Estructura Y Diversidad De La Materia

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Estructura Y Diversidad De La Materia

  1. 1. DIVERSIDAD Y ESTRUCTURA DE LA MATERIA CELIA RODRÍGUEZ PÉREZ  Materia  Masa atómica y  Sistema material molecular.  Métodos de Concentración molar separación  Enlace químico  Estructura atómica -Enlace iónico  Modelos -Enlace covalente  Disolución -Enlace metálico  Estados de  Clasificación periódica agregación I  Cambios de estado  Clasificación periódica  Leyes de los gases II  Mol  Formulación y
  2. 2. Materia MATERIA Es todo lo que tiene masa y volumen Sus PROPIEDADES pueden ser PROPIEDADES GENERALES PROPIEDADES CARACTERÍSTICAS las presenta cualquier clase de materia y sus Su valor es característico de cada sustancia y nos valores no sirven para identificar una sustancia permiten diferenciarla de otras. Entre otras son importantes: Entre otras son importantes: DENSIDAD Es la relación entre la masa de un cuerpo y el volumen que MASA ocupa. Es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. SOLUBILIDAD Es la máxima cantidad de soluto que puede disolverse en un volumen de disolvente a una temperatura dada. VOLUMEN PUNTO DE FUSIÓN Y EBULLICIÓN Es el espacio que ocupa un cuerpo. Es al temperatura a la que se produce el cambio de estado si la presión es de 1 atm.
  3. 3. Sistema Material SISTEMA MATERIAL Puede clasificarse en HETEROGÉNEO HOMOGÉNEO COLOIDE Es una mezcla donde sus Se pueden observar partes Sus componentes, si los hay, no se observan a componentes se observan a simple diferenciadas que se pueden simple vista ni con microscopio y no se pueden vista pero no se pueden separar con separar por filtración separar por filtración filtros ordinarios. MEZCLA SUSTANCIA PURA DISOLUCIÓN Está formada por una sola sustancia Es una mezcla de varias sustancias que no se Está formada por varias sustancias que puede ser: distinguen a simple vista SIMPLE O ELEMENTO COMPUESTA Está formada por átomos iguales. Está formada por átomos diferentes ÁTOMO a la partícula más pequeña característica de un elemento MOLÉCULA a la partícula más pequeña que presenta las propiedades de una sustancia.
  4. 4. Métodos de separación MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS HETEROGÉNEAS DE MEZCLAS HOMOGÉNEAS CRIBADO CRISTALIZACIÓN Separación de sólidos de distinto tamaño de grano Separación de un sólido disuelto en un líquido, DECANTACIÓN provocando la evaporación del Separación dos líquidos no miscibles de distinta densidad líquido. CROMATOGRAFÍA FILTACIÓN Separación de varios solutos Separación de un sólido no disuelto en un líquido por acción de un disolvente. CENTRIFUGACIÓN EXTRACCIÓN Separación de sólidos no disueltos en un líquido que no se pueden separar por filtración. Separación de un soluto aprovechando su diferente DISOLUCIÓN SELECTIVA solubilidad en dos disolventes. Separación de dos sólidos aprovechando la distinta solubilidad en un disolvente. DESTILACIÓN SEPARACIÓN MAGNÉTICA Separación de líquidos disueltos aprovechando la diferencia en Separación de uno de los componentes de la mezcla sus temperaturas de ebullición. aprovechando sus propiedades magnéticas. El material utilizado se llama destilador
  5. 5. SUSTANCIA SIMPLE O ELEMENTO átomos iguales Estructura ÁTOMOS atómica SUSTANCIA COMPUESTA átomos diferentes La idea de átomo la establece DALTON con su TEORÍA ATÓMICA Están formados por 1)Todas las sustancias están formadas por PROTÓN Carga + átomos que son partículas muy pequeñas e Masa 1 u.m.a indivisibles NÚCLEO 2) los átomos de un elemento son iguales en masa y propiedades NEUTRÓN Sin carga Masa 1 u.m.a 3) Los compuestos se forman por la unión de átomos de elementos diferentes formando moléculas Carga 1- Masa despreciable 4) Las moléculas de un mismo compuesto ELECTRÓN frente a la del protón y CORTEZA son iguales en masa y propiedades. neutrón
