejerce la gravedad sobre un objeto, un objeto cualquiera que cae desde unamesa es atrado hacia abajo por la fuerza de gravedad de la Tierra.Qumica General / M. Sc. Patricia Carranza / Fundacin Spinoza / 2001

La materia se presenta en tres estados o formas de agregacin: slido, lquido y gaseoso.Dadas las condiciones existentes en la superficie terrestre, slo algunas sustancias pueden hallarse demodo natural en los tres estados, tal es el caso del agua.

La mayora de sustancias se presentan en un estado concreto. As, los metales o las sustancias queconstituyen los minerales se encuentran en estado slido y el oxgeno o el CO2en estado gaseoso:

Los slidos: Tienen forma y volumen constantes. Se caracterizan por la rigidez y regularidadde sus estructuras.

Los lquidos: No tienen forma fija pero s volumen. La variabilidad de forma y el presentar unas

propiedades muy especficas son caractersticas de los lquidos. Los gases: No tienen forma ni volumen fijos. En ellos es muy caracterstica la gran variacinde volumen que experimentan al cambiar las condiciones de temperatura y presin.

http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Materiayenergia.htm#

ESTADOS DE AGREGACIN DE LA MATERIAESTADO SLIDO:

FORMA Todos los slidos tienen forma propia.VOLUMEN Todos los slidos tienen volumen propio.COMPRESIBILIDAD Los slidos no pueden comprimirse.FUERZAS INTERMOLECULARES En un slido las fuerzas intermoleculares

que predominan son las de ATRACCIN.

Distintos ejemplos en donde podemos observar slidos.
http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Materiayenergia.htmhttp://www.profesorenlinea.cl/fisica/Materiayenergia.htmhttp://www.profesorenlinea.cl/fisica/Materiayenergia.htm


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ESTADO LQUIDOFORMA Adoptan la forma del recipiente que los contiene.VOLUMEN No vara.COMPRESIBILIDAD Son incompresibles.FUERZAS INTERMOLECULARES

QUE PREDOMINAN

En un lquido las fuerzas intermoleculares de ATRACCIN y REPUL

SIN se encuentran igualadas.

Distintos ejemplos en donde podemos observar lquidos.

ESTADO GASEOSOFORMA Los gases adoptan la forma total del recipiente que los contiene.VOLUMEN Ocupan el mayor volumen posible.COMPRESIBILIDAD Los gases pueden comprimirse.FUERZASINTERMOLECULARES

En un gas las fuerzas intermoleculares que predominan son las deEXPANSIN.

Distintos ejemplos en donde podemos observar gases.

PLASMA (CUARTO ESTADO DE LA MATERIA)

En fsica y qumica, el plasma (o gas ionizado) es un gas parcialmente ionizado compuesto principalmentede electrones, iones (cationes) libres y partculas neutras en el que los electrones de los orbitales externosse han separado del tomo. Este estado de agregacin, a veces denominado cuarto estado de la materia,fue identificado por primera vez por Sir William Crookes en 1879, y fue denominado "plasma" por Irving


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Langmuir.

En condiciones normales, cualquier tomo que pierde un electrn lo recupera pronto atrapando otro. Pero atemperaturas muy altas, los tomos se mueven muy rpidamente y las colisiones entre ellos son losuficientemente violentas como para liberar sus electrones. En la atmsfera solar, una gran parte de lostomos estn permanentemente "ionizados" por estas colisiones y el gas se comporta como un plasma.

A diferencia de los gases fros (como el aire a la temperatura ambiente), los plasmas conducen laelectricidad y se ven fuertemente influidos por los campos magnticos. El Sol est formado por plasma.Tambin lo est laionosfera,que comienza a unos 70-80 km por encima de la superficie terrestre y resultamuy importante en la naturaleza. Existe tambin el plasma interplanetario, el viento solar,responsable de laaurora polar, los cinturones de en radiacin y las tormentas magnticas.

CONDENSADO BOSE-EINSTEIN (QUINTO ESTADO DE LA MATERIA)

Otro estado de la materia es elcondensado de Bose-Einstein(CBE), predicho en1924porSantyendra NathBoseyAlbert Einstein,y obtenido en1995. Este estado es llamado el quinto estado de la materia. Eneste estado todos los tomos se unen fuertemente perdiendo su identidad y forman una sola ondacuntica de partculas.

Este estado es todo lo contrario al plasma, porque sus partculas en vez de separarse secondensan. Esto ocurre a bajsimas temperaturas.

https://www.google.com.mx/search?q=Imagen+del+condensado+Bose-Einstein&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=Jw_PU_GFEuih8AHA-

DQBg&ved=0CBsQsAQ&biw=1188&bih=565#facrc=_&imgdii=_&imgrc=LEcDcD2zdkFlxM%253A%3B2SDXDAraf2J6lM%3Bhttp%253A%252F%252Fep00.epimg.net%252Fdiario%252Fimagenes%252F2005%252F06%252F22%252Ffuturo%252F1119391201

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CAMBIOS DE ESTADOS DE LA MATERIAFUSIN. Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia pasa de estado slido a

lquido, por aumento de temperatura.

SOLIDIFICACIN. Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia pasa del estado lquidoal slido, por disminucin de la temperatura

SUBLIMACIN. Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia pasa del estadosolido al gaseoso, por aumento de la temperatura, sin pasar por el estado lquido intermedio yviceversa, se le llama sublimacin inversa

LICUACIN . Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia pasa del estadogaseoso al lquido, por aumento en la presin. Es necesario tambin disminuir la temperatura.

Ejemplos. Licuacin del Nitrgeno. La temperatura es tan baja (196C) que las propiedades de algunassustancias cambian espectacularmente. Las flores se solidifican y si las golpeas se quiebran. La

diferencia entre el vapor y el gas es que el primero se condensa y el segundo se lica.
http://es.wikipedia.org/wiki/Solhttp://es.wikipedia.org/wiki/Solhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ionosferahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ionosferahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ionosferahttp://es.wikipedia.org/wiki/Viento_solarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Viento_solarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Viento_solarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Condensado_de_Bose-Einsteinhttp://es.wikipedia.org/wiki/Condensado_de_Bose-Einsteinhttp://es.wikipedia.org/wiki/Condensado_de_Bose-Einsteinhttp://es.wikipedia.org/wiki/1924http://es.wikipedia.org/wiki/1924http://es.wikipedia.org/wiki/1924http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Santyendra_Nath_Bose&action=edithttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Santyendra_Nath_Bose&action=edithttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Santyendra_Nath_Bose&action=edithttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Santyendra_Nath_Bose&action=edithttp://es.wikipedia.org/wiki/Albert_Einsteinhttp://es.wikipedia.org/wiki/Albert_Einsteinhttp://es.wikipedia.org/wiki/Albert_Einsteinhttp://es.wikipedia.org/wiki/1995http://es.wikipedia.org/wiki/1995http://es.wikipedia.org/wiki/1995http://es.wikipedia.org/wiki/1995http://es.wikipedia.org/wiki/Albert_Einsteinhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Santyendra_Nath_Bose&action=edithttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Santyendra_Nath_Bose&action=edithttp://es.wikipedia.org/wiki/1924http://es.wikipedia.org/wiki/Condensado_de_Bose-Einsteinhttp://es.wikipedia.org/wiki/Viento_solarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ionosferahttp://es.wikipedia.org/wiki/Sol


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CONDENSACIN. Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia pasa del estadode vapor al lquido, por disminucin de la temperatura.

Al encender una vela vemos que la cera cercana a la llama comienza a derretirse (se vuelvelquida, se funde, o sea ha alcanzado el PUNTO DE FUSIN).

Cuando la cera lquida se aleja de la llama de la vela disminuye su temperatura y vuelve al estadoslido, se solidifica, o sea ha alcanzado el PUNTO DE SOLIDIFICACIN.

Tambin podemos observar el fenmeno de FUSIN cuando se derrite el HIELO, un HELADO.

El ejemplo ms claro de SOLIDIFICACIN lo observamos cuando colocamos AGUA en elcongelador, y la misma pasa del estado LQUIDO al SLIDO.

http://ciam.ucol

.mx/directorios/984/apuntes/todo%20QUIMICA%20I_apuntes.docFenmemos o Cambios fsicos y ambios qumicos

Las modificaciones en la presin, la temperatura o las interrelaciones de las sustancias, puedenoriginar cambios fsicos o qumicos en la materia.

Son aquellos cambios que no generan la creacin de nuevas sustancias, lo que significa que no existencambios en la composicin de la materia, como se ve en la figura siguiente.

El cambio fsico se caracteriza por la no existencia de

reacciones qumicas y de cambios en la composicin dela materia.

Cambio fsico de la materia: cambio de estado slido (hielo) a estado lquido del agua,mediante el aumento en la temperatura del sistema.

Cambios qumicos:

Son aquellos cambios en la materia que originan la formacin de nuevas sustancias, lo que indica que

existieron reacciones qumicas.

Deposicin o Desublimacin

Licuacin
http://ciam.ucol/http://ciam.ucol/


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El cambio Qumico de la materia se caracterizapor la existencia de reacciones qumicas, decambios en la composicin de la materia y laformacin de nuevas sustancias.

