Conceptos Fundamentales de Química: Materia, Modelos Atómicos y Enlaces Químicos

Clasificación y Propiedades de la Materia

Sustancias Puras y Mezclas

Sustancias Puras: Constituidas por un único componente y poseen propiedades físicas características (ej. temperatura de fusión, sabor).

Mezcla: Unión de varias sustancias puras. Las sustancias que la forman conservan sus propiedades y pueden separarse utilizando medios físicos.

Tipos de Mezclas

• Mezclas Heterogéneas: Presentan aspecto irregular. Las sustancias que las componen se distinguen fácilmente y sus propiedades varían de un punto a otro.
• Mezclas Homogéneas (Disoluciones): Presentan aspecto uniforme. Sus componentes no se distinguen fácilmente y sus propiedades son las mismas en todos los puntos.

Componentes de una Disolución

• Disolvente: El componente más abundante de la disolución.
• Soluto: La sustancia que se disuelve en el disolvente.
• Concentración: La cantidad de soluto presente en una disolución.

Técnicas de Separación de Mezclas

Las técnicas de separación se basan en las diferencias de propiedades físicas entre los componentes de una mezcla.

Filtración

Se utiliza para separar sólidos y líquidos de mezclas heterogéneas. Se basa en la diferencia de tamaño de las partículas. Consiste en pasar la mezcla a través de un filtro que deja pasar el líquido y retiene el sólido.

Decantación

Se utiliza para separar mezclas heterogéneas de líquidos con diferente densidad. Consiste en depositar la mezcla en un embudo de decantación. Si se deja reposar, el líquido de menor densidad flotará sobre el de mayor densidad.

Evaporación y Cristalización

Se utilizan para separar disoluciones de sólidos y líquidos. Consiste en evaporar el disolvente líquido, de forma que el soluto sólido permanezca en el recipiente original (cristalización).

Destilación

Se utiliza para separar líquidos miscibles con diferentes puntos de ebullición. Consiste en calentar la mezcla hasta que el líquido más volátil se evapora. El vapor entra en un tubo que se mantiene frío (condensador) con agua circulante, de tal manera que el líquido evaporado se condensa y cae en un recipiente de recogida.

Estructura Atómica y Modelos Históricos

1. Modelo Atómico de John Dalton (1808)

   Postulados principales:

   • Toda la materia está formada por átomos, partículas indivisibles e indestructibles.
   • Los átomos que forman un elemento son idénticos en masa y propiedades.
   • Si combinamos átomos de distintos elementos en proporciones fijas, se forman los compuestos.

2. Modelo Atómico de J.J. Thomson (1897)

   Thomson descubrió el electrón. En su modelo (el "pudín de pasas"), se considera que los átomos son divisibles porque están formados por una esfera con carga positiva, donde se encontraban inmersos los electrones. La mayor masa del átomo reside en la esfera positiva.

3. Modelo Atómico de Ernest Rutherford (1911)

   En su modelo, Rutherford situaba la mayor parte de la masa del átomo y su carga positiva en una región central muy pequeña: el núcleo. En torno al núcleo se encuentra la corteza, un espacio mucho más grande donde se localizan los electrones.

El Modelo Atómico Actual

Gracias a los trabajos de Bohr y Schrödinger, se considera que los electrones no describen una órbita perfecta, sino que solo se puede determinar la probabilidad de su ubicación. Las zonas con mayor probabilidad de encontrar electrones se denominan orbitales.

Conceptos Clave de la Química Atómica

Energía de Ionización

Es la energía necesaria para arrancar un electrón de la corteza atómica de un átomo en estado gaseoso.

Valencia

Número que indica la capacidad de un elemento para combinarse con otros elementos formando enlaces.

Electronegatividad

Es la capacidad de un átomo para atraer electrones hacia sí cuando forma un enlace químico, convirtiéndose en un anión.

Isótopo

Átomos con el mismo número atómico (mismo número de protones) pero distinto número másico (diferente número de neutrones).

Propiedades de los Enlaces Químicos

La siguiente tabla resume las propiedades físicas clave asociadas a los diferentes tipos de enlaces químicos.