Estados agregados de la materia

ESTADOS AGREGADOS DE LA MATERIA.

Departamento de Fisiología CelularDra. Carolina Rodríguez Navarro

materia.

Es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa, propiedades de extensión, inercia y gravitación.

La materia posee propiedades o características generales y particulares.

La materia está compuesta por átomos, unidos entre sí por enlaces químicos. A su vez los átomos están compuestos de electrones, neutrones y protones, denominándose a estos dos últimos el núcleo atómico.

Propiedades generales: son aquéllas que cualquier tipo de materia posee independientemente de la cantidad en que se presenta: masa o peso, volumen, inercia.

Propiedades particulares: son aquéllas específicas para cada tipo de materia: punto de fusión, ebullición, densidad, reactividad.

La materia se manifiesta de diferentes maneras, y de acuerdo con esto se clasifica en dos grupos:

1. sustancias puras (átomos) 2. mezclas (solución, mezclas

heterogéneas.

Molécula : es la partícula más pequeña de una sustancia, que mantiene las propiedades químicas y físicas específicas de esa sustancia. Se considera el límite físico de la materia.

Elementos o cuerpos simples:

Son aquellos que no pueden ser desdoblados en otros mas sencillos, se debe a que tienen todos los átomos iguales. Ejemplos: O2, N2, Cl2, 03.

un compuesto es una sustancia formada por dos o más elementos, con una razón fija determinado su composición.

Por ejemplo, agua es un compuesto formado por hidrógeno y oxígeno en la razón de dos es a uno.

Una característica esencial de un compuesto es que tienen una fórmula química.

MEZCLA.

Conjunto de átomos de diferentes elementos o de moléculas en la que los constituyentes conservan íntegras e individualizadas sus propiedades físico-químicas.

Las mezclas pueden ser separadas en componentes más sencillos por medios físicos como la vaporización, cristalización, adsorción, sublimación, extracción, etc;

Las mezclas pueden ser homogéneas o heterogéneas.

Las homogéneas son aquellas que no es posible distinguir físicamente los componentes por separado, formando una sola fase. Ejemplos : Disolución de Agua + Cloruro de sodio, los gases que se encuentran en la atmósfera.

Las heterogéneas son aquellas mezclas que se distinguen físicamente los componentes o sustancias que la forman. Ejemplo: Dos metales: Cobre y plata.

El enlace químico es la unión que se establece entre los átomos o las partículas elementales que constituyen una sustancia.

Son las fuerzas de atracción que intervienen para mantener unidos a los átomos en las moléculas.

La fuerza del enlace se mide por la cantidad de energía que se debe utilizar para romper el enlace, que por lo general se expresa en unidades de kilocalorías por mol (Kcal / mol).

Ión: es un átomo o grupo de átomos que ha ganado o perdido electrones de valencia (ya no son eléctricamente neutros).

Catión: ión positivo que se forma cuando el átomo pierde electrones.

Anión: ión negativo que se forma cuando el átomo gana electrones.

Enlace iónico.

Es el enlace químico en el que los átomos que lo conforman donan o reciben electrones al formar un compuesto.

Es la unión entre elementos con electronegatividad muy diferente, por lo que un elemento (metal) cede electrones y el otro elemento (no metal) los gana.

Enlace iónico, electrovalente o electropolar:

Los enlaces iónicos se pueden formar entre elementos muy electropositivos (metálicos) y elementos muy electronegativos (no metales).

Las fuerzas de enlace son debidas a la fuerza de atracción electrostática entre iones con carga opuesta. Ley de Columb.

Los enlaces iónicos se establecen entre átomos de los grupos extremos de la tabla periódica. Ejemplo : F – y Na +.

Un ejemplo típico del enlace iónico es el que se realiza entre los iones Na+ y Cl- al formar el NaCl o cloruro de sodio.

Na+ Cl- NaCl

Enlace covalente.

Es una atracción muy fuerte entre dos o más átomos no metálicos que comparten sus electrones.

Dada la gran electronegatividad de los no metales (tienden a ganar electrones) los átomos no metálicos terminan por compartir sus electrones.

Enlace Covalente

Mientras el enlace iónico involucra átomos muy electropositivos y electronegativos, el enlace covalente se forma entre átomos con pequeñas diferencias de electronegatividad y ubicados muy próximos en la tabla periódica.

En el enlace covalente los átomos generalmente comparten sus electrones externos s y p como otros átomos.

Enlace Covalente

Ac. Sulfúrico.Ac.Nítrico.

Agua.

Metano.

Enlace covalente no polar.

