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APUNTES DE QUÍMICA 1BACHILLERATO GENERALElaboró:Ma. Guadalupe Peña Castro.                             Noviembre del 2012
ÍNDICE                                CONTENIDO                            PÁGINA      Presentación.                      ...
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Apuntes de la asignatura de Química I con base al Programa de Estudios del Bachillerato General

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  1. 1. APUNTES DE QUÍMICA 1BACHILLERATO GENERALElaboró:Ma. Guadalupe Peña Castro. Noviembre del 2012
  2. 2. ÍNDICE CONTENIDO PÁGINA Presentación. i Fundamentación didáctica iiBloque I Reconoces a la Química como una herramienta para la vida. 1 La química, una ciencia interdisciplinaria. 1 Relación con otras ciencias. 1Bloque II Comprendes la interrelación de la materia y la Energías 5 Materia. 5 Características y manifestaciones de la materia. 5 Propiedades de la materia. 7 Estados de agregación. 9 Cambios de estado de agregación. 11 Cambios en la materia 14 Ejercicios de retroalimentación 16 Energía. 20 Características y manifestaciones de la energía. 20 Beneficios y riesgos en el consumo de energía. 21 Aplicaciones de las energías no contaminantes. 22 Ejercicios de retroalimentación. 24Bloque III. Explicas el modelo atómico actual y sus aplicaciones 25 Primeras aproximaciones al modelo atómico actual. 25 Leyes ponderales y teoría atómica de Dalton. 25 Partículas subatómicas. 28 El protón y los rayos canales. 29
  3. 3. El electrón y el modelo atómico de Thomson. 29 El protón y los experimentos de Chadwick. 29 Número atómico, masa atómica y número de masa. 30 Isótopos y sus aplicaciones. 32 La radicación y el modelo de Rutherford. 33 Modelo atómico actual. 34 Los números cuánticos (n,l,m) y los modelos de Bohr y Sommerfeld. 34 Los orbitales atómicos. 36 La configuración electrónica. 38 Ejercicios de retroalimentación 40Bloque IV Interpretas la tabla periódica 50 Evolución histórica. 50 Ubicación y clasificación de los elementos. 51 Grupos, periodos, bloques. 52 Metales, no metales y semimetales. Su importancia socioeconómica. 54 Ejercicios de retroalimentación. 59Bloque V. Interpretas enlaces químicos e interacciones 61intermoleculares Enlaces químicos 61 Regla del octeto 63 Estructura de Lewis. 63 Formación de iones y las propiedades periódicas. 63 Propiedades de los compuestos iónicos. 65 El modelo del enlace covalente. 66 Estructura de Lewis y electronegatividad. 67 Geometría molecular y polaridad. 68 Propiedades de los compuestos covalentes. 69
  4. 4. El modelo del enlace metálico. 70 Los electrones libres y la teoría de las bandas. 70 Propiedades de los metales. 71 Fuerzas intermoleculares. 71 Enlace por puente de hidrógeno. 72 Características del agua. 73 Otros compuestos que presentan puente de hidrógeno. 73 Nuevos materiales. 74 Principales características y usos. 74 Impacto en la sociedad. 75Bloque VI Manejas la nomenclatura de Química Inorgánica 76 Lenguaje de la química. 76 Símbolos y fórmulas químicas. 76 Compuestos inorgánicos 76 Ejercicios de retroalimentación 85BLOQUE VII Representas y operas reacciones químicas 91 Ecuación química. 91 Tipos de reacciones químicas inorgánicas. 92 Reacciones de síntesis. 92 Reacciones de descomposición. 92 Reacciones de sustitución. 93 Balanceo de ecuaciones. 94 Ejercicios de retroalimentación 97Bloque VIII Comprendes los procesos asociados con el calor y la 99velocidad de las reacciones químicas Cambios energéticos. 99 Entalpía de reacción. 100
  5. 5. Velocidad de reacción. 101 Teoría de las colisiones. 102 Factores que afectan la velocidad de reacción. 102 Consumismo e impacto ambiental. 104 Desarrollo sustentable. 104 Riesgos de la ciencia y la tecnología. 104 Ejercicios de retroalimentación. 104Bibliografía consultada. 106Anexo 1 Tabla de Entalpías.
  6. 6. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL. PRESENTACIÓN.Los apuntes de la asignatura de Química I han sido elaborados con la finalidad de que losalumnos tengan a la mano los contenidos programáticos básicos de la asignatura y a unmaterial que les apoyará en el aprender de la química durante el primer semestre.A su vez, los materiales, al ser elaborados puntualmente acordes a los contenidosasignaturales, apoyan la labor del asesor virtual ya que le proporcionan a los estudiantes lainformación fundamental para realizar las diferentes evidencias que les serán solicitadas.Los resúmenes se encuentran estructurados en los ocho bloques que conforman el programaasignatural de Química I.En el Bloque I “Reconoces la Química como una herramienta para la vida”, se inicia con losconceptos generales acerca de Ciencia Química, su carácter interdisciplinario y el métodocientífico.El Bloque II “Comprendes la interrelación de la materia y la energía”, atiende los conceptos demateria y energía, su relación y las propiedades de la materia que permiten entender su actuar.Durante el Bloque III “Explicas el modelo atómico actual y sus aplicaciones”, se revisan loscontenidos temáticos acerca de la historia de los descubrimientos que permitieron estructuraraun modelo atómico, los científicos que estuvieron involucrados, sus experimentos yaportaciones, hasta llegar a la propuesta del modelo atómico actual, construyéndolo con base alos números cuánticos y las configuraciones electrónicas.Ma. Guadalupe Peña Castro Página i
  7. 7. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.Posteriormente, en el Bloque IV “Interpretas la Tabla Periódica”, se hace una interpretación dela Tabla Periódica y se analizan los antecedentes que le dieron lugar, finalizando con el estudiode los metales y no metales más importantes del país desde el punto de vista socioeconómico.En el Bloque V “Interpretas enlaces químicos e interacciones intermoleculares”, se revisan lasbases de los enlaces químicos, revisando los modelos de enlace iónico, covalente y metálico.Posteriormente, se estudian los modelos de enlaces entre las moléculas y su intervención en laelaboración de los nuevos materiales, atendiendo a su importancia social, económica yecológica, así como su impacto en la sociedad.En el Bloque VI, “Manejas la nomenclatura química inorgánica”, la principal atención se pone enel aprendizaje de la nomenclatura y escritura de las fórmulas de los compuestos químicosinorgánicos.El Bloque VII, “Representas y operas reacciones químicas”, comprende la descripción de losdiferentes tipos de reacciones químicas, se aplica la Ley de la Conservación de la materia paraescribir las ecuaciones químicas, se revisa su clasificación y los procedimientos parabalancearlas.Finalmente, el Bloque VIII “Comprendes los procesos asociados con el calor y la velocidad delas reacciones químicas” permite el estudio de los factores que afectan las velocidades de lasreacciones y los cambios de energía involucrados en ellas. Se concluye, con el análisis yreflexión acerca de las repercusiones sociales, económicas y ecológicas de las reaccionesquímicas.Ma. Guadalupe Peña Castro Página ii
  8. 8. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL. FUNDAMENTACIÓN DIDÁCTICA.En estos apuntes los contenidos han sido seleccionados y organizados con la finalidad depresentar una secuencia lógica y sencilla al estudiante, evitando excesos de informacióncomplementaria que puede distraerlo, se pretende así ayudar a comprender mejor loscontenidos ya que se propicia el razonamiento activo y continuo.La información se encuentra en forma ordenada y secuencial acorde al temario generalmarcado en el programa asignatural. Se ha tratado de elaborarla con base en párrafos cortosdonde se desarrolló sólo una idea principal y se tiene definidos los puntos más importantes decada tema. Presentan una visión global pero sintética de lo que dicen diversos autores respectode un tema, ya que fueron elaborados consultando diversas fuentes de información.Sin embargo, se debe de considerar que los apuntes no contienen toda la información, sólocapturan la información esencial por lo que sólo son un recurso adicional para el estudio yaprendizaje.Por lo anterior, se requerirá que el alumno realice ejercicios de consolidación complementariosy/o de retroalimentación para completar el ciclo de aprendizaje, para ello deberá seguir lasindicaciones de la guía de aprendizaje y realizar las actividades que en ella se indican comoconsultar la bibliografía recomendada y los diversos recursos que se señalan.No hay que olvidar que todo material puede ser o no efectivo, lo cual depende de la creatividaddel asesor al guiar a sus estudiantes en el camino de su aprendizaje. Por lo anterior, se esperaque estos apuntes sean base de un trabajo conjunto en el proceso de aprender y enseñar.Ma. Guadalupe Peña Castro Página iii
