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Unidad 1 & 2 química unam
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Unidad 1 & 2 química unam

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Unidad 1 y 2 de los temas fundamentales que establece la UNAM para el examen de admisión a nivel superior. Desarrollados.

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Unidad 1 & 2 química unam Presentation Transcript

  • 1. Química
  • 2. 1. Temas básicos
  • 3. 1.1 Sustancias químicas1.1.1 Sustancias puras• Un elemento es cualquier sustancia compuesta por un único tipo de átomos y no puede dividirse químicamente en otras sustancias más simples.• Un compuesto es cualquier sustancia formada por dos o más átomos de distintos elementos unidos entre sí mediante enlaces químicos. Puede dividirse químicamente en los elementos que lo forman.
  • 4. 1.1.2 Mezclas• Una mezcla homogénea es aquella en la que sus componentes no se perciben a simple vista. Está formada por un soluto y un solvente.• Una mezcla heterogénea es aquella que posee una composición no uniforme en la cual se pueden distinguir a simple vista sus componentes distribuidos en forma desigual. Sus partes pueden separarse mecánicamente.
  • 5. 1.2 Estructura atómica1.2.1 Conceptos• Un átomo es la unidad de materia más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades, y que no es posible dividir mediante procesos químicos.• Un protón es una partícula subatómica con una carga eléctrica elemental positiva. Se encuentra en el núcleo.• Un electrón es una partícula subatómica de carga eléctrica negativa. Se encuentran alrededor del átomo, ordenados en órbitas.• Un neutrón es una partícula subatómica sin carga. Se encuentra en el núcleo.• El número atómico es la cantidad de protones de un átomo. (Z)• La masa atómica es la cantidad de protones y neutrones en el núcleo de un átomo. (A)
  • 6. 1.2.2 Orbitales atómicos
  • 7. 1.2.3 Configuraciones electrónicas
  • 8. 1.3 Tabla periódica1.3.1 Clasificación de elementos: metales, no metales y metaloides
  • 9. 1.3.2 Regla del octeto de Lewis
  • 10. 1.3.3 Propiedades periódicas 1.3.3.1 Electronegatividad y tipos de enlace
  • 11. • Enlace iónico – Se da entre elementos de electronegatividades muy diferentes. Cesión de electrones del elemento menos electronegativo al más electronegativo y se forman los respectivos iones positivos (los que pierden electrones) y negativos (los átomos que ganan los electrones). – No se forman moléculas. Los iones que se forman con este enlace se agrupan de forma ordenada en redes en las que el número de cargas positivas es igual al de cargas negativas, el compuesto es neutro. – Propiedades: • Temperaturas de fusión y ebullición muy elevadas. • Sólidos a temperatura ambiente. • Son duros (resistentes al rayado). • No conducen la electricidad en estado sólido. • Son solubles en agua por lo general, los iones quedan libres al disolverse y puede conducir la electricidad en dicha situación. • Al fundirse también se liberan de sus posiciones fijas los iones, pudiendo conducir la electricidad.
  • 12. • Enlace covalente – Se da entre elementos de electronegatividades altas y muy parecidas. Compartición de electrones entre dos átomos. Cada par de electrones que se comparten es un enlace. – Este tipo de enlace se produce entre elementos muy electronegativos (no metales). – Los electrones que se comparten se encuentran localizados entre los átomos que los comparten. – Se forman moléculas reales. – Propiedades: • Temperaturas de fusión y ebullición bajas. • A temperatura ambiente se encuentran en estado gaseoso, líquido (volátil) o sólido de bajo punto de fusión. • No conducen la electricidad en ningún estado físico dado que los electrones del enlace están fuertemente localizados y atraídos por los dos núcleos de los átomos que los comparten. • Son muy malos conductores del calor. • La mayoría son poco solubles en agua. Cuando se disuelven en agua no se forman iones dado que el enlace covalente no los forma, por tanto, si se disuelven tampoco conducen la electricidad.
  • 13. 1.3.3.2 Energía de ionización
  • 14. 1.3.3.3 Afinidad electrónica
  • 15. 1.4 Clasificación de los compuestos en óxidos básicos, óxidos ácidos (anhídridos), ácidos, bases y sales
  • 16. 1.5 Mol1.5.1 Concepto• Un mol es la cantidad de materia que contiene 6.02 x 1023 partículas elementales (ya sea átomos, moléculas, iones, partículas subatómicas, etcétera).1.5.2 Cálculo de masa molar• Masa molar = # átomos x masa atómicaEjemplo: H2OMasa molar H=1x2=2 O = 16 x 1 = 16Se suman 2 + 16 = 18
  • 17. 2. Agua
