Quimica CBC
SEGUNDO CUATRIMTRE DEL 2022
PROFOR: Maria
SERIE 2:
SISTEMAS MATERIALES
LA MATERIA Y SU SISTEMA
La materia es todo aquello que tiene materia, energía y se percibe con los sentidos.
Además está compuesta por partículas como los átomos, moléculas e iones.
Un sistema material es un cuerpo (se le llama cuerpo a la materia)/una porción del
universo aislado para su estudio.
★ Sistema material abierto → intercambia materia y energía con el medio ambiente.
★ sistema material cerrado → no intercambia materia pero sí energía.
★ sistema material aislado → no intercambia ni materia ni energía.
ESTADOS DE AGREGACIÓN
1) Sólido:
Tiene una cohesión elevada (gran fuerza de unión entre átomos); tiene resistencia a
la fragmentación; capacidad de movimiento baja casi nula (solo vibran); a
temperatura baja vibran cada vez menos; posee forma y volumen propio; son
incompresibles (no se los puede comprimir).
2) Líquido:
Tiene una cohesión baja; los líquidos fluyen ya que sus atomos estan un poquito
más separadas; no posee forma y tiene un volumen que se adapta al recipiente que
lo contiene; por más que fluya el líquido, los átomos siguen cerca asi q se lo puede
comprimir muy poco.
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3) Gaseoso:
No tiene forma ni volumen propio; ocupa todo el espacio que lo contiene; sus
partículas están completamente separadas moviéndose al azar; se puede comprimir
fácilmente.
TEORÍA CINÉTICA DE LA MATERIA
Consiste en que la materia está compuesta por partículas que están en constante
movimiento con un espacio vacío entre ellas.
Además dice que a cuanta más temperatura se le expone la materia, más energía
cinética va a tener, es decir más movimiento va a tener, por lo que sus partículas
van a chocar entre sí en algún punto (gaseoso).
Cuando se habla de esta teoría se piensa en el estado gaseoso por su gran
movilidad.
CAMBIOS DE ESTADO
Los cambios de estados son el resultado de la absorción o la liberación de calor de
la materia.
El estado de líquido a gaseoso puede ser evaporación superficial(por el sol) o
ebullición masiva (por mechero).
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PROPIEDADES DE LA MATERIA
→ INTENSIVAS: son aquellas que no dependen de la cantidad de materia
● características organolépticas (color, sabor, textura)
● Densidad (D= Masa/Volumen)
● Temperaturas de cambio de estado
Ejemplo: sin importar que tan grande sea el cuerpo de un hielo, de igual manera se va a
derretir (punto fusión) a 0° C .
→ EXTENSIVAS: son aquellas que varían dependiendo la cantidad de materia. Ya
que dos cuerpos totalmente diferentes pueden tener el mismo volumen o peso, por lo que
no se los puede identificar como las prop. intensivas.
● masa : cantidad de materia que tiene el cuerpo.
● volumen: cantidad de espacio que ocupa el cuerpo.
● peso
● longitud
SISTEMA MATERIAL HOMOGÉNEO O HETEROGÉNEO
→ Homogéneo: es aquel cuerpo totalmente uniforme que no tiene límite de
separación (tiene una sola fase, MONOFÁSICO) y las propiedades intensivas en
estos cuerpos se mantienen constantes.
→ Heterogéneo: es aquel cuerpo que no es uniforme y si tiene un límite de
separación (tiene más de una fase, es decir POLIFÁSICO) y claramente sus
propiedades intensivas no son las mismas.
FASE: es una porción de un sistema material con los mismos valores de
propiedades.
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SUSTANCIA PURA O SOLUCIÓN
La sustancia pura es un sistema homogéneo de un solo componente.
La solución es un sistema homogéneo constituido por más de una sustancia pura o
especies químicas.
Por ejemplo: el azúcar disuelta en agua (homogénea porque no se distinguen los
componentes y solución por estar compuesta por más de un componente).
Al componente de mayor cantidad se le llama SOLVENTE (el agua) y el de menor cantidad
SOLUTO (azúcar) y la suma de estos dos se lo llama solución.
SUSTANCIAS PURAS SIMPLES Y COMPUESTAS
→ Simples: son aquellos metales y gases formadas por un solo elemento químico
(O, H, Mg) y 1 o más Atomicidad (cant. átomos).
➢ Monoatómicas: de un solo átomo. Fe, He, Na, etc.
➢ Diatomicas: O2, H2, Cl2, etc.
