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    Manual de Qumica General 1

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    Manual de Qumica General 2

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    MANUAL DE QUMICA GENERAL

    Terico, Ejercicios y Prcticos deLaboratorio

    Manual de Qumica General 3

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    Manual de Qumica General 4

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    MANUAL DE QUMICA GENERALTerico, Ejercicios y Prcticos de

    Laboratorio

    Romina A. Bracciaforte Diego Echenique

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    Manual de Qumica General 6

    2014 Editorial Brujas

    1 Edicin.

    Impreso en Argentina

    Queda hecho el depsito que marca la ley 11.723.

    Ninguna parte de esta publicacin, incluido el diseo de tapa, puede serreproducida, almacenada o transmitida por ningn medio, ya sea electrnico,qumico, mecnico, ptico, de grabacin o por fotocopia sin autorizacinprevia.

    www.editorialbrujas.com.ar [email protected]

    Tel/fax: (0351) 4606044 / 4691616- Pasaje Espaa 1485 Crdoba - Argentina.

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    Dedicatoria

    Esta obra sta dedicada a losfuturos alumnos y a los

    investigadores que necesiten haceruso de esta herramienta. Si a las

    personas que utilicen este libro les

    resulta provechoso, entonceshabremos alcanzado nuestro

    objetivo y nos sentiremossatisfechos.

    Los autores

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    Manual de Qumica General 8

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    Contenido:

    1. Prologo

    2. Agradecimientos

    3. CAPTULO 1: Introduccin al Estudio de la Qumica

    - Definicin de qumica

    - Historia de la qumica

    - La qumica como ciencia del siglo XXI

    Ejercicios de aplicacin

    4. CAPTULO 2: Sistemas Materiales

    - Estados de la Materia

    - Sustancias Puras y Mezclas

    - Elementos y compuestos

    - Propiedades Fsicas y Qumicas

    - Tipos de Mezclas

    Ejercicios de aplicacin

    5. CAPTULO 3: Propiedades de los Gases

    - Los Gases

    - Presin Gaseosa Presin Atmosfrica

    - Temperatura Absoluta

    - Teora Cintica de los Gases

    - Ley de Boyle Mariotte Presin y Volumen

    - Ley de Charles Presin y Temperatura- Ley de Gay Lussac Volumen y Temperatura

    - Ley Combinada de los Gases

    - Ley de Avogadro Volumen y Moles de los Gases

    - Ecuacin de los Gases Ideales

    - Ley de las Presiones Parciales

    - Difusin de los Gases

    - Gases Reales

    - Estado Crtico Temperatura Crtica

    Ejercicios de aplicacin

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    6. CAPTULO 4: Propiedades de los Lquidos

    - Los Lquidos

    - Viscosidad

    - ndice de Refraccion- Tensin Superficial

    - Constante Dielectrica

    - Vaporizacin Condensacin- Punto de Ebullicin

    - Calor de Vaporizacin

    - El Agua: Una Molecual Extraa

    Ejercicios de aplicacin

    7. CAPTULO 5: Propiedades de los Slidos

    - Los slidos

    - Slidos Cristalinos Sustancias Amorfas

    - Tamao y frmula de los Cristales

    - Sustancias Isomorfas Sustancias Polimorfas

    - Defecto de los Cristales

    - Tipos de Slidos: Cristales Inicos Cristales Molecualers Cristales

    Metlicos

    - Estructura Cristalina

    - Difraccin de los Rayos X

    Ejercicios de aplicacin

    8. CAPTULO 6: Teora Cuntica - Estructura electrnica de los tomos

    - Elementos

    - Los tomos

    - Nmero Atmico Nmero Msico Istopos- El Espectro Electromagntico

    - Teora Cuntica de Planck

    - Teora Atmica de Bohr del tomo de Hidrgeno

    - Dualidad Onda Partcula

    - Mecnica Cuntica

    - Nmeros Cunticos Orbitales Atmicos

    - Configuraciones electrnicas

    - Principio de Exclucin de Pauli Regla de Hund

    - Efectos Pantalla de los Electrones de tomos Polielectrnicos- Estructuras de Lewis Configuracin Electrnica Simplificada

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    Ejercicios de aplicacin

    9. CAPTULO 7: Propiedades Peridicas de los elementos

    - La Tabla Peridica

    - Estructura Elecrtnica y Tabla Peridica

    - Propiedades Peridicas

    Radio AtmicoTamao InicoEnergia de Ionizacion

    - Hidrgeno

    - Grupo I A: Metales Alcalinos

    - Grupo II A: Metales Alcalinoterreos

    - Grupo III A: Terreos

    - Grupo IV A: La Familia del Carbono- Grupo V A: Nitrogenados

    - Grupo VI A: Familia del Oxgeno

    - Grupo VII A: Los Halgenos

    - Grupo VIII A: Los Gases Nobles

    - Grupo B: Los Metales de Transicin

    - Metales de Transicin Interna

    Ejercicios de aplicacin

    10. CAPTULO 8: Enlace Qumico

    - Definicin de Enlace Qumico

    - Enlace Inico

    - Enlace Covalente

    - Enlace Metlico

    - Caractersticas de los Enlaces Qumicos

    - Estructuras de Lewis

    - Estructuras de Resonancia- Geometria Molecular

    - Momento Dipolar

    - Fuerzas Intermoleculares

    Ejercicios de aplicacin

    11. CAPTULO 9: Estequiometria

    - Definicion de Estequiometria- Reacciones Qumicas y Ecuaciones Qumicas

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    14. CAPTULO 12: Equilibrio de Fases

    - Cambios de Fase

    - Curvas de Calentamiento y Enfriamiento

    - Estados de Equilibrio- Energtica de los Cambios de Fase

    - Diagramas de Fase

    Ejercicios de aplicacin

    15. CAPTULO 13: Cintica Qumica

    - Velocidad de Reaccin: Teora de las Colisiones

    - Factores que Gobiernan las velocidades de Reaccin

    - Reacciones Reversibles y Equilibrio- Principio de Le Chatelier

    - Constante de Equilibrio

    Ejercicios de aplicacin

    16. RESOLUCIN DE EJERCICIOS

    17. TRABAJOS PRCTICOS DE LABORATORIO

    - Normas Generales de Trabajo en Laboratorio

    - Trabajo Prctico de Laboratorio 1: Introduccin al Trabajo de Laboratorio.

    - Trabajo Prctico de Laboratorio 2: Tcnicas ms utilizadas en el Laboratorio

    - Trabajo Prctico de Laboratorio 3: Mtodos de Separacin y

    Fraccionacionamiento de Mezclas.

    - Trabajo Prctico de Laboratorio 4: Clculo de Densidad

    - Trabajo Prctico de Laboratorio 5: Formacin de cristales

    - Trabajo Prctico de Laboratorio 6: Preparacin y Reconocimiento de

    Compuestos Inorgnicos.

    - Trabajo Prctico de Laboratorio 7: Reacciones Qumicas

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    - Trabajo Prctico de Laboratorio 8: Solubilidad

    - Trabajo Prctico de Laboratorio 9 Soluciones

    - Trabajo Prctico de Laboratorio 10: Factores que Modifican la Velocidad de

    una Reaccin Qumica.

    - Trabajo Prctico de Laboratorio 11: LLuvia de Oro

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    CAPTULO 1: INTRODUCCIN AL ESTUDIO DE LA

    QUMICA

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    2.2- LOS GRIEGOS

    Los filsofos griegos, a travs de planteos filosficos llegaron a la conclusin de que la tierraestaba formada por unos cuantos elementos o sustancias bsicas. En el ao 430 A.C.,Empdocles de Agriento estableci que estos elementos eran cuatro:

    fuego. Aristteles agrega un quinto elemento: el ter representado por el cielo. Los griegoscrean que el resto de las sustancias estaban formadas por combinaciones de estos elementosen diferentes proporciones.

    Tambin a travs del razonamiento, Demcrito de Abdera (450 A.C.) establece que la materiaes discontinua y que puede subdividirse indefinidamente hasta llegar a un punto en que laspartculas sean indivisibles. A estas partculas las llam tomos. Sugiere que las sustanciasestn compuestas por diferentes tomos y que cuando se transforman se producenreordenamientos de estos tomos.

    Tales de Mileto en el 600 A.C descubri una resina llamada mbar que atraa hilos, plumas opelusas cuando se frotaba y la llam elektron.Si bien la filosofa griega despert el inters por el estudio de estas teoras, no se bas en laexperimentacin sino en el razonamiento y las especulaciones.

    2.3- LOS RABES

    En el ao 670 D.C., cuando los rabes sitiaron Constantinopla, fueron derrotados por el fuegogriego, una mezcla qumica que arda con gran desprendimiento de calor sin poder apagarsecon agua, y que destruy los barcos de madera de la flota rabe. Segn la tradicin la mezclafue preparada por Callinicus, un practicante de khemeia que haba huido de su Egipto natalante la llegada de los rabes. En rabe khemeia se convirti en al-. Finalmente lapalabra se adopt en Europa como alquimia, y los que trabajaban en este campo eranllamados alquimistas.Debemos al desarrollo de la alquimia de los rabes trminos como: alambique, lcali, alcohol,garrafa, nafta, circn y otros.Entre los aos 750 a 1258 surge en Arabia una escuela de farmacia. El filsofo y cientficorabe Ab Musa al-Sufi crea el primer tratado de qumica que se conoce.

    Los alquimistas rabes trabajaron con oro y mercurio, arsnico y azufre, sales y cidos, y sefamiliarizaron con una amplia gama de lo que actualmente llamamos reactivos qumicos. Ellos

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    crean que los metales eran cuerpos compuestos, formados por mercurio y azufre endiferentes proporciones.El alquimista rabe ar Raz (850-923), clasific a los materiales usados por el alquimista encuerpos (a los metales): piedras, vidrio, sales, etc. Y espritus: mercurio, azufre, amonaco, etc.El real objetivo de stos alquimistas era el de producir oro por medio de reacciones catalticas

    de ciertos elementos. Las reacciones qumicas se explicaban en trminos de cambios en lascantidades de esos principios dentro de las sustancias materiales.

