UNIDAD 1 QUIMICA.pdf

7/21/2019 UNIDAD 1 QUIMICA.pdf

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Es una ciencia natural que estudia la materia:

su constitucin, sus propiedades qumicas yfsicas, los cambios qumicos y fsicos queesta experimenta, su comportamiento y leyes

que la rigen.

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QUMICA
https://www.youtube.com/watch?v=KKzpOpqe4Rs


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Interpretar claramente el concepto de qumica y su gran

importancia en el campo de la industria.

Comprender todo lo relacionado a la materia (estructura,componentes, propiedades, etc.) Aprender a diferenciar las propiedades de la materia y su

estructura. Explicar las relaciones que encontramos entre materia y energa. Aprender a interpretar las reacciones que se generan entre los

cuerpos y las leyes que las rigen. Comprender los fenmenos que se producen y que de cierta

forma modifican de un modo permanente las propiedades de la

materia. 3

OBJETIVOS DE LA

QUMICA


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Operaciones Fundamentales de la Qumica: Laqumica ha descubierto operaciones o procedimientos experimentales paraun mejor estudio de la composicin y estructura de la materia que ser muy tilpara descomponer los materiales conocidos para hallar sus componentes ms

sencillos. Las operaciones ms fundamentales de la qumica son:

Anlisis

Suele ser la simplificacin, descomposicin o desintegracinde los materiales que son comnmente conocidos parainvestigar los componentes ms sencillos de una muestraqumica.

Sntesis Esta operacin es totalmente contraria al anlisis. La sntesis

consiste en formar una sustancia partiendo de los elementosq lo componen.


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RELACIN DE LA QUMICA CONOTRAS CIENCIAS


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LA QUMICA QUE NOS

RODEA

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La qumica de la mano con otras ciencias nos brindar muchos

beneficios; dichos beneficios son:Nos permite la conservacin de los alimentos.Muy importante para nuestra salud (medicamentos) y para

una mejor calidad de vida.

Tambin tiene fines estticos (labiales, esmaltes, etc.) La qumica se utiliza para la elaboracin de material de

construccin.

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BENEFICIOS DE LA

QUMICA


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Es todo material nocivo o perjudicial, que

durante su fabricacin, almacenamiento,transporte o uso, puede generar o desprenderhumos, gases, vapores, polvos o fibras de

naturaleza peligrosa, ya sea explosiva,inflamable, txica, infecciosa, radiactiva,corrosiva o irritante en cantidad que tenganprobabilidad de causar lesiones qumicas y daos

a personas, instalaciones o medio ambiente. 8

RIESGOS DE LA QUMICA


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Actividad docente y de investigacin en

laboratorios. Tareas de soldadura. Operaciones de desengrase. Operaciones de fundicin. Destilaciones, rectificaciones y extracciones. Limpieza con productos qumicos.

ACTIVIDADES QUE

NOS EXPONEN ARIESGOS QUMICOS

Mantener la cantidad almacenada al mnimo

operativo. Considerar las caractersticas de peligrosidad de

los productos y sus incompatibilidades. Agrupar los de caractersticas similares. Separar los incompatibles. Aislar o confinar los de caractersticas

especiales. Comprobar etiquetados. Llevar un registro actualizado de productos

almacenados. Emplear armarios de seguridad.

NORMAS PARA

REDUCIR RIESGOSQUMICOS

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LA QUMICA Y EL MEDIO

AMBIENTE


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MATERIALES PELIGROSOS:HAZMAT

Los accidentes ms comunes en el laboratorio, derivados de la utilizacin dereactivos son:

* Quemaduras qumicas.* Lesiones en la piel y los ojos por contacto con productos qumicamente agresivos.* Intoxicacin por inhalacin, ingestin o absorcin de sustancias txicas.* Incendios, explosiones y reacciones violentas.* Exposicin a radiaciones perjudiciales

Un Material Peligroso es cualquier sustancias quepueden estar en estado slido, lquido o gaseoso, y

que tienen las caractersticas de causar daos a la

salud, los bienes, y/o al medio ambiente.

Esa sustancia o puede ser un producto qumico,agente fsico, o biolgico (organismos vivientes).


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MTODO CIENTFICO

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EJEMPLOS MTODO

CIENTFICO

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a) Observacin: Una manzana cay de un rbol. Porqu los objetos caen?b) Hiptesis: Debe haber algo que lo atraiga hacia el centro de la Tierrac) Experimentacin: "Lanzar una piedra, una pluma, una hoja y un zapato repetidas

veces, para analizar qu sucede".d) Conclusin: A mayor masa, mayor es la velocidad con la que los objetos caen".

La ley que tiene que ver con este fenmeno es la "Ley de la gravitacin universal".

Me siento en el sof dispuesto a ver un rato la televisin y al apretar el control remoto paraencender, la televisin no se enciende. Repito la operacin tres veces y nada.

a) Observacin: La tele no se enciende. El control remoto no funciona porque las pilas estnagotadas.b)Hiptesis: La solucin consiste en poner pilas nuevas. Prediccin de resultados: Si cambio

las pilas la televisin encender.c)Experimentacin: Quito las pilas antiguas y pongo nuevas. La televisin enciende.d) Conclusin: Se confirm la hiptesis.


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MATERIA

Es todo lo que posee masa y ocupa unlugar en el espacio.Los cambios que la materiasufre involucra ganancia oprdida de energa.

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Es la capacidadpara hacer untrabajo.

ENERGA

Es la porcinlimitada demateria conforma

determinada.

CUERPO

ENERGA Y CUERPO


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Es una forma de materia que tiene una composicindefinida (constante) propiedades y caractersticas.Ejemplos: El agua, El amoniaco, el azcar (sacarosa), el

oro, y el oxigeno.

Las sustancias difieren entre si en su composiciny pueden identificarse por su apariencia, olor,sabor y otras propiedades.

SUSTANCIA

Es una combinacin de dos o mas sustancias en la cual las

sustancias conservan sus propiedades caractersticas.

Ejemplos: El Aire, las bebidas gaseosas, la leche y el cemento. Las mezclas no tienen una composicin constante, por tanto,

las muestras de aire recolectadas de varias ciudades

probablemente tendrn una composicin distinta debido a

sus diferencias en altitud y contaminacin, entre otros

factores.