Cambio Qumico de la materia: Formacin de cido Clorhdrico, mediante la reaccin de Cloro eHidrgeno. Observe que en los cambios qumicos la materia sometida al cambio posee unascaractersticas diferentes a la materia inicial.

Composicin y propiedades de la materia

Como se vio anteriormente, la materia presenta tres estados fsicos, dependiendo de factores

ambientales como la presin y la temperatura; independiente de ello, el aspecto de la materia estdeterminado por las propiedades fsico-qumicas de sus componentes, encontrndose materiahomognea y materia heterognea.

MezclashomogneaEs aquella que es uniforme en su composicin y en sus propiedades y presenta unasola fase, ejemplo de ello sera un refresco gaseoso, la solucin salina, el Cloruro deSodio o sal de cocina; este tipo de materia se presenta en formas homogneas,soluciones y sustancias puras.

MezclasheterogneaEs aquella que carece de uniformidad en su composicin y en suspro-

piedades y presenta dos o ms fases, ejemplo de ello sera laarena, elagua con aceite; este tipo de materia es tambin conocida como mezclay se caracteriza por el mantenimiento de las propiedades de los compo-nentes y la posibilidad que existe de separarlos por mediode mtodosfsicos.

Imgenes tomadas de Qumica General un nuevo enfoque en la enseanza de lade la qumica / Javier Cruz, Mara Elena Osuna, Jess Isabel Ortz / Universidad Autnomade Sinaloa / 2008

MTODOS DE SEPARACIN DE CONSTITUYENTES DE MEZCLAS

La materia forma en la Naturaleza un conjunto de sistemas homogneos y heterogneos,por lo que para separar los componentes de una mezcla se procede segn los mtodosadecuados al tipo de la mezcla y la naturaleza de los componentes. Los principales mtodos que seemplean son operaciones fsicas como las siguientes:

COLEGIO DE BACHILLERES / QUMICA / Rosa Martha Chvez Maldonado, Amalia Espaa Zamudio, Sara MaraTeresa Reyes Arana.


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Imgenes tomadas de: Gua para la Unidad de Aprendizaje de Qumica 1 / Carmen Patricia Aguilar Segura / CECYT 11,IPN / 2008

Mezcla es un cuerpo heterogneo resultado de la unin fsica de dos o ms sustancias puras(elementos o compuestos), que al hacerlo conservan sus propiedades individuales. Lacomposicin de las mezclas es variable y sus constituyentes se pueden separar fcilmente por mediosfsicos.

Los alimentos y muchos vestidos que utiliza el hombre, as como el aire que respira, su sangre misma y

sus huesos son mezclas, en las que ninguno de sus componentes est unido atmicamente paraformar una sustancia nueva. El aire, por ejemplo, se compone principalmente de nitrgeno y oxgeno;pero cada gas conserva sus caractersticas independientes y, con equipo adecuado, se pueden separarde la mezcla mediante procesos puramente fsicos.

DISPERSIONES

Si en un sistema heterogneo los componentes se encuentran bienmezclados,se dice que tiene unadispersin, puesto que un componente se encuentra disperso en el seno de otro. Se ha establecidoque el componente que se encuentra en menor cantidad, se denomine dispersado y el que seencuentra en mayor proporcin se llame dispersante.

Como se observa, no existe frontera precisa entre suspensin coloide y solucin. La diferencia entre lasdispersiones no reside slo en el tamao de las partculas dispersas, aunque sea el carcter principal,sino tambin en las propiedades especiales de dichas dispersiones. A continuacin en la tabla 1,podrs observar las diferentes propiedades de stas. La principal diferencia entre las diversasdispersiones es el tamao de las partculas de la fase dispersa.

En una solucin, las partculas son aproximadamente del tamao de las molculas del soluto, es decir,

del orden 1 x 10-7 cm.

En la siguiente tabla se muestran las principales caractersticas de cada una de las diferentes tipos dedispersiones


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Propiedades de las dispersioness agregados son sistemas de dispersin heterognea en los cuales lasfases se encuentran asociadas y se distinguen a simple vista; as tenemos al granito y el mrmol como

ejemplos. Este tipo de dispersiones, cuyas partculas son mayores de 2x10-4 cm, se consideran

mezclas.

Hay muchas clases de sustancias que no se disuelven por completo en el medio dispersante, tal es elcaso de las emulsiones y las suspensiones, mezclas que con el paso del tiempo terminan por mostraruna separacin entre las fases dispersa y dispersora; se deposita o sobrenada finalmente la primera(formacin de precipitados).

Si agitamos una mezcla de agua, arena y cemento, obtenemos una mezcla turbia; si se pone enreposo se asientan los materiales slidos. A este tipo de mezclas se les llama suspensiones, siendolas ms comunes: leche de magnesia, agua turbia, chocolate en agua, crema de elote, pigmento de laspinturas, las tolvaneras, lechada de cal, etctera.

Las emulsiones se obtienen por mezcla y agitacin prolongada de lquidos no miscibles entre s, comoel agua y el aceite, elementos que al dejarlos en reposo acaban por separarse en dos capas. Unaemulsin se define como toda dispersin formada por dos sustancias lquidas no miscibles, una

de las cuales se halla dispersa en la otra en forma de gotas pequesimas, de 10-4 a 10-5 cm.Emulsiones conocidas son: leche, mayonesa, crema, mantequilla, aderezos para ensaladas,insecticidas con base en petrleo, aceite de hgado de bacalao, etctera.

La separacin de emulsiones tiene mucho uso en la industria; por ejemplo, en la separacin de lamantequilla de la leche, la del petrleo y el agua en los pozos petroleros, en la industria delavado al separar la grasa y la suciedad de la ropa, etctera.

Cuando se quiere que una mezcla conserve su estado de emulsin se utilizan agentes emulsionantes,como, la yema de huevo, emulsionante de muchas salsas semilquidas. Otros agentes emulsionantesson las soluciones jabonosas y detergentes, que hacen que la grasa y el agua se emulsionen, lo quepermite la limpieza de trastos y ropa.

Coloide del griego Kolla cola y eidos semejante, que significa especie de cola, ya que primerose aplic a sustancias tales como cola de pegar, gelatina, jaleas, albminas, engrudo de almidn y otroscompuestos orgnicos integrales de los seres vivos. Los coloides son muy importantes en la industria,

como por ejemplo, en el comportamiento de los plsticos; el hule, las pinturas, el cemento, la cermica,los detergentes y los aerosoles se relacionan tambin de alguna manera con los coloides.

Dispersin Dos fases Una fasePropiedad Suspensin Coloide Solucin

Tamao (cm)Mayor de 2 x 10

-5 Entre 10

-7y 10

-5 Menor de 10

-7

Visibilidad A simple vista, o con unmicroscopio

Conultramicroscopio

No visible

Sedimentacin Rpida Lenta Nula

Posibilidad de absorcin Muy pequea Muy grande No hay

Movilidad ninguna Ninguna Browniana Molecular o inica

Filtracin Con papel filtro Con membranassemipermeables

Efectos sobre propiedadescoligativas

Ninguno Ligero Grande

Efecto Tyndall Ninguno Existe Ninguno

Color Muy oscuro Intermedio Translcido

Carga elctrica Ninguna Alguna carga Molculas no, ioness

rea superficial Muy pequea Grande Muy grande


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Los coloides son dispersiones heterogneas de dos fases intermedias entre soluciones y

precipitados, con partculas dispersas de tamao comprendido entre 10-4 y 10-7 cm, no sedimentables

por la gravedad, dotadas de movimiento browniano1, que presentan el fenmeno de Tyndall2, con fasesno separables por mtodos mecnicos ordinarios.

Las soluciones coloidales son opalescentes (semitransparentes), en las cuales las partculas de loscoloides (micelas) tienen mayor tamao que las molculas o iones que forman las disoluciones; sinembargo, no son tan grandes como para agruparse firmemente, cosa que ocurre en una suspensin.

Las partculas dispersas de los coloides son tan grandes que cabe preguntarse por qu no se precipitan(sedimentan) inmediatamente en la solucin?, aunque se ha descubierto que cada partculaindividual (micela) est dotada de movimiento zigzagueante browniano, mediante el cual las partculascoloidales se mantienen en suspensin. Adems, las partculas coloidales son aptas para dispersar la luz,de tal manera, que en su interior se puede ver la trayectoria brillante de la luz, lo que las distingue de unasolucin verdadera que no desva los rayos luminosos, fenmeno que se conoce como efecto Tyndall.1

En honor de Robert Brown (1773-1858), quien descubri este tipo de movimiento al estudiar los orgnos de polen suspendidosen el agua.

2 En honor de John Tyndall (1829-1893), quien fuera el primero en observarlo.

Figura 4. Efecto Tyndall.

La importancia de los coloides radica en que todos los sistemas biolgicos son coloidales encierta medida. Se sabe que la clula viva depende de partculas coloidales en el protoplasma (solucin

coloidal como lo son la sangre y otros fluidos en el organismo) para realizar sus funciones qumicas decrecimiento y metabolismo.

Una de las funciones de la clula consiste en separar suspensiones mediante el proceso de dilisis, elcual es de gran utilidad pues separa nuevos materiales suspendidos. Con membranas de tipoadecuado es factible la separacin entre dos materiales suspendidos, dado que se aprovechala diferencia de tamao de sus partculas.

