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Liceo de Computación Siglo 21 No.3 Formando profesionales Temario Físico Química Grado 5to. Bachiller Industrial y Perito en Electrónica Robin Rene Sontay Juarez Fase No. 5 Físico Química Introducción a la química Método científico Mediciones, materia y energía Estados y propiedades de la materia Diferencias entre peso y masa Hipótesis Tabla periódica Uso de la tabla periódica Clasificación de la tabla periódica Clasificación de los elementos de la tabla periódica Estequiometria Peso atómico Peso molecular Numero de avogadro Grupo No. 1 Brayan Vinicio Margos de León Manuel Alberto Hernández Cruz Elmer Steven Palma Guzmán Brayan Josué Monterroso Galicia

Introduccion a La Química

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Introduccion a La Química

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Liceo de Computación Siglo 21 No.3Formando profesionalesTemario Físico QuímicaGrado 5to. Bachiller Industrial y Perito en ElectrónicaRobin Rene Sontay Juarez

Fase No. 5Físico Química

Introducción a la químicaMétodo científico

Mediciones, materia y energíaEstados y propiedades de la materia

Diferencias entre peso y masaHipótesis

Tabla periódicaUso de la tabla periódica

Clasificación de la tabla periódicaClasificación de los elementos de la tabla periódica

EstequiometriaPeso atómico

Peso molecularNumero de avogadro

Grupo No. 1Brayan Vinicio Margos de León

Manuel Alberto Hernández CruzElmer Steven Palma Guzmán

Brayan Josué Monterroso Galicia

Introducción

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La fisicoquímica incluye diversas áreas o ramas como son la termodinámica, cinética química, dinámica química, electroquímica, química nuclear  etc., y todas ellas forman un conjunto para desarrollar diversas herramientas u objetos que le ayuden al hombre en su supervivencia y estabilidad en la tierra, como por ejemplo los automóviles, los aviones, las naves espaciales y las grandes plantas.

La Química Física es la parte de la química que estudia los principios que gobiernan las propiedades y el comportamiento de los sistemas químicos. El término de termodinámica hace referencia literalmente, al estudio de los efectos mecánicos producidos por el calor. El origen de la termodinámica se basa en el análisis de Sadi Carnot en el funcionamiento de las maquinas térmicas. Para los procesos de interés en química, habitualmente, la cantidades de calor y trabajo solo interesan indirectamente, por lo que Gibbs y otros establecieron una formulación más refinada, basada en el uso de funciones de energía. La termodinámica se basa en una serie de principios (de la termodinámica) que resumen y generalizan las observaciones de la naturaleza. Por ello, las leyes obtenidas de estos principios son viables, ya que la naturaleza no las contradice y además derivan de observaciones experimentales. La termodinámica es una ciencia experimental, es decir, los resultados y leyes derivados de sus principios pueden expresarse en términos y magnitudes experimentales. Es una ciencia exacta ya que sigue un método puramente deductivo. En su versión clásica, la termodinámica es una ciencia macroscópica, ya que los sistemas que trata, son similares a los observados con los sentidos. Sin embargo, solo se puede obtener medidas puramente experimentales.

Introducción a la química

La ubicuidad de la química en las ciencias naturales hace que sea considerada una de las ciencias básicas. La química es de gran importancia en muchos campos del conocimiento, como la ciencia de materiales, la biología, la farmacia, la medicina, la geología, la ingeniería y la astronomía, entre otros.

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Los procesos naturales estudiados por la química involucran partículas fundamentales (electrones, protones y neutrones), partículas compuestas (núcleos atómicos, átomos y moléculas) o estructuras microscópicas como cristales y superficies.

Desde el punto de vista microscópico, las partículas involucradas en una reacción química pueden considerarse un sistema cerrado que intercambia energía con su entorno. En procesos exotérmicos, el sistema libera energía a su entorno, mientras que un proceso endotérmico solamente puede ocurrir cuando el entorno aporta energía al sistema que reacciona. En la mayor parte de las reacciones químicas hay flujo de energía entre el sistema y su campo de influencia, por lo cual puede extenderse la definición de reacción química e involucrar la energía cinética (calor) como un reactivo o producto.

