Química - conocimientos básicos para bachillerato

Presentación conocimientos básicos bachillerato

1. Explorando la Materia, la Energía y sus Transformaciones en la Vida Cotidiana Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones

2. / 1 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Introducción a los Cambios Físicos y Químicos Introducción a los Cambios Físicos y Químicos Importancia de los Cambios en la Materia: Comprender los cambios físicos y químicos es esencial para interpretar fenómenos naturales y procesos industriales. Estos cambios son fundamentales en actividades cotidianas, como cocinar, donde se producen transformaciones químicas y físicas. Definiciones Clave: Cambios Físicos: Alteraciones en la forma, tamaño o estado de la materia sin modificar su composición química. Ejemplos incluyen la fusión del hielo y la disolución de azúcar en agua. Cambios Químicos: Transformaciones que resultan en la formación de nuevas sustancias con propiedades diferentes. Ejemplos incluyen la oxidación del hierro y la combustión de combustibles. Relevancia en la Ciencia y Tecnología: La comprensión de estos cambios permite el desarrollo de nuevos materiales y tecnologías, impactando áreas como la medicina, la energía y la industria alimentaria.

3. / 2 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Definición de Cambios Físicos Un cambio físico ocurre cuando una sustancia cambia de forma, tamaño, estado o apariencia, pero su composición química permanece inalterada. Concepto de Cambio Físico No se forman nuevas sustancias: La composición química de la materia no cambia. Generalmente reversibles: Muchos cambios físicos pueden ser revertidos, como el derretimiento del hielo. Ejemplos Comunes: Incluyen la fusión del hielo, el corte de papel y la disolución de azúcar en agua. Características Principales Son fundamentales en procesos cotidianos y en diversas aplicaciones industriales, como la fabricación de materiales. Importancia de los Cambios Físicos Se pueden identificar a través de cambios en el estado de la materia, como la evaporación o la condensación. Observación de Cambios Físicos

4. / 3 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Ejemplos de Cambios Físicos El azúcar se disuelve en agua, formando una solución, sin alterar la composición química del agua ni del azúcar. Disolución de Azúcar en Agua Al cortar una hoja de papel, se modifica su forma y tamaño, pero la composición química del papel permanece inalterada. Corte de Papel El hielo se convierte en agua al calentarse, pasando de estado sólido a líquido a 0 °C. Fusión del Hielo

5. / 4 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Definición de Cambios Químicos Definición de Cambios Químicos Definición de Cambio Químico: Transformación que resulta en una o más sustancias nuevas con propiedades químicas diferentes. Características Principales: Se forman nuevas sustancias con propiedades distintas. Características Principales: La composición química de los reactivos cambia. Características Principales: Generalmente son irreversibles o requieren procesos complejos para revertirlos. Características Principales: Acompañados de evidencias como: Cambio de color, Formación de burbujas (producción de gas), Liberación o absorción de calor (cambio de temperatura), Formación de un precipitado.

6. / 5 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Ejemplos de Cambios Químicos Proceso ácido-base donde el vinagre (ácido acético) reacciona con el bicarbonato de sodio. Resultado: Producción de dióxido de carbono (efervescencia) y formación de acetato de sodio. Indicador de cambio: Formación de burbujas y liberación de gas. Reacción del Vinagre con Bicarbonato de Sodio Reacción rápida entre un combustible (como el butano) y el oxígeno. Resultado: Liberación de energía en forma de luz y calor, produciendo dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). Ecuación química (combustión completa): 2C4H10 + 13O2 → 8CO2 + 10H2O. Combustión Proceso en el que el hierro reacciona con el oxígeno y la humedad. Resultado: Formación de óxido de hierro (herrumbre). Ecuación química: 4Fe + 3O2 + 6H2O → 4Fe(OH)3. Oxidación del Hierro

7. Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones / 01 02 03 04 Proceso de Oxidación 6 La oxidación del hierro se puede representar con la siguiente ecuación química: 4Fe + 3O_2 + 6H_2O → 4Fe(OH)_3 donde el producto inicial es hidróxido de hierro, que eventualmente se convierte en óxido de hierro. Ecuación Química Representativa Como resultado de la oxidación, se generan óxidos. Por ejemplo, el hierro se oxida en presencia de oxígeno y agua, formando óxido de hierro (herrumbre). Formación de Óxidos Durante la oxidación, se produce una transferencia de electrones desde el material que se oxida hacia el agente oxidante, lo que resulta en un cambio en la carga eléctrica de las sustancias involucradas. Transferencia de Electrones La oxidación es una reacción química en la que una sustancia pierde electrones, generalmente en presencia de oxígeno. Definición del Proceso

8. / 7 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Ejemplo de Oxidación: Herrumbre Ejemplo de Oxidación: Herrumbre Proceso de Oxidación del Hierro El hierro se oxida cuando está expuesto al oxígeno y la humedad. La reacción química produce óxido de hierro, conocido como herrumbre. Ecuación Química La oxidación del hierro se representa con la siguiente ecuación:

9. Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones / 01 02 03 04 Proceso de Combustión 8 Como resultado de la reacción, se generan dióxido de carbono (CO₂) y agua (H₂O) como productos principales, contribuyendo al ciclo del carbono en la naturaleza. Productos de la Combustión Esta reacción libera energía en forma de luz y calor, lo que la hace útil para diversas aplicaciones, como la calefacción y la cocción de alimentos. Liberación de Energía Durante la combustión, se produce una reacción rápida y exotérmica que transforma el combustible y el oxígeno en productos finales. La ecuación química para la combustión completa del butano es: 2C₄H₁₀ + 13O₂ → 8CO₂ + 10H₂O. Reacción Química La combustión comienza cuando un combustible, como el butano (C₄H₁₀), se mezcla con oxígeno (O₂) en condiciones adecuadas de temperatura y presión. Inicio de la Reacción

10. / 9 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Ejemplo de Combustión: Gas Butano Ejemplo de Combustión: Gas Butano Definición de Combustión: Reacción química rápida entre un combustible (gas butano) y oxígeno. Libera energía en forma de luz y calor. Ecuación Química: Combustión completa del butano: 2C4H10 + 13O2 → 8CO2 + 10H2O Aplicaciones Prácticas: Utilizado en estufas para cocinar. Proporciona calor y energía de manera eficiente. Productos de la Combustión: Dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O) como productos principales. Importancia de la combustión completa para minimizar contaminantes.

11. Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones / 01 02 03 04 Fermentación de Carbohidratos 10 Este proceso es fundamental en la producción de alimentos y bebidas, como pan, cerveza y yogur, donde el etanol y el CO₂ contribuyen a las características deseadas del producto final. Aplicaciones Prácticas Durante la fermentación, se generan productos como alcohol (etanol) y dióxido de carbono (CO₂) como subproductos. Por ejemplo, en la fermentación alcohólica, la ecuación química es: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 Producción de Productos Los microorganismos descomponen los carbohidratos en azúcares simples, utilizando enzimas específicas para facilitar la reacción química. Descomposición de Carbohidratos La fermentación comienza cuando los microorganismos, como levaduras o bacterias, se encuentran en un ambiente anaeróbico (sin oxígeno) y tienen acceso a carbohidratos, como la glucosa. Inicio del Proceso

12. / 11 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Ejemplo de Fermentación: Fermentación Alcohólica Ejemplo de Fermentación: Fermentación Alcohólica Proceso de Fermentación - Las levaduras, como Saccharomyces cerevisiae, descomponen la glucosa (C₆H₁₂O₆) en ausencia de oxígeno. Productos Generados - Se producen etanol (C₂H₅OH) y dióxido de carbono (CO₂) como subproductos de la reacción. Ecuación Química - La reacción se representa como: C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ Aplicaciones Prácticas - Utilizada en la producción de bebidas alcohólicas, pan y otros alimentos fermentados.

13. Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones / 01 02 03 04 Proceso de Respiración Celular 12 Como resultado de la respiración celular, se producen dióxido de carbono (CO₂) y agua (H₂O) como subproductos, que son eliminados del organismo. Este proceso es fundamental para la obtención de energía necesaria para la vida. Generación de Productos Durante la descomposición de la glucosa, se libera energía en forma de ATP (adenosín trifosfato), que es utilizada por las células para realizar diversas funciones vitales. Producción de Energía En presencia de oxígeno (O₂), la glucosa se descompone en un proceso que ocurre principalmente en las mitocondrias de las células. Oxidación de Glucosa La respiración celular comienza con la obtención de glucosa (C₆H₁₂O₆) a partir de los alimentos consumidos por el organismo. Ingesta de Glucosa

14. / 13 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Ejemplo de Respiración Celular: Humanos Ejemplo de Respiración Celular: Humanos Definición de la Respiración Celular: Proceso químico que ocurre en los organismos vivos para obtener energía. Fases del Proceso: Descomposición de Glucosa: La glucosa (C₆H₁₂O₆) se descompone en presencia de oxígeno (O₂). Producción de Energía: Se genera ATP (adenosín trifosfato), dióxido de carbono (CO₂) y agua (H₂O). Ecuación Química: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + energía (ATP) Importancia de la Respiración Celular: Proporciona la energía necesaria para las funciones vitales de las células y el organismo.

15. Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones / 01 02 03 04 Proceso de Fotosíntesis 14 Como subproducto de la fotosíntesis, se libera oxígeno (O₂) al ambiente, lo cual es esencial para la respiración de muchos organismos vivos. Este proceso es fundamental para la producción de alimento y oxígeno, sustentando la vida en la Tierra. Liberación de Oxígeno La energía solar capturada se utiliza para convertir el agua y el dióxido de carbono en glucosa (C₆H₁₂O₆), un tipo de energía química que las plantas almacenan. Transformación de Energía Las raíces de las plantas absorben agua (H₂O) del suelo, mientras que el dióxido de carbono (CO₂) es tomado del aire a través de los estomas en las hojas. Absorción de Agua y Dióxido de Carbono Las plantas, algas y ciertas bacterias utilizan clorofila en los cloroplastos para absorber la luz solar, que es la fuente de energía necesaria para el proceso. Captación de Luz Solar

16. / 15 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Ejemplo de Fotosíntesis: Plantas Ejemplo de Fotosíntesis: Plantas Proceso de Fotosíntesis Definición: Proceso mediante el cual las plantas convierten la energía solar en energía química. Ubicación: Ocurre en los cloroplastos de las células vegetales. Reactivos Necesarios Dióxido de Carbono (CO₂): Absorbido del aire.

17. 16 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Comparación de Cambios Físicos y Químicos Definición: Transformaciones que resultan en la formación de una o más sustancias nuevas con propiedades químicas diferentes. Características: Se generan nuevas sustancias, la composición química de los reactivos cambia y son generalmente irreversibles. Ejemplos incluyen la oxidación del hierro y la combustión de madera. Cambios Químicos Definición: Alteraciones en la forma, tamaño, estado o apariencia de una sustancia sin modificar su composición química. Características: No se forman nuevas sustancias, la composición química permanece inalterada y son generalmente reversibles. Ejemplos incluyen la fusión del hielo y la disolución de azúcar en agua. Cambios Físicos

18. Identificación de Cambios Químicos / 01 02 03 04 17 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Ocurre cuando se forma un sólido al mezclar dos líquidos, indicando un cambio químico. Formación de Precipitados Puede ser una liberación o absorción de calor, evidenciando reacciones exotérmicas o endotérmicas. Cambio de Temperatura La aparición de burbujas o efervescencia, como en la reacción del vinagre con bicarbonato de sodio. Producción de Gas Indica la formación de nuevas sustancias, como en la reacción de un ácido con un indicador. Cambio de Color

19. / 18 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Importancia de los Cambios Físicos y Químicos en la Vida Cotidiana Reacciones Químicas: La respiración celular es un proceso químico vital que proporciona energía a los organismos, utilizando glucosa y oxígeno. Cambios Físicos en la Naturaleza: Fenómenos como la evaporación del agua son esenciales para el ciclo del agua, afectando tanto el clima como la disponibilidad de recursos hídricos. Impacto en la Salud y el Medio Ambiente Producción de Materiales: La comprensión de los cambios químicos es fundamental en la fabricación de productos como plásticos y medicamentos, donde se requieren reacciones específicas. Transformaciones Físicas: En la industria, procesos como la fundición y el moldeado dependen de cambios físicos para dar forma a los materiales. Procesos Industriales Cambios Químicos: La caramelización del azúcar y la cocción de alimentos implican reacciones químicas que transforman los ingredientes, mejorando su sabor y textura. Cambios Físicos: El derretimiento de la mantequilla y la disolución de sal en agua son ejemplos de cambios físicos que facilitan la preparación de comidas. Cocina y Alimentación

20. / 19 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Propiedades de los Materiales: Introducción Propiedades de los Materiales: Introducción Clasificación de las Propiedades de los Materiales Propiedades Físicas: Características observables que no alteran la composición química (ej. color, estado, densidad) Propiedades Químicas: Capacidad de una sustancia para transformarse en otra (ej. combustión, oxidación) Tipos de Propiedades Propiedades Intensivas: Independientes de la cantidad de materia (ej. densidad, punto de fusión)

21. / 20 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Propiedades Físicas de los Materiales Relación entre la masa y el volumen de un material. Ejemplo: La densidad del agua es de 1 g/mL, lo que permite determinar si un objeto flotará o se hundirá. Densidad Puede ser sólido, líquido o gas, dependiendo de la temperatura y presión. Ejemplo: El agua puede existir como hielo (sólido), agua (líquido) o vapor (gas). Estado de la Materia Característica visual que permite identificar y diferenciar materiales. Color

