Upload
carlos-fredy-echeverria
View
235
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
quimica
Citation preview
Prof. Jorge Daz Galleguillos INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR VIDA NUEVA
Docente: Ing. Carlos Echeverra
QUMICA Definicin Ciencia que estudia las propiedades, composicin y estructura de la materia ; la relacin que tiene esta con la energa y los cambios que ambas sufren as como las leyes que regulan y explican tales interacciones
Histricamente la qumica moderna es la evolucin de la alquimia tras
la Revolucin Qumica (1733).
La Alquimia era una Doctrina y estudio experimental de los fenmenos qumicos que se desarroll desde la Antigedad y a lo largo de la poca medieval y que pretenda descubrir los elementos constitutivos del universo, la transformacin de los metales , etc.
Las disciplinas de la qumica han sido agrupadas por la clase de
materia bajo estudio o el tipo de estudio realizado. Entre stas se
tienen:
* Qumica Orgnica
* Qumica Inorgnica
* Fisicoqumica
* Qumica analtica
* Bioqumica
Ciencia Experimental
Materia (propiedades,
transformaciones, combinaciones)
Ramas
Qumica: General
Inorgnica Orgnica Analtica
Fsica Industrial
Bioqumica
Mtodo Cientfico Trabajo de
laboratorio
estudia Se divide
Se basa
Estructura atmica
El tomo est conformado por una parte central llamada ncleo, que contiene las partculas subatmicas llamadas protones (p+) y neutrones (n).
Rodeado de una capa externa donde se encuentran los electrones (e-).
Molculas
Partcula formada por dos o ms tomos unidos entre s por enlaces qumicos.
Por ejemplo la molcula de agua (H2O) tiene un tomo de oxgeno y dos tomos de hidrgeno.
Iones:
Son tomos cargados elctricamente que se forman cuando un tomo gana o cede electrones.
Se dividen en cationes y aniones.
Estructura Atmica
+ + + +
-
-
-
-
+ + + +
-
-
- + + + +
-
-
-
Como los electrones que giran en la rbita ms apartada del ncleo son los menos ligados al
tomo, ocurre a veces, que algunos de ellos escapan, acaso por el choque de un electrn libre que se
acerca a ellos a gran velocidad. Entonces prepondera la carga positiva existente en el ncleo; el
tomo se ha convertido en un in positivo.
A la inversa, la envoltura de electrones puede captar adicionalmente electrones libres. Entonces
prepondera la carga negativa de la envoltura de electrones; el tomo se ha convertido en un in
negativo.
n e- = n p+ n e- n p+ n e- > n p+
CUERPO ELECTRICAMENTE
NEUTRO
CUERPO CON CARGA
POSITIVA
CUERPO CON CARGA
NEGATIVA
NATURALEZA DE LA ELECTRICIDAD
NATURALEZA DE LA ELECTRICIDAD
SUSTANCIAS Y MEZCLAS
SUSTANCIA: Es una forma de materia que tiene una composicin constante o definida y con propiedades distintivas. Ejemplo: el agua, el amonaco, el azcar, el oro, la plata y el oxgeno. Las sustancias difieren entre s en su composicin y pueden ser identificadas por su apariencia, olor, sabor y otras propiedades. MEZCLA: Es una combinacin de dos o mas sustancias en la cual las sustancias conservan sus propiedades caractersticas. Ejemplo: aire, bebidas gaseosas, la leche, el cemento. Las mezclas no tienen una composicin constante. Las mezclas pueden ser homogneas heterogneas. Homognea: La composicin de la mezcla es la misma en toda la disolucin. Ej Azcar en agua. Heterognea: Su composicin no es uniforme. Ej: Arena y virutas de hierro.
