Copy of Quimica I

Objetivo del curso

• Conocerá y construirá modelos atómicos.
• Reconocerá la diversidad de la composición de la materia y de los distintos enlaces, los cuales generan variados compuestos químicos en la naturaleza.
• Distinguirá las diferencias entre las propiedades de los compuestos inorgánicos, organizará, características y nomenclatura.
• Identificará el impacto de los compuestos inorgánicos en la salud, en la alimentación, en la industria.

Es responsabilidad de los estudiantes:

1.Aceptar de buen agrado la ayuda y las indicaciones.

2.Mantener una actitud positiva, dialogante y comunicativa en el trabajo.

3.Conocer y desarrollar las actividades requeridas en cada una de las secuencias, de acuerdo con las especificaciones que se enuncian.

4.Traer el contrato escolar en su libreta en un lugar visible.

5.En caso de que el alumno llegue cuando se está realizando el pase de lista, deberá esperar a que esta finalice y se le contará como retardo.

6.El alumno que acumule 3 retardos se contará como 1 inasistencia.

7.Aplica las normas especificadas en el Reglamento General.

8.Respeto mutuo entre compañeros y maestro, en caso contrario se contara para la evaluación de actitud.

9.Asistir puntualmente a clase.

10.Asistir más del 80% de sus clases de lo contrario perderá el derecho a examen por faltas injustificadas.

11.Tiene un margen de 3 días hábiles para entregar el justificante por falta.

12.Contar con el material que se requiera por parte de Dirección General y propio de la materia de Química tales como:

•Tabla Periódica.

•Lápiz, Pluma, Lápices de Colores, Sacapuntas, Goma para borrar, Pegamento, Tijeras, Cinta adhesiva, plumones de colores, calculadora.

•Libreta

•Material fotocopiable que le hará llegar la maestra.

•Materiales diversos para el diseño de actividades durante el semestre.

•Materiales diversos para realizar prácticas según considere el docente.

13. Comunicar cualquier inquietud durante el desarrollo del parcial al docente de la materia quien es la persona apropiada para aclarar sus dudas e inquietudes respecto a la misma.

14.Respetar los plazos establecidos para la realización de actividades, en tiempo y en forma.

15.Mantener la comunicación entre los compañeros de equipo y con el docente a cargo de la materia como titular de la misma.

16.Para el trabajo en equipo se deberán seguir las normas establecidas por el docente, en caso contrario se anulará la actividad que se desarrolle.

17.No realizar tareas y/o actividades de otra asignatura, en caso contrario se contara como puntuación negativa para la evaluación de actitud.

18.Entregar en tiempo y forma los trabajos, en caso contrario no tendrán valor curricular.

19.Realizar sus tareas de acuerdo a las especificaciones que se presenten en el desarrollo de la misma de acuerdo a la rúbrica establecida, en caso de cualquier duda aclararla previo a la entrega de la misma.

20.Organizar las tareas del equipo para la realización del proyecto y las demás actividades solicitadas.

21.Presentar el portafolio de evidencias de acuerdo a las fechas establecidas para la revisión del mismo.

22.El alumno se compromete a contestar con honestidad y profesionalismo la autoevaluación y coevaluación

Reglas disciplinarias:

1.Solo una persona puede salir por sesión.

2.Pedir permiso para la ENTRADA y SALIDA del aula.

3.No se permitirá la entrada a los alumnos que NO cumplan con las condiciones de higiene que la carrera exige. (Pelo corto, uñas cortas y limpias).

4.Portar el uniforme completo.

5.Se prohíbe el uso de celular, lap tops, reproductores de música, iPod, en el aula, en caso de portar algún objeto de este tipo se recogerá al alumno y se entregara al finalizar el ciclo escolar, sin excepción.

6.Se prohíbe el uso de percing dentro del aula, en caso de portar alguno se le retirara al alumno y en ningún momento se le será devuelto.

7.No se permiten alimentos dentro del aula.

8.Mantener el salón en completa limpieza.

9.En caso de ser necesario se mandará llamar a sus padres o tutores (indisciplina, bajo rendimiento, etc.)

