Química Notas PDF

# Quimica ## Clasificación de la materia La materia se puede clasificar en 2 grandes elementos: - **Sustancias Puras** - Formadas solo por un tipo de componente - Son los elementos - No se pueden descomponer en otras mas sencillas - Formadas por átomos iguales - Se encuentra e...

# Quimica ## Clasificación de la materia La materia se puede clasificar en 2 grandes elementos: - **Sustancias Puras** - Formadas solo por un tipo de componente - Son los elementos - No se pueden descomponer en otras mas sencillas - Formadas por átomos iguales - Se encuentra en la tabla periódica - También pueden ser Compuestos en cantidades iguales - **Mezclas** - Están formadas por dos componentes o mas pero en proporción variable - Conservan sus propiedades que ayuda que se puedan separar en procesos físicos - **Homogeneas**: Solo se observa una fase (aire) - **Heterogeneas**: Dos fases o mas (mayonesa) ## Solución Una solución es una mezcla homogénea - **Soluto** - **Solvente** - **Concentración** - **Dilvida**: Se observa transparente - **Concentrada**: Mayor cantidad de soluto - **Saturada**: La mayor cantidad de soluto que se puede disolver en una temperatura dada - **Sobresaturada**: Más cantidad de soluto de lo que se puede disolver ## Estructura Atomica - **Atomo**: El átomo es una partícula muy pequeña que conserva las propiedades de un elemento - **Modelo atómico de Bohr**: Osistema planetario - **Número atómico (Z)** = Número de protones P+ - **Número de masa (A)** = Suma de protones y de neutrones - **Número de e-** = Número de protones P+ - **Isotopos** - Átomos de un mismo elemento que tienen el mismo número de protones pero distinto número de neutrones - **Protio** - **Deuterio** - **Tritio** - **Número de n = A-Z** ## Radioactividad Fenómeno donde los núcleos de los átomos se desintegran y emiten radiaciones de energía - **Henri Becauerel**: descubre la radioactividad - **Los esposos curie**: investigan la radioactividad y descubren el Uranio y radio - **Fisión Nuclear**: - Se utiliza para generar electricidad apartir de matereales radioactivos - Separación de núcleos - **Fusión Nuclear** - Se presenta unicamente a temperaturas muy altas - unión del núcleo ## John Dalton: Teoria Atomica de la Materia. El átomo es una partícula muy pequeña que conserva las propiedades de un elemento - Los elementos quimicos estan formados por átomos - Los átomos de un mismo elemento tienen propiedades iguales - Un compuesto químico se forma por la combinación de átomos en una relación de números enteros - Las reacciones químicas son un reacomodo de los átomos ## Modelo Cuántico | Subnivel | Número de electrones | Orbital | |---|---|---| | s | 2 | 1 orbital | | p | 6 | 3 orbital | | d | 10 | 5 orbital | | f | 14 | 7 orbital | - Cada subnivel de energía se divide en orbitales - Un orbital es la región del átomo donde existe la mayor posibilidad de hayar un electrón ## Configuración electronica Representación de la manera en la que los electrones se van acomodando en los Subniveles de energia - 1s² - 2s² 2p⁶ - 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ - 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ - 5s² 5p⁶ 5d¹⁰ 5f¹⁴ - 6s² 6p⁶ 6d¹⁰ 6f¹⁴ 7s² 7p⁶ - 7s² 7p⁶ ## Tabla Periodica | | No metales | Metales | Semimetales o metaloides | |---|---|---|---| | 1 | H | | | | 2 | He | | | | 3 | Li | Be | | | 4 | B | C | N | | 5 | | O | F | | 6 | | | Ne | | 7 | Na | Mg | | | 8 | | Al | Si | | 9 | | P | | | 10 | | S | Cl | | 11 | | | Ar | | 12 | K | Ca | | | 13 | | Sc | Ti | | 14 | | V | Cr | | 15 | | Mn | Fe | | 16 | | Co | Ni | | 17 | | Cu | Zn | | 18 | | Ga | Ge | | 19 | | | As | | 20 | | | Se | | 21 | | | Br | | 22 | | | Kr | | 23 | Rb | Sr | | | 24 | | Y | Zr | | 25 | | Nb | Mo | | 26 | | Tc | Ru | | 27 | | Rh | Pd | | 28 | | Ag | Cd | | 29 | | In | Sn | | 30 | | | Sb | | 31 | | | Te | | 32 | | | I | | 33 | | | Xe | | 34 | Cs | Ba | | | 35 | | Hf | Ta | | 36 | | W | Re | | 37 | | Os | Ir | | 38 | | Pt | Au | | 39 | | Hg | Tl | | 40 | | Pb | Bi | | 41 | | | Po | | 42 | | | At | | 43 | | | Rn | | 44 | Fr | Ra | | | 45 | | Rf | Db | | 46 | | Sg | Bh | | 47 | | Hs | Mt | | 48 | | Ds | Rg | | 49 | | Cn | Uut | | 50 | | Fl | Uup | | 51 | | Lv | Uus | | 52 | | Uuo | | | 53 | | | | | 54 | | | | - **Metales**: Brillo, duros, dúctiles y maleables, buenos conductores del calor y de la electricidad. Tienen puntos de fusión y de ebullición elevados. Casi todos son sólidos - **Semimetales o metaloides**: Sólidos, son duros, pero no tenaces. Con brillo metálico, Semiconductores. - **No metales**: Sin brillo, presentan alotropía, no son duros, ni ductiles, son fragiles, malos conductores de Calor y de la electricidad. Tres estados de agregacion ## Propiedades periódicas - **Electronegatividad**: Propiedad para atraer electrones (No métalicos) - **Energía de ionización**: Energía necesaria para arrancar aun electrón de valencia - **Afinidad electrónica**: Energía liberada cuando un electron ingresa a la capa de valencia - **Radio atómico**: Distancia media entre dos nucleos enuna molécula diatomica ## Estructura de Lewis - **Electrones de valencia**: Representaciones de los electrones de valencia mediante puntos o cruces: se ubican en el uitimo nivel de energia e intervienen en la formación de enlaces - **Enlaces quimicos**: El numero de oxidación nos dice los electrones que pueden formar enlaces: Todos los atomos buscan completar 8 electrones ## Enlaces quimicos - **Enlace covalente no polar u homopolar**: Diferencia entre Oy 0.5. No métalicos iguales - H₂ - O₂ - N₂ - Cl₂ - **Enlace covalente polar o heteropolar**: Diferencia entre 0.5 y 1.7. Compuestos no metalicos diferentes - HCl - H₂O - NH₃ - **Enlace covalente coordinado o**: Solo un no metalico aporta el par de electrones para formar el enlace - H₂S0₄ - **Enlace ionico o electro valente**: Se forma por una combinación de un No Metal y un Metal - NaCi - KBr - Cao - **Enlace metalico**: Diferencia entre Oy 0.5, los electrones se encuentran libres - CU - fe - Bronce(cutsn) - Laton (cutzn) ## Compuestos Quimicos - **1**: Carga eléctrica - **NO3**: Subindice - **Oxidos metalicos o básicos**: Metal⁺ + Oxigeno² - Oxido de calcio:Cao - Oxido férrico Fe₂O₃ - Óxido ferroso: FeO - **Óxidos no metalicos o ácidos**: No metalt + Oxigeno² - Dioxido de Carbono: CO₂ - Trioxido de azufre:SO₃ - Anhidrido Carbonoso: CO - **Hidroxidos o bases**: Metal⁺ + OH- - Hidroxido de aluminio: Al(OH)₃ - Hidroxido de cobre (II) Co (OH)₂ - Oxido metalico + Agua-hidroxido o base - CaO+H₂O→ Ca(OH)₂ - **Sal binaria**: Metal⁺ + No metal - Cloruro de sodio: NaCI - metalt acido-b Sal + H2 - Fe + HCl - FeCl₂ + H₂ - **Oxisal**: Metal⁺ + No Metal⁻ + Oxigeno² - Bromuro de potasio: KBr - base + Acido - salt H₂O - NaOH + HCl -D NaCl + H₂O - **Hidracido**: H⁺ + No metal⁻ - Nitrato de mercurio (I): Hg NO₃ - Sulfato de sodio: Na₂SO₄ - Acido Clorhidrico HCI - Sulfuro de hidrogeno: H₂S - **Oxiacido**: H⁺ + No metal⁺ + O⁻² - Acido nitrico HNO₃ - Acido Sul forico: H₂SO₄ - Oxido no metalico + Aqua Oxiacido - NO₂ + H₂O HWO₃ + NO ## Masa Molar Es la suma de las masas atomicas de todos los atomos que forman parte del compuesto - ¿Cual es la masa molar del H₂S? Considera las masas atomicas, H=1, S=32 - H₂S - H=1x2=2 - S= 32 x 1 = 32 - 34 uma o 34g/mol - Calcula la masa molar de Ca(HCO₃)₂ - Ca=40 H=1 C = 120=16 - Ca = 40 x1 = 40 - H = 1x2 = 2 - C = 12x2 = 24 - O=16x6 = 96 - 162 g/mol ## MOL MOL es la unidad química que se usa para medir la cantidad de sustancia. Numéricamente es igual a la masa molar de una sustancia expresada en gramos, contiene 6.022x10²³ átomos, iones