    2.4- LOS HINDES Y LOS CHINOS

    Los chinos e hindes planteaban la relacin entre el oro y la larga vida. La alquimia de lamedicina y la inmortalidad eran los principales intereses de los hindes.

    El libro alqumico chino ms famoso es el Tan chin yao chuen (grandes secretos de la alquimia),probablemente escrito por Sun Ssu-miao (581-673 d.C.), y es un tratado prctico en la creacinde elixires (mercurio, azufre y las sales de mercurio y arsnico son prominentes) para lograr lainmortalidad, plantea otras sustancias para la cura de enfermedades y la fabricacin de piedras

    preciosas.Uno de los descubrimientos qumicos ms grandes fue la plvora desarrollada en China(mezcla de salitre, azufre y carbn). Los chinos la conocan desde mucho antes que enoccidente aunque estos la usaban para hacer fuegos artificiales. La plvora lleg a Europa en elSiglo 13.

    2.5- LA ALQUIMIA EN LA EDAD MEDIA

    Los alquimistas de la edad media crean que para lograr la transmutacin de metales como elplomo, sin gran valor, en oro o plata haba que agregar y combinar una cantidad justa deMercurio para lograr la transmutacin. Por otro lado tambin pensaban que para que esta

    reaccin se produzca tendra que ocurrir en presencia de un catalizador al que se llam piedrafilosofal. La historia de la alquimia es bsicamente la bsqueda de este catalizador.

    La alquimia comenz a ponerse de moda en occidente a mediados del siglo 12, poca en lacual fue traducida del rabe al latn la obra conocida con el nombre de Turba philosophorum

    (la turba de filsofos). Las traducciones del rabe aumentaron progresivamente y suscitaronen el siglo 13 una extraordinaria boga literaria de la alquimia.

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    Los alquimistas consideraron los metales como cuerpos compuestos, resultantes de 2propiedades comunes: el mercurio, que era lo metlico, y el azufre, que era lo combustible.Posteriormente consideraron un tercer principio, la sal, identificada con la solidez y lasolubilidad. Estos principios alquimistas sustituyeron durante la Edad Media a los elementosde la filosofa griega.

    Los alquimistas confundidos con magos y brujos, sufrieron persecucin por parte de lasautoridades religiosas.Tratando de explicar las diversas propiedades de las sustancias, los alquimistas atribuyerondichas propiedades a determinados elementos, que aadieron a la lista. Identificaron elmercurio como el elemento que confera propiedades metlicas a las sustancias, y el azufre,como el que imparta la propiedad de la combustibilidad.Segn aquellos alquimistas, una sustancia puede transformarse en otra simplementeaadiendo y sustrayendo elementos en las propiedades adecuadas. Un metal como el plomo,por ejemplo, poda transformarse en oro agregndole una cantidad exacta de mercurio.Los alquimistas descubrieron sustancias mucho ms importantes que el oro, tales como loscidos minerales y el fsforo.

    Los cidos minerales: ntrico, clorhdrico y, especialmente sulfrico; introdujeron unaverdadera revolucin en los experimentos de la alquimia. stas sustancias eran cidos muchoms fuertes que el ms fuerte conocido hasta entonces (el cido actico o vinagre), y con ellospodan descomponerse las sustancias, sin necesidad de emplear altas temperaturas ni recurrira largos perodos de espera.Los trabajos de los alquimistas de la Edad Media, aunque infructuosos en el descubrimiento dela piedra filosofal y del elixir de la larga vida, y por tanto estriles, produjeron indudablesprogresos en la qumica de laboratorio, puesto que prepararon nuevas sustancias, inventaronaparatos tiles y desarrollaron tcnicas empleadas ms tarde por los qumicos.Desde el punto de vista metodolgico, se debe a los alquimistas una operacin fundamentalen qumica: la operacin de pesar. Sus filtros exigan una dosificacin minuciosa de los

    ingredientes que se mezclaban: as en sus laboratorios "fusticos", los alquimistas elaboraronlo que ms tarde iba a ser el cuantitativo.

    2.6- EL FINAL DE LA ALQUIMIA

    En el ao 1543 se publicaron dos libros revolucionarios. Uno de ellos haba sido escrito por unastrnomo polaco, Nicols Coprnico (1473-1543), quien mantena que la Tierra no era elcentro del universo, como haban dado por sentado los astrnomos griegos, sino que lo era elSol. El otro libro estaba escrito por un anatomista flamenco, Andreas Vesalius (1514-1564),quien traz la sin precedentes. Se basaba enobservaciones del propio Vesalius y rechazaba muchas de las creencias que databan de las

    antiguas fuentes griegas.Este derrocamiento simultneo de la astronoma y la biologa griegas marc el comienzo de laRevolucin Cientfica.El nuevo espritu hizo acto de presencia en los trabajos de dos mdicos contemporneos, unoalemn, Georg Bauer (1494-1555), y otro suizo, Teophrastus Bombastus von Hohenheimm(1493-1591).Bauer es ms conocido como Agrcola, se interes en la mineraloga por su posible conexincon los frmacos. Escribi un libro sobre metalrgica (De Re Metalrgica, 1556) donde serenen todos los conocimientos prcticos de los mineros de la poca. Este libro es el msimportante trabajo sobre tecnologa qumica anterior al 1700, estableci la mineraloga comociencia.

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    EJERCICIOS: INTRODUCCIN AL ESTUDIO DE LAQUMICA

    A - Sealar con una cruz la/s respuesta/s correcta/s:

    1- La qumica es la ciencia que estudia:a) los diferentes sistemas materiales.

    b) los cambios que le ocurren a la materia.

    c) la materia, sus transformaciones y la relacin de stas con la energa.

    d) las reacciones qumicas.

    2- El hombre primitivo se transform en un qumico prctico cuando:a) descubri el fuego.

    b) observ que en la naturaleza sucedan fenmenos con cambios en la materia.

    c) ide mtodos para usar el fuego que facilitaran su vida cotidiana.d) comenz a cocinar alimentos.

    3- La debilidad de los planteos griegos respecto de la composicin de lamateria se debe a que:

    a) mezclaron los dioses con la qumica.

    b) slo se basaron en planteos filosficos sin demostracin experimental.

    c) los cuatro elementos ms el ter no componan verdaderamente la materia.

    d) relacionaron al mbar con el electrn.

    4- Los rabes desarrollaron la alquimia buscando:a) descubrir sustancias nuevas.

    b) crear un tratado de qumica.

    c) descubrir la composicin del fuego griego y vencerlos en el combate.

    d) producir oro a travs de reacciones catalticas.

    5- Los chinos y los hindes relacionaban a la alquimia con:a) la magia del oro.

    b) la medicina y la inmortalidad.

    c) la produccin del plvora.d) los elixires para ser ms fuertes y poderosos.

    6- La piedra filosofal, segn los alquimistas de la Edad Media era:a) la base de todos los conocimientos de la alquimia de la poca.

    b) un catalizador que serva para curar enfermedades.

    c) un metal mgico.

    d) un elemento que servira para combinarse con mercurio y otra sustancia paraobtener oro.

    7- Los alquimistas de la Edad Media aportaron al estudio de la qumica:a) el descubrimiento de la piedra filosofal.

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    B Completar la tabla a continuacin con aportes de la qumica a diferentesdisciplinas:

    APORTES DE LA QUIMICA A:

    SALUD Y MEDICINA ENERGA Y AMBIENTE MATERIALES YTECNOLOGA

    ALIMENTOS YAGRICULTURA

    C Con respecto al estudio de la qu

    1- Cul es el primer paso del mtodo cientfico?

    2- Definir hiptesis, ley y teora.

    HIPTESIS:

    LEY:

    TEORA:

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    CARACTERSTICA SLIDO LQUIDO GAS

    1. Cul de los siguientes materiales es una mezcla?Agua

    Solucin de azcar

    Virutas de hierro

    Yodo

    3. Un enjuague bucal es:un elemento

    un compuesto

    una mezcla heterognea

    una mezcla homognea

    2. Cul no es una caracterstica de una solucin?Mezcla homognea

    Mezcla heterognea

    Contiene dos o ms sustancias

    Tiene una composicin variable

    4. La plata metlica (Ag) es:un elemento

    un compuesto

    una mezcla heterognea

    una mezcla homognea

    5. La sal comn (cloruro de sodio ClNa):un elemento

    un compuestouna mezcla heterognea

    una mezcla homognea

    EJERCICIOS: SISTEMAS MATERIALES

    A Sealar con una cruz cules de las siguientes caractersticas corresponde a

    B Completar la frase:

    a) El pasaje de slido a lquido se llama

    b) El pasaje de gas a lquido sellama...

    c) El pasaje de slido a gas sellama..

    d) Los cambios de estado son cambios, no alteran la composicinde la materia en s.

    e) Si vamos de un estado ms ordenado a otro menos ordenado se.calor.

    f) Se libera calor cuando vamos de un estado..ordenado aotroordenado.

    C Sealar la/s respuesta/s correcta/s:

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    7. Al analizar una sustancia pura, se determin que estaba compuesta por carbono y clo ro, se la debe

    clasificar como:un elemento

    un compuesto

    una mezcla

    una mezcla y un compuesto

    6. Una taza de cereal con azcar y leche es:un elemento

    un compuesto

    una mezcla heterognea

    una mezcla homognea

    PROPIEDAD FSICA QUMICA

    Salmuera con cristales de salAgua con trozos de hieloAgua con acei te

    AguaSalmueraGranitoGelatinaNieblaPolvo de carbn en aguaEsponjaHumo

    LQUIDO disperso en ........... disperso en. disperso en. disperso en. HETEROGNEO

    LQUIDO disperso en ................................

    SLIDO dis perso en ................................

    disperso en. HOMOGNEO

    disperso en.

