Resumen Trimestral Qumica.

Tema 1: Qumica.

Caractersticas:

Es una ciencia central y emprica

(Central )

Estudia la materia, es decir todo lo que tenga masa y ocupe espacio, sus reacciones, composicin, transformaciones, estructura, propiedades y energa involucrada.

Utiliza el mtodo cientfico para generar conocimiento.

Trata de explicar fenmenos naturales en trminos de partculas fundamentales.

Cualquier cambio, fsico o qumico implica cambios energticos.

(Aplicacin del conocimiento) (La industria alimentariaLa medicinaLa agricultura Mejora de la calidad de vida del hombre y su entorno.) (Implicaciones)

(Uso, mal uso y abuso)

(Provoca:Sustancias qumicas contaminantes como las producidas por la combustin de de materiales fsilesArmas qumicasDesechos txicosGases efecto invernaderoCO2 (dixido de carbono)CO (monxido de carbono)CH4 (metano))

Desarrollo Sostenible

(EfectosContaminacin ambiental(Suelos, agua y aire)Enfermedades(Cncer, drogadiccin)Abuso de recursos no renovables (Petrleo) Cambios climticos(Calentamiento global))

Tema 2: Ramas

Inorgnica compuestos sin carbono, referente a la qumica mineral. (Tabla peridica)

Orgnica compuestos con carbono menos xidos de carbono (CO2, CO), carburos, carbonatos (CO32-), cianuros (CN1-)

Analtica examina apariencia fsica mediante anlisis cuantitativos y cualitativos.

Bioqumica procesos qumicos en los seres vivos.

Fisicoqumica relacin entre la materia y la energa.

Industrial procedimientos tecnolgicos para la obtencin de sustancias o productos.

Nuclear transformaciones en los ncleos atmicos.

Ambiental aplica la qumica a problemas y conservacin del ambiente.

Forense analiza elementos o sustancias relacionadas con investigaciones criminales.

Fitoqumica permite aislar e identificar principios activos de plantas con importante actividad biolgica.

Tema 3: Materia y Energa.

Leyes: Ley de conservacin de masa y ley de consercacio de energa.

Tipos de reacciones:

1. Reacciones qumicas ordinarias (se cumplen las leyes). Hay 2 tipos:

Procesos endotrmicos (absorbe energa E). En una ecuacin la energa va a estar antes de la flecha. A + E B + C

Ejemplos: 2H2O + electricidad 2H2 + O

6CO2 + 6H2O+ luz solar C6H12O6 + 6O2

Procesos exotrmicos (Liberan energa). En una ecuacin la energa va a estar despus de la flecha. D + F H + E

Ejemplos: N2O + 3H2 2NH3 + 92Kj

Mg + O2 MgO + Luz

2. Reacciones nucleares (fusin nuclear o fisin). Se cumple la ley de masa-energa, que dice que parte de la masa se convierte en energa. E=mc2

Tema 4: Cambios Fsicos y Qumicos.

Cambios Fsicos: Son los que no cambian la composicin qumica de la sustancia.

CAMBIOS DE ESTADO

Cambios Qumicos Son los que cambian la composicin qumica de las sustancias.

Procesos EXOTERMICOS: solidificacin, solidificacin inversa, condensacin.

Procesos ENDOTERMICOS: fusin, sublimacin, evaporacin.

Tema 5: Propiedades de la materia.

1. Generales: las presentan los cuerpos sin distincin y por tal motivo no permiten diferencias entre una sustancia y otra. Ej. Masa, volumen, peso.

2. Especficas: permiten distinguir una sustancia de otra. Las especficas se dividen en dos:

Fsicas: medir y observar sin que cambien la composicin o la identidad de la sustancia. Ej. Color, punto de fusin, punto de ebullicin, dureza, densidad, volatilidad, solubilidad, maleabilidad, ductilidad.

Qumicas: para observar esta propiedad se debe efectuar un cambio qumico (es la forma en que reacciona una sustancia al transformarse en otra). Ej. Fermentacin, oxidacin, corrosin, reactividad, inflamabilidad, descomposicin, efervescencia.

