¿Qué es la química?
Química (del egipcio kēme (kem), que significa "tierra"
es la ciencia que estudia la composición, estructura y propiedades de la materia, como los cambios que esta experimenta durante reacciones químicas. Históricamente la química moderna es la evolución de la alquimia tras la revolución química (1733).
Las disciplinas de la química han sido agrupadas por la clase de materia bajo estudio o el tipo de estudio realizado. Entre estas se tienen la química inorgánica, que estudia la materia inorgánica; la química orgánica, que trata con la materia orgánica; la bioquímica, el estudio de substancias en organismos biológicos; la físico-química, comprende los aspectos energéticos de sistemas químicos a escalas macroscópicas, moleculares y submoleculares; la química analítica, que analiza muestras de materia tratando de entender su composicion y estructura. Otras ramas de la química han emergido en tiempos recientes, por ejemplo, la neuroquímica que estudia los aspectos químicos del cerebro.
¿Qué es la química inorgánica?
La química inorgánica se encarga del estudio integrado de la formación, composición, estructura y reacciones de los elementos y compuestos inorgánicos; es decir, los que no poseen enlaces carbono-hidrógeno, porque éstos pertenecen al campo de la química orgánica. Dicha separación no es siempre clara, como por ejemplo en la química organometálica que es una superposición de ambas.
Antiguamente se definía como la química de la materia inorgánica, pero quedó obsoleta al desecharse la hipótesis de la fuerza vital, característica que se suponía propia de la materia viva que no podía ser creada y permitía la creación de las moléculas orgánicas.
Partículas
Átomos
Los átomos son las partes más pequeñas de un elemento (como el carbono, el hierro o el oxígeno). Todos los átomos de un mismo elemento tienen la misma estructura electrónica (responsable esta de la gran mayoría de las características químicas), pudiendo diferir en la cantidad de neutrones (isótopos). Las moléculas son las partes más pequeñas de una sustancia (como el azúcar), y se componen de átomos enlazados entre sí. Si tienen carga eléctrica, tanto átomos como moléculas se llaman iones: cationes si son positivos, aniones si son negativos.
De los átomos a las moléculas
Los enlaces son las uniones entre átomos para formar moléculas. Siempre que existe una molécula es porque ésta es más estable que los átomos que la forman por separado. A la diferencia de energía entre estos dos estados se le denomina energía de enlace.
Generalmente, los átomos se combinan en proporciones fijas para dar moléculas. Por ejemplo, dos átomos de hidrógeno se combinan con uno de oxígeno para dar una molécula de agua. Esta proporción fija se conoce como estequiometría.
Orbitales
Para una descripción y comprensión detalladas de las reacciones químicas y de las propiedades físicas de las diferentes sustancias, es muy útil su descripción a través de orbitales, con ayuda de la química cuántica.
Un orbital atómico es una función matemática que describe la disposición de uno o dos electrones en un átomo. Un orbital molecular es análogo, pero para moléculas.
En la teoría del orbital molecular la formación del enlace covalente se debe a una combinación matemática de orbitales atómicos (funciones de onda) que forman orbitales moleculares, llamados así por que pertenecen a toda la molécula y no a un átomo individual. Así como un orbital atómico (sea híbrido o no) describe una región del espacio que rodea a un átomo donde es probable que se encuentre un electrón, un orbital molecular describe una región del espacio en una molécula donde es más factible que se hallen los electrones.
Al igual que un orbital atómico, un orbital molecular tiene un tamaño, una forma y una energía específicos. Por ejemplo, en la molécula de hidrógeno molecular se combinan dos orbitales atómicos uno s ocupados cada uno por un electrón. Hay dos formas en que puede presentarse la combinación de orbitales: aditiva y subtractiva. La combinación aditiva produce la formación de un orbital molecular que tiene menor energía y que tiene, aproximadamente, forma ovalada, mientras que la combinación subtractiva conduce a la formación de un orbital molecular con mayor energía y que genera un nodo entre los núcleos.
Propiedades Periodicas
¿Qué son?
Son propiedades que presentan los elementos químicos y que se repiten secuencialmente en la tabla periódica. Por la colocación en la misma de un elemento, podemos deducir que valores presentan dichas propiedades así como su comportamiento químico.
