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Questions and Answers
¿Qué representa la flecha en una ecuación química?
¿Qué representa la flecha en una ecuación química?
La masa molar es diferente a la masa molecular.
La masa molar es diferente a la masa molecular.
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Explica qué significa la ley de la conservación de la materia.
Explica qué significa la ley de la conservación de la materia.
La materia no se crea ni se destruye, solo se transforma.
En una reacción de oxidación y reducción, un átomo puede ____ un electrón a otro átomo.
En una reacción de oxidación y reducción, un átomo puede ____ un electrón a otro átomo.
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Relaciona los siguientes términos con sus definiciones:
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¿Cuál es el primer paso sugerido para balancear una ecuación química?
¿Cuál es el primer paso sugerido para balancear una ecuación química?
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En una ecuación química balanceada, la cantidad de átomos de cada elemento debe ser diferente en los reactivos y en los productos.
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Menciona un ejemplo de aplicación de la química en arqueología.
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¿Cuál de los siguientes isótopos es utilizado en el tratamiento del cáncer?
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La masa molecular es diferente de la masa molar.
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¿Qué elemento químico tiene 5 electrones de valencia y pertenece a la familia VA?
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Los isótopos ________ se utilizan para la identificación de fósiles.
Los isótopos ________ se utilizan para la identificación de fósiles.
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Asocia cada aplicación de isótopos con su uso correspondiente:
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¿Cómo se organiza la tabla periódica de los elementos?
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Un elemento en la familia 'A' tiene menos electrones de valencia que uno en la familia 'B'.
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¿Qué representa la masa molecular de un compuesto?
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¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor la función de un agente oxidante en una reacción redox?
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El agente reductor siempre aumenta su número de oxidación durante una reacción redox.
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¿Qué proceso utilizan las plantas para convertir dióxido de carbono en azúcares a través de reacciones redox?
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Las reacciones de oxidación y reducción son fundamentales en la _________ y la _________ de energía.
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¿Cuál es el objetivo principal de balancear una ecuación química?
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Una reacción química puede resultar en la creación de nueva materia de la nada.
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¿Qué pasos se sugieren para balancear una ecuación química?
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La flecha en una ecuación química significa _____
La flecha en una ecuación química significa _____
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Relaciona los siguientes términos con sus definiciones:
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En una reacción de oxidación y reducción, ¿qué ocurre con el agente reductor?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el átomo es correcta?
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Un átomo tiene la misma cantidad de protones y electrones en su forma ideal.
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¿Qué son los electrones de valencia?
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Cuando un átomo gana un electrón se convierte en un ______________.
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Relacione los tipos de partículas con sus características:
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¿Qué sucede cuando dos iones tienen cargas opuestas?
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Los átomos que tienen la misma cantidad de protones y neutrones forman un compuesto.
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Un grupo de dos o más átomos unidos químicamente se llama ______________.
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¿Cuál es la diferencia principal entre la masa molecular y la masa molar?
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La electronegatividad de un átomo es la medida de su capacidad para atraer electrones.
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¿Qué tipo de enlace se forma cuando un metal y un no metal interactúan, transfiriendo electrones?
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La electronegatividad se utiliza para determinar la _________ de las moléculas.
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Relaciona los tipos de enlace con sus características:
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¿Cuándo se considera que un enlace es iónico?
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¿Cuál de los siguientes isótopos es un ejemplo de isótopo estable?
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Los isótopos radiactivos siempre son inseguros y no tienen aplicaciones útiles.
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Menciona un uso de los isótopos en diagnóstico médico.
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Los elementos en la tabla periódica están organizados por su número de ________.
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Relaciona los isótopos con su uso.
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¿Qué representa la masa molecular de un compuesto?
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Los elementos en la misma fila de la tabla periódica tienen la misma cantidad de electrones de valencia.
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Define la valencia en términos de la tabla periódica.
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El símbolo de un elemento en la tabla periódica está rodeado por información que define sus ________.
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¿Cuál de los siguientes isótopos se utiliza comúnmente para detectar humo en hogares?
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Cuando un átomo pierde o gana __________, puede mantener una estabilidad en su núcleo.
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El __________ es el número romano que se encuentra a la izquierda de la 'A' o la 'B' en la tabla periódica.
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Los elementos que se agrupan en las filas por __________ tienen el mismo nivel de energía.
