Inducción a Química General - UDA
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COMPLEJO TECNOLÓGICO DE APRENDIZAJE Inducción a Química General Tutores Académicos: Erika Araya F. / Davor Zaro G.
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COMPLEJO TECNOLÓGICO DE APRENDIZAJE
Inducción a Química GeneralTutores Académicos: Erika Araya F. / Davor Zaro G.
1ª Unidad
CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE LA QUÍMICA
Objetivo
ENTENDER LOS CONCEPTOS GENERALES DE LA QUÍMICA
Estructura de la Materia
Átomo
Núcleo
Protones
Número Atómico
Neutrones
Número Másico
Nube Electrónica
Electrones
equivalen equivalen
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Propiedades del Átomo
Todos los átomos del mismo elemento son similares entre sí
y diferentes de los átomos de otro elemento.
Un compuesto resulta de la combinación de átomos de dos o
más elementos, en una determinada proporción numérica.
La separación y unión de átomos sólo se realiza en las
reacciones químicas.
En estas reacciones, ningún átomo se crea o se destruye, ni
se convierte en un átomo de otro elemento.
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Partículas Fundamentales del Átomo
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Número atómico y Número másico
El numero atómico (Z) nos indica cuantos protones tiene el átomo
en el núcleo.
El numero másico (A) es la suma de los número de protones y
neutrones que posee en total.
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Moléculas
Son unidades o agrupaciones independientes de la materia, de carga
neutra, que esta formada por dos o mas átomos de un mismo o
distintos elementos.
La masa molecular, es la suma de las masa atómicas en una
molécula.
Iones
Un ión es una unidad de materia formada por uno o más
clase de átomos, que puede tener carga positiva, catión, ó
carga negativa, anión.
Mol
Un mol representa la cantidad de masa contenida en
𝟔, 𝟎𝟐𝟐𝒙𝟏𝟎𝟐𝟑 moléculas de sustancia.
sustancia medida
en 1mol
número de Avogadro (Na)
O 6,022・1023 átomos de O
Na+ 6,022・1023 iones de Na+
NaCl 6,022・1023 partículas de NaCl
H2O 6,022・1023 moléculas de H2O
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La Materia: Mezclas y Sustancias
MATERIA
Sustancia puras
Elementos Compuesto
Mezcla
Heterogéneo
Coloides Suspensión
Homogéneas o Soluciones
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Sustancias Puras:
Es una forma de la materia que tiene una composición definida (constante)
y propiedades características.
No pueden ser separada en otras clases de materia por ningún proceso
físico. (Elementos o compuestos)
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Mezclas y Sustancias
Una mezcla:
Es una combinación de dos o más sustancias en la cual dichas
sustancias conservan sus propiedades características. Las
mezclas no tienen una composición constante.
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Mezclas y Sustancias
Mezclas Homogéneas:
Son mezclas cuyos componentes se encuentran distribuidos de
manera uniforme o en una fase y no se pueden distinguir a simple
vista.
Se denominan también Diluciones Químicas, ya que se encuentran
formadas por soluto y un disolvente.
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Mezclas y Sustancias
Mezclas Heterogéneas:
En ellas se pueden observar a simple vista o con instrumentos delaboratorio los componentes que la constituyen, porque estos sedistribuyen en forma irregular o en fases.
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Mezclas y Sustancias
Suspensiones:
Son mezclas en donde una sustancia o partícula es visible en una
solución, porque esta no se disuelve en un medio líquido o
solvente.
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Mezclas y Sustancias
Coloides:
Son mezclas que poseen partículas muy pequeñas, que sólo son
vistas con un buen microscopio electrónico, se encuentran en
constante movimiento y choque entre ellas en el medio que las
contiene.
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Mezclas y Sustancias
Los elementos:
Sustancias puras simples que están formadas por una sola clase
de átomos y con las mismas propiedades químicas.
A las sustancias formadas por moléculas compuestas por
átomos iguales también se les considera elementos, por
ejemplo el oxígeno gaseoso, oxígeno molecular o dioxígeno.
Mezclas y Sustancias
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Los compuestos:
Son sustancias formadas por la unión de dos o más elementos de
la tabla periódica en proporciones fijas.
