Química General

Química

A pesar de que "átomo" significa "indivisible", hoy día se sabe que el átomo está formado por partículas más pequeñas, las llamadas partículas subatómicas.

El núcleo del átomo es su parte central. Tiene carga positiva, y en él se concentra casi toda la masa del mismo. Sin embargo, ocupa una fracción muy pequeña del volumen del átomo: su radio es unas diez mil veces más pequeño. El núcleo está formado por protones y neutrones.

Alrededor del núcleo se encuentran los electrones, partículas de carga negativa y masa muy pequeña comparada con la de los protones y neutrones: un 0,05% aproximadamente. Los electrones se encuentran alrededor del núcleo, ligados por la fuerza electromagnética que éste ejerce sobre ellos, y ocupando la mayor parte del tamaño del átomo, en la llamada nube de electrones.

Protón

Se encuentra en el núcleo. Su masa es de 1,6×10-27 kg. 1 Tiene carga positiva igual en magnitud a la carga del electrón. El número atómico de un elemento indica el número de protones que tiene en el núcleo. Por ejemplo el núcleo del átomo de hidrógeno contiene un único protón, por lo que su número atómico (Z) es 1.

Electrón

Se encuentra en la corteza. Su masa aproximadamente es de 9,1×10-31 kg. Tiene carga eléctrica negativa (-1.602×10-19 C).2

Neutrón

Se encuentra en el núcleo. Su masa es casi igual que la del protón. No posee carga eléctrica.

El concepto de partícula elemental es hoy algo más oscuro debido a la existencia de cuasipartículas que si bien no pueden ser detectadas por un detector constituyen estados cuánticos cuya descripción fenomenológica es muy similar a la de una partícula real.

En química, el número atómico es el número entero positivo que es igual al número total de protones en el núcleo del átomo. Se suele representar con la letra Z (del alemán: Zahl, que quiere decir número). El número atómico es característico de cada elemento químico y representa una propiedad fundamental del átomo: su carga nuclear.

La masa atómica (ma) es la masa de un átomo, más frecuentemente expresada en unidades de masa atómica unificada.1 La masa atómica puede ser considerada como la masa total de protones y neutrones en un solo átomo (cuando el átomo no tiene movimiento). La masa atómica es algunas veces usada incorrectamente como un sinónimo de masa atómica relativa, masa atómica mediay peso atómico; estos últimos difieren sutilmente de la masa atómica. La masa atómica está definida como la masa de un átomo, que sólo puede ser de un isótopo a la vez, y no es un promedio ponderado en las abundancias de los isótopos. En el caso de muchos elementos que tienen un isótopo dominante, la similitud/diferencia numérica real entre la masa atómica del isótopo más común y la masa atómica relativa o peso atómico estándar puede ser muy pequeña, tal que no afecta muchos cálculos bastos, pero tal error puede ser crítico cuando se consideran átomos individuales. Para elementos con más de un isótopo común, la diferencia puede llegar a ser de media unidad o más (por ejemplo, cloro). La masa atómica de un isótopo raro puede diferir de la masa atómica relativa o peso atómico estándar en varias unidades de masa.

Propiedades del átomo

Los átomos de un mismo elemento son iguales (tamaño, peso y características). Los átomos de los diferentes elementos tienen pesos diferentes.

2. Los átomos se unen entre si en proporciones definidas para formar compuestos (Teoría de Dalton)

3. La masa del átomo está concentrada en su núcleo, los electrones viajan en órbitas alrededor del núcleo. El núcleo tiene una carga eléctrica positiva; los electrones tienen carga negativa. La suma de las cargas de los electrones es igual en magnitud a la carga del núcleo, por lo que el estado eléctrico normal del átomo es neutro. (Teoría de Rutherford)

4. Los átomos permanecen sin división, aún cuando se combinen en las reacciones químicas (Dalton)

En química, el número másico o número de masa representa el número de los protones y neutrones. Se simboliza con la letra A. El uso de esta letra proviene del alemán Atomgewicht, que quiere decir peso atómico, aunque sean conceptos distintos que no deben confundirse. Por este motivo resultaría más correcto que la letra A representara Atomkern, es decir, núcleo atómico para evitar posibles confusiones. Suele ser mayor que el número atómico, dado que los neutrones del núcleo proporcionan a éste la cohesión necesaria para superar la copulacion entre los protones.