Aunque hay una gran variedad de ramas de la química, las principales divisiones son:

Bioquímica, constituye un pilar fundamental de la biotecnología, y se ha consolidado como una disciplina esencial para abordar los grandes problemas y enfermedades actuales y del futuro, tales como el cambio climático, la escasez de recursos agroalimentarios ante el aumento de población mundial, el agotamiento de las reservas de combustibles fósiles, la aparición de nuevas formas de alergias, el aumento del cáncer, las enfermedades genéticas, la obesidad, etc.

Fisicoquímica, establece y desarrolla los principios físicos fundamentales detrás de las propiedades y el comportamiento de los sistemas químicos.

Química analítica, (del griego ναλύω) es la rama de la química que tiene como finalidad el estudio de la composición química de un material o muestra, mediante diferentes métodos de laboratorio. Se divide en química analítica cuantitativa y química analítica cualitativa.

Química inorgánica, se encarga del estudio integrado de la formación, composición, estructura y reacciones químicas de los elementos y compuestos inorgánicos (por ejemplo, ácido sulfúrico o carbonato cálcico); 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 órgano-metálica que es una superposición de ambas.

Química orgánica o química del carbono, es la rama de la química que estudia una clase numerosa de moléculas que contienen carbono formando enlaces covalentes carbono-carbono o carbono-hidrógeno y otros hetero-átomos, también

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conocidos como compuestos orgánicos. Friedrich Wöhler yArchibald Scott Couper son conocidos como los padres de la química orgánica.

La gran importancia de los sistemas biológicos hace que en la actualidad gran parte del trabajo en química sea de naturaleza bioquímica. Entre los problemas más interesantes se encuentran, por ejemplo, el estudio del plegamiento de proteínas y la relación entre secuencia, estructura y función de proteínas.

Si hay una partícula importante y representativa en la química, es el electrón. Uno de los mayores logros de la química es haber llegado al entendimiento de la relación entre reactividad química y distribución electrónica de átomos, moléculas o sólidos. Los químicos han tomado los principios de la mecánica cuántica y sus soluciones fundamentales para sistemas de pocos electrones y han hecho aproximaciones matemáticas para sistemas más complejos. La idea de orbital atómico y molecular es una forma sistemática en la cual la formación de enlaces es comprensible y es la sofisticación de los modelos iníciales de puntos de Lewis. La naturaleza cuántica del electrón hace que la formación de enlaces sea entendible físicamente y no se recurra a creencias como las que los químicos utilizaron antes de la aparición de la mecánica cuántica. Aun así, se obtuvo gran entendimiento a partir de la idea de puntos de Lewis.

Método científico

Es un método de investigación usado principalmente en la producción de conocimiento en las ciencias. Para ser llamado científico, un método de investigación debe basarse en lo empírico y en la medición, sujeto a los principios específicos de los razonamientos. Según el Oxford English Dictionary, el método científico es: «un método o procedimiento que ha caracterizado a la ciencia natural desde el siglo XVII, que consiste en la observación sistemática, medición, experimentación, la formulación, análisis y modificación de las hipótesis».

El método científico está sustentado por dos pilares fundamentales. El primero de ellos es la reproducibilidad, es decir, la capacidad de repetir un determinado experimento, en cualquier lugar y por cualquier persona. Este pilar se basa, esencialmente, en la comunicación y publicidad de los resultados obtenidos (por ej. en forma de artículo científico). El segundo pilar es la refutabilidad, es decir, que toda proposición científica tiene que ser susceptible de ser falsada o refutada (falsacionismo). Esto implica que se podrían diseñar experimentos, que en el caso de dar resultados distintos a los predichos, negarían la hipótesis puesta a prueba. La falsabilidad no es otra cosa que elmodus tollendo tollens del método hipotético-deductivo experimental. Según James B. Conant, no existe un método científico. El científico usa métodos definitorios, métodos clasificatorios, métodos

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estadísticos, métodos hipotético-deductivos, procedimientos de medición, entre otros. Y según esto, referirse a el método científico es referirse a este conjunto de tácticas empleadas para constituir el conocimiento, sujetas al devenir histórico, y que eventualmente podrían ser otras en el futuro. Ello nos conduce tratar de sistematizar las distintas ramas dentro del campo del método científico.

Los pasos del método científico

El método científico está compuesto de varios pasos que deben seguirse en un orden y completa rigurosidad. Estos son:

Observación: investigación o recolección previa de datos relacionados al tema a investigar, los cuales se analizan y organizan, de forma de ofrecer información confiable que lleve al siguiente paso

Proposición: establecer la duda que se quiere resolver o aquello que se desea estudiar

Hipótesis: la posible solución o respuesta que queremos comprobar y que basa en una suposición en base a investigación. Puede ser o no verdadera y, mediante los siguientes pasos, se trata de demostrar su posible validez.