  6. 6. Modelos ÁTOMOS A Se explican con MODELOS Cuando ganan o pierden electrones Se representan Z X forman IONES DALTON son átomos o grupos de átomos Z = Nº atómico = nº de que tienen carga eléctrica. protones que tiene un átomo Pueden ser : en su núcleo THOMSON A = Nº másico = suma de los AANIONES protones y neutrones RUTHERFORD Experiencia de Rutherford tienen carga negativa (han ganado electrones) A n- Z x Se llaman ISÓTOPOS a los átomos BORH de un mismo elemento que tienen el mismo nº atómico pero distinto nº CATIONES másico tienen carga eléctrica positiva ACTUAL (han perdido electrones) A n+ Z x
  7. 7. Estados De Agregación ESTADOS DE AGREGACIÓN CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURA -Incompresible -Partículas fuertemente unidas. SÓLIDO -Forma constante ( Fuerzas de cohesión muy fuertes.) -Volumen constante -Ocupando posiciones fijas ( Sólo pueden vibrar alrededor de estas posiciones.) -Partículas prácticamente independientes -Forma variable (fuerzas de unión muy débiles ) y se mueven GAS - Muy compresible continuamente y con desorden. - Volumen variable -Partículas fuertemente unidas pero menos que -Estado intermedio en estado sólido (mayores distancias que en LÍQUIDO -Forma variable estado sólido y menores que en gas. -Incompresibles -Fuerzas de cohesión más débiles que en estado -Volumen constante sólido pero mayores que en gas. -Mayor movilidad que en estado sólido pero menos que en estado gas GAS SÓLIDO Partículas casi en libertad partículas ordenadas LÍQUIDO partículas en desorden
  8. 8. Cambios de estado CAMBIOS DE ESTADO SUBLIMACIÓN FUSIÓN VAPORIZACIÓN SÓLIDO LÍQUIDO GAS SOLIDIFICACIÓN LICUACIÓN o CONDENSACIÓN SUBLIMACIÓN REGRESIVA
  9. 9. Leyes de los gases LEYES DE LOS GASES A temperatura constante, el volumen de una masa de gas es inversamente LEY DE BOYLE-MARIOTTE proporcional a la presión P1 .V1 = P2 .V2 Relación V-T A presión constante, el volumen que ocupa una masa de gas es V1 V2 directamente proporcional a la = temperatura T1 T2 LEYES DE CHARLES GAY-LUSSAC Relación P-T P1 P2 A volumen constante, la presión = que ejerce una masa de gas es T1 T2 directamente proporcional a la temperatura Para un gas ideal, el cociente P.V es constante T P1.V1 P2.V2 = ECUACIÓN DE LOS GASES T1 T2 PERFECTOS
  10. 10. Mol MOL Es la unidad de cantidad de sustancia en el S.I. de unidades . Es la masa, en gramos, correspondiente al Nº de AVOGADRO ( 6,02 .1023 ) de unidades. Se puede aplicar a átomos , moléculas , electrones , lentejas , bolígrafos..... cualquier unidad. MOL DE ÁTOMOS (atm-g) de un elemento MOL DE MOLÉCULAS de una sustancia es la es la cantidad, en gramos, que expresa su masa cantidad en gramos de esa sustancia igual al nº atómica. Coincide con la masa en gramos de 6,02. 1023 que expresa su masa molecular o masa fórmula. . átomos de dicho elemento. Coincide con la masa en gramos de 6,02. 1023 moléculas o fórmulas. Un átomo Una molécula 6,02 .1023 6,02 .1023 átomos moléculas Su masa en gramos Su masa en gramos es un mol de átomos es un mol de moléculas
  11. 11. DISOLUCIÓN Disolución Es una mezcla homogénea de dos o más componentes SOLUTO DISOLVENTE Es la sustancia que está en mayor proporción o que se Es la sustancia que está en menor proporción encuentra en el mismo estado físico que la disolución. Según su concentración puede ser: SATURADA CONCENTRADA DILUIDA Si contiene la máxima cantidad de Si la cantidad de soluto disuelto es Si la cantidad de soluto disuelto es soluto que admite una cantidad mucho menor que la que corresponde muy próxima a la que corresponde determinada de disolvente a una a una disolución saturada. a una disolución saturada. temperatura dada. Las sustancias pueden ser: SOLUBLES INSOLUBLES Son sustancias que se disuelven unas en otras, Son sustancias que no se mezclan bien y no llegan forman una disolución a formar una mezcla homogénea entre si SOLUBILIDAD Es la cantidad máxima de soluto que puede disolver una cantidad determinada de disolvente a una temperatura dada. ( Coincide con la concentración de la disolución saturada ).