MEZCLA

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Compuesto, son sustancias que estn formadas por dos o ms elementos ypueden descomponerse por medios qumicos. Ej. NaCl (Sal)

Elemento, son sustancias simples que no se descomponen por mediosqumicos. Ej. Au (Oro)

Presenta una composicin fija, no puede separarse por medios fsicos y sutemperatura permanece constante durante el cambio de estado. Seclasifican en sustancia pura simple y sustancia pura compuesta

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CLASIFICACIN DE LA

MATERIA: SUSTANCIAS PURAS


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Una mezcla est formado por dos o ms sustancias, porejemplo H2O ms NaCl (dos sustancias); por tanto secaracteriza por tener composicin variable, puedensepararse por medios fsicos y sutemperatura es variabledurante el cambio de estado. Se puede dividir en mezclashomogneas y heterogneas

Mezclas Homogneas (soluciones) estnformadas por dos o ms componentes ypresentan una sola fase. Ej. Agua potable o

aire

Mezclas Heterogneas estn formados por doso ms componentes y presentan dos o msfases. Ej. Agua y aceite 21

CLASIFICACIN DE LA

MATERIA: MEZCLAS


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CMO LO

CLASIFICARA?


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Un sistema material es un elemento o conjuntos de elementosque se asla imaginariamente para facilitar su estudio, por Ej.Recipiente con sal disuelta en aguaMezcla de agua y alcoholRecipiente con hielo y agua

Los sistemas estn formados por fases, si son homogneos poruna sola fase, si son heterogneos pueden tener dos, tres,cuatro o mltiples fases.

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SISTEMA MATERIAL


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EJEMPLOS

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Cada material o sustancia tiene un

conjunto de propiedades, caractersticasque le dan su identidad nica. Laspropiedades de las sustancias se

clasifican como fsicas o qumicas.

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PROPIEDADES DE LA MATERIA


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Son aquellas que pueden ser apreciadas por medio de lossentidos.

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PROPIEDADESORGANOLPTICAS

COLOR: Se puede distinguir por: Transparencia, la luz atraviesa la sustancia y llega as a nuestros ojos. Reflexin, la luz incidelateralmente y recin entonces nos impresiona.

Ej. Cuando vemos a travs de vidrio vemos por transparencia.

Cuando vemos la superficie de un mueble lo vemos por reflexin

OLOR: Impresiona por el sentido del olfato. Aquellas sustancias que no nosimpresionan por el sentido, son inodoras.

SABOR: Nos impresiona por el sentido del gusto. Los sabores pueden ser: dulce, salado,amargo, agrio. Las sustancias que carecen de sabor se llaman inspidas

IMPRESIN AL TACTO: Rugoso, spero, liso, untuoso, etc.

SONIDO: Puede ser grave o agudo. En general las sustancias cristalizadas producen sonidoarmnico mientras que las amorfas producen ruido.


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Propiedades Intensivas:No dependen de la cantidad de la materia, color,

dureza, densidad, punto de fusin, etc.

Propiedades Extensivas:Dependen de la cantidad de materia, volumen, peso, longitud, etc.

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PROPIEDADES INTENSIVAS YEXTENSIVAS


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Son aquellas que se pueden determinar

sin alterar la identidad de la sustancia.Pueden ser generales o particulares.

Propiedades fsicas generales:

Inercia ElasticidadImpenetrabilidad Discontinuidad IndestructibilidadDivisibilidad

Propiedades Fsicas particulares son las que identifican realmente acada sustancia y son:

Densidad Dureza

Maleabilidad Ductilidad Viscosidad29

PROPIEDADES FSICAS:


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INERCIA: Esla propiedad porla que todos loscuerpos tiendena mantenerse en

su estado dereposo o

movimiento.

IMPENETRABILIDAD: Es

la imposibilidad de que doscuerpos distintos ocupen elmismo espacio

simultneamente. Es laresistencia que pone un

cuerpo a ser traspasado. Ej.En un recipiente de 20 lts

solo se puede colocar 20 ltsde lquido, si se quiere

colocar ms este no cabe.

DISCONTINUIDAD: Serefiere a que la materia est

formada por partculas,antes se pensaba que lamateria era continua, es

decir, que poda dividirseinfinitamente y cada

pedacito conservaba suspropiedades. Pero al estar

formada por partculas tieneun lmite para la divisinpor lo que se dice que lamateria es discontinua.

ELASTICIDAD: Propiedad

que tienen loscuerpos decambiar su forma

cuando se lesaplica una fuerza

adecuada y derecobrar la formaoriginal cuandose suspende la

accin de lafuerza.

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INDESTRUCTIBILIDAD:Propiedad que tienen loscuerpos de ser indestructiblesLey de Lavoisier. Ej. ElTungsteno, El Oro

DENSIDAD: Cantidad de masaejercida por un volumen dado de unmaterial. Usualmente expresada en

libras por pie cbico (lb/ft3) o gramospor centmetro cbico (g/cm3).En elcaso de los gases, la densidad esafectada de manera importante por latemperatura y la presin. Cuandohablamos de slidos y lquidos elpunto de referencia es la densidad delagua. Cuando hablamos de la

densidad de los gases el punto dereferencia es la densidad del aire. Esla cantidad de masa por la unidad devolumen

DUREZA: Propiedad de losslidos, es la resistencia a la

deformacin. En mineraloga seutiliza la escala Mohs creada porel austraco Friedrich Mohs, quemide la resistencia al rallado delos materiales.

DIVISIBILIDAD: Es lapropiedad que tiene cualquiercuerpo para poder dividirse enpedazos ms pequeos, hastallegar a las molculas y tomos.


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MASA Es la cantidad de materia contenida en un volumen

cualquiera, la masa de un cuerpo es la misma en cualquierparte de la tierra.

PESO Es la accin de la gravedad de la Tierra sobre los cuerpos.

VOLUMEN Es una magnitud definida como el espacio ocupado por un

cuerpo.

