Lectura 6: Las Representaciones Químicas

Una fórmula química es la representación por medio de símbolos de cada uno de los elementos que hacen parte de un compuesto.

En una fórmula química, los elementos pueden ir acompañados de un subíndice en la parte derecha, que indica el número de átomos que hay en la molécula, así:

H2O →	La molécula de agua está formada por 2 átomos de hidrógeno (H) y un átomo de oxígeno (O)
H2SO4 →	La molécula de ácido sulfúrico está formada por 2 átomos de hidrógeno (H), un átomo de azufre (S) y 4 átomos de oxígeno (O)

Algunos tipos de fórmulas son: Empírica o mínima, molecular y estructural.

La Fórmula empírica se obtiene experimentalmente, e indica la mínima relación que puede existir entre los átomos de un compuesto. Ejemplo: en el peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) (H2O2) la fórmula mínima es HO ya que la mínima relación entre los dos átomos que forman la molécula es uno a uno (1:1)

La Fórmula molecular expresa la cantidad real de átomos que posee una molécula. Por ejemplo, C6H12O6

La fórmula estructural muestra la distribución espacial de los átomos en la molécula, así: CH4 →

Compuesto	Fórmula molecular	Fórmula mínima	Fórmula estructural
Acetileno	C2H2	CH	H — C ≡ C — H
Dióxido de carbono	CO2	CO2	O = C = O

Taller de lectura 6:

1. ¿Cómo se define una fórmula química?
   
2. ¿Qué indica el subíndice de la parte derecha en una fórmula química?
   
3. Según lo anterior, ¿Cuántos átomos de hidrógeno y de oxígeno hay en una molécula de agua?
   
4. ¿Cuántos átomos de cada elemento hay en las siguientes fórmulas químicas? (complete la tabla)
   

   Nombre	Fórmula	Número de átomos que lo componen
   Ácido sulfúrico	H2SO4	2 átomos de hidrógeno, 1 átomo de azufre, 4 átomos de oxígeno
   Ácido nítrico	HNO3	.
   Metano	CH4	.
   Alcohol etílico	C2H5OH	.
   Sulfato de magnesio	MgSO4	.

En la fórmula de un compuesto químico, si aparece un número que la antecede,este se llama coeficiente. Por ejemplo, 3H₂SO₃ el número 3 es el coeficiente y para saber cuantos átomos hay,se multiplica el 3 por cada uno de los subíndices. Así tendríamos:

3 × 2 = 6 átomos de hidrógeno 3 × 1 = 3 átomos de azufre 3 × 3 = 9 átomos de oxígeno

5. Según la explicación anterior, ¿Cuántos átomos de cada elemento hay en las siguientes fórmulas?
   
   1. 4HNO₃
      
   2. 5CH₄
      
   3. 3C₂H₅OH
      
6. ¿Qué indica una fórmula empírica?
   
7. ¿A qué se refiere la fórmula molecular?
   
8. ¿Qué indica una fórmula estructural?
   
9. Escriba las fórmulas estructurales del acetileno y del dióxido de carbono
   

Lectura 5: El Enlace Químico

Recuerda!!

El enlace químico es una fuerza de unión existente entre dos o más átomos que forman una molécula

¿Cuáles son los conceptos básicos para poder estudiar el enlace químico?

fundamental que conozca la regla del octeto que nos dice que los elementos tienden a combinarse unos con otros para adquirir la configuración electrónica del gas noble correspondiente. Es decir, que en su último nivel de energía tengan 8 electrones (o dos electrones en el caso de hidrógeno).

Los enlaces se realizan gracias a las transferencias de los electrones del último nivel de energía y existen dos tipos de enlaces: Enlace iónico y enlace covalente.

El enlace iónico:Se presenta cuando hay transferencia de electrones de un átomo a otro.	El enlace covalente: se forma cuando se comparten electrones entre los átomos que se unen.
La importancia de los enlaces radica en que sin los enlaces químicos no se podrían formar compuestos y en la naturaleza cada elemento estaría solo. No existiría la vida ni el universo como lo conocemos.

Diferencias entre compuestos iónicos y covalentes

Compuestos iónicos	Compuestos covalentes
Forman soluciones en agua y conducen muy bien la corriente eléctrica	Sus soluciones no conducen la corriente eléctrica
Tienen puntos altos de fusión y ebullición	tienen puntos de fusión y ebullición bajos
Son de naturaleza inorgánica	Son de naturaleza orgánica

Taller de lectura 5.