Su estudio en la tabla
Tal y como hemos dicho, vamos a encontrar una periodicidad de esas propiedades en la tabla. esto supone, por ejemplo, que la variación de una de ellas en los grupos va a responder a una regla general. Esto nos permite, al conocer estas reglas de variación, cual va a ser el comportamiento químico de un elemento, ya que dicho comportamiento, depende en gran manera, de sus propiedades periódicas.
Principales propiedades periódicas
Hay un gran número de propiedades periódicas. Entre las más importantes destacaríamos:
- Estructura electrónica: distribución de los electrones en los orbitales del átomo
- Potencial de ionización: energía necesaria para arrancarle un electrón.
- Electronegatividad: mide la tendencia para atraer electrones.
- Afinidad electrónica: energía liberada al captar un electrón.
- Carácter metálico: define su comportamiento metálico o no metálico.
- Valencia iónica: número de electrones que necesita ganar o perder para el octete.
Diccionario Químico
ABUNDANCIA ISOTÓPICA: Indica el porcentaje de cada isótopo en una mezcla de varios isótopos de un mismo elemento.
ACIDO: Es una entidad molecular capaz de donar un protón a una base, o las especies químicas que correspondan.
AGENTE OXIDANTE: Es aquél que gana electrones. El que se reduce.
AGENTE REDUCTOR: Es aquél que cede electrones. El que se oxida.
ALOTROPÍA: Es la capacidad que tienen ciertas sustancias de existir en varias formas con distintas propiedades.
ANIÓN: Una partícula atómica o molecular que tiene una carga eléctrica negativa.
ATOMICIDAD: Se llama así al subíndice colocado debajo de cada átomo en una molécula para indicar la cantidad de átomos que posee, si ese número es 1 no hace falta indicarlo.
ÁTOMO: Es la menor porción de un elemento la cual no tiene carga eléctrica, y puede entrar en combinaciones químicas.
BASE: Es una entidad molecular capaz de aceptar un protón de un ácido, o las especies químicas que correspondan.
CATALIZADOR: Es una sustancia que se utiliza para modificar la velocidad de las reacciones químicas, tanto para que la reacción ocurra más rápido o más despacio; cada reacción tiene un catalizador específico. Los catalizadores son sustancias que se recuperan una vez finalizada la reacción química.
CATIÓN: Una partícula atómica o molecular que tiene una carga eléctrica positiva.
COMBINACIÓN: Es un fenómeno químico, y a partir de dos o más sustancias se puede obtener otra (u otras) con propiedades diferentes.
COMBURENTE: Medio gaseoso que facilita la combustión.
COMBUSTIBLE: Es la sustancia que se quema en la combustión.
CONDENSACIÓN: Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia pasa del estado de VAPOR al LÍQUIDO, por disminución de la temperatura.
DESCOMPOSICIÓN: Es un fenómeno químico, y a partir de una sustancia compuesta (formada por 2 ó más átomos), puedo obtener 2 ó más sustancias con diferentes propiedades.
EBULLICIÓN: Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia pasa del estado LÍQUIDO al estado de VAPOR. Para que ello ocurra debe aumentar la temperatura en toda la masa del líquido.
ECUACIÓN QUÍMICA: Una ecuación química, al igual que una ecuación matemática consta de 2 miembros, y como en una ecuación matemática, una ECUACIÓN QUÍMICA es una igualdad entre cantidad de átomos de reactivos y productos.
ELECTRÓN: Es una partícula elemental con carga eléctrica negativa igual a 1,602 x 10-19 coulomb y masa igual a 9,1083 x 10-28 g, que se encuentra formando parte de los átomos de todos los elementos.
ELECTRONEGATIVIDAD: Es una medida del poder de un átomo o un grupo de átomos para atraer electrones desde otras partes de la entidad molecular. El concepto fue cuantificado por numerosos autores, incluyendo especialmente a Linus Pauling y Mulliken.
ELEMENTO: Es lo que tienen en común la sustancia simple, sus estados alotrópicos y las sustancias compuestas.
ENERGÍA DE ACTIVACIÓN: Energía que deben recibir las moléculas de los reactivos para comenzar una reacción química.
