Para representar una sustancia química utilizaremos la fórmula química que nos indicará los tipos de átomos que la forman así como el número o proporción de estos átomos en dicha sustancia.
El objetivo de la formulación y nomenclatura química es que a partir del nombre de un compuesto sepamos cuál es su fórmula y a partir de una fórmula sepamos cuál es su nombre. Antiguamente esto no era tan fácil, pero gracias a las normas de la I.U.P.A.C. la formulación puede llegar a ser incluso entretenida.
Cuando estudiamos las configuraciones electrónicas de los átomos vimos que los electrones de la capa de valencia tenían una importancia especial ya que eran los que participaban en la formación de los enlaces y en las reacciones químicas. También vimos que los gases nobles tenían gran estabilidad, y eso lo achacábamos a que tenían las capas electrónicas completas. Pues bien, tener las capas electrónicas completas será la situación a que tiendan la mayoría de los átomos a la hora de formar enlaces, o lo que es lo mismo a la hora de formar compuestos.
Un enlace químico es la interacción física responsable de las interacciones entre átomos, moléculas e iones, que tiene una estabilidad en los compuestos diatómicos y poliatómico.
En general, el enlace químico fuerte está asociado a la transferencia de electrones de valencia entre los átomos participantes. Las moléculas, cristales, y gases diatómicos está unido por enlaces químicos, que determinan las propiedades físicas y químicas de la materia.
Las cargas opuestas se atraen, porque, al estar unidas, adquieren una situación más estable que cuando estaban separados. Esta situación de mayor estabilidad suele darse cuando el número de electrones que poseen los átomos en su último nivel es igual a ocho, estructura que coincide con la de los gases nobles ya que los electrones que orbitan el núcleo están cargados negativamente, y que los protones en el núcleo lo están positivamente, la configuración más estable del núcleo y los electrones es una en la que los electrones pasan la mayor parte del tiempo entre los núcleos, que en otro lugar del espacio. Estos electrones hacen que los núcleos se atraigan mutuamente.
En Recursos Joaquín Rodrigo hace tiempo tirando de archivo conseguimos este vídeo de un curso de 1º de ESO en el que varios de nuestr@s alumn@s de este curso ya disfrutaban con la belleza de una reacción química. Ahora nos asombramos de algunos de los excelentes vídeos que l@s alumn@s de 4º ESO han realizado con la Física y Química.
Se propuso algunos de los siguientes experimentos, pero la imaginación en ocasiones nos lleva a experimentar otras cosas...
Cuando un objeto se mueve en línea recta decimos que su movimiento es rectilíneo. Si este movimiento es siempre a la misma velocidad, se llama movimiento rectilíneo uniforme (MRU).
Si, por el contrario, el movimiento está acelerado y está aceleración es siempre la misma, se denomina movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA).
Decimos que un cuerpo realiza un movimiento circular uniforme (MCU) cuando su trayectoria es una circunferencia y su velocidad angular es constante, parámetros característicos de este movimiento es el período y la frecuencia.
La química orgánica es la química del carbono y de sus compuestos. Estos compuestos de carbono se encuentran formando enlaces covalentes carbono-carbono o carbono-hidrógeno y otros heteroátomos, todos estos compuestos son los que llamamos compuestos orgánicos. Debido a la omnipresencia del carbono en los compuestos que esta rama de la química estudia esta disciplina también es llamada química del carbono.
La química orgánica tiene una gran importancia debido a que los seres vivos estamos formados por moléculas orgánicas, proteínas, ácidos nucleicos, azúcares y grasas. Todos ellos son compuestos cuya base principal es el carbono. Los productos orgánicos están presentes en todos los aspectos de nuestra vida: la ropa que vestimos, los jabones, champús, desodorantes, medicinas, perfumes, utensilios de cocina, la comida, etc.
Según la teoría de colisiones para que tenga lugar una reacción química es necesario:
Energía suficiente para que se rompan los enlaces entre átomos de reactivos. La energía mínima necesaria para que se produzca la reacción se denomina energía de activación.