Sustancias puras, elementos y compuestos

Sustancia puraUna sustancia es pura cuando se encuentra compuesta por uno o ms elementos en proporcionesdefinidas y constantes y cualquier parte de ella posee caractersticas similares, definidas y constantes;podramos decir que una sustancia es pura cuando se encuentra compuesta en su totalidad por ella yno contiene cantidades de otras sustancias; ejemplos de ello seran la sacarosa, el agua, el oro.

Elemento:Sustancia pura imposible de descomponer mediante mtodos qumicos ordinarios, en dos o mssustancias, ejemplo: el Hidrgeno (H), el Oxgeno (O), el Hierro (Fe), el Cobre (Cu).

Compuesto:


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Sustancia pura posible de descomponer mediante mtodos qumicos ordinarios, en dos o mssustancias, ejemplos: El agua (H2O), la sal (NaCl), el cido Sulfrico (H2SO4).

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Imgenes tomadas de Qumica General un nuevo enfoque en la enseanza de la qumica / Javier Cruz, Mara ElenaOsuna, Jess Isabel Ortz / Universidad Autnoma de Sinaloa / 2008

NMERO ATMICO, MASA ATMICA E ISTOPOS.Todos los tomos se diferencian unos de otros por el nmero de protones de su ncleo, tomos dediferentes elementos.

El Nmero atmico ( Z ), se define como el nmero de protones en el ncleo de una tomo, como eltomo es estrictamente neutro, este nmero indica tambin el nmero de electrones en este.

El nmero de masa ( A ), es el nmero de protones mas el nmero de neutrones. En esta cantidad no

se incluyen los e- porque la diferencia de peso con los p

+ y no es muy grande, aproximadamente

1840 veces.

Nmero de Masa = Nmero de Protones+ + Nmero de Neutrones ( A = Z + N )

Se usa una convencin para denotar estos nmeros en la tabla peridica, para el elemento X

IstoposAhora, todos los tomos de un mismo elemento, no tienen el mismo nmero de masa, es decir, difierenen el nmero de protones del ncleo, los istopos son tomos del mismo elemento con igual nmeroatmico, pero diferente nmero de masa, esto por su diferencia de nmero de neutrones en el ncleo.

235U92 238U 92 Son dos istopos del Uranio.

1H 1 H 2 1 H 3 Istopos del Hidrgeno Hidrgeno Deuterio Tritio

Peso o Masa Atmica o Masa Promedio de los tomos

La masa de un tomo es demasiado pequea para medirla individualmente en una balanza. Pero sepueden hacer determinaciones bastantes precisas de las masas individuales de los tomos con uninstrumentollamadoespectrmetro de masas.La masa de un slo tomo de hidrgeno es 1.6736x10 -24

g. Sin embargo no es conveniente ni prctico comparar las masas reales de los tomos expresadas engramos; por lo tanto, se invent una tabla de masas atmicas relativas, en la que se usan unidades demasa atmic a. Es importante hacer ver que, frecuentemente, se usa el trmino peso atmicoen vezdel ms apropiado de masa atmic a. Se escogi al istopo del carbono-12, como el patrn para lasmasas atmicas. A este istopo de referencia se le asign un valor exactamente igual a 12 veces launidad de masa atmica. Se define la unidad de m asa atmica(uma) como exactamente igual a 1/12de la masa de un tomo de carbono 12.

http://medicina.usac.edu.gt/quimica/atom/masas_de_los__tomos.htm

Los pesos atmicos registrados en la tabla peridica son promedios de los pesos de los istopos deltomo, teniendo en cuanta su ABUNDANCIA RELATIVA (Ai) en la naturaleza, se determina por la

siguiente relacin matemtica:

XZ

Nmero de protoneso electrones

ElementoNmero de masa
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Ai= Nmero de Masadel elemento.%i=: Abundancia Relativa de cada Istopo en la Naturaleza (%)Mp= Masa o Peso Atmico de Cada Istopo.

Ejemplo:El magnesio posee 3 istopos naturales de pesos atmicos, 23.992 u.m.a. ; 24.993 u.m.a. ; 25.989u.m.a. , y sus abundancias relativas respectivamente son : 78.60 %; 10.11 % y 11.29 %. Determine epeso atmico del Mg.

M Mg= (23.992 * 78.60) + (24.993 *10.11) + (25.989 *11,29) / 100M Mg=24.18 u.m.a.

Apuntes de Qumica Bsica. Henry A. Lambis Miranda I. Q. Fundacin Instituto Tecnolgico Comfenalco

En el ejemplo anterior se manejaron con punto decimal algunas bibliografas lo manejan con nmeroscerrados como en los siguientes ejemplos:

Del siguiente istopo del Azufre (S), calcula la masa atmica promedio, as como, las partculassubatmicas del elemento. Nmero de masa 32, 33, 34 y 36; abundancia 95.02%,0.75%, 4.21% y0.02%, cuyo nmero atmico es 16.

1) Primero se dibuja la siguiente tabla y se anotan los datos que nos proporcionan, como se muestra acontinuacin.

2) Ahora calculamos el nmero de electrones.

Recordemos que el nmero atmico, es el nmero de electrones, entonces Z = e-

3) Despus determinamos el nmero de protones.Aqu debes recordar que un tomo es elctricamente neutro, esto significa que el nmero de

partculas negativas (electrones) son igual al nmero de partculas positivas (protones), [ e-= p

+]

4) Se procede con los neutrones y eso se calcula con la frmula de nmero de masa, de esa frmula sedespeja N que representan los neutrones, A el nmero de masa y Z el nmero de protones oelectrones.A = Z + N, como Z est sumando pasa al primer miembro restando y la frmula queda, N = A - Z

5) Finalmente se calcula la masa promedio para obtener el peso atmico del elemento con la frmula,usando la frmula.

= 30.4064, se esta misma manera se calcula para cadaistopo, para al ltimo sumar esas cantidades.

Elemento A # e--- # p+ # n % P.A. (uma)

16 S 32 16 16 16 95.02 30.406433 16 16 17 0.75 0.2475

34 16 16 18 4.21 1.4314

36 16 16 20 0.02 0.0072

PA = 32.0925


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PROPIEDADES DE LA MATERIA:

Las propiedades de la materia se clasifican en extensivas e intensivas. Las extensivasson aquellasque dependen de la cantidad de materia que se mide.

Por ejemplo: Masa

PesoPropiedades extensivas Inerciade la materia Impenetrabilidad

DivisibilidadVolumenEstado de agregacinElasticidad, etc.(sol liq)

Las propiedades intensivasson aquellas que no dependen de la cantidad de materia que se mide, sinoms bien de su naturaleza; por ejemplo: viscosidad, densidad, temperatura, color, etc.

organolpticasFsicas

constantes fsicasPropiedades intensivas

combustin y reduccinQumicas oxidacin comburencia

PROPIEDADES GENERALES O EXTENSIVAS PROPIEDADES CARACTERISTICAS OESPECIFICAS

MASA DUREZAPESO DENSIDAD

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PUNTO DE FUSION

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PUNTO DE EBULLICION

4.-DIVISIBILIDAD SOLUBILIDAD5.-EXTENSION ELASTICIDAD

6.-IMPENETRABILIDAD MALEABILIDAD7.-POROSIDAD DUCTILIDAD

PROPIEDADES ORGANOLEPTICAShttp://ciam.ucol.mx/directorios/984/apuntes/Quimica1

x.pdfCOLOR, OLOR, SABOR.

http://ciam.ucol.mx/directorios/984/apuntes/todo%20QUIMICA%20I_apuntes.doc

ENERGA

Esta manifestacin de la materia es muy importante en las transformaciones qumicas, ya quesiempre existen cambios en clase y cantidad de energa, asociados a los cambios de masa. La energase define como la capacidad de producir un trabajo, donde trabajo significa el mover la masa paravencer una fuerza. Una (E) representar energa.

Actualmente la energa es considerada como el principio de activida interna de la masa.

Existen relaciones en el estudio de la masa y de la energa. Estas relaciones son las leyes deconservacin, pilares sobre los que se sostienen los cambios qumicos.
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Ley de la conservacin de la energa. Debida, a Mayer, esta ley establece que "laenerga del Universo se mantiene constante de tal manera que no puede ser creada ni destruida ys cambiar de una forma o clase a otra".

Su expresin matemtica es: E = mc2

donde. E = energa [ ergios (erg), Joules(J)]m = masa (g, kg)

c = velocidad de la luz (3XlO10cm/s, 3X108m/s)

Un ergio es la energa necesaria para elevar a la altura de 1 cm la masa de un mosquito.

La aplicacin de las leyes de la conservacin tiene lugar en los procesos industriales para calcular lascantidades de materia prima o reactiva y energa que se necesitan para obtener productos.

El ahorro de materiales y energticos hace que los procesos sean ms eficientes en todos losaspectos.

TRANSFORMACIONES DE LA ENERGA

En principio, slo hay dos tipos de energa, la potencial y la cintica. Con la transformacin de stasdos, ocurren otras manifestaciones.

Ener ga p ot enc ial. Es la energa almacenada en, una partcula debido a su posicin dentro de uncampo de fuerzas elctricas magnticas o gravitacionales.

El agua de una presa, un resorte comprimido, una batera o pila y los alimentos, son ejemplos desistemas que poseen energa potencial.