1. ¿Qué es un enlace químico?
   
2. ¿Qué nos dice la regla del octeto?
   
3. ¿Cuántos electrones tienden a tener los átomos en su último nivel?
   
4. ¿A qué se debe la formación de enlaces?
   
5. ¿Cuáles son los dos tipos de enlaces?
   
6. ¿Cuándo se presenta un enlace iónico?
   
7. ¿Por qué se forma un enlace covalente?
   
8. ¿Qué ocurrirían si no existieran los enlaces químicos?
   
9. Escriba tres diferencias entre un enlace iónico y uno covalente.
   
10. Sabiendo que el punto de ebullición es la temperatura a la cual una sustancia líquida pasa a gas (se evapora). ¿Qué entiende de la frase: los compuestos iónicos tienen altos puntos de ebullición?
    

Lectura 4: Los Elementos Químicos

¿Cuál es la diferencia entre metales y no metales?

Yo le diré esas diferencias. Los metales presentan las siguientes características: presentan brillo especial llamado brillo metálico Son buenos conductores del calor y la electricidad Son maleables, es decir se pueden reducir a laminas Son dúctiles es decir se dejan reducir a hilos La gran mayoría Tienen dureza considerable es decir resisten a ser rayados. Su densidad es alta.

Estudiemos ahora las características de algunos elementos importantes:

Características de algunos de los elementos químicos más conocidos

El sodio (Na): es de color blanco , sólido, recién cortado tiene brillo, es blando y liviano; para guardarlo se utiliza gasolina o cualquier disolvente inerte, pues se oxida al contacto con el aire.

El calcio (Ca): hace parte del grupo IIA, es sólido de color blanco y muy blando. El calcio es el elemento más abundante de este grupo. De gran importancia biológica, mantiene el equilibrio eléctrico y es agente indispensable en la coagulación de la sangre y la formación de los huesos.

En el grupo IIIA encontramos el aluminio (Al), que es un metal liviano, muy resistente a la oxidación, dúctil, maleable y muy buen conductor del calor y la electricidad.

En el grupo IVA encontramos uno muy importante. El carbono (C): en la naturaleza se encuentra en estado libre y combinado. Es el elemento que forma el mayor número de compuestos, presenta también unas formas cristalizadas como el diamante y el grafito.

El grupo VA, que está formado por: N, P, Bi, O y Sb. El nitrógeno (N): es un gas incoloro, inodoro, insípido, y poco soluble en agua.

En el grupo VIA encontramos el oxígeno (O): que es un no metal, gas incoloro, inodoro e insípido. Lo encontramos libre en la atmósfera como O2. Es el elemento más abundante en la naturaleza.

Metalurgia del cobre

El mineral de cobre extraído de las minas, que puede ser la calcopirita que contiene además hierro (Fe) y azufre (S), se somete a molienda y después a flotación para purificarlo y obtener un extracto enriquecido de cobre. El mineral así obtenido se somete a calcinación con un agente reductor que lo libera del oxígeno o del azufre asociado con el cobre. El cobre que se recupera en estos pasos queda con una pureza aproximada del 60% y puede ser utilizado para acuñar monedas o fabricar objetos decorativos o de uso doméstico. El cobre después de la plata es el mejor conductor de la corriente eléctrica y este hecho junto con el de ser menos costoso que la plata deriva su utilización en alambres conductores de la electricidad. Sin embargo, para que se pueda emplear, como conductor eléctrico se requiere un cobre de alta pureza (mayor de 95%) y esto solo se logra por medio de la electrólisis, Es usual que en este proceso electrolítico se precipiten pequeñas cantidades presentes en el cobre de oro y platino , esto hace que baje los costos de su proceso.

Taller de lectura 4:

1. Escriba 2 diferencias entre los metales y los no metales.
   
2. ¿Qué indican las palabras maleable y dúctil?
   
3. ¿Qué es la dureza?
   
4. Escriba las características físicas del sodio
   
5. ¿En qué grupo de la tabla periódica se encuentra el Ca?
   
6. ¿Cuál es la importancia biológica del calcio?
   
7. ¿Cuáles son las características físicas del aluminio y en qué grupo se encuentra?
   
8. ¿Cuál es el elemento más importante del grupo IV y como se encuentra en la naturaleza?
   
9. ¿Qué elementos forman el grupo VA?
   
10. ¿En qué grupo de la tabla periódica se encuentra el oxígeno y cuáles son sus características físicas?
    
11. ¿Cómo se encuentra el oxígeno en la atmosfera?
    
12. ¿Qué otros elementos tiene el mineral de donde se extrae el cobre y como se llama el mineral?
    
13. ¿Para qué puede ser utilizado el cobre?
    
14. ¿Qué proceso se necesita para obtener cobre de alta pureza?
    

Lectura 3: La Tabla Periódica

En la actualidad se conocen alrededor de 110 elementos químicos, algunos presentan características propias, pero en general algunas son generales para un determinado número de elementos, lo cual permite su clasificación.

La clasificación de los elementos se denomina clasificación periódica o de Mendeleiv en honor a Dimitri Mendeleiv quien fue el primero en hablar de la ley periódica, la cual fue complementada por Moseley y que establece: "las propiedades de los elementos son funciones periódicas de sus números atómicos" Estas propiedades son: potencial de ionización, configuración electrónica, punto de fusión, volumen atómico, radio atómico etc.

Gracias al ordenamiento de los elementos, podemos ahora contar con la llamada tabla periódica de los elementos.

En la tabla periódica los elementos están dispuestos en columnas de acuerdo con sus propiedades específicas. Estas columnas las denominamos grupos o familias químicas y sus propiedades son similares a las de los otros miembros del grupo.

Los elementos de aquellas familias denominadas con la letra A se denominan representativos y los elementos de las familias del centro de la tabla, denominadas con la letra B, se conocen como elementos de transición.

Los elementos dispuestos en hileras horizontales se denominan periodos y presentan una secuencia progresiva de sus números atómicos.

¿Qué necesito saber de la tabla periódica?	Necesitas saber que los elementos se representan por símbolos, los cuales pueden ser de una o dos letras la primera en mayúscula siempre. Ejemplo: carbono = C; Sodio = Na
	En la tabla periódica los elementos se clasifican en dos grandes grupos: los metales y los no metales.

¿Dónde puedo ubicar los metales y los no metales en la tabla periódica?

Muy fácil en todas las tablas periódicas aparece entre el grupo III A y VII A una línea escalera entre los elementos de esos grupos. De esa escalera hacia la izquierda están los metales y a la derecha de esa escalera están los no metales.

La tabla periódica me ofrece información valiosa de cada uno de los elementos

Para buscar la información en la tabla periódica busque primero un recuadro que aparece en todas las tablas periódicas denominado clave. Allí está indicado el tipo de información que presenta en cada elemento y el sitio donde se debe buscar.

Periodicidad: Espacio de tiempo. Repetición regular. En química, la periodicidad se describe como una propiedad de los elementos químicos. Indica que los elementos que pertenecen a un mismo grupo o familia de la tabla periódica tienen propiedades muy similares.

Taller de lectura 3:

1. Explique con sus palabras el significado del término periodicidad
   
2. ¿Cuántos elementos químicos se conocen en la actualidad?
   
3. ¿Cómo se denomina la clasificación periódica?
   
4. ¿Qué establece la ley periódica?
   
5. ¿Qué propiedades son función periódica de los números atómicos?
   
6. ¿Cómo se denominan los elementos que, en la tabla periódica, están dispuestos en las llamadas columnas?
   
7. ¿Cómo se denominan los elementos dispuestos en hileras horizontales?
   
8. ¿Cómo se denominan los elementos señalados con la letra A?
   
9. ¿Cómo se denominan los elementos señalados con la letra B?
   
10. ¿Cómo se representan los elementos?
    
11. ¿Cuáles son los dos grandes grupos en los cuales se dividen los elementos de la tabla periódica?
    
12. <¿Cómo se busca información en la tabla periódica?
13. Escriba el significado de los siguientes conceptos:
    
    1. Punto de fusión: Temperatura a la cual una sustancia pasa de estado sólido a estado líquido.
       
    2. Punto de ebullición: Temperatura a la cual una sustancia pasa de estado líquido a estado gaseoso.
       
    3. Radio atómico: Distasncia promedio desde el núcleo de un átomo, a sus electrones más externos.
       
    4. potencial de ionización: Cantidad de energía liberada cuando se extrae un electrón de un átomo neutro.
       