  • 18. 2.1 Composición del agua y estructura molecular2.1.1 Polaridad y puentes de hidrógeno• Sus moléculas pueden formar puentes de hidrógeno con muchos solutos• Es el más importante de todos los disolventes• Es polar, lo que permite a sus moléculas interactuar fuertemente con los iones y con las moléculas que contienen grupos polares
  • 19. 2.2 Propiedades físicas• Punto de ebullición (2250 J/g)• Punto de fusión (333 J/g)• Capacidad calorífica específica (4.18 J/gK)
  • 20. 2.3 Propiedades químicas• Tipos de enlace• Capacidad (poder) disolvente del agua: El agua es el disolvente universal• Su molécula es pequeña, por lo que es un buen disolvente• La mayoría de las sales son solubles en agua
  • 21. 2.4 Ácidos y bases2.4.1 Teorías ácido-base Teórico Ácido Base Cualquier sustancia que Cualquier sustancia que libere iones hidrógeno libera iones oxidrilo (OH-) Arrhenius (H+) cuando se disuelve cuando se disuelve en en agua agua Cualquier sustancia capaz Sustancia que puede de recibir o aceptar un Brönsted-Lowry ceder un protón (H+) a protón (H+) de alguna alguna otra sustancia otra sustancia Sustancia que acepta un Sustancia que comparte par de electrones para un par de electrones para Lewis formar un enlace formar un enlace covalente covalente
  • 22. 2.4.2 Clasificación por su conductividad• Fuertes – Los ácidos fuertes se ionizan más de un 40% en soluciones de 0.1 M a 25°C. Sus disoluciones conducen perfectamente la corriente eléctrica y químicamente los más activos. – Las bases fuertes son aquellas que en disolución al 0.1 M y a 25°C están ionizadas por arriba de un 40% y al igual que los ácidos fuertes, conducen perfectamente la corriente eléctrica y son muy activos.• Débiles – Los ácidos débiles se ionizan por debajo de un 5% en soluciones 0.1 M a 25°C. Conducen muy poco la corriente eléctrica y son poco activos. – Las bases débiles son aquellas que en disolución al 0.1 M y a 25°C están ionizadas por abajo de un 5%, conducen muy poco la corriente eléctrica y son poco activos.
  • 23. • 2.4.3 Diferenciación de las sustancias de acuerdo con su pH
  • 24. 2.4.4 Indicadores y pH
  • 25. 2.4.5 Concentración de iones [H+] y [OH-]• Por lo común al agua se le considera como una sustancia no conductora de la corriente eléctrica, y por lo tanto no ionizable, pero esto no es cierto ya que el agua pura muestra una pequeña conductividad que da una ionización de 1.8 x 10-7% a 25°C.• De este valor se ha obtenido la concentración de H+ y OH- el cual es de 1 x 10-7 moles/litro pada cada uno.• La cantidad de moles por litro de agua es igual a 55.5 M (de 1000 entre la masa molecular del agua que es 18).
  • 26. • La ecuación de equilibrio es:• Aplicando el principio de equilibrio se tiene que:
  • 27. • [H+] = Concentración hidrógeno• [OH-] = Concentración de H2O
  • 28. 2.5 Soluciones o disoluciones2.5.1 Conceptos• Soluto es la sustancia minoritaria en una disolución. Lo más habitual es que se trate de un sólido.• Disolvente es aquella sustancia que permite la dispersión de otra en su seno. Es el medio dispersante de la disolución. Normalmente, el disolvente establece el estado físico de la disolución, por lo que se dice que el disolvente es el componente de una disolución que está en el mismo estado físico que la disolución. También es el componente de la mezcla que se encuentra en mayor proporción.2.5.2 Concentración• Molaridad: Es el número de moles de soluto contenidos en un litro de solución. M = moles soluto / litros solvente• Porcentual: % en masa y % en volumen.% m = masa soluto / (masa soluto + masa solvente x 100)% v = volumen soluto / (volumen soluto + volumen solvente x 100)
  • 29. 2.6 Contaminación del agua2.6.1 Principales contaminantes• Físicos: Material flotante depositable, espumas, líquidos insolubles y calor• Químicos: Compuestos orgánicos, iones inorgánicos y material radiactivo• Biológicos: Bacterias y hongos, algas t vegetales y protozoarios
  • 30. 2.6.2 Fuentes generadoras• Industrial: Compuestos orgánicos, hidrocarburos y metales• Urbana: Restos orgánicos, residuos sólidos y detergentes• Agrícola: Abonos, fertilizantes y plaguicidas
  • 31. 2.7 Importancia y aplicaciones del agua para la humanidad• Uso estético• Debe cumplir con los siguientes criterios: – Ausencia de material flotante y de espumas provenientes de la actividad humana – Ausencia de grasas y aceites que forman películas visibles – Ausencia de sustancias que produzcan olor• Modera la temperatura en el entorno y los organismos• Afecta el clima
  • 32. 2.8 Uso responsable y preservación del agua• No desperdiciarla• Reutilizarla• Reducir la cantidad que se emplea• Optimizar su utilización