Fundamentos de Química: Conceptos Esenciales, Reacciones y Enlaces Químicos

Conceptos Fundamentales de la Materia

Sustancias Puras

Las sustancias puras se distinguen en:

• Compuestos: Sustancias formadas por elementos diferentes, como el agua (H₂O).
• Sustancias Simples: Formadas por el mismo elemento, como el hidrógeno (H₂) y el oxígeno (O₂).

Estados de la Materia: Cristalino y Amorfo

• Cristal: Forma de materia cuyas partículas presentan una estructura interna ordenada en diferentes direcciones del espacio, como el diamante.
• Amorfo: Forma de materia cuya estructura interna no se encuentra ordenada, como el vidrio o el plástico.

Masa Molecular

La masa molecular de un compuesto químico se determina sumando las masas atómicas de todos los átomos que aparecen en su fórmula.

Cambios Físicos y Químicos

• Cambios Físicos: No varía la composición de los cuerpos. La sustancia inicial y final es la misma.
• Cambios Químicos: La sustancia inicial y la final son diferentes. Se les conoce con el nombre de reacciones químicas.

Reacciones Químicas y Estequiometría

Definición de Reacción Química

Se llama reacción química al proceso por el que unos compuestos se reestructuran e intercambian átomos, rompen y forman nuevos enlaces para producir nuevos compuestos.

Coeficiente Estequiométrico

El coeficiente estequiométrico indica la cantidad de moléculas que reaccionan o se producen en el proceso. Si no aparece ningún número, se asume que es uno.

Ajuste de Reacciones Químicas

Ajustar una reacción química es determinar los coeficientes estequiométricos necesarios para que el balance de átomos esté equilibrado.

Ley de Conservación de la Masa

La Ley de Conservación de la Masa afirma que en toda reacción química la masa se conserva, es decir, la masa de los reactivos es igual a la de los productos.

Tipos de Enlaces y Estructuras Cristalinas

Cristal Iónico

• Composición: Combinación de elemento metálico y no metálico.
• Enlace Iónico: El metal cede los electrones de la órbita más externa al no metal que los acepta, quedando ambos con 8 electrones externos, excepto el Hidrógeno (H) con 2.
• Temperatura de Fusión: De media a alta.
• Solubilidad en Agua: Sí.
• Conductividad: Fundido o disuelto en agua.
• Ejemplos: Sal común (NaCl), Tiza (CaCO₃).

Cristal Metálico

• Composición: Átomos del elemento metálico unidos entre sí.
• Enlace Metálico: El metal cede los electrones a una nube de electrones, quedando así todos los átomos con 8 electrones externos.
• Temperatura de Fusión: De alta a muy alta.
• Solubilidad en Agua: No.
• Conductividad: Sí, valores muy elevados.
• Ejemplos: Hierro (Fe), Cobre (Cu), Oro (Au).

Cristal Covalente

• Composición: Átomos de elementos no metálicos unidos entre sí.
• Enlace Covalente: Los diferentes no metales comparten sus electrones hasta llegar todos a rodearse de 8 electrones.
• Temperatura de Fusión: Muy alta.
• Solubilidad en Agua: No.
• Conductividad: Muy variable.
• Ejemplos: Diamante (C), Cuarzo (SiO₂), Grafito (C).

Otros Compuestos Inorgánicos

Hidruros

Combinación del Hidrógeno (H) con cualquier elemento de la tabla periódica, excepto los gases nobles.