Conceptos Fundamentales de Química: Estados de la Materia, Átomos y Reacciones

Leyes y Estados de la Materia

Una ley es un enunciado breve de carácter general sobre las regularidades observadas experimentalmente en la naturaleza. La ley de Boyle y Mariotte establece que para una masa de gas, a temperatura constante, el producto de la presión que ejerce el gas por el volumen que ocupa es constante.

• Estado gaseoso: No tiene ni forma ni volumen, son comprensibles y fluyen con facilidad.
• Líquido: Se adaptan al recipiente, son difícilmente comprensibles y fluyen.
• Sólido: Tiene volumen propio y son rígidos, además de ser difícilmente comprensibles.

Temperaturas: T/K = t / ºC + 273.

Estructura Atómica

Interior de los átomos:

• Los protones (p) tienen carga eléctrica positiva. A esta se le llama carga elemental por ser la más pequeña conocida.
• Los neutrones (n) no tienen carga eléctrica y su masa es igual que la del protón. A estos dos se les llama nucleones.
• Los electrones (e o e-) tienen una carga eléctrica como el protón, pero de signo contrario. Tienen carga negativa.

Los isótopos: Se coloca arriba a la izquierda el número de masa y abajo el atómico, y a la derecha el símbolo. Los dos números se restan y se obtienen los neutrones.

La masa atómica relativa de un elemento es el cociente entre la masa promedio de un átomo del elemento y la doceava parte de la masa de un átomo de carbono-12.

• Si un átomo pierde uno o varios electrones, se convierte en un ion con carga eléctrica positiva, llamado catión.
• Si un átomo gana uno o varios electrones, se convierte en un ion con carga eléctrica negativa, llamado anión.

La masa isotópica es el cociente entre la masa de un átomo de un isótopo determinado y la doceava parte de la masa de un átomo de carbono-12.

Compuestos y Mol

Si los átomos unidos para formar una molécula son de distintos elementos, se forma la molécula de un compuesto químico llamado compuesto molecular.

Un mol es la cantidad de sustancia que contiene 6.02 x 10²³ partículas. A este número se le llama constante de Avogadro, y se representa con L.

Volumen que ocupa un mol de gas en condiciones normales: 22,4 dm³.

La ley de Avogadro dice que volúmenes iguales de gases en las mismas condiciones de presión y temperatura tienen el mismo número de moléculas.

El volumen molar de un gas, cuya presión es estándar y su temperatura es cero, es de 22,7 dm³.

La valencia es el número de átomos de hidrógeno que se combinan con un átomo de dicho elemento.

• Los hidróxidos son los compuestos formados por la combinación de un catión metálico con el ion hidróxido, OH^-.
• Los óxidos son compuestos binarios constituidos por el oxígeno y un elemento cualquiera (menos flúor).

Mezclas y Reacciones Químicas

Una mezcla es homogénea cuando presenta las mismas propiedades y la misma composición en todos los puntos de su masa.

Se denomina solubilidad de una sustancia pura, en un disolvente determinado, a la composición de la solución saturada.

Se llama reacción química cuando a partir de una o varias sustancias puras se obtienen otras de propiedades características distintas de las iniciales.

En una reacción química, las sustancias puras iniciales que reaccionan se llaman reactivos y las sustancias puras obtenidas, productos de la reacción.

La ley de Lavoisier dice que en toda reacción química, la masa total de las sustancias que reaccionan es igual a la masa total de los productos que se obtienen.

Una reacción química consiste en una reagrupación de átomos que, ordenándose de forma distinta, constituyen nuevas sustancias puras.

• Reciben el nombre de exotérmicas las reacciones que tienen lugar con desprendimiento de energía en forma de calor.
• Se llaman endotérmicas las reacciones químicas que se realizan con absorción de energía en forma de calor.