  12. 12. Masa Atómica Y Molecular Concentración Molar MOLECULAR MASA ATÓMICA Y CONCENTRACIÓN MOLAR MMolecular= mása de una molécula Matómica= masa de un átomo ( generalmente se expresa en (generalmente se expresa en u.m.a) u.m.a) MOL DE ÁTOMOS (atm-g) MOL DE MOLÉCULAS(mol-g) masa de 6,02 1023 átomos en g masa de 6,02 1023moléculas en g Matómica expresada en g MMolecularexpresada en g Matómica y atm-g coinciden en número MMolecular y mol-g coinciden en número pero no en cantidad de sustancia pero no en cantidad de sustancia Recuerda que en un sustancia iónica no hay moléculas y por tanto hablaríamos de masa fórmula y nº de Avogadro de fórmulas CONCENTRACIÓN MOLAR ( MOLARIDAD) de una disolución es el número de moles de soluto por litro de disolución. nsoluto M = ---------- V(L)
  13. 13. Enlace Químico ENLACE QUÍMICO La unión entre átomos está relacionada con la tendencia a estados de mayor estabilidad. “ Los átomos se unen si alcanzan una situación más estable que cuando están separados”. Los electrones más externos son los responsables de esa unión. Los METALES se estabilizan Los NO METALES se estabilizan perdiendo electrones. cogiendo o compartiendo electrones. Se distinguen tres tipos de enlace químico: IÓNICO METÁLICO se establece cuando se combinan se establece cuando se combinan entre entre sí átomos de METAL con sí átomos de METAL átomos de NO METAL COVALENTE se establece cuando se combinan entre sí átomos de NO METAL
  14. 14. Enlace Iónico ENLACE IÓNICO Átomos de METAL Átomos de NO METAL (Ceden e- formando cationes) (Cogen e- formando aniones) ENLACE IÓNICO CATIONES (Carga positiva) “”””””””””””””””””””””””” ANIONES ( Carga negativa ) Atracción eléctrica entre iones de distinto signo. EJEMPLO: Formación de cloruro de sodio Na Cl Cede su electrón de la última capa al cloro Coge el electrón y completa su última capa Cl- Na+ Cristal de cloruro de sodio ( Sal común) Se producen atracciones en todas las direcciones del espacio originándose una red espacial PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS IÓNICAS A temperatura ambiente son sólidos de altos puntos de fusión y ebullición. Son duros pero frágiles. Se disuelven mejor en agua que en otros disolventes. No conducen la electricidad en estado sólido, pero sí en disolución o fundidos.
  15. 15. Enlace Covalente ENLACE COVALENTE SUSTANCIAS ATÓMICAS Átomos de NO METAL Muchísimos átomos unidos por enlace covalente (Se estabilizan compartiendo electrones) MOLÉCULAS Grupos pequeños de átomos unidos por enlace covalente EJEMPLO: Formación de la molécula de flúor ( F2 ) ( SUSTANCIA MOLECULAR) 2 2 5 9 F : 1s 2s 2p A cada átomo de flúor le falta un electrón para alcanzar configuración de gas noble, para F F conseguirlo comparte un electrón con el otro átomo de flúor formando una molécula . Molécula de flúor F-F El par de electrones compartido es un enlace covalente EJEMPLO: Estructura del diamante (SUSTANCIA ATÓMICA) 6C: 1s22s22p2 Cada átomo de carbono necesita cuatro electrones que consigue uniéndose a otros cuatro átomos, que a su vez se unen a otros cuatro, y así sucesivamente, hasta formar un cristal con muchísimos átomos unidos entre sí por enlace covalente. PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS COVALENTES PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS ATÓMICAS MOLECULARES (tipo diamante) A temperatura ambiente pueden ser sólidos, líquidos o Son sólidos muy duros de altos puntos de fusión. gases . Tienen bajos puntos de fusión y ebullición. No conducen la corriente eléctrica. No conducen la corriente eléctrica. No son solubles. La solubilidad depende de su polaridad.