Criterios de evaluación

Química I

1. Composicion de la materia

1.1. Clasificacion de la materia

1.2. Antecedentes del átomo

2. Enlaces Químicos

2.1. Enlaces interatomicos

2.2. Enlaces moleculares

3. Nomenclatura y obtención de compuestos inorgánicos

3.1. Compuestos binarios

3.2. Compuestos ternarios

3.3. Compuestos cuaternatios

Clasificación de la Materia

1.1. Conceptos Generales sobre Materia y Energía

1.2. Tipos de Energía (Cinética, potencial, solar, eólica, mecánica, hidráulica, calorífica, sonora, geotérmica, térmica y por biomasa)

1.3 Propiedades de la Materia (Propiedades físicas y Químicas)

1.4 Estados y cambios de agregación de la materia (sólido, líquido, gaseoso y plasma; cambios: Fusión, condensación, evaporación, solidificación, sublimación, deposición.

1.5 Técnicas de Separación de la Materia (Filtración, decantación, centrifugación, cristalización, destilación, sublimación, cromatografía de gases, evaporación

Antecedentes del átomo

2.1 - Modelos atómicos (Demócrito ,Dalton, Thompson, Rutherfor, Bohr,Sommerfiel,Schroedinger).

2.2. . conceptos generales del átomo

2.2.1. Átomo

2.2.2.- partículas subatómicas

2.2.3. Iones

2.2.4. cationes

2.2.5. anión

2.2.6. Isotopos

2.3.Mecánica cuántica

2.3.1. Números cuánticos

2.3.2. Configuración electrónica

2.3.3. Configuración por kernel

2.3.4. Diagrama energético

El conjunto de todos los seres y hechos que nos rodean forman lo que llamanos naturaleza; estos hechos que observamos a nuestro alrededor no se dan aislados y contribuyen al campo de estudio de ciencias que se relacionan entre sí. Estas ciencias reciben el nombre de Ciencias Naturales y son principalmente: biología, física, química y astronomía.

La química es, pues, una ciencia natural.

Podemos definir a la química como la ciencia que estudia la materia, su estructura íntima, sus cambios, sus relaciones con la energía, las leyes que rigen esos cambios y esas relaciones.

Ventajas de la química

Gracias a la aplicación científica de la química se han obtenido millares de sustancias que el hombre ha creado para su bienestar: ayuda poderosamente a nuestro sustento el fabricar abonos artificales y productos químicos que incrementan la calidad y cantidad de los alimentos, así como su conservación y utilización; contribuyen a nuestro vestido y proporcionar fibras artificiales que sustituyen la demanda de fibras vegetales y animales, favorece nuestra salud el suministrar drogas y medicamentos que, como las vitaminas y hormonas, quinina, sulfamidas, penicilina, anestésicos y desinfectantes, salvan y prolongan la vida al combatir y alejar enfermedades, al facilitarnos materiales de construcción, comunicación, transporte y la fabricación de numerosísimos productos que utilizamos diariamente.

Video "Las Aportaciones de la Química"

Composición de la materia

Conceptos generales sobre materia y energia

Para nosotros, materia es todo aquello que constituye los cuerpos; es la base del Universo, ocupa un espacio, tiene masa y energía. La materia se presenta en forma muy diversa, pero toda ella tiene la misma estructura química: esta formada por átomos y moléculas.

La energía, se define pues, como la capacidad para realizar un trabajo.

Desde la óptica de la física clásica, la energía se puede estudiar en sus dos principales manifestaciones: cinética (Ec) y potencial (Ep), aun y cuando tenemos diferentes manifestaciones, como:

Energía Cinética

Es aquella que poseen los cuerpos en movimiento, o bien, es la energía de una partícula en virtud de su velocidad. Su expresión matemática es:

Un experimento mental…

Imagina un vehículo que viene hacia ti con cierta velocidad ¿En que

caso te daría más miedo, si es un coche que va despacio o si es un camión que

va deprisa?

Casi seguro que el camión te da más miedo ¿no? ¿Sabes por qué? Pues

porque tiene más energía cinética.

Ejemplos:

Energía Potencial

Es la que tiene una partícula debido a su posición dentro de un campo de fuerzas eléctrica, magnética o gravitacional. Su formula es:

Es aquella que se encuentra almacenada en un cuerpo en vitud de su posición con respecto a otros cuerpos, es la energía disponible para efectuar un trabajo en un momento dado.

Ejemplo: si tenemos el agua almacenada en una presa tiene energía potencial, y en el momento en que se abra la compuerta la energía potencial se transformará en energía cinética conforme el agua va cayendo.

Cuando un nadador se arroja de un trampolín, su energía potencial se transforma en cinética, lo mismo ocurre con el resorte de un reloj, el cual tiene energía potencial acumulada que gradualmente se convertirá en el movimiento de las agujas.