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Capacidad para convertirse en lminas. Ejemplo:EstaoMALEABILIDAD:

Facilidad para transformarse en hilos. Ejemplo:cobreDUCTILIDAD

Es la propiedad de los fluidos por la que presentanresistencia a la velocidad de deformacin.Resistencia que opone un lquido a fluir comoconsecuencia de la atraccin molecular (cohesin)

VISCOSIDAD

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Son aquellas que nos indican la tendencia delas sustancias para reaccionar ytransformarse en otras como oxidarse,combustionar, inflamarse, estallar,

enmohecerse.

Sufren alteracin en su estructura interna omolecular cuando actan con otras

sustancias. Ejemplo: El sodio reaccionaviolentamente con el agua fra para formarHidrxido de sodio mientras que el Calcioreacciona muy lentamente con el agua paraformar Hidrxido de Calcio

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ROPIEDADES QUMICAS:


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EJEMPLOS DE PROPIEDADESQUMICAS


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Una hoja de libro puede ser separada del libro y cambiada de lugar, puedeser cortada en tres pedazos y puede ser quemada con la ayuda de un

fsforo.

Se puede observar en los dos primeros casos, la sustancia papel, no cambia,sigue siendo papel, pero en el tercero el papel, desaparece y se transformaen cenizas, gas, etc. Se puede establecer con este ejemplo que unfenmeno

fsico es aquel cambio que se produce sobra la materia sin modificar sucomposicin, en cambiofenmeno qumico es el cambio que ocurre en unaporcin de la materia y altera su composicin.

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EJEMPLO CAMBIOS FSICOS YQUMICOS

ESTADOS DE LA


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SLIDO LQUIDO GASEOSO

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ESTADOS DE LAMATERIA


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ESTADO SLIDOLas fuerzas de

cohesin de susmolculas son

mayores que lasfuerzas de repulsin,

sus cuerpos soncompactos, presentanvolumen y forma

definida. Ej. Hierro,aluminio, azcar

ESTADO LQUIDOLas fuerzas de

cohesin son similaresa las fuerzas de

dispersin, presentanun volumen definido,

su forma es variable(de acuerdo alrecipiente que lo

contiene) Ej. Aguaoxigenada.

ESTADO GASEOSOLas fuerzas dedispersin o

expansin sonmayores que las

fuerzas de atraccin

en las molculas delos gases, por lo tantono tienen volumen ni

forma definida. Ej.Aire, oxgeno.

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CAMBIOS DE ESTADO


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Fusin

Es el paso de unslido al estadolquido pormedio del calor.Procesoendotrmico

El punto de fusines la temperatura ala cual el slido sefunde, por lo quesu valor esparticular paracada sustancia.

Solidificacin

Es el paso delquido a slidopor medio delenfriamiento.ProcesoExotrmico

El punto desolidificacin o decongelacin es latemperatura a lacual el lquido sesolidifica ypermanececonstante durante

el cambio.

Vap

orizacin

Es el cambio deestado lquido agaseoso. Haydos tipos devaporizacin: laebullicin y laevaporacin

Ebullicin: cuando elcambio ocurre poraumento detemperatura en elinterior del lquido. (ellquido hierve)Evaporacin: seproduce a cualquiertemperatura, siendoms rpida cuanto mselevada esta.

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Condensacin Es el paso de forma

gaseosa a formalquida. Es elproceso inverso a lavaporacin.

El procesode condensacin sueletener lugar cuando un gas esenfriado hasta su punto de roco,sin embargo este punto tambinpuede ser alcanzado variando lapresin. El equipo industrial o delaboratorio necesario para realizareste proceso de manera artificial sellama condensador. S

ublimacin Es el cambio de

estado de materiaslida al estadogaseoso sin pasarpor el estadolquido.

Al proceso inversose denomina

sublimacininversa

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Lcda. Mariuxi Adanaque Gmez 43


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La energa es una propiedad asociada

a los objetos y sustancias y se

manifiesta en las transformaciones queocurren en la naturaleza. La energa se manifiesta en los cambios

fsicos, por ejemplo, al elevar unobjeto, transportarlo, deformarlo o

calentarlo. La energa est presente tambin en los

cambios qumicos, como al quemar untrozo de madera o en ladescomposicin de agua mediante la

corriente elctrica.44

ENERGA


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La energa qumicaes la que se

produce en lasreacciones

qumicas. Puede

estar retenida enalimentos,elementos o

combustibles.

Energa elctrica escausada por el

movimiento de lascargas elctricas en

el interior de los

materialesconductores. Esuna de las formas

de energa msempleadas.

La energaluminosa es la quese transporta por la

luz y siempre esproducida por las

ondas de la luz.Proviene decualquier fuente deluz como el sol, unabombilla, el fuego,

etc.

La energa solar esla que llega a la

tierra en forma deradiacin

electromagntica

(luz, calor, rayosultravioletasprincipalmente)

procedente del sol.

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TIPOS DE ENERGA


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Energa mecnica

se refiere a laposicin ymovimiento de uncuerpo y la sumade las energas de

un cuerpo enmovimiento.

Energahidrulica esaquella quese extrae delaprovechami

ento de lasenergascintica y

potencial dela corrientede los ros,saltos deagua ymareas.

Energa nuclear

es la liberadadel resultado de

una reaccinnuclear, se

puede obtenerpor fusin

nuclear (uninde ncleos

atmicos) o porfisin nuclear (

divisin dencleos

atmicos)

La energa

electromagntica sedefine como lacantidad de

energaalmacenada en unaparte del espacio y

que se expresasegn la fuerza deun campo elctrico

y magntico

Energa elica se

obtiene a travs delviento, gracias a laenerga cinticagenerada por el

efecto corrientes deaire. Es utilizada

para producirelectricidad o

energa elctrica.