    D Marcar con una cruz si las propiedades listadas a continuacin son fsicaso qumicas:

    E Unir con flechas

    F Completar segn corresponda:

    SISTEMA HOMOGNEO

    SISTEMA

    SISTEMA COLOIDAL

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    G - Responder las siguientes preguntas:

    1- Por qu un slido tiene forma definida y un lquido no?

    2- Por qu un lquido tiene volumen definido y un gas no?

    3- Por qu un gas puede comprimirse con facilidad pero un slido no puedecomprimirse de manera apreciable?

    4- Un sistema que contenga nicamente una sustancia es necesariamentehomogneo?

    5- Cul es la diferencia entre compuesto y mezcla?

    H nombre)

    1- Bromuro de aluminio: 1 tomo de Al, 3 tomos de Br2- Fluoruro de calcio: 1 tomo de Ca, 2 tomos de F

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    PROPIEDAD INTENSIVA EXTENSIVA

    ELEMENTO COMPUESTO MEZCLA

    I

    J Clasificar los hechos siguientes como cambios qumicos o cambios fsicos

    1) Un escultor cincela una estatua de mrmol2) El mrmol reacciona con cido con formacin de burbujas de dixido de

    carbono.3) La lluvia cida desgasta poco a poco una estatua de mrmol.4) Las bolas de naftalina que se guardaron en el armario se convirtieron en vapor.5) El cido de una batera que gote sobre unos pantalones vaqueros reaccion

    con el algodn e hizo agujeros.6) El chimichurri que contena vinagre abland la carne para el asado al

    descomponer las protenas de la carne.7) El alcohol etlico se evapora de la piel y deja una sensacin de fro.8) El alcohol etlico arde en el aire para dar dixido de carbono y agua.9) Una tira de cobre se dobla sin romperse.10)El zinc metlico se funde al calentarse a 420C

    11)Se desprenden burbujas de hidrgeno gaseoso cuando se pone zinc metlico encido sulfrico.

    K Completar la tabla.

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    BARMETRO: Se denomina barmetro a los instrumentos utilizados para medir la presinatmosfrica.MANMETRO: Son instrumentos utilizados para medir presin de fluidos (gases o lquidos)contenidos en recipientes cerrados. Sirve para medir la presin de otro gas diferente de laatmsfera.

    3- TEMPERATURA ABSOLUTA

    La escala de temperatura en grados Celsius (C) se basa en el punto de fusin y ebullicin delagua; tiene la desventaja de que por debajo del punto de fusin (0 C), la temperatura se midecon nmeros negativos.En la escala KELVIN de medicin de temperaturas se define el cero absoluto, que es el lmiteterico para la escala de temperatura (tericamente no existen temperaturas por debajo deeste valor): 0 K = -273.15 CLa conversin de grados Celsius a Kelvin se realiza mediante la ecuacin que sigue.

    Otra escala de temperatura muy utilizada especialmente en USA es la escala Fahrenheit. Laconversin a grados Celsius se realiza mediante la ecuacin:

    LA ESCALA DE TEMPERATURA QUE SE UTILIZA EN TODAS LAS ECUACIONES QUE DESCRIBEN ELCOMPORTAMIENTO DE LOS GASES ES LA . Si los valores de temperatura estndados en grados Celsius o Fahrenheit debe realizarse la conversin a Kelvin antes de efectuarcualquier clculo.

    4- TEORA CINTICA DE LOS GASES

    La trata a los gases como si fueran partculas individuales en rpidomovimiento. La palabra partcula puede ser un tomo o una molcula.A continuacin se enumeran los supuestos de esta teora.

    1- Las partculas del gas se mueven de forma continua, rpida y al azahar en lnea recta y entodas direcciones.Las molculas de un gas son comparables a las bolas de billar que se mueven al azar,rebotando unas con otras y en las bandas de la mesa.

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    Recorrido de una sola molcula de gas. Cadacambio de direccin representa una colisincon otra molcula

    2- Las partculas de gas son extremadamente pequeas y las distancias entre ellas songrandes.La mayor parte de una muestra de un gas es en realidad espacio vaco. Esto explica por qu losgases se comprimen con facilidad, por qu la densidad es baja y por qu los gases se difundenrpidamente.3 Con respecto a los gases, las fuerzas gravitatorias y las fuerzas de atraccin entrepartculas de gas resultan insignificantes.Las partculas de gas ocupan todo el recipiente que las contiene, no se van al fondo por efectode la gravedad y se mueven libremente sin la influencia de las otras partculas.4 Cuando las partculas chocan unas con otras o con las paredes del recipiente, nos se pierdeenerga, todas las colisiones son perfectamente elsticas.Las partculas continan rebotando infinitamente.5 La es la misma en todos los gases a una misma temperatura y varaproporcionalmente con la temperatura en Kelvin.La energa cintica es la energa que las partculas poseen en funcin de su movimiento.

    5- LEY DE BOYLE - MARIOTTE

    En 1660 Robert Boyle encontr una relacin inversa entre la presin y el volumen de un gascuando su temperatura se mantiene constante.

    Si la temperatura no cambia, al aumentar la presin de un gas volumen.Si la temperatura no cambia, al reducir la presin de un gas aumenta el volumen.

    La expresin matemtica de la ley de Boyle indica que el producto de la presin de un gas porsu volumen es constante:

    P.V= K

    P = Presin V = Volumen K= Constante

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    6- LEY DE CHARLES PRESIN Y TEMPERATURA / LEY DE GAY-LUSSAC

    En 1787, el fsico francs J. Charles propuso por primera vez la relacin proporcionalentre el volumen y la temperatura de los gases a presin constante. Como no publiclos resultados de sus investigaciones sobre gases, se atribuye tambin esta ley a Gay-Lussac, quien comprob el fenmeno en 1802.

    Si la presin no cambia, al aumentar la temperatura absoluta de un gas aumenta el volumen.Si la presin no cambia, al reducir la temperatura absoluta de un gas .

    La expresin matemtica de la ley de Charles indica que la relacin entre el volumende un gas y la temperatura absoluta es constante:

    V/T= K

    T = Temperatura absoluta (K) V = Volumen K= Constante

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    La presin y la temperatura absoluta de un gas a volumen constante, guardan unarelacin proporcional. Esta relacin fue determinada originalmente por G. Amonton,quien en 1703 fabric un termmetro de gas basado en este principio. No obstante,por los estudios que realiz Gay-Lussac en 1802, la ley lleva su nombre.

    Si el volumen no cambia, al aumentar la temperatura absoluta de un gas aumenta la presin.Si el volumen no cambia, al reducir la temperatura absoluta de un gas .

    La expresin matemtica de la ley de Gay-Lussac indica que la relacin entre la presiny la temperatura absoluta es constante:

    P/T=K

    P1/T1= P2/T2

    T = Temperatura absoluta (K) P = Presin K= Constante

    7- LEY COMBINADA DE LOS GASES

    Para una cantidad fija de gas, es posible relacionar las tres variables: temperatura,presin y volumen en una sola ecuacin:

    T = Temperatura absoluta (K) P = Presin V = Volumen

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    8-

    El cientfico italiano Amadeo Avogadro, en 1811 estableci que volmenes iguales de gases diferentes contienen el mismo nmero de es monoatmico).

    : A presin y temperatura constantes, el volumen de un gas esdirectamente proporcional al nmero de moles del gas presente.

    V/n= K

    n = nmero de moles V = Volumen K= Constanten = Peso gas / Peso molecular gas

    Avogadro estableci que un mol de cualquier gas contiene 6.022 1023 partculas(nmero de Avogadro).

    El trmino "Condiciones Normales" se suele utilizar habitualmente para la medicin devolmenes de gases en muchos campos de la ciencia, como en Termodinmica,correspondindose a una temperatura de 0 C (o 273,15 K) y a una presin de 1 atm.

    Por ejemplo, el volumen de un mol de gas ideal en condiciones normales de presin ytemperatura es : PV = n RT -> V = 10,0821273,15/1 =22,42 L; esto nos lleva al valor

    clsico: V = 22.4 litros (volumen molar de un gas)

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    11- DIFUSIN DE LOS GASES

    La difusin es la mezcla gradual de las molculas de un gas con molculas de otro gasen virtud de sus propiedades cinticas.La difusin siempre procede de una regin de mayor concentracin a otra menosconcentrada.La difusin de los gases siempre sucede en forma gradual y no en forma instantnea.

    12- GASES REALES

    Segn la teora cintica de los gases las molculas no ejercen fuerzas entre s, ni derepulsin ni de atraccin y el volumen de las partculas es muy pequeo en relacin alrecipiente que los contiene. Si un gas cumple con estos requisitos se lo llama GASIDEAL.Los GASES REALES slo se comportan como ideales bajo ciertas condiciones. Un gasideal no podra condensarse y transformarse en un lquido (necesita fuerzas deatraccin entre las molculas en el estado lquido).

    Los gases se comportan como ideales a presiones moderadamente bajas (menor a 5atmsferas). Cuando aumenta la presin, la distancia entre molculas disminuye y

    comienzan a actuar las fuerzas de atraccin y comienzan a afectar el movimiento delas molculas.

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    Tambin se observan desviaciones de la idealidad cuando disminuye la temperatura.Con el enfriamiento el gas disminuye su energa cintica y ya no tienen el impulso paravencer las fuerzas de atraccin.Van der Waals propuso una ecuacin en la que tanto el volumen como la presin de laEcuacin de los gases ideales se corregan con constantes propias de cada gas

    particular:

    La presin de un gas real es normalmente menor a la de un gas ideal porque el efectode atraccin de las molculas vecinas suaviza el impacto con las paredes del recipiente.El volumen de un gas real es normalmente mayor al de un gas ideal porque el volumende las partculas no es despreciable.

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    13- Estado crtico Temperatura crtica

    Se denomina temperatura crtica a la temperatura lmite para la licuacin de un gas.Por encima de esta temperatura es imposible licuar a un gas, aunque se le someta aenormes presiones.Se llama presin crtica, a la presin que se necesita para licuar un gas cuando ste seencuentra en su temperatura crtica.