Verificación y experimentación: se trata de probar o desechar la hipótesis mediante la experimentación o aplicación de investigaciones válidas y objetivas.

Demostración o refutación de la hipótesis: se analiza si ésta es correcta o incorrecta, basándose en los datos obtenidos durante la verificación.

Conclusiones: se indican el porqué de los resultados, enunciando las teorías que pueden surgir de ellos y el conocimiento científico que se generó mediante la aplicación correcta del método.

Mediciones

Las mediciones que hacen los químicos frecuentemente se utilizan a menudo en cálculos para obtener otras cantidades relacionadas. Existen diferentes instrumentos que permiten medir las propiedades de una sustancia; con la cinta métrica se miden longitudes, mientras que con la bureta, la pipeta, la probeta graduada y el matraz volumétrico se miden volúmenes. Con la balanza se mide la

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masa, y con el termómetro la temperatura. Estos instrumentos permiten hacer mediciones de propiedades macroscópicas, es decir, que pueden ser determinadas directamente. Las propiedades microscópicas, a escala atómica molecular se deben determinar por un método indirecto.

Unidades del Sistema Internacional

Durante muchos años los científicos expresaron las mediciones en unidades métricas relacionadas entre sí decimalmente; es decir, en potencias de 10. sin embargo, en 1960, la Conferencia General de Pesas y Medidas, que es la autoridad Internacional del Sistema de Unidades, propuso un sistema métrico revisado y actualizado, al que denomino Sistema Internacional de Unidades (SI), En la tabla inferior se expone las siete unidades básicas y fundamentales del SI.

Unidades del Sistema Internacional Básicas

Cantidad Fundamental Nombre de la Unidad Símbolo

Longitud metro m

Masa kilogramo kg

Tiempo segundo s

Corriente Eléctrica ampere A

Temperatura kelvin K

Cantidad de Sustancia mol mol

Intensidad candela cd

También se incluye un sistema de unidades, las cuales cambian en forma decimal por medio de una serie de prefijos, cada prefijo posee un símbolo y refleja en específico una cantidad.

Las mediciones que se utilizan con frecuencia en el estudio de la química son tiempo, masa, volumen, densidad y temperatura.

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Tiempo: La Unidad del Sistema Internacional de Medidas, fundamental para medir Tiempo es el Segundo, ya que es ideal para efectuar estudios químicos.

Masa: La Unidad del Sistema Internacional de Medidas, fundamental para medir Masa es el Kilogramo (Kg), sin embargo en Química se utiliza el gramo (g), ya que es una unidad más pequeña y a la vez más conveniente en estudios químicos.

Volumen: La Unidad del Sistema Internacional de Medidas, fundamental para medir Volumen es el Metro Cubico (mt3), sin embargo en química se utiliza el centímetro cubico o el decímetro cubico, ya que es una unidad más pequeña y a la vez más conveniente en estudios químicos.

Densidad: La Unidad del Sistema Internacional de Medidas, fundamental para medir Densidad es el Kilogramo / Metro Cubico (Kg/mt3).

Temperatura: La Unidad del Sistema Internacional de Medidas, fundamental para medir Temperatura es Kelvin (K), sin embargo en el estudio de la química se incluyen escalas como Celsius y Fahrenheit.

Materia

Materia es todo aquello que tiene un lugar en el espacio, posee una cierta cantidad de energía, y está sujeto a cambios en el tiempo y a interacciones con aparatos de medida. En física y filosofía, materia es el término para referirse a los constituyentes de la realidad material objetiva, entendiendo por objetiva que pueda ser percibida de la misma forma por diversos sujetos. Se considera que es lo que forma la parte sensible de los objetos perceptibles o detectables por medios físicos. Es decir es todo aquello que ocupa un sitio en el espacio, se puede tocar, se puede sentir, se puede medir, etc.

Composición de la materia

La materia está integrada por átomos, partículas diminutas que, a su vez, se componen de otras aún más pequeñas, llamadas partículas subatómicas, las cuales  se agrupan para constituir los diferentes objetos.

