Química

• Clasificación de sustancias

  • Metales
  • No Metales
  • Metaloides
• Sustancias puras

  Tienen una composición química fija y definida, que no varía (no cambia su estructura química) sin importar las condiciones físicas en que dicha sustancia se encuentre
• Elementos

  Sustancia pura formada por átomos iguales, unidos entre sí como los átomos de hierro en una lámina. Se representan en forma escrita a través de símbolos, como por ejemplo Cu (cobre), S (azufre), Cl (cloro), Fe (hierro). Los elementos que se han identificado actualmente son 118 y se representan en la tabla periódica
• Compuestos

  Sustancias formada por dos o más tipos de átomos, los cuales se combinan en proporciones definidas y constantes. Las características de un compuesto difieren de las propiedades de los elementos que lo forman. Se representan en forma escrita a través de fórmulas
• Reversibles


  Modelos atómicos
• Se atribuye principalmente a Demócrito, quien vivió alrededor del 420 a.C., la idea que la materia consta de partículas o corpúsculos indivisibles llamados átomos (del griego átomo: indivisible)
• Demócrito enseñaba la naturaleza discreta de la materia al decir: "las únicas cosas que existen son los átomos y el espacio vacío: todo lo demás es simple opinión."
• Modelo


  Una representación conceptual o física a escala de un proceso o sistema (fenómeno), con el fin de analizar su naturaleza, desarrollar o comprobar hipótesis o supuestos y permitir una mejor comprensión del fenómeno real al cual el modelo representa
• A través de los años ha evolucionado el modelo atómico que parte desde simples teorías hasta el desarrollo de modelos matemáticos complejos, todos estos con el único fin de explicar su comportamiento y propiedades
• Modelo atómico de Dalton


  Dalton realizó una serie de descubrimientos fundamentales que proporcionaron las evidencias experimentales y el marco conceptual teórico para establecer la teoría atómica, que hoy lleva su nombre
• John Dalton (1766-1844)
• Modelo de esfera


  • La materia consta de partículas muy pequeñas, indivisibles, indestructibles, llamadas átomos
  • Todos los átomos de un mismo elemento son idénticos entre sí, particularmente en la masa
  • Elementos diferentes poseen átomos que difieren en la masa
  • Cada elemento está caracterizado por la masa de su átomo
  • Cuando se combinan diferentes elementos para formar un compuesto, la porción más pequeña del compuesto consta de un número definido de átomos de cada elemento
  • En las reacciones químicas, los átomos no se crean ni se destruyen, solamente cambian su distribución
• Al postular que los átomos de un mismo elemento se caracterizan por tener todos la misma masa y los átomos de diferentes elementos distinta masa, Dalton establece un nuevo concepto de elemento químico
• Hasta ese momento, la definición del concepto de elemento, conforme a Boyle y Lavoisier, era una definición basada en una apreciación macroscópica de las sustancias
• Con Dalton, surge una definición apoyada en la estructura íntima de la materia. Elemento se define como toda sustancia formada por átomos que se caracterizan por poseer la misma masa
• Este concepto tuvo que ser modificado por posteriores descubrimientos (la masa atómica quedó subordinado al número atómico con el descubrimiento de los isótopos)
• Dalton y sus contemporáneos, utilizando los rudimentarios datos existentes, fueron capaces de explicar en forma adecuada las leyes cuantitativas de la combinación química
• Modelo atómico de Thomson


  • A partir de experimentos con tubos de descarga, campos magnéticos y eléctricos, pudo determinar en forma cuantitativa que los rayos catódicos son partículas negativamente cargadas
  • Descubrió la razón de la carga de un electrón y su masa
• Thomson encontró que la razón entre la carga y masa del electrón (e/m) era constante para diferentes gases y materiales usados en la construcción de los tubos de descarga
• Estos resultados llevaron a Thomson a considerar que los rayos catódicos no son átomos electrificados sino fragmentos corpusculares que se hallan presentes en todos los átomos a estos los llamó electrones
• Modelo atómico de Thomson


  • El átomo estaría compuesto por una esfera que concentraría toda la masa del átomo y tendría carga positiva
  • Los electrones estarían incrustados en esta esfera, distribuidos en el espacio y compensando la carga positiva de dicha esfera
  • Este modelo no era estático, sino que Thomson consideraba que los electrones podían cambiar su posición dentro de la esfera positiva, siempre y cuando las cargas quedaran compensadas
• El modelo atómico de Thomson explicaba la formación de iones mediante la pérdida o ganancia de estos corpúsculos negativos o electrones que estaban incrustados en la esfera de carga positiva
• Modelo atómico de Rutherford


  • Rutherford, junto con Geiger, iniciaron un programa de investigación sobre la dispersión de las partículas alfa al atravesar hojas delgadas de un metal
  • Rutherford sugirió medir la probabilidad de rebote de las partículas alfa, colocando el detector entre la fuente y la lámina metálica (de oro)
  • De acuerdo a los cálculos de Rutherford, considerando la masa y la velocidad de las partículas alfa y el pequeño espesor de la lámina, se esperaba que las partículas alfa atravesaran en línea recta y sin mayor dificultad la lámina de metal
  • Algunas partículas alfa experimentaban desviaciones en ángulos bastantes apreciables, incluso mayores a 90°, lo que implica un rebote de la partícula alfa con la lámina
  • Esto indicaba la existencia de condensaciones de masa de altísima densidad y alta carga positiva, lo suficiente como para provocar el rebote de la partícula alfa al impactar con alguna de estas entidades
• Para Rutherford, estos resultados indicaban claramente la existencia de dos regiones en el átomo: un núcleo central de carga positiva y una zona externa o envoltura electrónica
• Modelo atómico de Rutherford


  • La mayor parte de la masa del átomo y toda su carga positiva se concentra en una pequeña región, de un radio del orden 10^-14 m, llamado núcleo
  • Alrededor del núcleo debe haber un número de electrones igual al número de unidades de carga nuclear
  • El radio del átomo es alrededor de 10^-10 m
  • El tamaño del átomo es, entonces, 10.000 veces superior al del núcleo central
• Según el modelo de Rutherford, surge la pregunta: ¿Cómo puede el átomo subsistir? ¿Qué impide que los electrones no se precipiten sobre el núcleo, atraídos por las fuerzas de Coulomb?
• Este problema fue resuelto en 1913 por el gran físico Niels Bohr, utilizando la teoría cuántica
• Modelo atómico de Bohr


  • Un átomo de hidrógeno puede existir solo en determinados estados de energía
  • La energía de un átomo de hidrógeno está cuantizada
  • Los electrones no radian energía mientras orbitan el núcleo
  • Los estados de energía se llaman estados estacionarios
  • Los electrones pueden intercambiar energía cuando experimentan una transición desde un estado estacionario a otro estado estacionario
  • En la transición, los electrones absorben o emiten una cantidad de energía que es exactamente igual a la diferencia de energía entre los dos estados
• Este comportamiento genera líneas espectrales características