1. ¿Qué es la Química?

Es la ciencia experimental que estudia la materia, su estructura, sus características, las mutuas interacciones que luego las transforma en otras y las leyes que rige estos cambios.

2. División de la Química

Inorgánica;  Estudia todos aquellos compuestos y reacciones de materiales que no contienen átomos con enlaces de carbono/hidrógeno como son los metales, los minerales o los materiales cerámicos. La fibra óptica, el hormigón utilizado en las construcciones o los chips electrónicos son aplicaciones de la química inorgánica.

Orgánica; A diferencia de la inorgánica esta disciplina estudia el resto de compuestos que contengan átomos con enlaces carbono/hidrógeno como los hidrocarburos, las células o las proteínas.

Bioquímica; Estudia la materia y las reacciones que se producen en los organismos vivos como plantas, animales y seres humanos

3. ¿Qué es el Átomo?

Es la unidad básica de toda materia; los átomos están constituidos por 3 partículas llamadas; protones, neutrones y electrones. La cantidad de protones es igual a la de los electrones, la cual determinara la neutralidad del átomo.

4. Historia del Átomo

Los filósofos de la antigüedad intentaron dar esta explicación desde diferentes puntos de vista. Demócrito, filósofo griego materialista fue el primero en emplear el término del átomo para plantear sus ideas acerca de que todo estaba constituido por partículas extremadamente pequeñas e indivisibles, con determinada forma, y que estaban en continuo movimiento.

Sin embargo, estas ideas fueron reemplazadas por las del filósofo idealista griego Aristóteles quien negó la existencia de los átomos y señalo de que todas las sustancias provenían de la combinación de cuatro elementos materiales.

5. Estructura del Átomo

Protones; Son todas aquellas partículas del núcleo atómico que contienen carga eléctrica positiva.

Neutrones; Son todas aquellas partículas del núcleo atómico que no poseen carga eléctrica.

Electrones; Son todas aquellas partículas elementales del átomo cargadas negativamente siendo 1840 veces menor que las del protón.

6. Modelos Atómicos

Dalton (1808): Representa al átomo como una esfera compacta indivisible e indestructible. Dalton presenta los siguientes postulados acerca del átomo:

El átomo es la mínima porción de materia que no puede dividirse por ningún proceso conocido.

Los átomos de un mismo elemento son iguales tanto en masa, tamaño como en sus demás propiedades.

Los átomos de elementos diferentes son también diferentes en todas sus propiedades.

Los átomos se combinan entre sí en relaciones enteras sencillas para formar compuestos.

Thomson (1898): Representa al átomo como una especie de esfera homogénea de electricidad positiva, en donde se encuentran distribuidos los electrones, atraídos electrostáticamente, en número suficiente para que el conjunto resultara neutro. Su modelo atómico lo asemeja a un budín de pasas.

Rutherford (1911): Basado en el descubrimiento del núcleo atómico, establece un modelo para el átomo de hidrógeno.

Donde:

El átomo está constituido por un núcleo central que es la región donde se encuentran las cargas

positivas, y alrededor se encuentra el electrón.

El electrón se encuentra girando alrededor de del núcleo; describiendo órbitas circulares de forma

similar a los planetas que giran alrededor del sol; denominándose Sistema planetario en miniatura

La fuerza centrífuga que desarrolla al girar el electrón, contrarresta la fuerza de atracción electrostática

que ejerce el núcleo (+) sobre el electrón (-).

El diámetro del átomo es aproximadamente unas 10000 veces mayor que el diámetro del núcleo. Por lo

tanto, el átomo es prácticamente hueco, al poseer espacios interatómicos.

Niels Bohr  en 1913: Propone un nuevo modelo para el átomo de Hidrógeno aplicando acertadamente la teoría Cuántica de la radiación de Planck. Su modelo está basado en los siguientes postulados:

El átomo de hidrógeno consta de un núcleo (+) y a su alrededor gira en forma circular un electrón (-), de tal manera que la fuerza centrífuga contrarreste la fuerza de atracción electrostática.

El electrón sólo gira en determinadas órbitas de radios definidos, llamados también niveles cuantificados de energía.

Un electrón puede cambiar de un nivel a otro dentro de un mismo átomo ganando o perdiendo una cantidad de energía igual a la diferencia existente entre ambos estados.

7. ¿Qué es la Tabla Periódica?

Ordena los elementos químicos según su número atómico, el número atómico equivale a número de protones o número de cargas positivas que tiene el átomo en el interior de su núcleo, dicha ordenación clasifica los elementos por filas y columnas, las filas son llamados periodos y las columnas familias o grupos.