  9. 9. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL. CONTENIDOS BLOQUE I RECONOCES LA QUÍMICA COMO UNA HERRAMIENTA PARA LA VIDALA QUÍMICA: UNA CIENCIA INTERDISCIPLINARIA.La química es de las ciencias más antiguas, desde épocas remotas el hombre ya conocía losfenómenos naturales que acontecían en su entorno y los percibía a través de sus sentidos. Elfuego cambió sustancialmente la forma de vivir del hombre y le posibilitó el uso de los metales yla cocción de los alimentos. A partir de este conocimiento, el ser humano profundizó en lautilización de los fenómenos químicos durante su evolución, sin interesarse demasiado por unconocimiento sistemático, sino simplemente para obtener materiales utilitarios, así se obtuvo lapólvora, tinturas, medicamentos y cientos de productos.A lo largo de la historia donde participaron hombres de las distintas culturas como la China, laEgipcia, la árabe, la Fenicia, la Griega se fue construyendo la ciencia Química.Posteriormente la química medieval consistió en métodos y materiales a los que se les llamóalquimia, nombre dado por los árabes, quienes conjuntaron los conocimientos de los griegos yde los egipcios llegando a manipular la materia.La química como ciencia nace del estudio racional utilizando el método científico y con la ayudade otras ciencias como la matemática y la física ha profundizado en el estudio de la materia porello se le define como: ciencia que estudia la materia, su estructura íntima, sus cambios,sus relaciones con la energía y las leyes que rigen estos cambios y esas relaciones.RELACIÓN CON OTRAS CIENCIAS.La química no es una ciencia aislada, ya que los fenómenos que estudia se relacionan con lafísica y requiere de ciencias auxiliares para resolver sus problemas.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 1
  10. 10. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.Sin embargo la química tiene un lenguaje propio, símbolos exclusivos, utiliza el métodocientífico y es una ciencia experimental.La química es una ciencia interdisciplinaria porque en ella intervienen o pueden intervenir todaslas demás ciencias, según el proyecto a realizar. Esta relación permite que los estudios querealizan los químicos sean integrales de tal forma que intervengan de manera importante en eldesarrollo científico y tecnológico de las sociedades modernas.. Matemáticas Física QUÍMICA Biología Se encarga del estudio Se encarga del estudio de de la energía * La sociedad. los seres vivos * En el medioambiente. * En los organismos vivos. * En el hogar. * En los alimentos. * En la salud.Otras ciencias que se relacionan con la química son: la medicina, la agricultura, la oceanografía,la ingeniería, la astronomía. La relación de la química con otras ciencias da origen a ciencias intermedias como se muestraen el siguiente cuadro.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 2
  11. 11. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL. Ciencia intermedia Objeto de estudio Ciencia con la que se relaciona Bioquímica Transformaciones químicas que ocurren en los seres vivos. Biología Fisicoquímica Efecto de la energía sobre la materia. Estudio del átomo. Física Geoquímica Cambios químicos ocurridos en lasQuímica Geología. rocas, en las diferentes eras geológicas. Astroquímica Estructura y constitución de los astros. AstronomíaLa química al igual que otras ciencias pertenece al grupo de las llamadas ciencias factuales, lascuales se basan en la observación, la experimentación y la comprobación o verificación a travésdel empleo del método científico, originando teorías y leyes que permiten describir elcomportamiento de la naturaleza y en específico de la materia.Gracias a la aplicación científica de la química se han obtenido millones de sustancias que elhombre ha creado para su bienestar; ayuda poderosamente a nuestro sustento al fabricarabonos artificiales y productos químicos que incrementan la cantidad y calidad de os alimentos,así como su conservación y utilización; contribuyen a nuestro vestido al proporcionar fibrasartificiales que sustituyen la demanda de fibras naturales vegetales y animales; favorecennuestra salud al suministrar diversos medicamentos que como las vitaminas, antibióticos, salvany prolongan la vida humana a combatir y alejar la enfermedad, aliviar el dolor y los sufrimientosde los enfermos, y por último, hace más fácil y agradable la vida, al facilitar materiales deconstrucción, comunicación, transporte y fabricación de numerosísimos productos que seutilizan diariamente.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 3
  12. 12. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL. Medicina Psicología Computación Neurología Paleontología Fisiología Arte Geología Toxicología Cosmología Farmacología QUÍMICA Meteorología Genética Electrónica Metalurgia Botánica Ecología Agricultura Arqueología Ingeniería Relación de la química con otros campos de conocimientoMa. Guadalupe Peña Castro Página 4
  13. 13. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL. BLOQUE II COMPRENDES LA INTERRELACIÓN DE LA MATERIA Y LA ENERGÍAMATERIAEl universo entero consiste en materia y energía. Diariamente el ser humano esta en contactocon incontables tipos de materia. Materia es cualquier cosa que tenga masa y ocupe unvolumen, tiene peso e inercia, impresiona los sentidos del hombre y se le puede encontrar endiversos estados de agregación.La materia es discontínua porque esta estructurada por partículas discretas llamadas átomos.Materia es el material físico del universo.CARACTERÍSTICAS Y MANIFESTACIONES DE LA MATERIA.Para estudiar la materia, la química la clasifica de acuerdo a sus características.Una de las características de la materia que permite clasificarla es su composición, entérminos de pureza. Una muestra de materia puede ser pura cuando está formada por un solotipo de materia, o bien ser una mezcla de tipos distintos de materia.Al hablar de materia pura se refiere a la composición que contiene una sustancia, entendiendopor sustancia a aquel tipo de materia cuya composición y propiedades están definidas y sonreconocibles y sustancia pura aquella materia que tiene la misma composición y propiedadesdefinidas.Una mezcla es el resultado de la combinación física de dos o más tipos diferentes desustancias que al combinarse conservan sus propiedades individuales. Cuando en una mezclase observa la desigualdad de los materiales que la componen se denomina mezclaheterogénea. Los componentes de una mezcla heterogénea se pueden separar por medio demétodos físicos como la filtración, la decantación, la evaporación, la destilación, cristalización,tamizado, cromatografía, etc., obteniéndose a partir de una mezcla homogénea una mezclaheterogénea o bien una sustancia pura.Otro tipo de mezclas son la homogéneas, llamadas también soluciones. En ellas se observauniformidad total en cada una sus partes, aún a nivel microscópico. Su composición ypropiedades son iguales en todas las partes de la mezcla. En una mezcla se distinguen suscomponentes: soluto, que es la sustancia que estáDisuelta y solvente, que es la sustancia que disuelve.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 5
  14. 14. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.Las sustancias puras pueden ser de dos tipos: elementos y compuestos, siendo ambos a suvez, sustancias homogéneas ya que mantienen sus propiedades características. Sucomposición se identifica por medio de fórmulas químicas, las cuales indican la cantidad y tipode átomos que la componen.Un compuesto es una sustancia pura constituida por dos o más elementos, combinadosquímicamente en proporciones constantes y fijas de masa. Sus propiedades son distintas a lasde los elementos que la constituyen. Los compuestos se pueden descomponer en suselementos originales por medio de diversos métodos químicos como la electroforesis.Un elemento es una sustancia pura que no puede descomponerse en sustancias más simplesutilizando métodos químicos ordinarios. Los elementos son las sustancias fundamentales conlas que se forman todas las demás cosas materiales. MATERIA. MATERIA MATERIA HOMOGÉNEA HETEROGÉNEA SUSTANCIAS SOLUCIONES PURAS COMPUESTOS ELEMENTOSMa. Guadalupe Peña Castro Página 6
  15. 15. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.PROPIEDADES DE LA MATERIA.Toda sustancia presenta un conjunto de características que permite reconocerla y distinguirlade las demás sustancias. Estas características reciben el nombre de propiedades y puedenclasificarse en propiedades físicas y químicas, además pueden clasificarse como intensivasy extensivas.Propiedades químicas y físicas.Las propiedades físicas son aquellas que tienen que ver con el aspecto de las sustancias y consu comportamiento físico, es decir cuando no hay transformación en la estructura interna de lamateria. Dentro de estas propiedades se incluyen las organolépticas, que son las propiedadesque se perciben por los sentidos: color, olor, textura, sabor, así como su estado de agregación,su viscosidad, su capacidad para conducir el calor y la electricidad, su ductibilidad, dureza,brillo.Otras propiedades físicas importantes son :Densidad: es la relación entre masa y volumen de un cuerpo y se expresa con la fórmula: δ =m/v, donde δ es densidad, m, es masa y v, es volumen.Punto de fusión: es la temperatura a la cual los cuerpos en estado sólido pasan al estadolíquido.Punto de ebullición: es la temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido se iguala conla presión atmosférica.Solubilidad: la solubilidad de una sustancia sólida, a una temperatura y presión determinada,es la masa en gramos que satura 100 g de disolvente.Las propiedades químicas dependen del comportamiento que tenga la sustancia frente a otrapara poderse combinar y formar nuevas sustancias, es decir estas propiedades describen elcomportamiento químico de las sustancias cuando hay una transformación interna de lassustancias. En estas propiedades se incluyen la tendencia a reaccionar con diversassustancias, a enmohecerse, a corroerse, a explotar, actuar como veneno, como cancerígeno, aoxidarse, a hidrogenarse, a ser flamable.Así también si reacciona con el oxígeno del aire, si arde en presencia de oxígeno, si reaccionatonel agua, con ácidos, si se descompone bajo la acción del calor.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 7