22. / 21 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Propiedades Químicas de los Materiales Reacción rápida entre un combustible y oxígeno. Libera energía en forma de luz y calor, produciendo dióxido de carbono (CO₂) y agua (H₂O). Combustión Proceso donde una sustancia pierde electrones, comúnmente en presencia de oxígeno. Ejemplo: Formación de óxido de hierro (herrumbre) a partir del hierro expuesto a oxígeno y agua. Oxidación Capacidad de un material para reaccionar con ácidos, generando productos como sales y gases. Ejemplo: Reacción del bicarbonato de sodio con ácido acético, produciendo dióxido de carbono (CO₂). Reactividad con Ácidos Proceso anaeróbico donde microorganismos descomponen azúcares. Produce alcohol y dióxido de carbono, utilizado en la producción de alimentos y bebidas. Fermentación

23. / Propiedades Extensivas de los Materiales Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones 22 Espacio ocupado por un cuerpo. Ejemplo: Una caja tiene un volumen de 2 m³. Volumen Fuerza gravitatoria que actúa sobre un cuerpo. Ejemplo: Un objeto pesa 10 N en la Tierra. Peso Cantidad de materia en un cuerpo. Ejemplo: Una bolsa de arroz tiene 5 kg de masa. Masa

24. / Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Propiedades Intensivas de los Materiales 23 Temperatura a la cual un sólido se convierte en líquido. Ejemplo: El hielo se funde a 0 °C. Punto de Fusión Relación entre la masa y el volumen de un material. Ejemplo: La densidad del agua es 1 g/mL. Densidad

25. / 24 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Propiedades Particulares de los Materiales Resistencia de un material a ser rayado o deformado. Ejemplo: El diamante es el material más duro conocido, utilizado en herramientas de corte y pulido. Dureza Capacidad de un material para ser moldeado en láminas sin romperse. Ejemplo: El aluminio es un material maleable, utilizado en la producción de envases y estructuras ligeras. Maleabilidad Capacidad de un material para deformarse en hilos delgados. Ejemplo: El cobre es altamente dúctil, lo que lo hace ideal para la fabricación de cables eléctricos. Ductilidad

26. Propiedades Generales de la Materia / 01 02 03 04 25 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Propiedad de los materiales de tener espacios o poros en su estructura, como las esponjas que presentan alta porosidad. Porosidad Capacidad de un material para dividirse en partes más pequeñas, como el azúcar que puede ser triturado en granos más pequeños. Divisibilidad Dos cuerpos no pueden ocupar el mismo espacio al mismo tiempo. Impenetrabilidad Tendencia de un objeto a mantener su estado de movimiento o reposo hasta que una fuerza actúe sobre él. Inercia

27. / 26 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Aplicaciones de las Propiedades de los Materiales Conductividad Eléctrica: Materiales como el cobre son esenciales en la fabricación de circuitos eléctricos debido a su excelente conductividad. Propiedades Aislantes: El uso de plásticos y cerámicas con alta resistividad eléctrica es crucial para evitar cortocircuitos y garantizar la seguridad en dispositivos electrónicos. Diseño de Dispositivos Electrónicos Ductilidad y Maleabilidad: Metales como el cobre y el aluminio son utilizados en la fabricación de herramientas debido a su capacidad para ser moldeados sin romperse. Resistencia al Desgaste: Herramientas fabricadas con materiales duros, como el tungsteno, son ideales para aplicaciones que requieren alta resistencia al desgaste. Fabricación de Herramientas Dureza y Resistencia: Materiales como el acero y el hormigón son elegidos por su alta dureza y resistencia, lo que garantiza la estabilidad y seguridad de las estructuras. Aislamiento Térmico: La elección de materiales con baja conductividad térmica, como la lana de roca, ayuda a mantener temperaturas adecuadas en los edificios. Construcción de Edificios

28. 27 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Relación entre Materia y Energía: Introducción Conceptos Fundamentales La materia y la energía son interdependientes en todos los procesos físicos y químicos. La materia no se crea ni se destruye, solo se transforma (Ley de Conservación de la Materia). La energía no se crea ni se destruye, solo cambia de forma (Ley de Conservación de la Energía). Transformaciones de Energía Relación entre Materia y Energía: Introducción

29. / 28 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Ley de la Conservación de la Materia En la oxidación del hierro, el hierro reacciona con oxígeno y agua para formar óxido de hierro, pero la cantidad total de materia involucrada se conserva. Ejemplo Práctico En reacciones químicas, los átomos presentes en los reactivos se reordenan para formar productos, manteniendo la misma cantidad de átomos. Esta ley es fundamental para entender procesos como la oxidación y la combustión. Importancia en Cambios Físicos y Químicos La materia no se crea ni se destruye, solo se transforma. Durante un cambio físico o químico, la cantidad total de materia permanece constante. Definición de la Ley

30. / 29 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Ley de la Conservación de la Energía Ley de la Conservación de la Energía Definición de la Ley: La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma de una forma a otra. Importancia en los Cambios Físicos y Químicos: Permite entender cómo se conserva la energía en procesos como: Reacciones Químicas: La energía se absorbe o libera, como en la combustión. Transformaciones Físicas: Ejemplo de la energía térmica en el derretimiento del hielo. Ejemplos de Transformaciones Energéticas:

31. / 30 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Relación entre Materia y Energía según Einstein Esta equivalencia es clave en tecnologías como la energía nuclear y en la comprensión de procesos astrofísicos. Aplicaciones Prácticas La relación entre materia y energía es fundamental para entender fenómenos en la física, como la energía liberada en reacciones nucleares. Implicaciones en la Física Moderna En procesos como la fisión y fusión nuclear, se evidencia la conversión de materia en energía. Transformaciones en Reacciones Nucleares La materia y la energía son intercambiables, lo que significa que una pequeña cantidad de materia puede convertirse en una gran cantidad de energía. Equivalencia de Materia y Energía E=mc^2: La energía (E) es igual a la masa (m) multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado (c^2). Ecuación Fundamental

32. / 31 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Formas de Energía: Introducción Formas de Energía: Introducción Definición de Energía: La energía es la capacidad de realizar trabajo o provocar cambios en la materia. Clasificación de las Formas de Energía: Energía Mecánica: Energía cinética: asociada al movimiento de un objeto. Energía potencial: almacenada debido a la posición de un objeto.

33. / Energía Cinética Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones 32 Un automóvil en movimiento tiene energía cinética que depende de su masa y velocidad. Un balón lanzado también posee energía cinética mientras se desplaza por el aire. Ejemplos de Energía Cinética en la Vida Cotidiana Se calcula mediante la fórmula: E_c = 1/2 mv^2 Donde m es la masa del objeto y v es su velocidad. Fórmula de la Energía Cinética La energía cinética es la energía que posee un objeto debido a su movimiento. Definición de Energía Cinética

34. / 33 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Energía Potencial Energía Potencial Definición de Energía Potencial Energía almacenada en un objeto debido a su posición o configuración. Fórmula de Energía Potencial E_p = mgh Donde:

35. / 34 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Energía Térmica Es la energía asociada al movimiento de las partículas en una sustancia. Definición de Energía Térmica A mayor movimiento de partículas, mayor es la temperatura de la sustancia. Relación con la Temperatura Se transfiere de un objeto a otro a través de procesos como la conducción, convección y radiación. Transferencia de Energía Térmica La energía térmica juega un papel crucial en los cambios de estado, como la fusión (sólido a líquido) y la evaporación (líquido a gas). Importancia en Cambios de Estado

36. / 35 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Energía Química Energía Química Definición de Energía Química: La energía química es la energía almacenada en los enlaces químicos de las moléculas. Almacenamiento de Energía: La energía se libera o se absorbe durante las reacciones químicas, como en la combustión de combustibles o en la respiración celular. Ejemplos de Procesos Químicos: Respiración Celular: Descomposición de glucosa (C₆H₁₂O₆) en presencia de oxígeno para producir ATP, dióxido de carbono y agua. Combustión: Liberación de energía al quemar hidrocarburos, produciendo dióxido de carbono y agua.

37. / 36 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Energía Eléctrica Uso en Electrodomésticos: Proporciona energía para el funcionamiento de dispositivos como refrigeradores, luces y computadoras. Generación de Energía: Utilizada en plantas hidroeléctricas, donde la energía cinética del agua se convierte en electricidad. Aplicaciones de la Energía Eléctrica Conductores: Materiales que permiten el flujo de electricidad, como el cobre y el aluminio. Circuitos Eléctricos: Rutas cerradas que permiten el paso de corriente eléctrica. Características de la Energía Eléctrica Energía generada por el movimiento de electrones a través de un conductor. Definición de Energía Eléctrica

38. / 37 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Energía Lumínica Energía Lumínica Definición de Energía Lumínica: Forma de energía que se manifiesta a través de la luz visible. Transportada por ondas electromagnéticas. Características de la Energía Lumínica: Viaja a la velocidad de la luz (aproximadamente 299,792 km/s en el vacío). Puede ser reflejada, refractada y absorbida por diferentes materiales. Importancia de la Energía Lumínica: Fundamental para procesos como la fotosíntesis en plantas. Esencial en aplicaciones tecnológicas, como la iluminación y la comunicación óptica.

39. / 38 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Energía Nuclear Energía almacenada en el núcleo de los átomos. Se libera durante procesos de fisión o fusión nuclear. Definición de Energía Nuclear Proceso en el que un núcleo atómico se divide en dos o más núcleos más pequeños. Libera una gran cantidad de energía, utilizada en reactores nucleares. Fisión Nuclear Proceso en el que dos núcleos atómicos se combinan para formar un núcleo más pesado. Ocurre en el sol y otras estrellas, liberando energía en forma de luz y calor. Fusión Nuclear Generación de electricidad en centrales nucleares. Uso en medicina para tratamientos y diagnósticos (radioterapia). Aplicaciones de la Energía Nuclear

40. / 39 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Transformaciones de Energía: Introducción Transformaciones de Energía: Introducción Definición de Transformaciones de Energía: Cambios entre diferentes formas de energía mientras se mantiene constante la cantidad total de energía. Tipos Comunes de Transformaciones: Energía Química a Energía Térmica - Ejemplo: La combustión de madera libera calor. Energía Eléctrica a Energía Lumínica y Térmica - Ejemplo: En una bombilla, la electricidad se convierte en luz y calor. Energía Potencial a Energía Cinética - Ejemplo: Un objeto que cae transforma su energía potencial en energía cinética. Importancia de las Transformaciones de Energía: Esenciales para procesos naturales y tecnológicos, como la fotosíntesis y la generación de electricidad en plantas nucleares.

41. / 40 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Transformación de Energía Química a Térmica Al encender una fogata, la madera se quema, liberando energía térmica que calienta el ambiente y produce luz. Ejemplo Cotidiano La energía térmica generada se utiliza para calentar espacios, cocinar alimentos y en procesos industriales. Importancia de la Energía Térmica La reacción de combustión completa de la madera puede representarse como: C_xH_y + O_2 → CO_2 + H_2O + energía (calor) Ecuación Química de la Combustión La combustión de la madera es un ejemplo de transformación de energía química a térmica. Durante la combustión, la energía química de la madera se libera en forma de calor y luz. Proceso de Combustión La energía almacenada en los enlaces químicos de las moléculas. Definición de Energía Química

42. / 41 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Transformación de Energía Eléctrica a Lumínica y Térmica Transformación de Energía Eléctrica a Lumínica y Térmica Proceso de Transformación: La energía eléctrica se convierte en energía lumínica y térmica en una bombilla. Ejemplo de Aplicación: En una bombilla, la electricidad fluye a través de un filamento, generando luz y calor. La energía eléctrica se transforma en: Energía Lumínica: Producción de luz visible. Energía Térmica: Generación de calor, que puede ser perceptible al tacto.

43. / 42 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Transformación de Energía Potencial a Cinética La gravedad actúa sobre el objeto, acelerando su caída. A medida que desciende, la energía cinética aumenta mientras que la energía potencial disminuye. Efecto de la Gravedad Cuando un objeto cae, su energía potencial se convierte en energía cinética. Ejemplo: Un balón que se deja caer desde una altura de 10 metros. Proceso de Transformación Energía almacenada en un objeto debido a su posición o altura. Ejemplo: Un objeto elevado tiene energía potencial gravitatoria. Definición de Energía Potencial

44. / 43 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Transformación de Energía Solar a Química Transformación de Energía Solar a Química Proceso de Fotosíntesis Definición: Proceso mediante el cual las plantas, algas y ciertas bacterias convierten la energía solar en energía química. Ecuación química: 6CO2 + 6H2O + luz solar -> C6H12O6 + 6O2 Importancia: Produce glucosa como fuente de energía y oxígeno como subproducto, esencial para la vida en la Tierra.

