CONCEPTOS BASICOS DE QUIMICA

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Primera parte del Modulo 1: Nociones basicas de Quimica. Materia. Sistemas Materiales. Atomo y molecula.

Comments

By: cemsadlacuesta (2 month(s) ago)

hola lsomos un bachillerato excelente material, agradezco puedas compartir espero contar con tu apoyo ml correo lacuesta@cobaej.edu.mx

By: ulisesgarciaagui (4 month(s) ago)

buen trabajo C:

By: alejandroramirez59933 (11 month(s) ago)

MUY BUENA PRESENTACION SERA POSIBLE QUE ME COMPARTAS UNA COPIA A MI CORREO: handyramiz@hotmail.com TE AGRADEZCO MUCHO

By: alkimista (11 month(s) ago)

excelente presentacion me podria facilitar una copia para mis alumnos los adultos mayores gracias por su atencion. mi correo edorco@gmail.com

By: lalokuura (15 month(s) ago)

Excelente presentación!! saludos.. Mi msn es patarorota@hotmail.com te agradecería infinitamente si me la podrías enviar.

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Presentation Transcript

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TALLER DE NIVELACIÓN DE QUÍMICA Licenciatura en Geofísica Cátedra: QUÍMICA

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Ing. María Rosa Belbruno Prof. Lorena Celina Luna Daniela Moreno (alumna) Romina Salem (alumna) EQUIPO DOCENTE Mail de la Cátedra: qcageofca@gmail.com

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¿Cómo nos vamos a organizar? MÓDULO I: “Conceptos generales de química y nomenclatura” MÓDULO II: “Conceptos de mol y equivalencias” MÓDULO III: “Estequiometría”

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MÓDULO N° 1

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“CONCEPTOS GENERALES DE QUÍMICA Y NOMENCLATURA” Vas a recordar y reafirmar los conceptos básicos de Química ¿Qué vamos a ver? Vas a aprender el lenguaje de la Química, tanto oral como escrito

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LA ESTRUCTURA DE LA MATERIA LA COMPOSICIÓN DE LA MATERIA LAS LEYES QUE RIGEN LOS CAMBIOS DE LA MATERIA Y SU INTERRELACIÓN CON LA ENERGÍA. Es una ciencia de IMPACTO Es una ciencia que estudia: QUÍMICA

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RAMAS DE LA QUÍMICA QUÍMICA ORGÁNICA: involucra el estudio de los compuestos del Carbono QUÍMICA INORGÁNICA: involucra el estudio de todos los demás elementos y sus compuestos FÍSICO-QUÍMICA : involucra el estudio de los principios de la química Bioquímica: estudia los compuestos químicos, las reacciones y otros procesos en los sistemas vivos Química Analítica: estudia las técnicas para la identificación de las sustancias y la medición de sus cantidades Química Teórica: estudia la estructura molecular y las propiedades en términos de modelos matemáticos Ingeniería Química: estudio y diseño de los procesos químicos industriales, incluyendo la fabricación de plantas manufactureras y su operación Química Medicinal: es la aplicación de los principios químicos al desarrollo farmacéutico Química Biológica: es la aplicación de los principios químicos a las estructuras y procesos biológicos Biología Molecular: estudia las bases químicas y físicas de la función y diversidad biológicas, especialmente en relación con los genes y proteínas Ciencia de los Materiales: estudia la estructura química y la composición de los materiales QUÍMICA GENERAL: es la que incluye los conceptos básicos de la Química

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IMPORTANCIA DE LA QUÍMICA Tecnología Sociedad EDAD DE PIEDRA EDAD DE BRONCE EDAD DE HIERRO HACÍAN QUÍMICA

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TRANSFORMABAN ROCAS MINERALES MEDIO AMBIENTE NUEVOS MATERIALES VIDRIO JOYAS MONEDAS CERÁMICA ARMAS Impacto ACERO SOCIEDAD

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QUÍMICA Agricultura Industria Química Fertilizantes sintéticos Comunicación Transporte Materiales avanzados Polímeros para tejidos Silicio para ordenadores Fibra óptica Medicina Biología Molecular CONCIENCIA

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MATERIA

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MATERIA Es cualquier cosa que ocupa un espacio y tiene MASA Es cualquier cosa que se pueda ver o tocar UNIVERSO ENERGÍA Potencial Cinética Calórica Posición Movimiento Calor Es de lo que están hechos todos los objetos materiales

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La materia MASA Es la magnitud con la que se mide la cantidad de materia que tiene un objeto, podemos medirla. Para recordar

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Clase de materia MATERIA Sustancia Distintas formas de materia simple y pura El aire es materia, pero como es una mezcla de varios gases no es una sustancia simple Se presenta en distintos ESTADOS DE AGREGACIÓN

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ESTADOS DE AGREGACIÓN

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ESTADOS DE AGREGACIÓN SÓLIDO LÍQUIDO GAS

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¿CÓMO SE PASA DE UN ESTADO A OTRO? SÓLIDO LÍQUIDO GAS

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TABLA COMPARATIVA ENTRE LOS 3 ESTADOS DE AGREGACIÓN Presión: Es el número de impactos de las partículas por unidad de superficie del recipiente que ocupan las sustancias en estado gaseoso.