  16. 16. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.Propiedades extensivas e intensivas.Así también se pueden dividir las propiedades de las sustancias en: intensivas y extensivas.Las propiedades intensivas, llamadas también específicas, ya que cada tipo de materia lacontiene en forma muy particular, no dependen de la cantidad de materia que se observa yaque cualquier parte de una sustancia pura la contendrá en la misma intensidad, por lo tanto aquíse incluyen las propiedades físicas y químicas de cada sustancia: Color, densidad, temperatura,punto de ebullición, punto de fusión, conductibilidad, viscosidad, tenacidad, dureza,maleabilidad, textura, olor, solubilidad, brillo, dureza, maleabilidad, sabor, reactividad química,basicidad, acidez, combustibilidad, oxidación.Las propiedades extensivas sí dependen de la cantidad de materia que se observa: la masa,el peso, la longitud, el volumen. A estas propiedades también se le llaman generales, ya quetodos los tipos de materia las presentan.Las definiciones de estas propiedades son:Masa: cantidad de materia contenida en el cuerpo.Inercia: propiedad de los cuerpos de mantener su estado de reposo o de movimiento hasta queuna fuerza externa los obligue a cambiar.Peso: fuerza con que la Tierra atrae los cuerpos por acción de la gravedad.Impenetrabilidad: resistencia que opone un cuerpo a que otro ocupe simultáneamente sulugar. Ningún cuerpo puede ocupar al mismo tiempo el lugar de otro.Volumen: espacio que ocupa un cuerpo.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 8
  17. 17. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL. MATERIA PROPIEDADES PROPIEDADES ESPECÍFICAS GENERALES PROPIEDADES PROPIEDADES QUÍMICAS FÍSICASESTADOS DE AGREGACIÓN.La materia se presenta en cinco estados de agregación, cuatro de ellos son naturales y uno esartificial. Los estados naturales son sólido, líquido, gas y plasma. El estado de agregaciónartificial es el condensado de Bose-Einstein.La diferencia entre los estados sólido, líquido y gaseoso reside esencialmente en la agitación delas moléculas, que no es más que la expresión de su temperatura. Así los estados físicos de lamateria dependen principalmente de la temperatura y de la presión a la que está sometida lasustancia y de las características específicas de la sustancia. La teoría que explica y estudia losestados de agregación se llama Teoría Cinético-molecular, y de acuerdo a ella las moléculas oátomos que componen un cuerpo se encuentran dependiendo de su temperatura, más o menosseparadas y en diferente nivel de movimientoEn el estado gaseoso las moléculas están en estado de caos y muestran poca respuesta a lagravedad, porque su energía cinética es considerablemente mayor que la energía potencial..Ocupan entonces un volumen mucho mayor que en los otros estados porque dejan muchoespacio libre intermedio y están enormemente separadas unas de otras. Por eso es fácilcomprimir un gas, lo que significa, en este caso, disminuir la distancia entre las moléculas. Elgas carece de forma y de volumen, porque se comprende que donde tenga espacio allí irán susmoléculas errantes y el gas se expandirá hasta llenar por completo cualquier recipiente. Otraspropiedades de los gases son: difusión, compresión y expansión. La agitación de un gasMa. Guadalupe Peña Castro Página 9
  18. 18. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.aumenta cuando absorbe calor. Si el calor absorbido es suficiente los electrones de los átomosdel gas son arrancados y la materia queda ionizada, pasando al estado de plasma.Lo que caracteriza a los sólidos es la regularidad estructural que reemplaza al caos de losgases. Casi todos los sólidos existen en forma de cristales; pero hay algunos llamados amorfos,como el vidrio y ciertas resinas, que no son de naturaleza cristalina; se parecen más bien a loslíquidos que se hubieran vuelto cada vez más viscosos. Así, los sólidos se clasifican encristalinos y amorfos, ejemplos de los primeros son los cristales de sal, azúcar, grafito, hielo ydiamantes, dentro de los amorfos están la plastilina, vidrio, mastique, madera, parafina,plásticos. La cohesión entre las moléculas de un sólido da a éste una forma y un volumen definidos, asícomo rigidez. En ellos la energía potencial es mucho mayor que su energía cinética.En el estado líquido las moléculas se mantienen unidas por débiles fuerzas de atracciónformando masas compactas. Su energía cinética casi es igual a su energía potencial. Lasmoléculas de un líquido son capaces de deslizarse unas sobre otras, es decir poseen fluidez, demodo que aunque su volumen es fijo su forma no lo es; los líquidos no son, en general,compresibles, y adoptan la forma del recipiente que los contiene. Algunas características de loslíquidos son: viscosidad, miscibilidad y compresibilidad..Los plasmas son gases formados por iones, que se encuentran a muchos miles de grados detemperatura. Se encuentran, en forma natural, en el espacio exterior, donde es muy comúnencontrarlo. Es plasma todo gas incandescente formado por átomos convertidos en ionesnegativos y positivos, en continua agitación. Dentro de este plasma pueden quedar algunasmoléculas y átomos sin ionizar (partículas neutras). Ejemplos de plasma son: algunas zonas delas llamas, la porción externa de la atmósfera terrestre, visible como Aurora Boreales, el gas delos tubos fluorescentes como las de mercurio, el aire que se encuentra en el recorrido de unrayo, los gases interestelares y la materia que forma las estrellas y al sol, en éstas últimas, latemperatura requerida se obtiene de la fusión nuclear.Los plasmas no pueden ser contenidos en recipiente alguno, conduce la electricidad y oscilacomo gelatina pertubada, para confinarlo se utilizan campos magnéticos o gravitatorios. Secatalogan en “plasmas fríos” aquellos obtenidos de los 10 000 a los 100 000 o C y “plasmascalientes”, los obtenidos a millones de grados centígrados.El condensado de Bose-Einstein, (CBE) es un estado de agregación artificial logrado al enfriarvapores de rubidio a una temperatura de 180 grados nanokelvin, es decir a una temperaturapróxima al cero absoluto, a esta temperatura los átomos pierden energía, se frenan y se unenpara originar un superátomo insólito. Su nombre se debe a los científicos Satyendra Nath Bosey Albert Einstein, quienes predijeron su existencia en 1920, pero fueron los científicos Cornell,Ma. Guadalupe Peña Castro Página 10
  19. 19. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.Weiman y Ketterle, quienes en el año 2001, recibieron el Premio Nobel de Física por sudescubrimiento, aunque ya había sido observado por ellos en 1955.Los CBE son superfluitos gaseosos enfriados a temperaturas muy cercanas al cero absoluto, -273oC . en este extraño estado todos los átomos del CBE alcanzan la misma longitud de onda ypueden fluir sin ninguna fricción entre sí. Los CBE pueden atrapar luz y soltarla cuando elestado se rompe. Los tamaños de los CBE más grandes obtenidos no pasan del tamaño de unapepita de melón, ya que mas grandes pasan al estado gaseoso.Los CBE tienen las aplicaciones siguientes: Láser de átomos para construcción denanoestructuras, es decir, objetos de un tamaño muy pequeño que se miden en nanómetros ycuya utilidad en medicina es altamente valorada. Relojes atómicos para realizar medidas muyprecisas del tiempo, detección de la intensidad del campo gravitatorio con el fin de buscaryacimiento de petróleo. Pero lo más esperado es su aplicación en la construcción decomputadoras cuánticas cuya capacidad de almacenamiento será potencialmente mucho mayorque las actuales.Se han descritos otros estados de agregación artificiales, aún no lo suficientemente estudiadospara ser reconocidos como tales por los científicos. Entre estos raros estados de agregación semencionan cristales líquidos, condensados fermiónicos, superfluidos, supersólidos y eldenominado “extraña materia”. Estos estados de agregación son motivo de investigaciones yaque prometen aplicaciones que revolucionarían la ciencia.CAMBIOS DE ESTADO.La materia puede cambiar en su aspecto físico. La temperatura y la presión son dos factoresque modifican el estado de agregación de la materia. El aumento en la temperatura puedeprovocar que las moléculas se muevan con mayor velocidad, esto hace que se separen ycambien de estado de agregación. El aumento en la presión produce el efecto contrario yprovoca que se acerquen las moléculas.Los cambios en los estados de agregación se representan en la figura siguiente:Ma. Guadalupe Peña Castro Página 11
  20. 20. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL. SÓLIDO Fusión Solidificación Deposición LÍQUIDO Sublimación Evaporación Condensación Ebullición Licuefacción GASLos cambios por aumento de temperatura se llaman endotérmicos porque requieren calor parapresentarse y son: Fusión, evaporación, ebullición, sublimación. Por disminución detemperatura se llaman exotérmicos porque se libera calor cuando se producen y son:solidificación, condensación y deposición. El cambio por aumento de presión y disminución detemperatura es la licuefacción. Fusión : Cambio de sólido a líquido. Cuando se le vea la temperatura de un sólido debido a la aflicción de calor, parte de la energía calórica es absorbida por las partículas que los constituyen, haciendo que se mueva más rápido provocando una disminución en la fuerza que las mantenía unidas. A medida que se administra más calor, la energía de las partículas también aumenta hasta alcanzar el punto de fusión, que es la temperatura a la cual un sólido se convierte en líquido. Evaporación: Es el cambio de un líquido a un gas. Si a un líquido se le incrementa su temperatura por la adición de calor, la energía de las partículas que lo constituyen se incrementa al grado de vencer la fuerza de atracción queMa. Guadalupe Peña Castro Página 12