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Respaldada por el trabajo del cientfico Antoine Lavoisier, esta ley sostiene que la materia

(la masa) no puede crearse o destruirse durante una reaccin qumica, sino solo transformarseo sufrir cambios de forma. Es decir, que la cantidad de materia al inicio y al final de unareaccin permanece constante"En toda reaccin qumica la masa se conserva, esto es, la masa total de los reactivos esigual a la masa total de los productos"

As, por ejemplo, cuando se hacen reaccionar 7 g de hierro con 4 g de azufre se obtienen 11 g de sulfurode hierro:

Fe + S FeS

7g + 4g = 11g

masa = masa

Reactivos productos

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LEY DE LA CONSERVACIN DE LAMASA

C C O


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Doce gramos de carbono reaccionan con 32 gramos de oxgeno

obtenindose 46 gramos de dixido de carbono. Identifique losreactivos y los productos. Se comprueba la ley de Lavoisier.Justifique su respuesta 32g de azufre se calientan con 56g de hierro, formando como

producto nico el sulfuro ferroso. Qu cantidad de producto se

obtiene de esta reaccin? Si se reaccionan 5g de un compuesto A con 10g de un compuesto

B, qu cantidad de compuesto C se obtiene como producto de lareaccin?

En una reaccin, el cloruro de sodio y el nitrato de plata producennitrato de sodio y cloruro de plata. Si 14.61g de cloruro de sodioreaccionan con 42.45g de nitrato de plata y se forman 21.25g denitrato de sodio, qu cantidad (masa) de cloruro de plata seobtiene?

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EJERCICIO

LEY DE LA CONSERVACIN DE LA


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Esta ley fue propuesta por el alemn RobertMeyer, sin embargo se le atribuy al inglsJames Joule el cual establece que La energadel Universo se mantiene constante de tal

manera que no puede ser creada ni destruida ysi cambiar de una forma a otra

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LEY DE LA CONSERVACIN DE LAENERGA.


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UNIDADES: SISTEMA INTERNACIONAL


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UNIDADES: SISTEMA INTERNACIONAL

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Las diferentes partculas que existen en la naturaleza estn conformadas porpartculas (tomos, iones o molculas) que segn las condiciones de presin ytemperaturaa las que se encuentran definirn el estado de la materia (slido,liquido o gaseoso) y una condicin muy caracterstica.

Para caracterizar el estado tan singular de la sustancia, se emplea la propiedadfsica intensiva denominada densidad (), que nos indicara la cantidad de masadel cuerpo material contenido en un volumen definido de ella.

Por lo tanto la masa y el volumen de una sustancia la podemos evaluar as:

masa: m = . VVolumen: V = m / Unidades: Las unidades en la que puede estar la densidad son:

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DENSIDAD DE UN MATERIAL


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Cul es la densidad de un material, si 30 cm cbicos tiene una masade 600 gr?Solucin: Sabemos queDe los datos del problema sabemos que:

m = 600 gr.V = 30 cm3Entonces reemplazando en la formula: = m / V

= 600 gr / 30 cm3

= 20 gr / cm3

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CALCULAR LA DENSIDAD DE UNMATERIAL


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Cul es la densidad de un material si tiene unamasa de 20 kg y un volumen total de 2 metroscbicos?

Encontrar la densidad de una aleacin metlica si690 gramos ocupan un volumen de 130 ml.Cul es la densidad de la Leche, si tiene 2000 cm

y tienen una masa de 2060 g.

Encontrar la densidad de 38,6 gramos de oro queocupa un volumen de 3,9 ml.

Encontrar la densidad del agua si 200 ml de este

lquido pesan 200 gramos56

EJERCICIOS DENSIDAD


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La energa potencial es igual a la masa delcuerpo multiplicada por la gravedad y por laaltura a la que se encuentra desde un centro de

referencia. La gravedad es una constante de 9,8 m/s2

Ep = m. g.h

La energa cintica es igual a un mediodel producto entre la masa y el cuadradode la velocidad.Ec = .m.v2

La energa mecnica es la suma entre laenerga potencialy cintica.Em = Ep + Ec

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EJERCICIOS ENERGA


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Calcula la energa potencial que posee un libro de 500 gramos de masa

que est colocado sobre una mesa de 80 centmetros de altura.

Calcula la energa potencial gravitatoria de un cuerpo de 42 kg de masaque se encuentra a una altura de 28 m. Una pesa de 18kg se levanta hasta una altura de 12m y despus se

suelta en una cada libre. Cul es su energa potencial? Calcula la energa potencial de un saltador de trampoln si su masa es

de 50 kg y est sobre un trampoln de 12 m de altura sobre la superficiedel agua.

Calcula la energa potencial de un martillo de 1,5 kg de masa cuando sehalla situado a una altura de 2 m sobre el suelo.Se sube en un ascensor una carga de 2 T (1 T = 1000 kg) hasta el 6 piso

de un edificio. La altura de cada piso es de 2,5 metros.58

EJERCICIOS ENERGA

EJERCICIOS


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Determine la energa cintica de un auto que se desplaza a 3 m/s si su

masa es de 345 kilos.

Calcula la energa cintica de un coche de 450 kg de masa que se muevea una velocidad de 80 km/h. Un coche circula a una velocidad de 72 km/h y tiene una masa de 500

kg. Cunta energa cintica posee? Calcula la energa mecnica de un saltador de longitud de 75 kg de masa,

cuando est en el aire a 2,5 metros sobre el suelo y con una velocidad de9 m/s.

Un avin vuela con una velocidad de 670 km/h a una altura de 8 kmsobre el suelo. Si la masa del avin es de 4500 kg, cunto vale su energamecnica total?

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EJERCICIOS

ENERGA


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UNIDADES DE MEDIDATEMPERATURA

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la temperatura es una magnitudfsica que refleja la cantidad decalor, ya sea de un cuerpo, de un

objeto o del ambiente. Dicha

magnitud est vinculada a la

nocin de fro (menortemperatura) y caliente (mayor

temperatura).

ESCALAS DE TEMPERATURA
http://definicion.de/temperatura/http://definicion.de/temperatura/http://definicion.de/temperatura/http://definicion.de/temperatura/


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Escalas Relativas: Consideran como referencia el punto de ebulliciny solidificacin de una sustancia o mezcla.

Escala Celsius o Centgrado: Toma como compuesto dereferencia el agua: punto de ebullicin 100 C y punto desolidificacin 0 C. El nombre se debe al fsico Andrs Celsiusque la propuso en 1742Escala Fahrenheit: Toma como referencia el punto decongelamiento de una solucin amoniacal 0 F. La temperaturade congelacin del agua es de 32 F y la de ebullicin es de 212F.