En un campo de fuerza gravitacional la energa potencial se expresa matemticamente por larelacin:

Ep = m g h

Donde: EP = energa potencial [ergios (erg), Joules (J)]m = masa de la partcula (g o kg)

g = aceleracin de la gravedad (cm/s2o m/s2)

h = diferencia de alturas (cm o m)

En er ga c intica. Es la energa que poseen los cuerpos en movimiento. o bien la energa debida a unapartcula y en virtud de su velocidad. Su expresin matemtica es:

Ec = m v2

donde: Ec = energa cintica [ergios (erg), joule s(J)]m = masa (g o kg)v = velocidad (cm/s o m/s)

Si pensamos en una presa que contiene agua almacenada, sta tiene energa potencial y en elmomento en que se abra la compuerta, la energa potencial se transformar en energa cinticaconforme el agua va cayendo. Con la energa que ahora posee es capaz de mover una turbinatransformndose en energa mecnica; la turbina puede generar electricidad.

Algunas manifestaciones energticas comunes son:

Energa mecnica. Energa solar.Energa qumica. Energa elctrica.Energa hidrulica. Energa trmica o calorfica.Energa luminosa. Energa atmica o nuclear.

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Energa elica. Energa geodesia.

BENEFICIOS Y RIESGOS EN EL CONSUMO DE LA ENERGA

Dentro de estas manifestaciones, laenerga calorficaes una de las ms importantes, no slo porquelas dems manifestaciones pueden transformarse y ser medibles en calor, sino porque guarda gran

trascendencia para las reacciones qumicas. El calor se mide en caloras, kilocaloras y BTU, podemosdecir que el calor es un tipo de energa de manifestacin electromagntica, que est en funcin de lasuma de energa cintica de las partculas.

La energa luminosa. Sin la luz no sera posible el fenmeno de la visin. La luz es un tipo deradiacin electromagntica que presenta fenmenos de ondas tales como la reflexin, la refraccin, ladifraccin y la interferencia. Como partcula, la luz ejerce presin y este comportamiento se demuestracon el efecto fotoelctrico.

El petrleo, proporciona hidrocarburos; la energa elctrica, suministrada a travs de enormescomplejos hidroelctricos.

Una celda solar es un dispositivo de fcil mantenimiento y sin partes mviles, que conviertedirectamente la luz solar en electricidad. Est constituida normalmente por una celda plana de materialsemiconductor que genera una corriente elctrica. El flujo de electrones es colectado y transportado pormedio de contactos metlicos dispuestos en forma de enrejado.

Un mdulo fotovoltico consiste en un grupo de celdas montadas en unsoporte rgido e interconectado elctricamente.

Actualmente las celdas y mdulos fotovolticos se aplican ampliamenteen sitios remotos, como la Sierra, o lugares sin accesibilidad a luzelctrica.

Tenemos yacimientos importantes de minerales de uranio, con cuyaenerga atmica o nuclear sera posible suministrar calor y electricidad.

Las centrales nucleoelctricas funcionan con el mismo principio que lascentrales trmicas convencionales: que utilizan calor para producir vapor. En las trmicasconvencionales el calor se obtiene de la combustin de carbn o hidrocarburos; combustleo y gas. Enlas nucleoelctricas el calor se obtiene de la fisin del uranio.

Con respecto a la energa nuclear.Para el funcionamiento de la mayor parte de los reactores nuclearesse utiliza el combustible llamado uranio enriquecido.

El mineral es sometido a diferentes procesos para que se obtenga aproximadamente el 3% de ncleosde uranio 235, que son los que darn lugar a la reaccin en cadena. El combustible nuclear se preparaen forma de pastillas, que se colocan en unos tubos inoxidables. Estos combustibles se colocan en elncleo del reactor.

El poder energtico de una pastilla de combustible cuyo peso sea de 10g equivale al de 3.9 barriles decombustleo.

Por biomasa debemos entender que se trata de toda materia orgnica que existe en la naturaleza(rboles, arbustos, algas marinas, desechos agrcolas, animales, estircol, etc.) que sean susceptiblesde transformarse en energa por medio de una fermentacin anaerobia o en ausencia de aire y en unrecipiente cerrado llamado digestor. Con la biomasa pueden generarse combustibles slidos, gaseososy lquidos para producir vapor, electricidad y gases.

El uso de la energa debe ser debidamente canalizado y aprovechado, porque muchos materiales queahora nos proporcionan energa, no son renovables.

Por lo anterior no basta buscar el beneficio de nosotros en el consumo de las diversas formas o fuentes

de energa que tenemos a nuestro alcance, sino es necesario extremar los cuidados para prevenir


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cualquier tipo de alteraciones provocadas por la contaminacin o el mal manejo de las diversasalternativas energticas.

APLICACIONES DE ENERGAS NO CONTAMINANTESAlgunas alternativas en el consumo de la energa son:Un motor elctrico, en cuyo caso habremos gastado energa elctrica.Pero, qu fuente de energa

aliment el motor? Tenemos diversas alternativas:

Si la generamos por una reaccin qumica (pila), entonces usamos energa qumica,que es untipo de energa potencial que poseen los cuerpos en virtud de su constitucin.Pudimos obtenerla tambin al hacer pasar un fluido por una turbina, como energa de flujo, yen este caso:Si el fluido fue el agua de una hidroelctrica, aprovechamos el descenso de la energapotencial gravitacionalde la cada de agua en la presa.

Si se trat de vapor a presin, ste pudo haberse producido:

Por la oxidacin de algn combustible, como carbn o petrleo, en cuyo caso se aprovechenerga qumica.

En una planta ncleo elctrica, por la fisin del uranio en forma de energa nuclear.En una fuente trmica natural, como energa geotrmica.

La electricidad puede generarse tambin mediante luz solar y una celda fotoelctrica. En este casoempleamos energa luminosa que provino de las reacciones de fusin nuclear en el Sol (energanuclear).

Otra posibilidad para elevar la masa es utilizar un mecanismo de resorte, como el de los carritos dejuguete, donde se usa energa elstica, que es otro tipo de energa potencial.

En la caja negra puede haber un animal que eleva la masa por la accin de sus msculos. En estaalternativa, la energa mecnica provino del alimento, como energa qumica.

Tambin puede estar encerrado en la caja negra un molino, que aproveche la energa elica.Y, por qu no?, la cuerda puede estar atada a un arbolito, que al crecer levanta poco a poco la masa.Aqu habremos empleado una mezcla de energa solar, energa qumica, energa de superficie (laque hace subir la savia de la raz a las hojas), y otras formas ms de energa.

COLEGIO DE BACHILLERES DEL ESTADO DE MICHOACAN / SISTEMA DE ENSEANZA ABIERTA UNIDAD MORELIA /ASESOR: Q.F.B. ALEJANDRA MANJARREZ ACEVEDO / Morelia, Mich., a Septiembre del 2008


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https://www.google.com.mx/search

Las cosas no nos hacen dao, pero nuestra visin de los mismos nos lo puede

hacer.

Las cosas, por s mismas, no nos hacen dao ni nos ponen trabas. Tampoco las

dems persona. La forma en que veamos las cosas es otro asunto. Son nuestras

actitudes y reacciones las que nos causan problemas

No podemos elegir nuestras circunstancias externas, pero siempre podemos elegir la

forma de reaccionar ante ellas(Epitecto)


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DESARROLLO HISTORICO. MODELOS ATOMICOS

tomo: Partcula ms pequea de un elemento que retiene sus propiedades.

DEMOCRITO Y LEUCIPO.

El concepto del tomo, en la forma que fuera aceptado por lo cientficos desde 1600 hasta 1900, se

bas en las ideas de filsofos griegos del siglo V AC. Fueron Leucipo de Mileto y su discpuloDemcrito de Abdera quienes originaron la filosofa atmica, introduciendo la nocin de unconstituyente ltimo de la materia, que denominaron tomo (es decir, indivisible en la lengua griega).Demcrito crea que los tomos eran uniformes, slidos, duros, incompresibles e indestructibles y quese movan en nmero infinito por el espacio vaco; segn sus ideas, las diferencias de forma y tamaode los tomos determinaban las propiedades de la materia. Estas especulaciones fueron luegocontinuadas por Epicuro de Samos.

Los atomistas concuerdan con el principio fundamental del eleatismo que solo el ser es; pero entiendenllevar este principio a la experiencia sensible y servirse de el para explicar los fenmenos. As entiendenel ser como lo lleno, el no ser como el vaco y sostienen que el lleno y el vaco son los principiosconstitutivos de toda cosa. Pero el lleno no es un todo compacto; est formado por un nmero infinitode elementos que son invisibles a causa de la pequeez de su masa. Si estos elementos fuesendivisibles al infinito, se disolveran al vaco; deben ser, pues, indivisibles, y por esto se les llamantomos.

INTRODUCCIN A LA MECNICA CUNTICA / JULIO GRATTON

Los tomos estn todos animados por un movimiento espontneo, por el cual chocan entre si y rebota,dando origen al nacer, al perecer y al mudar de las cosas. Pero el movimiento esta determinado porleyes inmutables.

JOHN DALTON.