Orientación adecuada para que, al romperse los enlaces, los átomos libres se puedan unir de la manera que requiere la formación de productos.
Una ecuación química es la representación escrita y abreviada de una reacción química. Ajustar una reacción química consiste en asignar a cada fórmula un coeficiente para que haya el mismo número de átomos de cada elemento en ambos miembros. ACTIVIDAD:Ajuste de reacciones ACTIVIDAD: Ajuste de reacciones II ACTIVIDAD:Ajuste de reacciones III ACTIVIDAD: Ajuste de reacciones IV
Según la ley de conservación de la masa en una reacción química, la suma de las masas de todas las sustancias que intervienen se mantiene constante. Es decir, la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos. ACTIVIDAD:Simulación Ley de Lavoisier ACTIVIDAD: Calculadora de masas moleculares
Cuando trabajamos con gases según la hipótesis de Avogadro, volúmenes iguales de cualquier gas, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de moléculas.
En el siguiente vídeo vemos diferentes tipos de reacciones químicas:
La velocidad de reacción es la rapidez con la que se combinan los reactivos o la rapidez con la que se forman los productos, la velocidad de reacción depende de diversos factores como son la temperatura, la concentración de los reactivos, el grado de división de los reactivos sólidos y la presencia de catalizadores.
En una reacción química, siempre tiene lugar un intercambio de energía entre las sustancias que intervienen y el medio en el que se encuentran. Según sea el sentido del intercambio de energía estas pueden ser:
Reacciones endotérmicas tienen lugar con absorción de energía en forma de calor.
Reacciones exotérmicas transcurren con desprendimiento de energía en forma de calor.
Si conocemos la masa y el volumen de algunos de los reactivos o productos de reacción, podremos calcular la masa y el volumen de las demás sustancias de la reacción. Para obtener esta información cuantitativa, efectuamos cálculos estequimétricos, que resolveremos aplicando factores de conversión. ACTIVIDAD:Cálculos estequiométricos
Procedimiento para efectuar cálculos estequimétricos:
Escribimos y ajustamos la ecuación química correspondiente.
Convertimos a moles el dato de partida.
Aplicamos la relación molar entre la sustancia conocida y la que queremos conocer, según los coeficientes de la ecuación química ajustada.
Calculamos la masa o el volumen de la sustancia requerida.
Un enlace químico es la interacción física responsable de las interacciones entre átomos, moléculas e iones, que tiene una estabilidad en los compuestos diatómicos y poliatómico.
En general, el enlace químico fuerte está asociado a la transferencia de electrones de valencia entre los átomos participantes. Las moléculas, cristales, y gases diatómicos está unido por enlaces químicos, que determinan las propiedades físicas y químicas de la materia.
Las cargas opuestas se atraen, porque, al estar unidas, adquieren una situación más estable que cuando estaban separados. Esta situación de mayor estabilidad suele darse cuando el número de electrones que poseen los átomos en su último nivel es igual a ocho, estructura que coincide con la de los gases nobles ya que los electrones que orbitan el núcleo están cargados negativamente, y que los protones en el núcleo lo están positivamente, la configuración más estable del núcleo y los electrones es una en la que los electrones pasan la mayor parte del tiempo entre los núcleos, que en otro lugar del espacio. Estos electrones hacen que los núcleos se atraigan mutuamente.
Modelo de Dalton: Propone que los átomos están formados por esferas compactas e indivisibles. Explica adecuadamente los aspectos ponderales de las reacciones químicas, pero es insuficiente para explicar la naturaleza eléctrica de la materia.
Modelo de Thomson: El átomo está formado por unas partículas con carga eléctrica negativa (electrones), inmersas en un fluido de carga eléctrica positiva.
Modelo nuclear: Los átomos tienen dos partes: el núcleo central, pequeño y compacto, y la corteza alrededor del núcleo y prácticamente vacía. Aspectos a tener en cuenta en este modelo son los siguientes:
El núcleo está formado por los protones, con carga eléctrica positiva, y los neutrones, eléctricamente neutros.
