CLASIFICACIÓN DE SISTEMAS DE MATERIALES.



SISTEMA DE MATERIALES:

1- RELACIONADO CON EL EXTERIOR.

      1.1- SISTEMAS ABIERTOS. (Aquellos que pueden intercambiar energía y materia con el exterior.)
      1.2- SISTEMAS CERRADOS. (Aquellos que pueden intercambiar energía con el exterior pero no materia)
      1.3- SISTEMAS AISLADOS. (Aquellos que no intercambian ni energía ni materia.)

2- SEGÚN EL NÚMERO DE FASES. Una fase es la parte del sistema con idénticas propiedades.

      2.1- SISTEMA HETEROGÉNEO. (Con composición variable y mínimo 2 fases) También se llama mezcla.
      2.2- SISTEMA HOMOGÉNEO. (Compuesto por una sola fase, y puede estar constituido por diferente composición)
                    2.2.1- DISOLUCIÓN. Composición variable.
                    2.2.2- SUSTANCIA PURA. Composición constante.
                                  2.2.2.1- ELEMENTO. Un solo tipo de átomos.
                                  2.2.2.2- COMPUESTO. Varios tipos de átomos.

¿Quieres ver más sobre la diferencia entre Sustancia Pura y Mezcla? Enlace.,

Molaridad y fracción molar.

¿Qué es cada cosa?

Molaridad (M). Es la relación (o división) que hay entre la cantidad de soluto (una sustancia que se va a disolver)  y la cantidad de disolvente.



Fracción molar (Xi). Es la relación (o división) entre el número de moles de soluto y el número de moles de la disolución.


Te gustaría ver algunos ejercicios resueltos como ejemplos: ENLACE.


Estructura electrónica y ordenación periódica.

La tabla periódica de los elementos. Si se consideran los elementos químicos, se encuentra que hay grupos o familias que comparten propiedades parecidas. Y fue Mendeleiev quien empezó a construir la tabla agrupando en orden creciente y dejando los huecos apropiados para que siguieran cierto orden con características similares.

  • Las columnas de la tabla reciben el nombre de grupos, y esos grupos están formados por elementos que tienen un comportamiento semejante.
  • Las filas de la tabla se llamas periodos.


El grupo determina cuál es la situación del último electrón en la configuración electrónica del elemento.


GRUPOS:
Numerados de izquierda a derecha, los grupos de la tabla periódica son:
Grupo 1 (I A): los metales alcalinos 
Grupo 2 (II A): los metales alcalinotérreos 
Grupo 3 (III A): Familia del Escandio 
Grupo 4 (IV A): Familia del Titanio 
Grupo 5 (V A): Familia del Vanadio 
Grupo 6 (VI A): Familia del Cromo 
Grupo 7 (VII A): Familia del Manganeso 
Grupo 8 (VIII): Familia del Hierro 
Grupo 9 (VIII): Familia del Cobalto 
Grupo 10 (VIII): Familia del Níquel 
Grupo 11 (I B): Familia del Cobre 
Grupo 12 (II B): Familia del Zinc 
Grupo 13 (III B): los térreos 
Grupo 14 (IV B): los carbonoideos 
Grupo 15 (V B): los nitrogenoideos 
Grupo 16 (VI B): los calcógenos o anfígenos 
Grupo 17 (VII B): los halógenos 
Grupo 18 (0): los gases nobles

Todos los elementos que pertenecen a un grupo tienen la misma valencia atómica, y por ello, tienen características o propiedades similares entre sí.

PERIODOS:

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. La tabla periódica consta de 7 períodos:
Período 1
Período 2
Período 3
Período 4
Período 5
Período 6
Período 7

La tabla también esta dividida en cuatro grupos, s, p, d, f, que están ubicados en el orden sdp, de izquierda a derecha, y f lantánidos y actínidos. Esto depende de la letra en terminación de los elementos de este grupo, según el principio de Aufbau.



Ecuaciones químicas. Coeficientes estequimétricos.

Una reacción química es un proceso por el cual una o más sustancias se transforman en otras de diferentes naturaleza. Pero para que suceda esta reacción específica, debe suceder unas proporciones que se representa con unos coeficientes estequiométricos. Estas relación o proporciones siempre deben mantenerse (¿Quieres ver como resolver reacciones estequiométricas? ENLACE).

Reacción ajustada 
H2 (g)
+
Cl2 (g)
2 HCl (g)
Relaciones entre moles
1 mol
+
1 mol
2 mol
Relación entre masas
2 g
+
71 g
 73 g
Relaciones entre volúmenes
22,4 L
 + 
22,4 L
 44,8 L

Clasificación de las reacciones químicas.

Atendiendo a la composición de las reacciones químicas podemos clasificarlas en:

a)      Reacción de síntesis o adición.

Unión de 2 elementos sencillos para formar un compuesto.
 A + B = C 

b)      Reacción de análisis o descomposición.

Formación de 2 o más sustancias a partir de un solo compuesto.

 C = A + B 

c)      Reacción de desplazamiento o simple sustitución.

Es la reacción entre una sustancia simple y otra compuesta e intercambian un átomo entre ellas.

 AB + C = A + BC 

d)      Reacción de doble desplazamiento o doble sustitución.