  21. 21. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL. las mantenía unidas en el estado líquido, escapándose hacia el espacio que está arriba del líquido convirtiéndose en gas. Este cambio ocurre sólo en la superficie del líquido. Sublimación: Es el cambio directo de un sólido a gas, sin pasar por el estado líquido. Es una característica de ciertos sólidos, donde mediante calentamiento sus partículas adquieren la energía suficiente para romper la fuerza de unión en el estado sólido y pasar al estado gaseoso. Algunas sustancias que presentan este cambio son el yodo, el hielo seco (dióxido de carbono) y el para-diclorobenceno ( pastillas antipolillas) y los desodorantes sólidos para los baños. Deposición: Es el cambio de un gas a sólido sin pasar por el estado líquido. La deposición es el proceso inverso a la sublimación. Mediante este proceso las partículas en el estado gaseoso liberan su energía reagrupándose nuevamente para formar un sólido. Un ejemplo de depositación es la formación de hielo o de nieve a partir del vapor de agua de las nubes. Condensación: Es el cambio de un gas a líquido. Es el proceso inverso a la evaporación. Durante la condensación disminuye la energía de movimiento de las partículas gaseosas provocando que estén más cerca una de otras y forman el estado líquido. Un ejemplo es la condensación del rocío en las ventanas. Solidificación: También conocido como congelación, es el cambio de estado de un líquido a sólido. Cuando un líquido se enfría, la energía de movimiento de sus partículas disminuye a tal grado que quedan demasiado juntas originando una fuerza de unión entre ellas y forman el estado sólido. La temperatura a la cual un líquido se convierte a sólido se llama punto de congelación.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 13
  22. 22. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL. Ebullición: Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia pasa del estado líquido al estado de vapor, para que ocurra debe de aumentar la temperatura en toda la masa del líquido. A la temperatura a la cual un líquido hierve se le llama punto de ebullición. Licuefacción: Es el paso del estado gaseoso al líquido y se lleva a cabo cuando se aumenta suficientemente la presión y se reduce la temperatura para conseguir el cambio, resultando además, una disminución de volumen. Ejemplos de este cambio son los gases como nitrógeno y oxígeno que para trasladarlos los licúan (gas LP) y el líquido contenido en los aerosoles.CAMBIO EN LA MATERIA.En la vida diaria suceden cambios. El cambio es una continua manifestación de la naturaleza. Elhombre ha podido cambiar la materia utilizando diversos procedimiento por los cuales halogrado obtener cantidad enorme de productos tales como colorantes, medicamentos,alimentos, combustibles, etc. Todos los cambios que suceden en la materia se llamanfenómenos y se clasifican en tres categorías: físicos, químicos y nucleares. Cambio físico.En este tipo de fenómeno o cambio, la materia sólo cambia En su forma, tamaño, estado demovimiento o estado de agregación, posición, tamaño debido a la presencia de un factorexterno como la temperatura y/o la presión. En este tipo de cambio las propiedades de lamateria no cambian y su estructura interna permanece igual, es decir, las moléculas y losátomos que la componen no alteran su organización interna, así las sustancias puras que lacomponen son las mismas antes y después del cambio.. Cambio químico.Es aquél en el cual la materia experimenta un cambio en su composición, dando origen a laformación de nuevas sustancias con propiedades diferentes. A estos cambios químicos s elesconoce como reacciones químicas. En estos cambios la materia se puede transformar pero lacantidad de masa total que participa, permanece constante.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 14
  23. 23. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.Esto último fue estudiado por Antonio Lavoisier y plasmado en la Ley de la conservación de lamasa, la cual afirma que durante una reacción química la masa no se crea ni se destruye,únicamente se transforma. Cambio nuclear.Los cambios nucleares se produce cuando los átomos de ciertos elementos se desintegran yemiten partículas subatómicas (electrones, protones, neutrones) y radiacioneselectromagnéticas como los rayos gamma y rayos X.La radiactividad asociada a un cambio nuclear fue inicialmente estudiada por Henri Becquerel ,Pierre y Marie Curie. Este fenómeno químico lo presentan elementos como el uranio, el radio, elpolonio, el actinio, radón.La cantidad de energía liberada durante una reacción nuclear es enorme.Los cambios nucleares son de dos tipos: por fisión y por fusión.La fisión nuclear es el proceso en el que un núcleo atómico se desdobla en dos o másfragmentos pequeños.Un ejemplo de fisión nuclear se tiene en la degradación del uranio al pasara a formar dosátomos, uno de estroncio y uno de helio, en este rompimiento se genera gran cantidad deenergía la cual es utilizada en la generación de energía eléctrica.En México se encuentran plantas nucleoeléctricas que trabajan la fisión nuclear, como lalocalizada en Laguna Verde , Veracruz. Este proceso es causa de grandes problemáticasmundiales, ya que los países que logran tener esta tecnología son capaces de producir energíanuclear cuyos usos bélicos son muy peligrosos, esta disputa es motivo de conflictos bélicoscomo los presentados en el medio oriente.Por su parte la fusión nuclear es a combinación de dos núcleos atómicos pequeños paraproducir uno más grande. Este cambio es la base de la bomba hidrógeno y actualmente enforma natural sólo se realiza en el Sol y se considera que fue el proceso por el cual a partir deátomos sencillos como hidrógeno y helio se pudieron formar todos los demás elementosexistentes en el universoMa. Guadalupe Peña Castro Página 15
  24. 24. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL. EJERCICIOS DE RETROALIMENTACIÓN PROPIEDADES DE LA MATERIA.EJERCICIO 1. A continuación se te presentan propiedades físicas y químicas delaluminio y del flúor. Clasifícalas en propiedades físicas y químicas.El aluminio es un metal brillante, cuyo punto de ebullición es de 2517.6 oC, funde a 660.37 oC,reacciona con los ácidos produciendo hidrógeno gaseoso, tiene una densidad de 2.6 g/mL, noes tóxico, es ligero, dúctil y maleable. Expuesto al aire reacciona con el oxígeno para formaruna capa de óxido de aluminio la cual es resistente a la oxidación. Es de color blanco y conducela electricidad y el calor.PROPIEDADES FÍSICAS PROPIEDADES QUÍMICASEl flúor es un gas de color verde-amarillento, muy corrosivo y venenoso, de olor penetrante ydesagradable. Es el elemento más reactivo de toda la tabla periódica. Se combina fácil ydirectamente y en general en forma violenta, con la mayoría de los elementos. Su manejo en ellaboratorio es muy cuidadoso ya que provoca la muerte y envenenamiento. Pero en pequeñasporciones es benéfico ya que como en el caso de las pastas dentales, el flúor protege losdientes de la caries.PROPIEDADES FÍSICAS PROPIEDADES QUÍMICASMa. Guadalupe Peña Castro Página 16
  25. 25. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.EJERCICIO 2. Anota sobre la línea una E si la propiedad es extensiva y una I si lapropiedad es intensiva.Porosidad: _____________ Elasticidad: _____________Color: _____________ Impenetrabilidad: _____________Densidad: _____________ Dureza: _____________Punto de fusión: _____________ Estado de agregación: _____________Volumen: _____________ Sabor: _____________Punto de ebullición: _____________ Temperatura: _____________Masa: _____________ Longitud: _____________EJERCICIO 3: Indica en que estado de agregación se encuentran los objetos y sustanciasdestacados en las siguientes frases: OBJETOS Y SUSTANCIAS ESTADO DE AGREGACIÓN.El CO2 que exhalamos. _________________________El agua que consumimos. _________________________El vinagre que se añade a las ensaladas. _________________________La suspensión empleada para infecciones. _________________________El café capuchino. _________________________Los contaminantes que emiten los autos. _________________________El concreto de la calle. _________________________El grafito de los lápices. _________________________El polvo estelar. _________________________Ma. Guadalupe Peña Castro Página 17
  26. 26. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.EJERCICIO 4: Completa la siguiente tabla escribiendo el cambio de estado que se lleva acabo y el factor que lo origina en los siguientes ejemplos. EJEMPLO CAMBIO DE ESTADO FACTOR QUE LO ORIGINAUn uniforme puesto a secardurante el día.La elaboración de paletas dehielo.La disminución de una pastilladesodorante para baño.La formación de rocío durantela noche.Una granizada.El descongelamiento delrefrigerador.La fundición de los metales.Poder oler el perfume quetrae una persona.El gas transportado encilindros de camiones.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 18