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La __________ molecular es la masa total de una molécula que contiene dos o más átomos.
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Los isótopos radiactivos como el uranio-235 se utilizan en __________ nucleares.
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La identificación de __________ es una de las aplicaciones de los isótopos en arqueología.
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El número de __________ de cada elemento representa cuántos electrones puede prestar o recibir dicho átomo.
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En una reacción redox, el elemento que __________ electrones se oxida.
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El agente __________ es aquel que cede electrones al medio.
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La __________ es un ejemplo de una reacción de reducción y oxidación que ocurre en las plantas.
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Las pilas electroquímicas son un ejemplo de __________ de electrones en la generación de energía.
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Durante la __________ de oxidación, el agente reductor será oxidado.
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En una reacción redox, el agente oxidante tiene un número de oxidación que __________.
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La __________ y la respiración dependen del intercambio de electrones en reacciones metabólicas.
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El pH es una medida de la ________ o alcalinidad de una solución.
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Un ácido produce iones ________ (H+) en solución.
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Una base produce iones ________ (-OH) en solución.
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Una concentración de pH de 7 representa una sustancia ________.
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El primer modelo atómico fue propuesto por ________ en 400 a.C.
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El modelo de ________ planteaba que los átomos son pequeñas partículas indivisibles.
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Gilbert Lewis simplificó el fenómeno de la valencia mediante su ________ cúbica.
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La regla del ________ se refiere a la tendencia de los átomos a completar sus ocho electrones en la última capa.
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La materia está formada por ________ que son indivisibles según Dalton.
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Las definiciones complejas del pH simplifican su uso a una medida de ________ y alcalinidad.
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El modelo atómico más acertado es el de Erwin Schródinger y ________.
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El electrón se comporta como una onda de movimiento alrededor del ________.
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La dualidad onda-partícula significa que los electrones pueden comportarse a veces como ________ y otras como partículas.
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Existen siete orbitales llamados k, l, m, n, o, p, ________.
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El primer número cuántico, Nivel n, identifica a las órbitas principales y su ________.
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Los subniveles también se pueden identificar con valores y hay cuatro: S, P, D y ________.
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Asocia los modelos de enlace con sus características:
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Relaciona los tipos de enlaces con sus definiciones:
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Empareja los componentes de una reacción química con sus descripciones:
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Asocia las definiciones con los términos correspondientes:
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Relaciona los procesos químicos con sus características:
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Asocia los elementos con su electronegatividad:
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Empareja los términos con su explicación:
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Asocia los modelos de enlace con sus características en la unión de átomos:
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Relaciona los siguientes términos con su definición:
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Relaciona los conceptos de química con su significado:
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Asocia los tipos de compuestos con su ejemplo:
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Relaciona los ejemplos de enlaces con su descripción:
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Relaciona los conceptos con su descripción:
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Asocia los tipos de enlace con ejemplos comunes:
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Relaciona los elementos con su uso en química:
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Empareja los modelos atómicos con su correspondiente contribución o concepto:
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Asocia los modelos atómicos con sus respectivos años y principales aportes:
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Relaciona los científicos con sus respectivas afirmaciones sobre electrones:
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Empareja cada modelo atómico con su representativo experimento o descubrimiento:
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Relaciona los modelos atómicos con su enfoque sobre la localización de electrones:
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Empareja a los científicos con los conceptos que se introdujeron:
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Asocia los modelos atómicos con su año de propuesta:
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Empareja cada modelo atómico con su descripción concreta sobre el núcleo:
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Relaciona los conceptos de física cuántica con sus descripciones:
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Asocia los subniveles con la capacidad de electrones que pueden albergar:
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Relaciona los científicos con sus contribuciones al modelo atómico:
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Empareja los términos relacionados con el modelo atómico actual:
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Asocia los elementos de la teoría cuántica con su significado:
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Relaciona los nombres de los orbitales con sus respectivas letras:
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Asocia los niveles de energía del modelo atómico de Bohr con sus correspondientes letras:
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Conecta los principios de la física cuántica con sus implicaciones:
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Relaciona los siguientes conceptos en las reacciones redox con sus descripciones:
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Asocia las aplicaciones de las reacciones redox con su uso correspondiente:
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Relaciona cada proceso asociado a reacciones redox con su resultado:
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Asocia los conceptos de electrones con sus funciones en reacciones químicas:
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Relaciona cada tipo de reacción redox con su descripción:
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Asocia los términos relacionados con reacciones químicas con sus definiciones:
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Relaciona las características de los procesos químicos con su tipo:
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Asocia las reacciones químicas diarias a su aplicación:
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¿Cuál es la relación entre protones y electrones en un átomo en su forma ideal?
