El documento presenta una introducción a la química, abarcando temas como la materia y la energía, la estructura atómica, los enlaces químicos, las reacciones químicas, los estados de la materia, y las propiedades físicas y químicas. Explica conceptos fundamentales como los átomos, moléculas, enlaces, reacciones y la conservación de la masa. También define la química como la ciencia que estudia la composición y propiedades de la materia y los cambios durante

1. 2011

2.  La materia y la energía
 Estructura atómica y tabla periódica
 Enlace químico: modelos de enlace e
interacciones intermoleculares
 Reacción química
 Estequiometria
 Disoluciones
 Compuestos de carbono
 Macromoléculas

3.  Química es la ciencia que estudia la
composición, estructura y propiedades de
la materia, los cambios que ésta experimenta
durante las reacciones químicas y su relación
con la energía.

5.  Tiene como finalidad el estudio de los
compuestos de carbono.
 El carbono es un elemento muy versátil en cuanto
a los enlaces que forma y a su comportamiento;
es fundamental dentro de las moléculas que
forman algunas sustancias esenciales para la
vida.
 Toda la materia viva posee compuestos de
carbono combinados con hidrógeno, oxígeno,
nitrógeno y azufre.

6.  Se dedica al estudio de los demás elementos
no abordados por la química orgánica, sin
embargo, también comprende algunos
compuestos de carbono sencillos, ej.,
monóxido de carbono, dióxido de carbono,
carbonatos y bicarbonatos.
 Muchos de los compuestos que se
encuentran en la materia viva pueden
prepararse a partir de fuentes inorgánicas o
“no vivas”.

7.  El universo esta constituido por materia y
energía.
 Todos los cuerpos están formados por
materia, cualquiera que sea su forma,
tamaño o estado.

8.  Todo lo que ocupa un lugar en el espacio.
 Está sujeto a cambios en el tiempo.
 Tiene una energía medible.

9.  Masa: es la cantidad de materia que tiene un
cuerpo.
 Volumen: es el espacio ocupado por una
masa

11. Estado Forma Volumen Partículas Compresibilidad
Unidas
rígidamente;
Sólido Definida Definido Muy pequeña
muy
empacadas
Móviles,
Líquido Indefinida Definido Pequeña
unidas
Independientes
y
Gaseoso Indefinida Indefinido Alta
relativamente
lejanas entre sí

12.  Cohesión elevada.
 Forma definida.
 Incompresibilidad.
 Resistencia a la fragmentación.
 Fluidez muy baja o nula.
 Algunos de ellos se subliman.
 Volumen constante.

13.  Cohesión menor.
 Movimiento energía cinética.
 No poseen forma definida.
 Toma la forma de la superficie o el recipiente
que lo contiene.
 En el frío se comprime.
 Posee fluidez a través de pequeños orificios.
 Puede presentar difusión.
 Volumen constante.

14.  Cohesión casi nula.
 Sin forma definida.
 Su volumen es variable dependiendo del
recipiente que lo contenga.
 Pueden comprimirse fácilmente.
 Ejercen presión sobre las paredes del recipiente
contenedor.
 Las moléculas que lo componen se mueven con
libertad.
 Ejercen movimiento ultra dinámico.
 Tienden a dispersarse fácilmente

15. Rayo 27 000 °C
Núcleo 15 000 000 °C

17.  Estas se manifiestan básicamente en los
procesos físicos como cambios de estado,
cambios de temperatura, cambios de presión,
etc.
 Por ejemplo, color, dureza, densidad, punto
de ebullición, punto de fusión.
 Se consideran propiedades físicas: Eléctricas,
Magnéticas, Opticas, Térmicas, Mecánicas.

18.  Extensivas.- dependen de la cantidad de
la masa de materia presente. Ej: volumen,
superficie, etc; también en este grupo están
las propiedades organolépticas: sabor,
color, olor, tacto, sonido o ruido.
 Intensivas.- no dependen de la cantidad
de masa de materia presente. Ej: estado de
agregación, punto de fusión, punto
de ebullición, conductividad, solubilidad, etc.

19.  Son propiedades distintivas de las sustancias
que se observan en procesos cuando las
sustancias originales dejan de existir,
formándose con la misma materia otras
nuevas.
 Las propiedades químicas se manifiestan en
las reacciones químicas.
 Algunas propiedades químicas de la materia
son: reactividad, poder calorífico, acidez, etc.

20.  Físicos, si tras el cambio la materia sigue siendo la
misma; por ejemplo, tras un cambio de estado: el agua
se congela transformándose en hielo.
 Químicos, si se transforma en otra materia diferente;
por ejemplo, una combustión: la madera al arder se
convierte en dióxido de carbono (y otros gases) y
cenizas, que son sustancias diferentes a la inicial; se ha
producido una reacción química.