➢ Triatómicas: O3
➢ Tetratómicas: P4
➢ Octatómicas: S8
→ Compuestas: son los compuestos químicos, están formados por más de un
elemento (H2O, CO2,etc).
❖ Binarias: 2 elementos (H20)
❖ Ternarias: 3 elementos
❖ Cuaternarias: 4 “
ÁTOMOS: es la mínima porción de materia capaz de cambiar para formar sustancias.
ELEMENTO: es un tipo de átomo con número de protones único presente en la tabla
periódica.
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VARIEDAD ANTRÓPICA: son dos sustancias diferentes formadas por los mismos
elementos.
CONCENTRACIÓN DE LA MATERIA
→ Porcentaje en masa ( %m/m ): es aquel porcentaje de la cantidad de masa (g)
que contiene una mezcla en 100g de solución.
→ Porcentaje de masa en volumen ( %m/v ): porcentaje de la cantidad de masa
(g) que hay en 100 cm^3 de volumen en solución
→ Porcentaje de volumen en volumen ( %v/v ): porcentaje de la cantidad de
volumen (cm^3) que hay en 100 cm^3 de volumen en solución.
→ Molaridad (M): porcentaje de moles que hay en 1000 cm^3 de solución.
→ Molalidad (m): porcentaje de moles que hay en 1000 g de SOLVENTE.
→ Centesimal: es el porcentaje que hay de cada elemento en 100 g del compuesto.
POSTULADOS TEORÍA ATÓMICO-MOLECULAR
1. La materia está formada por partículas llamadas átomos, son tan chiquitas
que no se ven y son indestructibles.
2. Los átomos del mismo elemento son iguales, tienen igual peso y cualidades,
en cambio los átomos de distintos elementos tienen pesos distintos.
3. Los átomos no se pueden dividir pero si combinar en reacciones químicas
para formar los compuestos químicos.
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4. Los átomos al combinarse lo hacen en proporciones estequiométricas o con
relaciones simples, es decir en pares.
5. Ley de proporciones múltiples: es la combinación de los mismos átomos
pero en distintas proporciones, generan más de un compuesto químico.
MOLÉCULA: es una partícula mínima de alguna sustancia compuesta por átomos que
conservan las propiedades.
FÓRMULA MOLECULAR (F.M)
Es una lista que te indica cuantos elementos y átomos se necesitan para formar una
molécula de una sustancia.
Por ejemplo: la fórmula molecular del agua es dos de hidrógeno y uno de oxígeno H2O.
FÓRMULA EMPÍRICA (F.E)
Es una expresión que representa la proporción más simple de la fórmula molecular.
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Por ejemplo: C6 H6 su proporción más simple es dividiendo por 6 ambos (MCD), dando
como F.E = CH
SERIE 3.1
PARTÍCULAS SUBATÓMICAS
Las partículas subatómicas son las partículas más chiquitas que componen a los átomos.
Estas son:
Particulas
subatomicas
Carga
Masa
Ubicación
Otros
PROTONES
Positiva
(1 unidad
electrostática)
Es el NÚMERO
ATÓMICO (Z)
Está en el
núcleo del
átomo
Los elementos
se diferencian
por la cantidad
de protones y
así mismo
están
ordenados en
la tabla.
ELECTRONES
Negativa
No se tiene en
cuenta x lo
chica que es.
(1/1800)
Alrededor del
núcleo
formando una
NUBE
ELECTRÓNICA
Si el elemento
no tiene carga,
es decir que sus
electrones son
igual q la
cantidad de
protones
NEUTRONES
Nula
Se suma con los
PROTONES
para sacar
NÚMERO
MÁSICO (A)
En el núcleo del
átomo
Para sacarlos se
resta número
de protones Z -
número másico
A
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TAMAÑO DEL NÚCLEO Y DEL ÁTOMO
Aproximadamente el radio del átomo es de 10^-14m y el del átomo es de 10^-10, es decir,
el núcleo es 10.000 veces menor que el átomo. Es algo así como el átomo la cancha de
fútbol y la pelota en el centro es el núcleo.
Respecto a la densidad, el núcleo es mayor debido a la concentración de masa de los
protones y neutrones.
NUCLEIDO: es todo átomo con igual número másico y atómico.
ISÓTOPOS
Son aquellos elementos de igual número atómico pero con diferente número másico, es
decir su masa varía, por lo que sus neutrones son distintos.