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¿Qué pasa cuando un átomo pierde un electrón y cómo se le llama?
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¿Cómo se forma un ion a partir de un átomo y qué tipos de iones existen?
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¿Qué son los electrones de valencia y cuál es su importancia en la formación de moléculas?
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Define una molécula en términos de átomos y electrones de valencia.
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¿Qué sucede con un isótopo radiactivo cuando pierde estabilidad?
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Menciona un uso de los isótopos en la industria médica.
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¿Cómo se organiza la información relativa a un elemento químico en la tabla periódica?
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Define qué significa la valencia de un elemento en la tabla periódica.
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¿Cuál es la principal característica de los elementos en la misma fila de la tabla periódica?
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¿Qué representa la masa molecular de un compuesto?
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Menciona un isótopo comúnmente utilizado en la identificación de fósiles.
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¿Qué aportes realizaron Erwin Schrödinger y Werner Heisenberg en el modelo atómico actual?
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Explica el concepto de dualidad onda-partícula en relación con los electrones.
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¿Cuáles son los siete niveles de energía en un átomo y cómo se identifican?
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Describe las características de los subniveles de electrones y su capacidad de electrones.
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¿Por qué es imposible predecir la trayectoria exacta de un electrón en el átomo?
¿Por qué es imposible predecir la trayectoria exacta de un electrón en el átomo?
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¿Cuál es la importancia de balancear una ecuación química?
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Explica la ley de conservación de la materia en el contexto de una reacción química.
Explica la ley de conservación de la materia en el contexto de una reacción química.
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¿Cuáles son los pasos sugeridos para balancear una ecuación química?
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¿Cómo se relacionan los electrones de valencia con las reacciones químicas?
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¿Qué ocurre en una reacción de oxidación y reducción?
¿Qué ocurre en una reacción de oxidación y reducción?
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Define el proceso de tanteo en el balanceo de ecuaciones químicas.
Define el proceso de tanteo en el balanceo de ecuaciones químicas.
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Explique la función de los coeficientes en una ecuación química balanceada.
Explique la función de los coeficientes en una ecuación química balanceada.
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¿Por qué es incorrecto que en una reacción se produzcan menos gramos de producto que de reactivo?
¿Por qué es incorrecto que en una reacción se produzcan menos gramos de producto que de reactivo?
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Describe cómo los átomos forman moléculas a través de enlaces covalentes.
Describe cómo los átomos forman moléculas a través de enlaces covalentes.
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¿Cuál es un efecto importante de un agente reductor en una reacción redox?
¿Cuál es un efecto importante de un agente reductor en una reacción redox?
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Study Notes
Reacciones químicas
- Una ecuación química representa una reacción con reactivos a la izquierda y productos a la derecha.
- La flecha en la ecuación indica la producción de productos a partir de reactivos.
- Es fundamental balancear las ecuaciones para cumplir con la ley de conservación de la materia.
Balanceo de ecuaciones
- Las ecuaciones químicas, a menudo, aparecen desbalanceadas, lo que significa que la cantidad de reactivos no coincide con la de productos.
- La ley de la conservación de la materia establece que la materia no se crea ni se destruye; solo se transforma.
- Para balancear, se cuentan los átomos de cada elemento en reactivos y productos, ajustando coeficientes según sea necesario.
- Un orden sugerido para balancear incluye metales primero, no metales, oxígeno y finalmente hidrógeno.
Reacciones de oxidación y reducción (redox)
- Las moléculas se forman mediante la interacción de electrones de valencia entre átomos.
- En reacciones redox, hay transferencia de electrones, afectando el número de oxidación de los elementos involucrados.
- El agente oxidante recibe electrones y se reduce; el agente reductor cede electrones y se oxida.
Aplicaciones de reacciones redox
- La generación de energía en pilas electroquímicas depende de reacciones redox.
- La electrólisis utiliza electricidad para provocar reacciones redox.