Un átomo es la menor cantidad de un elemento químico que tiene existencia propia y puede entrar en combinación.  Está constituido por un núcleo, en el cual se hallan los protones y neutrones y una corteza, donde se encuentran los electrones.  Cuando el número de protones del núcleo es igual al de electrones de la corteza, el átomo se encuentra en estado eléctricamente neutro. 

Se denomina número atómico al número de protones que existen en el núcleo del átomo de un elemento.  Si un átomo pierde o gana uno o más electrones

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adquieren carga positiva o negativa, convirtiéndose en un ion.  Los iones se denominan cationes si tienen carga positiva y aniones si tienen carga negativa.

La mayoría de los científicos cree que toda la materia contenida en el Universo se creó en una explosión denominada Big Bang, que desprendió una enorme cantidad de calor y de energía.  Al cabo de unos pocos segundos, algunos de los haces de energía se transformaron en partículas diminutas que, a su vez, se convirtieron en los átomos que integran el Universo en que vivimos.

En la naturaleza los átomos se combinan formando las moléculas. Una molécula es una agrupación de dos o más átomos unidos mediante enlaces químicos.  La molécula es la mínima cantidad de una sustancia que puede existir en estado libre conservando todas sus propiedades químicas.

Todas las sustancias  están formadas por moléculas. Una molécula puede estar formada por un átomo (monoatómica), por dos átomos (di-atómica), por tres átomos (triatómica) o más átomos (poli-atómica)

Las moléculas de los cuerpos simples están formadas por uno o más átomos idénticos (es decir, de la misma clase). Las moléculas de los compuestos químicos están formadas al menos por dos átomos de distinta clase (o sea, de distintos elementos).

Energía

La energía química, por lo tanto, es aquella producida por reacciones químicas. Un ejemplo de energía química es la que desprende el carbón al quemarse. Las pilas y las baterías también poseen energía química.

El calor  que se genera o la violencia de la reacción química producen movimiento o permiten desarrollar un trabajo. Es importante destacar que los alimentos también son fuente de energía química ya que, al ser procesados por el organismo, ofrecen calor (calorías), proteínas y vitaminas.

La energía química, en definitiva, es una de las tantas manifestaciones de la energía. Si bien este tipo de energía está siempre presente en la materia, sólo se manifiesta cuando se registra una alteración de ésta.

Cuando hablamos de energía química es inevitable que, además de determinar qué es y para qué se utiliza, hagamos referencia al conjunto de ventajas que ofrece. Se trata de los beneficios que aporta y que son los que han motivado que en distintas áreas se apueste de manera contundente por ella:

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• Cuenta con un elevado rendimiento.

• Ofrece un mínimo nivel de emisiones de carácter contaminante.

• Gracias a ella se lleva a cabo la creación de una gran diversidad de productos importantes para nuestro día a día. Entre ellos destacaríamos los artículos de limpieza para el hogar o incluso para lo que es la higiene personal.

• De la misma manera, no hay que pasar por alto que la energía química está permitiendo en estos momentos la investigación y desarrollo de nuevos medicamentos, gracias a los cuales se puede hacer frente de manera contundente a ciertas enfermedades.

• Todo ello sin olvidar que también a través de ella se están acometiendo nuevos proyectos y dispositivos que tienen como claro objetivo el lograr purificar el agua.

• Está permitiendo que se descubran novedosos materiales.

No obstante, los detractores de la energía química, frente a ese conjunto de ventajas citadas, no dudan en exponer también los contras que tiene hacer uso de aquella. En concreto, habitualmente señalan que causa un grave daño al medio ambiente pues lo contamina y que algunos de los componentes que utiliza son tóxicos. Es decir, la muestra como una forma de energía nada ecológica, sino todo lo contrario.

Los automóviles, los aviones y millones de máquinas se movilizan gracias a la energía química desprendida durante la combustión del carbón o del petróleo. La configuración de los motores, con sus cilindros y otros elementos, resulta clave en todo el proceso.

Este tipo de energía incluso es la que posibilita los viajes al espacio exterior, lo que demuestra su importancia en diversos ámbitos del accionar humano.

Estados y propiedades de la materia

La materia está presente en todos los objetos observables que conocemos, y hace que éstos tengan determinadas características que conocemos como propiedades de la materia:

- Masa. Es la cantidad de materia presente en el objeto.

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- Volumen. Es el espacio que ocupa ese objeto.