45. / 44 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Transformación de Energía Nuclear a Eléctrica La fisión nuclear implica la división de núcleos atómicos, liberando una gran cantidad de energía. Esta energía se convierte en calor, que es fundamental para el siguiente paso. Proceso de Fisión Nuclear El calor producido calienta el agua en el reactor nuclear, convirtiéndola en vapor. Este vapor se utiliza para mover turbinas conectadas a generadores eléctricos. Generación de Vapor Las turbinas giran, generando electricidad a través de un generador. Este proceso convierte la energía térmica en energía eléctrica utilizable. Producción de Electricidad Las centrales nucleares son altamente eficientes en la conversión de energía. Se implementan estrictas medidas de seguridad para manejar los riesgos asociados con la energía nuclear. Eficiencia y Seguridad

46. / Aplicaciones de la Relación Materia-Energía Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones 45 La respiración celular convierte la energía química de los alimentos en ATP. Ejemplo: La glucosa se descompone en presencia de oxígeno, produciendo energía, dióxido de carbono y agua. Procesos Biológicos Las centrales hidroeléctricas convierten la energía cinética del agua en electricidad. Ejemplo: La energía potencial del agua almacenada se transforma en energía cinética al caer. Producción de Energía Eléctrica La energía se absorbe o se libera durante las reacciones químicas. Ejemplo: La combustión de combustibles libera energía en forma de calor. Reacciones Químicas

47. / Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Importancia de la Relación Materia-Energía en la Naturaleza 46 En la fotosíntesis, las plantas convierten la energía solar en energía química almacenada en forma de glucosa. Este proceso utiliza dióxido de carbono y agua, liberando oxígeno como subproducto, lo que es vital para la vida en la Tierra. Fotosíntesis La relación entre materia y energía es esencial para el ciclo del agua, donde la energía solar provoca la evaporación del agua, transformando el agua líquida en vapor. Este vapor se condensa en nubes, liberando energía en forma de calor, lo que contribuye a la formación de precipitaciones. Ciclo del Agua

48. / 47 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Importancia de la Relación Materia-Energía en la Vida Diaria La energía química es esencial para procesos vitales como la respiración celular, que proporciona ATP para las funciones del cuerpo. Ejemplo: La glucosa se descompone en presencia de oxígeno, liberando energía necesaria para actividades diarias. Procesos Biológicos La energía eléctrica y mecánica son fundamentales para el funcionamiento de maquinaria en industrias y hogares. Ejemplo: Las centrales hidroeléctricas convierten la energía cinética del agua en electricidad para alimentar electrodomésticos. Movimiento de Máquinas La energía térmica se utiliza para cocinar alimentos, transformando ingredientes crudos en comidas nutritivas. Ejemplo: La combustión de gas en estufas libera energía que calienta ollas y sartenes. Energía en la Cocina

49. / 48 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Importancia de la Relación Materia-Energía en la Ciencia y Tecnología Fomento de prácticas que integran la conservación de materia y energía en la producción y consumo, promoviendo un desarrollo sostenible. Investigación en biocombustibles que aprovechan la energía química de biomasa, reduciendo la dependencia de combustibles fósiles. Contribución a la Sostenibilidad Optimización de procesos químicos en la producción de materiales, reduciendo el consumo de energía y aumentando la eficiencia. Innovaciones en la fabricación de baterías que almacenan energía química para su uso en dispositivos electrónicos. Impacto en la Industria Utilización de reacciones químicas para generar energía en misiones espaciales, como la producción de oxígeno y agua a partir de recursos in situ. Desarrollo de propulsión nuclear para viajes interplanetarios, aprovechando la transformación de energía nuclear en energía cinética. Exploración Espacial Uso de la energía nuclear en tratamientos de radioterapia para combatir el cáncer. Aplicación de principios de conservación de energía en el diseño de dispositivos médicos eficientes. Innovaciones en Medicina Desarrollo de tecnologías que convierten energía solar en energía química a través de la fotosíntesis artificial. Implementación de sistemas de energía eólica que transforman energía cinética del viento en electricidad. Avances en Energía Renovable

50. 49 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Resumen de Cambios Físicos y Químicos Implican la transformación de una o más sustancias en nuevas con propiedades diferentes, como la combustión de la madera, que produce dióxido de carbono y agua. Definición de Cambios Químicos Son transformaciones que alteran la forma, tamaño o estado de una sustancia sin modificar su composición química, como la fusión del hielo. Definición de Cambios Físicos

51. 50 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Resumen de Propiedades de los Materiales Características únicas que diferencian materiales específicos, como la ductilidad, maleabilidad y dureza, esenciales para aplicaciones industriales. Propiedades Particulares Son independientes de la cantidad de materia y dependen de la naturaleza de la sustancia, como la densidad y el punto de fusión. Propiedades Intensivas Dependen de la cantidad de materia presente, incluyendo masa, peso y volumen, que son fundamentales para medir y clasificar materiales. Propiedades Extensivas Involucran la capacidad de una sustancia para transformarse en otra, como en reacciones de combustión y oxidación. Propiedades Químicas Son características observables que no alteran la composición química de una sustancia, como el color, el estado y la densidad. Propiedades Físicas

52. 51 Cambios Físicos y Químicos: Fundamentos y Aplicaciones Resumen de la Relación Materia-Energía La energía se presenta en diversas formas, como cinética, potencial, térmica, química, eléctrica, lumínica y nuclear, y puede transformarse entre estas sin que la cantidad total cambie. Formas y Transformaciones de Energía La materia no se crea ni se destruye, solo se transforma, y la energía tampoco se crea ni se destruye, solo cambia de forma. Leyes de Conservación

53. Un análisis integral de los comportamientos, cambios y métodos de separación en los estados sólido, líquido, gaseoso y plasma. Estados de la Materia y sus Propiedades

54. / 1 Estados de la Materia y sus Propiedades Comportamiento Molecular del Estado Sólido Un cubo de hielo. Un bloque de madera. Ejemplos Prácticos Forma y volumen definidos. Alta densidad, excepto en casos como el hielo (que es menos denso que el agua líquida). Propiedades del Estado Sólido Las partículas están fuertemente unidas entre sí mediante fuerzas de atracción. Su movimiento se limita a vibraciones en posiciones fijas. Comportamiento Molecular

55. Propiedades del Estado Sólido / 01 02 03 04 2 Estados de la Materia y sus Propiedades Los sólidos no fluyen. Baja Fluidez No se pueden comprimir fácilmente. Incompresibilidad Excepto en casos como el hielo, que es menos denso que el agua líquida. Alta Densidad Las partículas están fuertemente unidas entre sí mediante fuerzas de atracción. Forma y Volumen Definidos

56. / 3 Estados de la Materia y sus Propiedades Comportamiento Molecular del Estado Líquido Agua en un vaso. Aceite de cocina o mercurio líquido. Ejemplos Prácticos Volumen definido, pero forma variable, adoptando la del recipiente que los contiene. Fluidez: los líquidos pueden fluir y formar gotas. Propiedades del Estado Líquido Las partículas están más separadas que en los sólidos, permitiendo cierto movimiento. Las fuerzas de atracción son menores, pero suficientes para mantener un volumen definido. Comportamiento Molecular

57. / 4 Estados de la Materia y sus Propiedades Propiedades del Estado Líquido Los líquidos tienen un volumen definido, lo que significa que ocupan un espacio específico. Volumen Definido La forma de un líquido es variable, adoptando la del recipiente que lo contiene. Forma Variable Los líquidos pueden fluir y formar gotas, lo que les permite moverse fácilmente. Fluidez La tensión superficial es la tendencia de los líquidos a minimizar su área superficial debido a las fuerzas intermoleculares. Tensión Superficial

58. / Comportamiento Molecular del Estado Gaseoso Estados de la Materia y sus Propiedades 5 El aire que respiramos, el gas en un globo o el vapor de agua. Ejemplos Prácticos Forma y volumen variables, llenando completamente el recipiente que los contiene. Alta compresibilidad debido al gran espacio entre las partículas. Propiedades del Gas Las partículas están muy separadas y se mueven de manera aleatoria y rápida. Comportamiento Molecular

59. Propiedades del Estado Gaseoso / 01 02 03 04 6 Estados de la Materia y sus Propiedades Los gases se mezclan fácilmente con otros gases, lo que permite la difusión rápida de partículas. Difusión La densidad de los gases es generalmente baja en comparación con los sólidos y líquidos. Baja Densidad Debido al gran espacio entre las partículas, los gases pueden comprimirse fácilmente. Alta Compresibilidad Los gases no tienen forma ni volumen definidos, llenando completamente el recipiente que los contiene. Forma y Volumen Variables

60. / 7 Estados de la Materia y sus Propiedades Comportamiento Molecular del Estado Plasma El Sol y otras estrellas, los rayos, o las pantallas de plasma. Ejemplos Prácticos Partículas cargadas que interactúan intensamente con campos magnéticos. Interacción con Campos Eléctricos y Magnéticos Gas ionizado donde los electrones han sido separados de los átomos. Ionización de Partículas

61. / 8 Estados de la Materia y sus Propiedades Propiedades del Estado Plasma El plasma se caracteriza por tener una energía muy alta. Alta energía El plasma es un buen conductor de electricidad. Conductividad eléctrica El plasma reacciona intensamente a campos magnéticos. Reacción a campos magnéticos El plasma no tiene forma ni volumen definidos. Falta de forma y volumen definidos

62. 02 / 01 03 04 05 9 Estados de la Materia y sus Propiedades Cambios de Estado de Agregación Sólido → Gas directamente al absorber energía. Ejemplo práctico: El hielo seco convirtiéndose en gas. Sublimación Gas → Líquido al liberar energía. Ejemplo práctico: El vapor de agua formando gotas en un espejo. Condensación Líquido → Gas al absorber energía. Ejemplo práctico: El agua hirviendo y transformándose en vapor. Vaporización Líquido → Sólido al liberar energía. Ejemplo práctico: El agua formándose en hielo en el congelador. Solidificación Sólido → Líquido al absorber energía. Ejemplo práctico: El hielo derritiéndose para formar agua. Fusión

63. / 10 Estados de la Materia y sus Propiedades Procesos Endotérmicos Son fundamentales en diversas aplicaciones industriales y naturales. Importancia de los Procesos Endotérmicos Fusión: El hielo absorbe calor para convertirse en agua. Vaporización: El agua hierve al absorber energía. Sublimación: El hielo seco absorbe energía para pasar a gas. Ejemplos de Procesos Endotérmicos Absorben energía del entorno en forma de calor para que ocurran. Definición de Procesos Endotérmicos

64. / 11 Estados de la Materia y sus Propiedades Procesos Exotérmicos Procesos Exotérmicos Definición de Procesos Exotérmicos: Son aquellos que liberan energía al entorno en forma de calor. Ejemplos de Procesos Exotérmicos: Solidificación: El agua libera calor para convertirse en hielo. Condensación: El vapor libera energía para formar agua líquida. Deposición: El vapor de agua libera calor para formar escarcha.

65. 12 Estados de la Materia y sus Propiedades Resumen Comparativo de los Estados de la Materia Forma: Variable Volumen: Variable Movimiento molecular: Movimiento libre y rápido Densidad: Baja Interacción entre partículas: Débil o nula Estado Gaseoso Forma: Definida Volumen: Definido Movimiento molecular: Vibración en posición fija Densidad: Alta Interacción entre partículas: Muy fuerte Estado Sólido

66. / 13 Estados de la Materia y sus Propiedades Aplicaciones Prácticas de los Cambios de Estado La sublimación se emplea en la conservación de alimentos mediante liofilización. Liofilización de Alimentos La evaporación del sudor enfría el cuerpo, ayudando a regular la temperatura. Evaporación del Sudor La solidificación del agua en hielo se utiliza en sistemas de refrigeración. Refrigeración

67. / 14 Estados de la Materia y sus Propiedades Aplicaciones del Estado Plasma Estudio de estrellas y fenómenos cósmicos. Astrofísica Investigación en energía a partir de reacciones de fusión. Fusión Nuclear Empleado en procesos de corte industrial. Cortes Industriales Aplicaciones en dispositivos láser. Tecnología Láser Utilizado en pantallas de televisión de plasma. Tecnología de Pantallas

68. ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA

69. / Estados de la Materia y sus Propiedades Propiedades del Estado Sólido: Forma y Volumen 41 Un cubo de hielo. Un bloque de madera. Ejemplos Prácticos Las partículas están fuertemente unidas entre sí mediante fuerzas de atracción. Propiedades: Forma y volumen definidos. Forma y Volumen Definidos

70. / 42 Estados de la Materia y sus Propiedades Propiedades del Estado Sólido: Densidad y Fluidez Propiedades del Estado Sólido: Densidad y Fluidez Densidad Alta Las partículas en el estado sólido están fuertemente unidas entre sí mediante fuerzas de atracción. Ejemplo práctico: Un cubo de hielo, que tiene una alta densidad, excepto en casos como el hielo (que es menos denso que el agua líquida). Baja Fluidez El movimiento de las partículas en un sólido se limita a vibraciones en posiciones fijas.

71. / Estados de la Materia y sus Propiedades Propiedades del Estado Líquido: Volumen y Forma 43 La forma de un líquido es variable, adaptándose a la del recipiente que lo contiene. Ejemplos prácticos incluyen: Agua en un vaso. Aceite en una botella. Forma Variable Los líquidos tienen un volumen definido, lo que significa que ocupan un espacio específico en un recipiente. Volumen Definido

72. / 44 Estados de la Materia y sus Propiedades Propiedades del Estado Líquido: Fluidez y Tensión Superficial Propiedades del Estado Líquido: Fluidez y Tensión Superficial Fluidez Comportamiento molecular: Las partículas están más separadas que en los sólidos, permitiendo cierto movimiento. Propiedades: Volumen definido, pero forma variable, adoptando la del recipiente que los contiene. Tensión Superficial Definición: Tendencia de los líquidos a minimizar su área superficial debido a las fuerzas intermoleculares.