o cualquier otra unidad química - n = número de moles - m = masa en g - MM = masa molar en g/mol - *Calcula la cantidad de gramos equivalentes a medio mol de hidroxido de calcio* - m= nomm - Ca(OH)₂ - Ca=40 0=16 H=1 - Ca = 40 x1= 40 - O=16x2=32 - H = 1x2 = 2 - 74g/mol - m=n.mm - m=.5m01.74g/mol - m=37g - *Se tiene un trozo de hierro Oxidado, despues de lijar una parte de el se obtuvieron 80 gramos de fe₂O₃ ¿Cuantos moles se obtuvieron de el?. Considera Fe = 56 y 0=16* - m - n=mm - fe₂O₃ - Fe = 56 x 2 = 112 - O= 16 X 3 = 48 - 160/800 - 160 - n= 0.5 mol ## Unidad 2. Quimica ### Agua #### Propiedades físicas - Punto de ebullición a 1atm - 100°C - Punto de fución a 1atm - 0°C - Densidad a 4°C - 1g/ml - Se expande al congelarse debido a los puentes de hidrogeno) - Capacidad calorifica -I cal/goc. - Viscosidad baja (fluye facilmente) #### Propiedades Químicas - Enlace covalente polar - Presenta Puentes de hidrogeno - PH = 7 sustancia neutra - Estructura tetraedrica con geometria angular - No conduce electricidad - Disuelve a muchas sustancias ### Contaminación de Agua - **Contaminantes fisicos**: Sólidos flotantes, calor, espumas, minerales extraños (rocas, vidrio grasas, aceites, petróleo, etc) - **Contaminantes Químicos**: Sales, ácidos (H₂s) y bases (NaOH), gases como el co₂, metales pesados como Hg, Cd, Cr, Pb, As+3, F; Plaguicidas. - **Contaminantes biológicos**: bacterias, virus, protozarios, hongos, insectos, partes de organismos o secreciones de ellos, algas, lirios acuaticos. Pueden provocar enfermedades en los Seres humanos y el resto de los seres vivos ### Tratamiento del agua - **Primario**: Fisico - **Secundario**: Biológico - **Terciario**: Químico ### Acidos y bases - **Los ácidos** son sustancias agrias, corrosivas con el metal y con la piel, liberan H₂ al reaccionar con metales, el papel tornasol cambia de azul a rojo - **Las bases** son sustancias amargas, de apariencia jabonosa, Son Causticas con la piel, con los anhidricos producen sales y agua, cambian de papel tornasol de rojo a azul ## Teorias ácido-Base - **Arrhenius** - **Acido**: Al disolverse en agua libera iones hidrógeno (H+). HBr, H₂S, HNO₃, H₂SO₄, H₃PO₄, CH₃COOH - **Base**: Sustancia, que al disolverse libera iones (-OH)_. NaOH, LiOH, Mg(OH)₂, AI (OH)₃ - **Brönsted-Lowry** - **Acido**: Dona iones protón (H+). NH₄⁺, H₂O (anfótero), HCl, H₂S - **Base**: Acepta un protón. NH₃, H₂O (anfótero), "OH, -NH₂ - **Lewis**: - **Acido**: Capaz de aceptar un par de electrones. AlCl₃, 6aBr₃, BH₃ - **Base**: Sustancia capaz de donar un par de electrones. NH₃ H₂O :OH C ## Escala del PH | | | |---|---| | 1 | | | 2 | | | 3 | | | 4 | | | 5 | | | 6 | | | 7 | Neutral | | 8 | | | 9 | | | 10 | | | 11 | | | 12 | | | 13 | | | 14 | | - **Ácido**: Ácidos Fuertes - Ácidos débiles - **Alcalino**: Bases débiles - Bases Fuertes ## Reacción de Neutralizacion - Acido + Base - Sal + Agua - HCI + NaOH - NaCl + H₂O - NHCL VHCL = NNaOH. UNAOH - MHCL UHCL = MNGOH WaOH - M= soluto - ✓solución ## Acidos y bases fuertes y débiles - Acidos y bases fuertes: Sustancias que al disolverse se disocian en sus iones completa o casi completamente - **Acidos Fuertes**: HCl, H₂SO₄, HBr, HNO₃, HI, HCIOY - **Bases fuertes**: KOH, Na OH, LI OH, NaNH₂ - Acidos y bases, debiles: Sustancias que, al disolverse, no se disocian completamente en sos lones - **Acidos débiles**: CH₃, COOH, H₂CO₃, HCIO, HF - **Bases debiles**: NH₃, Fe(OH)₃, NHY OH, Mg(OH)₂ ## Solución Reguladora o buffer Es una solución cuyo objetivo es mantener constante su PH, a pesar de adicionar ácido, base o diluir la solución. Puede estar formada por un ácido débil y su base conjugada, o una base debil y su ácido conjugado. - NH₃ Y. NHY CI - Base debil y su ácido conjugado fuerte - CH₃COOH y Acido debil y su base conjugada fuerte CH₃COO-