El número de masa es además el indicativo de los distintos isótopos de un elemento. Dado que el número de protones es idéntico para todos los átomos del elemento, sólo el número másico, que lleva implícito el número de neutrones en el núcleo, indica de qué isótopo del elemento se trata. El número másico se indica con un superíndice situado a la izquierda de su símbolo, sobre el número atómico. Por ejemplo, el 1H es el isótopo de hidrógeno conocido como protio. El 2H es el deuterio y el 3H es el tritio. Dado que todos ellos son hidrógeno, el número atómico tiene que ser 1.

La tabla periódica de los elementos clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos químicos, conforme a sus propiedades y características.

Suele atribuirse la tabla a Dmitri Mendeléyev, quien ordenó los elementos basándose en la variación manual de las propiedades químicas, si bien Julius Lothar Meyer, trabajando por separado, llevó a cabo un ordenamiento a partir de las propiedades físicas de los átomos. La forma actual es una versión modificada de la de Mendeléyev, fue diseñada por Alfred Werner.

La primera clasificación de elementos conocida fue propuesta por Antoine Lavoisier, quien propuso que los elementos se clasificaran en metales, no metales y metaloides o metales de transición. Aunque muy práctico y todavía funcional en la tabla periódica moderna, fue rechazada debido a que había muchas diferencias en las propiedades físicas como químicas.

Ley periódica

Las propiedades de los elementos son funciones periódicas de sus masas atómicas,

Enunciado dicho por Mendeleiev. El enunciado actual es “Las propiedades de los elementos son funciones periódicas de susnúmeros atómicos”, postulado conocido como la

Ley periódica de Moseley.

PROPIEDADES PERIÓDICAS

Son aquellas que siguen una tendencia definida por la estructura de la tabla periódica.

Radio atómico.

Es la mitad de distancia entre los núcleos de átomos de una molécula biatómica, varían deacuerdo al tamaño y las fuerzas externan que actúan sobre de el. El radio aumenta de arriba hacia abajo enuna familia y de derecha a izquierda en un periodo. El Cs es el de mayor radio atómico.

Electronegatividad.

Es la capacidad de un átomo para atraer los electrones de valencia de otro máscercano con el fin de formar un enlace covalente. En la tabla periódica aumenta de izquierda a derecha enperiodo y de abajo hacia arriba en una familia. De acuerdo a Paulli es la propiedad de una molécula y no deun átomo aislado.

Afinidad electrónica.

Se define como la energía que se libera cuando un átomo gaseoso captura unelectrón, entre mayor sea su energía libre, mayor será la afinidad electrónica, los átomos pequeños captanfácilmente el electrón, mientras que los grandes les resulta difícil. La afinidad electrónica aumenta deizquierda a derecha a lo largo de un periodo y de abajo hacia arriba en una familia.

Energía de ionización.

Se define como la energía necesaria que hay que suministrarle a un átomoneutro en estado gaseoso para arrancarle el electrón. La energía de ionización aumenta de izquierdaderecha a lo largo de un periodo y de abajo hacia arriba en una familia.

ELECTRONEGATIVIDAD Y ACTIVIDAD QUÍMICA.

Electronegatividad.

Capacidad de un átomo para atraer electrones hacia él en un enlace químico.Conforme a la tabla periódica la

actividad química

en metales va de arriba hacia abajo y de derecha a izquierda y en no metales de abajo hacia arriba y de izquierda a derecha.

Una reacción química o cambio químico es todo proceso químico en el cual dos o más sustancias (llamadas reactivos), por efecto de un factor energético, se transforman en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos o compuestos. Un ejemplo de reacción química es la formación de óxido de hierro producida al reaccionar el oxígeno del aire con el hierro.

Una ecuación química es una descripción simbólica de unareacción química. Muestra las sustancias que reaccionan (reactivos ó reactantes) y las sustancias o productos que se obtienen. También nos indican las cantidades relativas de las sustancias que intervienen en la reacción. Las ecuaciones químicas son el modo de representarlas.

Se utilizan para describir lo que sucede en una reacción química en sus estados inicial y final. En ella figuran dos miembros; en el primero, los símbolos o fórmulas de los reactantes, reaccionantes o reactivos y en el segundo los símbolos o fórmulas de los productos. Para separar ambos miembros se utiliza una flecha que generalmente se dirige hacia la derecha, indicando el sentido de la reacción.

Un caso general de ecuación química sería:

donde:

 A, B, C, D, representan los símbolos químicos de las moléculas o átomos que reaccionan (lado izquierdo)

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