8. Características de la Tabla Periódica

Los renglones de la tabla periódica se llaman períodos

El primer período sólo contiene dos elementos

El segundo período contiene 8 elementos y el cuarto 18

Las columnas de la tabla se conocen como grupos o familias 

Tiene elementos representativos que conforman las primeras dos columnas y las últimas seis de la tabla

Los metales de transición que constituyen diez columnas al centro de la tabla

Los metales de transición interna que comprenden las catorce columnas de la parte inferior de la tabla

Los ocho grupos de elementos representativos tradicionalmente se han numerado con números romanos del I al VIII y con el subíndice a

9. ¿Porque son Grupos, Periodos y Bloques en la Tabla Periódica?

Grupos; A las columnas verticales de la tabla periódica se les conoce como grupos o familias. Hay 18 grupos

en la tabla periódica estándar, de los cuales diez son grupos cortos y los ocho restantes largos, todos los

elementos que pertenecen a un grupo tienen la misma valencia, entendido como el número de electrones en la

última capa, y por ello, tienen propiedades similares entre sí.

Periodos; Las filas horizontales de la tabla periódica son llamadas períodos. El número de niveles energéticos de un átomo determina el periodo al que pertenece. Cada nivel está dividido en distintos subniveles.

Bloques; La tabla periódica se puede también dividir en bloques de elementos según el orbital que estén ocupando los electrones, los bloques o regiones se denominan según la letra que hace referencia al orbital más externo: s, p, d y f.

10. ¿Cuántos Metales, No Metales y Metaloides tiene la Tabla Periódica?

Metales; Los metales constituyen la gran mayoría de la tabla periódica son 88 elementos en total y tienen características únicas. La característica más obvia es que, a excepción del mercurio, son sólidos a temperatura ambiente. También son relativamente densos, susceptibles a la corrosión, conducen la electricidad y calor, son dúctiles se pueden convertir en los cables y maleables pueden convertirse en láminas.

Los metales son litio, sodio, potasio, rubidio, cesio, francio, berilio, magnesio, calcio, estroncio, bario, radio, aluminio, galio, indio, estaño, talio, plomo, bismuto, escandio, titanio, vanadio, cromo, manganeso, hierro, cobalto, níquel, cobre, zinc, itrio, circonio, niobio, molibdeno, tecnecio, rutenio, rodio, paladio, plata, cadmio, lantano, hafnio, tántalo, tungsteno, renio, osmio, iridio, platino, oro, mercurio, actinio, rutherfordio, dubnio, seaborgio, bohrio, hassio, meitnerio, darmstadtio, roentgenio, cerio, praseodimio, neodimio, prometio, samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio, lutecio, torio, protactinio, uranio, neptunio, plutonio, americio, curio, berkelio, californio, einstenio, fermio, mendelevio, nobelio y laurencio.

No Metales; Los no metales se encuentran en el extremo derecho de la tabla periódica. Estos elementos son bien gaseosos o sólidos a temperatura ambiente y no comparten características comunes con los metales. Ellos no conducen calor o electricidad y tienen bajas densidades. Los no metales sólidos también se rompen fácilmente, y no se pueden convertir en cables o láminas.

Los no metales son carbono, fósforo, selenio, yodo, nitrógeno, azufre, bromo, oxígeno, flúor, cloro, hidrógeno, helio, neón, argón, kriptón, xenón y radón.

Los metaloides; Están entre los metales y no metales en la tabla periódica, ya que comparten algunas de las propiedades de cada uno. Son sólidos, y se puede hacer en los alambres y láminas, pero no conducen la electricidad y calor, así como los metales.

Los metaloides son boro, silicio, arsénico, antimonio, telurio, astato y germanio.

11. ¿Cuáles son los Elementos de la Tabla Periódica que componen al Cuerpo Humano?

Elemento: Símbolo: Función que realiza:

Carbono C

Elemento muy energético que proporciona grandes cantidades

de energía.

Hidrogeno H Ayuda a los líquidos, tejidos y  los huesos del cuerpo.

Oxigeno O

Es el elemento de mayor presencia o abundancia. El más 

importante a nivel de la respiración celular.

Nitrógeno N

Permite, la liberación de energía que hay dentro de nuestro cuerpo.

Fósforo P

Esta presente en La orina, ayuda a la Formación de los huesos y

dientes. Ayuda a lasfunciones metabólicas del

sistema nervioso y del cerebro. Interviene en el equilibrio del P.H.