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    7- Calcular el nmero de partculas que corresponde a:a) 2.5 moles de O2b) 0.25 moles de CO2c) 1.76 moles de HF

    d) 0.0003 moles de N

    2

    O

    8- Calcular el nmero de moles y el nmero de partculas que corresponde a:a) 25 g de xido sulfuroso (SO2)b) 0.56 g de sulfuro de hidrogeno (H2S)c) 0,45 g de amonaco (NH3)d) 2,56 g cido bromhdrico (HBr)

    Ley de Boyle

    9- Un gas ocupa un volumen de 3.86 litros a 0.750 atm. A qu presin el volumen ser 4.86

    litros?

    10- Un gas ocupa un volumen de 200 ml a una presin de 400 torr. A qu presin medida enatm se debe someter al gas para cambiar su volumen a 75 ml?

    11- Qu volumen ocuparn 2.50 l de un gas si la presin cambia de 760 mmHg a 630 mmHg?

    Ley de Charles

    12- Tres litros de hidrgeno a -20C se dejan a la temperatura ambiente de 27C. Cul es elvolumen a la temperatura ambiente si la presin permanece constante?

    13- Si se enfran 20 litros de oxgeno de 100 a 0C, cul es el nuevo volumen?

    14- Un recipiente de 4.50 litros de nitrgeno gaseoso a 28C se calienta a 56.0C, suponiendoque el volumen puede variar, cul es el nuevo volumen del gas?

    Ley de Gay-Lussac

    15- La presin de un recipiente de Helio es 650 mmHg a 25C. Si el recipiente sellado se enfraa 0C, cul ser la presin?

    16- Un cilindro de gas contiene 40 litros de gas a 45C y tiene una presin de 650 torr, culser la presin si la temperatura cambia a 100C?

    Leyes combinadas de los gases

    17- Dados 20 litros de amonaco gaseoso a 5C y 730 mmHg, calcular el volumen a 50C y 800torr.

    18- A qu temperatura (en C) deben calentarse 10 l de nitrgeno a 25C y 700 torr a fin detener un volumen de 15 litros y una presin de 760 mmHg?

    19- El volumen de un globo lleno de gas es de 50 litros a 20C y 742 mmHg. Qu volumenocupar en condiciones normales de temperatura y presin?

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    20- 15 litros de gas a 800 torr se calientan de 45 a 400C y la presin cambia a 300 torr, cules el nuevo volumen?

    21- A qu temperatura se deben calentar 5 litros de oxgeno a 50C y 600 mmHg para tenerun volumen de 10 litros y una presin de 800 torr?

    Ley de Avogadro

    22- Si 0.250 moles de cloro ocupan un volumen de 6.38 litros, cul sera el volumen de 0.450moles de cloro a la misma presin y temperatura?

    23- A cierta temperatura y presin, 4.12 g de CO2 ocupaban un volumen de 2.37 litros. Culser el volumen de 0.500 moles de CO2 en las mismas condiciones?

    Volumen molar y densidad de gases.

    24- Qu volumen ocupan 0.200 g de oxgeno gaseoso a CNTP?

    25- Cuntos mg de CO2 hay en una botella de 4 l llena de este gas a CNTP?

    26- Cul es la densidad de los siguientes gases a CNTP?: Cloro, Oxgeno, Helio, Amonaco.

    Ecuacin de los gases ideales

    27- Qu presin ejercern 0.4 moles de un gas en un recipiente de 5 litros a 17C?

    28- Cuntos moles de oxgeno gaseoso hay en un tanque de 50 litros a 22C, si el manmetro

    indica 2000 lb/pulg

    2

    ?

    29- Un cilindro de 23.8 litros contiene oxgeno gaseoso a 20C y 732 torr. Cuntos moles deoxgeno hay en el cilindro?

    30- Una muestra de 0.286 g de un cierto gas ocupa 50 ml a temperatura normal y 76 cm Hg.Determinar la masa molar del gas (Peso Molecular).

    31- Cuntos gramos de helio hay en un globo que contiene 8.50 l de gas a una temperaturade 20C y a una presin de 700 torr?

    32- Qu presin ejercen, en atmsferas, 0.120 moles de vapor de agua en su punto deebullicin en una pava de 2 litros?

    Ley de Dalton

    33- Un recipiente contiene oxgeno a una presin parcial de 0.25 atm, nitrgeno a una presinparcial de 0.50 atm y helio a una presin parcial de 0.20 atm. Cul es la presin dentro delrecipiente?

    34- Una mezcla de 0.18 g de dixido de azufre, SO2, (M = 64 g/mol) y 1.2 g dedixido de nitrgeno, NO2, (M = 46 g/mol) se encuentran a una presin total de 100.0 kPa.

    Calcular las presiones parciales y las fracciones molares de cada gas.

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    41- A 27C, 10 moles de un gas contenido en un recipiente de 1.5 litros ejercen una presin de130 atm, es ste un gas ideal?

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    CAPTULO 4: PROPIEDADES DE LOS LQUIDOS

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    PROPIEDADES DE LOS LQUIDOS

    1- LOS LQUIDOS

    Al pasar del estado gaseoso al estado lquido se disminuye la temperatura, lo quequiere decir que, se disminuye la energa cintica de las molculas.

    Las molculas de un lquido tienen un movimiento constante y desordenado, cadamolcula choca millones de veces con sus molculas vecinas por segundo. Las fuerzas intensasde atraccin (intermoleculares: dipolo-dipolo, puente hidrgeno, fuerzas de London) evitanque las molculas se muevan libremente como en un gas.

    Como las molculas dentro del seno del lquido tienen la libertad de moverse unassobre otras, los lquidos tienen la facultad de fluir.

    Los lquidos conservan un volumen definido, la forma que adopten depende del

    recipiente que los contiene. Las molculas del lquido tienden a acomodarse de modo que laforma sea ms favorable a la fuerza de gravedad: forman una superficie horizontal de modoque todos los puntos de la superficie soportan la presin atmosfrica.

    Debido a las fuerzas de atraccin, las molculas de un lquido permanecen juntas.Frente a un aumento de presin casi no se produce un efecto sobre el volumen de un lquido:los lquidos son prcticamente incompresibles, si hay compresin a una presin elevada, haydeformacin molecular.

    Si se produce un cambio de temperatura, se producen pequeos cambios de volumen,al aumentar el movimiento molecular aumenta la distancia entre molculas, pero a esteaumento se oponen las fuerzas de atraccin.

    La velocidad de difusin en los lquidos es inversamente proporcional al peso

    molecular y es mucho menor que en los gases. La difusin se verifica porque las molculas delos dos lquidos en contacto estn en movimiento y chocan muchas veces entre ellas hasta quese mezclan completamente. El camino libre medio que recorre cada molcula de lquido esmucho menor que en los gases por lo que el recorrido de una molcula se interrumpe muchasveces y difunden ms lentamente.

    2-

    La viscosidad de un lquido es una medida de la resistencia del lquido a fluir: cuantomayor es la viscosidad menor es la velocidad con que fluye el lquido.

    La viscosidad de un lquido est relacionada con la forma de las molculas queconstituyen el lquido. Los lquidos poco viscosos, se componen generalmente de molculassimtricas pequeas con fuerzas intermoleculares dbiles.

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    a) Pseudoplsticos:La viscosidad disminuye amedida que aumenta lavelocidad de agitacin.Este tipo de fluidos

    incluye pinturas,emulsiones y distintostipos de dispersiones.

    S= Velocidad de agitacin

    b) Dilatantes:La viscosidad aumenta amedida que aumenta lavelocidad de agitacin.Este comportamiento se

    presenta en compuestosazucarados, almidn demaz en agua.

    S= Velocidad de agitacin

    c) Plsticos:En estado de reposo sonslidos y se transformanen lquidos cuando se losinduce a fluir por

    agitacin. Ejemplos:betn o salsa ktchup.

    S= Velocidad de agitacin

    Algunos fluidos cambian su viscosidad a lo largo del tiempo manteniendo la velocidadde agitacin constante, existen dos tipos:

    a) : Este tipo de fluidos disminuye su viscosidad a medida que pasael tiempo con velocidad de agitacin constante. (Ej.: miel, ktchup)

    t = tiempo

    b) La viscosidad aumenta a medida que pasa el tiempomanteniendo la velocidad de agitacin constante. Este comportamiento se daen algunos lubricantes.

    t = tiempo sidad

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    La viscosidad se mide con equipos llamados viscosmetros, dependiendo del principioque se utilice para la medicin existen diferentes tipos: viscosmetro Brookfield, Ostwald,Saybold, etc.

    En un viscosmetro rotacional se mide la viscosidad sometiendo al fluido al esfuerzocortante de un spin a que rota a una determinada velocidad. La medicin dependefuertemente de la temperatura del fluido, del tipo de spin, de la velocidad de rotacin de estey del tiempo que durar el ensayo por lo que al valor de la determinacin se debe agregarestos detalles para que la misma sea reproducible.

    3- NDICE DE REFRACCIN

    Cuando un haz de luz que se propaga por un medio ingresa a otro distinto, una parte

    del haz se refleja mientras que la otra sufre una refraccin, que consiste en el cambio dedireccin del haz. Para esto se utiliza el llamado ndice de refraccin del material.

    El ndice de refraccin de una sustancia se define por la relacin: n = c/ donde c es lavelocidad de la luz en el vaco y V es su velocidad en el medio dado (como siempre la velocidadde la luz en el vaco es mayor que en un medio dado, n > 1)

    El ndice de refraccin es una magnitud adimensional. El valor del ndice de refraccindel vaco es igual a la unidad (n en el vaco es igual a 1).

    El ndice de refraccin del aire es aproximadamente igual a 1 (n aire = 1,00031), por loque en la mayora de los casos se acepta con este valor sin introducir errores considerables.

    El ndice de refraccin depende no slo de la sustancia, sino tambin de la longitud deonda [n = f (

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    El ndice de refraccin del medio dado con respecto al vaco se llama ndice absolutode refraccin de este medio. En mayora de los casos la palabra absoluto se omite, por lo quecuando se habla del ndice de refraccin de una sustancia dada se entiende que se trata delabsoluto.