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DENSIDAD DE LOS ESTADOS DE AGREGACIÓN SÓLIDO LÍQUIDO GAS ALTA DENSIDAD DENSIDAD INTERMEDIA BAJA DENSIDAD

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Cambios de estados de agregación de la materia Curvas de calentamiento T.de fusión o de solidificación T. de ebullición o de condensación La temperatura constante a la que se lleva a cabo un cambio de estado recibe el nombre del mismo cambio. La energía calorífica para cambiar de estado se usa para romper las fuerzas atractivas entre las moléculas y la temperatura no aumenta

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Una vez que funde la última partícula de sólido (el estado de agregación más condensado), queda un sólo estado de agregación: el menos condensado y más energético. Entonces, cuando tengo un sólo estado de agregación, si suministramos calor la temperatura aumenta. Cuando se lleva a cabo un cambio de estado, la temperatura permanece constante porque la energía calórica que recibe el sistema se usa para romper las fuerzas de atracción que unen a las partículas. Separadas las partículas, cambian de estado de agregación. Mientras se está produciendo el cambio de estado el sistema es heterogéneo porque están presentes dos estados de agregación. Para tener en cuenta:

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CAMBIOS DE ESTADO DE LA MATERIA

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PLASMA Estado de la materia, generalmente gaseoso, en el que algunos o todos los átomos o moléculas están disociados en forma de iones. Es una mezcla de partículas neutras, iones positivos y electrones negativos. Las partículas reaccionan individualmente a perturbaciones como por ejemplo un campo eléctrico. Aplicación Estas pantallas se basan en el principio de que haciendo pasar un alto voltaje por un gas a baja presión, se genera luz. Usan fósforo, como los monitores tradicionales de rayos catódicos. Pero la diferencia radica en que consiguen una gran mejora del color y un estupendo ángulo de visión. Son fluorescentes. Cada pixel es como una pequeña bombilla de color. Un gas, como el Xenón, que está almacenado en celdas, se convierte en plasma por la acción de una corriente eléctrica. Esto produce luz ultra-violeta que incide sobre el fósforo rojo, verde y azul. Al volver a su estado original el fósforo emite luz. Pantalla de plasma

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Poseen dos puntos de fusión, reversibles. Debido a las débiles fuerzas intermoleculares que mantienen unidas las moléculas, son excelentes sensores para los cambios de temperatura, presión y campos electromagnéticos. En vez de pasar de sólido a líquido al calentar, pasan por una fase líquido-cristalina intermedia. Su descubrimiento se debe al botánico Reitnizer (benzoato de colesterilo 145-179 ºC) Básicamente, los cristales líquidos son sustancias transparentes con cualidades propias de líquidos y de sólidos. La luz que atraviesa un cristal líquido sigue el alineamiento de las moléculas. Al aplicar una carga eléctrica a estos cristales, se produce un cambio en la alineación de las moléculas, y por tanto, en el modo en que la luz pasa a través de ellas. CRISTAL LÍQUIDO El color se consigue añadiendo tres filtros adicionales de color (rojo, verde, y azul). Y con variaciones en el voltaje que se aplica a los filtros.

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Existe una diferencia entre VAPOR y GAS? VAPOR: es un líquido “recién” evaporado. O sea que es un gas que se encuentra a una temperatura cercana al punto de ebullición. Si descendemos un poco la temperatura puede condensarse a líquido nuevamente. Por ello se dice que no es un “gas permanente” GAS: es una sustancia en estado gaseoso que se encuentra a una temperatura muy superior al punto de ebullición (al menos 50ºC). Se debe descender mucho la temperatura para condensarlo. Por ello se dice que es un “gas permanente” SABÍAS QUE?...

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1. Indique la/las característica/s que corresponden a la materia en estado gaseoso: a) No pueden comprimirse. b) Las partículas tienen la máxima separación posible. c) Cuando se entrega suficiente calor, funden. d) Toman la forma y ocupan todo el volumen del recipiente que los contiene. e) Toman la forma del recipiente que los contiene. f) Es un fluido. g) Las fuerzas de atracción predominan en el plano horizontal. h) Son en su mayor parte espacio vacío. i) Al entregarles calor, aumenta la energía cinética de las partículas y se evaporan. j) Pueden formar una red cristalina. Ejercitación de Estados de agregación:

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2. Indique la/las característica/s que corresponden a la materia en estado líquido: a) No pueden comprimirse. b) Las partículas tienen la mínima separación posible. c) Cuando se entrega suficiente calor, funden. d) Toman la forma y ocupan todo el volumen del recipiente que los contiene. e)Toman la forma del recipiente que los contiene. f) Es un fluido. g) Las fuerzas de atracción predominan en el plano horizontal. h) Son en su mayor parte espacio vacío. i) Al entregarles calor, aumenta la energía cinética de las partículas y se evaporan. j) Pueden formar una red cristalina.

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3. Indique la/las característica/s que corresponden de la materia en estado sólido: a) No pueden comprimirse. b) Las partículas tienen la mínima separación posible. c) Cuando se entrega suficiente calor, funden. d) Toman la forma y ocupan todo el volumen del recipiente que los contiene. e) Toman la forma del recipiente que los contiene. f) Es un fluido. g) Las fuerzas de atracción predominan en el plano horizontal. h) Son en su mayor parte espacio vacío. i) Al entregarles calor, aumenta la energía cinética de las partículas y se evaporan. j) Pueden formar una red cristalina.