Escalas absolutas: Son las que consideran al cero absoluto comopunto de referencia, en el cero absoluto se considera que no existemovimiento molecular

Escala Kelvin: El punto de congelamiento del agua es 273 K y elde ebullicin 373 K. Llamada as en honor a su creador, el fsicoingls William Kelvin. No lleva el smbolo de grados

Escala Rankine: El punto de congelamiento del agua es 492 R61

ESCALAS DE TEMPERATURA

FRMULAS:


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FRMULAS:

C = 5(F-32)/9F = 9 C/5 + 32K = C + 273R = F + 459,67

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En la filosofa de la antigua Grecia, la palabra tomo seempleaba para referirse a la parte de materia ms pequeo quepoda concebirse.

tomo significa en griego no divisible.

En el siglo V antes de Cristo, el filsofo griego Demcritopostul, sin evidencia cientfica, que el Universo estabacompuesto por partculas muy pequeas e indivisibles, quellam "tomos".

A esta especulacin se le llam Atomismo, la cual hablaba de laexistencia de tomos indestructibles e indivisibles.

Con los avances cientficos y la aparicin de la cienciaexperimental se ha demostrado que la estructura atmicaintegra a partculas ms pequeas.

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EL TOMO


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MODELOS


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ATMICOS

El Modelo de DALTON (1808):


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El Modelo de DALTON (1808):

John Dalton (1766-1844) fue un qumico y fsico britnico que cre una importanteteora atmica de la materia basada en las leyes de la combinacin qumica.Considerado el padre de la teora atmica molecular. Para Dalton los tomos eranesferas rgidas. Su teora se puede resumir as: Los elementos qumicos estn formados por partculas muy pequeas e

indivisibles llamadas tomos. Todos los tomos de un elemento qumico dado son idnticos en su masa y

dems propiedades. Los tomos de diferentes elementos qumicos son distintos, en particular sus

masas son diferentes. Los tomos son indestructibles y retienen su identidad en los cambios qumicos. Los compuestos se forman cuando tomos de diferentes elementos se combinan

entre s, en una relacin de nmeros enteros sencilla, formando entidadesdefinidas (hoy llamadas molculas).

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El Modelo de THOMSON (1898):


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( )

Sir Joseph John Thomson (1856 -1940), fue unfsico britnico que descubri la existenciadel ELECTRN, partcula subatmica

cargada negativamente. Segn el modelo deThomson, conocido como "modelo del pastel depasas", el tomo consista en una esferauniforme de materia cargada positivamenteen la que se hallaban incrustados loselectrones de un modo parecido a como lo

estn las semillas en una sanda (patilla). Estesencillo modelo explicaba el hecho de que lamateria fuese elctricamente neutra, pues enlos tomos de Thomson la carga positiva eraneutralizada por la negativa.

Para explicar la formacin de iones, positivosy negativos, y la presencia de los electronesdentro de la estructura atmica, Thomsonide un tomo parecido a un pastel de frutas:una nube positiva que contena las pequeaspartculas negativas (los electrones)suspendidos en ella 67

El Modelo de Rutherford (1911):


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Sir Ernst Rutherford (1871 - 1937), famoso hombre de ciencia ingls

que obtuvo el premio Nobel de Qumica en 1919, fue un fsiconeozelands que identific en 1898 dos tipos de las radiacionesemitidas por el Uranio, a las que llam alfay beta.

El hecho de que slo unas pocas radiaciones sufriesen desviacioneshizo suponer que las cargas positivas que las desviaban estabanconcentradas dentro de los tomos ocupando un espacio muy

pequeo en comparacin a todo el tamao atmico; esta parte deltomo con electricidad positiva fue llamadoNCLEO.En el modelo de Rutherford, los electrones se movan alrededor delncleo como los planetas alrededor del Sol. La carga elctrica delncleo y de los electrones se neutralizan entre s, provocando que eltomo sea elctricamente neutro. Los electrones no caan en el ncleo,ya que la fuerza de atraccin electrosttica era contrarrestada por latendencia del electrn a continuar movindose en lnea recta. Estemodelo fue satisfactorio hasta que se observ que estaba encontradiccin con una informacin ya conocida en aquel momento: deacuerdo con las leyes del electromagnetismo, un electrn o todo objetoelctricamente cargado que es acelerado o cuya direccin lineal es modificada,emite o absorbe radiacin electromagntica. 68

El Modelo de Bohr (1913):


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Despus de los descubrimientos de Rutherford, los cientficos pensaron en el tomo

como un sistema solar microscpico, con los electrones girando en rbita alrededor delncleo, Bohr al principio supuso que los electrones se movan en rbitas circulares,pero la fsica clsica deca que una partcula con carga elctrica deba perder energa,lo que llevara en un momento hacer al electrn caer hacia el ncleo, entonces Bohrdijo que las leyes conocidas de la fsica eran inadecuadas para describir algunosprocesos de los tomos. El fsico Dans Niels Bohr, premio Nobel de Fsica en 1922,introdujo en 1913 los tres postulados siguientes:

Primer Postulado: El producto del impulso o cantidad de movimiento (mv) delelectrn por la longitud de la rbita que describe es un mltiplo del cuanto de energa(primer postulado).Segundo Postulado: Mientras un electrn gira en una orbita fija no emite energaradiante.Tercer Postulado:Un electrn puede saltar desde una orbita de energa a otra inferiorde menor energa. En este salto el tomo emite una cantidad de energa radiante igual

a la diferencia de energa de los estados inicial y final.

Aunque la teora de Bohr fue de gran utilidad, tena fallas, para empezar aos despusel electrn se identific con un comportamiento de onda y en este modelo eso no setom en cuenta, adems el modelo solo funcionaba para el hidrgeno, dejando fueralas relaciones electrn - electrn en tomos de muchos electrones.