    La magnitudn21 = n2 /n1

    Donde n1 es el ndice absoluto de refraccin del medio 1 y n2 es el ndice de refraccinabsoluto del medio 2, se llama ndice relativo de refraccin del segundo medio con respecto alprimero.

    Entre dos medios cuyos ndices de refraccin son diferentes, el medio con menorndice de refraccin se denomina pticamente menos denso, y el medio con mayor ndice,pticamente ms denso.

    El ndice de refraccin cambia con la temperatura. Cuando aumenta la temperatura, lamovilidad de las molculas de un lquido aumenta por lo que baja el ndice de refraccin. Elndice de refraccin tambin cambia si cambia la composicin del lquido:

    Refractmetros:

    El ndice de refraccin se mide con un dispositivo llamado de refractmetro. Existendiferentes tipos de stos equipos.

    Por ejemplo, un refractmetro manual para medir Brix utilizado para medirsoluciones azucaradas contiene en su interior un prisma que permite medir el ndice de

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    refraccin del lquido. Para ello, la luz pasa a travs de una fina capa de lquido y entra en elprisma de refraccin, donde a travs del ngulo de refraccin producido, se puede evaluar oidentificar una muestra de lquido. El refractmetro lleva en su interior una escala convertidadirecta a grados Brix para evitar el uso de tablas de conversin.

    4- TENSIN SUPERFICIAL

    La resistencia que ofrece un lquido a incrementar su superficie se llama tensinsuperficial.

    Si un lquido no cae o no est influido por la gravedad toma la (formade gotas). Las molculas internas del lquido son atradas por las molculas que las rodean (sonatradas hacia todas las direcciones dentro del lquido). En la superficie del lquido la atraccines casi total hacia adentro y tira de la superficie haciendo que adopte la forma esfrica.

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    toma forma de U (menisco cncavo). En este caso las fuerzas de atraccin por la superficiesuperan a las fuerzas de cohesin del seno del lquido).

    Si hay rechazo entre el lquido y el material del recipiente, como el caso del vidrioengrasado, o entre mercurio y vidrio, la superficie toma forma de U pero invertida (meniscoconvexo).

    5- CONSTANTE DIELCTRICA

    Se denomina a una sustancia capaz de aislar cargas (los dielctricos sonseparadores de cargas)

    Un condensador es un aparato formado por dos placas separadas por un dielctricoque tiene la capacidad de acumular cargas sobre las placas. La capacidad para acumular cargasdepende del medio que separa estas placas.

    La constante o susceptibilidad dielctrica de un aislador (o dielctrico) es la raznentre la capacidad de un condensador en ese medio y la que tendra el mismo condensador enel vaco.

    D = C liq/C vaco

    D = Constante dielctricaC liq= Capacidad con el lquidoC vaco = Capacidad en el vaco

    Los dielctricos pueden ser polares o no polares. Las molculas polares tienen un

    dipolo permanente. Los momentos bipolares tienden a alinearse cuando se aplica un campoelctrico externo. Como las molculas estn en constante movimiento, la alineacin no ser

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    completa. Es mayor el alineamiento cuando es mayor el campo elctrico y cuando baja latemperatura.

    Si se coloca un dielctrico en un campo elctrico aparecen cargas superficialesinducidas cuyo efecto es debilitar el campo original dentro del dielctrico. Se produce unareduccin de la diferencia de potencial entre las placas del condensador.

    La importancia de la capacidad de aislacin es que est asociada a la capacidad dedisolver a otras sustancias. La capacidad de un solvente depende de su constante dielctricaque marca su polaridad. El agua puede disolver a otros compuestos de menor constantedielctrica.

    6-

    Las molculas de un lquido estn en constante movimiento, algunas se desplazan conrapidez y otras lo hacen ms lentamente. De vez en cuando, alguna de las molculas tiene laenerga cintica suficiente para escapar de la superficie del lquido y convertirse en vapor.

    Se conoce como vaporizacin al proceso por el cual las molculas de un lquido sedesprenden y pasan a la fase gaseosa.

    Si un lquido voltil se coloca en un recipiente abierto, las molculas con mayor energacintica van pasando al estado gaseoso hasta que todo el lquido se transform en un gas. Esteproceso se llama evaporacin. Otro proceso distinto al anterior, es la que es elpasaje de gas a lquido, solo que este fenmeno se da en todo el seno del mismo; a diferenciade la evaporacin que se da en la superficie del lquido.

    Si el lquido se coloca en un recipiente cerrado, el lquido se va evaporando hasta queaparentemente el proceso se detiene. En realidad, el proceso de evaporacin contina perouna parte de las molculas gaseosas de lquido vuelven al estado lquido.

    La conversin de vapor en lquido recibe el nombre de condensacin.

    Al principio hay muchas molculas de lquido y ninguna de vapor. Luego se inicia elproceso de evaporacin y comienzan a pasar a estado gaseoso. A medida que aumenta elnmero de molculas en estado gaseoso aumenta la velocidad de condensacin. Con eltiempo la velocidad de evaporacin se vuelve igual a la velocidad de condensacin y el sistemaest en equilibrio.

    A nivel molecular, el nmero de molculas que pasa al estado de vapor es igual alnmero de molculas que se condensan. El proceso en realidad no se detiene sino que seequilibran las velocidades de evaporacin y condensacin. Por este motivo, se trata de unequilibrio dinmico.

    Al aumentar la temperatura, las molculas delquido tienen ms movilidad por lo que la presin devapor aumenta y se alcanza un nuevo equilibrio a unatemperatura ms alta.

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    7- PUNTO DE EBULLICIN

    Cuando se coloca un lquido en un recipiente abierto, la presin atmosfrica se oponeal escape de las molculas del lquido. A medida que se calienta un lquido, la presin de vaporaumenta hasta que alcanza la presin atmosfrica y el lquido comienza a hervir.

    El punto de ebullicin de un lquido es la temperatura a la cual su presin de vaporiguala a la presin atmosfrica.

    Si la presin atmosfrica cambia, el punto de ebullicin tambin cambia.Se denomina punto de ebullicin normal a la temperatura a la cual un lquido hierve a

    la presin estndar (1 atm 760 mmHg)

    8-

    Para vaporizar un lquido se necesita calor. Cuando un lquido se evapora toma calordel medio (efecto refrescante).

    A la cantidad de calor necesaria para vaporizar 1 mol de un lquido a presin ytemperatura constante se la denomina calor molar de vaporizacin.

    El valor del calor molar de vaporizacin es caracterstica de cada lquido y depende engran medida de los tipos de fuerzas intermoleculares presentes en el lquido.

    El agua, cuyas molculas estn fuertemente asociadas mediantes puentes hidrgeno,tiene un calor de vaporizacin de 40.7 kJ/mol, mientras que el metano, cuyas molculas estn

    unidas por fuerzas de dispersin (fuerzas de London), tiene un calor de vaporizacin de 0.971kJ/mol.

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    EBULLICIN DEL AGUA

    Para romper los puentes de hidrgeno se necesita mucho calor, 540 caloras por cada gramode agua lquida

    En la ebullicin lo que sucede es que los puentes hidrogeno se rompen al proporcionar calor, yaumenta la energa cintica de las molculas:

    En forma de vapor las molculas prcticamente no tienen atraccin electrosttica entre s. Porlo tanto las molculas se separan.

    TEMPERATURA DE FUSIN:

    Recordemos que el hielo tiene un arreglo molecular cristalino muy sofisticado. Formando

    cristales hgexagonales en planos paralelos.

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    Mientras el hielo absorbe calor externo, las molculas se van deslocalizando, ganan energacintica y comienzan a desplazarse entre s, slo forman puentes de hidrgeno.

    Las molculas ahora son de agua lquida. Esto ocurre a 0C a 1 atm de presin.

    TENSIN SUPERFICIAL:

    La superficie de un lquido en reposo se comporta como una membrana estirada bajo tensin.Esto es por las fuerzas en la capa superior del lquido.Por ejemplo una gota de agua adquiere una forma esfrica como si fuera un globo de agua.

    Las molculas que estn en la capa superior forman una capa elstica por las fuerzas de lospuentes de hidrgeno.

    Cuando se introduce un objeto cuyo peso es menor a las fuerzas de resistencia de los puentesde hidrgeno en conjunto, el cuerpo flota.

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    LA DENSIDAD ANORMAL DEL AGUA:

    Las molculas del agua lquida tienen una distribucin aleatoria.

    Cuando el agua se solidifica a 0C el arreglo de las molculas son de tipo cristalino pues existeentre ellas un arreglo muy ordenado

    El arreglo molecular hexagonal del agua provoca un aumento de volumen de cierta masa deagua, y como causa de esto es una disminucin de la densidad. El hielo es menos denso que elagua En general los lquidos aumentan su densidad al disminuir la temperatura, sus slidos sehunden en los lquidos. Esto se conoce como elcomportamiento anormal del agua

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    6- Si un frasco con alcohol etlico cerrado que estaba a temperatura ambientese coloca en la heladera, se modifica el equilibrio dinmico? Aumenta odisminuye la presin de vapor?

    7- El punto de ebullicin normal de una sustancia depende de la masamolecular y del tipo de atracciones entre las molculas, cul de estoscompuestos tendr mayor punto de ebullicin: H 2O, CO o O2?

    8- Se hierven verduras en una olla, se cocinarn ms rpido si se aumenta elcalor proporcionado al agua hirviendo? Por qu?

    9- Por qu tarda ms en cocinarse un huevo duro en la cima del Aconcaguaque al nivel del mar?

    C Resolver los siguientes problemas.