ISÓBAROS
Son aquellos elementos de igual número atómico pero diferente número atómico, por lo
que cambia su número de protones.
IONES
Son partículas con carga, es decir que ganan o pierden electrones.
➔ ANIONES: tienen carga negativa por haber ganado electrones. Se expresa
con un - pero en la cuenta se suma esa cantidad de e- .
➔ CATIONES: tienen carga positiva por haber perdido electrones. Se expresa
con un + pero en la cuenta se resta esa cantidad de electrones.
MAGNITUDES ATÓMICAS
Como el átomo es super chico en cuanto a tamaño, se les ocurrió una nueva unidad
de masa atómica U.M.A para expresar la masa del átomo.
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Esta unidad usó como referencia la doceava parte de la masa del carbono doce. Por
lo que entonces, 1u = 1,661 x 10^ -24 gramos y 1,66 x 10^ -22 Kilogramos.
MASA ATÓMICA RELATIVA (Ar):
Se comparan la masa de cada elemento con la unidad de referencia U.M.A
si una unidad son … cuantos gramos son (masa de átomo).
1u → 1,66 x 10 ^ -24 g
M.a → x
MASA ATÓMICA PROMEDIO (Ma):
De un átomo: Ma= ( masa x % de abundancia) / 100%
De dos isótopos: Ma= ( masa1 x % de abundancia) + ( masa2 x % de abundancia)
/100%
SERIE 3.2
MODELO DE BOHR
(Después se descubrió que no era correcto el modelo de Bohr.)
● propuso 5 postulados:
○ Los átomos circulan alrededor del núcleo a un cierto radio, lo que significa
que tienen una órbita o nivel de energía (o también capas), es decir una
trayectoria circular bien definida.
○ Mientras el electrón se encuentre en órbita, este mismo se mantiene en
estado fundamental, es decir que su nivel de energía es la misma (no libera
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ni absorbe energía), por ello mismo se las conoce a las órbitas como
estacionarias.
○ Cuando un átomo recibe energía, el electrón puede absorber el fotón y
excitarse, es decir, pasar a una órbita de mayor radio, o la puede no
absorber y quedarse en estado fundamental.
○ Cuando un electrón pasa de una órbita mayor a una menor, lo que hace es
liberar o emitir energía en forma de fotón, es decir con una cantidad
pequeña con determinada energía.
○ Para pasar de una órbita a otra se necesita cierta cantidad de energía que es
la diferencia de energía entre una capa y la otra, es decir si se encontraba en
la capa más cercana al núcleo (es n=1, a la segunda n=2 y así sucesivamente)
y quiere pasar a la capa n=3, sería 1-3= -2 necesitaría una energía de -2 para
pasarse a la capa 3.
○ se representa al átomo excitado como X*, siendo la x el elemento. (Na*)
MODELO ORBITAL
(Es el modelo atómico actual)
Describe cómo se comportan las partículas subatómicas en la MECÁNICA
CUÁNTICA.
● Se cambia órbita por orbital u orbital atómico, que es la zona del espacio en donde
es más probable que se encuentre al electrón.
● Según este modelo no se puede calcular la trayectoria de los electrones, ya que es
imposible conocer al mismo tiempo la posición y velocidad de las mismas.
● Los orbitales se clasifican según su forma llamados subniveles S, P, D y F.
○ Con forma esférica y simétrica se llama S.
● Cada capa o nivel n tiene distintos orbitales y cantidad de electrones como máximo,
esto es LA REGLA DE DIAGONALES.
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Números cuánticos: El principal (n), indica la órbita o nivel energético en el que se
encuentra el electrón, cuanto más grande sea, más alejado del núcleo está el electrón.
Nivel electrónico: En el marco del modelo orbital, el nivel electrónico es la configuración
electrónica de los átomos.
CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
La configuración electrónica trata de escribir la distribución de los electrones en cada
subnivel y nivel del átomo o ion. Para ello se sigue el orden de la regla de diagonales.
CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA EXTERNA
La configuración electrónica externa trata de escribir la distribución de los electrones en la
parte más externa de un átomo, son aquellos del último nivel.
Cuando este último nivel incluye un subnivel D al final, se lo incluye en el CEE. Pero si está
el D en el medio, es decir que le sigue una P, no se lo incluye.
Ejemplo: CE= 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p
CEE= 4s, 4p (no va el 3d)
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TABLA PERIÓDICA
Las filas horizontales son los periodos, las columnas verticales son los grupos.