73. / Estados de la Materia y sus Propiedades Propiedades del Estado Gaseoso: Forma y Volumen 45 El volumen de un gas es variable y puede cambiar según la presión y la temperatura, llenando completamente el espacio disponible. Volumen Variable Los gases no tienen una forma definida y adoptan la forma del recipiente que los contiene. Forma Variable

74. 46 Estados de la Materia y sus Propiedades Propiedades del Estado Gaseoso: Compresibilidad y Densidad Compresibilidad Alta compresibilidad debido al gran espacio entre las partículas. Ejemplo práctico: El gas en un globo se puede comprimir fácilmente. Densidad Baja densidad en comparación con sólidos y líquidos. Propiedades del Estado Gaseoso: Compresibilidad y Densidad

75. / Estados de la Materia y sus Propiedades Propiedades del Estado Plasma: Energía y Conductividad 47 El plasma es un excelente conductor de electricidad, lo que le permite reaccionar intensamente a campos magnéticos. Conductividad Eléctrica El plasma es un estado de alta energía donde las partículas están ionizadas, lo que significa que los electrones se han separado de los átomos. Alta Energía

76. / 48 Estados de la Materia y sus Propiedades Propiedades del Estado Plasma: Reacción a Campos Magnéticos Gas ionizado donde los electrones han sido separados de los átomos. Comportamiento Molecular Reacciona intensamente a campos magnéticos. Interacción con Campos Magnéticos El Sol y otras estrellas. Rayos. Ejemplos Prácticos Usado en pantallas de plasma y tecnología láser. Aplicaciones Tecnológicas

77. CAMBIOS DE ESTADO

78. Estados de la Materia y sus Propiedades / 01 02 03 04 Fusión: Cambio de Estado 35 Un ejemplo de fusión es el hielo derritiéndose para formar agua, donde el hielo absorbe calor del entorno. Ejemplo práctico Este proceso requiere que el sólido absorba energía en forma de calor, lo que permite que las fuerzas de atracción entre las partículas se debiliten. Absorción de energía Durante la fusión, el sólido, como el hielo, absorbe calor, lo que provoca que sus partículas se separen y comiencen a moverse más libremente. Proceso La fusión es el proceso mediante el cual un sólido se convierte en líquido al absorber energía. Definición

79. / 01 02 03 Estados de la Materia y sus Propiedades Solidificación: Cambio de Estado 36 La solidificación es el proceso mediante el cual un líquido se convierte en sólido al liberar energía. Definición Un ejemplo de solidificación es el agua formándose en hielo en el congelador. Ejemplo práctico Durante la solidificación, el líquido libera calor al entorno, lo que permite que las partículas se organicen en una estructura fija. Liberación de energía

80. Estados de la Materia y sus Propiedades / 01 02 03 04 Evaporación : Cambio de Estado 37 Este proceso es fundamental en diversas aplicaciones, como la producción de energía y la climatización. Importancia Un ejemplo de vaporización es el agua hirviendo, donde el agua se transforma en vapor al alcanzar su punto de ebullición. Ejemplo práctico Durante la vaporización, el líquido absorbe calor, lo que permite que las partículas se muevan más rápidamente y superen las fuerzas de atracción entre ellas. Absorción de energía La vaporización es el proceso mediante el cual un líquido se convierte en gas al absorber energía. Definición

81. / 01 02 03 Estados de la Materia y sus Propiedades Condensación: Cambio de Estado 38 La condensación es el cambio de estado de un gas a un líquido, que ocurre cuando el vapor de agua se enfría y libera energía. Definición del Proceso Un ejemplo común de condensación es el vapor de agua formando gotas en un espejo frío o en la superficie de una ventana. Ejemplo Práctico Durante la condensación, el vapor libera calor al ambiente, lo que permite que las moléculas se agrupan y formen gotas de líquido. Liberación de Energía

82. Estados de la Materia y sus Propiedades / 01 02 03 04 Sublimación: Cambio de Estado 39 El hielo seco se convierte en gas al calentarse, demostrando el proceso de sublimación. Ejemplo práctico Durante la sublimación, el sólido absorbe energía del entorno en forma de calor para que ocurra. Absorción de energía Se calienta la mezcla; el sólido sublimable se convierte en gas, dejando atrás los otros componentes. Proceso La sublimación es un método que separa sólidos con la capacidad de pasar directamente del estado sólido al gaseoso sin pasar por el estado líquido. Definición

83. / 01 02 03 Estados de la Materia y sus Propiedades Deposición: Cambio de Estado 40 La deposición es el proceso mediante el cual un gas se convierte directamente en un sólido sin pasar por el estado líquido. Definición del Proceso de Deposición Un ejemplo común de deposición es la formación de escarcha en una ventana fría, donde el vapor de agua en el aire se convierte en cristales de hielo. Ejemplos Prácticos Durante la deposición, el vapor de agua libera calor al ambiente, lo que permite que las partículas se organicen en una estructura sólida. Liberación de Energía

84. / 15 Estados de la Materia y sus Propiedades Diversidad de las Sustancias Definición: Las mezclas son combinaciones de dos o más sustancias que no están químicamente unidas y mantienen sus propiedades individuales. Clasificación: Mezclas homogéneas,heterogéneas Mezclas Definición: Un compuesto es una sustancia pura formada por dos o más elementos que están químicamente combinados en proporciones fijas. Ejemplos: Agua (H₂O), Cloruro de sodio (NaCl), Dióxido de carbono (CO₂). Compuestos Definición: Un elemento es una sustancia pura que está formada por un solo tipo de átomos. Ejemplos: Hierro (Fe), Oro (Au), Oxígeno (O₂). Elementos

85. / 16 Estados de la Materia y sus Propiedades Sustancias Puras: Elementos Hierro (Fe): usado en estructuras y herramientas. Oro (Au): un metal precioso en joyería. Oxígeno (O₂): esencial para la respiración. Ejemplos Prácticos Cada elemento tiene un número único de protones en su núcleo, conocido como número atómico. Los elementos se representan mediante símbolos químicos (por ejemplo, H para hidrógeno, O para oxígeno). Características Un elemento es una sustancia pura que está formada por un solo tipo de átomos. Es la unidad básica de la materia y no puede descomponerse en sustancias más simples por métodos químicos. Definición

86. / 17 Estados de la Materia y sus Propiedades Sustancias Puras: Compuestos Agua (H₂O): compuesto de hidrógeno y oxígeno, esencial para la vida. Cloruro de sodio (NaCl): conocido como sal de mesa. Dióxido de carbono (CO₂): un gas presente en la respiración y fotosíntesis. Ejemplos Prácticos Los átomos de los elementos se unen mediante enlaces químicos (iónicos, covalentes o metálicos). Los compuestos tienen propiedades diferentes a las de los elementos que los constituyen. Características Un compuesto es una sustancia pura formada por dos o más elementos que están químicamente combinados en proporciones fijas. Definición

87. / Estados de la Materia y sus Propiedades Clasificación de las Mezclas Según la Visibilidad de sus Componentes 18 Definición: Son mezclas en las que los componentes no están distribuidos de manera uniforme, y se pueden distinguir fácilmente a simple vista o con un microscopio. Pueden tener más de una fase visible. Ejemplo práctico: Ensalada (mezcla de vegetales). Mezclas heterogéneas Definición: Son mezclas en las que los componentes están distribuidos de manera uniforme, de modo que no se pueden distinguir a simple vista. Tienen una única fase visible. Ejemplo práctico: Agua con sal disuelta. Mezclas homogéneas

88. / 19 Estados de la Materia y sus Propiedades Clasificación de Mezclas Según el Tamaño de las Partículas del Soluto Definición: Es una mezcla heterogénea donde las partículas del soluto son lo suficientemente grandes para sedimentarse con el tiempo si no se agita. Características: Tamaño de partículas: Mayor a 1 micrómetro (µm). Las partículas se pueden separar mediante filtración. No presenta el efecto Tyndall, aunque puede parecer turbia. Suspensión Definición: Es una mezcla heterogénea (aunque a simple vista puede parecer homogénea) donde las partículas del soluto son lo suficientemente grandes como para dispersar la luz pero demasiado pequeñas para sedimentarse. Características: Tamaño de partículas: Entre 1 nanómetro (nm) y 1 micrómetro (µm). Las partículas no se sedimentan fácilmente. Presenta el efecto Tyndall, es decir, dispersa la luz al atravesar la mezcla. Coloide Definición: Es una mezcla homogénea donde el soluto se encuentra disuelto completamente en el disolvente, formando una sola fase visible. Características: Tamaño de partículas: Menor a 1 nanómetro (nm). No se sedimenta con el tiempo. No se separa por filtración. Solución

89. / Estados de la Materia y sus Propiedades Clasificación Según la Cantidad de Soluto Disuelto 20 Definición: Contienen la máxima cantidad de soluto que puede disolverse en el disolvente a una temperatura y presión determinadas. Ejemplo práctico: Agua con sal donde ya no se disuelve más sal y queda un residuo en el fondo. Soluciones Saturadas Definición: Contienen una pequeña cantidad de soluto disuelto en comparación con la capacidad del disolvente. Ejemplo práctico: Una pequeña cantidad de azúcar disuelta en un vaso de agua. Soluciones Diluidas

90. / Efecto Tyndall Estados de la Materia y sus Propiedades 21 Ausente en soluciones verdaderas, como el agua con sal. Ausencia en Soluciones Verdaderas Presente en mezclas coloidales, como la leche o la niebla. Presencia en Mezclas Coloidales Es el fenómeno por el cual un haz de luz es dispersado por las partículas de un coloide, haciendo visible el camino de la luz en la mezcla. Definición del Efecto Tyndall

91. METODOS DE SEPARACION DE MEZCLAS

92. 02 / 01 03 04 05 22 Estados de la Materia y sus Propiedades Centrifugación La centrifugación es esencial en laboratorios y procesos industriales para clarificar líquidos y obtener componentes específicos de mezclas complejas. Importancia Separación de los sólidos de un jugo turbio. Ejemplo práctico Este método se utiliza para la separación de componentes de la sangre, como glóbulos rojos, plasma y plaquetas. Aplicaciones La mezcla se coloca en un tubo que gira rápidamente en una centrífuga. La fuerza centrífuga empuja las partículas más densas hacia el fondo del tubo, mientras que las menos densas quedan en la parte superior. Proceso La centrifugación es un método que utiliza la fuerza centrífuga para separar los componentes de una mezcla en función de su densidad. Definición

93. / 01 02 03 Estados de la Materia y sus Propiedades Destilación 23 Método utilizado para separar mezclas homogéneas de líquidos con diferentes puntos de ebullición. Definición Producción de agua destilada y refinación de petróleo. Aplicaciones Prácticas Se calienta la mezcla hasta que el componente con el punto de ebullición más bajo se evapora. El vapor se condensa en un sistema de enfriamiento y se recoge como líquido puro. Proceso

94. Estados de la Materia y sus Propiedades / 01 02 03 04 Cromatografía 24 Separación y análisis de pigmentos en tintas, análisis de compuestos químicos en laboratorios. Aplicaciones Cromatografía en papel y cromatografía de gases. Tipos de cromatografía La mezcla se coloca en la fase estacionaria (papel, gel, etc.). La fase móvil (un líquido o gas) arrastra los componentes, que se separan según su interacción con la fase estacionaria. Proceso Técnica que separa los componentes de una mezcla en función de su afinidad por una fase estacionaria y una fase móvil. Definición

95. / 01 02 03 Estados de la Materia y sus Propiedades Evaporación 25 Es un método para separar un sólido disuelto en un líquido, aprovechando el punto de ebullición del líquido. Definición Producción de sal marina a partir de agua de mar. Aplicaciones Prácticas Se calienta la mezcla hasta que el líquido se evapora completamente, dejando el sólido como residuo. Proceso

96. Estados de la Materia y sus Propiedades / 01 02 03 04 Cristalización 26 Purificación de compuestos químicos y producción de azúcar cristalina. Aplicaciones prácticas Los sólidos cristalizan (se forman cristales) al alcanzar su punto de saturación. Formación de cristales La solución se concentra mediante evaporación o enfriamiento. Proceso Método para obtener un sólido puro de una solución sobresaturada. Definición

97. / 01 02 03 Estados de la Materia y sus Propiedades Decantación 27 Método para separar líquidos inmiscibles o un sólido insoluble en un líquido, aprovechando la diferencia de densidades. Definición Separación de agua y aceite. Separación de sedimentos en líquidos. Aplicaciones Prácticas Se deja reposar la mezcla hasta que las fases se separen. El componente más denso queda en el fondo y se retira el más ligero vertiéndolo cuidadosamente. Proceso

98. Estados de la Materia y sus Propiedades / 01 02 03 04 Filtración 28 Separar restos de tierra del agua turbia. Ejemplo práctico Preparación de café (se filtran los granos molidos). Aplicaciones La mezcla se vierte sobre el filtro, que retiene las partículas sólidas mientras el líquido pasa. Proceso Método para separar un sólido insoluble de un líquido utilizando un material poroso, como papel filtro. Definición

99. / 01 02 03 Estados de la Materia y sus Propiedades Sublimación 29 Método que separa sólidos con la capacidad de pasar directamente del estado sólido al gaseoso sin pasar por el estado líquido. Definición Purificación de yodo. Obtención de naftalina en laboratorios. Ejemplo práctico: Separación de yodo o alcanfor de una mezcla. Aplicaciones Prácticas Se calienta la mezcla; el sólido sublimable se convierte en gas, dejando atrás los otros componentes. Luego, el gas se enfría para volver al estado sólido. Proceso

100. Estados de la Materia y sus Propiedades / 01 02 03 04 Imantación 30 Separar limaduras de hierro de una mezcla con azufre. Ejemplo práctico Recuperación de hierro de mezclas con arena. Aplicaciones Se utiliza un imán para atraer el componente magnético (como hierro) y separarlo del resto. Proceso Método para separar mezclas que contienen materiales con propiedades magnéticas. Definición

101. 34 Estados de la Materia y sus Propiedades Conclusión sobre la Diversidad de las Mezclas La comprensión de la diversidad de las mezclas es esencial para su aplicación en la vida cotidiana e industrial, como en la separación de componentes mediante métodos físicos. Aplicaciones Prácticas Las mezclas homogéneas tienen una distribución uniforme de componentes, mientras que las heterogéneas presentan una distribución no uniforme, siendo distinguibles a simple vista. Mezclas Homogéneas y Heterogéneas Las mezclas se clasifican según la visibilidad de sus componentes, el tamaño de las partículas del soluto y la cantidad de soluto disuelto, lo que permite entender mejor su comportamiento y propiedades. Clasificación de las Mezclas