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4. Discuta la veracidad de las siguientes afirmaciones: a) El estado sólido es el más energético de los tres estados. b) Cuando un gas permanente condensa pasa a un estado de agregación más energético y entrega calor. c) Un líquido X condensa a 80ºC, el vapor de dicho líquido hierve a la misma temperatura. d) El calor entregado a una sustancia en su punto de fusión es el mismo que devuelve a los alrededores en su punto solidificación. e) Para una misma sustancia la temperatura de sublimación es igual a la temperatura de sublimación inversa. f) Los átomos en un sólido no son inmóviles, oscilan en un mismo lugar y la oscilación se torna más vigorosa a medida que aumenta la temperatura. g) Los átomos (moléculas) de un líquido están empaquetadas casi tan cerca como en un sólido, pero tienen energía suficiente para moverse entre sí. h) En el vapor de agua las moléculas han alcanzado la completa independencia: ellas se desplazan en el espacio a una velocidad cercana a la del sonido, chocando entre sí y cambiando de dirección.

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5. Indicar cuál de las siguientes afirmaciones son correctas. La humedad ambiente es un parámetro climatológico que indica el % de vapor de agua en la atmósfera, la presencia de agua se debe a: a) Proceso de evaporación y de ebullición b) Proceso de ebullición c) Proceso de evaporación d) Un proceso por el cual las moléculas que forman parte del líquido y se encuentran en la superficie del mismo escapan, pasando a formar parte del vapor de agua e) Un proceso que depende de la temperatura del ambiente f) Los ítems c) y d) son correctos

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6. Complete con el cambio de estado correspondiente: a) Un sólido ………….. cuando pasa a un estado de agregación menos condensado que sí tiene volumen propio. b) Un líquido ………….. cuando se transforma en una sustancia de menor densidad y que puede fluir. c) Un sólido ………….. cuando sus partículas se separan completamente. d) Un líquido ………….. cuando se transforma en una sustancia de menor contenido energético. 7. En relación al orden de sus partículas de los tres estados de agregación: a) Ordene lo estados de agregación en forma creciente b) Explique por qué le corresponde a cada estado de agregación su respectiva ubicación.

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MATERIA

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Propiedades de la materia PROPIEDADES FÍSICAS Son las características que se pueden observar o medir sin cambiar la identidad de la sustancia Masa Volumen Densidad Estado de agregación Punto de fusión PROPIEDADES QUÍMICAS Se refieren a la capacidad de una sustancia de transformarse en otra Se asocian a las reacciones químicas Ejemplos Ejemplo El gas hidrógeno reacciona con oxígeno (se quema en presencia de éste) para producir agua.

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Propiedades Químicas Se refieren a la capacidad de una sustancia de transformarse en otra 1 2 3 Una reacción química es una reordenación y reagrupación de las partículas que constituían las sustancias iniciales para originar de este modo otras diferentes. Modifican la naturaleza y propiedades del cuerpo que las sufre. Un cuerpo sufre una transformación química si se alteran sus propiedades características (densidad, punto de fusión, de ebullición, etc.), ya que en ese caso, esto indicará que la sustancia inicial “se ha convertido” en otra diferente. PAPEL COMBUSTIÓN DEL PAPEL CENIZAS

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se clasifican de acuerdo con su dependencia de la masa de la muestra Propiedades Físicas Son aquellas que dependen de la cantidad de materia (extensión) No sirven para identificar sustancias EXTENSIVAS INTENSIVAS Son aquellas que NO dependen de la cantidad de materia considerada Sirven para identificar sustancias

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PROPIEDADES EXTENSIVAS Masa: se define como la cantidad de materia que posee un cuerpo. Unidad en el SI: kg Se mide con balanza Volumen: se define como el lugar que ocupa un cuerpo en el espacio. Unidad en el SI: m3 Se calcula matemáticamente Medidas de volumen: 1.-Sólidos regulares: son los que tiene forma definida 2.-Sólidos irregulares: son los que no tienen una forma definida ¿Cómo se mide el volumen de los SÓLIDOS REGULARES? V=L3 V=πr2h V=axbxc V=4 π r3/3 Para recordar… Ejemplos:

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¿Cómo se mide el volumen de los SÓLIDOS IRREGULARES? 1- Se llena la probeta con un líquido cualquiera hasta cierta altura. 2- Se lee el volumen alcanzado, esta es la “lectura inicial”. 3- Se introduce cuidadosamente el sólido y se vuelve a leer el volumen, “lectura final”. 4- Se calcula el volumen del sólido como: V= Vf - Vi Y ahora…

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Equivalencia de las unidades de volumen Si un cubo tiene 10 cm de arista, su volumen es: 10 cm= 1 dm 10 cm= 1dm 10 cm= 1 dm Si divido cada arista en 10, se obtendrán 1000 cubos de 1cm de arista c/u, cuyo volumen es: vol = 1 dm3 = (10 cm)3 = 1000 cm3 vol = (1 cm)3 = 1 cm3 1 dm3 = 1000 cm3

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Reducción de unidades de volumen 1 dm3 = 1 L 1 cm3 = 1 mL 1 L = 1000 cm3 = 103 cm3 1 dm3 = 1000 mL = 103 mL No puedo dejar de saber estas equivalencias 1 m3 = 103 dm3 = 106 cm3 1 kL = 103 L = 106 mL ║ ║ ║

Masa: es la cantidad de materia de un cuerpo : 

Masa: es la cantidad de materia de un cuerpo Unidades de masa gramo (g) Equivalencias

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Densidad, temperatura Puntos de ebullición y fusión Dureza, color Estado de la materia PROPIEDADES INTENSIVAS Son aquellas que NO dependen de la cantidad de materia considerada Sirven para identificar sustancias Ejemplos Es una propiedad intensiva que resulta del cociente de dos propiedades extensivas Relaciona la masa de la sustancia con el volumen que ocupa UNIDADES : Kg/m3 , g/cm3 Kg.m-3 , g.cm-3

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corcho plomo 1000 cm3 de volumen Ejemplo Densidad del corcho: Densidad del plomo: La densidad indica cuánto pesa cada mL de una sustancia: de corcho ¼ de g pesa de plomo casi 12 g pesa

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Densidad dcorcho = 0,24 g/cm3 dplomo = 11,29 g/cm3

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Se despeja la ecuación como Luego se reemplazan los datos: EJERCICIO DE DENSIDAD ¿Cuál es el volumen ocupado por 5,0 g de plata sólida cuya densidad es de 10,50 g*cm-3 ? SOLUCIÓN: Nótese que cuanto menor es la densidad mayor es el volumen ocupado por una muestra de la misma masa.