- En la combustión de gasolina y diésel, se producen reacciones de oxidación y reducción para liberar energía.
- Procesos de calefacción y calentadores generalmente reducen hidrocarburos a CO2 y agua.
- Las plantas convierten CO2 en azúcares a través de reacciones redox en la fotosíntesis.
- La respiración y el metabolismo dependen intensamente de cambios en los electrones.
Isótopos
- Los isótopos pueden ser estables (ej. carbono-13) o radiactivos (ej. uranio-235).
- Los isótopos radiactivos tienen aplicaciones en tratamiento de cáncer, diagnóstico, esterilización de insectos y arqueología.
- Isótopos comunes incluyen uranio-234, talio-203, plomo-207, iridio-191, potasio-39, zinc-67.
Tabla periódica
- La tabla periódica organiza elementos por número atómico, configuración de electrones y propiedades químicas.
- La valencia, indicada como número romano, muestra la cantidad de electrones de valencia; los elementos se agrupan en familias (A y B).
- Los periodos agrupan elementos con el mismo nivel de energía, reflejando la cantidad de orbitales.
- La masa molecular es la suma de las masas atómicas de los átomos que componen una molécula.
Masa Molecular y Masa Molar
- La masa molecular del agua (H₂O) se calcula sumando la masa atómica del oxígeno y el doble de la masa atómica del hidrógeno.
- Se expresa en unidades de masa atómica (uma).
- La masa molecular indica la cantidad de masa de una molécula, mientras que la masa molar representa la cantidad en gramos por mol de sustancia.
Interacciones Atómicas
- Los átomos interactúan mediante electrones de valencia, que se encuentran en la última capa de electrones.
- La electronegatividad (EN) es la capacidad de un átomo para atraer electrones; átomos más electronegativos forman enlaces más fuertes.
- La escala de Pauling clasifica la electronegatividad desde el francio (menos electronegativo) hasta el flúor (más electronegativo).
Tipos de Enlace
- Enlace Iónico: Formado generalmente entre un metal y un no metal, donde los electrones son transferidos, creando iones con cargas opuestas. Electronegatividad mayor a 1.7.
- Enlace Covalente: Atrae electrones compartidos entre átomos, lo que resulta en moléculas más estables.
Estructura Atómica
- El átomo se compone de un núcleo (protones y neutrones) y electrones que giran en orbitales.
- Los electrones de valencia son los que permiten la interacción y formación de moléculas.
- Los isótopos son átomos con el mismo número de protones pero diferente número de neutrones, pudiendo ser estables o radiactivos.
Tabla Periódica
- Los elementos están organizados por número atómico y propiedades químicas.
- Valencia: Número de electrones de valencia, indicado en columnas junto a la letra "A" o "B".
- Período: Filas de la tabla donde los elementos comparten el mismo nivel de energía.
Reacciones Químicas
- Se representan con ecuaciones que muestran reactivos a la izquierda y productos a la derecha.
- El balanceo de ecuaciones es esencial para cumplir con la ley de conservación de la materia; la masa total debe ser igual antes y después de la reacción.
- Para balancear se cuentan los átomos de reactivos y productos y se ajustan los coeficientes.
Oxidación y Reducción
- Los átomos forman moléculas mediante la transferencia de electrones de valencia, participando en reacciones de oxidación y reducción (redox).
pH y Acidez
- El pH mide la acidez o alcalinidad de una solución: pH < 7 es ácido; pH = 7 es neutro; pH > 7 es alcalino.
- Un ácido produce iones hidrógeno (H+), mientras que una base produce iones hidróxido (OH-).
Modelos Atómicos
- Modelo de Demócrito: Introdujo la idea de que la materia está formada por átomos indivisibles.
- Modelo de John Dalton: Estableció que los átomos de un elemento son iguales, pero diferentes a otros elementos.
- Modelo de Gilbert Lewis: Planteó que los electrones se ubican en posiciones que completan el octeto, teorizando sobre la valencia y la formación de enlaces en un modelo cúbico.
Isótopos
- Los isótopos son átomos que tienen el mismo número de protones pero diferente número de neutrones.
- Isótopos estables: Mantienen estabilidad en su núcleo (ejemplo: carbono-13).
- Isótopos radiactivos: Pierden estabilidad y se desintegran emitiendo radiación (ejemplo: uranio-235).
