QUIMICA I

Portal académico: “La química en nuestro entorno”

Temas de apoyo

1. Definición y aplicación de química

2. Materia

3. Energía

ÍNDICE

Página

Índice I

Símbolos usados en esta guía VIII

Introducción IX

Objetivos XII

Fundamentos XIV

Tema integrador XVI

1 Definición y aplicación de la Química 1

1.1 La química como una ciencia central. 1

Lectura No. 1: “La química en la industria automotriz”. 1

Lectura No. 2: “La edad de piedra, de hierro y del polímero”. 2

1.2 Pros y contras de la Química. 4

Lectura No. 3: “El síndrome de Minamata”. 6

Lectura No. 4: “Lección de Chernobyl”. 7

Lectura No. 5. “Entrevista con el Nóbel mexicano de Química 9

Mario Molina Enríquez (1943 - )”.

1.3 Definición de Química. 12

1.4 La química es una ciencia, pero … ¿Qué es una ciencia? 13

1.4.1 Conocimiento empírico. 14

Lectura No. 6: “Sin depósito, sin retorno, sin problema”. 15

Lectura No. 7: “La química en el buceo de aguas profundas”. 16

Lectura No. 8: “La primera clase de química en América”. 17

1.4.2 Método científico. 18

Lectura No. 9: “Un problema intrigante”. 21

Lectura No. 10: “Piezas de rompecabezas de los dinosaurios”. 24

Práctica No. 1: “Observaciones con una vela”. 25

Práctica No. 2: “Aplicación del método científico”. 28

2 Materia. 31

2.1 Definición clásica y definición según la física relativista de materia. 31

Lectura No. 11: “Propiedades del azufre”. 31

Práctica No. 3: “El aire también es materia”. 33

2.1.1. ¿Materia, masa y peso es lo mismo? 34

2.2 Propiedades de la materia. 35

Lectura No. 12: “Fibras ópticas”. 36

Lectura No. 13: “Mordedura de serpiente”. 37

Lectura No. 14: “Órganos de los sentidos”. 40

Práctica No. 4: “Impenetrabilidad de la materia”. 42

Práctica No. 5: “Propiedades físicas de la materia”. 43

Práctica No. 6: “Propiedades organolépticas”. 45

Práctica No. 7: “La inercia, otra propiedad de la materia”. 46

2.3 Clasificación de la materia. 47

Lectura No. 15: “Mezclar es fácil, lo difícil es volver a separar”. 49

Práctica No. 8: “Cristales moleculares: azúcar”. 54

Lectura No. 16: “Dulce sin azúcar”. 56

Lectura No. 17: “Cromatografía”. 57

Lectura No. 18: “Química forense”. 60

Práctica No. 9: “Principio de la cromatografía sólido - líquido”. 60

2.4 Estados de agregación de la materia. 61

Práctica No. 10: “Propiedades de los gases”. 61

2.4.1 Propiedades generales de los gases. 62

Lectura No. 19: “Inversión térmica”. 63

Lectura No. 20: “La respiración”. 64

2.4.2 Líquidos. 65

Práctica No 11: “Propiedades de los líquidos”. 66

Lectura No. 21: “Un refrigerador…¿Produce calor? 67

Lectura No. 22: “Solubilidad de gases en agua”. 68

2.4.3 Propiedades generales de los sólidos. 70

2.4.4 Plasma ¿Un cuarto estado de la materia? 70

2.4.5 Cambios de estado. 72

Lectura No. 23: “Cambios de estado”. 72

3 Energía. 75

3.1 Concepto de energía. 75

3.2 Tipos de energía. 76

3.2.1 Energía potencial y energía cinética. 76

3.2.2 Otros tipos de energía. 78

3.3 Manifestaciones de la energía. 79

3.4 Transformaciones de energía. 80

Lectura No. 24: “La energía se conserva”. 81

3.5 Leyes de la conservación de la masa y la energía. 85

3.5.1 Ley de la conservación de la masa. 85

Práctica No. 12: “Ley de la conservación de la materia”. 86

3.5.2 Ley de la conservación de la energía. 87

3.5.3 Ley de la interconversión de la masa y la energía. 88

Concepto fundamental: Materia y energía.

¿Cómo es el esqueleto de los materiales?