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La densidad del selenio es 4,9 g*cm-3. ¿Cuál es la masa de 6,5 cm3 de selenio? Se despeja la ecuación como = 31,85 g EJERCICIO DE DENSIDAD SOLUCIÓN:

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1.Clasifique las siguientes propiedades como químicas o físicas: Los objetos hechos de plata se manchan El color rojo de los rubíes se debe a la presencia de iones de cromo El punto de ebullición del etanol es 78ºC. 2.Un químico investiga: El punto de ebullición El punto de fusión La inflamabilidad de la acetona, un componente del quitaesmalte de uñas Ejercitación de Propiedades de la materia:

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3. Identifique todas las propiedades físicas y las propiedades químicas en los siguientes enunciados: a) “La temperatura del terreno es un factor importante para la maduración de las naranjas, porque ella afecta la evaporación del agua y la humedad del aire circundante.* b) “El cobre es un elemento marrón rojizo obtenido a partir de menas de sulfuro de cobre por calentamiento de éstas en aire, lo que forma el óxido de cubre. El calentamiento del óxido de cobre con carbono produce cubre impuro, que es purificado por electrólisis.* Propiedades químicas Propiedades físicas

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4. Indique si las siguientes propiedades son extensivas o intensivas: la temperatura a la cual se derrite el hielo; el color del cloruro de níquel; la energía producida cuando se quema el combustible; el costo de la nafta, la humedad de la atmósfera; la dureza del hormigón.

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Vf Vi 5. Cuando un trozo de metal de masa 112, 2 g es introducido dentro de una probeta que contiene 23,45 mL de agua, el nivel del agua se eleva hasta 29,2 mL. ¿Cuál es la densidad del metal (en gramos por centímetro cúbico)? Vmetal= Vf - Vi SOLUCIÓN El volumen del metal es la resta de los dos volumenes Vmetal= 29,2 mL – 23,45 mL= 5,75 mL Se reemplaza la ecuación 23,45 mL 29,2 mL

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6. La densidad del diamante es 3,51 g*cm-3. La unidad internacional (pero no del SI para pesar e1 diamante es e1 “quilate” (1 quilate = 200 mg exactamente) ¿Cuál es el volumen de un diamante de 0,750 quilates? SOLUCIÓN Se despeja la ecuación como Masa del diamante =0,042 cm3 200 mg = 0,2 g 1 quilate 0,2 g 0,75 quilate x g = 0,15 g

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7. Calcule la densidad promedio (g/cm3) de un único átomo de uranio, si se asume que éste es una esfera uniforme de radio 138 pm y que la masa del átomo de uranio es de 3,95 *10-22 g. El volumen de una esfera es donde r es su radio. La densidad del uranio metálico es 18,95 g*cm-3. ¿Qué le sugiere su respuesta acerca de la manera en la cual los átomos están empaquetados dentro del metal?

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SOLUCIÓN Se reemplaza la ecuación Previamente debo calcular el volumen del átomo de U Equivalencia 1pm = 10-12 m = 10-10 cm Vatomo = 1,10*10-22 cm3

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SISTEMA MATERIAL

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Es una porción del Universo que se independiza, en forma real o imaginaria, del resto, para su estudio. SISTEMA MATERIAL ABIERTOS: pueden intercambiar materia y/o energía con el medio que los rodea. En función del pasaje de masa y energía entre el sistema y el medio, éstos pueden clasificarse en: abierto, cerrado o aislado.

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CERRADOS: solamente hay intercambio de energía entre el sistema y el medio o viceversa. AISLADOS: no hay pasaje de masa ni de energía del sistema al medio o viceversa.

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MATERIA MEZCLAS SUSTANCIAS PURAS Soluciones Verdaderas Sistema Material Heterogéneo SP Compuestas Compuestos SP Simples Elementos Separación por métodos físicos Separación por métodos químicos Constituidas por 2 o más sustancias Constituidas por una sustancia Métodos físicos de separación de fases: Cambio físico granito Cambio físico: Evaporación, Destilación Sistema Material Homogéneo

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Diferencia entre SUSTANCIAS PURAS simples y compuestas Simples: formadas por átomos de una sola clase de elemento Pueden clasificarse: Cuando se descomponen dan Átomos de distintos elementos Compuestas: formadas por moléculas, que resultan de la unión de átomos de distintos elementos El átomo de los elementos son los ladrillos de la química. Moléculas Moléculas SM Ho formado por una sola clase de partículas. Su composición no varía. Sólo pueden separarse por procesos químicos en sus elementos. - Atómicas: Ejemplo: Na, K, Co, Mg, He, Ne, etc.. La mayoría son metales y los gases nobles. - Moleculares: formadas por moléculas formadas por la unión de átomos iguales. Ej: O2 , O3, H2, N2, Cl2, F2, Br2, I2, S2, S4, S8, P2, P4, etc.. Son no metales Átomos