Se pueden separar en sustancias más simples por métodos
químicos. Ejemplo, el agua es una sustancia pura, pero si la
sometemos a electrólisis la podemos separar en los elementos
que la forman, el oxígeno y el hidrógeno.
Mezclas y Sustancias
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Tabla Periódica
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Objetivo
Conocer la tabla periódica, su estructura y la
información que esta nos otorga.
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Tabla Periódica
Tabla Periódica
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Tabla Periódica
Grupos
Períodos
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Tabla Periódica
Configuración Electrónica
Distribución de los electrones en el átomo : “NÚMEROS CUÁNTICOS”
Los electrones están organizados en capas, subcapas y orbitales. Cada nivel
viene identificado por un número cuántico. Se puede apreciar en los
siguientes esquemas
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Configuración Electrónica
Número Cuántico Principal (n)
• Indica el nivel de energía y determina el tamaño de las órbitas.
• Su valor puede ser cualquier número natural mayor que 0 (1, 2,3...)
• Dependiendo de su valor, cada capa recibe como designaciónuna letra.
Número Cuántico Secundario (l)
• Identifica al subnivel de energía del electrón y se le asocia a laforma del orbital.
• Su valor depende del número cuántico principal n, pudiendovariar desde 0 hasta (n-1).
• Si l=0 s, l=1 p, l=2 d, l=3 f…
Configuración Electrónica
Número cuántico magnético (m)
• Describe las orientaciones espaciales de los orbitales. Sus valoresson todos los enteros del intervalo (-l,+l) incluyendo el 0.
• Si el valor de l es 2, las órbitas podrán tener 5 orientaciones en elespacio, con los valores de m -2, -1, 0, 1 y 2.
Número cuántico de espín (s)
• Describe el giro del electrón en torno a su propio eje.
• Cada electrón, en un orbital, gira sobre si mismo y los valores que puede tomar el número cuántico de spin son -1/2 y +1/2.
Configuración Electrónica
REPRESENTACIÓN SIMBÓLICA DE LOS ORBITALES
Para referirnos a un determinado orbital, habrá que
indicar en qué capa y subcapa está. Para ello se indica
el número de la capa seguido de la letra
correspondiente en la subcapa. El número de
electrones que contiene la subcapa (puede estar llena
o no) se coloca a continuación como superíndice.
Ejemplos:
Configuración Electrónica
Principio de exclusión de Pauli:
Los electrones tienden a la máxima estabilidad, y esto se consigue
cuando tienen la menor energía posible.
Regla de Möller:
Resume el orden de energía de los orbitales y nos indica cuáles serán
ocupados antes.
Tabla periódica
b
CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
Ejemplos:
H (Z=1). Tiene un solo electrón, que irá al orbital 1s. Así : H :
1s1
He (Z = 2): 1s2
Li (Z = 3): 1s2 2s1
C (Z = 6): 1s2 2s2 2p2
Rb (Z = 37): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1
→ 1s2 2s2 p6 3s2 p6 d10 4s2 p6 5s1
Tabla Periódica
PROPIEDADES PERIÓDICAS
Radio atómico:
El radio de un átomo viene marcado por el tamaño de la corteza
electrónica. Depende básicamente de dos factores, por orden de
importancia:
1. El número de capas (n) que posea el átomo: A mayor nº de capas,
mayor será el radio del átomo.
2. La atracción que sufran los electrones por parte del núcleo: Si los
electrones externos están muy atraídos por el núcleo, se acercarán
más a este, con lo que el átomo tendrá menor tamaño que otro con
menor atracción.
Energía de ionización (E.I.)
Es la energía que hay que suministrar a un átomo del
elemento en estado gaseoso para arrancar su electrón más
externo (de su última capa).
Tabla Periódica
Afinidad electrónica (A.E.)
Energía que desprende un átomo del elemento en estado
gaseoso al captar un electrón en su última capa.
Tabla Periódica
Electronegatividad
Cuando los átomos se unen para formar moléculas o
redes iónicas, intercambian o comparten electrones de
sus capas externas. La electronegatividad es la
tendencia que tienen los átomos a atraer hacia su
núcleo estos electrones compartidos.