El número atómico. Es el número de protones que tiene el núcleo. Se representa con la letra Z y coincide con el número de electrones cuando el átomo es neutro. Todos los átomos de un elemento químico tienen el mismo número atómico.
El número másico. Es el número total de partículas que hay en el núcleo de un átomo (protones y neutrones). Se representa con la letra A.
Los isótopos son átomos del mismo elemento que tienen el mismo número atómico, pero distinto número másico.
La corteza atómica es la zona exterior del átomo donde están los electrones moviéndose en torno al núcleo, ocupa casi todo el volumen del átomo, aunque tiene una masa muy pequeña comparada con la del núcleo.
Los electrones se distribuyen en la corteza en capas o niveles de energía que contienen subniveles. En cada capa pueden situarse: 2 electrones en la 1ª capa (El subnivel s), 8 electrones en la 2ª capa (Dos en el subnivel s y Seis en el subnivel p), 18 electrones en la 3ª capa (Dos en el subnivel s, Seis en el subnivel p y Diez en el subnivel d), 32 electrones en la 4ª capa, etc..
Los elementos químicos aparecen clasificados en orden creciente de número atómico en la Tabla Periódica distribuidos a lo largo de 18 columnas o grupos y 7 filas o períodos.
Los átomos, por lo general, se presentan agrupados formando elementos (átomos del mismo número atómico) o compuestos (átomos de distinto número atómico). Las moléculas están formadas por dos o más átomos de un mismo o de diferentes elementos.
Los átomos de los elementos tienden a ganar, perder o compartir electrones para conseguir que su nivel más externo adquiera una configuración más estable. El enlace químico es la unión que se establece entre las partículas elementales que constituyen una sustancia. Existe este tipo de enlaces:
El enlace iónico es la unión que resulta de la presencia de fuerzas de atracción electrostática entre iones de distinto signo.
El enlace covalente es la unión de dos átomos que comparten uno o más pares de electrones.
El enlace metálico es la unión que existe entre los átomos de los metales, que se encuentran formando una red cristalina.
La investigación científica, nos ayuda a mejorar el estudio porque nos permite establecer contacto con la realidad a fin de que la conozcamos mejor. Constituye un estímulo para la actividad intelectual creadora. La Investigación es un proceso que, mediante la aplicación del método científico, procura obtener información relevante, para entender, verificar, corregir o aplicar el conocimiento.
El método científicoconsta de las siguientes fases: identificación del problema, formulación de hipótesis, comprobación de hipótesis, extracción de conclusiones y comunicación de resultado.
Un número expresado ennotación científica estará formado por un número decimal con una parte entera de una sola cifra distinta de 0, multiplicado por una potencia de 10 de exponente entero.
El error absolutode una medida es la diferencia, en valor absoluto, entre el valor aproximado obtenido en la medición y el valor verdadero o exacto de la medida. Se expresa en las mismas unidades que la magnitud medida.
El error relativode una medida es el cociente entre el error absoluto y el valor verdadero o exacto de la medida. No tiene dimensiones y determina el error que se comete por cada unidad de la magnitud medida.
Las cifras significativas de una medida son todas las que se conocen con certeza, más una dudosa, es decir, que tiene un margen de error.
Una medida experimental se expresa mediante un intervalo determinado por el valor numérico obtenido, con todas sus cifras significativas, y el error absoluto correspondiente, que supondremos igual a la resolución del instrumento de medidad.
Algunos de los intrumentos y productos que se utilizan en el laboratorio pueden resultar peligrosos si no se manipulan correctamente. Para evitar riesgos, deberemos respetar siempre las normas de seguridad y observar los símbolos que aparecen en la etiqueta de los envases.
La dinámica es la rama de la física que describe la evolución en el tiempo de un sistema físico en relación con los motivos o causas que provocan los cambios de estado físico y/o estado de movimiento. El objetivo de la dinámica es describir los factores capaces de producir alteraciones de un sistema físico, cuantificarlos y plantear ecuaciones de movimiento o ecuaciones de evolución para dicho sistema de operación.