    1- El calor de vaporizacin del amonaco (NH3) es 1368 kJ/g, cul ser el calor devaporizacin en kJ/mol?2- El calor de vaporizacin del bromo (Br2) es de 188 J/g Cul es el calor molar devaporizacin del bromo en kJ/mol?3- La acetona, un componente del quitaesmalte de uas es muy voltil. El calor devaporizacin de la acetona (C3H6O), es de 7.23 kcal/mol Cunto calor (en kcal) seabsorbe cuando se evaporan 7.50 g de acetona?4- El calor molar de vaporizacin del cido actico, CH3COOH (presente en el vinagre),es de 5.81 kcal/mol Cunto calor se necesita para vaporizar 6.75 g de cido actico?

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    Los puntos de fusin y ebullicin son bajos. Son cristales blandos, compresibles y fcilmentedeformables. Las fuerzas intermoleculares tienen carcter no direccional por lo que todas lasmolculas ejercen una atraccin mutua que no depende de la orientacin molecular. Losplanos pueden desplazarse sin que se provoque una disminucin en la fuerza de atraccin. Laenerga de las posiciones intermedias no es mucho mayor que la energa de las posiciones

    estables: los cristales son fcilmente deformables.Son buenos aislantes elctricos, las molculas no tienen carga por lo que no puedentransportar la electricidad. Los electrones estn localizados alrededor de varios ncleos no haypartculas cargadas que estn libres para moverse influenciados por un campo elctrico.

    6.3

    Todos los tomos de los nodos estn unidos por un sistema continuo de enlaces covalentesbien definidos.Por ejemplo, el diamante presenta una malla rgida tridimensional que une a cada uno de lostomos de carbono con todos los otros (cada uno est unido a otros cuatro). La totalidad del

    cristal es una sola molcula. En el grafito, todos los tomos que estn en un mismo plano seenlazan formando una red laminar y las capas se atraen por fuerzas de Van der Waals.

    La energa reticular es muy grande, son slidos no voltiles y con puntos de fusin elevados.Los enlaces covalentes tienen propiedades de orientacin. Un tomo central forma enlacescovalentes si los tomos vecinos ocupan una posicin particular.Para deformar este tipo de cristales es necesario romper los enlaces covalentes y se necesitamucha energa, son los cristales ms duros e incompresibles.

    La conductividad elctrica es muy pequea, puede aumentar ligeramente cuando se aumentala temperatura y no aumenta bruscamente en el punto de fusin. Por ejemplo, el diamante esun mal conductor, tiene todos los electrones involucrados en las uniones. El grafito esconductor, los anillos tienen electrones libres que se pueden deslocalizar en todo el cristal(enlace pi). Estos electrones conducen la corriente y el calor.

    6.4 CRISTALES METLICOS

    En cada uno de los nodos hay un tomo de un metal.Estos cristales tienen como caracterstica poseer brillo metlico, capacidad de reflectar la luz,alta conductividad trmica y elctrica, facilidad para ser estirados, forjados y doblados sin

    romperse.

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    Los electrones de los metales no estn localizados en cada uno de los tomos sino que sonpropiedad de todo el cristal: el metal es una serie de iones positivos sumergidos en un mar deelectrones negativos mviles.La conductividad elctrica se debe a que los electrones de valencia estn libres para moverseinfluidos por un campo elctrico aplicado.

    La conductividad trmica se debe a que los electrones libres pueden adquirir energa cinticatrmica y al moverse rpidamente a travs del cristal transportan el calor.Como los electrones de valencia no estn localizados y los enlaces no son direccionados no esnecesario grandes fuerzas para deformar este tipo de cristal.

    7- ESTRUCTURA CRISTALINA

    Una celda unitaria es la unidad estructural repetida de un slido cristalino. Cada partcula de lacelda ocupa un lugar que se llama punto reticular.Cada slido cristalino puede representarse por alguno de los siete tipos de celdas cristalinasque se muestran a continuacin:

    Los siete tipos de celdas unitarias

    La geometra de una celda unitaria cbica es particularmente simple porque todos los lados ylos ngulos son iguales.La estructura caracterstica de un slido cristalino est dada por la repeticin de las celdasunitarias formando una estructura espacial tridimensional.

    7.1 EMPAQUETAMIENTO DE ESFERAS

    Para comprender el modelo de las celdas cristalinas, se puede representar a las partculasubicadas en los puntos reticulares del cristal como si fueran esferas, que se acomodan encapas una sobre otras.

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    Como cada celda unitaria de un slido cristalino colinda con otras celdas unitarias, la mayorade los tomos de una celda se comparten con las celdas vecinas.

    7.2 EMPAQUETAMIENTO COMPACTO

    El arreglo ms eficiente de las esferas en el que los espacios vacos se minimizan se denominaempaquetamiento compacto.

    En ambas disposiciones ABABAB (Hexagonal compacta) y ABCABCA... (Cbica compacta:cbica centrada en las caras), cada esfera est rodeada de otras 12. Dado que estasestructuras son las que contienen la menor cantidad de espacios vacos entre las esferas no esposible obtener un nmero de coordinacin mayor a 12.

    A un atomo del vertice de una celda

    cubica es compartido por ocho celdas

    unitarias.

    B un atomo centrado en la cara de una

    celda cubica es compartido por dos

    celdas unitarias

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    BC + CD = 2.d sen = n

    La tcnica de rayos x es el mtodo ms exacto para determinar las longitudes y los ngulos deenlace de las molculas en estado slido. Dado que los rayos X son dispersados por loselectrones, se puede construir un mapa de contorno de densidad electrnica a partir de lospatrones de difraccin empleando un procedimiento matemtico complejo.

    Un mapa de densidad electrnica indica las densidades electrnicas relativas en distintasposiciones de una molcula. Las densidades son mximas cerca del centro del tomo. De estaforma, es posible determinar las posiciones de los ncleos y los parmetros geomtricos de lamolcula.

    HAZ

    INCIDENTE

    HAZ

    DIFRACTADO

    PLANOS ATMICOS

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    Un slido covalente

    Un slido metlico

    8- Un slido inico: Presenta molculas bien diferenciables Est compuesto por iones de cargas opuestas que forman una red cristalina Conduce la electricidad porque no es elctricamente neutro

    No conduce la electricidad porque no tiene iones mviles.

    9- fundido se trata de:

    Un slido molecular Un slido inico Un slido covalente

    Un slido metlico

    10- Una celda unitaria en un cristal Es la unidad estructural repetida de las molculas del slido Posee nmero de coordinacin Puede tomar 7 formas geomtricas (incluyendo sus variantes)

    Es la unidad estructural repetida de un slido cristalino

    11- El nmero de coordinacin No puede tomar un valor mayor a 8 No puede tomar un valor mayor a 12 No puede tomar un valor menor a 6

    No puede tomar un valor menor a 2

    12- La estructuras de empaquetamiento compacto son: Hexagonal plana y cbica centrada en el cuerpo Hexagonal plana y cbica centrada en las caras Tetragonal y monoclnica

    Hexagonal y rombodrica

    13- Permiten obtener una radiografa del slido Se difractan al pasar por un cristal y se puede conocer los ngulos de enlace sabiendo la

    intensidad de los rayos y el ngulo de incidencia. Se difractan al pasar por un cristal y se puede conocer los ngulos de enlace y la

    distancia de enlace conociendo la longitud de onda de los rayos y el ngulo deincidencia.

    Son absorbidos por el cristal y ste emite una radiacin con longitud de onda conocida.

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    genes (formador de) hidrogenacin de aceite vegetal.Hierro Fe Latn,ferrum Acero, aleaciones, imanes, mquinas,

    herramientas.Litio Li Griego, lithos (piedra) Lubricantes, sntesis de sustancias

    orgnicas

    Magnesio Mg Magnesia, Grecia Bombillas de magnesio, luces deBengala, aleaciones ligeras

    Manganeso Mn Latn, Magnes (magneto) Aleaciones de acero, pilas secasMercurio Hg Griego, hydragirium Termmetros, interruptores elctricos,

    bateras, lmparas fluorescentes,explosivos.

    Nen Ne Griego, neos (nuevo) Anuncios publicitarios de nenNquel Ni En alemn, Satans, el

    viejo NickAcero inoxidable, monedas, bvedas,

    placas para blindaje.Nitrgeno N Griego, nitron Sntesis de amonaco, criogenia

    (temperaturas muy bajas -196C)

    Oro Au Latn, aurus (auroraresplandeciente)

    Conductores elctricos, joyera, monedas

    O Griego, oxys (cido),genes (formador de)

    Respiracin, combustin, compuestosorgnicos

    Plata Ag Latn, argentum Monedas, productos qumicosfotogrficos, joyera, platera, contactos

    elctricos, bateras.Platino Pt Espaol,platina (plata) Joyera, motores a reaccin, resistencia a

    la corrosinPlomo Pb Latn,plumbum Municiones, bateras, proteccin contra

    la radiacin

    Potasio K Ingls,potash Latn,kalium

    Fertilizante, compuestos qumicos

    Silicio Si Latn, silex (pedernal) Semiconductores, chips decomputadora, abrasivos

    Sodio Na Latn, natrium Presente en muchos compuestosqumicos

    Tungsteno Sueco, tung sten (pesado)Alemn, wolfram

    Punto de fusin ms alto, bombillaselctricas, herramientas, taladros

    dentales, acero.Yodo I Griego, iodos (violeta) Medicina, tratamiento de la tiroides,

    manufactura de productos qumicos.Zinc Zn Alemn,zink Clavos galvanizados (recubiertos de

    zinc), piezas troqueladas, pigmentos,cosmticos.

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    LOS TOMOS

    2.1- TEORA ATMICA DE DALTON

    En 1808, un cientfico ingls, John Dalton, formul una teora para explicar la composicin del

    tomo. Las hiptesis sobre la naturaleza de la materia en las que se basa esta teora son lassiguientes:

    1) Los elementos estn formados por partculas extremadamente pequeas llamadastomos. Todos los tomos de un mismo elemento son idnticos, tienen igual tamao,masa y propiedades qumicas. Los tomos de un elemento son diferentes a los tomos decualquier otro elemento.

    2) Los compuestos estn formados por tomos de ms de un elemento. En cualquiercompuesto, la relacin del nmero de tomos entre dos de los elementos presentes essiempre un nmero entero o una fraccin sencilla.