Entre 1803 y 1808John Dalton propone una teora atmica compuesta de los siguientes postulados:

a) La materia est formada por partculas extremadamente pequeas llamadastomos, que son indivisibles y no se pueden destruir.

b) Todos los tomos del mismo elemento son iguales entre s, tiene su propio peso ycualidades propias. Los tomos de los diferentes elementos tienen pesos diferentes.

c) Los tomos permanecen sin divisin, an cuando se combinen en las reacciones qumicas.

d) Los tomos, al combinarse para formar compuestos guardan relaciones simples. Esto es quo loscompuestos qumicos, es el resultado de la combinacin de tomos de dos o ms elementos en unaproporcin numrica simple.

l propone un modelo donde el tomo es una esfera indivisible e indestructible.

JOSEPH JONH THOMSONJ.J.Thomson en 1897descubri el electrn. Lleg a esta conclusin utilizando un tubode rayos catdicos y aplicando una diferencia de potencial a los electrodos de ste. Si el

tubo tena una presin baja se producan una serie de descargas de distintas coloracio-

Propone que es una esfera indivisible


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nes, segn fuera el gas que haba en su interior. Al ir disminuyendo la presin del gas se produca unafluorescencia en la parte opuesta al ctodo. Si adems se colocaba un obstculo, se originaba unasombra dentro de la fluorescencia, que indicaba la presencia de unos rayos (rayos catdicos) que partandel ctodo hacia el nodo. Estos rayos estaban cargados negativamente.

Se encargo de determinar la relacin de la carga elctrica y la masa

(carga de la masa) del electrn que es de: -1.76 x 108 C/g; donde Ces el Coulomb y Millikan encontr la carga elctrica del electrn que

es de 1.9x10-19C.

Thomson sugiere un modelo atmico que tomaba en cuenta la existencia del electrn, descubierto por len 1897. Su modelo era esttico, pues supona que los electrones estaban en reposo dentro de unaesfera slida con carga positiva y que el conjunto era elctricamente neutro. Con este modelo se podanexplicar una gran cantidad de fenmenos atmicos conocidos hasta la fecha. Posteriormente, eldescubrimiento de nuevas partculas y los experimentos llevado a cabo por Rutherford demostr lainexactitud de tales ideas.

ERNEST RUTHERFORD

Rutherford, en 1911 hizo un experimento que consisti en bombardear con partculas

una lmina de oro metlica muy delgada.

Dispuso una pantalla fluorescente para poder observar los impactos de las partculascuando salan de la lmina metlica. El resultado fue que una gran parte de las

partculas atravesaban la lmina sin prcticamente ninguna desviacin, otras sedesviaban con ngulos no demasiado grandes, mientras que haba algunas querebotaban hacia atrs.

Estos resultados eran inexplicables segn el modelo de Thompson, porque si el tomo era macizo,

cuando una partcula con una masa y velocidad importantes chocara con l, se desplazara y saldradesviada. Pero, cmo se podra explicar que la mayora pasara sin ninguna desviacin y algunasrebotaran hacia atrs?

Modelo propuesto por Thomson,

mejor conocido como budn con pasa,

pastel con pasas, pudin.


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La respuesta a dicha pregunta hizo que Rutherford elaborase un nuevo modelo, en el queprcticamente toda la masa estaba concentrada en un ncleo y los electrones giraban a su alrededor,por tanto el tomo estaba constituido por grandes espacios vacos. Esto permita explicar el

comportamiento de las partculas , ya que las que no se desviaban era porque pasaban alejadas delncleo a travs de los espacios vacos, las que sufran una pequea desviacin era porque pasaban

cerca del ncleo y, al estar cargados ambos positivamente, se repelan, mientras que las que rebotabanera debido a que chocaban con ncleos.

Basado en los resultados de su trabajo que demostr la existencia del ncleo atmico, Rutherfordsostiene que casi la totalidad de la masa del tomo se concentra en un ncleo central muy diminuto decarga elctrica positiva. Los electrones giran alrededor del ncleo describiendo rbitas elpticas. Estosposeen una masa muy nfima y tienen carga elctrica negativa. La carga elctrica del ncleo y de loselectrones se neutralizan entre s, provocando que el tomo sea elctricamente neutro.

El modelo de Rutherford tuvo que ser abandonado, pues el movimiento de los electrones supona unaprdida continua de energa, por lo tanto, el electrn terminara describiendo rbitas en espiral,precipitndose finalmente hacia el ncleo. Sin embargo, este modelo sirvi de base para el modelo

propuesto por su discpulo Neils Bohr, marcando el inicio del estudio del ncleo atmico, por lo que aRutherford se le conoce como el padre de la era nuclear.Modelo Propuesto por Rutherford.

NIELS BOHR

El fsico dans Niels Borh, en 1913, postula que los electrones giran a grandesvelocidades alrededor del ncleo atmico. Los electrones se disponen en diversasrbitas circulares, las cuales determinan diferentes niveles de energa. El electrn

puede acceder a un nivel de energa superior, para lo cual necesita "absorber" energa.Para volver a su nivel de energa original es necesario que el electrn emita la energaabsorbida ( por ejemplo en forma de radiacin). Este modelo, si bien se haperfeccionado con el tiempo, ha servido de base a la moderna fsica nuclear.


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En si su modelo estaba basado en el movimiento delsistema solar.

Postulados de Bohr:

El electrn se mueve en una rbita circular alrededor del ncleo bajo la influencia de la atraccinCoulombiana de ste, obedeciendo las leyes de la mecnica clsica.

Dentro de las infinitas rbitas clsicas, el electrn se mueve slo en aquellas en las que el momentoangular orbital L tiene los valores L = nh = nh / 2 , donde n = 1, 2, 3,.

Cuando el electrn se mueve en una rbita permitida, no irradia energa electromagntica a pesar deser acelerado constantemente y por lo tanto su energa total E permanece constante.

Un electrn que se mueve inicialmente en una rbita de energa Ei puede cambiar dis-

continuamente su movimiento y pasar a moverse en otra rbita de energa E f ; cuando esto ocurre

se emite un fotn cuya frecuencia es E = (Ef Ei )/ h.

El neutrn y los experimentos de Chadwick

El neutrn de smbolo n fue descrito por vez primera por el fsico ingls, Sir James Chadwick (1891-1874). Es una partcula sin carga y su masa es de 1.674 x 10-24 g (1.0087 uma), por lo que una vezms se redondea su masa a 1 uma.

JAMES CHADWICK: Naci en Manchester, Inglaterra en 1891. Fue colaborador de Rutherford y en1932 fue reconocido por el descubrimiento del neutrn. Esto condujo directamente a la fisin nuclear y ala bomba atmica y fue el principal cientfico encargado de los trabajos de investigacin de la bombanuclear britnica


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SMBOLO, CARGA Y MASA

PARTICULAS FUNDAMENTALES.El tomo est formado de partculas de muchos tipos:

PARTICULAS ESTABLES

PARTICULAS INESTABLES

PARTCULAS COMPUESTAS

PARTICULAS ESTABLES.

ELECTRN. Son aquellas partculas que se encuentra fuera del ncleo y tienen carga negativa. Elelectrn se caracteriza como partcula finita, de carga negativa y con propiedades ondulatorias. En 1891Stoney les llam electrones.

En 1897 Joseph J. Thomson determin la relacin carga/masa (e/m) del electrn estudiando ladesviacin de los rayos Catdicos por los campos elctrico y magntico.

PROTON. Son partculas que se encuentran en el ncleo y tienen carga positiva. Fue por medio delexperimento de los rayos catdicos se demostr la existencia de estas partculas positivas, con masa ycarga. Estas partculas llamadas protones son idnticos al ncleo de hidrgeno.

NEUTRON.Se encuentran junto con los protones en el ncleo y su carga es neutra. Fueron predichosen 1920 por Bothe y Becher, y en 1932 Chadwick demostr su existencia. Los protones fuera del ncleoson muy inestables.

PARTICULAS INESTABLES.

POSITRON. Fue en 1932 cuando Anderson descubri accidentalmente el positrn al estudiar loscampos magnticos sobre las partculas expulsadas de los ncleos por la absorcin de rayos csmicos.Son partculas iguales que los electrones, pero en sentido opuesto.

PARTCULA SIMBOLO MASA(gramos,g)

MASA(uma)

CARGA(Coulomb,C)

CARGA(Relativa)

Electrn e- 9.1 x 10

-28 0.00054858 -1.26 x 10-19 -1

Protn p+

o H+

1.7 x 10-24

1.0073 1.6 x 10

-19

+1Neutrn n

0o N 1.7 x 10

-24 1.0087 0 0

Protn (p, p, P)

Electrn (e, e, B)

Neutrn (n, n, N)

Electrn positivo o positrn (e, e, B)

Neutrino y Antineutrino (V)

Mesn ()

Deutern (d, d, H, D)

partculas Alfa (a, He)

Ncleo

Electrn -

Positrn +


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NEUTRINO Y ANTINEUTRINO. Partculas pequesimas de masa y carga cero, su existencia fuepostulada para explicar la perdida de energa durante la emisin radioactiva de electrones y protones.No existen pruebas concretas de su existencia.

MESN.Yukawa postul su existencia para explicar las energas de enlace descubiertas en los efectosproducidos por los rayos csmicos sobre la materia.

PARTICULAS COMPUESTAS.

DEUTERN. Es un ncleo de Deuterio o Hidrgeno pesado, y guarda la misma relacin que elHidrgeno y el protn. Se usa en bombardeo de ncleo.