Azufre S Presente en aminoácidos

Calcio Ca

Regula la contracción muscular. Esta presente en: los pulmones,

riñones, hígado, tiroides, cerebro, músculos, corazón, huesos.Representa el 2,45% en el conjunto de los seres vivos.

Sodio Na

Llamada también Sal Regula el metabolismo celular.

Mantiene los niveles apropiados de la sangre. 

Esta presente en Todos los líquidos y tejidos.

Potasio K

Regula los Enzimas.Es importante porque interviene en la contracción muscular y en los procesos relacionados con la ósmosis (bomba de potasio) y en

la transmisión del impulso nervioso.

Cobre Cu Estimula el sistema inmunitario.

Cloro Cl

Interviene en la ósmosis y la transmisión del impulso nervioso y también en los líquidos corporales

Aluminio Al

Actúa sobre el sistema nervioso central. Aumenta la vitalidad

cerebral y nerviosa. Regula el sueño. 

En caso de carencia: Produce alteraciones análogas e

Insuficiencia renal.

Magnesio Mg

Produce muchas enzimas.También está presente en la

molécula de clorofila Esta presente en los pulmones,

riñones, hígado, tiroides, cerebro, músculos y corazón.

Manganeso Mn Produce los enzimas.

Hierro Fe

Forma parte de la hemoglobina. Produce los enzimas. Su carencia produce anemia.

12. Números Cuánticos; Principal, Secundario y Spin

Número cuántico principal (n): Representa al nivel de energía (estado estacionario de Bohr) y su valor es un número entero positivo (1, 2, 3, 4, etc) y se le asocia a la idea física del volumen del orbital. Dicho de otra manera el número cuántico principal determina el tamaño de las órbitas, por tanto, la distancia al núcleo de un electrón vendrá determinada por este número cuántico. 

Número cuántico secundario (l): Identifica al subnivel de energía del electrón y se le asocia a la forma del orbital. Sus valores dependen del número cuántico principal "n", es decir, sus valores son todos los enteros entre 0 y (n-1), incluyendo al 0. Ejemplo: n = 4 ; l = 0, 1, 2, 3. Dicho de otra manera, El número cuántico azimutal determina la excentricidad de la órbita, cuanto mayor sea, más excéntrica será, es decir, más aplanada será la elipse que recorre el electrón.

Número cuántico magnético (m): Describe las orientaciones espaciales de los orbitales. Sus valores son todos los enteros del intervalo (-l,+l) incluyendo el 0.Ejemplo: n = 4l = 0, 1, 2, 3m = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3. Dicho de otra manera, El número cuántico magnético determina la orientación espacial de las órbitas, de las elipses.

Zinc Zn

Interviene en el metabolismode proteínas y ácidos nucleídos, buen funcionamiento del sistema

inmunitario, necesario para la cicatrización de las heridas,

interviene en las percepcionesdel gusto y el olfato y en la

síntesis del ADN.

Yodo I Su carencia influye en el metabolismo celular

Boro B Mantenimiento de la estructura de la pared celular.

Cromo Cr

Junto con la insulina interviene en el paso de la glucosa hacia el

interior de las células.Su contenido en los

órganos del cuerpo decrece con la edad.

El hígado y los riñones son excelentes proveedores de

cromo.

Cobalto Co

Tiene utilidad como anti cancerígeno. Su carencia produce

anemia y trastornos en el crecimiento

Silicio Si

Presente en algunos tejidos conjuntivos y en las paredes

celulares

Selenio Se

Ayuda a producir proteínasespeciales,

llamadas enzimas antioxidantes, las cuales juegan un papel en la prevención del daño celular.

Flúor F

Relacionado con el esmalte de los dientes y ayuda a la formación de los huesos dándoles una mayor

resistencia.

Molibdeno Mo

Tiene la función detransferir átomos de oxígeno al

agua que se encuentra dentro de nuestro cuerpo.

Litio Li Se considera Antidepresivo

13. Elementos Químicos en la TABLA 1.7

Elementos Configuración Electrónica Grupo PeriodoElectrones – Ultimo Nivel Energético

Sodio 1s2 2s2 2p6 3s1 IA 3 1

Potasio 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 IA 4 1

Nitrógeno 1s2 2s2 2p3 VA 2 5

Fosforo 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 VA 3 5

Bario1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2

IIA 6 2

Iridio

Polanio

Mercurio

Platino

Xenón

Helio

Aragón

Radón

Kriptón

Belirio

Neón

Bromo

Oro