    3) Una reaccin qumica implica slo la separacin, combinacin o reordenamiento de lostomos: nunca supone la creacin o destruccin de los mismos.

    Se pueden enunciar tres leyes relacionadas con las hiptesis de Dalton:

    : Muestras diferentes de un mismo compuestosiempre contienen los mismos elementos y en la misma proporcin de masa

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    Si dos elementos pueden combinarse paraformar ms de un compuesto, la masa de uno de los elementos que se combina con una masafija del otro, mantiene una relacin de nmeros enteros pequeos

    : La materia no se crea ni se destruye.

    2.2- LA ESTRUCTURA DEL TOMO

    Un tomo se define como la unidad bsica de un elemento que puede intervenir en unacombinacin qumica.

    Los tomos tienen una estructura interna, es decir, estn formados por partculas mspequeas llamadas partculas subatmicas: electrones, protones y neutrones.

    EL ELECTRN

    Un tubo de rayos catdicos es un tubo de vidrio del cual se ha evacuado casi todo el aire. Si secolocan dos placas metlicas y se conectan a una fuente de alto voltaje, la placa negativallamada ctodo, emite un ( ) que se dirige hacia la placa con cargapositiva, llamada nodo. Si el nodo est perforado, el rayo invisible lo atraviesa y contina sutrayectoria hacia el otro lado del tubo. Cuando alcanza el final del tubo, cubierto de una formaespecial, produce una fluorescencia o luz brillante.

    Si los rayos catdicos son sometidos a un imn, los mismos son atrados por la placa positiva yrepelidos por la placa negativa, por lo tanto se deduce que los rayos catdicos tienen cargaelctrica negativa. A las partculas que componen los rayos catdicos se los denominELECTRONES.Experimentando con tubos catdicos, J.J. Thompson determin que carga de - 8 C/g (coulomb/gramo).Milikan, a travs de una serie de experimentos con gotas de aceite cargadas determin la del electrn: - -19 C.

    Con este valor, determin la masa del electrn:- Masa de un electrn = carga / (carga/masa)- Masa de un electrn = -1.6022 x 10-19 C /-1.76 x 108 C/g- Masa de -28g

    El valor de masa de un electrn es un nmero muy pequeo.

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    Cuando los rayos catdicos inciden sobre el vidrio o los metales, stos emiten unos rayos muyenergticos capaces de atravesar la materia, oscurecer placas fotogrficas y producir

    fluorescencia en algunas sustancias. Estos rayos no son desviados por un imn, no estncargados como los rayos catdicos. Su descubridor, W. Rntgen (1895) les dio el nombre de Posterior al descubrimiento de los rayos X, se observ que algunas sustancias como el Uranioemitan radiaciones en forma espontnea.

    Se denomina radiactividad a la emisin espontnea de partculas y/o radiacin. (Marie Curie)

    Se dice que un elemento es radiactivo cuando emiteradiacin en forma espontnea.

    La desintegracin espontnea de un elementoproduce tres tipos de radiaciones: cargadas positivamente. :

    son electrones (carga negativa) Rayos de alta energa y no

    presentan carga y no son afectados por un campomagntico externo.

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    LOS PROTONES

    Como los tomos son partculas elctricamente neutras, si tienen partculas negativas debentener la misma cantidad de cargas positivas para que el resultado sea carga elctrica igual acero.

    Para explicar esto, Thompson propuso a principios de 1900 que el tomo era una gran esferacon carga positiva uniforme en la que se adheran los electrones. (Como si fueran uvas(electrones) en gelatina (carga positiva).

    En 1910, Rutherford junto con otros colegas bombarde una lmina de oro con partculas alfa(carga elctrica positiva) y observ que la mayora de las partculas atravesaba la lmina sindesviarse o bien con una ligera desviacin. De vez en cuando, alguna de las partculas eradesviada con un gran ngulo y en algunos casos las partculas alfa regresaban a la fuenteradiactiva.La conclusin del experimento de Rutherford es que espacio vaco.

    Rutherford propuso que las cargas positivas del tomo estaban concentradas en un densoconglomerado central dentro del tomo y lo llam ncleo.Las partculas dentro del ncleo que tienen carga positiva se llaman protones. La masa de losprotones es 1.67262 x 10-24 g. Los protones tienen 1840 veces ms masa que los electrones.Si imaginamos un tomo como si fuera un estadio de ftbol, el ncleo del tomo ocupa elespacio de una bolita de vidrio, tal es la magnitud de los espacios vacos.

    EL NEUTRN

    En 1932, J. Chadwick, bombardeando una lmina de berilio con partculas alfa, obtuvo unaradiacin de muy alta energa, similar a los rayos X. Experimentos posteriores demostraron

    que se trataba de una tercera partcula subatmica.Los neutrones son con una masa ligeramente mayor que lamasa de los protones.

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    Existen otras partculas subatmicas pero los electrones, protones y neutrones son loscomponentes del tomo ms importantes para el estudio de la qumica.

    3- NMERO ATMICO NMERO MSICO ISTOPOS

    El nmero atmico (Z), es el nmero de protones en el ncleo de un tomo de un elemento.

    En un tomo neutro, el . Esdecir, un tomo neutro tiene la misma cantidad de protones que de electrones.La identidad qumica de un elemento queda determinada por su nmero atmico. No existendos elementos diferentes que tengan el mismo nmero atmico. Las propiedades qumicas deun elemento estn relacionadas con el nmero atmico.

    El nmero msico (A) es el nmero total de protones y neutrones presentes en el ncleo de untomo.

    A = Z + N

    A = Nmero msico Z = Nmero atmico N = Nmero de neutrones

    Simblicamente, el nmero atmico y el nmero msico se representan de la siguientemanera:

    Los protones y neutrones de unatomo estan confinados en elnucleo que es extremadamente

    pequeo. Los electronesforman un nubealrrededor

    del nucleo.

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    Todos los tomos de un mismo elemento tienen la misma cantidad de protones. Algunoselementos existen naturalmente con diferente cantidad de neutrones, lo que hace que difieranen el nmero msico.Todos los tomos de aluminio de origen natural tienen 13 protones, 13 electrones y 14protones. En algunos elementos no todos los tomos tienen el mismo nmero de neutrones.

    Por ejemplo, el ncleo de la mayor parte de los tomos de hidrgeno consta de un solo protny no tiene neutrones (Z=1, A=1) pero aproximadamente 1 tomo de hidrgeno cada 5000 tieneun neutrn y un protn (Z=1, A=2). Existe un tercer tomo de hidrgeno que tiene un protn ydos neutrones (Z=1, A=3).

    A los tomos de un mismo elemento que tienen nmero msico (A) diferente se los llamaistopos. Los istopos tienen las mismas propiedades qumicas porque tienen el mismonmero atmico (Z) y en las reacciones participan los protones y los electrones, los neutronesno.Los istopos se identifican generalmente por el nmero msico, por ejemplo Carbono 14, Litio8, excepto con el hidrgeno que tienen nombre particular.

    El uranio existe en la naturaleza bajo la forma de dos istopos, el Uranio 235 y 238. El Uranio235 se utiliza para las reacciones nucleares y la bomba atmica, uranio 238 no tiene lapropiedad de fisionarse.

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    4- EL ESPECTRO ELECTROMAGNTICO

    La luz es una forma de energa radiante. Cuando se hace pasar un haz de luz blanca por unprisma, la luz se separa en un espectro continuo (arco iris). Los diferentes colores de la luzrepresentan distintos niveles de energa. La luz azul, por ejemplo, tiene ms energa que la luzroja a la misma intensidad.

    Adems de la luz, existen otras formas de energa radiante o radiacin electromagntica queviajan por el espacio a la velocidad de la luz.Estas radiaciones se propagan en forma de ondas. La distancia entre crestas de ondasconsecutivas se llama longitud de onda determinado en 1 segundo recibe el nombre de frecuencia

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    En la figura a continuacin se representan las diferentes radiaciones electromagnticas y larelacin con la longitud de onda.

    Si la luz de una llama de una sustancia qumica determinada se hace pasar a travs de unprisma no se obtienen un espectro continuo sino un conjunto de rayas que es caracterstico deesta sustancia.

    5- TEORA CUNTICA DE PLANCK

    Planck interpret los espectros discontinuos postulando que emiten (o absorben) energa slo en cantidades discretas, como pequeos paquetes ocmulos.A la mnima cantidad de energa que se poda emitir (o absorber) en forma de radiacinelectromagntica se denomina cunto.La energa de la emisin se calcula segn la siguiente frmula:

    -34 J.s)

    Planck no pudo explicar por qu las energas deban ser finitas o cuantizadas pero pudo

    correlacionar los datos experimentales de las emisiones de slidos en toda la gama de laslongitudes de onda.

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    6- TEORA ATMICA DE BOHR DEL TOMO DE HIDRGENO

    Bohr encontr una relacin entre los electrones excitados que producen los espectros y laestructura electrnica de los tomos.Bohr plante que los electrones de los tomos existen en niveles de energa especficos. Los

    electrones no pueden tener cualquier cantidad de energa, sino que deben tener ciertosvalores especficos.Cuando un electrn absorbe un fotn o cuanto de energa eleva su energa un nivel, cuandovuelve al nivel original libera el cuanto o fotn. La energa liberada tiene frecuenciasespecficas y un espectro de lneas.

    Se puede llevar los tomos a estados de energa ms elevados mediante calor, luz, bombardeocon electrones y reacciones qumicas.De acuerdo con el modelo de Bohr, los electrones se mueven en rbitas en torno del ncleo,como los planetas se mueven alrededor del sol. Los diferentes niveles de energa se puedenrepresentar como rbitas diferentes.

    De acuerdo con el modelo atmico de Bohr:

    El nmero mximo de electrones (poblacin) que pueden estar en un cierto nivel deenerga es 2.n2, donde n es el nmero de nivel de energa que se est llenando.