PARTICULAS ALFA.Es un ncleo de Helio de 2 cargas positivas. Es el producto de la desintegracinradioactiva.

RADIOACTIVIDAD

Radiactividad: Fenmeno de Radiacin espontnea producida por ciertos tomos que poseen una

combinacin inestable de partculas sub-atmicas.

La radioactividad fue descubierta accidentalmente por el francs H. Becquerelen 1896; Pero su nombrese debe a Marie Curie, quien estudio e interpreto el fenmeno.

Consiste en la emisin de radiaciones que poseen ciertos sistemas (como el radio), las cuales soncapaces de atravesar capas metlicas delgadas, as como ionizar los gases y hacerlos conductores deelectricidad.

En 1899 Becquerel comprob que las citadas radiaciones eran sensibles a la presencia de un campomagntico lo que dio pie a una famosa experiencia realizada por Rutherford ese mismo ao, que mostrque las emisiones radioactivas se componen de dos tipos de radiacin.

La alfa () que al atravesar un campo elctrico (o magntico) es atrada por el electrodo (o polo) negativolos rayos alfa son por lo tanto positivos y hoy se sabe que se tratan de ncleos de Helio.

Los beta () de mayor poder de penetracin que al atravesar un campo elctrico (o magntico) es atradopor el electrodo positivo negativo los rayos beta son por lo tanto negativos y hoy se sabe que se tratan dencleos de electrones.

Se descubri un tercero:

Los gama () los mas penetrantes de todo, que atraviesa sin desviarse los campos elctricos omagntico. Los rayos por lo tanto son elctricamente neutros y hoy se sabe que se trata de neutrones.Segn su naturaleza los elementos radioactivos (Todos aquellos cuyo peso atmico es mayor que elbismuto) emite una, dos o tres radiaciones anteriores.

Qumica / Estructura Atmica


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MECANICA CUNTICA

El reino del conocimiento racional es, por supuesto, el reino de la ciencia que mide, cuantifica,

clasifica y analiza. Las limitaciones de cualquier conocimiento obtenido con estos mtodos se

han hecho cada vez ms evidentes en la moderna ciencia y en particular en la fsica moderna,

la cual nos ensea, en palabras de Werner Heisenberg, que, "toda palabra o concepto, por

claro que pueda parecernos, tiene slo un limitado margen de aplicabilidad". 11 W. Heisenberg, Physics and Philosophy (Allen & Unwi, Londres, 1963), pg. 125.

INTRODUCCION

La Mecnica Cuntica se ocupa del comportamiento de la materia y la radiacin en las escalas atmicay subatmica. De esta forma procura describir y explicar las propiedades de las molculas, los tomos

y sus constituyentes: electrones, protones, neutrones, y otras partculas ms esotricas como losquarks y los gluones. Esas propiedades incluyen las interacciones de las partculas entre s y con laradiacin electromagntica.

Con el Renacimiento dio comienzo la nueva ciencia experimental, y se pusieron en duda los puntos

de vista Aristotlicos hasta entonces dominantes. Tan pronto como Galileo expres su creencia de laexistencia del vaco (en 1638), los cientficos comenzaron a estudiar las propiedades del aire y delvaco (parcial), para poner a prueba los mritos relativos de la ortodoxia Aristotlica y de la teoraatmica. As fue que Robert Boyle en 1658 comenz sus estudios sistemticos sobre la elasticidaddel aire que lo llevaron a establecer en 1662 la Ley que lleva su nombre. Como conclusin de susexperimentos, Boyle escribi que toda materia est constituida por partculas slidas de una nicaclase, dispuestas en molculas de modo de dar a los materiales sus diferentes propiedades.Cuarenta aos despus, en 1704, Isaac Newton, en su libro Optiks, expuso su visin del tomo,semejante a las de Demcrito y de Boyle. Fue as como las antiguas especulaciones acerca de unapartcula dura e indivisible fueron lentamente reemplazadas por una teora cientfica basada enresultados experimentales y en deducciones matemticas. Pero fueron necesarios ms de 2000 aosantes que los fsicos modernos comprendieran que el tomo es divisible, y que no es ni duro, ni slido,ni inmutable.

El intento de resolver el problema de la inestabilidad del tomo de Rutherford llev a Niels Bohr aformular en 1913 una teora simple de la estructura atmica, uno de cuyos mayores mritos fue quepermiti explicar el espectro de la radiacin electromagntica emitida por ciertos tomos. Dicha teorafue luego perfeccionada por William Wilson, Jun Ishiwara, Planck, Arnold Sommerfeld y otros, y diolugar a lo que hoy llamamos la Teora Cuntica Antigua. Si bien esta teora fue luego abandonada,cumpli en su momento un rol importante para el desarrollo de la Mecnica Cuntica moderna.

Sin embargo debemos sealar las siguientes limitaciones y defectos: La teora se aplica solamente a sistemas peridicos en el tiempo, lo que excluye muchossistemas fsicos. Permite calcular las energas de los estados permitidos y las frecuencias de la radiacin emitida oabsorbida en las transiciones entre esos estados, pero no predice el tiempo caractersticoinvolucrado en una transicin. Slo se aplica a los tomos con un electrn, y aquellos que tienen muchos aspectos en comn conlos tomos de un electrn (como los metales alcalinos), pero falla si se la intenta aplicar al tomo dehelio, que tiene dos electrones. Por ltimo, la teora no es intelectualmente satisfactoria, pues se mezclan en ella de formaarbitraria aspectos clsicos con aspectos cunticos.

Puesto que algunas de estas objeciones son de carcter fundamental, los fsicos de la poca seesforzaron por desarrollar una nueva teora cuntica que no padeciera estas limitaciones ni fuera

pasible de objeciones. Este esfuerzo logr el objetivo cuando Werner Heisenberg en 1924 (y luegoMax Born y Pascual Jordan) propuso su dinmica de matrices y Erwin Schrdinger en 1925,


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apoyndose en una idea propuesta en 1924 por Louis Victor de Broglie, desarroll la mecnicaondulatoria. Pese a que su forma es muy distinta, las teoras de Heisenberg y de Schrdinger soncompletamente equivalentes y su contenido es idntico, como fue demostrado por Schrdinger. Elplanteo axiomtico de la Mecnica Cuntica se complet poco despus por medio de la teora de lastransformaciones de Paul A. M. Dirac y Pascual Jordan.

El postu lado de Brogl ie

El desarrollo de la Mecnica Cuntica comenz con una idea muy simple perorevolucionaria que fue expuesta en 1924 por Louis-Victor de Broglie en suTesis Doctoral. Inspirado por el comportamiento dual onda-corpsculo de laradiacin, de Broglie especul sobre la posibilidad que tambin la materiatuviera un comportamiento dual, esto es que las entidades fsicas queconsideramos como partculas (electrones, tomos, bolas de billar, etc.)pudieran en determinadas circunstancias manifestar propiedades ondulatorias.

Postulado de Broglie:La longitud de onda y la frecuencia de la onda piloto asociada a una partcula de impulso p yenerga relativa total E estn dadas por = h /p; = E / h

El fenmeno que muestran la radiacin electromagntica se comporta como un conjunto departculas, los fotones, que intervienen individualmente en los procesos elementales de emisin,absorcin y dispersin. Sin embargo, los fenmenos de interferencia y difraccin muestran que laradiacin es un fenmeno ondulatorio. Por lo tanto la radiacin electromagntica se comporta comoonda en ciertas circunstancias y como corpsculo en otras. Veremos pronto que las partculasatmicas, como el electrn y el protn, tambin exhiben la misma clase de dualidad, pues adems decomportarse como partculas, en ciertas circunstancias se comportan como ondas, pudiendo dar lugara fenmenos de interferencia y difraccin. Esta dualidad onda-partcula es caracterstica de todos losentes de escala atmica o menor, y no es compatible con nuestra experiencia a nivel macroscpico nicon la descripcin dada por la fsica clsica. Sin embargo, veremos oportunamente que la Mecnica

Cuntica permite reconciliar la coexistencia de los aspectos corpusculares y ondulatorios de estosentes.

INTRODUCCION A LA MECANICA CUANTICA / Julio Gratton

El modelo actual de los tomos fue desarrollado por Erwin Schrodinger, en elque se describe el comportamiento del electrn en funcin de suscaractersticas ondulatorias.

La teora moderna supone que el ncleo del tomo est rodeado por una nubetenue de electrones que retiene el concepto de niveles estacionarios deenerga, pero a diferencia del modelo de Bohr, no le atribuye al electrntrayectorias definidas, sino que describe su Idealizacin en trminos de

probabilidad.

MODELO ATMICO DE LA MECNICA CUNTICA ONDULATORIA

Esta teora deriva de tres conceptos fundamentales:

1. Conc epto de estados estacion arios de energa del electrn pro puesto por Boh r.

Normalmente los electrones se encuentran en el nivel de mnima energa (estado basal o fundamental),pero pueden absorber energa, pasando a un nivel superior, ms alejado del ncleo (estado excitado);este estado es inestable y al regresar el electrn a su nivel original emite la energa absorbida en formade radiacin electromagntica.


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Mientras los electronesdescriben una rbita, nohay absorcin ni emisinde energa.