Ejemplos:

Un experimento mental…

Imagina que debajo de un balcón esta estacionado un coche.

Si una de las macetas se cayera desde el balcón sobre el techo del

coche ¿cómo de grande sería “el hoyo” que le haría?

Casi con toda seguridad has acertado: cuanto más grande sea la maceta

(cuanto más pese) y cuanto más alto esté el balcón ¿no?

Energía

solar

O conocida también como luminosa, ya que sin la luz no sería posible el fenómeno de la visión.

La luz es un tipo de radiación electromagnética que presenta fenómenos de onda como la fracción y la interferencia. Com o partícula, la luz ejerce presión y este comportamiento se demuestra por el efecto fotoeléctrico.

Energía eólica

Es la energía del viento, y fue utilizada desde tiempos remotos para aplicaciones muy diversas: molino de viento, para moler los gramos y convertirlos en harino y en el bombeo de agua en los sembradios.

El inconveniente de esta fuente de energía proviene de la irregularidad del viento en cuanto a fuerza y dirección. Además, plantea el difícil problema de almacenamiento.

En Suecia, se realiza una producción masiva de electricidad en forma de una cadena costera de grandes aerogeneradores acoplados al bombeo de agua de los lagos, con el fin de resolver el problema del almacenamiento.

Energía mecánica

la energía mecánica es la suma de la energía

cinética y la energía potencial.

La energía mecánica se presenta en forma de:

· Energía Potencial gravitatoria

· Energía Cinética

· Principio de conservación de la energía mecánica

En los procesos industriales que requieren el trabajo del ser humano, como en las líneas de ensamble semiautomáticos en que una parte del trabajo la realizar una máquina (impulsada por un tipo de energía diferente a la mecánica como por ejemplo la que produce un motor eléctrico que mueve mecanismos mecánicos pero su fuente de energía no es mecánica sino eléctrica), y la otra parte necesariamente para algunos procesos debe ser manual

Ejemplo:

Energía hidráulica

Se denomina así a la energía que se obtiene a partir del agua, y es una fuente de energía renovable, ya que el agua circula por la hidrosfera, movida por la energía que recibimos del Sol.

Energía calorífica

La energía calorifica es una de las más importantes, no sólo porque los demás tipos puedan transformarse y ser medibles como calor, sino porque es de gran trascendencia en las reacciones químicas.

El calor se mide en calorías, kilocalorías y BTU (British Thermal Unit) y también en otras unidades equivalentes (KJ).

El calor es un tipo de manifestación de energía electromagnética que está en función de la suma de la energía cinética de las partículas.

Energia sonora

La energía sonora (o energía acústica) es la energía que transmiten o transportan las ondas sonoras.

Procede de la energía vibracional del foco sonoro y se propaga a las partículas del medio que atraviesan en forma de energía cinética (movimiento de las partículas), y de energía potencial (cambios de presión producidos en dicho medio,o presión sonora).

Al irse propagando el sonido a través del medio, la energía se transmite a la velocidad de la onda, pero una parte de la energía sonora se disipa en forma de energía térmica.

La energía acústica suele tener valores absolutos bajos, y su unidad de medida es el julio (J). Aunque puede calcularse a partir de otras magnitudes como la intensidad sonora, también se pueden calcular otras magnitudes relacionadas,como la densidad o el flujo de energía acústica

Energía geotérmica

La Energía geotérmica es aquella energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra.

El término "geotérmico" viene del griego geo (Tierra), y thermos (calor); literalmente "calor de la Tierra".

Este calor interno calienta hasta las capas de agua más profundas: al ascender, el agua caliente o el vapor producen manifestaciones, como los géiseres o las fuentes termales, utilizadas para calefacción desde la época de los romanos. Hoy en día, los progresos en los métodos de perforación y bombeo permiten explotar la energía geotérmica en numerosos lugares del mundo. La Tierra posee una importante actividad geológica.

Esta es la responsable de la topografía actual de nuestro mundo, desde la configuración de tierras altas y bajas (continentes y lechos de océanos) hasta la formación de montañas. Las manifestaciones más instantáneas de esta actividad son el vulcanismo y los fenómenos sísmicos.

Energía térmica

Se conoce como energía térmica a aquella energía liberada en forma de calor, es decir, pasa de un cuerpo más caliente a otro que presenta una temperatura menor. Puede ser transformada tanto en energía eléctrica como en energía mecánica.

