Conceptos básicos de la química

Aquí están las notas de estudio actualizadas:

• La química es el estudio de la materia y sus propiedades, así como de cómo se transforma la materia.

Átomos

• Los átomos son los bloques de construcción básicos de la materia.
• Están compuestos de protones, neutrones y electrones.
• El número de protones en un átomo determina de qué elemento se trata.

Elementos

• Un elemento es una sustancia pura compuesta únicamente por un tipo de átomo.
• Los elementos están organizados en la tabla periódica.
• La tabla periódica enumera los elementos por su número atómico (el número de protones en un átomo) y su configuración electrónica.

Compuestos

• Un compuesto es una sustancia compuesta por dos o más elementos unidos químicamente.
• Las propiedades de un compuesto son diferentes de las propiedades de sus elementos constituyentes.
• Los compuestos están representados por fórmulas químicas que muestran los tipos y el número de átomos en una molécula del compuesto.

Moléculas

• Una molécula es un grupo de dos o más átomos mantenidos unidos por enlaces químicos.
• Las moléculas pueden ser elementales (contienen solo un tipo de átomo, como O₂) o compuestas (contienen dos o más tipos de átomos, como H₂O).

Iones

• Los iones son átomos o moléculas que han ganado o perdido electrones, lo que les da una carga eléctrica.
• Los iones con carga positiva se llaman cationes, mientras que los iones con carga negativa se llaman aniones.
• Los enlaces iónicos se producen entre iones de cargas opuestas.

Enlaces químicos

• Los enlaces químicos son las fuerzas que mantienen unidos a los átomos en moléculas y compuestos.
• Existen varios tipos de enlaces químicos, incluidos los enlaces iónicos, los enlaces covalentes y los enlaces metálicos.
• Los enlaces covalentes implican el intercambio de electrones entre átomos, mientras que los enlaces iónicos implican la transferencia de electrones de un átomo a otro.

Reacciones químicas

• Las reacciones químicas son procesos que implican la reorganización de átomos y moléculas.
• Las reacciones químicas están representadas por ecuaciones químicas que muestran las sustancias de partida (reactivos) y las sustancias resultantes (productos).
• Las reacciones químicas pueden liberar energía (reacciones exotérmicas) o absorber energía (reacciones endotérmicas).

Estequiometría

• La estequiometría es el estudio de las relaciones cuantitativas entre reactivos y productos en las reacciones químicas.
• Utiliza las relaciones entre masa y moles para calcular las cantidades de reactivos y productos.
• Los cálculos estequiométricos se basan en las leyes de conservación de la masa y las proporciones definidas.

Estados de la materia

• Los tres estados principales de la materia son sólido, líquido y gaseoso.
• Los sólidos tienen forma y volumen definidos, los líquidos tienen un volumen definido pero toman la forma de su recipiente, y los gases no tienen forma ni volumen definidos.
• Los cambios de fase, como la fusión, la ebullición y la condensación, implican cambios en el estado de la materia.

Soluciones

• Una solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias.
• El soluto es la sustancia que se disuelve, mientras que el disolvente es la sustancia que realiza la disolución.
• La concentración de una solución es la cantidad de soluto que se disuelve en una cantidad determinada de disolvente o solución.

Ácidos y bases

• Los ácidos son sustancias que donan iones de hidrógeno (H⁺) en una solución acuosa, mientras que las bases son sustancias que aceptan iones de hidrógeno o donan iones de hidróxido (OH⁻).
• El pH es una medida de la acidez o la basicidad de una solución.
• Las soluciones con un pH inferior a 7 son ácidas, las soluciones con un pH superior a 7 son básicas y las soluciones con un pH de 7 son neutras.

Química orgánica

• La química orgánica es el estudio de los compuestos que contienen carbono.
• El carbono es capaz de formar una amplia variedad de estructuras complejas, lo que lo convierte en la base de todas las formas de vida conocidas.
• Los grupos funcionales son grupos específicos de átomos dentro de las moléculas orgánicas que son responsables de sus reacciones químicas características.

Polímeros

• Los polímeros son moléculas grandes formadas por unidades repetidas más pequeñas llamadas monómeros.
• Los polímeros pueden ser naturales (como las proteínas y el ADN) o sintéticos (como el plástico y el nailon).
• Las propiedades de los polímeros están determinadas por su estructura monomérica y su peso molecular.

Termodinámica

• La termodinámica es el estudio de la energía y sus transformaciones.
• La primera ley de la termodinámica establece que la energía no puede crearse ni destruirse, sino solo transferirse o convertirse de una forma a otra.
• La segunda ley de la termodinámica establece que la entropía (desorden) de un sistema aislado siempre aumenta con el tiempo.

Cinética química

• La cinética química es el estudio de las velocidades de las reacciones químicas.
• La velocidad de una reacción se ve afectada por varios factores, como la concentración, la temperatura y la presencia de un catalizador.
• Los catalizadores son sustancias que aceleran una reacción sin consumirse en el proceso.

Equilibrio

• El equilibrio químico es el estado en el que las velocidades de las reacciones directa e inversa son iguales.
• En el equilibrio, las concentraciones de reactivos y productos permanecen constantes.
• El principio de Le Chatelier establece que si se aplica un cambio de condición a un sistema en equilibrio, el sistema se desplazará en una dirección que alivie la tensión.