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Modelo Cuntico:


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El fsico E. Schrdinger estableci el modelo mecano-cuntico deltomo, ya que el modelo de Bohr supona que los electrones seencontraban en rbitas concretas a distancias definidas del ncleo;mientras que, el nuevo modelo establece que los electrones se

encuentran alrededor del ncleo ocupando posiciones ms o menosprobables, pero su posicin no se puede predecir con exactitud.Con estas dos partculas, se intent construir todos los tomosconocidos, pero no pudo ser as porque faltaban unas de laspartculas elementales del ncleo que fue descubierto por J.Chadwick en 1932 y que se llam neutrn. Esta partcula era decarga nula y su masa es ligersimamente superior a la del protn

(1,6748210-27kg.). Sin negar el considerable avance que supuso lateora atmica de Bohr, sta solo poda aplicarse a tomos muysencillos, y aunque dedujo el valor de algunas constantes, queprcticamente coincidan con los valores experimentales sencillos,el modelo no fue capaz de explicar los numerosos saltoselectrnicos, responsables de las lneas que aparecen en los

espectros de los tomos que poseen ms de un electrn. Al modelode Bohr se le fueron introduciendo mejoras, pero la idea de untomo compuesto por orbitas alrededor de un ncleo central puedeconsiderarse demasiado sencilla, no fue posible interpretarsatisfactoriamente el espectro de otros tomos con ms de unelectrn (tomos poli electrnicos) ni mucho menos la capacidad delos tomos para formar enlaces qumicos. 70
http://modelosatomicosblog.files.wordpress.com/2013/05/sin-tc3adtulo.jpg


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Estructura bsica del tomo

TOMO Y MOLCULA


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El tomo es la mnima unidadde materia que puede existirrepresentando lascaractersticas de un elemento.

Se representa por medio deSmbolos: Es la letra o letras

que se emplean pararepresentarlos.

EJEMPLO: Al (aluminio), Na(sodio), P (fsforo), C(carbono), He (helio), etc.

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TOMO Y MOLCULA

Una molcula es un conjunto de tomos, iguales odiferentes, que se encuentran unidos medianteenlaces qumicos

. El caso que los tomos sean idnticos se da porejemplo en el oxgeno (O2) que cuenta con dostomos de este elemento; o pueden ser diferentes,como ocurre con la molcula del agua, la cual tienedos tomos de hidrgeno y uno solo de oxgeno(H2O).

Tambin se puede definir como la mnima unidadque puede existir representando las caractersticasde compuestos y son representados en frmulas

que son la estructura fundamental de uncompuesto.

EJEMPLO: P2O5(Pentxido de di fsforo oAnhdrido fosfrico), BaCl2(Cloruro de Bario), FeS(sulfuro de hierro II o Sulfuro ferroso), etc.

Protones Electrones


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Protones(carga +)

Fue descubiertopor Ernest

Rutherfordaprincipios del

siglo XX.

Se encuentra en elncleo. Tienecarga elctrica

positiva.

Neutrones

Constituyen losncleos de lostomos junto alos protones .

Fuerondescubiertos en

1930 por dosfsicos alemanes,Walter BotheyHerbert Becker.

No tiene carga

elctrica ya que sonneutros (igualcantidad de protonesy electrones) por loque tiene su carga 0

Electrones(carga -)

Se estnmoviendo

constantementealrededor del

ncleo siguiendo

unas rbitasFue descubierto

porJosephThomson en1897. Es una

partculasubatmica.Tiene carga

elctricanegativa.

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ION: CATION Y


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Se define al ion como un tomo o una molcula cargados elctricamente,debido a que ha ganado o perdido electrones de su dotacin normal, lo que seconoce como ionizacin.

Los iones cargados negativamente, producidos por la ganancia de electrones,se conocen como aniones y los cargados positivamente, consecuencia de unaprdida de electrones, se conocen como cationes.Un catines un ion (sea tomo o molcula) con carga elctrica positiva, esto es,con defecto de electrones. Los cationes se describen con un estado de

oxidacin positivo.

Un anines un ion (sea tomo o molcula) con carga elctrica negativa, esto es,con exceso de electrones. Los aniones se describen con un estado de oxidacinnegativo.

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ION: CATION YANION


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Mayor cantidad deprotones en relacina los electrones

ION + TOMO ION NEUTRO

Igual cantidad deprotones yelectrones

Mayor cantidadde electrones en

relacin a losprotones

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DEBER


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Indique si los siguientes planteamientos tienen In +, In oson tomos Neutros. Realice el grfico del tomo que haconstruido:

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DEBER

Protones: 26

Neutrones: 30Electrones 26

Protones: 8


Protones: 20


Protones: 16Neutrones: 16

Electrones 15


Electrones 26


Electrones 47

NMERO ATMICO Y MASA ATMICA DE LOS


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La masa atmica o nmeromsico

La masa atmica es la cantidad demateria que tiene un tomo y

generalmente se obtiene de sumarZ + N = AZ= el nmero de protonesN= el nmero de neutronesA= masa atmica

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ELEMENTOS

El nmero atmico:

El nmero atmico es el nmero enteropositivo que equivale al nmero total deprotones en un ncleo del tomo. Sesuele representar con la letra Z. Escaracterstico de cada elemento qumicoy representa una propiedad fundamental

del tomo. Este hecho permiti clasificara los elementos en la tabla peridica enorden creciente de nmero atmico.

Determinar la cantidad de protones y electrones


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Busca en la tabla el elemento cuyo nmero de protones, neutrones y electrones eststratando de averiguar.

Localiza el nmero atmico del elemento en la tabla peridica. Lo encontrars mirando enla esquina superior izquierda de la casilla donde est el elemento. El nmero atmico teinforma del nmero de protones que tiene un determinado elemento.

Calcula el nmero de electrones usando una vez ms el nmero atmico. Un tomocontiene el mismo nmero de protones que de electrones. Por lo tanto, el nmero atmicode un elemento te indicar tambin cuntos electrones tiene.

Determinar la cantidad de neutrones Localiza el nmero atmico del elemento cuya cantidad de neutrones deseas determinar. Redondea la cifra que est en la parte de arriba de la casilla del elemento (peso atmico) al

nmero entero ms prximo. Por ejemplo, un peso atmico de 36,43 se debe redondear a36, mientras que uno de 75,78 se redondeara a 76.

Anota el resultado del redondeo.

Recuerda el nmero de protones o electrones que calculaste con anterioridad. (Recuerda:siempre va a ser el mismo nmero).