- Peso. Depende de la masa, pero también de la fuerza de gravedad presente.

¡Atención!

Un astronauta tiene la misma masa en la Tierra que en la Luna, pero su peso es mucho menor en la Luna porque hay menos gravedad que en la Tierra.

Estados de la materia

La materia puede tomar tres estados de agregación diferentes: sólido, líquido o gaseoso.

El estado sólido es el más estable de los tres, ya que tanto la forma como el volumen no cambian en gran medida.

El estado líquido se caracteriza por mantener el volumen, pero no la forma. ¡Por eso se inventaron las botellas!

EL estado gaseoso es el más cambiante de los tres. Puede variar mucho el volumen, además de la forma.

La mayoría de sustancias se presentan de manera natural en un solo estado concreto. El agua es una de las pocas excepciones, ya que fácilmente podemos apreciarla en sus tres estados: hielo, agua y vapor de agua.

Ahora, podes entretenerte en este sitio interactivo, mientras seguís aprendiendo sobre los diferentes estados de la materia.

MasaPatrón de un kilogramo.

El kilogramo es una de las siete unidades y uno de los tres que se define ad hoc (es decir, sin referencia a otra unidad base).

En física, la masa (Del latín Massa) es una medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo. Es una propiedad extrínseca de los cuerpos que determina la

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medida de la masa inercial y de la masa gravitacional. La unidad utilizada para medir la masa en el Unidades es el kilogramo (kg). Es una magnitud escalar.

No debe confundirse con el peso, que es una magnitud vectorial que representa una fuerza cuya unidad utilizada en el Sistema Internacional de Unidades es el newton (N). Tampoco debe confundirse con la cantidad de sustancia, cuya unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el mol.

Peso

En física clásica, el peso (del latín pensum) es una medida de la fuerza gravitatoria que actúa sobre un objeto. El peso equivale a la fuerza que ejerce un cuerpo sobre un punto de apoyo, originada por la acción del campo gravitatorio local sobre la masa del cuerpo. Por ser una fuerza, el peso se representa como un vector, definido por su módulo, dirección y sentido, aplicado en el centro de gravedad del cuerpo y dirigido aproximadamente hacia el centro de la Tierra. Por extensión de esta definición, también podemos referirnos al peso de un cuerpo en cualquier otro astro (Luna, Marte,...) en cuyas proximidades se encuentre.

La magnitud del peso de un objeto, desde la definición operacional de peso, depende tan sólo de la intensidad del campo gravitatorio local y de la masa del cuerpo, en un sentido estricto. Sin embargo, desde un punto de vista legal y práctico, se establece que el peso, cuando el sistema de referencia es la Tierra, comprende no solo la fuerza gravitatoria local, sino también la fuerza centrífuga local debido a la rotación de la Tierra; por el contrario, el empuje atmosférico no se incluye, ni ninguna otra fuerza externa.

Diferencia entre peso y masa

La masa y el peso son diferentes propiedades, que se definen en el ámbito de la física. La masa es una medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo mientras que el peso es una medida de la fuerza que es causada sobre el cuerpo por el campo gravitatorio.

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Por lo tanto la masa de un objeto no cambiará de valor sea cual sea la ubicación que tenga sobre la superficie de la Tierra (suponiendo que el objeto no está viajando a velocidades relativistas con respecto al observador), mientras que si el objeto se desplaza del ecuador al Polo Norte, su peso aumentará aproximadamente 0,5 % a causa del aumento del campo gravitatorio terrestre en el Polo.

En forma análoga, en el caso de astronautas que se encuentran en condiciones de micro gravedad, no es preciso realizar ningún esfuerzo para levantar objetos del piso del compartimento espacial; los mismos “no pesan nada”. Sin embargo, dado que los objetos en micro gravedad todavía poseen su masa e inercia, un astronauta debe ejercer una fuerza diez veces más grande para acelerar un objeto de 10 kilogramos a la misma tasa de cambio de velocidad que la fuerza necesaria para acelerar un objeto de 1 kilogramo.

En la Tierra, una simple hamaca puede servir para ilustrar las relaciones entre fuerza, masa y aceleración en un experimento que no es influido en forma apreciable por el peso (fuerza vertical descendente). Si nos paramos detrás de un adulto grande que esté sentado y detenido en la hamaca y le damos un fuerte empujón, el adulto se acelerará en forma relativamente lenta y la hamaca solo se desplazará una distancia reducida hacia adelante antes de comenzar a moverse en dirección para atrás. Si ejerciéramos la misma fuerza sobre un niño pequeño que estuviera sentado en la hamaca se produciría una aceleración mucho mayor, ya que la masa del niño es mucho menor que la masa del adulto.