3. Extensivas: el valor medido depende de la cantidad de material considerada. Ej. Masa, longitud, volumen, peso, color.

4. Intensivas: el valor medido NO depende de cuanta materia se considere. Ej. Temperatura, punto de fusin, ebullicin, densidad, conductividad, color ductilidad.

Tema 6: Clasificacin de la materia.

Tema 7: Smbolos y nmeros de oxidacin. (HOJA)

Tema 8: Generalidades de la tabla peridica.

El padre de la organizacin peridica es Dimitri Mendeleev, quien dictaba que las propiedades qumicas y fsicas de los elementos variaban peridicamente segn iba aumentando masa atmica (A).

Posteriormente, por el aporte de Henry Mosely, se utiliz el nmero atmico (Z) como el trmino ms apropiado para determinar las caractersticas tanto fsicas como qumicas.

Con ambos aportes, hoy por hoy los elementos de la tabla peridica estn organizados segn Z y la ley peridica dicta que las propiedades de los elementos son funcin peridica del nmero atmico creciente.

En la tabla peridica de los elementos, encontramos tres tipos de elementos, los metales, los no metales y los metaloides.

Adems, la tabla peridica se divide en tres bloques de elementos, los representativos, los de transicin y los de transicin interna:

A su vez, la tabla peridica posee arreglos horizontales llamados perodos, que comparten caractersticas en cuanto a su estructura electrnica. Tambin se pueden encontrar familias, que son los arreglos verticales, dentro de los cuales elementos de la misma familia o grupo poseen caractersticas muy similares.

Elementos representativos.Familia de Hidrgeno:

Elemento ms abundante del universo.

Sirve de combustible nuclear, como en el sol.

Es diatmico (H2)

Familia: Metales Alcalinos.

Son suaves, poseen un color gris plateado.

Baja densidad y tienen buena conduccin de calor y electricidad.

Altamente reactivos con H2O y O2.

Puntos de fusin y ebullicin disminuyen conforme aumenta el Z.

Na (forma NaCl) y K (forma KCL) son los ms abundantes.

Poseen un electron de valencia y 1+ como nmero de oxidacin.

Familia: Metales alcalinotrreos.

Poseen mayores puntos de fusin que los alcalinos, pero son menos reactivos.

Se les considera los constituyentes de la tierra.

El Ca forma (CACO3) presente en el mrmol, y como in interviene en la coagulacin de la sangre.

El Mg se emplea en iluminacin y en los sistemas enzimticos.

Poseen dos electrones de valencia y 2+ como nmero de oxidacin

Familia: Trreos (B-Al-GA-In-Tl).

Su carcter metlico aumenta conforme aumenta Z

El B se utiliza para elaborar materiales de vidrio.

El Al es el metal ms abundante de la corteza y se utiliza para hacer alambres.

Tienen 3 electrones de valencia y nmero de oxidacin 3+.

Familia: Grupo del Carbono (C-Si-Ge-Sn-Pb).

Contienen a C que es el componente esencial de todos los compuestos orgnicos.

Tambin se encuentran altropos del carbono como el grafito.

El si est presente en la arena de cuarzo (SiO2), el cual se emplea en la industria moderna de electrnica.

Poseen cuatro electrones de valencia y nmeros de oxidacin 2+, 4+ y 4-.

Familia: Grupo del Nitrgeno (N-P-As-Sb-Bi).

El N2 es diatmico y forma el 78% del aire. Es fundamental en los aminocidos que conforman las protenas.

Tanto el P como el N son indispensables para la vida.

P participa en las reacciones energticas de las clulas.

Poseen 5 electrones de valencia y nmeros de oxidacin de 2+, 4+, 6+ y 2-.

Familia: Grupo del Oxgeno (O-S-Se-Te-Po).

El oxgeno diatmico O2 es indispensable para la vida y para los combustibles fsiles.

El oxgeno tetratmico O3 est presente en la atmsfera.

El O es el elemento ms abundante en la corteza terrestre como en el cuerpo humano.

Poseen 6 electrones de valencia y nmeros de oxidacin de 2+, 4+, 6+ y 2-.

Familia: Halgenos (F-Cl.Br-I-At).

Se les conoce como formadores de sal, ya que poseen una alta reactividad con los metales y el hidrgeno.

El F se emplea para producir fluoruro carbonos y para refrigerante.