  27. 27. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.EJERCICIO 5: Anota en la línea si el fenómeno se trata de un cambio físico, químico onuclear. FENÓMENO TIPO DE CAMBIO1 La oxidación del fierro.2 La ebullición de la leche.3 La emisión de rayos gamma.4 La combustión del papel.5 La fusión del hierro en un alto horno.6 La el paso de agua líquida a sólida durante un día de sol.7 La transformación del CO2 dentro de las plantas a algunos tipos de azúcares.8 Una pequeña cantidad de uranio produce radiación.9 Se hacen láminas con un poco de plata.10 Un pedazo de manzana se obscurece.11 El hielo de una paleta se descongela.12 Se obtiene energía del uranio.13 Se rompe un vidrio.14 Una planta crece.15 Un alambre de cobre conduce la electricidad.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 19
  28. 28. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.ENERGÍA.Todas las actividades que realiza el ser humano y los fenómenos que se producen en lanaturaleza se desarrollan por la presencia de energía. El universo entero se mueve por laenergía.Una de las definiciones de energía dice que es la propiedad por la cual todo cuerpo o sistemamaterial puede transformarse, modificando su estado o posición, así como actuar sobre otrosoriginando en ellos procesos de transformación, por ello: Energía es la capacidad para poder realizar un trabajo.Características y manifestaciones de la energía.La energía puede manifestarse de varias formas y las transformaciones que realiza la materiarequieren de energía para hacer que se efectúen los cambios en su composición.Algunas de las formas más comunes son la energía eléctrica, la energía mecánica, la luz, elcalor, el magnetismo. Independientemente de cada una de las formas en las que se presenta aenergía se puede clasificar en dos tipos: potencial y cinética.La energía potencial es la energía almacenada en las sustancias debido a su posición en elespacio o de su composición química.La energía cinética, es la que poseen las sustancias en movimiento. Esta energía depende dela masa de la sustancia y de la velocidad a la que ésta se mueva. Matemáticamente la energíacinética (Ec) de una sustancia es igual a la mitad de su masa (m) multiplicada por el cuadradode su velocidad (v): Ec = ½ mv2La energía en el universo es constante y todas las formas de energía que existen seinterrelacionan mediante la Ley de la conservación de la energía, la cual establece que laenergía no se pierde ni se destruye sólo se transforma.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 20
  29. 29. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.Los tipos de energía más comunes son: energía hidráulica, energía mareomotriz, energíanuclear, energía solar, energía eólica, energía calorífica, biomasa, energía geotérmica, energíaradiante, energía nuclear, energía mecánica, energía eléctrica, entre otras.Beneficios y riesgos en el consumo de energía.Hoy en día los beneficios por el uso de la energía son innumerables. El mundo se mueve por laenergía. Está presente en nuestro hogares, oficinas, escuelas, en el ambiente, en el movimientode todos los cuerpos, desde el insecto más pequeño hasta os planetas, en las fábricas, en lostransportes, en síntesis, la energía es la base de la vida y de la civilización humana.Sin embargo, el crecimiento de la población, sobre todo a partir del siglo XX hizo necesariogenerar más energía para su consumo. El empleo de los combustibles fósiles como principalfuente de energía en la industria, el transporte y el hogar, ha tenido consecuencias en el medioambiente y en la salud humano no consideradas, tales como el hecho de que las emisiones degases tóxicos y deshechos al ambiente han provocado la aparición de enfermedades talescomo bronquitis, asmas, alergias, y otras más graves como diversos tipos de cánceres.Así también, cuando se produce un cambio de energía, ciertamente no se pierde, pero setransforma, por ejemplo el calor desprendido durante la combustión de la gasolina, pasa enparte a la atmósfera, produciendo el calentamiento atmosférico llamado contaminación térmicay el efecto invernadero, que en conjunto están provocando el calentamiento global con elconsecuente cambio climático y la desertización y el deshielo de los casquetes polares.Otro problema paralelo de la sobreexplotación de los combustibles es el hecho de que sonrecursos no renovables, es decir, se agotarán sin posibilidad de ser producidos nuevamente,éste efecto se calcula hacia finales del siglo XXI.En México se han implementado algunas estrategias para hacer consciente a la poblaciónsobre el cuidado y el uso racional de la energía. Algunas de ellas son la implementación del“horario de verano”, el uso de focos ahorradores de energía, el cambio de aparatoselectrodomésticos de menor consumo energético, el uso de automóviles con mejor rendimientopor kilometraje por litro de gasolina, el uso del auto familiar donde se transporten variaspersonas en lugar de una por carro, el uso de transporte público afinado, las verificaciones delos automóviles, el uso racional en casa de los aparatos eléctricos.Muchas de estas medidas aún no son comprendidas por la mayoría de la población ya queignoran las consecuencias que tiene a nivel ambiental global, el hecho de que los humanossigan desperdiciando la energía y la consecuente contaminación ambiental en perjuicio de lasalud de todos.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 21
  30. 30. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.Aplicación de las energías no contaminantes.A pesar de que la energía no se crea ni se destruye, lo cierto es que las fuentes de los recursosnaturales no renovables de donde se obtiene, se agotan.Las principales fuentes de energía son los combustibles fósiles (hidrocarburos) pero por suexcesivo uso y el crecimiento poblacional, se están agotando, otra fuente es la energía nuclear,pero implica graves riesgos en su manejo y los residuos que origina. En la actualidad, dado quelos hidrocarburos están agotándose y que son altamente contaminantes, en algunos países seestán utilizando las llamadas fuentes alternas de energía no contaminantes, entre ellas seencuentran: Energía solar: El sol es la principal fuente de energía para nuestro planeta. Suministrará energía aún por 5 mil millones de años. Aunque gran parte de la energía proveniente del sol es reflejada por la atmósfera y sólo pasa un 30 % de la emitida, es una fuente que se puede almacenar en dispositivos llamados celdas voltaicas o solares, hechas generalmente de silicio, galio y fósforo, que al combinarse originan una pila solar. Estas pilas generan cerca de 100 W por m2. Actualmente se genera electricidad a partir de ellas y es utilizada en las naves espaciales, en regiones apartadas, en calculadoras electrónicas o bien para calentar agua en industrias y hogares. Su gran inconveniente es cómo almacenarla durante los días nublados. Energía eólica: Es la energía cinética del viento que se puede convertir fácilmente en energía mecánica empleada para bombear agua, moler granos, girara turbinas que produzcan electricidad. En México ya existen centrales aeroeléctricas ubicadas en La Venta, Oaxaca y en Baja California. Energía Es la energía originada cuando el magma terrestre calienta rocas cercana geotérmica: a ella y a su vez, éstas rocas calientan el agua subterránea la cual sale a la superficie a través de grietas formando los géiseres utilizados como fuentes naturales de energía que generan electricidad. Sin embargo, no es una fuente de energía totalmente limpia, ya que los vapores de agua que emergen contienen sulfuro de hidrógeno, amoniaco y materialesMa. Guadalupe Peña Castro Página 22
  31. 31. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL. radiactivos extraídos de las profundidades. Energía Es la energía obtenida de las corrientes de agua de los ríos y que es hidráulica: almacenada en las presas. Esta agua adquiere gran cantidad de energía potencial que posteriormente es transformada en energía cinética que mueve las aspas de un generador eléctrico. Las plantas hidroeléctricas son relativamente limpias, sin embargo la construcción de las presas para contener el agua altera en forma considerable el medio ecológico aledaño. Energía por La biomasa se obtiene de la fermentación anaerobia de los deshechos biomasa: orgánicos y genera combustibles como el metano, alcohol etílico y biogas. No esta exenta de problemas ya que su combustión genera dióxido de carbono que a su vez es uno de los causantes del efecto invernadero. Energía a partir El algodón, el frijol de soya y los girasoles producen aceites en sus de aceite de semillas utilizados generalmente para cocinar, sin embargo, a partir este semillas: aceite es utilizado como combustibles en algunos lugares. En un futuro se plantea producir estos cultivos intencionalmente para obtener el combustible. El alcohol etílico El alcohol etílico está siendo utilizado en algunos países como Brasil, como como combustible para automóviles. Es altamente prometedor ya que su combustible: combustión genera agua. Energía Es la energía obtenida del movimiento de las olas y las marea del mar. Se mareomotriz: utiliza para impulsar generadores eléctricos.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 23