Las tres leyes de Newton son:
Primera ley: Todo cuerpo mantiene su estado de movimiento hasta que actúa una fuerza sobre él
Segunda ley: La aceleración que sufre un cuerpo es proporcional a la fuerza que actúa sobre él.
Tercera ley: Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, recibe esa misma fuerza en sentido contrario.
Aplicando estas tres leyes sobre las fuerzas que habitualmente actúan sobre un cuerpo podemos establecer cómo se mueve dicho cuerpo.
La ley de la gravitación universal establece que entre dos cuerpos siempre existe una fuerza proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. Esta fuerza explica por qué los objetos pesan y por qué unos astros están orbitando en torno a otros. Para poder percibir está fuerza necesitamos que al menos uno de los objetos tenga una masa enorme (como la Tierra, la Luna o el Sol).
La química orgánica es la química del carbono y de sus compuestos. Estos compuestos de carbono se encuentran formando enlaces covalentes carbono-carbono o carbono-hidrógeno y otros heteroátomos, todos estos compuestos son los que llamamos compuestos orgánicos. Debido a la omnipresencia del carbono en los compuestos que esta rama de la química estudia esta disciplina también es llamada química del carbono.
La química orgánica tiene una gran importancia debido a que los seres vivos estamos formados por moléculas orgánicas, proteínas, ácidos nucleicos, azúcares y grasas. Todos ellos son compuestos cuya base principal es el carbono. Los productos orgánicos están presentes en todos los aspectos de nuestra vida: la ropa que vestimos, los jabones, champús, desodorantes, medicinas, perfumes, utensilios de cocina, la comida, etc.
En los siguientes enlaces tenéis actividades y modelos de los controles para preparar la recuperación de la asignatura de Física y Química 4º y en la sección deFyQ 4ºESO materiales que os facilitará el estudio.
Cuando un objeto se mueve en línea recta decimos que su movimiento es rectilíneo. Si este movimiento es siempre a la misma velocidad, se llama movimiento rectilíneo uniforme (MRU).
Si, por el contrario, el movimiento está acelerado y está aceleración es siempre la misma, se denomina movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA).
Decimos que un cuerpo realiza un movimiento circular uniforme (MCU) cuando su trayectoria es una circunferencia y su velocidad angular es constante, parámetros característicos de este movimiento es el período y la frecuencia.
Según la teoría de colisiones para que tenga lugar una reacción química es necesario:
Energía suficiente para que se rompan los enlaces entre átomos de reactivos. La energía mínima necesaria para que se produzca la reacción se denomina energía de activación.
Orientación adecuada para que, al romperse los enlaces, los átomos libres se puedan unir de la manera que requiere la formación de productos.
Una ecuación química es la representación escrita y abreviada de una reacción química. Ajustar una reacción química consiste en asignar a cada fórmula un coeficiente para que haya el mismo número de átomos de cada elemento en ambos miembros. ACTIVIDAD:Ajuste de reacciones ACTIVIDAD: Ajuste de reacciones II ACTIVIDAD:Ajuste de reacciones III ACTIVIDAD: Ajuste de reacciones IV
Según la ley de conservación de la masa en una reacción química, la suma de las masas de todas las sustancias que intervienen se mantiene constante. Es decir, la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos. ACTIVIDAD:Simulación Ley de Lavoisier ACTIVIDAD: Calculadora de masas moleculares
Cuando trabajamos con gases según la hipótesis de Avogadro, volúmenes iguales de cualquier gas, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de moléculas.
En el siguiente vídeo vemos diferentes tipos de reacciones químicas:
La velocidad de reacción es la rapidez con la que se combinan los reactivos o la rapidez con la que se forman los productos, la velocidad de reacción depende de diversos factores como son la temperatura, la concentración de los reactivos, el grado de división de los reactivos sólidos y la presencia de catalizadores.
En una reacción química, siempre tiene lugar un intercambio de energía entre las sustancias que intervienen y el medio en el que se encuentran. Según sea el sentido del intercambio de energía estas pueden ser:
Reacciones endotérmicas tienen lugar con absorción de energía en forma de calor.