La tabla peridica de los elementos clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos qumicos conforme a sus propiedades y caractersticas; su funcin principal es establecer un orden especfico agrupando elementos. Suele atribuirse la tabla a Dmitri Mendelyev, quien orden los elementos basndose en sus propiedades qumicas,1 si bien Julius Lothar Meyer, trabajando por separado, llev a cabo un ordenamiento a partir de las propiedades fsicas de los tomos.2 La estructura actual fue diseada por Alfred Werner a partir de la versin de Mendelyev. En 1952, el cientfico costarricense Gil Chaverri (1921-2005) present una nueva versin basada en la estructura electrnica de los elementos, la cual permite ubicar las series lantnidos y los actnidos en una secuencia lgica de acuerdo con su nmero atmico.3
TABLA PERIDICA
TABLA PERIDICA
Las sustancias pueden ser elementos y compuestos.
Elemento : Es una sustancia que no se puede separar en sustancias mas simples por medios qumicos. (112 elementos de los cuales 83 forma natural en la Tierra).
DESCRIPCION GENERAL: Los 109 elementos reconocidos por la Unin Internacional de Qumica Pura y Aplicada (IUPAC) estn ordenados segn el numero atomico creciente, en 7 periodos y 16 grupos (8 grupos A y 8 grupos B). Siendo el primer elemento Hidrogeno (Z = 1) y el ltimo reconocido hasta el momento meitnerio (Z = 109); pero se tienen sintetizados hasta el elemento 118. Periodo, es el ordenamiento de los elementos en lnea horizontal. Estos elementos difieren en propiedades, pero tienen la misma cantidad de niveles en su estructura atmica. Tener presente que: Numero de periodos = Numero de niveles del tomo Cada periodo (excepto el primero) comienza con un metal alcalino y termina con un gas noble. El sptimo periodo esta incompleto. El sexto periodo es el que posee mayor cantidad de elementos (es el periodo mas largo) Grupo o Familia, Es el ordenamiento de los elementos en columna. Estos elementos presentan similar disposicin de sus electrones externos; de all que forman familias de elementos con propiedades qumicas similares. Grupos A Estn formados por los elementos representativos donde los electrones externos o electrones de valencia estan en orbitales s y/o p; por lo tanto sus propiedades dependen de estos orbitales. Las propiedades de los elementos representativos dentro del grupo o familia varan de manera muy regular, a ello se debe el nombre de elemento representativo.
Los electrones de valencia, para un elemento representativo, es el nmero de electrones a nivel externo que interviene en los enlaces quimicos. Las propiedades qumicas similares o anlogas de los elementos de un grupo, se debe a que poseen igual nmero de electrones de valencia, lo cual indica a su vez el nmero de grupo. Grupos B Estn formados por elementos de transicin, en cuyos tomos el electrn de mayor energa relativa estn en orbitales d o f; y sus electrones de valencia se encuentran en orbitales s (del ltimo nivel) y/o orbitales d o f; por lo tanto sus propiedades qumicas dependen de estos orbitales. Se denominan elementos de transicin, porque se consideran como trnsito entre elementos metlicos de alta reactividad que forman generalmente bases fuertes (IA y IIA) y los elementos de menor carcter metlico que poseen ms acentuado su tendencia a formar cidos (IIIA, IVA, VIIA). Las propiedades de los elementos de transicin dentro del grupo o familia varia en forma irregular.
Las propiedades de los elementos de transicin dentro del grupo o familia varia en forma irregular.
El grupo VIIIB abarca tres columnas (familia del Fe, Co y Ni). Los elementos del grupo IB (Cu, Ag, Au), as como tambin los elementos del grupo VIB (Cr y Mo) no cumplen la distribucin electrnica, como ya se analizar oportunamente. Los elementos del mismo grupo generalmente difieren en sus propiedades. Los elementos de transicin interna (tierras raras), poseen electrones de mayor energa relativa en orbitales f y pertenecen al grupo IIIB; a estos se les denomina lantnidos y actnidos, cuya abundancia en la naturaleza es muy escasa y muchas veces solo se encuentran en forma de trazas combinados con otros elementos, razn por lo cual se llama tierras raras. Lantnidos (lantanoides): comienza con lantano (Z=57) y termina en lutecio (Z=71), poseen propiedades semejantes al lantano. Actnidos (actinoides): comienza con el actinio (Z=87) y termina con lawrencio (Z=103), poseen propiedades semejantes al actinio
COMPUESTOS QUMICOS
Los compuestos se forman por la unin qumica (fuerzas de atraccin) entre dos o ms elementos diferentes, la unin entre elementos se le conoce como enlace qumico, y en este proceso intervienen los electrones de valencia.
