Un slido cristalino es aqul que tiene una estructura peridica y ordenada, que se expande en las tres direcciones del espacio, por lo que presentan una forma invariante, salvo por la accin de fuerzas externas.

QUMICA

UNIDAD I MATERIA, ESTRUCTURA Y PERIODICIDAD

Materia: Estructura, composicin, estados de agregacin y clasificacin por propiedades.

Denominamos materia a todo aquello que podemos percibir con nuestros sentidos, es decir, todo lo que podemos ver, oler, tocar, or o saborear es materia.

Toda la materia est formada por tomos y molculas. Para examinar la sustancia de la que est compuesto un cuerpo cualquiera, ste puede dividirse hasta llegar a las molculas que lo componen.

A su vez, las molculas pueden dividirse en los elementos simples que la forman, llamados tomos.

ESTRUCTURA

La Qumica est ntimamente ligada a toda clase de modelos para comprender, interpretar y disear los enlaces qumicos entre los tomos de una molcula, el tamao de los tomos y molculas, la forma espacial de las molculas y las propiedades que presentan en diferentes entornos.

En particular, en este curso sobre la Estructura de la Materia se abordan estos modelos y otros relacionados con el ncleo atmico, modelos que, siendo fciles de comprender cuando se tienen, son difciles de implementar en laboratorios qumicos.

COMPOSICIN

Composicin de la materia viva

ESTADOS DE AGREGACIN Y CLASIFICACION POR PROPIEDADES.

Todas las substancias, agua, azcar, sal, plata o cobre, poseen un conjunto de caractersticas que las distinguen de otras substancias y les proporcionan una inconfundible identidad.

Las propiedades intrnsecas son cualidades que son caractersticas de cualquier muestra de una substancia, independientemente del tamao o forma de dicha muestra.

Azcar fundindose Sal comn quemndose

Todas las substancias, agua, azcar, sal, plata o cobre, poseen un conjunto de caractersticas que las distinguen de otras substancias y les proporcionan una inconfundible identidad.

Las propiedades intrnsecas son cualidades que son caractersticas de cualquier muestra de una substancia, independientemente del tamao o forma de dicha muestra.

Azcar fundindose Sal comn quemndose

Las propiedades extrnsecas son cualidades que no son caractersticas de la substancia propiamente dicha. El tamao, la forma, la longitud, el peso y la temperatura.

Las propiedades intrnsecas tales como color, sabor, punto de fusin, punto de ebullicin, densidad, ndice de refraccin y otras, se conocen como propiedades fsicas.

Propiedades qumicas. La tendencia de una substancia a cambiar, bien sea por ella misma o por la accin de otras substancias, involucra un segundo tipo de propiedades intrnsecas. Por ejemplo, es bien conocido que el alcohol se inflama, el hierro se oxida y la madera se pudre.

SUSTANCIAS PURAS

Las sustancias puras estn formadas por uno o varios componentes y que presentan un aspecto homogneo. Si solo existe un componente, de manera exclusiva. Son los llamados elementos qumicos (carbono, oro, nitrgeno, calcio, azufre, etc.) y si en cambio existen varios componentes, son los llamados compuestos qumicos.

Por ejemplo, el agua es una sustancia pura, no obstante est formada por dos elementos: hidrgeno y oxgeno. En cambio, el diamante est compuesto exclusivamente de un elemento: carbono.

ELEMENTOS Y COMPUESTOS

Un elemento es una sustancia qumica que no puede descomponerse en otra ms simple que mantenga todas sus propiedades.

Los elementos se identifican mediante un nombre derivado de sus propiedades (cloro significa verdoso; bario, pesado), dado en la antigedad (cobre, hierro, plomo), en recuerdo de un pas o ciudad (polonio, germanio, lutecio), de un cientfico (einstenio, curio, fermio, mendelevio, nobelio, curio...), o de tipo mitolgico (prometi, titanio).

COMPUESTOS

Un compuesto es una sustancia formada por la unin de dos o ms elementos de la tabla peridica. Una caracterstica esencial es que tiene una frmula qumica.

Por ejemplo, el agua es un compuesto formado por hidrgeno y oxgeno en la razn de 2 a 1 (en nmero de tomos): H2O

DISPERSIONES O MEZCLAS

La mayora de los materiales no pueden clasificarse como sustancias simples puras, pues contienen un nmero de diversas sustancias ms o menos ntimamente unidas.

Tales materiales reciben el nombre de mezclas.

Una mezcla no tiene un conjunto nico de propiedades; posee las de los materiales de los cuales est compuesta.

Homogneo: un material en el cual no se pueden distinguir partes diferentes aun con un microscopio.

Heterogneo: cuando el material en cuestin tiene partes visibles diferentes entre s.

CARACTERIZACION DE LOS ESTADOS DE AGREGACIN.

CARACTERIZACION DE LOS ESTADOS DE AGREGACIN.

ESTADO LIQUIDO

ESTADO SLIDO

ESTADO VTREO

GEL

CAMBIOS DE ESTADO

En nuestro medio ambiente y bajo ciertas condiciones, las substancias se presentan en uno de los estados de agregacin antes mencionados, pero pueden cambiar deun estado a otro si las condiciones cambian. Estas condiciones son presin y temperatura.