Tabla Periódica
Soluciones
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Objetivos
1. Distinguir los distintos tipos de disoluciones acuosas
2. Clasificar las disoluciones de acuerdo a la
solubilidad del soluto en el solvente
3. Identificar los factores que afectan a la solubilidad
de un soluto en un disolvente
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¿Qué son las disoluciones acuosas?
Disoluciones o Soluciones
Concentración es la cantidad de soluto que contiene una solución.
Para concentrar una solución, se debe agregar más soluto.
Para diluir una solución, se debe agregar más solvente.
La concentración puede expresarse cuantitativamente, a través de
diferentes unidades, ya sea para:
sln = solución ste = solvente sto = soluto
Disoluciones
Sólidas Líquidas Gaseosas
1.- Tipo de Disolución
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Soluciones acuosas
➢ Este tipo de disoluciones son las que más abundan.
➢ Esto se atribuye a la naturaleza y propiedades
del agua como disolvente universal.
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DISOLUCIONES
NO SATURADAS SATURADAS SOBRESATURADAS
2.- Por tipo de concentración
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Solubilidad
Es una propiedad característica del Soluto y Disolvente
La máxima cantidad en gramos de soluto que puede disolverse en 100 g de un
disolvente a una temperatura determinada.
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Disoluciones o SolucionesUNIDADES FÍSICAS
Porcentaje Peso-Peso
Masa (g) de soluto en 100 gramos de solución % Τ𝑝 𝑝 =𝑔𝑟 𝑠𝑡𝑜
𝑔𝑟 𝑠𝑙𝑛∗ 100
Porcentaje Peso-Volumen
Masa (g) de soluto en 100 mL de solución % Τ𝑝 𝑣 =𝑔𝑟 𝑠𝑡𝑜
𝑚𝐿 𝑠𝑙𝑛∗ 100
Porcentaje Volumen-Volumen
Volumen (mL) de soluto en 100 mL de solución % Τ𝑣 𝑣 =𝑚𝐿 𝑠𝑡𝑜
𝑚𝐿 𝑠𝑙𝑛∗ 100
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Trabajo en Clases
Desarrolle:
1. ¿Cual es %p/p de una solución que se prepara disolviendo 20g de NaCL en
250g de agua?
2. ¿Cuál es el %p/v de NaCl en una solución que contiene 15g de soluto en
120 mL de solución?
3. ¿Cuántos gramos de agua se necesitan para mezclar 30 g de nitrato de
sodio(NaNO3) y obtener una disolución al 25% en peso?
4. Calcular el volumen necesario del cloro líquido para que esté en 12% en
volumen en una disolución con 1 kg de agua
5. Calcular el volumen de alcohol etílico que hay en una botella de 750 ml
de wisky cuya etiqueta indica que su concentración en volumen es del 40%.
Disoluciones o Soluciones
UNIDADES QUÍMICAS
Molaridad
Moles de soluto en 1 L de solución 𝑀 =𝑛𝑠𝑡𝑜
𝑉 𝐿 𝑠𝑙𝑛
Molalidad
Moles de soluto en 1 kilo de solvente 𝑚 =𝑛𝑠𝑡𝑜
𝐾𝑔𝑠𝑡𝑒
𝑛 𝑀𝑜𝑙𝑒𝑠 =𝑚𝑎𝑠𝑎
𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟𝑑 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 =
𝑚𝑎𝑠𝑎
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛
1. Calcule la molaridad de las disoluciones acuosas siguientes:
a) 10,5 g de Mg(NO3)2 en 250 mL de disolución
b) 12,5 g de CuSO4 en 600 mL de disolución
R: a) 0,284 M b) 0,13 M
2. Calcule la molalidad de cada una de las disoluciones siguientes:
a) 10,5 g de benceno (C6H6) disuelto en 18,5 g de tetracloruro de
carbono (CCl4)
b) 4,15 g de NaCl disuelto en 0,250 L de agua.
R: a) 7,27 m b) 0,284 m
Trabajo en Clases
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