Conceptos subsidiarios: Estructura atómica.

Temas de apoyo

1. Partículas subatómicas.

2. Mecánica Cuántica.

3. Configuración electrónica. La huella digital de los elementos.

1 Partículas subatómicas. 90

1.1 El átomo. 90

Lectura No. 25: “De Demócrito al neutrino”. 90

1.2 Protón, electrón y neutrón. 94

Práctica No. 13: “Los papeles saltarines”. 95

2 Mecánica cuántica. 96

2.1 Modelos atómicos. 96

2.2 Modelo atómico de la mecánica cuántica. 100

Lectura No. 26: “Electrones excitados y espectros”. 100

Lectura No. 27: “El nacimiento de la teoría cuántica”. 101

Práctica No. 14: “La caja negra”. 103

2.3 Los números cuánticos. 104

3 Configuración electrónica. La huella digital de los elementos. 115

3.1 Principios de la mecánica cuántica. 116

3.2 Configuración electrónica. 118

3.3 Electrón diferencial. 126

Concepto fundamental: Materia y Energía.

¿De qué están hechos los recursos naturales?

Concepto subsidiario: Tabla periódica

Temas de apoyo:

1. Símbolos de los elementos químicos que forman los recursos naturales.

2. Antecedentes de la tabla periódica. ¡Un lugar para cada cual!

3. Propiedades periódicas de los elementos químicos.

1 Símbolos de los elementos que forman los recursos naturales. 130

1.1 Símbolos de los elementos químicos. 130

Lectura No. 28: “Elementos que forman los recursos naturales”. 130

Lectura No. 29: “Recursos y desechos”. 132

1.2 Número atómico, masa atómica e isótopos. 140

Práctica No. 15: “Monedas isotópicas”. 143

2 Antecedentes sobre la Tabla Periódica. ¡Un lugar para cada cuál! 146

Lectura No. 30: “Sustancias conocidas antes de la conquista de México”. 146

Lectura No.31: “Los metales, su obtención y aplicación”. 148

Práctica No. 16: “Propiedades de los metales”. 149

2.1 Antecedentes históricos de la tabla periódica. 154

2.2 Tabla Periódica larga. 160

3 Propiedades periódicas de los elementos químicos. 164

3.1 Relación entre configuración electrónica y Tabla Periódica. 166

Práctica No. 17: “Propiedades químicas de los no metales”. 167

3.2 Energía de ionización. 170

3.3 Afinidad electrónica. 173

3.4 Electronegatividad. 174

3.5 Radio atómico. 177

3.6 Números de oxidación. 179

3.7 Propiedades de los metales y no metales. 182

Práctica No. 18: “Metal comestible”. 188

Concepto fundamental: Materia y energía.

¿Qué nos mantiene unidos?

Concepto subsidiario: Enlace químico.

Temas de apoyo:

1. Definición de enlace químico.

2. Clasificación de enlace químico.

3. Fuerzas interatómicas.

4. Fuerzas intermoleculares.

1 Definición de enlace químico. 190

Lectura No. 32: “Un banco muy especial”. 190

1.1 Enlace químico. 193

2 Clasificación de enlace químico. 196

3 Fuerzas interatómicas. 197

3.1 Enlace iónico. 197

3.2 Enlace covalente. 199

3.2.1 Enlace covalente no polar. 200

Lectura No. 33: “La gran máquina del clima”. 202

3.2.2 Enlace covalente polar. 204

3.2.3 Enlace covalente coordinado. 205

Práctica No. 19: “Elaboración de una pelota”. 207

Lectura No. 34: ¿Qué es lo último en superconductores? 208

3.3 Enlace metálico. 209

4 Fuerzas intermoleculares. 211

4.1 Enlace por puente de hidrógeno. 211

4.2 Fuerzas de Van der Waals. 213

4.3 Propiedades de las sustancias de acuerdo a su tipo de enlace. 214

4.3.1 Punto de ebullición. 214

4.3.2 Solubilidad. 215

Práctica No. 20: “Propiedades de los compuestos en función a su tipo de enlace”. 216

Concepto fundamental: Materia y energía.

Y tú ¿quién eres?

Concepto subsidiario: Nomenclatura química inorgánica.

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