Fundamentos de Química: Ecuaciones, Reacciones y Estructura Atómica

Ecuación Química

Es la representación matemática de una reacción química.

• Reactivos: Sustancias que van a reaccionar.
• Productos: Sustancias obtenidas.
• Símbolo (flecha): Indica que la reacción forma o produce productos.
• Balanceo: Se realiza bajo el principio de que "la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma" (Ley de Lavoisier).

Simbología de estado y estructura:

• Subíndice: Número pequeño que indica la cantidad de átomos en una fórmula.
• Coeficiente: Número grande que indica la cantidad de moléculas que participan.
• Estados de la materia: Gas (g), líquido (l), sólido (s) y disolución acuosa (aq).

Tipos de Reacciones

• Síntesis (combinación): A + B → AB
• Descomposición: AB → A + B
• Desplazamiento / Sustitución:
  • Simple: AB + C → AC + B
  • Doble (intercambio): AB + CD → AD + BC o AC + BD

Energía en las Reacciones

• Endotérmico: Las moléculas de los reactivos absorben energía para superar la barrera de energía de activación y formar productos con mayor contenido energético.
• Exotérmico: Se forma un complejo activado y posteriormente se libera energía al entorno.

Estructura Atómica y Números Cuánticos

• El número de protones es igual al número de electrones en un átomo neutro.
• El número de neutrones se calcula mediante: masa atómica - número atómico (redondeado).

Números Cuánticos:

• n (Principal): Define el tamaño del orbital. Cualquier valor entero positivo (n ≠ 0). A mayor valor, el orbital se encuentra más alejado del núcleo.
• l (Secundario o azimutal): Define la forma del orbital; a mayor valor, la forma es más elíptica y achatada.
• m (Magnético): Define la orientación espacial del orbital.
• s (Spin): Define el giro del electrón sobre su propio eje.

Evolución del Modelo Atómico

• Demócrito (400 a.C.): Propuso que la materia, al dividirse, llegaría a una partícula indivisible llamada átomo.
• Dalton (1803): Postuló que la materia está formada por átomos indivisibles.
• Thomson (1897): Modelo del "pudín de pasas"; materia cargada positivamente con electrones incrustados.
• Rutherford (1911): A través de experimentos con rayos catódicos, propuso un núcleo macizo con carga positiva.
• Bohr (1913): Propuso que los electrones orbitan alrededor del núcleo en niveles definidos.
• Schrödinger, Heisenberg, De Broglie: Modelo mecánico-cuántico que describe el movimiento probabilístico del electrón y los números cuánticos.

Tabla Periódica

• Dimitri Mendeléyev: Ordenó los elementos por masa atómica y organizó grupos según sus propiedades periódicas.
• Halógenos: Elementos altamente reactivos y con tendencia a formar precipitados.