Fundamentos de Química: Materia, Estados y Enlaces Químicos

Química: Estudia todo aquello que forma el universo.

Materia: Todo lo que ocupa un lugar en el espacio. Su componente básico es el átomo.

Estados de la Materia

Estado sólido: Los enlaces intermoleculares son fuertes, los átomos tienen una baja posibilidad de moverse. Pueden ser cristalinos (forman cristales) o amorfos (no se ve una forma definida al microscopio). Son incompresibles.

Estado líquido: Los átomos poseen cierto grado de libertad, lo cual les confiere la habilidad de adaptarse al recipiente que los contiene. Son incompresibles.

Estado gaseoso: Los átomos están unidos a través de enlaces débiles. No poseen forma definida y son compresibles.

Transformaciones de la Materia

• Sólido a Gaseoso (S → G): Sublimación
• Sólido a Líquido (S → L): Fusión
• Líquido a Gaseoso (L → G): Vaporización
• Líquido a Sólido (L → S): Solidificación
• Gaseoso a Líquido (G → L): Condensación
• Gaseoso a Sólido (G → S): Desublimación

Clasificaciones de la Materia

Elemento: Sustancia más simple formada por una sola clase de átomos.

Compuesto: Formado por varios tipos de átomos de diferentes elementos unidos químicamente en proporción constante.

Estructura de la Materia

Molécula: Mínima porción de la materia.

Núcleo: Protones y neutrones.

Isótopos: Misma cantidad de electrones y protones, pero distinta cantidad de neutrones. Varía el número másico.

Anión: Se agregan electrones al átomo (carga -).

Catión: Se sacan electrones al átomo (carga +). Por lo general, son metales.

Sustancias

Son los diferentes tipos de combinaciones que presenta la materia.

• Simples: Un solo tipo de átomo.
• Compuestas: Más de un tipo de átomo.

Mezclas

Unión física o aparente de sustancias que, al unirse, conservan sus propiedades individuales. Su composición es variable y sus componentes siempre podrán separarse por medios físicos o químicos. Existen mezclas en estado sólido, líquido y gaseoso. Las mezclas en estado intermedio constituyen sistemas en dispersión: coloides o suspensiones.

• Heterogéneas: Presentan varias fases.
• Homogéneas: Una sola fase.

Niveles de Representación de las Sustancias

• Nivel macroscópico: A través de propiedades organolépticas, densidad, punto de fusión y ebullición, etc.
• Nivel microscópico: Se consideran los componentes microscópicos: átomos, moléculas, cationes, aniones.
• Nivel simbólico: Representar una sustancia mediante su fórmula química o a través de su reacción química.

Tipos de Sustancias

• Moleculares: Constituidas por no metales (uno con baja capacidad de enlace), formadas por moléculas por enlaces covalentes y a temperatura ambiente pueden estar en estado sólido, líquido o gaseoso.
• Iónicas: Constituidas por metales y no metales. Formadas por iones positivos y negativos. Consisten en una red tridimensional entre cationes y aniones unidos por fuerzas de atracción de cargas de signos opuestos, por lo tanto, este conjunto es eléctricamente neutro. Estado sólido.
• Metálicas: Constituidas por metales, formadas por iones positivos por enlaces metálicos. Estados sólido o líquido.
• Atómicas: Formadas por átomos unidos entre sí por enlaces covalentes. El enrejado tridimensional de estos enlaces le confiere a las sustancias atómicas gran cohesión estructural (elevada dureza y puntos de fusión y ebullición muy altos).

Enlaces Químicos

• Iónico: No metal + metal. Átomos con carga + y -.
• Covalente: No metal + no metal, se comparten los electrones.
• Metálico: Metal + metal.

Regla del Octeto

Hay 8 electrones en el último orbital de energía para lograr estabilidad.

Mineral

Es una sustancia sólida que se forma a partir de procesos geológicos. Su composición química es constante. Cuando éste está constituido por una sustancia compuesta de un elemento metálico, se dice que es un mineral metalífero.