Se da entre dos átomos del mismo elemento, en el que los electrones de valencia se ven atraídos hacia los dos núcleos y la polaridad de la molécula queda equilibrada

(H H)

Enlace covalente polar.

Ocurre entre dos átomos de diferente elemento, en el que los electrones de valencia de uno de ellos se ven atraídos por el núcleo del otro átomo; quedando el átomo de un elemento con una polaridad positiva y el átomo del otro con polaridad negativa (H+ Cl-).

En un enlace polar covalente, los electrones que se enlazan pasarán un mayor tiempo alrededor del átomo que tiene la mayor afinidad hacia los electrones. Un buen ejemplo del enlace polar covalente es el enlace hidrógeno - oxígeno en la molécula de agua.

Enlaces Polares y No-Polares En realidad, hay dos sub tipos de enlaces covalente. La molécula H2 es un buen ejemplo del primer tipo de enlace covalente el enlace no polar. Ya que ambos átomos en la molécula H2 tienen una igual atracción (o afinidad) hacia los electrones, los electrones que se enlazan son igualmente compartidos por los dos átomos, y se forma un enlace covalente no polar. Siempre que dos átomos del mismo elemento se enlazan, se forma un enlace no polar.

Un enlace polar se forma cuando los electrones son desigualmente compartidos entre dos átomos. Los enlaces polares covalentes ocurren porque un átomo tiene una mayor afinidad hacia los electrones que el otro.

Enlace covalente coordinado o dativo.

Ocurre entre dos elementos no metálicos distintos, de los cuales solo uno, el de menor electronegatividad, cede sus electrones de valencia. Mientras tanto, el otro átomo cede un orbital libre para ubicar a los nuevos electrones que ha ganado. Este tipo de enlace no se diferencia del enlace covalente normal.

Enlace metálico.

Ocurre por la fuerza de atracción entre los iones positivos de un elemento metálico y sus electrones deslocalizados.

Ocurre entre átomos de metales y se caracteriza por formar redes en las que los átomos tienen pocos electrones (1 a 3) en el último nivel de energía.

Fuerzas intermoleculares.

Son fuerzas de atracción y repulsión sin carga neta que unen a las moléculas entre sí.

A estas fuerzas se les conoce como fuerzas de Van der Waals, que son relativamente débiles para los gases y más fuertes para sólidos y líquidos.

La interacción de estas fuerzas determina algunas de las propiedades de las sustancias, como los puntos de fusión y de ebullición.

FUERZAS DE VAN DER WAALS

Son fuerzas eléctricas muy débiles que se establecen entre sustancias no polares, y se deben a irregularidades en la distribución electrónica de los átomos por efecto de proximidad mutua.

Debido a estas fuerzas los gases pueden licuar y solidificar, y son solubles en líquidos. Mezcla de gases en la sangre.

Las fuerzas de Van der Waals son mínimas para los gases nobles (He, Ne).

Medianas para los gases diatómicos (H2,N2,O2)

Mayores para los poliatómicos (O3)

Tipos de fuerzas intermoleculares.

Fuerzas dipolo inducido.

Fuerzas dipolos transitorios.

Fuerzas por puente de hidrógeno.

Fuerzas dipolo inducido.

Cuando hay otras moléculas cercanas a una molécula polar se induce una redistribución de cargas de ellas, y se establecen interacciones elestrostáticas.

Esta interacción se da entre moléculas polares estrictamente a nivel de cargas eléctricas.

Lo que sucede es que las moléculas de un compuesto se encuentran colocadas de modo que el polo positivo de una molécula se atrae con el polo negativo de otra molécula cercana.

Puente de hidrógeno.

Es una fuerza intermolecular de tipo electrostática que se establece entre sustancias o moléculas polares, donde un átomo de hidrogeno que esta próximo a un átomo electronegativo (F,O,N) se establece un puente electrostático.

Puente de hidrógeno.

La fuerza de este enlace es más débil que el covalente o iónico. Su valor es de 2 a 10 Kcal por enlace por Mol, frente a las 30 a 130 Kcal de los enlaces covalentes.

Puente de Hidrógeno.

Conferir propiedades especiales al agua.

Establece la configuración estereoquímica de las proteínas.

Favorece la acción enzimática. Establece la unión de las bases

púricas y pirimidícas de los ácidos nucleicos. A////T G////C

Enlace peptídico.

Es la unión covalente entre dos a.a. adyacentes en una cadena de proteínas.

Los enlaces peptídicos se forman por reacciones de condensación en las que un a.a. se une al siguiente.

ENLACE PEPTIDICO.