El Cl encuentra en la sal y tiene una alta importancia a nivel biolgico, como en algunas medicinas.

Poseen 7 electrones de valencia y nmeros de oxidacin 1+, 3+, 5+, 7+ y 1-.

Familia: Gases Nobles (He-Ne-Ar-Kr-Xe-Rn).

Son monoatmicos y poseen poca reactividad o nula.

Poseen su ltimo nivel electrnico lleno

Poco densos y no son inflamables.

El He se utiliza para inflar globos y zepelines.

El Ne se utiliza para alumbrar anuncios, productos de una corriente elctrica. Tambin en las luces de freno.

Poseen 8 electrones de valencia y no tienen nmeros de oxidacin.

Elementos de Transicin.

Se encuentran en la regin central de la tabla peridica.

Son quebradizos y duros y poseen puntos de fusin y ebullicin ms altos que los dems metales.

Son menos reactivos que los alcalinos y los alcalinotrreos.

El Cu, Ag y Au son cuas porque se utilizaban para acuar monedas.

Buenos conductores de calor y electricidad.

El Cu se utiliza para aplicaciones elctricas.

EL Ag es el mejor conductor.

El Au es el ms dctil y maleable de todos los metales.

Se puede encontrar las triadas, como Fe-Co-Ni.

El hierro es el metal con menor costo.

Metales de transicin interna.

Se componen de dos filas que se encuentran en la parte inferior de la tabla peridica.

Sin embargo, se encuentran posicionados dentro de los metales de transicin, despus de La en el caso de los lantnidos y despus de Ac en el caso de los actnidos. Se separan de este grupo para trminos de comodidad.

Poseen caractersticas muy parecidas y cuesta separarlos qumicamente.

Se solan llamar tierras raras, pero ya no.

Son escasos en la naturaleza.

Se utilizan en piedras de encendedor, lseres, colorantes de vidrio y cinescopios de televisores.

Despus del U se llaman transurnicos y son sintticos (hechos en laboratorio) y radiactivos.

Nuevos elementos:

El Bhorio (Bh) con un nmero atmico de 107.

El Hessio (Hs) con Z= 108.

El Meitnerio (Mt) donde Z es 109.

El Darmstadtio (Ds) con un nmero atmico de 110.

El Roentgenio (Rt) donde Z es 111.

Y el ms reciente, el Copernicio (Cn) con un nmero atmico de 112.

La mayora de estos elementos fueron descubiertos por Sigurd Hoffman.

Tema 9: Propiedades de Metales, No metales y Metaloides.

Los Metales:

Son slidos (Excepcin ---Hg).

Tiene un caracterstico brillo, dureza y lustre metlico.

Contienen altos puntos de fusin y son muy densos.

Son buenos conductores de calor y electricidad.

Son dctiles (producen alambres o hilos) como el Cu y son maleables (producen lminas) como el Zn.

Poseen una estructura altamente ordenada de cristales simtricos.

No tienden a combinarse entre ellos mismos.

La tendencia es a perder electrones, y forman cationes. Es decir, dan electrones y forman enlaces metlicos.

Se oxidan cuando participan en reacciones.

Si se combinan con los no metales.

Son monoatmicos.

Poseen el mar de electrones deslocalizados (electrones que se desprenden de los tomos).

Los Metaloides:

Slidos a temperatura ambiente.

En general poseen caractersticas intermedias entre metales y no metales.

Contienen los siguientes elementos: B, Si, Ge, As, Sb, Te y At.

Proyectan poca luz.

Son semiconductores de la electricidad.

No conducen el calor.

Son frgiles o quebradizos.

Se utilizan en la industria electrnica para manufacturar celdas solares, chips de computadoras, transistores entre otros.

Los No Metales:

Se presentan en slidos, lquidos y gases (en temperatura ambiente)

C, P, S, Se, I ----Slidos.

Br-------Lquido.

N, F, Cl, O y H (ms gases nobles)-----Gaseosos.

Son opacos y poseen varios colores.

Tiene bajos puntos de fusin y baja densidad.

Son malos conductores de calor y de electricidad (son aislantes)

Frgiles, quebradizos, duros y blandos

No son ni dctiles ni maleables.