ENERGÍA DE IONIZACIÓN: Es la energía absorbida por un átomo para expulsar un electrón. Se mide en electrón volt. 1 electrón volt (eV) = 1,602 x 10-12 ergios
ESTADO DE AGREGACIÓN: Es el estado en que se presenta en la naturaleza una sustancia; dicho estado puede ser sólido, líquido o gaseoso.
ESTEQUIOMETRÍA: Estudio de las relaciones cuantitativas entre las masas, los volúmenes y el número de moles de moléculas de los reactivos que intervienen en una reacción química y los productos obtenidos.
EVAPORACIÓN: Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia pasa del estado LÍQUIDO al estado de VAPOR. Ocurre solamente en la superficie del líquido.
FENÓMENO FÍSICO: Es aquél que tiene lugar sin transformación de materia.
FENÓMENO QUÍMICO: Es aquél que tiene lugar con transformación de materia.
FRACCIÓN MOLAR: Unidad química para expresar la concentración. Concentración de una solución en fracciones de soluto o solvente por moles totales de solución. Se representa con x.
FUSIÓN: Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia pasa del estado SÓLIDO al LÍQUIDO, por aumento de la temperatura.
GRUPO: Conjunto de elementos ordenados en forma de columnas verticales, que reunen elementos de propiedades similares, numerados del 1 al 18.
INDICADOR: Es una sustancia que tiene la propiedad de cambiar de color.
ION: Una partícula atómica o molecular que tiene una carga eléctrica neta.
ISÓTOPO: Átomos de un mismo elemento que varían en su masa debido a que en el núcleo se produjo una variación en la cantidad de neutrones.
LICUACIÓN: Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia pasa del estado GASEOSO al LÍQUIDO, por aumento de presión.
MASA ATÓMICA RELATIVA: Es la relación entre la masa de un elemento con respecto a la unidad de masa atómica.
MEZCLA: ver reacciones químicas
MOL: La cantidad de sustancia de un sistema el cual contiene tantos entes elementales como átomos en 0,012 kg de carbono 12. Cuando se usan moles, la entidad elemental debe especificarse y pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones, otras partículas o grupos específicos de tales partículas.
MOLALIDAD: Unidad química para expresar la concentración. Concentración de una solución en moles de soluto por 1000 g de solvente. Se representa con m.
MOLARIDAD: Unidad química para expresar la concentración. Concentración de una solución en moles de soluto por litro de solución. Se representa con M.
MOLÉCULA: Es la menor porción de una sustancia que puede existir en estado libre y conservar las propiedades de dicha sustancia. Por ejemplo: la menor porción de agua que puede existir en estado libre y conservar las propiedades del agua, es la formada por 1 átomo de oxígeno y 2 de hidrógeno.
NEUTRÓN: Es una partícula elemental eléctricamente neutra y masa ligeramente superior a la del protón, que se encuentra formando parte de los átomos de todos los elementos.
NORMALIDAD: Unidad química para expresar la concentración. Concentración de una solución en Nº de equivalentes gramo de soluto por litro de solución. Se representa con N.
NÚCLEO: Región central de un átomo donde se encuentra concentrada casi toda la masa del mismo. Está formado por protones y neutrones, a excepción del átomo de hidrógeno en la que su núcleo sólo está formado por 1 protón.
NÚMERO ATÓMICO: Número de protones contenidos en el núcleo.
NÚMERO CUÁNTICO AZIMUTAL "l": Toma valores desde 0 hasta n-1. Determina la forma espacial de la zona en la cual probablemente se encuentra un determinado electrón. A estas zonas se las denomina ORBITALES.
NÚMERO CUÁNTICO MAGNÉTICO "m": Indica la orientación de los orbitales en los ejes cartesianos. Toma valores desde -l pasando por cero hasta +l .
NÚMERO CUÁNTICO PRINCIPAL "n": Determina la distribución radial media entre el electrón y el núcleo. Nos indica los niveles de energía. Toma valores enteros 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7.
NÚMERO CUÁNTICO SPIN "s": Indica el sentido de giro del electrón sobre si mismo. Puede tomar dos valores: + 1/2 y - 1/2.
NÚMERO DE AVOGADRO: Número que representa la cantidad de átomos que hay en un mol de átomos, o de moléculas en un mol de moléculas. Ese número es 602.000 trillones, utilizando notación científica 6,02 x 1023
NÚMERO DE OXIDACION: Es el número de electrones que un elemento toma, cede o comparte al pasar del estado libre al combinado.