Hipótesis

Química (palabra que podría provenir de los términos griegos χημία o χημεία, quimia y quemeia respectivamente) es la ciencia que estudia tanto la composición, estructura y propiedades de la materia como los cambios que ésta experimenta durante las reacciones químicas y su relación con la energía. Es definida, en tanto,

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por Linus Pauling, como la ciencia que estudia las sustancias, su estructura (tipos y formas de acomodo de los átomos), sus propiedades y las reacciones que las transforman en otras sustancias con referencia al tiempo.

La química moderna se desarrolló a partir de la alquimia, una práctica protocientífica de carácter filosófico, que combinaba elementos de la química, la metalurgia, la física, la medicina, la biología, entre otras ciencias y artes. Esta fase termina al ocurrir la llamada, Revolución de la química, basada en la ley de conservación de la materia y la teoría de la combustión por oxígeno postulado por el científico francés, Antoine Lavoisier.

Las disciplinas de la química se agrupan según la clase de materia bajo estudio o el tipo de estudio realizado. Entre éstas se tienen la química inorgánica, que estudia la materia inorgánica; la química orgánica, que estudia la materia orgánica; la bioquímica, que estudia las substancias existentes en organismos biológicos; la fisicoquímica que comprende los aspectos energéticos de sistemas químicos a escalas macroscópicas, moleculares y atómicas, o la química analítica, que analiza muestras de materia y trata de entender su composición y estructura.

Tabla periódica

La tabla periódica de los elementos clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos químicos conforme a sus propiedades y características; su función principal es establecer un orden específico agrupando elementos.

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Conoce como tabla periódica de los elementos, sistema periódico o simplemente como tabla periódica, a un esquema diseñado para organizar y segmentar cada elemento químico, de acuerdo a las propiedades y particularidades que posea.

Es una herramienta fundamental para el estudio de la química pues permite conocer las semejanzas entre diferentes elementos y comprender qué puede resultar de las diferentes uniones entre los mismos. Según se advierte al investigar sobre la tabla periódica, la historia de esta estructura está relacionada al descubrimiento de los diferentes elementos químicos y a la necesidad de ordenarlos de alguna manera.

Desde los comienzos de la ciencia se intenta comprender el por qué y el cómo de la materia y los elementos que conforman nuestro sistema. Gracias a las diferentes experiencias de los científicos cada vez se ha podido descomponer aún más la materia para analizarla palmo a palmo, llegando finalmente a averiguar que es mucho más compleja que lo que a simple vista parece.

A partir del siglo XIX los científicos tuvieron la necesidad de establecer un orden en los elementos descubiertos. La forma en la que decidieron hacerlo, fue partiendo de sus masas atómicas y agrupando aquellos que se asemejaran; sin embargo esta tarea no era tan sencilla ya que era difícil reflejar en un cuadro ordenado las similitudes y diferencias entre unos y otros.

El químico döbereiner fue quien en 1817 presentó un informe donde se plasmaba la relación que existía entre la masa y las propiedades de los diferentes elementos. Así formó los grupos de elementos semejantes, como lo son las triadas, como la que forman cloro, bromo y yodo, donde la masa de uno de ellos se ubica en medio de los otros dos. Partiendo de esa investigación, en 1850, se llegaron a armar alrededor de 20 triadas.

Uso de la tabla periódica

Serie de pasos para usar una tabla periódica:

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1. La disposición de la tabla periódica es muy importante para su comprensión. Fue diseñada para que los elementos vayan en orden de número atómico. El número atómico es el número de protones y electrones en un átomo neutro. El hidrógeno, el primer elemento sobre la tabla, tiene un número atómico de uno. A fin de que este elemento sea neutral, deberá tener un protón (+) y un electrón (-). Otro ejemplo es el oxígeno. El oxígeno tiene un número atómico 8. Esto significa que tiene 8 protones totales (+) y 8 electrones totales (-). A medida que te muevas a través y hacia abajo de la tabla periódica, se agregan protones y electrones.