Este tipo de energía puede ser obtenida a partir de diferentes situaciones o circunstancias como ser…de la naturaleza, del sol, a partir de de una reacción exotérmica, tal es el caso de la combustión de algún tipo de combustible.

Otra manera de obtener energía térmica es mediante una reacción nuclear, ya sea de fisión (cuando la reacción nuclear tiene lugar en el núcleo atómico) o de fusión (varios núcleos atómicos que presentan una carga similar se unen para dar lugar a un núcleo mucho más pesado; está acompañado de la liberación de una gran cantidad de energía).

Energía por biomasa

La biomasa es toda la materia orgánica que existe en la naturaleza (árboles, arbustos, algas marinas, desechos agrícolas, animales, estiercol, etc), y es susceptible de transformarse en energía por medio de una fermentación anaerobia (ausencia de aire) y en un recipiente cerrado, llamado biodigestor.

A partir de la biomasa se generan combustibles sólidos, gaseosos y líquidos para producir vapor, electricidad y gases.

Las propiedades de la materia son las características que la identifican, es decir, las diversas formas como son percibidas por nuestros sentidos; por ejemplo, color, olor, densidad, estado de agregación molecular, punto de fusión, punto de ebullición, etc.

La materia se diferencia por sus propiedades, y estas pueden ser de dos tipos:

Propiedades generales:

Son aquellas comunes a todo tipo de materia, sin importar su clase:

a) Extensión: los limites de la materia

b) Volumen: Espacio que ocupa un cuerpo

c) Masa: Es lo que constituye la materia y siempre es constante

d) Peso: Es la medida de fuerza con la que un cuerpo es atraído por la acción de la gravedad, varia con la fuerza del campo gravitacional.

e) Inercia: Es la tendencia que tienen los cuerpos a conservar su estado de reposo o de movimiento, mientras no haya una fuerza extraña que se los modifique.

f) Porosidad: La materia es discontinua, esta formada por pequeñas unidades llamadas moléculas que están separadas por espacios mas o menos grandes llamados poros o espacios intermoleculares.

g) Divisibilidad: La materia es susceptible de dividirse. Esta propiedad es consecuencia de la porosidad.

h) Impenetrabilidad: El espacio ocupado por un cuerpo no puede ser ocupado por otro al mismo tiempo.

Propiedades especificas de la materia

Se les llama tambien propiedades particulares que diferencian las distintas clases de sustancias o grupos de ellas. Se clasifician en:

Propiedades Físicas

Las propiedades físicas se pueden medir sin cambiar o sin provocar un cambio en su composición química

Estas propiedades incluyen estados de agregación, color, olor, sabor, textura, densidad, solubilidad, punto de fusión, punto de ebullición y dureza.

Propiedades Químicas

Es la que solo puede ser observada mediante la alteración de la composición química de la sustancia: dicha alteración consiste en un cambio de la identidad de la sustancia, que se convierte en otra u otras sustancias diferentes.

Combustión

hidrólisis

Estados y cambios de

agregación de la materia

La materia se presenta en la naturaleza bajo distintas formas que se conocen como estados de agregación.

Históricamente los estados de agregación de la materia son tres:

sólido, liquido y gas.

Algunos científicos estudiando el comportamiento de la materia en condiciones extraordinarias, muy altas presiones y temperaturas han encontrado comportamientos anómalos que les permitieron postular la existencia de otros estados de agregación, como el plasma

El plasma es un gas compuesto por partículas cargadas y neutras que conduce la corriente eléctrica y solo se presenta en los rayos del sol y en los rayos.

El estado gaseoso se caracteriza porque la materia en este estado ocupa todo el volumen que la contiene al igual que toma la forma del recipiente, se requiere poca energía para cambiar el volumen de un gas por compresión o expansión, y su velocidad de difusión es muy alta.

Los líquidos tienen volumen propio pero adoptan la forma del recipiente que los contiene; la movilidad y las fuerzas de cohesión de sus partículas son intermedias.

Los solidos poseen un volumen propio y forma determinada; la movilidad de las partículas que las constituye es casi nula y presentan gran cohesión.

Cambios de estado

Un aspecto de la materia que nos es familiar y es de gran interés son sus cambios de estado.

Estos cambios de estado de la materia son de tipo físico y no implican la creación de nuevas sustancias, debido a la alteración de su composición; por ejemplo:

Vaporización: Pasar de un liquido al estado gaseoso.

Cristalización: Pasar del estado gaseoso al solido sin pasar por el estado liquido.

Fusión: Pasar del estado solido al liquido.