Es la reacción entre dos compuestas e intercambian un átomos para formar dos nuevos compuestos.

 AB + CD = AC + BD 

Valoración ácido base.

La valoración ácido base o llamado valor de neutralización. Recordemos antes que nada que la neutralización consiste en una reacción entre un ácido y una base que, si son fuertes, producen sal y agua.

La valoración ácido base consistirá pues en añadir gradualmente una disolución de un reactivo (por ejemplo un ácido) a una disolución de otro reactivo (por ejemplo una base). Estas reacciones se pueden medir según el Ph en función del volumen añadido.

Midiendo el Ph y plasmando los datos nos aparece una gráfica con tres zonas que hay que saber diferenciar: Antes del punto de equivalencia, el punto de equivalencia, y después de este punto. El punto de equivalencia es el punto en que ambos reactivos reaccionan en cantidades estequiométricas exactas.

Por tanto, si la valoración del PH va desde 0 a 14, el punto medio, osea 7, será donde se encuentre el punto de equivalencia.

En este vídeo podemos ver que al añadir un ácido a una base, el Ph varía en la gráfica.


Formas de nombrar una disolución.


Existen cuatro formas de nombrar una disolución, veamos:

1ª- Molaridad: 
Moles de soluto por cada litro de disolución. Se representa normalmente por M. (mol/l)


2ª- Normalidad: 
Equivalentes de soluto por litro de disolución. Es como la molaridad pero en vez de utilizar moles utiliza equivalentes. (eq/l).Se representa por N.
V es el volumen de la disolución en litros
eq es el número de equivalentes de soluto

3ª- Porcentaje en peso:
Gramos de soluto en 100 gramos de disolución.
ms es la masa de soluto en gramos
md es la masa de disolución en gramos


4ª- Porcentaje en volumen:
En sustancias gaseosas, como por ejemplo el aire que es una mezcla de gases.
Litros de un gas en 100 litros de mezcla gaseosa.
Vi es el volumen de un gas de la mezcla en litros
VT es el volumen total de la mezcla en litros

Disolución y sus tipos.


La disolución es una mezcla homogénea entre dos o más sustancias. La disolución más común es la de líquido - sólido y líquido - líquido.

Una disolución se compone de:


  1. El disolvente o medio de dispersión ( el líquido ) 
  2. El soluto, que es la sustancia que se disuelve ( el sólido o líquido). 


Según la concentración de soluto, las disoluciones pueden ser:

Diluidas: Si la cantidad de soluto es pequeña en comparación con la cantidad que se puede disolver.
Concentradas: Si la cantidad de soluto se acerca a la cantidad total que se puede disolver.
Saturadas : Si la cantidad de soluto supera la cantidad total que se puede disolver en la disolución. No podemos disolver todo el soluto que queramos en un determinado disolvente, hay un límite y este límite depende de las características del disolvente y del soluto, en general de la mayor o menor afinidad entre ellos. Si se va añadiendo soluto poco poco llega un momento en que no se disuelve más y se deposita en el fondo del vaso, ahora la disolución está saturada, no admite más soluto. En realidad lo que hemos añadido si se ha disuelto un poco pero ha obligado a parte de lo que estaba disuelto a abandonar la disolución y se deposita en el fondo se dice que precipita. Veamos el vídeo para entenderlo mejor.



¿Quieres saber las distintas formas de nombrar una disolución? ENLACE

Partículas fundamentales del átomo.


El átomo que quiere decir "no divisible", realmente es SÍ es divisible. Y aunque se pueda dividir y subdividir, las partículas fundamentales son únicamente tres: Protón, electrón, y neutrón.

 1º- El protón de carga positiva y una masa de 1,672 × 10–27 Kg o, en relación al electrón, unas 1836 veces la masa de un electrón. se encuentra en el núcleo del átomo. 938,3 MeV/c2.

2º- El neutrón, con carga neutra y una masa de 1,674 × 10–27 Kg o, en relación al electrón, unas 1836 veces la masa de un electrón. se encuentra en el núcleo del átomo. 939,2 MeV/c2.

3º- El electrón con carga negativa y fuera del núcleo del átomo, el electrón posee una masa de 9,1×10−31 Kg.  0,5 MeV/c2.



Enlace y estabilidad energética. Curvas de estabilidad.

Cuando dos átomos se encuentran infinitamente separados, no hay interacción entre ellos, sin embargo, a medida que se acercan empiezan a aparecer fuerzas de atracción entre el núcleo de uno y la nube electrónica de otro y viceversa con la consiguiente liberación de energía.

A una distancia determinada (distancia de enlace), la energía liberada pasa por un mínimo (energía de enlace). Si la distancia de enlace se hace más pequeña, empiezan a aparecer fuerzas de repulsión entre los dos núcleos y las dos nubes electrónicas, tanto más grandes cuanto más cerca estén, para lo cual haría falta aportar energía, tal y como se muestra en la figura (los datos se refieren a la molécula de hidrógeno). Si los átomos nada más empezar a acercarse, generan fuerzas de repulsión, tal y como muestra la segunda figura, nunca formarán un enlace, porque no existe una distancia que estabilice el sistema.