Reacciones exotérmicas transcurren con desprendimiento de energía en forma de calor.
Si conocemos la masa y el volumen de algunos de los reactivos o productos de reacción, podremos calcular la masa y el volumen de las demás sustancias de la reacción. Para obtener esta información cuantitativa, efectuamos cálculos estequimétricos, que resolveremos aplicando factores de conversión. ACTIVIDAD:Cálculos estequiométricos
Procedimiento para efectuar cálculos estequimétricos:
Escribimos y ajustamos la ecuación química correspondiente.
Convertimos a moles el dato de partida.
Aplicamos la relación molar entre la sustancia conocida y la que queremos conocer, según los coeficientes de la ecuación química ajustada.
Calculamos la masa o el volumen de la sustancia requerida.
Un enlace químico es la interacción física responsable de las interacciones entre átomos, moléculas e iones, que tiene una estabilidad en los compuestos diatómicos y poliatómico.
En general, el enlace químico fuerte está asociado a la transferencia de electrones de valencia entre los átomos participantes. Las moléculas, cristales, y gases diatómicos está unido por enlaces químicos, que determinan las propiedades físicas y químicas de la materia.
Las cargas opuestas se atraen, porque, al estar unidas, adquieren una situación más estable que cuando estaban separados. Esta situación de mayor estabilidad suele darse cuando el número de electrones que poseen los átomos en su último nivel es igual a ocho, estructura que coincide con la de los gases nobles ya que los electrones que orbitan el núcleo están cargados negativamente, y que los protones en el núcleo lo están positivamente, la configuración más estable del núcleo y los electrones es una en la que los electrones pasan la mayor parte del tiempo entre los núcleos, que en otro lugar del espacio. Estos electrones hacen que los núcleos se atraigan mutuamente.
Modelo de Dalton: Propone que los átomos están formados por esferas compactas e indivisibles. Explica adecuadamente los aspectos ponderales de las reacciones químicas, pero es insuficiente para explicar la naturaleza eléctrica de la materia.
Modelo de Thomson: El átomo está formado por unas partículas con carga eléctrica negativa (electrones), inmersas en un fluido de carga eléctrica positiva.
Modelo nuclear: Los átomos tienen dos partes: el núcleo central, pequeño y compacto, y la corteza alrededor del núcleo y prácticamente vacía. Aspectos a tener en cuenta en este modelo son los siguientes:
El núcleo está formado por los protones, con carga eléctrica positiva, y los neutrones, eléctricamente neutros.
El número atómico. Es el número de protones que tiene el núcleo. Se representa con la letra Z y coincide con el número de electrones cuando el átomo es neutro. Todos los átomos de un elemento químico tienen el mismo número atómico.
El número másico. Es el número total de partículas que hay en el núcleo de un átomo (protones y neutrones). Se representa con la letra A.
Los isótopos son átomos del mismo elemento que tienen el mismo número atómico, pero distinto número másico.
La corteza atómica es la zona exterior del átomo donde están los electrones moviéndose en torno al núcleo, ocupa casi todo el volumen del átomo, aunque tiene una masa muy pequeña comparada con la del núcleo.
Los electrones se distribuyen en la corteza en capas o niveles de energía que contienen subniveles. En cada capa pueden situarse: 2 electrones en la 1ª capa (El subnivel s), 8 electrones en la 2ª capa (Dos en el subnivel s y Seis en el subnivel p), 18 electrones en la 3ª capa (Dos en el subnivel s, Seis en el subnivel p y Diez en el subnivel d), 32 electrones en la 4ª capa, etc..
Los elementos químicos aparecen clasificados en orden creciente de número atómico en la Tabla Periódica distribuidos a lo largo de 18 columnas o grupos y 7 filas o períodos.
Los átomos, por lo general, se presentan agrupados formando elementos (átomos del mismo número atómico) o compuestos (átomos de distinto número atómico). Las moléculas están formadas por dos o más átomos de un mismo o de diferentes elementos.