Solidificación: Pasar del liquido al solido.

Sublimación: Pasar del estado solido al gaseoso sin pasar por el estado liquido.

Condensación: Pasar del estado gaseoso al liquido.

Técnicas de separación de la materia

En nuestra vida cotidiana frecuentemente puede surgir la necesidad de separar los componentes de una mezcla por diversas razones: conocer sus constituyentes, todos o alguno, mejorar su composición para hacer las efectiva, etc.

La separación de las mezclas puede basarse en el equilibrio de fases. Algunas mezclas contiene sustancias en diferentes estados de agregación, por ejemplo, sólido-líquido, líquido-vapor, sólido-vapor, y en cada caso se explican métodos de separación diferentes.

Algunas técnicas que se pueden emplear son:

Decantación

Este método se utiliza para separar un sólido de grano grueso e insoluble, de un líquido.

Consiste en verter el líquido después que el sólido ha sedimentado. Este método también se aplica en la separación de dos líquidos no miscibles y de diferente densidad, utilizando un embudo de separación.

Ejemplos:

Agua y barro. Agua y aceite. Agua y sal. Refresco y piedras.

Filtración

Se utiliza también para separar líquidos de sólidos, pero cuando las partículas de sólido son muy pequeñas.

En este caso lo que se hace es utilizar un filtro y por él se hace pasar toda la mezcla de tal forma que solamente el liquido lo atraviese.

Ejemplos:

Agua + talco, estos procesos se realizan comúnmente en el laboratorio.

Evaporación

Es el método en el cual se separa un sólido disuelto en un líquido por un incremento de la temperatura hasta que el líquido hierve o ebulle y pasa al estado de vapor, quedando el sólido como residuo en forma de polvo seco.

El líquido puede o no recuperarse. El método también se emplea para concentrar sólidos en una solución, al eliminar parte del líquido o solvente. La operación se lleva a cabo en un crisol a nivel de laboratorio.

Cromatografìa

Este método consiste en separar mezclas de gases o de líquidos haciéndolas pasar a través de un medio poroso adecuado, con ayuda de solventes. El equipo para tal operación puede ser tan simple como una columna rellena, un papel o una placa que contenga el medio poroso, o un equipo más complejo, como un cromatógrafo.

Por este proceso se separan y analizan mezclas de aire, productos extraídos de plantas, animales, etc., o bien, como tintas, lápices labiales, etc. Un ejemplo simple de este tipo de separación puede realizarse con un gis y agua.

En la parte media del gis se hace una marca con tinta (plumón), y luego se sumerge el gis en agua sin que ésta llegue a la marca. El medio es el gis y el solvente el agua. Después de un tiempo se verán los componentes de la tinta separarse.

Destilación

Es el método mas frecuente e importante para la purificación de líquidos. Se utiliza en la separación de un liquido de impurezas no volátiles y, cuando es posible, en la separación de dos o mas líquidos.

Es el proceso que consiste en calentar un líquido hasta que sus componentes más volátiles pasan a la fase de vapor y, a continuación, enfriar el vapor para recuperar dichos componentes en forma líquida por medio de la condensación. El objetivo principal de la destilación es separar una mezcla de varios componentes aprovechando sus distintas volatilidades, o bien separar los materiales volátiles de los no volátiles.

Se pueden distinguir tres tipos principales de destilación: sencilla, fraccionada y al vacío.

Cristalización

Esta técnica de separación de líquidos y solidos se basa en que hay sustancias que se disuelven mejor en caliente que en frío. Consiste en enfriar la mezcla hasta que se formen pequeños cristales en el fondo del recipiente. A continuación se filtra y se separa.

Ejemplos:

Este paso u operación es necesaria para cualquier producto químico que se encuentre como polvos o cristales en el mundo comercial, por ejemplo, el azúcar, la sal, etc.

Sublimación

Se dice que una sustancia se sublima cuando pasa del estado solido al gaseoso sin fundirse. En una mezcla, la presencia de una sustancia que sublima permite su separación por esta técnica.

Centrifugación

La centrifugación es un método por el cual se pueden separar sólidos de líquidos de diferente densidad mediante una fuerza rotativa, de una máquina llamada centrífuga, la cual imprime a la mezcla con una fuerza mayor que la de la gravedad, provocando la sedimentación de los sólidos o de las partículas de mayor densidad

Antecedentes del àtomo

Modelos atómicos

Las primeras ideas de que la materia no era algo continuo se remontan a los griegos. Entonces, la duda era si un pedazo de materia podría ser subdividido infinitamente en pedazos cada vez mas pequeños o si llegaría un momento en que nos toparíamos con un pedazo indivisible de materia. En el siglo V a.C. Demócrito se afilio a esta ultima propuesta y empleo la palabra “átomo” para describir las partículas mas pequeñas de la materia.