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MEZCLAS Dos sólidos No se mezclan NUNCA Dos líquidos Dos gases No miscibles Miscibles mezclables Inmiscibles Se mezclan SIEMPRE HETEROGÉNEAS HOMOGÉNEAS SOLUCIONES

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HOMOGÉNEO De acuerdo a las propiedades intensivas, los sistemas materiales se clasifican en: cuando las propiedades intensivas son las mismas en cualquier parte del sistema. Son aquellos sistemas que presentan distintas propiedades intensivas en por lo menos dos de sus puntos. Es cada uno de los sistemas homogéneos (con superficie de separación perfectamente definida) en que puede dividirse un sistema heterogéneo. HETEROGÉNEO FASE

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El aire atmosférico es una mezcla de gases y presenta la siguiente composición Composición básica

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1. Indique V o F. En caso de ser F, escriba correctamente el enunciado. Materia es lo que constituye los seres vivos. Los seres vivos están constituidos por materia. Cualquier sustancia ocupa espacio y tiene masa. El universo está constituido por átomos y moléculas. Todas son correctas y no debo corregir ningún enunciado 2. Indique cuál de las siguientes afirmaciones son verdaderas: a) Un sistema homogéneo está constituido por 1 sola fase. b) Un sistema homogéneo está constituido por 1 sola clase de átomos. c) Un SMHe puede estar constituido por una sola clase de moléculas. d) Si se mezclan SP inmiscibles originan un SMHo e) Las propiedades intensivas son constantes en cualquier punto de un SMHe. Ejercicios de Sistemas Materiales

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3. De las siguientes características cuales son la/s correcta/s: a) Los gases son sistemas materiales heterogéneos que ocupan espacio y tienen masa. b) Cuando se mezclan 2 ó más gases siempre se obtienen sistemas materiales homogéneos. c) Cuando se mezclan 2 ó más gases que no reaccionan entre sí siempre se obtienen sistemas materiales homogéneos. d) Los sistemas materiales homogéneos siempre están formados por una mezcla de gases. e) El estado gaseoso es el único estado de agregación donde los átomos o moléculas que lo constituyen están en contacto a nivel molecular

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4. Indique la opción falsa y justifique: a) Cuando se mezclan sólidos el sistema material resultante siempre es heterogéneo b) Cuando se mezclan líquidos el sistema material resultante siempre es homogéneo c) Cuando se mezclan sistemas materiales homogéneos el sistema material resultante siempre es homogéneo d) Un trozo de hielo sumergido en un vaso de gaseosa a temperatura ambiente es un sistema material heterogéneo de tres fases hasta que el hielo se funde. e) La disolución de sólidos en líquido siempre produce SMHe

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5. Indique cuantas fases y componentes tiene el sistema formado por: Alcohol, arena, agua y hielo Agua, hielo y vapor de agua Agua, sal, azúcar y alcohol Vinagre, alcohol y agua Aceite, arena, agua 6. Indicar cuáles de los sistemas son: heterogéneos ó homogéneos. En los sistemas homogéneos, indicar soluciones y cuáles sustancias puras: a) hierro e) bronce i) neblina b) aire filtrado y seco f) aire atmosférico j) humo c) carbonato de magnesio g) agua de río k) mayonesa d) agua potable h) agua destilada l) leche 3 fases: arena, hielo y solución de alcohol en agua 3 componentes: agua, alcohol, óxido de silicio (arena) 3 fases: agua líquida, hielo y vapor de agua 1 componente: agua 1 fase: solución de alcohol, azúcar y sal en agua 4 componentes: agua, alcohol, sal y azúcar 1 fase: solución de alcohol y vinagre en agua 3 componentes: agua, alcohol, y vinagre(ácido acético) 3 fases: arena, aceite y agua 3 componentes: arena, aceite y agua

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7.- Dado el siguiente sistema: agua-aceite-cuarzo a) ¿Es homogéneo o heterogéneo? b) ¿Cuáles son sus componentes? c) ¿Cuántas fases hay y cuáles son? 8.- Clasificar en homogéneos o heterogéneos los siguientes sistemas: a) gas contenido dentro de un cilindro b) azúcar, agua y carbón c) agua destilada d) carbón y kerosene e) sangre 9.- Indique cuál de las opciones es la adecuada para describir un sistema formado por: vapor de agua, agua y carbón en polvo. a) dos fases y tres componentes b) tres fases y tres componentes c) tres fases y dos componentes d) dos fases y dos componentes 10.- Se dispone de las siguientes sustancias: sal (NaCl), agua, vinagre, alcohol etílico, hielo, dióxido de carbono (CO2), un trozo de cobre y arena. Proponga sistemas que cumplan con las siguientes condiciones: a) tres fases y tres componentes b) tres fases y cinco componentes c) dos fases y cuatro componentes 11.-Ud. dispone de los siguientes materiales: un trozo de madera, sal, aceite, hielo, agua, dióxido de carbono. Construya sistemas materiales con las siguientes características: a) dos fases y dos componentes b) dos fases y tres componentes c) tres fases y cuatro componentes d) dos fases y un componente

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12.- Un recipiente contiene agua, arena, hielo y alcohol: a) ¿Cuántas fases hay en el sistema dado? b) ¿Cuántos componentes tiene el sistema dado? c) Escriba los nombres de los componentes de la fase líquida. d) ¿Qué ocurre si extraemos el hielo del vaso ? aumenta el número de componentes disminuye el número de componentes no varía el número de fases ni de componentes disminuye el número de fases aumenta el número de fases e) ¿ Qué ocurre si se disuelve sal en la fase líquida ? aumenta el número de componentes disminuye el número de componentes no varía el número de fases ni de componentes disminuye el número de fases aumenta el número de fases 13.- Dar un ejemplo de un sistema formado por: a) Tres fases y dos componentes. b) Una fase y tres componentes. c) Tres fases y un componente. d) Cuatro fases y dos componentes.

