Fundamentos de Química: Materia, Reacciones y Estructura Atómica

Sustancias Puras: Definición y Clasificación

Sustancia Pura: Aquella que no se puede separar en otras más simples mediante procesos físicos y cuya composición y propiedades son constantes.

Clasificación de las Sustancias Puras

• Elementos: No pueden descomponerse en otras sustancias puras más simples mediante procesos químicos. Ejemplos: Oxígeno (O), Cobre (Cu).
• Compuestos: Sustancias que se pueden descomponer en otras más simples.

Mezclas: Tipos y Métodos de Separación

Mezcla: Sustancia formada por la unión de dos o más sustancias que no reaccionan entre sí.

Clasificación de las Mezclas

• Mezclas Homogéneas: Aquellas en las que sus componentes no se distinguen a simple vista.
• Mezclas Heterogéneas: Aquellas en las que sus componentes sí se distinguen a simple vista.

Métodos de Separación de Mezclas

Las mezclas se pueden separar por diversos métodos físicos, como:

• Destilación
• Filtración
• Cristalización
• Decantación

Propiedades de la Materia: Extensivas e Intensivas

Propiedades Extensivas

Dependen de la cantidad de materia. Ejemplos: volumen, energía interna (más partículas implican mayor suma de energías cinéticas y potenciales que componen el sistema).

Propiedades Intensivas

No dependen de la cantidad de sustancia. Ejemplos: temperatura de fusión, densidad, propiedades químicas.

Reacciones Químicas y Leyes Fundamentales

Reacción Química

Proceso por el cual una o varias sustancias iniciales (reactivos) se transforman en otras sustancias finales (productos) diferentes a las iniciales.

Leyes Ponderales de la Química

Ley de Conservación de la Masa (Ley de Lavoisier)

En toda reacción química, la masa de los reactivos es igual a la masa de los productos de reacción.

Ley de las Proporciones Definidas (Ley de Proust)

La proporción entre las masas en que dos o más elementos se combinan para formar un cierto compuesto es siempre constante e independiente del procedimiento para formarlo.

Ley de las Proporciones Múltiples (Ley de Dalton)

Cuando dos o más elementos se combinan entre sí para formar diferentes compuestos, la masa de uno se combina con la masa del otro para dar diferentes compuestos, en una relación de números sencillos.

Teoría Atómica de Dalton: Postulados, Aciertos y Fallos

Postulados de Dalton

• La materia está formada por átomos.
• Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí, con igual masa, forma y tamaño.
• Los átomos de distintos elementos son diferentes y se combinan entre ellos en relaciones numéricas sencillas para formar moléculas.
• Las moléculas de un compuesto tienen igual masa y demás propiedades.

Aciertos y Fallos de la Teoría Atómica de Dalton

Aunque la teoría de Dalton fue revolucionaria, el avance científico ha revelado algunas imprecisiones:

• La materia se compone de átomos, pero estos no son indivisibles; se pueden descomponer en partículas más pequeñas (protón, neutrón, electrón).
• Existen átomos de un mismo elemento que se diferencian en el número de neutrones (isótopos); por lo tanto, el segundo postulado de la teoría atómica tampoco es completamente cierto.

Los demás postulados son, en esencia, correctos.

Principio de Avogadro

Los volúmenes de sustancias gaseosas que intervienen en una reacción química, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, guardan entre sí una relación de números enteros sencillos. Los volúmenes de gases también cumplen esta proporción cuando forman compuestos.