21.  La ley de conservación de la masa o ley de
conservación de la materia o ley de
Lomonósov-Lavoisier.
◦ “La materia no se crea ni se destruye solo se
transforma”

22.  La energía es una propiedad asociada a la materia y se
manifiesta en las transformaciones que ocurren en la
naturaleza.
 se manifiesta en los cambios físicos, por ejemplo, al elevar
un objeto, transportarlo, deformarlo o calentarlo.
 está presente también en los cambios químicos, como al
quemar un trozo de madera.
 En el sistema internacional la energía se mide en julios (J)

24.  La energía se nos puede presentar de muchas formas, y algunas de
las más importantes son:
 La energía cinética, que es la que tiene un cuerpo que se halla en
movimiento, por ejemplo, un coche circulando por una carretera.
 La energía potencial gravitatoria, que es la que tiene un cuerpo que
está a cierta altura sobre la superficie de la Tierra. Por ejemplo, una
maceta en el balcón de un tercer piso tiene más energía potencial
que la misma maceta en el balcón del primero.
 La suma de la energía cinética y la energía potencial se llama
energía mecánica.

25.  La energía eléctrica, gracias a la cual existe la corriente eléctrica
y funcionan muchos de los aparatos que conocemos.
 La energía química, que es la que almacenan los alimentos, las
pilas o los combustibles.
 La energía calorífica, que es la que se transmiten dos cuerpos
que están a diferentes temperaturas: el caliente al frío.
 La energía eólica, que es la energía del viento.
 La energía solar, que es la energía de la luz del Sol.
 La energía nuclear, que se obtiene en las centrales nucleares, a
partir del uranio y otras sustancias radiactivas.

26.  El calor es la transferencia de energía entre
diferentes cuerpos o diferentes zonas de un
mismo cuerpo que se encuentran a
distintas temperaturas.
 Este flujo siempre ocurre desde el cuerpo de
mayor temperatura hacia el cuerpo de menor
temperatura,

27.  El calor específico es la energía necesaria
para elevar 1 °C la temperatura de un gramo
de materia.
 La caloría (cal), que es la cantidad de energía
que hay que suministrar a 1g de agua a
1 atm de presión para elevar
su temperatura 1 °C.
 1 cal = 4.184 J

28.  En todos los cambios químicos se libera o
absorbe energía.
 Reacción exotérmica
 Reacción endotérmica

29.  Primera ley de la termodinámica:
◦ “La energía no se crea ni se destruye solo se
transforma”
Nicolas Léonard Sadi Carnot
 La materia puede convertirse en energía y
viceversa.
◦ “ La cantidad de materia y energía en el universo
es constante”

31.  La materia está compuesta por la
combinación de aproximadamente 100
sustancias básicas llamadas elementos.
 En el siglo V antes de Cristo, el filosofo
Demócrito postuló la idea que toda la materia
estaba constituida por unidades estructurales
e indivisibles llamadas átomos.

32.  Siglo XIX
◦ La materia se compone de partículas pequeñas,
definidas e indestructibles llamadas “átomos”, que
no se pueden dividir por ningún método físico, ni
químico ordinario.
◦ Los átomos de un mismo elemento son todos
idénticos y poseen las mismas propiedades.
◦ Las moléculas se forman mediante la unión de
átomos de un mismo elemento simple, o de la
unión de diferentes elementos simples.

33. ◦ Las moléculas de un elemento o sustancia simple se
forman con átomos idénticos del mismo elemento.
◦ Las moléculas de las sustancias compuestas están
formadas, al menos, por átomos de dos elementos
simples diferentes.
◦ La materia no se crea ni se destruye, sino que se
transforma (Ley de la conservación de la materia)

35.  Ley la composición definida J. L. Proust
◦ Un compuesto siempre tiene lo elementos
combinados en una proporción dada.
 Ley de las proporciones múltiples J. Dalton
◦ Los átomos de diversos elementos se pueden
combinar en distintas proporciones para producir
varios compuestos.

36.  Los átomos están formados por partículas
subatómicas.
 No todos los átomos de un mismo elemento
tienen la misma masa.
 Los átomos se pueden descomponer.

38.  Stoney, 1874. Sugiere que los átomos
contienen unidades de carga eléctrica.
 Thomson, 1897. Denominó a las unidades de
carga eléctrica, electrones.

39.  Goldstein, 1886. llevó a concluir que en el
átomo también existía una unidad con carga
positiva, el protón.
 Ruterford, 1911. Sugirió que cada átomo
tiene un centro masivo con carga positiva al
que llamó núcleo atómico.

40.  Fue propuesto en 1913 para explicar cómo
los electrones pueden tener órbitas estables
alrededor del núcleo

41.  Observó que electrones de un mismo nivel
energético tenían energías diferentes.
 La propuesta fue que dentro de un mismo
nivel energético existían subniveles.

42.  Los electrones se mueven alrededor del
núcleo en órbitas circulares o elípticas.
 A partir del segundo nivel energético existen
dos o más subniveles en el mismo nivel

44.  Chadwick, 1932. Observó una nueva partícula
atómica sin carga, el neutrón.
 Masa atómica
◦ Suma de los neutrones y los protones
 Número atómico
◦ El número total de protones en el núcleo del átomo.

