Química Esencial: Reacciones Nucleares, Propiedades de Compuestos y Leyes Fundamentales

Fisión Nuclear: Conceptos Esenciales

La fisión nuclear es una reacción nuclear que se sostiene en el tiempo al provocar un neutrón la fisión de un átomo fisionable, lo cual libera varios neutrones que, a su vez, causan otras fisiones. Esta reacción se produce si al menos uno de los neutrones emitidos posee las propiedades adecuadas para inducir una nueva fisión.

Fusión Nuclear: El Poder de las Estrellas

La fusión nuclear es el proceso por el cual varios núcleos atómicos de cargas similares se unen y forman un núcleo más pesado. Simultáneamente, se libera y absorbe una enorme cantidad de energía, lo que permite a la materia entrar en un estado plasmático. Este fenómeno sucede naturalmente en las estrellas y en el Sol.

Radiactividad Natural: Inestabilidad Nuclear

Los protones del núcleo, a pesar de ser de igual signo, se mantienen unidos. Esto sucede por una fuerza de atracción que se denomina fuerza nuclear fuerte. Cuando la cantidad de protones (P+) supera los 8, el núcleo se vuelve inestable y se desintegra, emitiendo radiación. A esta emisión espontánea se la considera radiactividad natural.

Energía Nuclear: Generación Eléctrica

La energía nuclear se produce por la fisión o fusión de átomos que liberan grandes cantidades de energía, las cuales se utilizan para producir electricidad.

Tipos de Reacciones Químicas Fundamentales

A continuación, se presentan ejemplos de reacciones químicas clave:

• Neutralización

  Reacción entre un ácido y una base para formar una sal y agua.

  H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

• Sustitución (Desplazamiento Simple)

  Un elemento desplaza a otro en un compuesto.

  Zn + CuSO4 → Cu + ZnSO4

• Doble Desplazamiento (Metátesis)

  Intercambio de iones entre dos compuestos para formar dos nuevos compuestos.

  NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3

Propiedades Clave de los Compuestos Químicos

Las propiedades de los compuestos varían significativamente según su tipo de enlace:

• Compuestos Iónicos

  • Estructura cristalina.
  • Son sólidos y cristalinos con bordes rectos.
  • Puntos de ebullición y fusión altos.
  • No conducen la electricidad en estado sólido (sí en disolución o fundidos).

• Compuestos Covalentes

  • Se encuentran en estado gaseoso y líquido (o sólidos de bajo punto de fusión).
  • Puntos de fusión y ebullición bajos.
  • No suelen ser solubles en agua (a menos que sean polares).
  • Generalmente no conducen la electricidad.

• Compuestos Metálicos

  • Estado sólido (excepto el mercurio).
  • Buenos conductores del calor y la electricidad.
  • Son maleables y dúctiles.
  • Altos puntos de fusión.
  • Poseen brillo metálico.

Ley de Conservación de la Masa: Principio Fundamental

La Ley de Conservación de la Masa, también conocida como Ley de Lavoisier, establece que en todas las reacciones químicas, la suma de la masa de los reactivos debe ser igual a la suma de la masa de los productos. La materia no se crea ni se destruye, solo se transforma.

Velocidad de Reacción Química: Medición y Concepto

La velocidad de una reacción química se define como la cantidad de reactivos que se transforman por unidad de tiempo. Es decir, mide el cambio en la concentración de los reactivos o productos por unidad de tiempo.