Resta el nmero de protones (o de electrones) al nmero obtenido en el paso 3, el delredondeo del peso atmico. Esto te dar la cantidad correcta de neutrones del elementoobjeto de tu estudio. Por ejemplo, si el nmero de protones era de 34 y el peso atmico fueredondeado a 76, tendrs 76 - 34 = 42, que ser el nmero de neutrones del elemento.

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DEBER


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Utilizando la tabla peridica, determinar el nmero deprotones, neutrones y electrones de los siguienteselementos:

Galio Cobre

Cobalto CromoFsforo PlataPotasio AzufreOro Osmio

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DEBER

MOLCULA:


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Es un conjunto de tomos unidos unos con otros

por enlaces fuertes. Es la expresin mnima deun compuesto o sustancia qumica, es decir, esuna sustancia qumica constituida por la uninde varios tomos que mantienen laspropiedades qumicas especficas de la

sustancia que forman.Una macromolcula puede estar constituida pormiles o hasta millones de tomos, tpicamenteenlazados en largas cadenas.Cada molcula tiene un tamao definidoy puede contener los tomos del mismoelemento o los tomos de diversos elementos.Una sustancia que est compuesta pormolculas que tienen dos o ms elementosqumicos, se llama compuesto qumico.

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Prctica: tomos y molculas


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MATERIALPorcelana fra

Pinturas leo azul, rojo y negroPajitas verdes y blancasPROCEDIMIENTOSe trata de construir tomos con la porcelana fra siguiendo este cuadro de coloresOXGENO: rojo NITRGENO: azul CARBONO: negro HIDRGENO: blanco

Los tamaos los haremos siguiendo esta relacin: oxgeno > nitrgeno > hidrgeno > carbono.

Una vez construidos los tomos pasaremos a formar las siguientes molculas:OXGENO: formada por dos tomos de oxigenoAGUA: formada por dos tomos de hidrgeno y uno de oxgenoDIXIDO DE CARBONO: formada por un tomo de carbono y dos de oxgenoAMONIACO: formada por un tomo de nitrgeno y tres de hidrgenoMETANO: formada por carbono y cuatro tomos de hidrgeno(Sabras poner la frmula qumica de cada una de estas molculas?)

Utiliza las pajitas para representar los enlaces. Estos enlaces son muy fuertes y se llamanenlaces covalentes. Los representamos en color verde.Dibuja las molculas que hayas representado, realice sus observaciones y conclusiones

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CONFIGURACIN


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ELECTRNICA

La configuracin electrnica de untomo es una designacin de ladistribucin de los electrones entre losdiferentes orbitales, en las capasprincipales y las subcapas. La notacinde la configuracin electrnica utiliza

los smbolos de subcapa (s, p, d y f) ycada uno con un superndice queindica el nmero de electrones en esesubnivel.

Por ejemplo para el Li el cual tiene 3electrones sera, 1s22s1; el nmero quese encuentra al lado de la subcapa esn, la letra representa el subnivel y elsuperndice el nmero de electrones

en ese subnivel.

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Tipos de configuracin electrnica


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Para graficar la configuracin electrnica existen cuatro modalidades, con mayor o menor

complejidad de comprensin, que son:Configuracin estndar: Se representa la configuracin electrnica que se obtiene usandoel cuadro de las diagonales. Es importante recordar que los orbitales se van llenando en elorden en que aparecen, siguiendo esas diagonales, empezando siempre por el 1s.Aplicando el mencionado cuadro de las diagonales la configuracin electrnica estndar,para cualquier tomo, es la siguiente:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p6

Configuracin condensada: Los niveles que aparecen llenos en la configuracin estndarse pueden representar con un gas noble (elemento del grupo VIII), donde el nmeroatmico del gas coincida con el nmero de electrones que llenaron el ltimo nivel. Los

gases nobles son He, Ne, Ar, Kr, Xe y Rn.Configuracin desarrollada: Consiste en representar todos los electrones de un tomoempleando flechas para simbolizar el spin de cada uno. El llenado se realiza respetando elprincipio de exclusin de Pauli y la Regla de mxima multiplicidad de Hund.Configuracin semidesarrollada: Esta representacin es una combinacin entre laconfiguracin condensada y la configuracin desarrollada. En ella slo se representan loselectrones del ltimo nivel de energa. 84

EJEMPLO:


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s

n=1 2 p

n=2 2 6 d

n=3 2 6 10 f

n=4 2 6 1014

n=5 2 6 10

n=6 2 6

n=7 2

Configuracin electrnica del Ra: Z = 88 quiere decir que

tiene 88 e

-

La configuracin electrnica es:

1 s2 2 s2p6 3 s2p6d10 4s2p6d10f14

5s2p6d10 6 s2p6 7 s2

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NMEROS


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NMEROS

CUNTICOS

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1) NMERO CUNTICO PRINCIPAL (n)Representa los niveles energticos. Se designa con nmeros enterospositivos desde n=1 hasta n=7 para los elementos conocidos.

2) NMERO CUNTICO SECUNDARIO O AZIMUTAL ( l )

Determina el subnivel y se relaciona con la forma del orbital.Cada nivel energtico ( n ) tiene "n" subniveles.

3) NMERO CUNTICO MAGNTICO (m)Representa los orbitales presentes en un subnivel.

4) NMERO CUNTICO POR SPIN (s)Se relaciona con el giro del electrn sobre su propio eje. Al estar juntos enun mismo orbital, un electrn gira hacia la derecha y otro hacia laizquierda. Se le asignan nmeros fraccionarios: -1/2 y +1/2

TABLA PERIDICA DE LOS ELEMENTOS


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Tabla Peridica de Elementos Qumicos. La Tabla Peridica de ElementosQumicos clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos qumicos,conforme a sus propiedades y caractersticas La misma se le atribuye al qumico


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conforme a sus propiedades y caractersticas. La misma se le atribuye al qumicoruso Dimitri Ivanovich Mendeliev, quien orden los elementos basndose en lavariacin manual de las propiedades qumicas, si bien Jullius Lothar Meyer,trabajando por separado, llev a cabo un ordenamiento a partir de las propiedadesfsicas de los tomos. La forma actual es una versin modificada de la deMendeliev, fue diseada por Alfred Werner.