Los átomos de los elementos tienden a ganar, perder o compartir electrones para conseguir que su nivel más externo adquiera una configuración más estable. El enlace químico es la unión que se establece entre las partículas elementales que constituyen una sustancia. Existe este tipo de enlaces:
El enlace iónico es la unión que resulta de la presencia de fuerzas de atracción electrostática entre iones de distinto signo.
El enlace covalente es la unión de dos átomos que comparten uno o más pares de electrones.
El enlace metálico es la unión que existe entre los átomos de los metales, que se encuentran formando una red cristalina.
La investigación científica, nos ayuda a mejorar el estudio porque nos permite establecer contacto con la realidad a fin de que la conozcamos mejor. Constituye un estímulo para la actividad intelectual creadora. La Investigación es un proceso que, mediante la aplicación del método científico, procura obtener información relevante, para entender, verificar, corregir o aplicar el conocimiento.
El método científicoconsta de las siguientes fases: identificación del problema, formulación de hipótesis, comprobación de hipótesis, extracción de conclusiones y comunicación de resultado.
Un número expresado ennotación científica estará formado por un número decimal con una parte entera de una sola cifra distinta de 0, multiplicado por una potencia de 10 de exponente entero.
El error absolutode una medida es la diferencia, en valor absoluto, entre el valor aproximado obtenido en la medición y el valor verdadero o exacto de la medida. Se expresa en las mismas unidades que la magnitud medida.
El error relativode una medida es el cociente entre el error absoluto y el valor verdadero o exacto de la medida. No tiene dimensiones y determina el error que se comete por cada unidad de la magnitud medida.
Las cifras significativas de una medida son todas las que se conocen con certeza, más una dudosa, es decir, que tiene un margen de error.
Una medida experimental se expresa mediante un intervalo determinado por el valor numérico obtenido, con todas sus cifras significativas, y el error absoluto correspondiente, que supondremos igual a la resolución del instrumento de medidad.
Algunos de los intrumentos y productos que se utilizan en el laboratorio pueden resultar peligrosos si no se manipulan correctamente. Para evitar riesgos, deberemos respetar siempre las normas de seguridad y observar los símbolos que aparecen en la etiqueta de los envases.
Para representar una sustancia química utilizaremos la fórmula química que nos indicará los tipos de átomos que la forman así como el número o proporción de estos átomos en dicha sustancia.
El objetivo de la formulación y nomenclatura química es que a partir del nombre de un compuesto sepamos cuál es su fórmula y a partir de una fórmula sepamos cuál es su nombre. Antiguamente esto no era tan fácil, pero gracias a las normas de la I.U.P.A.C. la formulación puede llegar a ser incluso entretenida.
Cuando estudiamos las configuraciones electrónicas de los átomos vimos que los electrones de la capa de valencia tenían una importancia especial ya que eran los que participaban en la formación de los enlaces y en las reacciones químicas. También vimos que los gases nobles tenían gran estabilidad, y eso lo achacábamos a que tenían las capas electrónicas completas. Pues bien, tener las capas electrónicas completas será la situación a que tiendan la mayoría de los átomos a la hora de formar enlaces, o lo que es lo mismo a la hora de formar compuestos.
Para representar una sustancia química utilizaremos la fórmula química que nos indicará los tipos de átomos que la forman así como el número o proporción de estos átomos en dicha sustancia.
El objetivo de la formulación y nomenclatura química es que a partir del nombre de un compuesto sepamos cuál es su fórmula y a partir de una fórmula sepamos cuál es su nombre. Antiguamente esto no era tan fácil, pero gracias a las normas de la I.U.P.A.C. la formulación puede llegar a ser incluso entretenida.
Cuando estudiamos las configuraciones electrónicas de los átomos vimos que los electrones de la capa de valencia tenían una importancia especial ya que eran los que participaban en la formación de los enlaces y en las reacciones químicas. También vimos que los gases nobles tenían gran estabilidad, y eso lo achacábamos a que tenían las capas electrónicas completas. Pues bien, tener las capas electrónicas completas será la situación a que tiendan la mayoría de los átomos a la hora de formar enlaces, o lo que es lo mismo a la hora de formar compuestos.