- Aplicaciones en la industria incluyen: tratamiento contra el cáncer, esterilización de insectos, diagnóstico radiológico, y identificación de fósiles.
- Isótopos comunes: uranio-234, talio-203, plomo-207, iridio-191, potasio-39, zinc-67.
Tabla Periódica
- Elementos ordenados por número atómico, configuración electrónica y características químicas.
- Valencia: Número de electrones de valencia, indicado por números romanos a la izquierda de "A" o "B".
- Familias: "A" agrupa elementos representativos, "B" agrupa metales de transición. Ej: Familia VA tiene 5 electrones de valencia.
- Periodos: Filas que indican el mismo nivel de energía; un elemento en el periodo 4 tiene 4 orbitales.
- Masa molecular: Suma de las masas atómicas de los átomos en una molécula.
- Número de oxidación: Indica cuántos electrones puede ceder o recibir un átomo.
Reacciones Redox
- Son procesos donde hay transferencia de electrones.
- Agente oxidante: Recibe electrones, número de oxidación disminuye.
- Agente reductor: Cede electrones, número de oxidación aumenta.
- Ejemplos de aplicaciones: generación de energía en pilas, electrólisis, reacción de combustibles, fotosíntesis y metabolismo.
pH
- El pH mide la acidez o alcalinidad de una solución.
- Ácidos: Sustancias que producen iones hidrógeno (H+).
- Bases: Sustancias que producen iones hidróxido (OH-).
- La escala de pH: 7 es neutro, menos de 7 es ácido, más de 7 es básico.
Modelos Atómicos
- Modelo de Demócrito: Introdujo la idea de que toda materia está compuesta por átomos indivisibles.
- Modelo de Dalton: Primer modelo científico, establece que los átomos de un elemento son idénticos y diferentes entre elementos.
- Modelo de Lewis: Propuso la valencia atomística y la regla del octeto.
- Modelo actual: Desarrollado por Schródinger y Heisenberg, se centra en la dualidad onda-partícula de los electrones.
Números Cuánticos
- Número cuántico principal (n): Identifica niveles de energía de electrones (hasta 7 niveles).
- Número cuántico azimutal (l): Indica la forma de los orbitales; subniveles s, p, d, f.
- Los electrones no se encuentran en órbitas predecibles, sino en probabilidades en orbitales.
Moléculas y Enlaces
- Una molécula se forma por la unión de dos o más átomos.
-
Tipología de enlaces:
- Enlace iónico: Transferencia de electrones entre un metal y un no metal.
- Enlace covalente: Compartición de electrones; puede ser polar o apolar.
- Enlace metálico: Átomos "maleables" que se deslizan unos sobre otros.
- La polaridad refleja la distribución desigual de electrones en enlaces covalentes.
Enlaces Químicos
- Unión de dos no metales mediante el compartimiento de electrones de valencia.
- Dos tipos de enlaces covalentes:
- Polar: Uno de los átomos es altamente electronegativo, creando un polo negativo y un polo positivo; electronegatividad entre 0.4-1.7.
- Apolar: Electrones distribuidos equitativamente, sin polos; electronegatividad menor a 0.4.
- Metálico: Unión entre metales, los electrones se dispersan entre átomos, formando bandas.
Electronegatividad
- Para calcular la electronegatividad, se resta la electronegatividad mayor de la menor.
- Ejemplo con agua:
- H= 2.1, O= 3.5; diferencia = 1.4, por lo tanto, enlace covalente polar.
Modelos de Enlace
- Modelo de Lewis: Representa átomos y electrones de valencia mediante símbolos y puntitos; muestra pares de electrones apareados.
- Modelo de Líneas: Expresa pares de electrones como líneas en lugar de puntitos, indicando distintas cantidades de electrones apareados.
Reacciones Químicas
- Proceso termodinámico donde reactivos interactúan para formar productos.
- Componentes de una reacción:
- Reactivos: Sustancias que cambian su composición.
- Productos: Resultado de la interacción de los reactivos.
-
Reacciones Redox: Transferencia de electrones que involucra oxidación y reducción.
- Agente oxidante: Recibe electrones, disminuye su número de oxidación.
- Agente reductor: Cede electrones, aumenta su número de oxidación.
Aplicaciones de Reacciones Redox
- Generación de energía con pilas electroquímicas.