    PRIMER NIVEL DE ENERGA n = 1 Poblacin mxima de electrones = 2.12 = 2SEGUNDO NIVEL DE ENERGA n = 2 Poblacin mxima de electrones = 2.22 = 8TERCER NIVEL DE ENERGA n = 3 Poblacin mxima de electrones = 2.32 = 18

    Los tomos se construyen agregando sucesivamente un protn al ncleo y un electrnal nivel de energa apropiado.

    Analoga mecnica delproceso de emisin. Lapelota puede parar encualquier escaln peronunca entre estos.

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    Los electrones del ltimo nivel se llaman electrones de valencia. Los gases noblestienen el ltimo nivel de energa completo por eso no reaccionan qumicamente.

    Los clculos de Bohr pudieron explicar el espectro del hidrgeno pero fallaban cuando se

    intentaba aplicar el modelo a tomos ms pesados.

    7- DUALIDAD ONDA PARTCULA

    De Broglie, en 1924 present el concepto de la dualidad onda-partcula: si las ondas luminosasen algunos momentos presentan comportamiento de partculas, del mismo modo, laspartculas de materia pueden presentar comportamiento de ondas. Para De Broglie, un haz deelectrones debera comportarse como un haz de luz.De Broglie demostr a travs de frmulas matemticas muy complejas que las propiedadesondulatorias de un objeto de tamao comn (como una pelota de bisbol) son demasiado

    pequeas para poder observarlas.Pero significativas.Un electrn enlazado al ncleo se comporta como una onda estacionaria (como por ejemplola onda de una cuerda de guitarra). La longitud de la onda debe entrar una cantidad entera deveces en la circunferencia en la que se mueve el electrn para que no se cancele la onda a smisma.

    8- MECNICA CUNTICA

    Si se considera que el electrn se comporta como una onda, es imposible conocer su posicinporque se propaga en el espacio.

    Principio de Incertidumbre de Heinsenberg: Es imposible conocer con certeza la energa y laposicin de un electrn simultneamente

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    Si la posicin de una partcula se conoce con ms precisin, la medicin de su energa ser msimprecisa.Si se aplica esta teora al tomo de hidrgeno, ya no se puede hablar de rbita fija alrededordel ncleo porque se violara el principio de incertidumbre.En 1926, Erwin Schrdinger formul unas ecuaciones probabilsticas complejas que

    combinaban las propiedades de onda y la naturaleza de partcula del electrn con restriccionescunticas.

    Las ecuaciones de Schrdinger permiten obtener valores que corresponden a regiones de altaprobabilidad de encontrar electrones en torno al ncleo.Al igual que una nube de electrones, las regiones de alta probabilidad electrnica no son lasrbitas planetarias definidas del modelo de Bohr sino que representan niveles de energamenos definidos y tambin regiones denominadas subniveles o capas.

    La densidad electrnica da la probabilidad de encontrar un electrn en una cierta regin deltomo.

    El orbital atmico se considera como la funcin de onda del electrn de un tomo. Un orbitalelectrnico tiene la energa y distribucin caractersticas de la densidad electrnica.

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    9- NMEROS CUNTICOS ORBITALES ATMICOS

    Para describir la distribucin de los electrones, la mecnica cuntica hace uso de tres nmeroscunticos: el nmero cuntico principal, el nmero cuntico angular y el nmero cuntico. Estos nmeros se derivan de la solucin matemtica de la ecuacin de Schrdinger

    para el tomo de hidrgeno, y se utilizan para describir los orbitales atmicos e identificar a loselectrones que estn dentro.Existe un cuarto nmero cuntico, el spin que completa la descripcin de los electrones de lostomos.

    EL NMERO CUNTICO PRINCIPAL (n)

    El nmero cuntico principal (n) puede tomar valores enteros: 1, 2, 3, etc. Slo en el tomo dehidrgeno, el n define la energa de un orbital.El nmero cuntico principal est relacionado con la distancia promedio del electrn al ncleode un determinado orbital. Si n es ms alto, el electrn en ese orbital est ms lejos del ncleo,

    el orbital es ms grande y ms inestable.

    EL NMERO CUNTICO DEL MOMENTO ANGULAR (l):

    El nmero cuntico del momento angular (l) expresa la forma de los orbitales.Normalmente se expresan con letras.

    0 1 2 3 4 5Orbital s p d f g h

    El valor de l depende del valor de n:

    Valor de n Valor de ls p d f g h

    1 1s2 2s 2p3 3s 3p 3d4 4s 4p 4d 4f 5 5s 5p 5d 5f 5g6 6s 6p 6d 6f 6g 6h

    EL NMERO CUNTICO MAGNTICO (m):

    El nmero cuntico magntico (m) describe la orientacin del orbital en el espacio.Dentro de un subnivel, el valor de m depende del valor de l.

    Valores de l Valores de ms 0p -1 0 1d -2 -1 0 1 2f -3 -2 -1 0 1 2 3g -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4h -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5

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    EL NMERO CUNTICO DE SPIN DEL ELECTRN (s)

    De acuerdo con experimentos realizados con los espectros electromagnticos, se determinque los electrones se comportaban como pequeos imanes. Esto se debe al movimientorotatorio del electrn.

    Existen dos posibilidades de giro para el electrn: horario y antihorario. Para representar elsentido de giro se introdujo un cuarto nmero cuntico, el nmero de spin (s) que puedetomar dos valores y -.

    ORBITALES ATMICOS:

    La combinacin de los nmeros cunticos n, l y m definen un orbital.

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    ENERGA DE LOS ORBITALES:

    En los tomos poli electrnicos, la energa de un orbital no depende slo del nmero cunticoprincipal sino tambin del nmero cuntico angular y de la energa de repulsin entre los

    electrones dentro de los orbitales. De este modo, la energa necesaria para llenar un orbital 4ses menor que la necesaria para llenar un orbital 3d. Por esto, el orden de llenado de losorbitales atmicos deber realizarse siguiendo los esquemas a continuacin:

    10- CONFIGURACIN ELECTRNICA REGLAS DEHUND.

    La configuracin electrnica de un tomo es la manera en la que estn distribuidos loselectrones entre los distintos orbitales atmicos.

    : No es posible que dos electrones de un tomo tengan losmismos cuatro nmeros cunticos, por lo menos deben diferir en el nmero de spin.

    Regla de Hund: La distribucin electrnica ms estable en los subniveles es la que tiene el

    mayor nmero de spines paralelos.

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    Cuando se llenan los orbitales p, d o f, primero se debe colocar un electrn en cada uno yluego proceder a completar los pares con spines opuestos.Se adjunta a continuacin la configuracin electrnica de los primeros 18 elementos de latabla peridica.

    11- EFECTO PANTALLA DE LOS ELECTRONES DE TOMOS POLIELECTRNICOS

    Los electrones de los niveles ms bajos de energa se encuentran, en promedio mscerca del ncleo atmico.

    Por ejemplo, si el orbital 1s est completo (2 electrones), stos electrones pasan mstiempo cerca del ncleo que los electrones de los orbitales 2s y 2p que son ms grandes. Sedice que los electrones del nivel 1s apantallan a los electrones de los niveles 2s y 2p, esto es,bajan la atraccin que el ncleo ejerce sobre ellos. Es ms fcil quitar un electrn del nivel 2que del nivel 1.

    La forma de los orbitales s (esfrica) comparada con los orbitales p (bilobular) implicaque los electrones en los orbitales s estn ms cerca del ncleo respecto de los orbitales p, poresto, los electrones p son ms fciles de quitar que los electrones s.

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    12- CONFIGURACIN ELECTRNICA SIMPLIFICADA

    La estructura de Lewis de un tomo es una representacin donde se muestran loselectrones de valencia de ese tomo, es decir, los electrones correspondientes al ltimo nivelde energa. Estos electrones son los que intervienen en las reacciones qumicas.

    Los puntos dibujados alrededor del smbolo del elemento corresponden a la suma delos electrones correspondientes a los orbitales s y p del ltimo nivel. Los pares de puntosrepresentan los electrones apareados y los puntos no apareados representan los electrones noapareados.

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    EJERCICIOS: TEORA CUNTICA ESTRUCTURAELECTRNICA DE LOS TOMOS

    A - Sealar con una cruz la respuesta correcta:

    1- Si una sustancia es un elemento: tiene un smbolo asignado por los alquimistas. no puede descomponerse en sustancias ms simples est formada por dos o ms tomos iguales.

    tiene tomos.

    2-

    son idnticos, de igual tamao y propiedades qumicas son diferentes a los tomos de cualquier otro elemento tienen diferente masa pero idnticas propiedades qumicas

    se combinan entre s y siempre dan molculas diatmicas

    3- la ley de las proporciones definidas la ley de conservacin de la masa las reglas de Hund

    la ley de las proporciones mltiples

    4- Cul de los siguientes conjuntos corresponde a partculas subatmicas? tomos, molculas y iones electrones, protones, neutrones partculas alfa, partculas beta, rayos gamma

    electrones, protones, neutrones y fotones

    5- (carga +) porque: el ctodo los expulsa en esa direccin

    estn sometidos al campo magntico de un imn son electrones y tienen carga negativa

    son iones negativos atrados por la carga positiva del nodo.

    6- Se denomina radiactividad a: la emisin inducida de partculas alfa la emisin espontnea de rayos alfa, beta y gamma los rayos catdicos

    la emisin de fotones en forma de radiacin.

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    7- demostr:

    que en el ncleo hay protones. que el ncleo tiene carga positiva que en el tomo la mayor parte del volumen corresponde a espacios vacos

    que los electrones giran alrededor del ncleo describiendo una rbita.

    8- El nmero atmico de un tomo: Define sus propiedades qumicas es igual al nmero msico menos el nmero de neutrones es igual al nmero de neutrones ms el nmero de electrones

    es igual al nmero de electrones del tomo

    9- Los istopos tienen

    tienen igual nmero de neutrones tienen igual nmero de electrones y protones tienen igual nmero msico

    tienen el mismo nmero atmico

    10- Si la luz emitida por una sustancia pura se hace pasar por un prisma se obtiene: un espectro continuo como un arco iris un foto