2. Ahora que entiendes qué es el número atómico, observa cómo están dispuestos los electrones en un elemento. Los electrones están ordenados por orbitales. Los orbitales están en una "casa" de electrones. Piensa en los orbitales como un edificio de apartamentos. La primera planta tiene la energía más baja y es el orbital-s. El segundo piso tiene una energía un poco más alta y son los orbitales-p. El tercer piso tiene más energía y son los orbitales-d, y así sucesivamente.

3. Los electrones están dispuestos de modo que primero entrarán en una órbita de menor energía. Por ejemplo, el oxígeno que tiene 8 electrones, tendrá dos en su orbital 1s, dos en su orbital 2s, y cuatro en sus orbitales 2p (x, y, z). Sucede que los electrones odian al ser emparejados en el mismo orbital. Debido a que hay un total de seis ubicaciones posibles en el orbital 2p (2 en x, 2 en y, y 2 en z) y sólo cuatro electrones, dos de ellos estarán desapareados. Estos electrones no apareados son las que se utilizan para "vincular" con otros elementos. Se les llama electrones de balance.

4. Para comprender cómo los electrones se conectan juntos echa un vistazo al agua (h2o). Al observar la tabla periódica, se observa que el hidrógeno tiene un número atómico de uno. Esto significa que tiene un electrón en su orbital 1s. Ahora bien, dado que este electrón está desapareado, puede ser utilizado para el enlace. El oxígeno que se conoce desde el paso 3 tiene 2 electrones no apareados para el enlace. El agua se compone de 2 elementos de hidrógeno y un elemento de oxígeno. Esto significa que se puede hacer un "híbrido" adoptando los dos electrones del hidrógeno y unirlos con los dos electrones del oxígeno. De esta manera se eliminan los electrones libres y la molécula ahora es estable.

5. Ahora que sabes cómo se unen los elementos simples, observa el concepto de electronegatividad (se utilizará el e-neg para abreviar). E-neg es una medida de lo electronegativo que es un elemento. En otras palabras, se trata de una medida de la cantidad de electrones que a un elemento le

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gusta extraer hacia sí mismo. E-neg aumenta hacia arriba y a la derecha en la tabla periódica. El flúor es el elemento más electronegativo y tiende a tirar de todos los electrones hacia sí mismo. Este concepto es lo que hace al fluoruro de hidrógeno (hf) como un ácido fuerte. El electrón solitario en el hidrógeno está siendo arrastrado hacia el flúor tanto que el hidrógeno se puede extraer por otro elemento muy rápidamente. Cuanto más fácil es eliminar un hidrógeno de una molécula, más ácida será.

6. Siempre que tengas una oportunidad, siéntate e intenta sacar los orbitales para cada elemento y observar con cuántos electrones no apareados llega. Si puedes dominar la tabla periódica, puedes dominar la química.

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Conclusión

En general, se recopilo esta extensa información sobre la fisicoquímica, es que es una nueva sub-disciplina de la química en donde se explica los cambios de la materia utilizando dos grandes ciencias

La física aplicada en la química también es una rama muy importante y más que hoy en día se utiliza con la tecnología. También estudia más a fondos los temas, llevando a cabo una serie de procedimientos que explican más a detalle un tema en específico.

La fisicoquímica es muy interesante porque a través de ella comprendemos mejor los avances como los rayos X y fenómenos que ocurren a nuestro alrededor.

Glosario

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Cinética: es un área de la fisicoquímica que se encarga del estudio de la rapidez de reacción, cómo cambia la rapidez de reacción bajo condiciones variables y qué eventos moleculares se efectúan mediante la reacción general

Exotérmico: Se denomina reacción exotérmica a cualquier reacción química que desprenda energía, ya sea como luz o calor, o lo que es lo mismo: con una variación negativa de la entalpía

Endotérmico: es aquella que tiene un incremento de entalpía o ΔH positivo. Es decir, la energía que poseen los productos es mayor a la de los reactivos.

Refutabilidad: es aquella que es falsa cuando se consigue demostrar mediante la experiencia que un enunciado observable es falso. Es un concepto central de la teoría epistemológica de Karl Popper conocida como falsacionismo.

Bromo: El bromo a temperatura ambiente es un líquido rojo, volátil y denso. Su reactividad es intermedia entre el cloro y el yodo. En estado líquido es peligroso para el tejido humano y sus vapores irritan los ojos y la garganta.

E-grafía

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Page 19: Introduccion a La Química

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