102. 52 Estados de la Materia y sus Propiedades Clasificación de Mezclas: Suspensiones y Coloides Definición: Mezcla heterogénea (aunque a simple vista puede parecer homogénea) donde las partículas del soluto son lo suficientemente grandes como para dispersar la luz pero demasiado pequeñas para sedimentarse. Características: Tamaño de partículas: entre 1 nm y 1 µm. Las partículas no se sedimentan fácilmente. Presenta el efecto Tyndall, es decir, dispersa la luz al atravesar la mezcla. Ejemplo práctico: Niebla (gotas de agua en el aire), leche (grasas suspendidas en agua). Coloides Definición: Mezcla heterogénea donde las partículas del soluto son lo suficientemente grandes para sedimentarse con el tiempo si no se agita. Características: Tamaño de partículas: > 1 µm. Las partículas se pueden separar mediante filtración. No presenta el efecto Tyndall, aunque puede parecer turbia. Ejemplo práctico: Arena en agua, jugo de frutas con pulpa. Suspensiones

103. 51 Estados de la Materia y sus Propiedades Clasificación de Mezclas: Soluciones y Coloides Tamaño de partículas: 1 nm - 1 µm Visibilidad de partículas: No visibles, pero dispersan luz Efecto Tyndall: Sí Ejemplo práctico: Leche, niebla. Coloides Tamaño de partículas: < 1 nm Visibilidad de partículas: No visibles Efecto Tyndall: No Ejemplo práctico: Agua con sal. Soluciones

104. 53 Estados de la Materia y sus Propiedades Métodos de Separación de Mezclas: Filtración y Decantación Definición: Método para separar líquidos inmiscibles o un sólido insoluble en un líquido, aprovechando la diferencia de densidades. Aplicaciones: Separación de agua y aceite. Separación de sedimentos en líquidos. Ejemplo práctico: Separar arena del agua después de agitarla. Decantación Definición: Método para separar un sólido insoluble de un líquido utilizando un material poroso, como papel filtro. Aplicaciones: Preparación de café (se filtran los granos molidos). Purificación de agua con sedimentos. Ejemplo práctico: Separar restos de tierra del agua turbia. Filtración

105. 54 Estados de la Materia y sus Propiedades Métodos de Separación de Mezclas: Centrifugación y Destilación Definición: Método utilizado para separar mezclas homogéneas de líquidos con diferentes puntos de ebullición. Aplicaciones: Producción de agua destilada. Refinación de petróleo. Destilación Definición: Método que utiliza la fuerza centrífuga para separar los componentes de una mezcla en función de su densidad. Aplicaciones: Separación de componentes de la sangre (glóbulos rojos, plasma, plaquetas). Clarificación de líquidos como leche. Centrifugación

106. 55 Estados de la Materia y sus Propiedades Métodos de Separación de Mezclas: Cromatografía y Evaporación Definición: Método para separar un sólido disuelto en un líquido, aprovechando el punto de ebullición del líquido. Aplicaciones: Producción de sal marina a partir de agua de mar, recuperación de sólidos disueltos en líquidos. Evaporación Definición: Técnica que separa los componentes de una mezcla en función de su afinidad por una fase estacionaria y una fase móvil. Aplicaciones: Separación y análisis de pigmentos en tintas, análisis de compuestos químicos en laboratorios. Cromatografía

107. “ESTRUCTURA ATÓMICA DE LA MATERIA” El átomo y sus partes

108. ¿Qué es un átomo? ¿Dónde se encuentran? ¿De que están formados? ¿Existen tipos? ¿Quién lo descubrió?

109. Los átomos son la partícula más pequeña en la que se puede dividir la materia. Un átomo es una partícula, unidad básica de la materia, dado que toda la materia está constituida por átomos o por partículas que se derivan de ellos". “ Un átomo es una partícula mononuclear (con un solo núcleo atómico) neutra" ¿Qué es un átomo? “Materia: Todo lo que ocupa un lugar en el espacio” A = Sin Tomos = División

110. ¿De que están formados? Núcleo Nube electrónica Regiones Región central donde se concentra la masa. Formada por protones y neutrones, tiene carga positiva. Región alrededor del núcleo. Formada por capas de electrones en movimiento. Tiene carga negativa.

111. Partículas Electrón e - Neutrón n o Protón p + Partícula con carga negativa. Su masa es 1836 veces menor a la del protón. Partícula eléctricamente neutra. Masa es similar a la del protón. Partícula con carga eléctrica positiva. Su masa es de 1,6725*10 -24 g. ¿De que están formados?

112. ¿Existen tipos? Iones Átomo con carga eléctrica positiva. Se forma cuando un átomo neutro pierde uno o más electrones. Ejemplo: Átomo con carga eléctrica negativa. Se forma cuando un átomo neutro gana uno o más electrones. Ejemplo: Iones positivos Cationes (Cationes +) Iones Negativos Aniones (Aniones - ) Ca  Ca + Cl  Cl -

113. Átomos de un mismo elemento que tienen igual número de protones pero distinta cantidad de neutrones. Mismo número atómico pero diferente número másico. Ejemplo: Isótopos Oxígeno-16 Oxígeno-17 Oxígeno-18 Medicina Industria Ciencias Agricultura Usos ¿Existen tipos?

114. ¿Dónde se encuentran? Átomos Moléculas Sólidos Líquidos Gases Todo lo que se conoce

115. ¿Quién lo descubrió? El átomo ha sido un concepto que ha sido construido con los aportes de muchos científicos que han aportado aspectos a la concepción actual.

116. Eugen Goldstein 1886 Descubre los rayos positivos o rayos canales. Wilhelm Wien 1898 Calcula la relación carga- masa para las partículas positivas y descubrió el protón . Se descubre el protón.

117. Max Planck 1900 Propone su teoría cuántica y la dualidad onda/partícula para radiaciones electromagnéticas.

118. Albert Einstein 1900 Propone el fotón como la partícula energética de la luz y con esto explica el efecto fotoeléctrico.

119. Robert Andrews Millikan 1909 Determinó la carga del electrón y con esto se pudo calcular su masa; por medio del experimento de la gota de aceite.

120. Arnold Sommerfeld 1916 Propone la existencia de orbitas elípticas, por donde camina el electrón, para explicar las líneas finas aparecidas en los espectros lineales.

121. Louis de Broglie 1924 Propone y demuestra, matemática mente, una dualidad onda-partícula para el electrón.

122. Werner Heisenberg 1926 Explica que no es posible conocer al mismo tiempo y con exactitud, el momento y la posición del electrón.

123. Erwin Schrödinger 1926 Propone una ecuación llamada ecuación de onda, con la que se definen los orbitales , que son las zonas donde hay mayor probabilidad de encontrar un electrón.

124. James Chadwick 1932 Demostró la existencia de los neutrones.

125. “LOS MODELOS Atómicos” ¿Qué son los modelos atómicos? ¿Cuáles son los modelos atómicos mas sobresalientes ¿Cuáles son las características de ellos? ¿Cuál es el modelo mas actual y en qué consiste?

126. ¿Qué son los modelos atómicos? Se conoce como modelos atómicos a las distintas  representaciones gráficas que tratan de explicar la estructura y funcionamiento de los átomos . Los modelos atómicos han sido desarrollados a lo largo de la historia de la humanidad a partir de las ideas que en cada época se manejaban respecto a la composición de la materia.

127. ¿Cuáles son los modelos atómicos mas sobresalientes

128. Demócrito y Leucipo 470-380 A.C. Propusieron que toda la materia está compuesta por partículas indivisibles a las que llamaron átomos. Modelo atómico de Demócrito (450 a.C.)

129. Se conoce como la  Teoría atómica de Dalton  o el  Modelo atómico de Dalton  al  primer modelo de bases científicas respecto a la estructura fundamental de la materia . Fue postulado entre 1803 y 1807 por el naturalista, químico y matemático británico John Dalton (1766-1844), bajo el nombre de “Teoría atómica” o “Postulados atómicos”. Este modelo propuso una explicación científica a los enigmas de la química del siglo XVIII y XIX. Para la mayoría de ellos postula que toda la materia del mundo está compuesta por átomos. John Dalton 1766-1844 Propuso la teoría atómica descrita anteriormente, que explica las leyes de las proporciones definidas. Modelo Atómico de Dalton

130. Aunque no fue el definitivo en la historia de la química, Dalton propuso el primer modelo, funcional para la química. Permitió resolver cuestiones sobre la materia que no tenían respuesta en su época. Por ejemplo, explicó la causa de las proporciones estequiométricas fijas en las reacciones químicas, es decir, por qué los compuestos se formaban de acuerdo a cantidades fijas de cada átomo durante una reacción. La posibilidad de comprobar muchos de los postulados de Dalton sentaron las bases de la química futura.. John Dalton 1766-1844 Propuso la teoría atómica descrita anteriormente, que explica las leyes de las proporciones definidas. Modelo Atómico de Dalton

131. John Dalton 1766-1844 Propuso la teoría atómica descrita anteriormente, que explica las leyes de las proporciones definidas. Modelo Atómico de Dalton

132. Modelo Atómico de Thompson Joseph J. Thomson 1904 Fue descubridor del electrón en 1897. Propone el modelo a cual le llamo budín electrones estaban distribuidos como las pasas en un budín. Propuesto por J. J. Thomson, descubridor del electrón en 1897, este modelo es previo al descubrimiento de los protones y neutrones, por lo que asumía que los átomos estaban compuestos por una esfera de carga positiva y los electrones de carga negativa estaban incrustados en ella, como las pasas en el pudín. Dicha metáfora le otorgó al modelo el epíteto de “Modelo del Pudín de Pasas”. Este modelo hacía una predicción incorrecta de la carga positiva en el átomo, pues afirmaba que esta estaba distribuida por todo el átomo. Más tarde esto fue corregido en el modelo de Rutherford donde se definió el núcleo atómico.

133. Modelo Atómico de Thompson Joseph J. Thomson 1904 Fue el de pasas en el que los descubridor del electrón en 1897. Propone el modelo a cual le llamo budín electrones estaban distribuidos como las pasas en un budín.

134. Modelo Atómico de Rutherford Ernest Rutherford 1911 Descubre el núcleo del átomo, en donde se concentra la masa y la carga positiva. Propuso un modelo atómico que describe el núcleo y los electrones Ernest Rutherford realizó una serie de experimentos en 1911 a partir de láminas de oro. En estos experimentos determinó que el átomo está compuesto por un núcleo atómico de carga positiva y los electrones, que giran libremente alrededor de este núcleo propuesto por primera vez El método experimental de Rutherford partía de varias láminas delgadas de oro que serían bombardeadas en laboratorio con núcleos de helio (partículas alfa, que tienen carga positiva), midiendo así los ángulos de desviación del haz de partículas al atravesar el oro. Este comportamiento, que en ocasiones alcanzó desviaciones de hasta 90°, no concordaba con el modelo atómico propuesto por Thompson, imperante en la época.

135. Modelo Atómico de Rutherford Ernest Rutherford 1911

136. Modelo Atómico de Bohr Niels Bohr 1913 Propuso el sistema planetario del átomo, precursor del modelo atómico actual. Este modelo da inicio en el mundo de la física a los postulados cuánticos, por lo que se considera una transición entre la mecánica clásica y la cuántica. El físico danés Niels Bohr elaboró un modelo atómico basado en las teorías de Rutherford. Durante un experimento, Bohr vio que la radiación emitida por los átomos excitados de un gas describía espectros de radiación discontinuos, propuso este modelo para explicar cómo podían los electrones tener órbitas estables (o niveles energéticos estables) rodeando el núcleo. Además explica por qué los átomos tienen espectros de emisión característicos. En los espectros realizados para muchos átomos se observaba que los electrones de un mismo nivel energético tenían energías diferentes. Esto demostró que había errores en el modelo y que debían existir subniveles de energía en cada nivel energético. Es a partir de esta idea que surgen las capas o niveles energéticos, siendo los electrones más alejados del núcleo los que presentan mayor energía.

137. Modelo Atómico Actual La materia se comienza a comportar muy extraño a nivel subatómico. Algo de este comportamiento es tan contraintuitivo que solo podemos hablar de él con símbolos y metáforas, como en la poesía. Por ejemplo, ¿qué significa decir que un electrón se comporta como una partícula  y  como una onda? O que un electrón no existe en una posición en particular, sino que está  disperso  en todo el átomo? Si estas preguntas te parecen extrañas, ¡es porque lo son! Pero resulta que tenemos buena compañía. El físico Niels Bohr también dijo, "cualquiera que no se sorprenda por la teoría cuántica, no la ha entendido". Así que si te sientes confundido cuando estés aprendiendo sobre la mecánica cuántica, acuérdate que los científicos que originalmente la desarrollaron estuvieron igual de confundidos.

138. “La tabla periódica de los elementos”

139. “conceptos BÁSICOS DE LA TABLA PERIÓDICA” ¿Qué es la tabla periódica? ¿Qué son las propiedades periódicas? ¿Cuáles son las principales propiedades periódicas? ¿Cómo se estructura la tabla periódica?

140. La Tabla Periódica de los elementos es  un registro de todos los elementos químicos conocidos por la humanidad . Los elementos están ordenados en forma de tabla según su número atómico (número de protones), su configuración electrónica y sus propiedades químicas. En esta tabla los elementos  están organizados en filas y columnas  que muestran cierta periodicidad: los elementos que pertenecen a una misma columna tienen propiedades similares. En principio, toda la materia conocida del universo está compuesta por diversas combinaciones de los 118 elementos, registrados en la Tabla Periódica. Se han establecido símbolos, llamados símbolos químicos , para representar a cada elemento de la Tabla Periódica, que además están identificados según sus estados de agregación (sólido, líquido o gas) a una temperatura de 0 °C y a una presión de 1atm. La Tabla Periódica es una herramienta  fundamental para la química, la biología y otras ciencias naturales , que se actualiza con el pasar de los años, conforme aprendemos más sobre las propiedades de la materia y las relaciones entre los elementos. ¿Qué es la tabla periódica?