Y de aquí nace la idea de representar de alguna forma el átomo, de darle una imagen, ¿Cómo se vera un átomo? Así inician los modelos atómicos, que son aquellos que representan al átomo

Se tienen 6 diferentes modelo atómicos que ha ido cambiando a lo largo del tiempo, los cuales son:

La palabra átomo deriva del griego y significa no dividido o indivisible

Modelo de Thomson

El ingles Joseph John Thomson, después de caracterizar en 1897 al electrón como el componente universal de la materia, en 1904 desarrolla su modelo atómico con la imagen del átomo asociada a una esfera material de electricidad positiva, que contiene los electrones en forma de pequeños gránulos, como las pasas en un pastel y en un numero suficiente para que el conjunto este uniformemente repartido y resulte eléctricamente neutro y estable

Este es mejor conocido como el

Modelo del Budin

o Modelo de Pasas

Modelo Rutherford

El británico Ernest Rutherford piensa que la mejor forma de comprobar la veracidad del modelo de Thomson es tratar al átomo como si fuera una diana invisible y disparar proyectiles sobre él y observar que pasa con los mismos mediante las imágenes recogidas en una pantalla fluorescente. Como diana utiliza una delgada lámina de oro y como proyectiles partículas radiactivas alfa emitida por el elemento químico radio.

Observa que la mayoría de las partículas radiactivas atraviesan la lamina de oro, lo sorprendente es que las partículas radiactivas alfa sufren desviaciones considerables e incluso unas pocas rebotan en la lamina y salen hacia atrás, lo que esta en contradicción con el modelo propuesto por Thomson.

Por lo que Rutherford propone en 1911 que el átomo esta formado por un núcleo central con una carga eléctrica positiva y con casi toda la masa del átomo y una corteza exterior donde giran los electrones en torno al núcleo en orbitas circulares, así como que le tamaño del núcleo es muy reducido comparado con el tamaño total del átomo.

Modelo de Dalton

El modelo de Dalton no habla acerca de cómo están constituidos los atomos, sino de su exitencia, el decía:

“La materia, aunque divisible en grado extremo, no es infinitamente divisible. Debe haber un punto màs allà del cual no podemos seguir dividiendo la materia. He escogido la palabra “átomo” para nombrar a estas últimas partículas de materia, cuya existencia es escasamente dudosa, aunque son, probablemente, muy pequeñas para apreciarse con los mejores microscopios”.

Dalton definia el atomo como una esfera simple

Modelo de Bohr

Propuesto en 1913 por el físico danés Niels Bohr, para explicar cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo y por qué los átomos presentaban espectros de emisión característicos (dos problemas que eran ignorados en el modelo previo de Rutherford). Además el modelo de Bohr incorporaba ideas tomadas del efecto fotoeléctrico, explicado por Albert Einstein en 1905.

Bohr defendia que los electrones están distribuidos en capas de niveles energéticos que se designan con los números: 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7, llamados números cuanticos (n). La orbita de menor radio es n=1 y asi sucesivamente hasta n=7. Estas orbitas se designan con las letras K, L, M, N, O, P, Q.

Sommerfield

En 1915 el físico alemán Arnold Sommerfield modifico el modelo atómico de Bohr agregando orbitas elípticas y, además, sugirió la subdivisión de las orbitas estacionarias en varias subcapas o subniveles de energía.

Con el experimento realizado por Sommerfield el descubrió que dentro de cada nivel de energía había diversas orbitas que se llamaron subcapas o subniveles.

La primera subcapa es circular y las restantes son órbitas de creciente excentricidad. A cada uno de estos subniveles se les designa con una de las letras s, p, d, f.

Schrodinger

El modelo de Schrödinger se basa en la solución de la ecuación que lleva su mismo nombre. Este modelo se abandona la concepción de los elementos como esferas diminutas con carga que giran en torno al núcleo.

Schrödinger describe a los electrones por medio de una función de onda cuyo cuadrado representa la probabilidad se conoce como orbital y da origen a la nube electrónica. Alrededor del núcleo se encuentran los electrones que son partículas que son partículas elementales de carga negativa igual a una carga elemental y con una masa de 9.1X10-38 kg.