  32. 32. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL. EJERCICIOS DE RETROALIMENTACIÓN ENERGÍA.EJERCICIO 6: Relaciona la forma de energía con el tipo de fuente de la que se obtiene,colocando en la columna izquierda la letra correspondiente: Forma de energía Fuente( ) Energía eléctrica. A) Movimiento del aire.( ) Energía eólica. B) Potencia de las mareas y olas.( ) Energía hidráulica. C) Plantas hidroeléctricas o hidroeléctricas.( ) Energía calorífica. D) Ruptura del núcleo atómico.( ) Energía geotérmica. E) Fuerzas provenientes de géiseres y volcanes.( ) Energía química. F) Combustión de carbón, madera, petróleo, gas natural, gasolina y otros combustibles.( ) Energía mareomotriz. G) Ondas electromagnéticas (de radio, rayos luminosos).( ) Energía radiante. H) Cultivar plantas y someterlas a diversos procesos bioquímicos para producir energía.( ) Energía nuclear. I) Reacciones químicas.( ) Biomasa. J) Corrientes de agua.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 24
  33. 33. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL. BLOQUE III EXPLICAS EL MODELO ATÓMICO ACTUAL Y SUS APLICACIONES.PRIMERAS APROXIMACIONES AL MODELO ATÓMICO ACTUAL.Ya mencionamos que las cosas están constituidas de materia, que ésta tiene propiedadescomo masa, peso, y ocupar un lugar en el espacio. Gracias a estas propiedades podemospercibir la materia con nuestros sentidos. Así concluimos que todos los cuerpos están hechosde materia. En esta unidad estudiaremos la composición más interna de la materia, es decir,conoceremos cómo son y de qué subpartículas están hechos los átomos.El concepto de átomo se conoce desde hace más de 2500 años, cuando en la antigua Grecia,los filósofos griegos reflexionaban acerca de la materia y de su composición. Algunosaseguraban que todo estaba hecho de cuatro materiales: agua, tierra, fuego y aire. Pero dosfilósofos, Leucipo y Demócrito, pensaban que la materia estaba hecha de átomos, refiriéndosea ellos como porciones indivisibles de la materia. A estas partículas les daban algunaspropiedades como ser indivisibles, homogéneas, incorruptibles, es decir, eternos,impenetrables, y que existen en número infinito.Así también, Demócrito aportó el concepto discontinuidad, al asegurar que la materia estabahecha de estas partículas individuales, esta idea de que la materia esta constituida departículas fundamentales, llamadas átomos se conoce como teoría atómica de la materia.Sin embargo, en ese tiempo era importante quien dijera las teorías, y siendo Aristóteles elfilósofo de más reconocimiento, se apoyó su idea de que la materia era continua y no atomista,y esta idea prevaleció por más de 2000 años.Leyes ponderales y teoría atómica de Dalton.En 1661, Robert Boyle expresó que para saber cómo está hecha una sustancia es necesariosometerla a pruebas experimentales, con ello se dio inicio a una serie de experimentosrealizadas por diversos científicos que permitían comprobar el carácter atomístico de la materia.En el año de 1700 d.C., ya los científicos basaban sus propuestas en experimentos yobservaciones más precisas.Fue en 1772, cuando el francés Antoine Laurent Lavoisier al realizar mediciones sobre loscambios en la materia, a los que él llamó cambios químicos, observó que la masa total de unsistema antes y después del cambio, se conservaba. Lavoisiser realizó muchos experimentos yen todos encontró la misma observación. Lavoisier resumió sus resultados en La ley de laMa. Guadalupe Peña Castro Página 25
  34. 34. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.conservación de la masa, llamada también, ley de la conservación de la materia, la cualdice: “EN UN CAMBIO QUÍMICO , LA MASA TOTAL DE LOS REACTIVOS ES SIEMPRE IGUAL A LA MASA TOTAL DE LOS PRODUCTOS” , ES DECIR “EN UN CAMBIO QUÍMICO LA MATERIA NO SE CREA NI SE DESTRUYE , SÓLO SE TRANSFORMA ”.Con lo anterior entonces se inició una nueva etapa en la historia de la ciencia química, ya que alafirmar que sólo se pueden hacer materiales nuevos si se altera la constitución de la materia, osea, la forma en la que los átomos están combinados.A finales del siglo XVIII, muchos científicos, entre ellos, Proust, observaron que un mismocompuesto siempre está constituido del mismo tipo de átomos y en proporciones idénticas. En1779 Proust formuló una nueva ley conocida como ley de las proporciones definidas, llamadatambién, ley de las proporciones constantes, la cual indica que: “LOS ELEMENTOS QUE SE COMBINAN PARA FORMAR UN COMPUESTO , SIEMPRE LO HACEN EN PROPORCIONES DEFINIDAS Y EN RELACIONES SENCILLAS ”.Esta ley permite escribir correctamente una fórmula química, y determinan con precisión elporcentaje en el que se encuentran sus átomos, siendo éste siempre el mismo en cualquierparte de la sustancia.Una tercera ley ponderal, fue emitida en 1792, por Jeremías Richter, la cual permite encontrarpara cada elemento la relación de combinación que se mantiene en los compuestos, dicha leyindica: “ LAS MASAS DE DOS ELEMENTOS DIFERENTES QUE SE COMBINAN CON UNA MISMA CANTIDAD DE UN TERCER ELEMENTO , GUARDAN LA MISMA RELACIÓN QUE LAS MASAS DE AQUELLOS ELEMENTOS CUANDO SE COMBINAN ENTRE SÍ ”.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 26
  35. 35. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.Un ejemplo es el siguiente: Cl2 + O → Cl2O 71 g 16 g 87 g H2 + O → H2O 1 g 16g 18 g Cl2 + H2 → 2 HCl 71 g 2g 73 gEn 1803 el inglés, John Dalton, propuso una cuarta ley, ley de las proporciones múltiples,donde estableció que: “LOS ELEMENTOS SE PUEDEN COMBINAR EN MÁS DE UN CONJUNTO DE PROPORCIONES, Y CADA CONJUNTO CORRESPONDE A UN COMPUESTO DIFERENTES ”.Ejemplos: CO y CO2 1:1 1:2 H2O y H2O2 2:1 2:2Ma. Guadalupe Peña Castro Página 27
  36. 36. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.Basándose en las leyes antes mencionadas, Dalton propuso su teoría atómica. Sus propuestas,se han ido modificando, de acuerdo a los nuevos descubrimientos que se han dado, peromuchas de ellas siguen vigentes y son la base del estudio de los átomos en la actualidad.Los postulados de la teoría atómica de Dalton, son:  Los átomos son partículas individuales de materia que no puede subdividirse por ningún proceso conocido.  Los átomos son tan indestructibles que resisten la aplicación de cualquier tipo de fuerza conocida.  Los átomos que componen una sustancia elemental son similares entre sí en masa, tamaño y en cualquier otra cualidad.  Los átomos de un elemento simple, por ejemplo, hidrógeno, oxígeno y carbono, difieren en masa y otras propiedades de los de la sustancia elemental.  La combinación química se lleva a cabo cuando diferentes tipos de átomos elementales se unen en proporciones numéricas simples para formar compuestos.PARTÍCULAS SUBATÓMICAS.Las investigaciones continuaron después de la propuesta de Dalton, y cada vez se fueconfirmando que los átomos estaban formados por partículas todavía más pequeñas, a las quese les llama, partículas subatómicas.A partir de 1930, se hicieron descubrimientos que indicaban la presencia de varios tipos departículas subatómicas, actualmente se han descubierto varias de ellas, pero algunas semanifiestan en fracciones de segundo, lo cual impide su estudio minucioso, por ello, sólo seconocen con exactitud las características de tres de ellas: el electrón, el protón y el neutrón.Otras partículas como el mesón y el neutrino también son importantes, pero como su presenciano afecta los cambios químicos, su estudio se da en el campo de la Física.El descubrimiento de cada uno de ellos se debió principalmente a los estudios que seempezaron a desarrollar acerca de la electricidad por Heinrich Geissler, Julios Plucker yWilliam Cookes, quienes realizaron experimentos haciendo pasar corrientesMa. Guadalupe Peña Castro Página 28
  37. 37. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.eléctricas a través de tubos de vidrio con vacío en su interior. Ellos observaron que los rayosviajaban del cátodo (polo negativo) al ánodo (polo positivo) y que al llegar a éste lado, chocabancon el vidrio y producían luminiscencia.El protón y los rayos canales.Sin embargo, en 1886, el físico alemán Eugen Goldstein, descubrió en un tubo de rayoscatódicos una luminiscencia del lado del cátodo, probando con ello que había rayos positivosque viajan en sentido contrario al de los rayos catódicos, y les llamó rayos canales.Posteriormente, Jean Perrin, en 1895, demostró que los rayos canales consistían en partículascargadas positivamente, y J.J. Thomson, les dio el nombre de rayos positivos. Si seintroducían gases en los tubos, se observaba que en algunos de ellos, los átomos se convertíande neutros a tener a carga eléctrica positiva. Se probó lo anterior con varios tipos de gases y seconcluyó que era el hidrógeno el que proporcionaba las partículas positivas con masa máspequeña, y a éstas, Ernest Rutherford les llamó protones, en 1907.J.J. Thomson y William Wein, determinaron la masa del protón en 1.673 x 10-24 g y el valor desu carga en +1.602 x 10 -19 Coulombios. El símbolo del protón es p+ .El electrón y el modelo atómico de Thomson.En 1897, partiendo del descubrimiento de los rayos canales, Thomson propuso un modeloatómico semejante a una gelatina con pasas. Dijo que el átomo era una esfera de electrificaciónpositiva en la que se encontraban incrustados los electrones.Lo anterior lo logró proponer ya que al efectuar experimentos con los rayos catódicos llegó a laconclusión de que éstos se componen de partículas negativas, que éstas eran idénticas noimportando el tipo de sustancias que se usara, que formaban parte de todo tipo de átomo y ledio el nombre de electrón.Posteriormente, en 1913, el estadounidense Robert A. Millikan, determinó que la carga delelectrón es de -1.602 x 10-19 Coulombios, así también, determinó su masa, siendo ésta de 9.102x 10-28 g. El símbolo del electrón es : e-.El neutrón y los experimentos de Chadwick.Una vez descubiertos el electrón y el protón, consideradas como partículas fundamentales delátomo, se pensó que eran las únicas partículas existentes, puesto que el átomo es neutroeléctricamente, por lo que debe tener igual cantidad de partículas positivas que de negativas, yque su suma debería de corresponder a la masa total del átomo.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 29
  38. 38. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.Más sin embargo, diversos experimentos indicaban que la masa de los átomos no correspondíala suma de estas dos partículas descubiertas, por lo que se pensó en la existencia de unatercera partícula que aportara la masa faltante, pero que no tuviera carga eléctrica.Fue en 1932, cuando el inglés James Chadwick, cuando al bombardear berilio, observó laemisión de partículas sin carga eléctrica pero de peso semejante al protón. Chadwick lasnombró neutrones. El símbolo del neutrón es: noPosteriormente, se logró determinan que los protones y los neutrones se encuentran en elnúcleo del átomo y son los responsables de la masa del átomo, y que fuera del núcleo seencuentran los electrones distribuidos girando alrededor del núcleo atómico.Número atómico, masa atómica y número de masa.Número atómico.Los átomos de un mismo elemento tienen el mismo número de protones en el núcleo. A estenúmero se le denomina número atómico y se representa con la letra Z. “EL NÚMERO ATÓMICO REPRESENTA EL NÚMERO DE PROTONES QUE TIENE EL ÁTOMO EN SU NÚCLEO Y ES EL QUE DETERMINA LA IDENTIDAD DE UN ELEMENTO, ASÍ COMO MUCHAS DE SUS PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS”.Como los átomos en su estado natural son neutros, es decir no tienen carga eléctrica, un átomodebe tener igual número de electrones que de protones. Por lo tanto, el número atómico de unelemento, representa también el número de electrones.En la tabla periódica, se encuentra indicado este número atómico con el número por el cualestán organizados, en forma ascendente, los elementos. Así, al hidrógeno le corresponde elnúmero 1, ya que contiene un electrón y un protón.Los números atómicos son siempre números enteros, pues los protones no existen formafraccionada.Número de masa.La mayor parte de la masa del átomo se encuentra en su núcleo y está formada por losneutrones y los protones, que son las partículas fundamentales que tienen la mayor masa.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 30
  39. 39. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL. “ A LA SUMA DEL NÚMERO DE PROTONES MÁS EL NÚMERO DE NEUTRONES, SE LE LLAMA NÚMERO DE MASA Y SE REPRESENTA CON LA LETRA A”.Ejemplo: el uranio tiene un número atómico de 92 (92 electrones y 92 protones) y un número demasa de 238, lo cual se representa como: Número de masa 238 U Número atómico 92Lo cual también se representa como uranio-23.Masa atómica.A finales del siglo XIX se creía que los átomos de un mismo elemento contenían el mismonúmero de protones y de neutrones. Sin embargo, en 920, J.J. Thomson descubrió que el neóntiene dos átomos con masas diferentes. Conociendo que los átomos son eléctricamenteneutros, Thomson dedujo que esos dos átomos del neón deberían tener diferente número deneutrones, y encontró que existe un neón que tiene 10 neutrones y otro que contiene 12neutrones, pero que ambos tienen 10 electrones y 10 protones. 20 22 Ne Ne 10 10 Estudios posteriores demostraron que así como el neón, existen otros elementos cuyos átomosvarían en su número de neutrones, por ello: “SE DA EL NOMBRE DE ISÓTOPOS A LOS ÁTOMOS DE UN MISMO ELEMENTO QUE TIENEN IGUAL NÚMERO DE PROTONES, PERO DIFERENTE CANTIDAD DE NEUTRONES.”Ma. Guadalupe Peña Castro Página 31
  40. 40. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.La diferencia de neutrones trae una diferencia en el número de masa atómica de ese elementoen particular y por ello se han calculado los porcentajes en los que se encuentran presentes losisótopos de un elemento dado.Por lo anterior se llama masa atómica al promedio ponderado de las masas de todos losisótopos de ese elemento.Isótopos y sus aplicaciones.Los isótopos son entonces, átomos de un mismo elemento que difieren en el número deneutrones que poseen, es decir con diferente número de masa. La mayor parte de loselementos tienen varios isótopos.Entre los elementos que presentan isótopos está los siguientes: el hidrógeno, el litio, elcarbono, plomo, uranio, silicio, oxígenoSe han descubierto isótopos radiactivos y no radiactivos. Los isótopos radiactivos soninestables, los no radiactivos son estables. Aproximadamente de los 350 isótopos presentes enla naturaleza, alrededor de 80 de ellos son radiactivos.A los isótopos radiactivos también se les llama radioisótopos, y son capaces de sufrir cambiosnucleares, convirtiéndose en otro tipo de átomos, que por lo general son isótopos establesaunque también pueden originar otros isótopos también radiactivos. Un ejemplo es el siguiente: 226 4 222 Ra → He + RnAl tiempo requerido para que la mitad de la muestra de los isótopos radiactivos de un elementose desintegre, se le denomina vida media. Los isótopos varían mucho en cuanto a su vidamedia; algunos tardan hasta años o milenios en perder la mitad de sus átomos, por ejemplo lavida media del uranio-238 es de 4.51 x 109 años, y la del carbono-14 es de 5730 años, perootros pierden la mitad de sus átomos en fracciones de segundo como el fósforo-28 cuya vidamedia es de 270x10-3 segundos.A la parte de la Química que se encarga del estudio de los cambios nucleares que sufren losisótopos radiactivos se le llama química nuclear.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 32
  41. 41. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.El uso de los isótopos radiactivos con fines pacíficos se da en la medicina con el uso delcobalto-60 utilizado en el tratamiento del cáncer. En la agricultura la aplicación de los isótoposradiactivos ha llevado a la obtención de cosechas más abundantes. También se usan engeología, paleontología, antropología y arqueología para conocer la edad de los objetos orestos de seres vivos que existieron hace cientos y miles de años midiendo en su composiciónla presencia del carbono-14.El uso de los isótopos radiactivos debe hacerse por expertos en el área ya que la exposición alas radiaciones que ellos emiten pueden causar modificaciones en los genes y éstasmodificaciones transmitirse a los descendientes.La radiación y el modelo de Rutherford.En 1895, el francés Antoine Henry Becquerel estudiando los materiales fluorescentes, descubrióen forma accidental la radiactividad. El tipo de material con el que trabaja era un mineral deuranio y él descubrió que este mineral emitía espontáneamente algún tipo de radiación,diferente a la de los rayos X. Posteriormente la científica polaca Marie Curie confirmó quehabía materiales, como las sales de uranio, que emitían radiaciones espontáneamente ypartículas subatómicas debido a su núcleo atómico inestable. Así descubrieron varioselementos radiactivos, entre ellos el radio (Ra) y el polonio (Po).El científico neozeolandés Ernest Rutherford, observó que los rayos emitidos se desviaban endiferentes direcciones y encontró tres tipos de radiaciones:beta β y radiaciones gamma γ.Las características de estas radiaciones son: Tipo de radiación Símbolo Masa (u.m.a.) Carga Alfa 4 2+ Beta β 0.00055 1- Gamma γ 0 0Al experimentar con estas radiaciones, Rutherford y sus alumnos, Ernest Marsden y HansGeiger, determinaron que la carga positiva de los átomos de los elementos estaba en elnúcleo, así como su masa, y que los electrones estaban fuera del núcleo, con carga eléctricanegativa y con masa insignificativa.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 33
  42. 42. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.Modelo atómico actual.Los números cuánticos (n, l, m) y los modelos de Bohr y Sommerfeld.Para explicar el modelo atómico actual es necesario conocer algunos acontecimientos ypersonajes que contribuyeron con sus experimentos y observaciones a la construcción delmodelo actual.Rutherford había propuesto la existencia de un núcleo atómico formado por neutrones yprotones e indicaba que los electrones giraban alrededor de este núcleo, más sin embargo noespecificaba cómo se distribuían.En 1900, Max Planck, logra dar una explicación de por qué los cuerpos calientes emitenradiaciones diciendo que las emisiones se dan en paquetes de energía a los que llamó cuantoo quantum, que significa. Cantidad elemental. Así, las emisiones de luz y color dada por loscuerpos cuando se queman se deben a la emisión de este tipo de paquetes de energía y dichaemisión origina colores únicos para cada tipo de elemento. A la propuesta de Planck se lellama: Teoría cuántica.Con base a esta teoría, Niels Bohr, en 1913, propuso un modelo atómico para explicar elespectro formado por el hidrógeno cuando emite radicaciones. Para ello, Bohr propuso que loselectrones de los átomos se localizan sólo en ciertos niveles de energía, específicos, a los queél llamó, orbitales, y representó la diferencia de energía entre un orbital y otro, como un cuantode energía. Planteó que cuando un electrón gana un cuanto de energía salta a un orbitalsuperior alejándose del núcleo pasando a un estado de mayor energía o estado excitado. Porel contrario, si un electrón pierde un cuanto de energía, cae a un orbital inferior, más cercano alnúcleo y la energía perdida se emite como radiación de luz y color. Cuando u átomo tiene atodos sus electrones en los niveles más bajos de energía se dice que esta en estado basal.En el modelo de Bohr, cada órbita o nivel de energía permitido se le asigna un número enterollamado n o número cuántico principal cuyos valores van desde 1 hasta el infinito. Tambiéndetermino que cada nivel de energía sólo puede contener cierto número de electrones,determinado por la fórmula 2n2, donde n es el número de nivel de energía. A este modelo se lellama : Modelo planetario.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 34
  43. 43. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL. Nivel de energía Cálculo Máximo de electrones que puede contener. 2 n2 1 2(12) 2 2 2(22) 8 3 2 (33) 18 4 2(44) 32En 1916, Arnold Sommerfield introdujo en el modelo de Bohr, dos números cuánticos,denominados número cuántico secundario o azimutal (l ) y número cuántico magnético(m).Sommerfield propuso que los electrones pueden moverse no sólo en órbitas circulares sinotambién en órbitas elípticas, para ello propuso también, la existencia de subniveles de energía,cuyos valores van desde cero hasta n-1 Valor de n Valores de l Cantidad posible de subniveles 1 0 1 2 0, 1 2 3 0, 1, 2 3 4 0,1,2,3 4El número cuántico magnético o m, permitió explicar la emisión de radiaciones cuando elátomo se encuentra en un campo magnético, además de definir la orientación espacial delorbital. Toma valores enteros desde – l hasta +l pasando por el 0. para cada valor de m, setienen subniveles de energía con orientaciones espaciales diferentes y cantidades diferentes deelectrones que pueden soportar. Se asignan las iniciales de s (sharp), p (principal) , d(diffuse), f (fundamental) , para identificarlos, correspondiendo para s un máximo de doselectrones, para p un máximo de 6 electrones, para d un máximo de 10 electrones y para f unmáximo de 14 electronesMa. Guadalupe Peña Castro Página 35
  44. 44. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.Los orbitales atómicos.El modelo atómico de Boro y Sommerfeld estableció con claridad el concepto de niveles ysuniveles de energía definidos en el interior del los átomos, donde se localizan los electrones.En 1924 el francés Luis de Broglie, alumno de Bohr, propuso la idea de que si la luz tiene ladualidad de comportarse como luz y como onda, entonces los electrones podrían mostrar elmismo comportamiento.Fue en 1926 el austriaco Edwin Schrödinger, también alumno de Bohr, desarrolló ecuacionesmatemáticas las cuales predicen los estados de energía permitidos para un electrón y una altaprobabilidad de encontrar ese electrón en una región dada del espacio en torno al núcleoatómico. A este espacio se le llama orbital. Con esta aportación se enriquecía la Teoría demecánica quántica iniciada por Planck.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 36
  45. 45. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.Valor de Valor de Valor de Tipo de Cantidad de electrones por Orientaciones n l m subnivel nivel 2 1 0 0 s s 0 0 s s -1 px 2 1 0 p py 8 +1 pz 0 0 s s -1 px 1 0 p py +1 pz 3 -2 dz2 18 -1 dxz 2 0 d dyz +1 dxy +2 dx2 – y2 0 0 s s -1 px 1 0 p py +1 pz -2 dz2 -1 dzy 2 0 d dxz +1 dxy 4 +2 dx2 – y2 32 -3 fz3 -2 fxz2 -1 fyz2 3 0 f fxyz +1 fz(x2 – y2) +2 fx(x2-y2) +3 fy(3x2-y2)Ma. Guadalupe Peña Castro Página 37
  46. 46. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.Un cuarto número cuántico, llamado spin, “s” representado también como ms , describe laorientación del giro del electrón, los valores para el número cuántico spin son: + ½ ↑ y - ½↓ .Cada orbital puede tener como máximo dos electrones, uno con giro positivo y uno con gironegativo.Este número cuántico es aplicado en la Ecuación de Dirac-Jordan , la cual establece conmayor exactitud la distribución de los electrones.Posteriormente otro discípulo de Bohr, Werner Heisenberg, en 1927 propuso el Principio deincertidumbre, el cual establece que : “DADO QUE EL ELECTRÓN PRESENTA DUALIDAD DE COMPORTAMIENTO (PARTÍCULA Y ONDA ), ES IMPOSIBLE DETERMINAR CON EXACTITUD Y EN FORMA SIMULTÁNEA LA POSICIÓN Y VELOCIDAD DE UN ELECTRÓN.”Por lo anterior, sólo se puede determinar con alto grado de probabilidad el lugar donde unelectrón se puede encontrar, a este espacio se le llama orbital, o reempe (región espacioenergética de mayor probabilidad estadística).Así también, Schrödinger, dedujo que sólo dos electrones podrían coexistir en un mismoorbital.La configuración electrónica.Se llama configuración electrónica a la distribución de los electrones de un átomo en susdiferentes niveles, subniveles y orbitales energéticos, de forma que la distribución sea la másestable, es decir la de menor energía. En un átomo en estado basal, los electrones seencuentran distribuidos en los niveles, subniveles y orbitales de menor energía.Para hacer la colocación de cada electrón se siguen algunos principios. Uno de ellos es elPrincipio de incertidumbre de Heisenberg, ya comentado anteriormente.Otro principio es el principio de exclusión de Pauli, quien en 1925 determino que cadaelectrón de un átomo debe tener sus cuatro números cuánticos diferentes a cualquier otroelectrón del mismo átomo.Así también, el Principio de edificación progresiva o Principio de Aufbau, indica que loselectrones deben de acomodarse primero en los orbitales de menor energía y para ello se siguela siguiente figura, llamada Regla de las diagonales.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 38
  47. 47. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL. 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 6f 7s 7p 7dMa. Guadalupe Peña Castro Página 39
  48. 48. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.El Principio de máxima multiplicidad o Regla de Hud indica que los electrones entran de unoen uno a los orbitales de la misma energía. Cuando estos orbitales contienen ya un electróncada uno todos con el mismo espín, entonces pueden empezar a saturarse con otroselectrones, formando el par correspondiente.Otra forma de mostrar la distribución de los electrones de un elemento, es utilizando laconfiguración Kernel (centro), para su desarrollo se utilizan los electrones de cada gas nobleanterior más cercano y a partir de ahí se sigue la secuencia.Cuando se dibuja el diagrama energético cumpliendo con las reglas y principios anteriores, elúltimo electrón que se coloca se llama electrón diferencial. Este electrón es el que le otorga alátomo las propiedades físicas y químicas que lo distinguen de los átomos de otros elementos. EJERCICIOS DE RETROALIMENTACIÓN. BLOQUE IIIACTIVIDAD 1. Completa el siguiente cuadro. LEYES PONDERALES. CIENTÍFICO NOMBRE DE LA LEY ENUNCIADO.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 40
  49. 49. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.ACTIVIDAD 2. Escribe a que ley hace referencia en cada caso. Caso presentado. LeyUna molécula de agua siempre está formadapor dos átomos de hidrógeno y uno deoxígeno.El agua oxigenada contiene dos átomos dehidrógeno y dos átomos de oxígeno. (H2 O2)Un pedazo de madera se quema y setransforma en cenizas y humo.El amoniaco se combina en una relaciónconstante de de un átomo de nitrógeno y tresde hidrógeno (NH3)Actividad 3. Indica si el enunciado es falso o verdadero. ENUNCIADO FALSO VERDADEROEl átomo es divisible.El electrón, el protón y el neutrón son partículas subatómicas.El protón se encuentra en el núcleo del átomoEl electrón tiene carga eléctrica negativa.El neutrón carece de forma.El número de electrones es igual a l número de protones.Los protones y los neutrones también se llaman nucleones.Los protones y los neutrones se encuentran ene. Núcleo del átomo.Los electrones giran alrededor del núcleo atómico.Los protones y los neutrones determinan la masa del átomo.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 41
  50. 50. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.El electrón determina la capacidad de combinarse (reactividad) deun átomo.Existen otras subpartículas atómicas además del protón, neutrón yel electrón.ACTIVIDAD 4.Escribe en el cuadro siguiente las principales características de las tres partículas subatómicas: Partículas Masa Tipo de carga Lugar en el Científico que subatómicas eléctrica átomo lo descubrióElectrónProtónNeutrónACTIVIDAD 5. Escribe en los espacios el nombre del científico a que se hace referencia encada oración.El descubrimiento de los rayos catódicos por parte de _________________ fue de vitalimportancia, ya que a partir de él se descubrieron las partículas subatómicas.El estadounidense ______________obtuvo la primera medida exacta de la carga del electrón.También, _______________pudo a partir de sus experimentos, descubrir los protones. Losneutrones fueron descubiertos por _______________.Ma. Guadalupe Peña Castro Página 42
  51. 51. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.ACTIVIDAD 6. Representa el símbolo nuclear para:Isótopo estroncio-90 Isótopo yodo-128Isótopo cobalto-60 Isótopo carbono-14ACTIVIDAD 7. Completa la tabla indicando los datos que se te piden para elemento.Elemento Símbolo Z A No. de No. de No. de Total de electrones protones neutrones subpartículasSodioCalcioAluminioCarbonoNitrógenoOxigenoFlúorMa. Guadalupe Peña Castro Página 43
  52. 52. APUNTES DE QUÍMICA I. PRIMER SEMESTRE. BACHILLERATO GENERAL.NeónFierroCobreACTIVIDAD 8. Completa la siguiente tabla.. Especie Z A Protones Electrones Neutrones Total de atómica subpartículas. I 53 74 Mg+2 24 12 As 18 22 Sn+4 50 69 Ni 59 31 S-2 16 16Ma. Guadalupe Peña Castro Página 44

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