2. Naturaleza dual de la masa sug erida por Luis Vic tor de Brog lie.

De Broglie concluy que la masa, como la luz, tiene ambas caractersticas: de partcula y de onda.

3. Pr incip io de inc er t idum bre de Heisenberg.

Werner Heisenberg present el principio de incertidumbre como unaconsecuencia de la dualidad de la naturaleza del electrn.

Heisenberg imagin un microscopio superpotente por medio del cual se pudieseobservar la colisin entre un fotn y un electrn, y postul que, debido a queambos cambian su posicin y su velocidad, es imposible en un momento dadoestablecer la posicin y velocidad del electrn en un nivel energtico.

Fue as como Schrdinger, despus de sopesar las ideas de Bohr y de DeBroglie, y tratando de aunar ambas, dedujo una ecuacin matemtica en la que el electrn era tratadoen funcin de su comportamiento ondulatorio.


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De acuerdo con la ecuacin de onda de Schrdinger, la posicin probable de un electrn estdeterminada por cuatro parmetros llamados cunticos, los cuales tienen valores dependientes entre s.

NMEROS CUNTICOS

Los nmeros cunticos son el resultado de la ecuacin de Schrdinger, y la tabulacin de ellos nos

ndica la zona atmica donde es probable encontrar un electrn.Las literales que representan a los nmeros cunticos son:

n, l, m y s; aportados terica y experimentalmente por Bohr, Sommerfeid, Zeeman, y Stern-Geriach,respectivamente.

Nmero cuntico principal (n).El nmero cuntico principal designa el nivel energtico principal en elcual se localiza un electrn dado; este nmero tambin expresa la energa de los niveles dentro deltomo. El nmero cuntico "n", puede asumir tericamente cualquier valor entero, de 1 a infinito,aunque con 7 valores (1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7), es posible satisfacer a los tomos conocidos actualmente.

Nmero cuntico secundario, azimutal (l). El nmero cuntico secundario, determina la energaasociada con el movimiento del electrn alrededor del ncleo; por lo tanto, el valor de f indica el tipo desubnivel en el cual se localiza un electrn y se relaciona con la forma de la nube electrnica.

Cada nivel electrnico se divide en subniveles que contienen electrones de la misma energa.Los valores, l, estn determinados por el valor de n; para cierto nivel, l, puede asumir cualquier valorentero desde 0 hasta n - 1. As:

En el ler.Nivel energticoslo hay un subnivel, al cual l da el valor de cero y lo representa por la letras (del ingls, sharp).En el 2o. nivel energticohay dos subniveles, a los que l da el valor de O y 1; y los representa por lasliterales s y p, respectivamente (p del ingls principal).En el 3er. nivel energticohay tres subniveles, a los que l da el valor de: 0,1 y 2; y los representa porlas literales: s, p y d, respectivamente (d de diffuse).

En el 4o. nivel energtico hay cuatro subniveles, a los que l , da el valor de: O, 1, 2 y 3; y losrepresenta por las literales: s, p, d y f respectivamente ( f de fundamental).Para el 5o, 6o, y 7o. nivel energtico,tericamente habra: 5, 6 y 7 subniveles respectivamente, sloque, para los tomos conocidos, son suficientes, 4 subniveles en el 5o. nivel (.s, p, d y f);-3 subnivelespara el 6o. nivel /s, p y d), y 2 subniveles en el 7o. nivel energtico (s y p).

De esta manera podemos decir que para l:s = 0P = 1d = 2f = 3

Nmero cuntico magntico (m). El nmero cuntico magntico representa la orientacin espacial delos orbtales contenidos en los subniveles energticos, cuando stos estn sometidos a un campomagntico. Los subniveles energticos estn formados por orbtales. Un orbital (REEMPE) es la regindel espacio energtico donde hay mayor probabilidad de encontrar un electrn.

El nmero de electrones por subnivel depende del valor de ste y est dado por la relacin (2l + 1) quepuede ser desde l Hasta + l, pasando por cero.

En un subnivel s (l = 0), hay un solo orbital al que m da el valor de 0.

En un subnivel p ("l = 1), hay tres orbtales, a los que m" da los valores de: -1, 0 y +1, respectivamente.


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En un subnivel d ("l " = 2), hay cinco orbitales, a los que "m ' da los valores de: -2, 1, 0, +1 y +2,respectivamente:

En un subnivel f ( l =3),hay siete orbitales, a los que m da los valores de: -3. -2, 0, +1, +2,y +3,respectivamente:

De esta manera cada orbital, de cada uno de los subniveles, queda perfectamente bien identificado porel nmero cuntico magntico "m".

Nmero cuntico de spin (s), (algunos autores lo identifican por la literal mj. Estenmero cuntico expresa el campo elctrico generado por el electrn al girar sobre su

propio eje, que slo puede tener dos direcciones, una en direccin de las manecillasdel reloj y la otra en sentido contrario; los valores numricos permitidos para el nmerocuntico spin s son:

En cada orbital puede haber como mximo doselectrones, uno con giro positivo y el otro con gironegativo.

FORMAS DE LOS ORBITALES

La forma atribuida a los orbtales s es esfrica.

Formas atribuidas a los orbitales d esfrica, y para losorbitales de tipo p se considera elptica

Orbitales f

Esquematizacin de los electrones con

Orbitales p

Orbitales s

Orbitales d
http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Orbitales_f.jpg


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Ahora bien, resumiendo los datos que los nmeros cunticos nos proporcionan, podemos decir que:a)Un orbital soporta como mximo dos electrones.b)Los orbtales que tienen la misma energa forman los subniveles atmicos.c)Un subnivel s, con un solo orbital, soporta como mximo 2 electrones.

Un subnivel p, con tres orbtales, puede soportar mximo 6 electrones -

Un subnivel d, con cinco orbtales, puede soportar mximo 10 electrones.Un subnivel /, con siete orbtales, puede soportar mximo 14 electrones.d)En el primer nivel energtico (n = 1) habr mximo 2 electrones, ya que ste solamente tiene un

orbital s.

En el segundo nivel energtico (n = 2) puede haber hasta 8 electrones: dos del orbital s y seis de lostres orbtales del subnivel p.

En el tercer nivel energtico (n = 3) puede haber hasta 18 electrones: dos del orbital s, seis de los tresorbtales del subnivel p y 10 de los cinco orbtales del subnivel d. En el cuarto nivel energtico (n = 4)puede haber hasta 32 electrones: dos del orbital s, seis de los tres orbtales p, 10 de los cinco orbtalesdel subnivel d y 14 de los siete orbtales del subnivel f. De esta misma manera es posible calcular lacantidad mxima de electrones que pueden soportar los niveles energticos 5o., 6o. y 7o.

Con estos datos es posible identificar completamente un electrn de un tomo, slo bastar con indicarel valor de cada uno de los nmeros cunticos de ese electrn.

CONFIGURACIONES ELECTRNICAS

Seguir un proceso imaginario de ocupacin de orbtales aplicando las reglas citadas a continuacin:

1. Principio de exclusin de Pauli o Impenetrabilidad

Wofgang. Ernest Pauli, (1900-1958) fsico Austriaco, en 1945 recibi el premioNovel, por est principio, el cual dice: "En un orbital puede haber hasta doselectrones de spin opuesto". Esto significa que no es posible la existencia de

dos electrones en el mismo tomo que tengan sus cuatro nmeros cunticosiguales.

2. Principio de edificacin progresiva o regla de Auf-Bau"Cada nuevo electrn aadido a un tomo entrar en el orbital disponible de mnima energa".

La separacin de energa en los subniveles de los tomos polielectrnicos origina que se superpongano traslapen, en valor de energa, orbtales con diferentes valores de n.

De acuerdo con el principio de mxima sencillez, la energa de los orbtales aumenta al incrementar el

valor de n + 1: cuando hay dos subniveles con el mismo valor de n + 1 , las energas aumentan con elvalor de "n". Por lo tanto, la ocupacin de orbtales correspondientes a un mismo nmero cunticoprincipal no es progresiva.

3. Principio de mxima multiplicidad o regla de Hund.

"Dentro de un subnivel los primeros electrones ocupan orbtales separados y tienen spines paralelos."

En otras palabras, los electrones entran de uno en uno en los orbtales que contienen la misma energa,cuando estos orbtales se completan con un electrn, entonces cada uno de ellos se satura con doselectrones en el mismo orden.


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REGLA DE LAS DIAGONALESConsiderando las energas relativas de los orbtales de un tomo polielecfernico, el orden deocupacin ser el siguiente:

Esta secuencia puede deducirse aplicando el siguiente diagrama, conocido como regla de lasdiagonales:

Como se puede observar en la regla de las diagonales o serrucho, nos indica que los niveles de energase van ocupando de derecha a izquierda y queda de la siguiente manera. Ahora una cosa muyimportante NO DEBES ALTERAR EL ORDEN QUE INDICA LA REGLA como se muestra a

continuacin:

1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p6, 5s2, 4d10, 5p6, 6s2, 4f14, 5d10, 6p6,7s2, 5f14, 6d10.

Aplicando estas sencillas reglas es posible iniciar las configuraciones electrnicas.