141. PERIODOS : conjuntos de elementos dispuestos en líneas horizontales. Existen 7 periodos cada uno empieza con un metal activo y termina con un gas noble. PERIODICIDAD : la colocación de los elementos dentro de la tabla coincide con su estructura electrónica. VALENCIA : es la capacidad de combinación que tiene el átomo de cada elemento y consiste en el numero de electrones que puede ganar o perder en su ultimo nivel de energía. Grupo I II III IV V VI VII Valencia +1 +2 +3 +4 -4 -3 -2 -1 ¿Cómo se estructura la tabla periódica?

142. P eriodo A las columnas verticales de la tabla periódica se les conoce como grupos o familias. Hay 18 grupos en la tabla periódica estándar, de los cuales diez son grupos cortos y los ocho restantes largos. G RUPO Las filas horizontales de la tabla periódica son llamadas períodos. El número de niveles energéticos de un átomo determina el periodo al que pertenece.

143. MÉTALES ALCALINOS Se llama metales alcalinos (o simplemente alcalinos) a  seis elementos químicos determinados , caracterizados por tener un solo electrón en su último nivel de energía o capa más externa. Además, en todos los metales de este tipo, ese electrón está ubicado en un orbital s, lo cual les confiere características particulares y semejantes, que permiten definirlos como un grupo con propiedades muy similares dentro de los elementos químicos conocidos. El nombre de los metales alcalinos, proviene del árabe  alqali , “ceniza”. También se los llama ‘metales alcalinos’ porque los hidróxidos que forman estos metales, cuando se disuelven en agua, son bases fuertes. Los metales alcalinos son generalmente brillantes, blandos y maleables, razón por la que se pueden cortar con facilidad. Además, son bastante ligeros y poseen una alta reactividad. Por otra parte, son buenos conductores de la  electricidad  y del calor . Los metales alcalinos están  ubicados en el grupo IA o grupo 1 de la Tabla Periódica de los Elementos . El hidrógeno también está ubicado en ese grupo, pero no es un metal alcalino. Los metales alcalinos son los seis elementos iniciales de la tabla y la zona donde están situados se conoce como zona “s”.

144. MÉTALES ALCALINOS TERREOS Los elementos alcalinotérreos son un grupo de elementos químicos que pertenecen al grupo 2 de la tabla periódica. Este grupo incluye berilio (Be), magnesio (Mg), calcio (Ca), estroncio (Sr), bario (Ba) y radio (Ra). Este último no siempre se considera, pues tiene un tiempo de vida media corto. Comparten ciertas propiedades químicas, como tener dos electrones de valencia en su capa más externa y formar cationes divalentes con facilidad. Tienen una reactividad química relativamente alta, aunque son menos reactivos que los elementos alcalinos del grupo 1. Estos elementos se encuentran en la segunda columna de la tabla periódica y tienen características metálicas. El nombre de alcalinotérreos proviene del nombre que recibían sus óxidos, tierras, que tienen propiedades básicas (alcalinas).  Efectos biológicos: Algunos elementos alcalinotérreos tienen efectos biológicos significativos. Por ejemplo, el calcio es esencial para la salud de los huesos y los dientes en los seres humanos y otros organismos vertebrados. El magnesio también es esencial para la vida, ya que desempeña un papel crucial en muchas funciones biológicas, incluida la síntesis de ADN y la actividad muscular.

145. MÉTALES ALCALINOS TERREOS PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS ALCALINOTERREOS Reactividad: Los elementos alcalinotérreos son metales altamente reactivos, aunque menos reactivos que los elementos alcalinos del grupo 1. Reaccionan vigorosamente con agua para formar hidróxidos alcalinos y liberar hidrógeno gaseoso. Baja densidad: En general, los elementos alcalinotérreos tienen densidades relativamente bajas en comparación con otros metales. Puntos de fusión y ebullición: Tienen puntos de fusión y ebullición más bajos que muchos otros metales. Conductividad eléctrica: Son buenos conductores de electricidad debido a la presencia de electrones libres en su estructura. Formación de cationes divalentes: Todos los elementos alcalinotérreos tienen dos electrones de valencia en su capa externa, lo que les permite perder esos dos electrones fácilmente para formar cationes divalentes con una carga de +2. Formación de compuestos iónicos: Tienen una tendencia a formar compuestos iónicos con no metales, especialmente con halógenos como el cloro, el flúor y el bromo, para formar sales como los cloruros, fluoruros y bromuros. Propiedades químicas similares: Comparten ciertas similitudes en sus propiedades químicas debido a su configuración electrónica similar.

146. MÉTALES DE TRANSICIÓN Los metales de transición son un grupo de elementos que se encuentran en el bloque d de la tabla periódica. Los metales de transición son conocidos por su configuración electrónica, que implica la ocupación de orbitales d parcialmente llenos en su capa electrónica externa. Algunas características generales de los metales de transición incluyen: Variedad de estados de oxidación: Los metales de transición pueden tener múltiples estados de oxidación debido a la disponibilidad de orbitales d para aceptar o donar electrones. Coloración característica: Muchos compuestos de metales de transición exhiben colores distintivos, lo que los hace útiles en pigmentos y colorantes. Actividad catalítica: Muchos metales de transición actúan como catalizadores en reacciones químicas debido a su capacidad para cambiar de estado de oxidación. Propiedades magnéticas: Algunos metales de transición muestran propiedades magnéticas debido a la presencia de electrones desapareados en sus orbitales d. Formación de complejos: Los metales de transición tienen una tendencia a formar complejos con ligandos debido a la disponibilidad de orbitales d vacíos. Los metales de transición incluyen elementos como hierro (Fe), cobalto (Co), níquel (Ni), cobre (Cu), zinc (Zn), plata (Ag), oro (Au) y muchos más. Estos elementos tienen una amplia gama de aplicaciones en la industria, la química, la electrónica y otras áreas debido a sus propiedades únicas y versátiles.

147. PROPIEDADES PERIÓDICAS

148. CUCUI 158

149. Son propiedades que presentan los átomos de un elemento y que varían en la Tabla Periódica siguiendo la periodicidad de los grupos y periodos de ésta. Por la posición de un elemento podemos predecir qué valores tendrán dichas propiedades así como a través de ellas, el comportamiento químico del elemento. Propiedades Periódicas ¿Qué son las propiedades periódicas?

150. R adio Atómico El radio atómico se define como la distancia media que existe entre los núcleos atómicos de dos átomos que se encuentren unidos mediante un enlace.

151. A medida que se avanza de izquierda a derecha a través de un periodo el radio atómico disminuye, debido a que el aumento de las cargas positivas del núcleo llamadas protones produce una mayor atracción electrostática el los electrones produciendo una contracción del radio atómico. Cuando se desciende por cada grupo de arriba abajo el radio aumenta debido a que se va orbitales en niveles de energía más altos.

152. R adio Iónico Es el radio que tiene un átomo cuando ha perdido o ganado electrones, adquiriendo la estructura electrónica del gas noble más cercano. Para un catión, el radio disminuye en comparación con su átomo neutro debido a que existe mayor fuerza de atracción nuclear hacia los electrones. Para un anión , el radio aumenta en comparación con el átomo neutro, como la carga nuclear no varia, el átomo neutro al ganar electrones estos ejercerán una fuerza de repulsión aumentado así el radio.

153. Energía de Ionización La energía de ionización más elevada corresponde a los gases nobles, ya que su configuración electrónica es la más estable, y por tanto habrá que proporcionar más energía para arrancar los electrones.

154. E lectronegatividad Es una medida de la capacidad de un átomo para atraer a los electrones, cuando forma un enlace químico en una molécula. La electronegatividad de un átomo determinado está afectada fundamentalmente por dos magnitudes: su masa atómica y la distancia promedio de los electrones de valencia con respecto al núcleo atómico. El Flúor es el elemento con más electronegatividad, el Francio es el elemento con menos electronegatividad.

155. En un periodo aumenta de izquierda a derecha. En un grupo aumenta de abajo hacia arriba.

156. A finidad electrónica Se define como la energía liberada cuando un átomo gaseoso neutro en su estado fundamental captura un electrón y forma un ion mononegativo . Si un átomo tiene baja energía de ionización, cede con facilidad un electrón (no tiende a ganarlo); por ello, su afinidad electrónica será baja. Cuando un átomo tiene alta su energía de ionización, no tiene tendencia a perder electrones y sí a ganarlos. La afinidad electrónica varía en el sistema periódico igual que la energía de ionización.

157. La Afinidad Electrónica aumenta de izquierda a derecha, y de abajo hacia arriba.

158. “Enlaces Químicos ”

159. / 1 Exploración de los Enlaces Químicos Introducción a los Enlaces Químicos Introducción a los Enlaces Químicos Definición de Enlaces Químicos: Los enlaces químicos son las interacciones que mantienen unidos a los átomos dentro de una molécula o compuesto. Los átomos se enlazan para alcanzar una configuración electrónica más estable, generalmente la del gas noble más cercano. Importancia en la Formación de Moléculas y Compuestos: Los enlaces químicos permiten la formación de estructuras complejas que son esenciales para la existencia de la materia. A través de la formación de enlaces, los átomos pueden compartir, ceder o recibir electrones, lo que resulta en la creación de diferentes tipos de compuestos, como iónicos, covalentes y metálicos.

160. / 2 Tipos de Enlaces Químicos Se forma entre átomos de metales, donde los electrones se comparten colectivamente, creando una 'nube de electrones' que se desplaza libremente. Ejemplo: Cobre (Cu), que permite la conducción de electricidad y calor. Propiedades: Buenos conductores de electricidad y calor, maleables y dúctiles, con altos puntos de fusión y ebullición. Enlace Metálico Se forma cuando dos átomos comparten electrones para completar su octeto, típicamente entre no metales. Tipos de enlaces covalentes: Enlace covalente simple: Un par de electrones se comparte (ej. H₂). Enlace covalente doble: Se comparten dos pares de electrones (ej. O₂). Enlace covalente triple: Tres pares de electrones se comparten (ej. N₂). Enlace Covalente Ocurre cuando un átomo cede electrones a otro, generando iones con cargas opuestas que se atraen entre sí. Ejemplo: Cloruro de sodio (NaCl), donde el sodio (Na) cede un electrón al cloro (Cl). Propiedades: Altos puntos de fusión y ebullición, solubilidad en agua y conductividad eléctrica en estado fundido o disuelto. Enlace Iónico

161. / Enlace Iónico: Formación de Iones Altos puntos de fusión y ebullición. Son solubles en agua (por la disociación de iones). Conductores de electricidad en estado fundido o disueltos en agua. Propiedades de los Compuestos Iónicos Cloruro de sodio (NaCl): El sodio (Na) cede un electrón a un átomo de cloro (Cl), formando el catión Na⁺ y el anión Cl⁻. La atracción entre los iones Na⁺ y Cl⁻ forma el enlace iónico. Ejemplo de Enlace Iónico Formación de iones: El átomo que pierde electrones se convierte en un catión (carga positiva), mientras que el átomo que recibe los electrones se convierte en un anión (carga negativa). Distribución electrónica: Los elementos involucrados suelen ser metales (que ceden electrones) y no metales (que los reciben). Características de los Iones Ocurre cuando un átomo cede electrones a otro, generando iones con cargas opuestas que se atraen entre sí debido a la fuerza electrostática. Definición del Enlace Iónico

162. / 4 Exploración de los Enlaces Químicos Propiedades del Enlace Iónico Los compuestos iónicos conducen electricidad cuando están fundidos o disueltos en agua, debido a la movilidad de los iones en estas condiciones. Conductividad Eléctrica Los compuestos iónicos son generalmente solubles en agua, ya que la disociación de iones en solución permite la interacción con las moléculas de agua. Solubilidad en Agua Los compuestos iónicos presentan altos puntos de fusión y ebullición debido a la fuerte atracción electrostática entre los iones de carga opuesta en la red cristalina. Altos Puntos de Fusión y Ebullición

163. Ejemplo de Enlace Iónico: NaCl Altos puntos de fusión y ebullición. Solubilidad en agua y conductividad eléctrica en estado fundido o disuelto. Propiedades del NaCl Los iones se organizan en una red cristalina. Cada ion está rodeado por iones de carga opuesta, formando una estructura estable. Estructura Cristalina Los iones Na⁺ y Cl⁻, con cargas opuestas, se atraen fuertemente. Esta atracción electrostática es la base del enlace iónico. Atracción Electroestática El sodio (Na) cede un electrón, convirtiéndose en un catión (Na⁺). El cloro (Cl) recibe el electrón, convirtiéndose en un anión (Cl⁻). Formación de Iones

164. / 6 Enlace Covalente: Compartición de Electrones No suelen ser buenos conductores de electricidad. Muchos compuestos covalentes son líquidos o gases a temperatura ambiente. La solubilidad depende de la polaridad (por ejemplo, el agua disuelve compuestos polares). Propiedades de los Enlaces Covalentes Enlace Covalente Simple Un par de electrones se comparte (ej. H₂). Enlace Covalente Doble Se comparten dos pares de electrones (ej. O₂). Enlace Covalente Triple Tipos de Enlaces Covalentes Ocurre cuando dos átomos comparten electrones para completar su octeto y lograr una configuración más estable. Definición del Enlace Covalente

165. 7 Exploración de los Enlaces Químicos Propiedades del Enlace Covalente Estado físico de los compuestos covalentes: Muchos compuestos covalentes son líquidos o gases a temperatura ambiente. Conductividad eléctrica: No suelen ser buenos conductores de electricidad. Solubilidad: La solubilidad depende de la polaridad (por ejemplo, el agua disuelve compuestos polares). Propiedades del Enlace Covalente

166. / Ejemplo de Enlace Covalente: O₂ Exploración de los Enlaces Químicos 8 No suele ser un buen conductor de electricidad. La molécula de oxígeno es un gas a temperatura ambiente. Propiedades de O₂ Dos átomos de oxígeno comparten dos electrones en un enlace covalente doble. Este enlace permite que ambos átomos alcancen una configuración electrónica estable. Características de la Molécula de Oxígeno (O₂) Ocurre cuando dos átomos comparten electrones para completar su octeto y lograr una configuración más estable. Definición del Enlace Covalente

167. / Enlace Metálico: Mar de Electrones Enlace Metálico: Mar de Electrones Definición del Enlace Metálico: Se forma entre átomos de metales. Los átomos comparten sus electrones de manera colectiva, creando una 'nube de electrones' que se desplaza libremente por el material. Características del Mar de Electrones: Deslocalización de Electrones: Los electrones de valencia se deslocalizan y se mueven libremente entre los átomos de metal. Unión Fuerte: Los átomos metálicos están unidos por la atracción entre los cationes metálicos y el mar de electrones deslocalizados. Propiedades de los Metales: Buenos conductores de electricidad y calor. Son maleables y dúctiles (se pueden moldear y estirar sin romperse). Tienen altos puntos de fusión y ebullición.