- Electrólisis: inducir reacciones redox mediante electricidad.
- Reacciones de combustión en gasolina y diésel.
- Proceso de fotosíntesis en plantas.
Modelos Atómicos
- Modelo de Joseph Thompson (1904): Concepto del núcleo con electrones, visualizando como un "panqué con pasas".
- Modelo de Ernest Rutherford (1911): Núcleo positivo con protones, electrones en una nube negativa.
- Modelo de Niels Bohr (1913): Introducción de niveles de energía y órbitas estables para electrones.
- Modelo de Arnold Sommerfeld (1916): Modifica el modelo de Bohr, introduciendo subniveles y órbitas elípticas.
- Modelo de Erwin Schrödinger (1926): Electrones como ondas estacionarias; base del modelo cuántico actual.
- Modelo de James Chadwick (1932): Descubre el neutrón, fundamental para entender la fisión nuclear.
Modelo Atómico Actual
- Propuesto en los años 20 por Schrödinger y Heisenberg.
- Los electrones se comportan como ondas y partículas; ocupan orbitales con diversas formas.
- No se pueden predecir trayectorias específicas de electrones; se habla de probabilidades.
- El núcleo contiene protones y neutrones.
Números Cuánticos
- Primer número cuántico (n): Identifica niveles de energía (1-7).
- Segundo número cuántico (l): Describe la forma de los subniveles.
- Subniveles: s (2 electrones), p (6), d (10), f (14).
El átomo
- El átomo es la partícula más pequeña de la materia, indivisible en partículas más simples.
- Compuesto por dos partes: el núcleo (protones y neutrones) y los orbitales (donde giran los electrones).
- En su estado neutro, el átomo tiene igual número de protones (carga positiva) y electrones (carga negativa).
- Interacción entre átomos forma moléculas; átomos idénticos forman elementos y átomos distintos forman compuestos.
Electrones de valencia y formación de iones
- Electronestá en la última órbita, conocido como "orbital de valencia".
- Los iones se forman cuando un átomo modifica su número de electrones:
- Catión: pierde un electrón, carga positiva.
- Anión: gana un electrón, carga negativa.
- Iones opuestos se atraen electrostáticamente, formando moléculas iónicas, como el NaCl.
Moléculas e isotopos
- Una molécula se forma por la unión química de dos o más átomos.
- Isótopos estables mantienen estabilidad nuclear, mientras que los radiactivos se desintegran.
- Usos de isótopos incluyen: tratamiento contra el cáncer, esterilización, diagnóstico de imagen y reactores nucleares.
Tabla periódica
- Elementos dispuestos por número atómico, configuración electrónica y características químicas.
- La valencia y familias agrupan elementos con electrones de valencia similares: "A" para elementos representativos, "B" para metales de transición.
- Los periodos agrupan elementos con el mismo nivel de energía.
Ecuaciones químicas
- Representan reacciones con reactivos a la izquierda y productos a la derecha (ejemplo: A + B → C + D).
- Deben balancearse según la ley de conservación de la materia, donde la masa total de los reactivos debe igualar a la de los productos.
- Balanceo por tanteo: ajustar coeficientes hasta igualar átomos de reactivos y productos.
Reacciones redox
- Formación de moléculas por interacción de electrones de valencia.
- En reacciones covalentes, los átomos pueden "prestar" o "recibir" electrones para lograr estabilidad.
Modelo atómico actual
- Desarrollado por Erwin Schrödinger y Werner Heisenberg en los años 20.
- Electrones exhiben dualidad onda-partícula y se encuentran en orbitales de forma variada.
- Los números cuánticos describen propiedades de electrones:
- "n" principal: nivel de energía.
- "l" secundario: forma de orbitales (s, p, d, f).
- "m" magnético: orientación de orbitales.
- "s" o spin: dirección de rotación de electrones.
Números cuánticos
- El número cuántico principal (n) indica niveles donde se agrupan electrones.
- El número cuántico secundario (l) define la forma de los orbitales: s (2 electrones), p (6), d (10), f (14).
- El número cuántico magnético (m) indica la orientación del orbital en el espacio 3D.
- El número cuántico de spin (s) muestra la dirección del giro del electrón: +1/2 o -1/2.
Principio de exclusión de Pauli
- En cada subnivel, puede haber como máximo dos electrones con giros opuestos.
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