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SEPARACIÓN DE UN SISTEMA MATERIAL HOMOGÉNEO HETEROGÉNEO Separación de componentes Separación de fases

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MÉTODOS DE SEPARACIÓN MEZCLAS HETEROGÉNEAS TAMIZACION Separación de sólidos de distinto tamaño de grano DECANTACIÓN Separación dos líquidos no miscibles de distinta densidad FILTRACIÓN Separación de un sólido no disuelto en un líquido CENTRIFUGACIÓN Separación de sólidos no disueltos en un líquido que no se pueden separar por filtración DISOLUCIÓN Y EXTRACCIÓN Separación de dos sólidos aprovechando la distinta solubilidad en un disolvente SEPARACIÓN MAGNÉTICA Separación de uno de los componentes de la mezcla aprovechando sus propiedades magnéticas MEZCLAS HOMOGÉNEAS CRISTALIZACIÓN Separación de un sólido disuelto en un líquido, provocando la evaporación del líquido CROMATOGRAFÍA Separación de varios solutos por acción de un disolvente EXTRACCIÓN CON SOLVENTES Separación de un soluto aprovechando su diferente solubilidad en dos disolventes DESTILACIÓN Separación de líquidos disueltos aprovechando la diferencia en sus temperaturas de ebullición

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CRISTALIZACIÓN DESTILACIÓN EXTRACCIÓN CON SOLVENTES CROMATOGRAFÍA Equipos de fraccionamiento MEZCLAS HOMOGÉNEAS

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TAMIZACIÓN CENTRIFUGACIÓN DECANTACIÓN FILTRACIÓN IMANTACIÓN MEZCLAS HETEROGÉNEAS Equipos de separación de fases

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ELEMENTOS Y ÁTOMOS

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Los griegos suponían Actualmente Más de 100 elementos Bromo líquido Mercurio Yodo Cadmio Fósforo rojo Cobre

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ÁTOMO La partícula más pequeña que puede existir de un elemento El término átomo proviene de la palabra griega que significa “indivisible” PROTÓN Partículas subatómicas NEUTRÓN ELECTRÓN Carga positiva Sin carga Carga negativa Forman el núcleo Alrededor del núcleo

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Comparemos las CARGAS de protones y electrones Carga de igual signo: se repelen Carga de distinto signo: se atraen Carga del electrón: –1,602189·10–19 C. Carga del protón: +1,602189·10–19 C. Misma valor numérico, pero de signo contrario Cada e- neutraliza un p+

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CONCLUSION INTERNA Y PARCIALMENTE ES DE NATURA-LEZA ELÉCTRICA, PORQUE ESTÁ CONSTITUI-DO POR PARTÍCULAS SUBATÓMICAS ELÉCTRICAMENTE CARGADAS Número de electrones = Número de protones EL ÁTOMO ES NEUTRO

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Número Atómico: es el número de protones en el núcleo atómico de un elemento NÚMEROS IMPORTANTES Z A Número Másico: es un número entero igual a la suma del número de protones más el número de neutrones presentes en el núcleo de un átomo A = Z + N ¿Cómo se representan? Símbolo Número atómico Número másico Ejemplos

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Símbolo atómico A = Número de protones + Número de neutrones A = Z + N Número de neutrones: N N = A - Z Z = A - N Número másico Número atómico Carga iónica Atomicidad

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2 4 He Helio Esa información la encuentro en la tabla periódica Cada cuadro tiene un elemento, por ejemplo: Símbolo Z: número atómico A: número másico

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Ejemplo: El “1” se sobrentiende y no se escribe, átomo neutro N = 20 A = Z = Por ser una estructura neutra, tendrá 17 electrones en la corteza electrónica. Expresión de los resultados: e: 17 p: 17 n: 20. Todos los átomos de Cl tendrán Z=17 (el mismo Z), y tendrán 17 e Por esto Z define las propiedades de un átomo, en definitiva SU IDENTIDAD El “0” se sobrentiende y no se escribe,

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El átomo que tiene Z=1 es el Hidrógeno: El átomo que tiene Z=2 es el elemento Helio, Ejemplos N = 2 Rta: e: 2 p: 2 n: 2 . N = 0 Rta: e: 1 p: 1 n: 0 .

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Diga cuántos protones, neutrones y electrones tiene la siguiente especie química: El elemento es iodo o yodo Busco en la tabla periódica el Z = 53 Escriba el símbolo atómico: Rta: e: 53 p: 53 n: 70 Un elemento con número atómico 79 y número másico 197 tiene: a) 79 protones, 118 neutrones y 79 electrones; b) 78 protones, 119 neutrones y 79 electrones; c) 79 protones, 118 neutrones y 197 electrones; d) 118 protones, 118 neutrones y 79 electrones Escribo el símbolo atómico: Busco en la tabla periódica el elemento usando el Z= 79 número atómico = Z = 79 número másico = A (PA) = 197 N = 118 Rta: a) N = 70 Ejercicios :

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EJERCICIOS Tabla Periódica 17Cl 11Na 53I 18Ar 94 29 24 2 27 7 1 82 63 47