Descripcin:Los elementos se hallan distribuidos:En 7 filas denominadas (periodos).En 18 columnas o familias, las cuales se ordenan en grupos; 8 grupos A y 8 gruposB.

PERIODOS: Son las filas horizontales, nos indican el ltimo nivel de energa delelemento. Existen 7 periodos o niveles.Periodo 1, 2 y 3, formados por 2, 8 y 8 elementos respectivamente, sondenominadosPeriodos cortos.Periodos 4, 5 y 6 son losPeriodos largos, el 7 periodo se halla incompleto. 88


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Ubiquen el periodo 2 de la tabla peridica:Veremos que comienza con el Licon Z= 3, (1s22s1) Grupo 1 yque termina con el Ne, Z= 10 (1s22s22p6) Grupo 8

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EJERCICIO:


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EJERCICIO:

Establezcan la configuracin electrnica del elementoque se encuentra en grupo 1, periodo 3; y laconfiguracin electrnica del elemento que se encuentraen el mismo periodo, grupo 14.

Cul es la relacin entre las configuracioneselectrnicas, de estos dos elementos?

Cul podra ser la conclusin (configuracin electrnica)para cada uno de elementos que se encuentran endiferentes periodos de la tabla peridica y el Grupo 8?

En que grupo y periodo se encuentran los elementos conlas siguientes configuraciones electrnicasAr 1s22s22p63s23p6- P 1s22s22p63s23p3 -Mg 1s22s22p63s2

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METALES


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Propiedades Fsicas

La mayora sonslidos

ConductividadBrilloDurezaMaleabilidad y

ductilidadEl Hg, es lquidoEl Fe, Ni y Co,

presentanmagnetismo

PropiedadesQumicas

Reactividad,facilidad y

velocidad con laque un elemento secombina con otropara formar uncompuesto

Caractersticas

Sus tomos estnordenados de forma

compacta formandocristalesTienden a perder e-

del ltimo orbital

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METALES EN LA TABLA PERIDICA:


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ME LES EN L L E D C :Los metales en un grupo tienen propiedades similares, la reactividad de los metales tiende a disminuir al movernos de izquierda aderecha en la tabla peridica.

Metales alcalinos:Grupo I

Del Li al Fr,reaccionan con otros

elementosperdiendo 1 e-.Son los ms

reactivos de entrelos metales.

Presentan bajadureza.

Los ms importantesson el Na y el K

Metalesalcalinotrreos:

Grupo II

Ligeramente durosBuenos conductores

de electricidadReaccionan

perdiendo doselectrones

Son menos reactivos

que los metalesalcalinos.Los ms importantes

son el Ca y el Mg

Metales de transicin

Elementos del grupo3 al 12

Son duros ybrillosos

Son buenosconductores de laelectricidad

Los ms comunesson: el Fe, Cu, Ni,Ag y Au

Metales del


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Metales detransicin

Elementos del grupo 3 al12

Son duros y brillosos

Son buenos conductoresde la electricidad

Los ms comunes son: elFe, Cu, Ni, Ag y Au

Metales delGrupo 13

al 15

Son los de menorreactividad de entre los

metales.

Los de mayor utilidad sonel Al, por ser de peso

ligero, que se utiliza en

piezas de aeroplanos; elSn, que se utiliza enfabricacin de pinturas y

tintas; y, el Pb, que seutiliza en las bateras de

automviles.

Lantnidos

Son llamados elementos detransicin interna

Son suaves, maleables

Presentan brillo y una altaconductividad

Se mezclan con elementoscomunes para formar

aleaciones

Se encuentran enabundancia en la corteza

terrestre, en mineralescomo la monacita.

Actnidos

Son llamados elementos detransicin interna

Son en total 15 y tienenperiodos cortos de vida

Son istopos radioactivos

Solo el Ac, Th, Pa y U seencuentran de manera

natural.

El uranio se utiliza paraproducir energa en

plantas nucleares

NO METALES


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Propiedades Fsicas El C, I y S, son slidos a temperatura ambiente. El Br es el nico no metal que es lquido a temperatura ambiente Tienen puntos de fusin muy bajos y baja densidad

Caractersticas Los tomos de los no metales, generalmente gana o comparten

electrones Son malos conductores del calor y la electricidad

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HALGENOS


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Son formadores de salesSon muy reactivosEl cloro se utiliza para eliminar bacterias en el agua y vegetales

ANFGENOSTambin llamado familia del oxgeno y es el grupo 16 (formado por los siguientes elementos: (O), (S), (Se), (Te) y(Po).

El nombre de anfgeno en espaol deriva de la propiedad de algunos de sus elementos de formar compuestos concarcter cido o bsico.

El oxgeno y el azufre se utilizan abiertamente en la industriaEl telurio y el selenio en la fabricacin de semiconductores.

NITROGENOIDESEsta familia est compuesta por los elementos qumicos del grupo 15: N, P, As, Sb y Bi.

A altas temperaturas son muy reactivos

CARBONOIDESLa mayora de los elementos de este grupo son muy conocidos y difundidos, especialmente el carbono,elemento fundamental de la qumica orgnica.

El silicio es uno de los elementos ms abundantes en la corteza terrestre (28%), y de gran importancia en lasociedad a partir del siglo XX ya que es el elemento principal de los circuitos integrados.

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METALOIDES


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Propiedades Fsicas

Son buenos conductores de la electricidadEl Si, Ge y As son utilizados para fabricar semiconductores

Propiedades Qumicas

Reactividad, es variada, algunos son ms reactivos que otros

Se los usa en las industrias acerera, agrcola, minera y en laproduccin de gas acetileno

CaractersticasSon 7 elementos cuyas caractersticas son intermedias entre losmetales y no metales

Slidos a temperatura ambiente97


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Los ENLACES son las uniones entre tomos para formarmolculas. Siempre que existe una molcula es porque sta es

ms estable que los tomos que la forman por separado. A ladiferencia de energa entre estos dos estados se le denominaenerga de enlace.Generalmente, los tomos se combinan en proporciones fijas

para dar molculas. Por ejemplo, dos tomos de hidrgeno secombinan con uno de oxgeno para dar una molcula de agua.Esta proporcin fija se conoce como estequiometria.

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