Si dos tomos se acercan lo suficiente, sus orbitales externos se traslapan. Esta superposicin es posible porque casi toda la parte externa del tomo es espacio vaco, el traslape da como resultado toda una serie de fuerzas electrostticas, unas de atraccin y otras de repulsin ambas al mismo tiempo.
-
-
+ + Ncleo A Ncleo B
Modelo de Bohr Forma en que se combinan dos tomos para formar una molcula de Hidrgeno.
FUERZAS DE ATRACCIN
FUERZAS DE REPULSIN
ELECTRN DE VALENCIA
ELECTRN
POLAR forman dipolos
NO POLAR
COORDINADO
ENLACE ATMICO
Unin de un metal con un no metal, el metal transfiere electrones al no metal, se forman compuestos con las siguientes caractersticas: - Slidos cristalinos -Solubles al agua, conducen electricidad - insolubles en solventes orgnicos - punto de fusin elevados - inflamables
Unin entre no metales, comparten electrones, los compuestos tienen las
siguientes caractersticas: -Son insolubles en agua
- no conducen electricidad - casi todos son combustibles
- puntos de fusin bajos - incluyen prcticamente todos los
compuestos orgnicos
INICO
COVALENTE
Los compuestos se forman por la unin de elementos
- Los compuestos pueden ser: - binarios ( dos elementos)
- ternarios (tres elementos), y - cuaternarios (cuatro elementos)
M metales MH hidruro de _____
Hidruros M
MO xido de ____ xido bsico M
MX __ uro de ___ Sales x M
XO anhdrido ______ ico Anhdrido x
X No
metales
+
+ H2
+ O2
+ O2
+ H2 HX cido ____ hdrico Hidrcido x
+ H2O
+ H2O
MOH Hidrxido de ___ M
HXO cido __ ico Oxicido X oso
+ MXO __ ato de ___ oxisales x ito M
Fenmenos MATERIA
FSICOS
No dependen del tamao de la
sustancia
QUMICOS
EXTENSIVAS
INTENSIVAS o INTRINSECAS
PROPIEDADES
Dependen del tamao de la
sustancia
Pueden ser observadas o
medidas, sin que ocurra ningn cambio en su composicin
Describen el comportamiento
de la materia cuando esta sufre un cambio en su
composicin
- Densidad - Punto de congelacin - Punto de ebullicin - Reactividad - Maleabilidad - Conductividad - Color - Brillo -Solubilidad
-Volumen - Masa - Peso - longitud - Inercia -Impenetrabilidad
Fenmenos
Sus propiedades son intensivas
-Poder oxidante - poder reductor -Comburente -Combustibilidad -Reactividad qumica - carcter cido y bsico
MATERIA
ESTADOS DE AGREGACIN
SLIDO LQUIDO
GAS
MEZCLAS
MEZCLAS SLIDO LQUIDO GAS
SLIDO
Aleacin
Agua azucarada,
Agua de mar
Esmog
LQUIDO
Amalgama (mercurio en
plata)
Petrleo, una cuba
Refresco, neblina
GAS
Esmog
Bebida gaseosa
Aire
SLIDOS LQUIDOS GASES
VOLUMEN Y FORMA DEFINIDA VOLUMEN DEFINIDO, TOMA LA FORMA DEL RECIPIENTE QUE LO CONTIENE
NO TIENE VOLUMEN NI FORMA DEFINIDA
SON RGIDOS, SUS MOLCULAS SE MANTIENEN EN UN ESPACIO FIJO
SUS MOLCULAS SE DESLIZAN UNAS SOBRE OTRAS, PERDIENDO LA
ESTRUCTURA RGIDA
SUS MOLCULAS TIENEN UN MOVIMIENTO LIBRE
ES DIFICIL DE COMPRIMIR POCO COMPRIMIBLES FACILMENTE COMPRIMIBLES
EXISTEN ESPACIOS PEQUEOS ENTRE SUS PARTCULAS
HAY UN ESPACIO PEQUEO ENTRE SUS PARTCULAS, PERO CON MAYOR LIBERTAD
DE MOVIMIENTO
HAY ESPACIOS LIBRES DE MOVIMIENTO ENTRE SUS PARTCULAS
NO FLUYEN FLUYE FLUYE CON FACILIDAD
EL MOVIMIENTO QUE PRESENTAN SUS MOLCULAS ES DE VIBRACIN
EL MOVIMIENTO QUE PRESENTAN SUS MOLCULAS ES DE VIBRACIN Y
DESLIZAMIENTO.