NÚMERO MÁSICO: La suma de los protones y neutrones presentes en el núcleo de un átomo, nos dá como resultado un número entero que denominamos número másico. Ese número es aproximadamente igual a la masa atómica.
ORBITAL ATÓMICO: Es la región del espacio en la cual existe mayor probabilidad de encontrar al electrón.
OXIDACION: Es la pérdida de electrones.
PERÍODO: Indica la cantidad de niveles de energía en que se hallan distribuidos los electrones de un elemento.
PRODUCTOS: Son las sustancias que obtenemos después de producida la reacción
PROTÓN: Es una partícula elemental con carga eléctrica positiva igual a 1,602 x 10-19 coulomb y cuya masa es 1837 veces mayor que la del electrón , que se encuentra formando parte de los átomos de todos los elementos.
REACCIÓN ENDOTÉRMICA : Es aquélla en la cual el sistema ABSORBE CALOR del medio
REACCIÓN EXOTÉRMICA: Es aquélla en la cual el sistema ENTREGA CALOR al medio
REACTANTES o REACTIVOS: Son las sustancias que tenemos antes que se produzca la reacción
REDUCCION: Es la ganancia de electrones.
SOLIDIFICACIÓN: Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia pasa del estado LÍQUIDO al SÓLIDO, por disminución de la temperatura.
SOLUCION: Es una fase homogénea gaseosa, líquida o sólida que contiene más de una sustancia
SOLUTO: Es el menor componente de una solución, el cual se halla disuelto por el solvente.
SOLVENTE: Es el mayor componente de una solución, en el cual se halla disuelto el soluto.
SUBLIMACIÓN: Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia pasa del estado GASEOSO al SÓLIDO, por disminución de la temperatura, sin pasar por el estado líquido intermedio.
VOLATILIZACIÓN: Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia pasa del estado SÓLIDO al GASEOSO, por aumento de la temperatura, sin pasar por el estado líquido intermedio.
Tabla Periódica
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La tabla periódica de los elementos es la organización que, atendiendo a diversos criterios, distribuye los distintos elementos químicos conforme a ciertas caracteristicas.
Suele atribuirse la tabla a Dimitri Mendeleiev, quien ordenó los elementos basándose en la variación computacional de las propiedades químicas, si bien Julius Lothar Meyer, trabajando por separado, llevó a cabo un ordenamiento a partir de las propiedades físicas de los átomos.
Grupos
A las columnas verticales de la Tabla Periódica se las conoce como grupos. Todos los elementos que pertenecen a un grupo tienen la misma valencia, y por ello, tienen características o propiedades similares entre si. Por ejemplo los elementos en el grupo IA tienen valencia de 1 (un electrón su último nivel de energía) y todos tienden a perder ese electrón al enlazarse como iones positivos de +1. Los elementos en el último grupo de la derecha son los Gases Nobles, los cuales tienen su último nivel de energía lleno (regla del octeto) y por ello son todos extremadamente no-reactivos.
Grupo 1 (IA): los metales alcalinos
Grupo 2 (IIA): los metales alcalinotérreos
Grupo 3 al Grupo 12: los metales de transición , metales nobles y metales mansos
Grupo 13 (IIIA): Térreos
Grupo 14 (IVA): carbonoideos
Grupo 15 (VA): nitrogenoideos
Grupo 16 (VIA): los calcógenos o anfígenos
Grupo 17 (VIIA): los halógenos
Grupo 18 (VIIIA): los gases nobles
Períodos
Las filas horizontales de la Tabla Periódica son llamadas Períodos. Contrario a como ocurre en el caso de los grupos de la tabla periódica, los elementos que componen una misma fila tienen propiedades diferentes pero masas similares: todos los elementos de un período tienen el mismo número de orbitales. Siguiendo esa norma, cada elemento se coloca de acuerdo a su configuración electrónica. El primer período solo tiene dos miembros: hidrógeno y helio, ambos tienen solo el orbital 1s.
La tabla periódica consta de 7 períodos:
* Período 1
* Período 2
* Período 3
* Período 4
* Período 5
* Período 6
* Período 7
Humor quimica
Fuentes:
http://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica_inorg%C3%A1nica
http://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica