Conceptos Fundamentales de Química y Física

Química

El Átomo y sus Partículas

Átomo: Es la parte más pequeña de un elemento que puede intervenir en una combinación química.

Molécula: Es la parte más pequeña de un cuerpo simple o compuesto que conserva las propiedades características del mismo.

Modelos Atómicos

Thomson: Según él, el átomo es macizo y compacto, cargado positivamente, y en él están incrustadas las cargas negativas.

Rutherford: Según él, el átomo es hueco. A partir de experimentos, desarrolló la idea de que había un lanzador de partículas alfa, de las cuales algunas rebotaban y otras pasaban la lámina de oro. Las que pasaban podían desviarse o seguir recto a la pantalla protectora de partículas alfa. Estas partículas son pesadas a nivel atómico, cargadas positivamente, y sus núcleos son de helio.

Bohr: El átomo está constituido por un núcleo y, alrededor de él, los electrones orbitan en órbitas estacionarias (ni emiten ni absorben energía).

Modelo actual: El electrón está en continuo movimiento. Es imposible determinar la posición exacta del electrón.

Conceptos Clave

Ion: Átomo que ha ganado o perdido electrones.

Isótopos: Átomos del mismo elemento químico, es decir, tienen el mismo número atómico y distinto número másico (distinto número de neutrones). Ejemplo: 3517X 17p+ 35-18e– 17=18nº

Uma: Doceava parte de la masa de un átomo de carbono.

Fórmula empírica: Es la reacción más simple entre los átomos que forman un compuesto.

Orbital atómico: Regiones del espacio próximas al núcleo, donde podemos encontrar los electrones con determinada energía.

Configuración electrónica: Forma como colocamos los electrones alrededor del núcleo atómico utilizando los orbitales.

Gases

Son los estados de la materia que tienen una baja densidad, elevada fluidez y ninguna rigidez.

Leyes de los Gases

L. Boyle Mariotte: En una transformación a temperatura constante, el producto de la presión por el volumen permanece constante.

L. Charles-Gay Lussac: En una transformación a presión constante, el volumen varía linealmente con la temperatura.

Principio de Avogadro: Volúmenes iguales de gases distintos en las mismas condiciones de presión y temperatura contienen el mismo número de moléculas.

Conceptos Clave

Mol: Cantidad de materia igual a 6,023*10^23 unidades químicas.

Gas en condiciones normales: Un gas se encuentra en condiciones normales si la presión = 1 atm y la temperatura = 0ºC => 273K. En condiciones normales, ocupa un volumen de 22,4 litros.

Disoluciones

Disoluciones: Mezcla homogénea de dos o más sustancias.

Soluto: Sustancia que se encuentra en menor cantidad.

Disolvente: Sustancia que se encuentra en mayor cantidad, suele ser el H2O.

Osmosis: Paso de disolvente a través de una membrana semipermeable que separa dos disoluciones de distinta concentración.

Reacciones Químicas

Teorías Ácido-Base

T. Arrhenius:

  • Ácido es toda sustancia que disuelta en agua desprende iones H+.
  • Base es toda sustancia que disuelta en agua desprende iones OH–.

T. Brönsted: Ácido es toda sustancia capaz de ceder protones.

Reacción de neutralización: Los ácidos reaccionan con las bases y forman sal + agua.

Sustancias anfóteras: Compuestos químicos que pueden actuar como ácidos o como bases.

Hidrocarburos

Metano: CH4

Etano: C2H6 => CH3-CH3

Propano: C3H8 => CH3-CH2-CH3

Butano: C4H10 => CH3-CH2-CH2-CH3

Pentano: C5H12 => CH3-CH2-CH2-CH2-CH3

Hexano: C6H14 => CH3-(CH2)4-CH3

Heptano: C7H16 => CH3-(CH2)5-CH3

Octano: C8H18 => CH3-(CH2)6-CH3

Nonano: C9H20 => CH3-(CH2)7-CH3

Decano: C10H22 => CH3-(CH2)8-CH3

R. Metilo = metil: CH3

R. Etilo = etil: CH3-CH2

R. Propilo = propil: CH3-(CH2)2

R. Butilo = butil: CH3-(CH2)3

Formulación Química (Ejemplos)

Óxidos, Hidróxidos, Ácidos, Sales… (Se incluyen ejemplos de formulación química. Se recomienda consultar una tabla periódica y un libro de texto para una información más completa.)

Física

Unidades Internacionales

Superficie: m2

Volumen: m3

Velocidad: m/s

Aceleración: m/s2

Número de ondas: m-1

Masa en volumen: kg/m3

Velocidad angular: rad/s

Aceleración angular: rad/s2

Frecuencia: Hz

Fuerza: N

Energía, trabajo, cantidad de calor: J

Potencia: W

Cantidad de electricidad, carga eléctrica: C

Potencial eléctrico, fuerza electromotriz: V

Resistencia eléctrica: Ω

Capacidad eléctrica: F

Flujo magnético: Wb

Inducción magnética: T

Inductancia: H

Conceptos Fundamentales

Peso aparente: Es el peso de un objeto dentro de un líquido.

Principio de Pascal: La presión ejercida sobre un fluido poco compresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido.

Principio de conservación de la energía: Indica que la energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras. En estas transformaciones, la energía total permanece constante; es decir, la energía total es la misma antes y después de cada transformación.

Principio de conservación de la energía mecánica: En el caso de la energía mecánica, se puede concluir que, en ausencia de rozamientos y sin intervención de ningún trabajo externo, la suma de las energías cinética y potencial permanece constante. Este fenómeno se conoce con el nombre de Principio de conservación de la energía mecánica.