Fundamento quimico Materiales

La teoría atómica es una teoría científica sobre la naturaleza de la materia que sostiene que está compuesta de unidades discretas llamadas átomos. A partir de esta teoría se definen conceptos fundamentales de la física y química.

La materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio, se puede encontrar en los estados: sólido, líquido, gaseoso y plasma. Las propiedades físicas y químicas de la materia están determinadas por su estructura, la cual está constituida por átomos, iones y moléculas.

El átomo es la partícula más pequeña en que un elemento puede ser dividido sin perder sus propiedades químicas.

La estructura del átomo consta de dos partes: el núcleo y la corteza. El núcleo se encuentra en el centro del átomo y está formado por protones y neutrones. Además, el núcleo está rodeado por una nube de electrones que se encuentran en la corteza.

Las características principales del electrón, protón y neutrón son:

[pic 1]

Para que la carga eléctrica de un átomo sea nula, es necesario que dentro de él exista la misma cantidad de electrones que de protones. Sin embargo, un electrón es aproximadamente 1835 veces más liviano que un protón o un neutrón. Por lo cual, la nube de electrones constituye casi todo el volumen del átomo, pero, sólo representa una pequeña parte de su masa.

Una sustancia química es materia con una composición química definida. Una sustancia no puede separarse en otras por ningún medio mecánico. Las sustancias se pueden clasificar en dos grupos: elementos y compuestos.

Un elemento es un tipo de materia constituida por átomos de la misma clase.

Un compuesto es una sustancia formada por la combinación de dos o más elementos de la tabla periódica.

Tanto en los elementos como en los compuestos los átomos se unen entre sí mediante enlaces químicos.

El número atómico indica el número de protones que se encuentran en el núcleo del átomo de un determinado elemento.

La masa atómica puede ser considerada como la masa total de protones y neutrones (pues la masa de los electrones en el átomo es prácticamente despreciable) en un solo átomo (cuando el átomo no tiene movimiento).

Los electrones de valencia son los electrones que se encuentran en la capa de mayor nivel de energía del átomo, siendo estos los responsables de la interacción entre átomos de distintas especies o entre los átomos de una misma.

El Peso atómico o masa atómica relativa es el promedio ponderado de las masas de los isotopos de algún elemento (g/mol).

Los isótopos son aquellos átomos que poseen el mismo número atómico, pero tienen diferente masa atómica.

Un mol es la cantidad de materia que contiene  partículas elementales (ya sea átomos, moléculas, iones, partículas subatómicas, etcétera). [pic 2]

El número de Avogadro es la cantidad de átomos, electrones, iones, moléculas que se encuentran en un mol. De manera que, el número de Avogadro representa la cantidad de  o sea 602.000 trillones.[pic 3]

La Fórmula química es la representación de los elementos que forman un compuesto.

Las principales fórmulas químicas son:

Fórmula Empírica: representa la proporción de los elementos.

Fórmula molecular: indican la cantidad y los tipos de átomos.

Fórmula estructural: gráfica de la estructura molecular, en la que se muestran los enlaces químicos y la distribución de los átomos.

Fórmula electrónica: representa los electrones de valencia de cada átomo y la unión o enlace que se presenta.

Algunos ejemplos se pueden evidenciar en la siguiente tabla:

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