Clasificación y Propiedades de la Materia

Clasificación de la materia

• La materia se clasifica en sustancias, mezclas, elementos y compuestos, así como átomos y moléculas.
• Una sustancia tiene una composición definida y propiedades distintivas.
• Una mezcla es una combinación de dos o más sustancias que conservan sus propiedades distintivas.
• Un elemento es una sustancia indivisible por medios químicos; existen 118 elementos.
• Un compuesto es una sustancia formada por la unión química de átomos de dos o más elementos.

Propiedades de la materia

• Una propiedad física se puede medir y observar sin alterar la composición o identidad de la sustancia.
• Una propiedad química requiere un cambio químico para su observación.
• Una propiedad extensiva depende de la cantidad de materia considerada.
• Una propiedad intensiva no depende de la cantidad de materia.

Teoría atómica de Dalton

• Los elementos están formados por átomos, partículas extremadamente pequeñas.
• Los átomos de un mismo elemento son idénticos en tamaño, masa y propiedades químicas, pero diferentes a los de otros elementos.
• Los compuestos se forman por la combinación de átomos de más de un elemento, en proporciones numéricas enteras o fracciones sencillas.
• Las reacciones químicas implican la separación, combinación o reordenamiento de átomos, no su creación o destrucción.

Leyes de proporciones

• Ley de las proporciones definidas de Proust: Un compuesto siempre contendrá los mismos elementos en la misma proporción de masa.
• Ley de las proporciones múltiples de Dalton: Si dos elementos se combinan para formar más de un compuesto, la masa de uno de los elementos que se combina con una masa fija del otro, mantiene una relación de números enteros pequeños.
• Ley de la conservación de la masa: La materia no puede crearse ni destruirse, solo transformarse.

Átomos e iones

• El número atómico (Z) indica la cantidad de protones en el núcleo de un átomo.
• El número de masa (A) es la suma de protones y neutrones en el núcleo.
• El número de neutrones se calcula restando el número atómico (Z) al número de masa (A).
• Los períodos son las filas horizontales de la tabla periódica.
• Los grupos o familias son las columnas verticales.
• Los elementos se categorizan como metales, no metales o metaloides.
• Una molécula es un conjunto de al menos dos átomos unidos por fuerzas químicas, también conocidas como enlaces químicos.
• Un ion es un átomo o grupo de átomos con carga neta positiva o negativa debido a la pérdida o ganancia de electrones.
• Un catión es un ion con carga positiva, resultado de la pérdida de electrones.
• Un anión es un ion con carga negativa, resultado de la ganancia de electrones.
• Los compuestos iónicos se forman por la unión de cationes y aniones.

Reacciones redox

• Las reacciones redox son reacciones de oxidación-reducción que implican la transferencia de electrones
• La reacción de oxidación es la semirreacción donde se pierden electrones.
• La reacción de reducción es la semirreacción donde se ganan electrones.
• Un agente reductor es una sustancia que dona electrones.
• Un agente oxidante es una sustancia que acepta electrones.

Número de oxidación y enlaces

• El número de oxidación indica la carga que tendría un átomo si los electrones fueran transferidos completamente en un compuesto.
• La pérdida de electrones implica oxidación y un aumento en el número de oxidación.
• La ganancia de electrones implica reducción y una disminución en el número de oxidación.
• Un enlace covalente se forma cuando dos átomos comparten un par de electrones.
• En un enlace covalente polar, los electrones pasan más tiempo alrededor de uno de los átomos.
• Los enlaces covalentes polares se dan entre no metales con diferente electronegatividad (0.1 – 1.9)
• Un enlace iónico es la fuerza electrostática que une iones en un compuesto iónico.
• Los enlaces iónicos se dan entre un metal y un no metal, con una electronegatividad de 2.0 o más.
• Un enlace covalente no polar se da entre no metales que comparten electrones equitativamente y su electronegatividad es de cero.

Electronegatividad

• La electronegatividad es la capacidad de un átomo para atraer los electrones de un enlace químico.
• Una electronegatividad alta indica una mayor tendencia a atraer electrones.
  • Electronegatividad (+) = - número atómico / -carácter metálico.
  • Electronegatividad (-) = + número atómico / +carácter metálico.

Leyes de los gases

• Ley de Boyle: A temperatura constante, la presión de un gas es inversamente proporcional a su volumen: P1V1/T1 = P2V2/T2.
• Ley de Charles: A presión constante, el volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta: V1/T1 = V2/T2.
• Ley de Avogadro: A presión y temperatura constantes, el volumen de un gas es directamente proporcional al número de moles: V1/n1 = V2/n2.
• Ley de Gay-Lussac: A volumen constante, la presión de un gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta: P1/T1 = P2/T2.
• La ecuación del gas ideal es PV = nRT.

Ley de las presiones parciales

• La presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de cada gas (Dalton).
• X1 = n1/nTOTAL
• X1 = P1/P Total
• P1 = X1 P Total
• La ecuación de los gases reales es P (V – nb ) = nRT.
• La ecuación de Vander Waals es P = nRT/V-nb - an2/V2.
• Densidad: d=m/V
• Volumen: V=m/d
• P1V1/n1T1 = P2V2/n2T2
• M = dRT/P
• d=PM/RT
• Moles: n=m(moles) /M(masa molar)

Constantes

• Constante R = 8.314
• Vmolar = 22.4 L
• Número de Avogadro = 6.022 x 10 *23
• °C = (°F – 32) / 1.8
• °F = (1.8 x °C) + 32
• K = °C + 273.15
• °C= K – 273.15
• 1atm = 760mmHg = 101 325 pa
• 1atm = 101.325KPa

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