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Son átomos de un mismo elemento (poseen igual número de protones) y diferente número de neutrones (N). Por ello tienen distinto número másico (A) ISÓTOPOS Mismo Z A = Z + N Ejemplo: Distinto A Mismo Z Distinto N e: 6 p: 6 N: 6 e: 6 p: 6 N: 8 Mismo Z distinto N Mismo e-. distinto A

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Isótopos de algunos elementos protio deuterio tritio

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ó U-233 ó U-235 ó U-238 uranio-233 uranio-235 uranio-238, Otra forma de escribir los isótopos o C-12 ó C-14 ó Cl-35 indicando el símbolo del elemento seguido de su masa atómica

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Un elemento tiene: 30 protones, 36 neutrones y 28 electrones. Señale la opción correcta: a) Es el átomo neutro de cinc, b) Es un isótopo de cobalto, c) Es un ion del cripton, d) Es un ion bivalente de un isótopo del cinc, e) es un ion de un isótopo del cinc El PA que figura en la tabla es 65, esto significa que es un isótopo del Zn Busco en la tabla periódica el elemento usando el Z= 30 Z = 30 Rta: d) A = Z + N A = 30 + 36 = 66 e: 28 p: 30 n: 36 e: 28 p: 30 > 28 - 30 + Carga nuclear: 2+ + = 2 + Es un catión Y escribo el símbolo completo

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1. Indique el número de protones, neutrones y electrones de un átomo de (a) deuterio, 2H; b) 127I; (c) nitrógeno 15; (d) 209Bi 2. Indique el número de protones, neutrones y electrones de un átomo de (a) boro 11; (b) 10B; (c) fósforo 31; (d) 238U. 3. Identifique el isótopo que posee los átomos con (a) 104 neutrones, 71 protones y 71 electrones; (b) 68 neutrones, 50 protones y 50 electrones; (c) 3 neutrones, 3 protones y 3 electrones 4. Identifique el isótopo que posee los átomos con (a) 117 neutrones, 77 protones y 77 electrones; (b) 12 neutrones, 10 protones y 10 electrones; (c) 28 neutrones, 23 protones y 23 electrones. 5. (a) ¿Qué características tienen en común los átomos de carbono 12, carbono 13 y carbono 14? (b) ¿En qué se diferencian? Considere los números y tipos de partículas subatómicas.) 6. (a) ¿Qué características tienen en común los átomos de argón 40, potasio 40 y calcio 40? (b) ¿En qué se diferencian? (Considere los números y tipos de partículas subatómicas) 7. (a) ¿Que características tienen en común los átomos de manganeso 55, del hierro 56 y níquel 58? (b) En qué se diferencian? (Considere los números y tipos de partículas subatómicas.) EJERCICIOS

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CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS

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ORGANIZACIÓN DE LOS ELEMENTOS Los químicos descubrieron que cuando los elementos se clasifican según su número atómico (Z) y se ordenan en filas de cierta longitud, forman familias que presentan tendencias regulares en sus propiedades TABLA PERIÓDICA

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PERÍODOS (filas) TABLA PERIÓDICA BLOQUES (4 rectángulos)

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Metales - son conductores del calor y la electricidad - son sólidos a temperatura ambiente, con excepción del mercurio que es líquido y del cesio y el galio que se presentan en estado líquido por encima de 28,5°C y 29,78°C que son sus respectivos puntos de fusión - se comportan como electropositivos (tienden a perder electrones) - sus moléculas se consideran monoatómicas y se combinan con oxígeno dando óxidos básicos y con hidrógeno dando los hidruros metálicos Son ejemplos de metales hierro, sodio, potasio, calcio, litio, cobre, cinc, etc.. No Metales: - son malos conductores del calor y la electricidad (con excepción del carbono que es conductor de la electricidad) - se pueden presentar en los tres estados de agregación: sólido (carbono, azufre, iodo, etc.), líquido (bromo) y gaseoso (oxígeno, cloro, nitrógeno, etc.) - sus moléculas son generalmente poliatómicas - se combinan con el oxígeno dando óxidos ácidos o anhídridos y con el hidrógeno dando hidruros no metálicos Son ejemplos de no metales flúor, hidrógeno, fósforo, selenio, etc..

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Gases Nobles (Helio, Neón, Argón, Kriptón, Xenón y Radón) - son malos conductores del calor y la electricidad - sus moléculas son monoatómicas - la característica esencial es su casi total inactividad química, es decir que prácticamente no se combinan entre sí, ni con otros elementos Hasta hace algunos años se consideraba que los gases inertes eran completamente inactivos; en la actualidad se ha logrado obtener algunos compuestos de kriptón y xenón. Algunos están presentes en la atmósfera en pequeñas proporciones.

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ABUNDANCIA DE LOS ELEMENTOS EN EL UNIVERSO

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ABUNDANCIA DE LOS ELEMENTOS EN LA CORTEZA, EL AGUA Y LA ATMÓSFERA TERRESTRE O otros Si Al