PRESENTAN UN MOVIMIENTO LIBRE
LAS MOLCULAS ESTN EMPAQUETADAS USUALMENTE EN UN CIERTO ARREGLO.
LAS MOLCULAS SE ENCUENTRAN UNIDAS, PERO SIN NINGN ARREGLO
DEFINIDO
LAS MOLCULAS SE ENCUENTRAN SEPARADAS LIBREMENTE
PRESENTAN BAJA ENERGA CINTICA Y MAYOR ORDENAMIENTO MOLECULAR
PRESENTAN INTERMEDIA ENERGA CINTICA Y REGULAR ORDENAMIENTO
MOLECULAR
PRESENTAN ALTA ENERGA CINTICA Y MENOR ORDENAMIENTO MOLECULAR
CAMBIOS DE ESTADO
SLIDO LQUIDO
GAS
Fusin
Solidificacin
Las transformaciones de un estado de agregacin a otro dependen de la temperatura ( aumentando o disminuyendo el flujo de calor). Los cambios de estado ms comunes son: - Evaporacin: cambio de lquido a gas, al calentar dicho lquido - Condensacin: Cambio de gas a lquido, al enfriar el gas. - Fusin: Cambio de slido a lquido, calentando el slido ste se funde. - Sublimacin: Cambio de slido a gas, al calentar el slido. - Solidificacin: Cambio de lquido a slido, al enfriar dicho lquido - Deposicin: Cambio directo de gas a slido, al enfriar el gas.
MEZCLAS
Los componentes de la mezcla no se encuentran
unidos qumicamente
La separacin de los componentes se basa en
propiedades fsicas o mecnicas
FILTRACIN SUBLIMACIN
DESTILACIN
DECANTACIN
EVAPORACIN CROMATOGRAFA
CENTRIFUGACIN
forman
forman forman forman
MATERIA
ATOMOS
HETEROGENEAS
MEZCLAS
COMPUESTOS
ELEMENTOS
HOMOGENEAS
Esta formada por
forman
- METALES - NO METALES - METALOIDES
MOLECULAS
Sustancias puras
forman
LOS ELEMENTOS QUMICOS Y SU CLASIFICACIN
Un elemento es una sustancia que no puede descomponerse, por calor o energa elctrica, en sustancias ms simples. Cuando un elemento puede existir en ms de una forma en el mismo estado, se dice que es un elemento alotrpico, por ejemplo el carbono
presenta dos formas en el estado slido: el diamante y el grafito.
PROPIEDADES METALES METALOIDES NO METALES
FSICAS
Tienen brillo, son maleables, dctiles, tenaces, conducen
electricidad y calor, se combinan entre s
formando aleaciones, son slidos menos el mercurio.
Son slidos, tienen brillo metlico, son
semiconductores de electricidad, malos
conductores de calor
No presentan brillo, no son maleables, no son
dctiles, malos conductores de la
electricidad y el calor, son slidos, lquidos y
gaseosos
QUMICAS
Pierden electrones (electropositivos), forman: xidos, hidrxidos y sales,
son molculas monoatmicas, son agentes reductores
Similares propiedades a los metales y no metal,
dependiendo de las condiciones en las que
reaccionan.
Ganan electrones (electronegativos),
forman: anhdridos, cidos, y sales, forman
molculas diatmicas. Son agentes oxidantes