Tienen a ganar electrones, forman aniones o tambin comparten electrones.

Se combinan con los metales y con ellos mismos para formar en algunos casos sales binarias.

Algunos se presentan combinados qumicamente entre ellos mismos, como en los siguientes casos.

H2 N2 O2, F2 Cl2 Br2 I2 (Diatmicos) (Forman un L invertida en la tabla peridica)

O3 (Triatmico)

P4 y As4 (Tetratmicos)

S8 (Octatmico)

Carbono y los gases nobles son monoatmicos.

Tema 10: tomo y su composicin.

Teora Atmica

Leucipo y Demcrito fueron antiguos griegos que plantearon la discontinuidad de la materia, que planteaba que la materia se poda ir dividiendo hasta alcanzar partculas muy pequeas.

Posteriormente, Jhon Dalton (padre de la qumica) propone la existencia del tomo como la partcula esencial de la materia.

El tomo, consta de dos partes

A- La nube electrnica: es el lugar donde residen los electrones, en orbitales. Los electrones (e-) son partculas subatmicas que poseen cargas negativas, y se encuentran en la nube electrnica. Son los responsables de formar enlaces qumicos, es decir, compuestos. Los electrones adems determinan el volumen de un tomo.

B- Ncleo: es el centro del tomo, donde residen los Protones (p+) y los Neutrones (n0). (Llamados nucleones). No son las nicas partculas que se encuentran en esta regin, ya que recientemente se han descubierto nuevas partculas como los gluones, los neutrinos; todas las partculas poseen una opuesta. Los nucleones determinan el nmero de masa. Los formadores ltimos de la materia son los quarks.

La unidad de medida de la masa atmica es la uma (1,6 x 1024), lo cual corresponde al siguiente istopo 11H .

De esta manera, la masa del ncleo de un tomo corresponde a una uma mientras que la masa de un electrn contiene una masa de 0 uma. Esto se debe a que la partcula negativa de los tomos es prcticamente energa y posee muy poca masa, casi nula.

La medida de un tomo corresponde a 1x10-10 metros.

Glosario de conceptos.

1- Un tomo neutro posee la misma cantidad tanto de protones como de electrones, cancelando las cargas elctricas.

2- El nmero atmico (Z) es la cantidad de protones que un elemento posee. Z le da la identidad a los elementos y nunca cambia.

3- El nmero msico (A) es la suma entre los protones y los neutrones (nucleones). A define a cada istopo. A siempre es el nmero mayor, como en la siguiente imagen:

4- Nmero de neutrones: corresponde a la cantidad de n0

5- Masa atmica promedio: es la medida ponderada de las masas de los distintos istopos de cada elemento, teniendo en cuenta su abundancia.

6- Iones: son tomos que han perdido o ganado electrones, adquiriendo una carga ya sea positiva o negativa.

Catn: tomos que se oxidan y pierden electrones, adquiriendo una carga positiva porque predomina la carga de los protones. Ejemplos: Li+1, Ba+2, Fe+3.

Anin: tomos que se reducen y ganan electrones, adquiriendo una carga negativa porque predomina la carga de los electrones. Ejemplos Fl-1, O-2. Los aniones son isoelectrnicos con respecto al gas noble al cuan van a alcanzar. F-1 es isoelectrnico con respecto al Nen.

7- Istopos: son tomos del mismo elemento, que poseen mismo Z pero varan con respecto a A, ya que la cantidad de n0 vara. Se representan de la siguiente manera:

Se representan de dos maneras:

1- Carbono-12 (Elemento-A)

2- El smbolo del elemento, A en la parte superior y Z en la inferior (C146)

*Se obtiene N restando A menos Z.

*Z es el responsable de darle la identidad a los tomos, ya que los electrones tienden a perderse o ganarse, mientras que los protones no.

Cuando encontramos cationes, se nombran de la siguiente manera:

Co2+ : In cobalto (II).

Co3+ : In cobalto (II).

Cuando encontramos aniones, se nombran como dice a continuacin:

Cl-1 (In cloruro)

Br-1 (In bromuro)

Con la siguiente representacin:

1531P3-

Z: 15 P: 15 A: 31 No: 16 e- : 18 Carga: 3-

*Los elementos del mismo perodo (arreglo horizontal) poseen los mismos electores de valencia, por lo cual poseen propiedades qumicas muy similares.