Lectura 2: TEORÍA ATÓMICA

Un modelo atómico es la representación o explicación de cómo está formada la naturaleza íntima de la materia

Modelos atómicos

• En Grecia tales de Mileto comprobó la presencia de cargas eléctricas al frotar ámbar y observar que pequeñas partículas eran atraídas por este material.
  

• En Grecia LEUCIPO y DEMOCRITO proponen un modelo atómico que no tenia fundamento experimental, uno de sus postulados fue el siguiente: La materia está constituida por partículas muy pequeñas llamadas átomos.
  

• Muchos años después en 1808 el inglés JHON DALTON estudió y revisó la teoría atómica de los griegos agregando los siguientes postulados: los átomos son las unidades que entran en juego para las reacciones químicas; Las combinaciones de los átomos se efectúan cuando diferentes tipos de átomos se unen en proporciones numéricas simples para formar compuestos.
  

• 
  Más tarde JJ THOMSON elaboro el modelo atómico llamado de pudín. Sus postulados eran los siguientes: La materia es normalmente neutra por lo cual debe existir una masa positiva (protones) en la cual se incrustan las cargas negativas (electrones)

Recordemos algo muy importante!!

Protón: partícula atómica que tiene carga eléctrica positiva. Electrón: partícula atómica que tiene carga eléctrica negativa. Neutrón: partícula atómica que no posee carga eléctrica.

Hablemos del modelo atómico actual!!	El modelo actual nos habla que el átomo está formado por: un núcleo, niveles, subniveles y orbitales
	En el modelo actual del átomo los niveles están divididos en subniveles y que también nos habla de los orbitales que son regiones donde la probabilidad de encontrar un electrón es máxima
	En el núcleo se encuentran los protones y los neutrones y alrededor del núcleo se encuentran los electrones en los niveles de energía.

Taller de lectura 2:

1. ¿Qué es un modelo atómico?
   
2. Escriba el postulado de la teoría atómica de Leucipo y Demócrito
   
3. Escriba los postulados de la teoría atómica de Dalton
   
4. ¿Cuáles son las partículas atómicas y sus respectivas cargas?
   
5. ¿Qué tipo de partículas forman el núcleo atómico?
   
6. ¿Qué es la masa atómica y cómo se representa?
   
7. ¿Qué es el número atómico y cómo se representa?
   
8. ¿Cómo se representan los átomos?
   
9. Escriba el nombre de tres modelos atómicos
   
10. ¿Qué es el átomo?
    
11. ¿Cuándo se dice que una sustancia es un elemento?
    
12. ¿De qué está formado el modelo atómico actual?
    
13. ¿En qué parte del átomo se encuentran los electrones?
    
14. ¿Qué es un orbital en un átomo?
    
15. ¿Cómo se llaman los electrones del último nivel de energía en un átomo?
    
16. Copie los siguientes conceptos:
    

    1. Era nuclear: Se refiere al periodo de la historia en el cual se descubren las propiedades de la energía nuclear o del núcleo atómico.
       

    2. Era atómica: Se refiere al periodo de la historia en el cual el hombre conoce y maneja la energía contenida en el átomo.
       

    3. Fisión nuclear: Es el proceso por el cual un átomo se rompe en dos o más partes, separando algunas de sus partículas y liberando gran cantidad de energia.por este mecanismo funcionan las centrales nucleares y la bomba atómica.
       

    4. Fusión nuclear: Es el proceso por el cual se unen dos núcleos de átomos pequeños, para formar uno más grande. también se libera gran cantidad de energía y se forman átomos de mayor peso. La energía solar se produce por fusión. Allí, se unen átomos de hidrógeno para formar átomos de helio.
       

Lectura 1: CONCEPTOS GENERALES DE QUÍMICA

En la actualidad es común hablar de la era nuclear y la espacial, lo cual muestra la gran influencia de la ciencia en la vida del ser humano. La ciencia afecta nuestra vida en casi todos sus aspectos. Lo anterior obliga a prepararnos para comprender con fundamentos científicos lo que sucede a nuestro alrededor. Una herramienta para cumplir con este propósito es la química. Esta es una ciencia que estudia los fenómenos de la naturaleza relacionados con la materia, sus cambios, su estructura, sus propiedades y su composición. La química se ha desarrollado como una ciencia experimental y teórica que permite comprender los fenómenos de la materia. Es importante porque la mayoría de los cambios de la naturaleza, se llevan a cabo mediante cambios químicos por ejemplo: la creación de nuevas fuentes de energía, la producción de nuevos materiales, medicinas para controlar enfermedades etc.