Fusin: cambio que sufren las substancias al pasar del estado slido al liquido al incrementar el calor: ejemplo fundicin de hacer para hacer laminas tubos; hielo, etc.

Evaporacin: Cambio que se experimenta cuando un lquido pasa al estado de vapor o gas por incremento de calor. Ejemplo: eliminacin de agua en una meladura para obtener azcar, eliminacin de un solvente orgnico para obtener un slido cristalino, etc.

Sublimacin: Es el paso del estado slido al gaseoso o al de vapor sin pasar por el estado liquido, necesitndose calor. Ejemplo yodo, alcanfor, bixido de carbono, hielo seco, etc. Nota: El cambio contrario, de gas o vapor slido, tambin se llama sublimacin o degradacin.

Solidificacin: Este cambio requiere eliminar calor y ocurre cuando un liquido pasa al estado slido. Ejemplo, una vez moldeado un plstico, fundida una pieza de acero o de alguna aleacin, etc.

Condensacin: Es el paso del estado de vapor al estado lquido. Este cambio tambin supone la eliminacin del calor. Ejemplo, lluvia, al eliminar el agua de una meladura o el solvente de una solucin, etc.

Licuefaccin: Es el paso del estado gaseoso al estado lquido. Adems de eliminar calor debe aumentarse la presin para conseguir el cambio. Ejemplo, gas, extintores, tanques de oxgeno, etc. Nota: la diferencia entre un vapor y un gas es que el vapor condensa y el gas licua.

Base experimental de la teora cuntica y estructura atmica.

A fines del siglo XIX, Thomson sugiri un modelo atmico semejante a una gelatina con pasas. El tomo era una esfera de electrificacin positiva en la que se encontraban los electrones incrustados. Los electrones eran las primeras partculas constituyentes del tomo y su carga elctrica era negativa.

En Francia de 1898, Becquerel y los Curie descubrieron el fenmeno de la radiactividad, que consista en la emisin espontnea de radiaciones y partculas (alfa, beta y gamma) por parte de un tomo. Este fenmeno aport ideas sobre la divisibilidad del tomo.

Rutherford propuso otro modelo atmico como resultado de sus experimentos al bombardear laminas de oro y platino con partculas alfa.

Se descubri el ncleo del tomo y se propuso que en su mayor parte, el tomo era espacio vacio. La masa y la carga positiva del tomo estaban concentradas en un ncleo y los electrones giraban a manera de satlites, describiendo diferentes trayectorias.

Las dimensiones de este tomo eran 10-12 cm para el dimetro del ncleo y 10-8 cm (1 angstrom A) para la extensin del tomo.

Teora atmica de Niels Bohr

Niels Bohr, fsico dans, modifico en 1913 el modelo de Rutherford y propuso un tomo quntico, tomando como base el espectro de emisin del tomo de hidrgeno. Las teoras sobre el comportamiento dual de la luz y las ideas de Max Planck.

El lquido es un estado de agregacin de la materia en forma de fluido altamente incompresible lo que significa que su volumen es, bastante aproximado, en un rango grande de presin. Es el nico estado con un volumen definido, pero no con forma fija. Un lquido est formado por pequeas partculas vibrantes de la materia, como los tomos y las molculas, unidas por enlaces intermoleculares.

Se caracteriza porque opone resistencia a cambios de forma y de volumen. Sus partculas se encuentran juntas y correctamente ordenadas. Las molculas de un slido tienen una gran cohesin y adoptan formas bien definidas. El estado vtreo es amorfo, caracterizado por la rpida ordenacin de las molculas para obtener posiciones definidas.Los cuerpos en estado vtreo se caracterizan por presentar un aspecto slido con cierta dureza y rigidez y que ante esfuerzos externos moderados se deforman de manera generalmente elstica.

Un lquido subenfriado o lquido con una viscosidad tan alta que le confiere aspecto de slido sin serlo.

Gel es un estado de la materia intermedio entre el slido y el lquido. Esta constituido por una reticulacin de polimeros o molculas de cadena larga, que se unen entre si formando una red enmaraada, y por un lquido en que se encuentra inmersa esa red.

Las propiedades del gel dependen de la interaccin entre esos dos componentes. El lquido impide que la red colapse en una masa compacta; la red impide que el lquido fluya libremente. Los geles varan en consistencia desde fluidos viscosos hasta slidos casi rgidos.

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23/08/15

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Segundo nivel

Tercer nivel

Cuarto nivel

Quinto nivel

23/08/15

Siglo XVIII Jhon Dalton en Inglaterra, primera teora atmica realmente til de su tiempo. Su teora propona que los tomos eran partculas indestructibles muy pequeas y de forma esfrica, slidas y de peso fijo.

Mas adelante, experimentos con tubos de descarga demostraron que la materia es de naturaleza elctrica y por primera vez se sospechaba la divisibilidad de la materia.

Un slido cristalino es aqul que tiene una estructura peridica y ordenada, que se expande en las tres direcciones del espacio, por lo que presentan una forma invariante, salvo por la accin de fuerzas externas.