Química: Materia, Masa y Energía

Study Notes

La materia es todo lo que tiene masa y ocupa espacio.
Puede ser clasificada en sustancias puras y mezclas.
Las sustancias puras son elementos o compuestos, que no se pueden descomponer en sustancias más simples.
Los compuestos se forman por la unión de dos o más elementos en proporciones fijas.
Las mezclas son combinaciones de dos o más sustancias, que pueden ser homogéneas (con composición uniforme) o heterogéneas (con composición no uniforme).

La energía es la capacidad de realizar trabajo.
Existen diferentes tipos de energía:
- Cinética: Es la energía del movimiento.
- Potencial: Es la energía almacenada.
- Térmica: Es la energía relacionada con la temperatura.

El peso es la fuerza ejercida por la gravedad sobre un objeto.
Se calcula mediante la fórmula: 𝑃 = 𝑚 ⋅ 𝑔 (donde P es el peso, m es la masa y g es la aceleración debida a la gravedad).

Los elementos son sustancias puras que no se pueden descomponer en sustancias más simples, por ejemplo: oxígeno (O), carbono (C).
Los compuestos son sustancias formadas por la unión de dos o más elementos en proporciones fijas, por ejemplo: agua (H2O).
Los compuestos se representan mediante fórmulas químicas que indican los elementos que los componen y su número de átomos.

Organiza los elementos químicos según su número atómico creciente.
Los elementos se agrupan en grupos (columnas verticales) y períodos (filas horizontales).
Los elementos de un mismo grupo tienen propiedades químicas similares.
Los períodos reflejan el aumento progresivo del número de protones y electrones en los átomos.

Los enlaces químicos son las fuerzas que mantienen unidos a los átomos en un compuesto.
Existen diferentes tipos de enlaces químicos:
- Iónico: Se produce por la transferencia de electrones entre átomos, formando iones (por ejemplo, NaCl).
- Covalente: Se produce por la compartición de electrones entre átomos (por ejemplo, H2O).
- Metálico: Se produce por la compartición de electrones en un "mar de electrones" que se extiende por toda la estructura del metal (por ejemplo, cobre, oro).

Los metales son buenos conductores de electricidad y calor, son maleables (se pueden deformar) y dúctiles (se pueden estirar en hilos).
Los metaloides tienen propiedades intermedias entre metales y no metales, son semiconductores.
Los no metales son malos conductores de electricidad y calor, son frágiles.
Las propiedades físicas y químicas de los elementos se basan en su configuración electrónica.

Ley de la conservación de la masa: La masa no se crea ni se destruye, solo se transforma.
Ley de las proporciones definidas: Los compuestos siempre se forman en proporciones fijas de sus elementos constitutivos.
Ley de las proporciones múltiples: Cuando dos elementos forman más de un compuesto, las masas de un elemento se combinan con una masa fija del otro en proporciones de números enteros.

Modelo de Dalton: Describe al átomo como una esfera indivisible.
Modelo de Thomson: Propone un átomo compuesto por una esfera de carga positiva con electrones dispersos en su interior.
Modelo de Rutherford: Describe al átomo con un núcleo pequeño y denso, compuesto por protones y neutrones, alrededor del cual giran los electrones.
Modelo de Bohr: Propone niveles de energía definidos para los electrones, que orbitan el núcleo en órbitas circulares.
Modelo Cuántico: Describe el comportamiento de los electrones en el átomo en términos de probabilidades de encontrarlos en diferentes regiones del espacio.

Se basa en principios cuánticos y describe al átomo con un núcleo atómico, formado por protones y neutrones, y una nube electrónica, en la que se ubican los electrones en orbitales atómicos.
Los electrones se encuentran en orbitales con formas definidas (s, p, d, f).

Las propiedades físicas de la materia son aquellas que se pueden observar y medir sin alterar su composición química.
Las propiedades químicas describen cómo una sustancia se comporta en reacciones químicas.
Las propiedades extensivas dependen de la cantidad de materia (ej: masa, volumen).
Las propiedades intensivas no dependen de la cantidad de materia (ej: densidad, punto de fusión).