Conceptos generales del átomo

Átomo

Es la unidad de materia mas pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades, y que no es posible dividir mediante procesos químicos.

Esta compuesto por un núcleo atómico, en el que se concentra casi toda su masa, rodeado de una nube de electrones.

El núcleo esta formado por protones, con carga positiva y neutrones, eléctricamente neutros.

Particulas subatomicas

Son los: neutrones, protones y electrones.

Los neutrones y los protones están empaquetados fuertemente y forman un núcleo denso, o núcleo atómico, en el centro del átomo. Al moverse casi a la velocidad de la luz, los electrones forman una nube alrededor del núcleo.

Los electrones y protones están cargados eléctricamente. Cada electrón tiene una unidad de carga negativa y cada protón tiene una unidad de carga positiva.

Un neutrón, como su nombre indica, es eléctricamente neutro.

Los protones dan al núcleo una carga positiva y es la atracción entre cargas opuestas la que mantiene el rápido movimiento de los electrones cerca del núcleo.

Las partículas subatómicas, utilizamos una unidad de medida llamada Dalton, en honor a John Dalton. El Dalton es igual a la unidad de masa atómica, uma.

Ion

Un ion es un átomo o grupo de átomos cargados eléctricamente

Un ion cargado positivamente se llama CATION

Un ion cargado negativamente se llama ANION

Isotopos

Se denominan isótopos a los átomos de un mismo elemento, cuyos núcleos tienen una cantidad diferente de neutrones, y por lo tanto, difieren en masa. La mayoría de los elementos químicos así como esta poseen más de un isótopo. Solamente 21 elementos (ejemplos: berilio, sodio) poseen un solo isótopo natural; en contraste, el estaño es el elemento con más isótopos estables.

Mecánica cuántica

Para conocer al átomo, debemos suponer diferentes modelos para conocerlo. Para poder conocerlo debemos explicar como existen los electrones en los orbitales.

Para eso tenemos 4 números, que se llaman numeros cuanticos que se conocen como: n, l, m, s.

Número cuántico principal (n)

Se relaciona con el tamaño del volumen que ocupa el electrón.

Se representa con la letra n.

Sus valores son enteros y positivos del 1 en delante, para los elementos conocidos actualmente van del 1 al 7.

n=1, n=2, n=3, n=4, n=5, n=6, n=7.

Imaginemos 3 electrones con diferentes energía. El que tenga menos energía (n=1) ocupa el primer volumen, el siguiente n=2, con mas energía, ocupará un volumen mayor, y así sucesivamente.

Número cuántico por forma

Determina el subnivel y se relaciona con la forma del orbital.

Se representa con la letra l.

Sus valores van de 0 a n-1, y se les asignan las letras s, p, d, f.

Si es s tendrán forma de esfera.

Si es p tendrá forma de bolas o palanquetas de gimnasia a uno y otro lado del núcleo (cómo globos encontrados).

Si es d será como lazos u hojas de trébol.

Si es f será como moños.

Número cuántico por orientación

Se relaciona con las orientaciones que pueden tener los orbitales.

Se representa con la letra m.

Sus valores van de -1 a +1 pasando por el 0.

Los orbitales s solo tienen 1 orientación.

Los orbitales p tienen 3 orientaciones.

Los orbitales d tienen 5 orientaciones.

Los orbitales f tienen 7 orientaciones.

Número cuántico por giro (espín)

Se relaciona con el giro o movimiento de rotación que el electrón efectúa sobre su propio eje.

Se representa por m.

Sus valores son de +1/2, -1/2.

Configuración electrónica

Este concepto nos ayuda a desarrollar la estructura electrónica de los átomos, este proceso de llenado de los niveles recibe el nombre de "aufbau" (del alemán arquitectura) o de construcción, y se basa en 3 principios fundamentales: de exlusión, de máxima sencillez y de máxima multiplicidad.

En la configuración electrónica vamos a denotar:

• el nivel (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7),
• el tipo de subnivel (s, p, d, f), y
• como exponente el número de electrones que cada subnivel contiene.

El Principio de exclusión de Pauli establece que: "2 electrones en un átomo dado no pueden tener iguales sus 4 números cuánticos".

El orden que se sigue para estructurar los distintos subniveles se basa en el Principio de máxima sencillez de Yeou-Ta que indica: "En un átomo primero se estructuran aquellos subniveles cuya suma de n+1 sea menor y si en varios es igual, se estructuran primero aquellos en donde n sea menor.