Tema 11: Masa atmica promedio.

Masa atmica promedio: Es el promedio ponderado de las masas atmicas de los istopos del elemento considerando su abundancia relativa en la naturaleza. Con el promedio ponderado, se refiere a que se toma en cuenta el porcentaje individual de valores.

La masa atpica promedio es el nmero que se encuentra debajo del elemento en la Tabla Peridica. Los elementos tienen varios istopos y cada uno de ellos contiene una masa atmica.

Calculo de la masa atmica promedio:

T

C1 + C2 = Masa atmica promedio.

NOTA: la cantidad de Cs depende de la cantidad de isotopos que den. Cada C significa las contribuciones isotpicas.

Calculo del porcentaje de abundancia:

x = % 100 representa el 100%.

Istopo 1 = x

Istopo 2 = 100 x

. = masa atmic. promed.

Uno de los resultados que da la ecuacin es un %, para sacar el otro hay que restar el primer resultado a 100 para que d el segundo %.

Tema 12: Teora atmica, leyes.

1. Ley de la conservacin de la masa (A. Lavoisier)

"En una reaccin qumica, la suma de las masas de las sustancias reaccionantes es igual a la suma de las masas de los productos de la reaccin

2. Ley de proporciones definidas (L. Proust)"Cuando dos o ms elementos se combinan para formar un compuesto, lo hacen siempre en la misma proporcin"

3. Ley de las Proporciones Mltiples ( J. Dalton)Cuando dos o ms elementos pueden formar ms de un compuesto, los pesos de uno de los elementos combinados con un mismo peso del otro guardan entren s una relacin, expresables generalmente por medio de nmeros enteros sencillos.

Tema 13: Clculo de masa molecular y composicin porcentual.

Masa molecular: es la suma de las masas atmicas de los tomos en la formula de un compuesto tomando en cuenta los subndices. Su unidad es la uma. Si se expresa la cantidad en gramos se llama masa molecular.

Ejemplo: H2SO4

2H 2 x 1,00 = 2,00

1S 1x 32,06 = 32,06

4O 4 x 16,00 = 64,00

2,00 + 32,06 + 64,00 = 98,06 g o 98,06 uma (masa molecular).

Composicin porcentual: se refiere a los porcentajes en masa de cada elemento de un compuesto. (Ley de la composicin constante).

Ejemplo: C6H12O6

6C 6 x 12, 01 = 72.06

12H 12 x 1,01 = 12,12

&O 6 x 16,00 = 96,00

39,99% + 6,73% + 53,28% = 100%

Tema 14: Radioistopos.

Radioistopo

Aplicacin

Co-60

Emite rayos gama, se utiliza para el tratamiento contra el cncer (radioterapia)

H-3 (Tritio)

Combustible de fabricacin de armas termonucleares o fusin nuclear (bomba de hidrogeno)

U-235

Pu-239

Sirve como materia prima (combustible) de reactores nucleares y para hacer armamento.

U-238

Sirve para estimar edad de las rocas y objetos extraterrestres

C-14

Para estimar la edad de especmenes como fsiles. Medir antigedad de restos feologicos y arqueolgicos. Poseso de fotosntesis (trazador)

P-32

Investigaciones arqueolgicas. Sirve para determinar la cantidad de fertilizante absorbido por una planta y para erradicar las plagas.

P-30

Utilizada en el tratamiento de leucemia crnica. Diagnostico de enfermedades de los huesos y medula sea.

I-131

Emite rayos beta, y se emplea para el tratamiento y diagnostico de la glndula tiroides.

Cs-137

Para la esterilizacin de alimentos

Ir-192

Ra-226

Para el tratamiento del cncer de mama.

Na-24

Emite partculas beta. Monitorea el trazado del flujo sanguneo y detecta obstrucciones en el sistema circulatorio.

Tc- 99

Utilizado en medicina nuclear. Emite partculas gama y se emplea en la obtencin de imgenes de rganos como corazn, hgado, y pulmones.

K-40

Empleado en el mbito de la geoqumica para establecer edades de rocas.

Qumica

Fsica

Biologa