45. ◦ 1. Los electrones de los átomos están confinados en
estados o niveles de energía principales que
corresponden a cierta distancia desde el núcleo de los
átomos.
◦ 2. Los electrones de un átomo siempre están localizados
en los niveles energéticos mas bajos: estado fundamental
o basal.
◦ 3. Cada nivel de energía principal contiene un número
limitado de electrones que dependerá del “espacio” y de
la “distancia con respecto al núcleo.
◦ 4. Los niveles de energía principales son espacios
concéntricos con un espesor definido y se denominan
capas electrónicas.

46.  Todas las capas de electrones con excepción
de la primera tienen subniveles formadas por
regiones con estructuras particulares.
 Cada subnivel tiene un número definido de
espacios llamados orbitales atómicos, que
pueden contener dos electrones como
máximo.

47.  Nivel principal de energía
 Subnivel
 Orbital
 Principio de exclusión de Pauli
◦ Los dos electrones que ocupan los orbitales
atómicos giran alrededor de un eje pero en
direcciones opuestas.

48.  Regla de Hund
◦ “Los electrones se dispersan entre los orbitales del mismo
subnivel, tanto como sea posible.”

49. 1s2
2s2
2p6
3s2
3p6
4s2
3d10
4p6
5s2
4d10
5p6
6s2
4f14
5d10
6p6
7s2
5f14
6d10
7p6

51.  Un elemento es una sustancia constituida por
átomos con el mismo número atómico.
 Aproximadamente el 75% de los elementos
son metales.
 La mayor parte de los elementos son sólidos
a temperatura ambiente, dos de ellos
(mercurio y bromo) son líquidos y el resto
son gases.

52.  Pocos se encuentran en la naturaleza en
estado libre, entre ellos el oxígeno,
nitrógeno; los gases nobles (helio, neón,
argón, kriptón, xenón y radón); azufre, cobre
plata y oro.
 Los átomos con el mismo número atómico,
pero diferentes pesos, se llaman isótopos.

53.  El descubrimiento de los elementos.
 El estudio de las propiedades comunes y la
clasificación de los elementos.
 La noción de masa atómica y del número
atómico.
 Las relaciones entre la masa atómica y las
propiedades periódicas de los elementos

54.  Clasifica, organiza y distribuye lo
distintos elementos químicos, conforme a sus
propiedades características.
 Los elementos pueden agruparse en varias
familias con características en común.

55.  Dimitri Mendeleiev, 1869. Agrupó lo
elementos de acuerdo a sus propiedades
químicas que seguían un patrón cíclico en
función de su masa atómica.

56.  Las propiedades físicas y químicas variaban
de forma periódica respecto a la masa
atómica.
 Si se ordenan los elementos según su número
atómico creciente, encontraremos de forma
periódica elementos que tienen propiedades
físicas y químicas semejantes.

57.  La forma actual es una versión modificada de
la de Mendeleiev, fue diseñada por Alfred
Werner.

59.  Los elementos están ordenados en columnas
verticales: grupos o familias, cuyos elementos
tienen propiedades físicas y químicas
semejantes.
 Todos los elementos que pertenecen a un
grupo tienen la misma valencia atómica.
 Según la IUPAC (International Union of Pure
and Applied Chemistry):

60.  Grupo 1 (I A): los metales alcalinos
 Grupo 2 (II A): los metales alcalinotérreos
 Grupo 3 (III B): Familia del Escandio
 Grupo 4 (IV B): Familia del Titanio
 Grupo 5 (V B): Familia del Vanadio
 Grupo 6 (VI B): Familia del Cromo
 Grupo 7 (VII B): Familia del Manganeso
 Grupo 8 (VIII B): Familia del Hierro
 Grupo 9 (VIII B): Familia del Cobalto

61.  Grupo 10 (VIII B): Familia del Níquel
 Grupo 11 (I B): Familia del Cobre
 Grupo 12 (II B): Familia del Zinc
 Grupo 13 (III A): los térreos
 Grupo 14 (IV A): los carbonoideos
 Grupo 15 (V A): los nitrogenoideos
 Grupo 16 (VI A): los calcógenos o anfígenos
 Grupo 17 (VII A): los halógenos
 Grupo 18 (VIII A): los gases nobles

64.  Las líneas horizontales forman los periodos;
la propiedades de los elementos dentro de
cada periodo cambian de manera progresiva
al recorrer la tabla.
 Los elementos que componen una misma fila
tienen propiedades diferentes pero masas
similares.
 Cada elemento se coloca según su
configuración electrónica.

68. Los iones con carga positiva (cationes) siempre son mas pequeños que los
átomos neutros de los que provienen.
Los iones con carga negativa (aniones) siempre son mas grandes que los
átomos neutros de los que provienen.