	Muy sencillo: tienes que saber algunos conceptos básicos relacionados con las propiedades de la materia y algunos otros fundamentales para seguir entendiendo la química, como los siguientes:
Materia:Es todo aquello que posee masa y ocupa un lugar en el espacio (todo lo que existe). Peso: Es la fuerza que la gravedad realiza sobre un cuerpo. Volumen: Es el espacio que ocupa un cuerpo. Densidad: Es la relación que se establece entre la masa y el volumen de un cuerpo.

Según entiendo la densidad me permite explicar por qué no tienen el mismo peso un costal de algodón, que el mismo costal pero lleno de hierro

Muy bien! La densidad se puede expresar de las siguientes formas: D = Densidad M = Masa V = Volumen

Otros conceptos importantes son los siguientes:

Energía: Es todo aquello que está en la capacidad de producir trabajo. Existen clases de energía como: cinética y potencial; y varias formas de energía como: térmica radiante, química, nuclear y eléctrica.

Calor: Es una forma de energía.

Temperatura: Es una magnitus que mide la intensidad de energía en forma de calor. existen tres escalas de temperatura: Celsius °C, Kelvin °K y Fahrenheit °F

PROPIEDADES FISICAS: Son aquellas que al operarlas no afectan la estructura de la materia. Ejemplo: masa, peso, volumen etc.	PROPIEDADES QUÍMICAS: Son aquellas que al operarlas cambian la composición de la materia. Por ejemplo: oxidación, combustión.
ELEMENTO: Sustancia simple formada por una sola clase de átomos. Por ejemplo carbono, calcio, hierro etc. los elementos se representan mediante símbolos	COMPUESTO: Unión química de dos o más elementos y que no puede ser separado por medios físicos sencillos por ejemplo: NaCl (sal de cocina) o NaClO (blanqueador para ropa)
MEZCLA: unión física de dos o más sustancias, separables por medios físicos sencillos. Ejemplo: agua y alcohol; agua y sal etc.	Para separar mezclas se utilizan varias técnicas: evaporación, tamizado, destilación, decantación, centrifugación filtración etc.

Taller de lectura 1:

1. ¿Qué estudia la química?
   
2. ¿Qué permite la química como ciencia?
   
3. ¿Por qué es importante la química?
   
4. ¿Cuáles son los conceptos básicos que se necesitan saber para estudiar química?
   
5. ¿Qué es la materia?
   
6. ¿Qué es volumen?
   
7. ¿Cuáles conceptos se relacionan en la propiedad de la densidad?
   
8. ¿A qué se refiere el concepto de densidad?
   
9. ¿Cuál es la diferencia entre calor y temperatura?
   
10. ¿Qué diferencia hay entre una propiedad química y una física?
    
11. Escriba dos ejemplos de propiedades químicas
    
12. ¿Qué diferencia hay entre un elemento y un compuesto?
    
13. ¿Cómo se representan los elementos?
    
14. ¿Qué es una mezcla?
    
15. Aprender los símbolos de los siguientes elementos, como requisito para calificarle los primeros 6 talleres (primer corte)
    

    H = Hidrógeno	Ca = Calcio	Br = Bromo	Pt = Platino	F = Fluor	Si = Silicio
    Li = Litio	Mg = Magnesio	I = Yodo	Pb = Plomo	B = Boro	N = Nitrógeno
    Na = Sodio	Mn = Manganeso	P = Fósforo	Ni = Niquel	Cr = Cromo	As = Arsénico
    K = Potasio	Al = Aluminio	Cl = Cloro	Pd = Paladio	Fe = Hierro	He = Helio
    Rb = Rubidio	Cu = Cobre	Hg = Mercurio	S = Azufre	C = Carbono	Ne = Neón
    Cs = Cesio	Co = Cobalto	Sb = Antimonio	Au = Oro	Zn = Zinc	Kr = Kriptón
    Fr = Francio	Ba = Bario	Sn = Estaño	Se = Selenio	Ag = Plata	O = Oxígeno

16. ¿Qué es la energía?
    
17. Escriba el nombre de dos clases y tres formas de energía
    
18. ¿Cuáles son las técnicas más usadas para separar mezclas?