  16. 16. Enlace Metálico ENLACE METÁLICO Átomos de METAL (Ceden e- formando cationes) Todos los átomos se ionizan quedando cargados positivamente y se ordenan en el espacio formando un cristal. Los electrones procedentes de la ionización se mueven entre los cationes Redes de cationes rodeados por electrones Nube de electrones que se mueven entre los cationes. Iones positivos formados por los átomos de metal que han perdido electrones. PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS METÁLICAS Son sólidos a temperatura ambiente ( excepto el mercurio). Tienen altos puntos de fusión y ebullición. Conducen la corriente eléctrica. Son deformables. No se disuelven en disolventes comunes.
  17. 17. Clasificación Periódica I CLASIFICACIÓN PERIÓDICA I Al irse descubriendo nuevos elementos químicos se hizo necesario clasificarlos según sus propiedades. METALES: tienen brillo característico, conducen el calor y la electricidad y forman óxidos básicos. El primer esquema consistió en una división en dos grandes grupos NO METALES: No son buenos conductores del calor y la electricidad y forman óxidos ácidos. En 1817, DÖBEREINER (químico alemán) exponía sus famosas tríadas. Agrupó elementos de propiedades parecidas en grupos de tres con la característica de que el elemento central tenía por masa atómica la media aritmética aproximada de los otros dos: Cl S P Si En 1862 CHANCOURTOIS coloca los elementos en orden creciente de masas Al atómicas sobre una línea arrollada helicoidalmente a un cilindro que llamó Na Mg CARACOL TELÚRICO. F O N Observó que existían ciertas semejanzas entre los elementos que quedaban C sobre una misma vertical de su caracol. B Li Be En 1865, el químico inglés NEWLANDS abordó el problema del comportamiento periódico de los elementos y dispuso los más ligeros en orden creciente de masas atómicas. Observó que el 8º elemento se parecía al 1º , el 9º al 2º y así sucesivamente. Esta observación se conoce como LEY DE LAS OCTAVAS
  18. 18. Clasificación Periódica II CLASIFICACIÓN PERIÓDICA II Simultáneamente, el químico El químico ruso MENDELEIEV, basándose en la periodicidad de las alemán MEYER basándose en la propiedades químicas, que consideraba que dependían de la masa periodicidad de las propiedades atómica, llegó a plantear un sistema periódico base del que conocemos físicas llegó a resultados actualmente. semejantes a los de Mendeleiev. Colocó los elementos en orden creciente de masas atómicas pero con los siguientes perfeccionamientos: -Si un elemento no encajaba según su masa atómica se dejaba un espacio. -Formó períodos largos para los hoy llamados elementos de transición y así evitar que metales como el cromo, el vanadio o el manganeso quedasen situados debajo de no metales. Resumió su descubrimiento enunciando la LEY PERIÓDICA Las propiedades de los elementos químicos no son arbitrarias sino que dependen de la estructura del átomo y varían con la masa atómica de una manera sistemática”. El descubrimiento por MOSELEY del número atómico (número de protones) propiedad característica de cada elemento acabó aportando un criterio para la ordenación correcta de los elementos. GRUPO O FAMILIA a los elementos que se encuentran en la El SISTEMA PERIÓDICO MODERNO consiste misma columna . Tienen la misma configuración electrónica en la clasificación de los elementos en orden externa y por tanto propiedades químicas similares. creciente de número atómico. Se denomina: PERÍODO a los elementos que se encuentran en la misma fila y tienen en común que poseen el mismo número de capas electrónicas.
  19. 19. Formulación y nomenclatura FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA Inorgánica SUSTANCIAS SIMPLES COMPUESTOS BINARIOS ÓXIDOS HIDRUROS SALES BINARIAS COMPUESTOS TERNARIOS SALES HIDRÓXIDOS OXOÁCIDOS TERNARIAS

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