168. Propiedades del Enlace Metálico Tienen altos puntos de fusión y ebullición. La fuerte atracción entre los cationes metálicos y el mar de electrones contribuye a estas características. Puntos de Fusión y Ebullición Son maleables y dúctiles, lo que significa que se pueden moldear y estirar sin romperse. Estas propiedades son resultado de la estructura del enlace metálico, que permite que los átomos se deslicen unos sobre otros. Maleabilidad y Ductilidad Buenos conductores de electricidad y calor. La 'nube de electrones' permite la libre circulación de electrones, facilitando la conducción. Conductividad

169. / 11 Exploración de los Enlaces Químicos Ejemplo de Enlace Metálico: Cobre El cobre es un ejemplo clave de enlace metálico, destacando sus propiedades y aplicaciones en la vida cotidiana y la industria. Conclusión Su capacidad para conducir electricidad lo hace esencial en la tecnología moderna. Su resistencia a la corrosión lo convierte en un material duradero para diversas aplicaciones. Importancia en la Industria Utilizado en la fabricación de cables eléctricos debido a su alta conductividad. Empleado en la industria de la construcción para tuberías y techos. Importante en la fabricación de componentes electrónicos y circuitos. Aplicaciones del Cobre Buenos conductores de electricidad y calor. Maleabilidad y ductilidad, lo que permite moldear y estirar sin romperse. Altos puntos de fusión y ebullición. Propiedades del Cobre Formación de una 'nube de electrones' que se desplaza libremente entre los átomos de cobre. Los electrones de valencia se deslocalizan, permitiendo propiedades únicas. Características del Enlace Metálico

170. 12 Exploración de los Enlaces Químicos Enlace Covalente Polar y No Polar Ocurre cuando hay una diferencia significativa en la electronegatividad entre los átomos. Resulta en una distribución desigual de los electrones. El átomo más electronegativo atrae más fuertemente los electrones. Ejemplo: Agua (H₂O) Enlace Covalente Polar Ocurre cuando los átomos comparten los electrones de manera equitativa. La diferencia de electronegatividad entre los átomos es pequeña o nula. Ejemplos: H₂, O₂ Enlace Covalente No Polar

171. / Exploración de los Enlaces Químicos 13 Teoría del Enlace de Valencia (TEV) Explica la naturaleza de los enlaces covalentes en diversas moléculas. Proporciona una base para entender fenómenos como la polaridad y la reactividad química. Importancia de la TEV Los orbitales atómicos de los átomos se solapan. Este solapamiento permite que los átomos alcancen una configuración electrónica más estable. Formación de Enlaces Covalentes La Teoría del Enlace de Valencia se usa para describir cómo los átomos se enlazan. Los enlaces covalentes se forman cuando los electrones de valencia de dos átomos se combinan y se comparten. Descripción General

172. / 14 Exploración de los Enlaces Químicos Teoría del Orbital Molecular (TOM) Teoría del Orbital Molecular (TOM) Descripción de la Teoría: La Teoría del Orbital Molecular describe cómo los orbitales atómicos de los átomos involucrados se combinan para formar orbitales moleculares. Esta teoría explica fenómenos como el paramagnetismo o diamagnetismo. Aplicaciones en Química Moderna: Es especialmente útil en moléculas con enlaces múltiples (dobles y triples). Permite entender la estabilidad y reactividad de diferentes compuestos químicos.

173. / 15 Exploración de los Enlaces Químicos Enlace por Puente de Hidrógeno: Agua Los puentes de hidrógeno permiten la disolución y la separación de muchas sustancias, como sales y azúcares, en agua. Importancia en la Solubilidad Esta interacción explica muchas de las propiedades únicas del agua, como su alto punto de ebullición, su alto punto de fusión y su alta tensión superficial. Propiedades Únicas del Agua El átomo de hidrógeno de una molécula de agua puede formar un puente de hidrógeno con el átomo de oxígeno de otra molécula de agua. Interacción de Puentes de Hidrógeno

174. / 16 Exploración de los Enlaces Químicos Propiedades del Agua por Puentes de Hidrógeno Los puentes de hidrógeno son responsables de la cohesión entre las moléculas de agua, así como de su capacidad para adherirse a otras superficies. Cohesión y Adhesión Esta propiedad permite al agua absorber grandes cantidades de calor antes de cambiar su temperatura, gracias a la estabilidad proporcionada por los puentes de hidrógeno. Alta Capacidad Calorífica Los puentes de hidrógeno generan una alta tensión superficial, lo que permite que ciertos objetos floten en la superficie del agua. Alta Tensión Superficial La interacción de los puentes de hidrógeno también contribuye a que el agua tenga un alto punto de fusión. Alto Punto de Fusión Los puentes de hidrógeno en el agua son responsables de su alto punto de ebullición en comparación con otras moléculas de tamaño similar. Alto Punto de Ebullición

175. / Exploración de los Enlaces Químicos 17 Enlace por Puente de Hidrógeno: Amoníaco Facilitan la disolución de amoníaco en agua, permitiendo su uso en diversas aplicaciones químicas y biológicas. Importancia de los Puentes de Hidrógeno en Amoníaco Alta solubilidad en agua. Punto de ebullición relativamente alto para una molécula de su tamaño, debido a los puentes de hidrógeno. Propiedades del Amoníaco El átomo de hidrógeno de una molécula de amoníaco está unido al nitrógeno, que es un átomo electronegativo. Este átomo de hidrógeno puede formar un puente de hidrógeno con el nitrógeno de otra molécula. Formación de Puentes de Hidrógeno

176. / 18 Exploración de los Enlaces Químicos Puentes de Hidrógeno en Ácidos Nucleicos Puentes de Hidrógeno en Ácidos Nucleicos Estructura del ADN Los puentes de hidrógeno son fundamentales para mantener la estructura de doble hélice del ADN. Las bases nitrogenadas de las dos cadenas de ADN (adenina, timina, citosina y guanina) se unen entre sí mediante puentes de hidrógeno. La adenina (A) forma dos puentes de hidrógeno con la timina (T). La citosina (C) forma tres puentes de hidrógeno con la guanina (G).

177. / 19 Exploración de los Enlaces Químicos Importancia de los Puentes de Hidrógeno en Biología Muchas sustancias, como sales y azúcares, pueden disolverse en agua debido a los puentes de hidrógeno. Esta capacidad de disolución permite la separación de las moléculas en el agua, facilitando procesos biológicos esenciales. Solubilidad de Sustancias en Agua En las proteínas, los puentes de hidrógeno ayudan a mantener la estructura terciaria y la estabilidad de la molécula. La interacción de los puentes de hidrógeno es crucial para la conformación y función de las proteínas. Función de las Proteínas Los puentes de hidrógeno son fundamentales para mantener la estructura de doble hélice del ADN. Las bases nitrogenadas de las dos cadenas de ADN se unen mediante puentes de hidrógeno, lo que asegura la estabilidad de la molécula. Estructura de los Ácidos Nucleicos

178. / Exploración de los Enlaces Químicos Solubilidad y Puentes de Hidrógeno 20 El puente de hidrógeno es más fuerte que las fuerzas de Van der Waals, pero más débil que los enlaces covalentes o iónicos. En un puente de hidrógeno, no hay un intercambio de electrones; es una interacción entre moléculas separadas. Comparación con Otros Tipos de Enlace Muchas sustancias, como sales y azúcares, pueden disolverse en agua debido a los puentes de hidrógeno. Esta interacción permite la disolución y la separación de las moléculas en el agua. Efecto de los Puentes de Hidrógeno en la Solubilidad

179. 21 Exploración de los Enlaces Químicos Comparación de Puentes de Hidrógeno con Otros Enlaces Compartición de electrones: En un enlace covalente, los electrones se comparten entre dos átomos. Fuerza de enlace: Los enlaces covalentes son más fuertes que los puentes de hidrógeno, lo que les permite formar estructuras más estables y duraderas. Enlaces Covalentes Más fuerte que las fuerzas de Van der Waals: El puente de hidrógeno es más fuerte que las fuerzas de dispersión, pero más débil que los enlaces covalentes o iónicos. Diferente de los enlaces covalentes: En un puente de hidrógeno, no hay un intercambio de electrones; es una interacción entre moléculas separadas. Puentes de Hidrógeno

180. 22 Exploración de los Enlaces Químicos Resumen de Enlaces Químicos Interacciones que ocurren entre moléculas, como en el agua y el amoníaco (NH₃), responsables de propiedades únicas como el alto punto de ebullición y la solubilidad de diversas sustancias. Puentes de Hidrógeno Los enlaces covalentes pueden ser no polares, donde los electrones se comparten equitativamente, o polares, donde hay una distribución desigual de electrones, como en el agua (H₂O). Enlaces Covalentes Polares y No Polares Se establece entre átomos de metales, creando una 'nube de electrones' que se desplaza libremente, lo que permite propiedades como la conductividad eléctrica en el cobre (Cu). Enlace Metálico Se forma cuando dos átomos comparten electrones para completar su octeto, como en la molécula de oxígeno (O₂), donde se comparten dos electrones. Enlace Covalente Ocurre cuando un átomo cede electrones a otro, generando iones con cargas opuestas que se atraen entre sí, como en el cloruro de sodio (NaCl). Enlace Iónico

181. / 23 Exploración de los Enlaces Químicos Aplicaciones de los Enlaces Iónicos Los enlaces iónicos contribuyen a la formación de materiales como el cemento. Proporcionan resistencia y durabilidad a estructuras. Materiales de Construcción Los compuestos iónicos son esenciales en la fabricación de baterías. Facilitan la conducción de electricidad en estado fundido o disuelto. Electrólitos en Baterías Utilizada como condimento y conservante en alimentos. Su solubilidad en agua permite su uso en soluciones salinas. Sal de Cocina (Cloruro de Sodio - NaCl)

182. / Aplicaciones de los Enlaces Covalentes Exploración de los Enlaces Químicos 24 Los enlaces covalentes son esenciales en la estructura de biomoléculas como proteínas y ácidos nucleicos, que son cruciales para la vida y las funciones celulares. Biomoléculas y Funciones Biológicas La solubilidad de muchos compuestos en agua depende de la polaridad de los enlaces covalentes, lo que permite la disolución de sales y azúcares en soluciones acuosas. Solubilidad de Sustancias Los enlaces covalentes contribuyen a las propiedades de materiales como el vidrio y la cerámica, que son utilizados en la construcción y en la fabricación de utensilios. Materiales de Construcción La investigación en enlaces covalentes impulsa el desarrollo de nuevas tecnologías, como la nanotecnología y los materiales avanzados, que tienen aplicaciones en electrónica y medicina. Desarrollo de Nuevas Tecnologías Los enlaces covalentes son fundamentales en la formación de compuestos químicos utilizados en la fabricación de plásticos, medicamentos y productos químicos industriales. Compuestos Químicos en la Industria

183. / 25 Exploración de los Enlaces Químicos Aplicaciones de los Enlaces Metálicos Los metales presentan altos puntos de fusión y ebullición, lo que los hace adecuados para aplicaciones en condiciones extremas. Ejemplo: Utilización de metales en la construcción de estructuras que deben soportar altas temperaturas. Alta Estabilidad Térmica Los metales son maleables y dúctiles gracias a la naturaleza de los enlaces metálicos, lo que les permite ser moldeados y estirados sin romperse. Aplicaciones: Fabricación de láminas de metal y alambres. Propiedades Mecánicas de los Metales Los enlaces metálicos permiten que los electrones se desplacen libremente, lo que resulta en buenos conductores de electricidad y calor. Ejemplo: El cobre (Cu) es ampliamente utilizado en cables eléctricos debido a su alta conductividad. Conducción de Electricidad y Calor

184. / Exploración de los Enlaces Químicos Factores que Afectan la Fuerza de los Enlaces Químicos 26 Factores como la temperatura y la presión pueden afectar la fuerza de los enlaces. A temperaturas más altas, la energía cinética de las moléculas aumenta, lo que puede debilitar los enlaces. Condiciones Ambientales La naturaleza del enlace (iónico, covalente o metálico) determina la fuerza del enlace. Los enlaces iónicos son generalmente más fuertes que los covalentes, mientras que los enlaces metálicos presentan características únicas debido a la 'nube de electrones'. Tipo de Enlace El tamaño de los átomos afecta la distancia entre los núcleos en un enlace. Un radio atómico más pequeño puede llevar a una mayor atracción entre los núcleos y los electrones compartidos o transferidos. Radio Atómico La diferencia de electronegatividad entre los átomos influye en la polaridad de los enlaces. En los enlaces covalentes polares, una mayor diferencia de electronegatividad resulta en una distribución desigual de electrones. Electronegatividad