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ABUNDANCIA DE LOS ELEMENTOS EN EL CUERPO HUMANO

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Nombre cada uno de los siguientes elementos: (a) Si; (b) Sr; (c) Sn; (d) Sb. Indique los números de los grupos de la tabla periódica. Identifique a cada uno como un metal, un no metal o un metaloide. 2) Nombre cada uno de los siguientes elementos: (a) Rb; b) Ra; (c) Ru; (d) Rn. Indique los números de los grupos de la tabla periódica. Identifique a cada uno como un metal, un no metal o un metaloide. 3) Escriba el símbolo químico de (a) plata; (b) germanio: (c) criptón. Clasifique a cada uno como un metal, un no metal o un metaloide. 4) Escriba el símbolo químico de (a) osmio; (b) Talio; (c) astato. Clasifique a cada uno como un metal, un no metal o un metaloide. 5) Enumere los nombres, símbolos químicos y números atómicos de los metales alcalinos 6) Enumere los nombres, símbolos químicos y números atómicos de los halógenos. Identifique el estado físico normal de cada uno. 7) Enuncie tres propiedades físicas típicas de (a) metales; ( b) no metales. 8) Identifique el bloque al que corresponde cada uno de los siguientes elementos: (a) circonio; (b) Sr; (c) Kr; (d) oro; (e) plomo; (f) Fe. EJERCICIOS DE TABLA PERIÓDICA

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MOLÉCULAS

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MOLÉCULA Es la porción más pequeña de una sustancia que puede encontrarse en condiciones libres sin que se modifiquen sus propiedades específicas. Condición libre significa sin carga eléctrica. Es un grupo de átomos ligados entre sí con tal fuerza que se comportan y reconocen como partículas sencillas. Es la mínima parte de una SP simple o compuesta que conserva las propiedades de la misma. Se representa mediante una fórmula Una fórmula es una expresión formada por una combinación de símbolos y números (subíndice), que nos indica la composición cualitativa y cuantitativa de la sustancia (simples o compuestas).

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H O 2 Ejemplos Los símbolos de los elementos que la constituyen Los subíndices indican el número de átomos del respectivo elemento Hidrógeno Oxígeno Las fórmulas están formadas por: Cl 2 Cloro Símbolo: Cloro Subíndices Cantidad de cloro: 2 SP compuesta SP Simple

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El elemento helio tiene un átomo que puede existir solo y, puesto que la molécula se ha definido como la unidad de existencia, resulta que la molécula de helio es un átomo de helio. Sin embargo muchos elementos tienen átomos que no pueden existir solos, se combinan entre sí para formar una unidad más estable -que no tiene vida efímera- y es la MOLÉCULA El oxígeno, cuyo átomo es inestable, mientras que dos átomos unidos forman una unidad estable que es la molécula. Esta es diatómica. EJEMPLOS

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El número de átomos que forman una molécula se llama atomicidad, independientemente de que se trate de una sustancia simple o compuesta Más ejemplos de sustancias simples con moléculas de distinta atomicidad: Monoatómicas: Fe, Cu, Pb, Sn, Ag, gases nobles, etc. Bi o Diatómicas: H2 , O2 , Cl2 , Br2 , I2 , N2 , F2 Poliatómicas: S8 , P4

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Atomicidad ≈ Molecularidad Es la cantidad en que cada elemento está presente en una molécula Se calcula con los subíndices Ejemplos

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¿Cómo es la relación de combinación de los elementos en un compuesto? H2O H2O2 Agua Agua oxigenada 2 H 1 O 2 H 2 O CO CO2 1 C 1 O 1 C 2 O Monóxido de carbono Dióxido de carbono Relación 2:1 Relación 2:2 Relación 1:1 Relación 1:2

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Los elementos se unen en una proporción fija y constante. H O 2 1 El “1” Se sobrenetiende y no se escribe En el agua es 2:1 (se lee 2 a 1 ): 2 átomos de H H O H 1 átomo de O H O 2 2 H O En el agua oxigenada la relación de combinación es 2:2 O H Los mismos elemen-tos se combinan de distinto modo Por ello La relación de com-binación es distinta Compuestos distintos Relación de combinación:

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Ejercicios: SO2 Anhídrido sulfuroso Relación de combinación, S:O = 1:2 Relación de combinación, O:S = 2:1 SO3 Anhídrido sulfúrico Relación de combinación, S:O = 1:3 Relación de combinación, O:S = 3:1 N2O3 Anhídrido nitroso Relación de combinación, N:O = 2:3 N2O5 Anhídrido nítrico Relación de combinación, N:O = 2:5 FeO Óxido ferroso Relación de combinación, Fe:O = 1:1 Fe2O3 Óxido férrico Relación de combinación, Fe:O = 2:3 Hg2O Óxido mercurioso Relación de combinación, Hg:O = 2:1 HgO Óxido mercúrico Relación de combinación, Hg:O = 1:1 1) Dé la relación de combinación entre los elementos que forman los siguientes compuestos:

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2. Dado el siguiente listado de elementos y/o compuestos clasifíquelos en homonucleares y heteronucleares; además de su atomicidad: P4, S8, HBr, H2O, O3, CCl4, NH3, F2, Al2(SO4)3

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LEYES DE LAS COMBINACIONES QUÍMICAS

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Los átomos son indestructibles y son la mínima porción de materia que interviene en una reacción química Todos los átomos de un elemento dado son idénticos. Los átomos de diferentes elementos tienen masas diferentes. Un compuesto es una combinación específica de átomos de más de un elemento. En una reacción química, los átomos no se crean ni se destruyen; ellos intercambian para producir nuevas sustancias. Teoría atómica de Dalton 1766-1844 Postulados La teoría atómica de John Dalton dio una explicación de las relaciones ponderales (de masas) de las sustancias que intervienen en las reacciones químicas y explicó los aspectos gravimétricos (relacionado a las masas) de las mismas. Hoy se sabe que no es cierto: sabemos que los átomos masa atómicas alta se desintegran Hoy se sabe que no es cierto: Por la existencia de isótopos. Hoy se sabe que no es cierto: existen moléculas homotómicas F2