Para el desarrollo de la configuracin electrnica de un tomo, sea el nivel(l, 2, 3,4, 5, 6 7), el tipo desubnivel (s,p, d f) y como supraindice el nmero de electrones que cada subnivel contenga.Ejemplo:

Nmero de electrones

Subnivel o nmero cuntico secundario

Nivel de Energa o nmero cuntico principal

La tabla peridica se encuentra dividida en cuatro bloques o regiones, que son los cuatro subniveles del

nmero cuntico secundario, como se muestra en la figura:


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CONFIGURACION ELECTRONICO (EN FORMA ORDINARIA).

En la configuracin del tomo de hidrgeno, el nico electrn de ste ocupa el subnivel s del 1er. Nivelenergtico. De esta manera la configuracin de los siguientes tomos ser:

Como se observan en los ejemplos se van sumando los electrones (el valor que se encuentra comosuperndice) hasta completar el nmero de electrones que nos indica el nmero atmico.

De acuerdo con su contenido energtico el subnivel 4s se ocupa primero que el subnivel 3d.La configuracin electrnica de un tomo de muchos electrones ser:

DIAGRAMA ENERGTICO, VECTORIAL O GRAFICA.

En los diagramas energticos los electrones se representan con flechas y se anotan sobre guiones queson los orbtales correspondientes a cada subnivel; as s con 1; p con 3; d con 5 y /'con 7. Debajo delguin se anota el nmero del nivel energtico y el subnivel que corresponde a cada orbital. La flechahacia arriba representa un electrn con giro positivo y la flecha hacia abajo es un electrn con gironegativo.

Recuerda que:

1) No puedes pasar a otro nivel de energa, sin antes haber llenado el nivel anterior

2) En el momento que vas llenando los orbitales, primero debes ocupar cada uno de los orbitales con elelectrn de spin positivo y una vez llenos se adicionan los electrones de spin negativo.

Ejemplos:


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Uso de kernel*

Las configuraciones electrnicas o diagramas energticos para los tomos multielectrnicos serian muylaboriosos; en estos casos es posible utilizar el kernel, que es una abreviacin de las distribucioneselectrnicas.

El kernel es la configuracin de cualquier gas noble y la podemos representar.

Para simplificar una configuracin electrnica o un diagrama energtico, debe partirse del gas noblecuyo nmero de electrones sea inmediato inferior al del tomo que se desea representar.

Ejemplos:

No. de e Con figu racin Diagram a energtic o

Electrnica

DETERMINACIN DE LOS NMEROS CUNTICOS

Electrn diferencial. Se llama as al ltimo electrn que entra a un tomo de acuerdo con las reglas deocupacin de orbtales; es decir, lo que distingue a un tomo de un elemento del que lo precede en la

clasificacin peridica.

Si se desea identificar por los valores de sus 4 nmeros cunticos al electrn diferencial de un tomodado debern considerarse, de acuerdo con la regla de Hund, todos los valores posibles del nmerocuntico magntico m,antes de asignar un nmero cuntico spin s;el nmero cuntico n es el nmeroanotado abajo del guin correspondiente, y el valor de lest determinado por el valor del subnivel en elque se encuentre el ltimo electrn. Ejemplo:El valor de los cuatro nmeros cunticos del electrn diferencial del tomo de:

Electrn diferencial

Nmero cuntico principal n Nmero cuntico secundario l

Nmero cuntico magntico, se divide a lamitad los orbitales, al orbital que se localizaa la mitad se le asigna el valor de 0 a la de-recha valores positivos y a la izquierda losvalores negativos.

Dado que el ltimo electrn se encuentra en un orbital 3d, entonces n = 3; al subnivel d, "f le da el valorde 2; de los cinco orbtales del subnivel d, el electrn diferencial ocupa el que "m" da el valor de - 2 y

como la flecha se dirige hacia abajo "s" = -1/2.Entonces:

-2 -1 0 +1 +2


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Como ustedes pueden apreciar que en el ejemplo se usa el Kernel, pero para los ejercicios que vamosa realizar no vamos a utilizar el kernel, sino que vamos a desarrollar diagrama energtico en formacompleta

COLEGIO DE BACHILLERES DEL ESTADO DE MICHOACAN / SISTEMA DE ENSEANZA ABIERTA UNIDAD MORELIA /ASESOR: Q.F.B. ALEJANDRA MANJARREZ ACEVEDO / Morelia, Mich., a Septiembre del 2008Con la configuracin electrnica tambin puedes determinar el grupo y el periodo de los elementos; ascomo, la distribucin de los electrones en cada nivel de energa y los electrones de valencia.

GRUPOS.- Son conjuntos de elementos que tienen configuracin electrnica externa semejante. Setienen ocho grupos divididos en subgrupos A y B. Corresponden a las columnas verticales.

Nota:El radio es un elemento extremadamente raro. Toda la cantidad extrada hasta la fechapuede caber en una caja de cerillos.

PERIODOSConjuntos de elementos dispuestos en lneas horizontales. Se tienen siete perodos y los hay cortos ylargos. Cada periodo comienza con un metal activo y termina con un gas noble, haciendo el recorridode izquierda a derecha.

Ejemplos:

3Li= 1s2, 2s1 El nmero de electrn, nos proporciona el nmero de familia

Si la configuracin electrnica termina en S o P, indica que pertenece a lafamilia A

El nmero cuntico principal (n), nos proporciona el periodo. n = periodoGrupo: 1A Como su periodo es dos, entonces tiene dos niveles de energaPeriodo: 2

El ltimo nivel de energa se conoce comoC capa de valencia

Los electrones que se localizan en la capade valencia se conocen como electrones devalencia, el consecuencia el Li tiene 1edevalencia


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8O= 1s2, 2s2, 2p4 Cuando el subnivel S y P, se encuentran en el mismo nivel de energa, no

importando que se encuentren separados, se deben de sumar los electronespara obtener el nmero de familia, por lo tanto = 2 + 4 = 6

Grupo: VIA

Periodo: 2 Como se puede observar el oxgeno tiene:6ede valencia

Si la configuracin electrnica termina en el subnivel D o en F, indica que pertenecen a la familiaBy ah cambia totalmente el procedimiento.

Ahora para determinar el nmero de familia, se

24Cr= 1s

2

, 2s

2

, 2p

6

, 3s

2

, 3p

6

, 4s

2

, 3d

4

van a contar las columnas nicamente a la parteque le corresponde al bloque D, que nosindique el superndice. Como se muestra acontinuacin, como tiene la terminacin 4,entonces slo se van a contar cuatro columnas

III IV V VI VII VIII I II

Grupo: VIB

Periodo: 4

En consecuencia el cromo tiene 2ede valencia

Ahora para determinar elperiodo se le va a sumarms uno.n=periodo-1, por lotanto.Periodo = n + 1Periodo = 3 + 1= 4

Como laconfiguracinelectrnicatermina de d,nos indica quepertenece a lafamilia B.


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https://www.google.com.mx/search

No dependas nunca de la admiracin de los dems. No tienen ningn valor. El mrito personal no

puede proceder de una fuente externa. No lo encontrars en las relaciones personales, ni en la estima

de los dems. Es cosa probada que las personas, incluso quienes te quieren, no estarn

necesariamente de acuerdo con tus ideas, no te comprendern ni compartirn tu entusiasmo. Madura!

A quin le importa lo que los dems piensen de ti!Crea tu propio mrito.

El mrito personal no puede alcanzarse mediante la relacin con personas de gran excelencia. Te ha

sido encomendada una labor que debes llevar a cabo. Ponte manos a la obra, hazlo lo mejor que

puedas y prescinde de quien pueda estar vigilndote(Epitecto)


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ENLACE QUMICO

Los elementos forman compuestos, los compuestos son sustancias que se pueden descomponer endos o ms sustancias sencillas (elementos) por medios qumicos.

Un cambio qumico es el que transforma los elementos en compuestos. Esto es el resultado de las

combinaciones de los tomos, uno da electrones, otro los recibe y se forma una nueva sustancia.TIPOS DE ENLACES

Los tomos estn unidos por fuerzas al constituir un compuesto, estas fuerzas son los enlaces

qum ic os. La mnima unidad que presenta las propiedades de un compuesto es la molcula. Estamnima unidad se refiere a la masa.

Las molculas de los compuestos se representarn por frmulas, es decir, representaciones por mediode smbolos y nmeros que indican la clase y nmero de tomos que se combinan.

Ejemplos: Las columnas siguientes muestran las frmulas de algunos compuestos.

HCl cido clorhdrico NaCl cloruro de sodio

H2O agua BaCl2 cloruro de bario

NH3 amonaco AlCl3 cloruro de Aluminio

CH4 metano CCl4 tetracloruro de carbono

Los enlaces a estudiar son:

Inico No polar

Enlaces interatmico Covalente Polar

Metlico Coordinado

Enlace intermolecular Puente de hidrgeno

Fuerzas de Van der Wals

REGLA DEL OCTETO

La tendencia de los tomos de los elementos del sistema peridico, es completar sus ltimos niveles deenerga con una cantidad de electrones tal, que adquieran configuracin semejante a la de un gas

noble. Como los gases nobles terminan su configuracin electrnica en s2 con un total de ochoelectrones, los otros elementos ganarn o perdern electrones hasta quedar con esa cantidad en sucapa externa. Esto se conoce como la regla del octeto.


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ESTRUCTURA DE LEWISGilbert N. Lewis propuso representar los electrones de valencia por cruces o punto

apuntes de apoyo cetis 15 2014

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