185. / Exploración de los Enlaces Químicos 27 Importancia de los Enlaces Químicos en la Química Orgánica Los enlaces químicos, como los puentes de hidrógeno, son esenciales en la química orgánica para la estabilidad y función de biomoléculas, como proteínas y ácidos nucleicos. Estas interacciones permiten la formación de estructuras tridimensionales necesarias para la actividad biológica, como la doble hélice del ADN. Interacciones Biológicas La naturaleza de los enlaces químicos determina la reactividad de los compuestos orgánicos, influyendo en cómo interactúan con otros reactivos. Por ejemplo, los enlaces covalentes polares pueden facilitar reacciones de adición, mientras que los enlaces iónicos pueden participar en reacciones de transferencia de electrones. Reactividad Química Los enlaces químicos son fundamentales para la formación de estructuras complejas en compuestos orgánicos, permitiendo la creación de moléculas con propiedades específicas. La formación de enlaces covalentes entre átomos de carbono y otros elementos (como hidrógeno, oxígeno y nitrógeno) da lugar a una variedad de estructuras, desde cadenas lineales hasta anillos. Estructura de los Compuestos Orgánicos

186. / 01 02 03 05 04 28 Exploración de los Enlaces Químicos Enlaces Químicos y Propiedades de los Materiales Fuerza relativa: Los puentes de hidrógeno son más fuertes que las fuerzas de Van der Waals, pero más débiles que los enlaces covalentes o iónicos. Diferencias en la interacción: Los enlaces covalentes implican el intercambio de electrones, mientras que los puentes de hidrógeno son interacciones entre moléculas separadas. Comparación de Enlaces Importancia en el agua: Contribuyen a propiedades únicas como el alto punto de ebullición y la alta tensión superficial. Rol en biomoléculas: Esenciales para la estructura y estabilidad de proteínas y ácidos nucleicos. Puentes de Hidrógeno Mar de electrones: Los electrones de valencia se deslocalizan y se mueven libremente entre los átomos de metal. Propiedades: Buenos conductores de electricidad y calor, maleables y dúctiles, con altos puntos de fusión y ebullición. Enlace Metálico Compartición de electrones: Los átomos comparten pares de electrones, formando moléculas. Propiedades: Muchos compuestos son líquidos o gases a temperatura ambiente; la solubilidad depende de la polaridad. Enlace Covalente Formación de iones: El átomo que pierde electrones se convierte en un catión (carga positiva), mientras que el átomo que recibe los electrones se convierte en un anión (carga negativa). Propiedades: Altos puntos de fusión y ebullición, solubilidad en agua y conductividad eléctrica en estado fundido o disuelto. Enlace Iónico

187. / Exploración de los Enlaces Químicos 29 Historia del Estudio de los Enlaces Químicos Avance en la teoría del orbital molecular (TOM). Explicación de la formación de orbitales moleculares a partir de orbitales atómicos. 1950 Introducción de la teoría del enlace de valencia (TEV). Descripción de cómo los átomos se enlazan mediante la combinación y el solapamiento de orbitales atómicos. 1900 Desarrollo de la teoría de enlaces químicos. Comienzo a entender la importancia de la compartición y transferencia de electrones entre átomos. Siglo XIX

188. / 30 Exploración de los Enlaces Químicos Futuro de la Investigación en Enlaces Químicos Futuro de la Investigación en Enlaces Químicos Avances en la Teoría del Enlace Estudio de los Puentes de Hidrógeno Nuevas Aplicaciones en Química de Materiales Impacto en la Solubilidad y Reacciones Químicas

189. Explorando los Principios, Tipos y Teorías de las Reacciones Químicas Fundamentos de las Reacciones Químicas

190. 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 Introducción a las Reacciones Químicas Elementos de una Reacción Química Ejemplo de Ecuación Química Balanceada Reacción de Síntesis o Formación Reacción de Descomposición Reacción de Desplazamiento Simple Reacción de Desplazamiento Doble Reacciones de Combustión Reacciones Ácido-Base Factores que Afectan la Velocidad de Reacción Concepto de Mol y Masa Molar Características de Ácidos Características de Bases Índice

191. 14 15 16 17 18 19 20 Teoría Ácido-Base de Brønsted-Lowry Teoría Ácido-Base de Lewis Número de Oxidación Ejemplo de Número de Oxidación en CO₂ Conclusión sobre Reacciones Químicas Comparación entre Reacciones de Síntesis y Descompo… Comparación entre Teorías Ácido-Base de Brønsted-Lo… Índice

192. / 1 Fundamentos de las Reacciones Químicas Introducción a las Reacciones Químicas Introducción a las Reacciones Químicas Definición de Reacciones Químicas: Una reacción química es un proceso en el que una o más sustancias iniciales, llamadas reactivos, se transforman en otras sustancias, llamadas productos, mediante la reorganización de los átomos y la formación o ruptura de enlaces químicos. Importancia en Procesos Naturales y Tecnológicos: Las reacciones químicas son fundamentales en todos los procesos naturales y tecnológicos, desde la respiración celular hasta la fabricación de productos industriales.

193. / Fundamentos de las Reacciones Químicas Elementos de una Reacción Química 2 Es la representación simbólica de una reacción química. Los reactivos se escriben a la izquierda y los productos a la derecha, separados por una flecha. Ecuación química Se deben cumplir ciertas condiciones para que la reacción ocurra. Incluyen temperatura, presión, catalizadores y disolventes. Condiciones de la reacción Son las sustancias que se generan como resultado de la reacción. Están ubicadas al final de la ecuación química. Productos Son las sustancias que se consumen al comenzar la reacción. Están ubicadas al principio de la ecuación química. Reactivos

194. 3 Fundamentos de las Reacciones Químicas Ejemplo de Ecuación Química Balanceada 2H_2 + O_2 → 2H_2O Ecuación Balanceada

195. / Fundamentos de las Reacciones Químicas Reacción de Síntesis o Formación 4 La formación de agua a partir de hidrógeno y oxígeno: 2H_2 + O_2 → 2H_2O Ejemplo Definición: Dos o más reactivos se combinan para formar un solo producto. Reacción de Síntesis o Formación

196. / 5 Fundamentos de las Reacciones Químicas Reacción de Descomposición Reacción de Descomposición Definición: Un solo reactivo se descompone en dos o más productos. Ejemplo: La descomposición del peróxido de hidrógeno (H₂O₂) en agua (H₂O) y oxígeno (O₂).

197. / Fundamentos de las Reacciones Químicas 6 Reacción de Desplazamiento Simple A + BC → AC + B Ecuación Química El zinc (Zn) reacciona con el ácido clorhídrico (HCl) para producir cloruro de zinc (ZnCl₂) y liberar hidrógeno (H₂). Ejemplo Un elemento reemplaza a otro en un compuesto. Definición

198. / 7 Fundamentos de las Reacciones Químicas Reacción de Desplazamiento Doble Reacción de Desplazamiento Doble Definición: Dos compuestos intercambian cationes o aniones para formar dos nuevos compuestos. Ejemplo: Reacción entre el cloruro de bario (BaCl₂) y el sulfato de sodio (Na₂SO₄) para formar sulfato de bario (BaSO₄) y cloruro de sodio (NaCl).

199. / Fundamentos de las Reacciones Químicas Reacciones de Combustión 8 La combustión de metano (CH₄) en oxígeno produce dióxido de carbono (CO₂) y agua (H₂O). Ejemplo de Reacción de Combustión Se produce una reacción de un compuesto con oxígeno, liberando energía en forma de calor y, en algunos casos, luz. Definición de Reacciones de Combustión

200. / 9 Fundamentos de las Reacciones Químicas Reacciones Ácido-Base Reacciones Ácido-Base Definición: Involucran la transferencia de protones (H⁺) entre un ácido y una base. Ejemplo: Neutralización del ácido clorhídrico (HCl) con el hidróxido de sodio (NaOH) para formar agua y cloruro de sodio (NaCl).

201. 10 Fundamentos de las Reacciones Químicas Factores que Afectan la Velocidad de Reacción Los catalizadores son sustancias que aceleran la reacción sin consumirse en el proceso. Actúan proporcionando un camino alternativo para la reacción con menor energía de activación. Catalizadores Un mayor área de superficie de los reactivos (por ejemplo, en polvo en lugar de un sólido macroscópico) facilita las colisiones entre las moléculas y, por tanto, aumenta la velocidad de reacción. Superficie de contacto Al aumentar la temperatura, las moléculas se mueven más rápido, lo que aumenta la frecuencia y la energía de las colisiones entre las partículas, acelerando la reacción. Temperatura A mayor concentración de reactivos, mayor será la probabilidad de que las partículas colisionen y reaccionen, lo que aumenta la velocidad de reacción. Concentración de los reactivos

202. / Fundamentos de las Reacciones Químicas Concepto de Mol y Masa Molar 11 Es la masa de un mol de una sustancia, expresada en gramos por mol (g/mol). Ejemplo: La masa molar del agua (H₂O) es: 2(1.008 g/mol) + 16.00 g/mol = 18.016 g/mol. Masa Molar Unidad fundamental en la química que se utiliza para contar entidades elementales (átomos, moléculas, iones, etc.). Un mol de cualquier sustancia contiene siempre el mismo número de entidades: el número de Avogadro (6.022 × 10²³). Mol

203. / 12 Fundamentos de las Reacciones Químicas Características de Ácidos Liberan iones H⁺ en solución acuosa Ejemplos: Ácido clorhídrico (HCl), ácido sulfúrico (H₂SO₄), ácido acético (CH₃COOH) Liberación de iones H⁺ Cambian el color del indicador de pH (por ejemplo, el tornasol rojo) Cambio de color en indicadores Sabor ácido (como el vinagre) Sabor

204. / Fundamentos de las Reacciones Químicas Características de Bases 13 Liberan iones OH⁻ en solución acuosa. Ejemplos: Hidróxido de sodio (NaOH), hidróxido de potasio (KOH), amoníaco (NH₃). Comportamiento Químico Sabor amargo y textura resbaladiza (como el jabón). Cambian el color del indicador de pH (por ejemplo, el tornasol azul). Propiedades Físicas

205. 14 Fundamentos de las Reacciones Químicas Teoría Ácido-Base de Brønsted-Lowry Neutralización: Un ácido reacciona con una base para formar agua y una sal. Ejemplo: La neutralización del ácido clorhídrico (HCl) con hidróxido de sodio (NaOH). Ejemplos de Reacciones La teoría se centra en la transferencia de protones entre ácidos y bases. Este proceso es fundamental en las reacciones ácido-base. Transferencia de Protones Un ácido es una sustancia que cede protones (H⁺). Una base es una sustancia que acepta protones. Definición de Ácidos y Bases

206. 15 Fundamentos de las Reacciones Químicas Teoría Ácido-Base de Lewis Proporciona una comprensión más amplia de las interacciones químicas. Permite clasificar reacciones que no se ajustan a las definiciones tradicionales de ácidos y bases. Importancia de la Teoría Un ácido es una sustancia que acepta un par de electrones. Una base es una sustancia que dona un par de electrones. Definición de Ácidos y Bases

207. / 16 Fundamentos de las Reacciones Químicas Número de Oxidación En el dióxido de carbono (CO₂), el carbono tiene un número de oxidación de +4 y el oxígeno tiene un número de oxidación de -2, lo que da una suma de 0 para la molécula neutral. Ejemplo El número de oxidación del hidrógeno es +1, excepto en los hidruros donde es -1. El número de oxidación del oxígeno es -2, excepto en los peróxidos donde es -1. El número de oxidación de los metales alcalinos es +1 y el de los metales alcalinotérreos es +2. La suma de los números de oxidación en un compuesto es igual a la carga total del compuesto. Reglas básicas para asignar números de oxidación Definición El número de oxidación es una propiedad de los átomos en una molécula que indica el número de electrones que un átomo pierde, gana o comparte al formar un enlace con otro átomo. Número de Oxidación

208. / 17 Fundamentos de las Reacciones Químicas Ejemplo de Número de Oxidación en CO₂ Ejemplo de Número de Oxidación en CO₂ Cálculo del número de oxidación Carbono: +4 Oxígeno: -2 Suma total de números de oxidación Total: 0 (para la molécula neutral)

209. 18 Fundamentos de las Reacciones Químicas Conclusión sobre Reacciones Químicas Los ácidos y bases son compuestos que tienen la capacidad de ceder o aceptar protones (H⁺), y tienen diversas características que los distinguen. Ácidos y Bases La masa molar es la masa de un mol de una sustancia, expresada en gramos por mol (g/mol), calculada sumando las masas atómicas de todos los elementos que la componen. Masa Molar El mol es una unidad fundamental en la química que se utiliza para contar entidades elementales, conteniendo siempre el mismo número de entidades: el número de Avogadro (6.022 × 10²³). Concepto de Mol La velocidad de reacción es la rapidez con la que los reactivos se transforman en productos y puede variar según varios factores. Velocidad de Reacción Las reacciones químicas son transformaciones esenciales en la química, que pueden clasificarse según el tipo de cambio que ocurre. Importancia de las Reacciones Químicas

210. 19 Fundamentos de las Reacciones Químicas Comparación entre Reacciones de Síntesis y Descomposición Un solo reactivo se descompone en dos o más productos. Ejemplo: La descomposición del peróxido de hidrógeno (H₂O₂) en agua y oxígeno. Reacciones de Descomposición Dos o más reactivos se combinan para formar un solo producto. Ejemplo: La formación de agua a partir de hidrógeno y oxígeno. Reacciones de Síntesis

211. 20 Fundamentos de las Reacciones Químicas Comparación entre Teorías Ácido-Base de Brønsted-Lowry y Lewis Un ácido es una sustancia que acepta un par de electrones. Una base es una sustancia que dona un par de electrones. Teoría de Lewis Un ácido es una sustancia que cede protones (H⁺). Una base es una sustancia que acepta protones. Teoría de Brønsted-Lowry