En general, se sigue el orden que indican las flechas en la siguiente tabla:

El número de electrones que como máximo admite cada orbital es:

Quimica I

I.Q., M.C.E. Adriana Martinez Esparza

Tipos de energía

Lineamientos

Actividad No. 2

Mapa Mental Materia y Energía

Realizar un organizador gráfico (mapa mental) en parejas que contenga:

• Materia, energía
• Diferencias
• Ejemplos de cada uno de ellos

Aplicación de exámenes parciales

Introducción

Actividad 3

Mapa Mental Tipos de Energía

Actividad 8

Maqueta Átomo

Actividad:

1. Formar equipos de 5 personas y elegir un representante.

2. Elaboracion de una línea del tiempo de cómo ha ido cambiando el comercio dentro de su comunidad trabajando en equipo, el reporte lo entregaran por equipo pero lo tendrán en forma personal en su libreta.

Relación de la química con otras ciencias

Instrucciones: En parejas realizar un Mapa Mental indicando los diferentes Tipos de Energía.

Materiales:

• Cartulina, papel bond, etc.
• Recortes o dibujos.

En parejas, realizar un modelo del átomo, (maqueta) indicando todas sus partículas subatómicas.

El material es libre y se expondrá ante todo el grupo.

Propiedades de la materia

Actividad 7

Organizador gráfico Modelos Atómicos

En parejas realizar un organizador gráfico (línea de tiempo, mapa mental, etc) para describir todos y cada uno de los modelos atómicos, destacando sus características principales y poniendo una imagen representativa del modelo. El equipo explicará delante del grupo su organizador gráfico.

Complete el mapa mental

... small

Actividad 4

Cuestionario propiedades de la materia

Instrucciones: Contesta el cuestionario sobre las propiedades de la materia

Actividad 9

Cuestionario Mecánica Cuántica

Conteste el siguiente cuestionario en parejas.

Actividad No. 5

Cuestionario Estados y Cambios de la Materia

Rellena la tabla con Si o No

Preguntas

Volumen definido

Se comprime con facilidad

solido

Estado de agregación con forma definida:________

liquido

Estado de agregación con forma indefinida pero con volumen definido:____________________________________

(cc) image by anemoneprojectors on Flickr

gas

En que proceso un liquido se convierte en gas:________________________________________

En que proceso un liquido se convierte en solido_____________________________________

Actividad 6

Video Técnicas de Separación

Realizar en equipos de 6 personas un vídeo donde se muestren por lo menos 4 técnicas de separación.

El vídeo deberá subirse a You Tu Be y quemar una copia extra para el portafolio de evidencias.

Contestar las siguientes preguntas:

Que técnica se utilizo para separar la arena del agua

Que sucedió con el gis cuando lo sumergiste al agua, que técnica se empleo

para que crees que sirva la cromatografía?

Que actividad podrías realizar tu para ejemplificar la evaporación? Descríbela

Que técnica podrías realizar para ejemplificar la decantación

Donde has visto que se emplea la centrifugación?

El objetivo de la centrifugación es separar sólidos insolubles (de partículas muy pequeñas difíciles de sedimentar) de un líquido. Para ello, se aplica un fuerte campo centrífugo, con lo cual las partículas tenderán a desplazarse a través del medio en el que se encuentren con la aceleración G. E = velocidad angular2 x radio

Evaluación

La presente evaluación se deberá de entregar en hojas de maquina con la debida señalacion de los datos del alumno.

Instrucciones: Contesta los siguientes cuestionamientos

Define química

Que es todo lo que ocupa un lugar en el espacio

Que es la energía eólica y menciona 1 ejemplo

Cual es la energía por biomasa y menciona 2 ejemplos

Cuales son las propiedades de la materia

Que tipo de propiedad es la densidad

Que tipo de propiedad es la masa

Cual es el cambio de estado que pasa del liquido al solido

Cual es el concepto que se define como "no se crea ni se destruye solo se transforma"?

Cual es el cambio de estado que pasa del estado gaseoso al liquido

En que proceso de separación se deja en reposo la mezcla para que el solido se precipite y luego se retira el liquido con cuidado

Que proceso de separaracion separa distintas sustancias por distinta solubilidad que tienen con un determinad disolvente y la velocidad con que un disolvente arrastra un soluto.

Mencione un ejemplo de un producto domestico que haya pasado por el proceso de separacion de cristalización

Que es la energia hidràulica y menciona 1 un ejemplo