Cada grupo está formado por elementos con las mismas propiedades, algunos se
identifican con nombres particulares:
● G1: son metales alcalinos → catión monovalente
● G2: son alcalinotérreos → catión divalente
● G15: pnictógenos (grupo del nitrógeno) → anión monovalente
● G16: Calcógenos → anión divalente
● G17: son los halógenos → anión trivalente
● G18: son los Gases Nobles
La ubicación de los elementos también está relacionado con la configuración electrónica,
se ubican según en qué órbita termina su CE (s,p,d,f).
TIPOS DE ELEMENTO
Los bloques S y P se llaman representativos, el bloque D es de transición y el bloque F es
de transición interna.
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CE ABREVIADA: se utiliza el gas noble anterior entre corchetes y al lado la configuración
que le sobra para llegar al gas noble anterior.
SERIE 3.3
★ En la tabla las configuraciones se presentan abreviadas y siempre coinciden con la
regla de diagonales ya que el orden de la misma se hace en base a esa regla.
★ Un grupo son varios elementos con las mismas propiedades y un periodo son
aquellos elementos con mismo número de capas. Hay 18 grupos y 7 periodos.
PROPIEDADES PERIÓDICAS
Son características de los elementos que están relacionadas entre sí por su ubicación en
la tabla periódica.
➢ Carácter metálico: un elemento tendrá mayor C.M si sus electrones externos
están débilmente unidos, es decir están más movibles y lábiles (fácil de sacar), de
forma que son :
■ buenos conductores eléctricos
■ presentan brillo metálico (por excitarse el electrón)
■ dúctiles, fáciles de trabajar
■ gran tendencia a perder electrones, es decir a oxidarse. Lo que
forman cationes.
➢ Carácter no metálico: un elemento tendrá mayor C.N.M si sus electrones
externos están fuertemente unidos, es decir menos movibles y lábiles, de forma que
son:
■ malos conductores eléctricos
■ no presentan brillo metálico
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■ son difícil de trabajar, ya que se deshacen
■ y tienen gran tendencia a ganar electrones (reducirse) y formar
aniones.
➢ Radio Atómico : Es la mitad de la distancia entre dos iguales núcleos unidos.
■ radio de un anión: es mayor este que el de un átomo neutro/original
(O- > O)
■ radio de un catión: es menor este que el de un átomo neutral/original
(Al+ < Al)
EN LA TABLA: Si nos movemos de izquierda a derecha en un período, la carga nuclear
(positiva ) va aumentando, y si nos movemos de arriba a abajo en un grupo, los átomos
tienen más capas de electrones.
fórmula: R= d/2
➢ Energía de primera Ionización: Es la energía que hay que entregar para extraer
el electrón más débilmente unido. Si se extrae 1 pj, se forma el catión monovalente.
El átomo tiene que :
■ ser neutro
■ estar aislado, es decir en estado gaseoso
■ estar en estado fundamental o de mínima energía
se escribe como X → X+ (catión monovalente) + E- (electrón)
EN LA TABLA: Si nos movemos de arriba abajo en un grupo, la E.I. disminuye porque los
átomos tienen cada vez más capas. Y si es de izquierda a derecha en un periodo, aumenta.
➢ Electronegatividad: Es la tendencia que tiene un átomo de atraer los electrones
de una unión química.
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CARGA NUCLEAR EFECTIVA
Es la diferencia que hay entre la carga nuclear neta (depende del número atómico) y
la constante del efecto pantalla S que es la fuerza real que ejerce el núcleo (los
protones) sobre el último electrón.
Esto es ya que en los átomos polielectrónicos, los protones que están en el núcleo
tienen distinta fuerza de atracción sobre los electrones, debido a los efectos
pantalla que causan los electrones más cercanos del núcleo sobre los que están
más alejados.
EN LA TABLA: AUMENTA al avanzar en un período (izquierda a derecha): apantallamiento
incompleto de los protones por los electrones. AUMENTA al descender en un grupo:
apantallamiento menos eficaz por electrones más difusos.
CÁLCULO: Zeff = Z - S (n° electrones internos)
Donde z es el número de protones y electrones del átomo y S el valor de la
constante de apantallamiento, que depende del número de electrones que
separan al núcleo del electrón.
Para ello:
1. sacar CEE
2. Los que son parte de CEE no cuentan, Lo demás SI.
EJEMPLO:
33As= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p3
CEE: 4s2 4p3
E- internos: 2+2+6+2+6+10= 28
Entonces calculamos s= 33-28= +5
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