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Curso de QUÍMICA GENERAL 1 •Bibliografía •Curso de Química General, Balocchi et al., Universidad de Santiago. •Química, Raymond Chang, McGraw Hill, Decima Edición. •Química, La Ciencia Central. Brown, Le May, Burnsten, Prentice Hall, Novena Edición. 2 CURSO QUÍMICA GENERAL • 3 Pruebas (80%) • 5 Controles (20%) • Examen (40%) • Condiciones para aprobar curso y examen: Nota mínima para rendir exámen 3,0. Notas menores a 4,0 en las 3 pruebas, sin derecho a examen. El curso se aprueba con nota mínima 4,0. 3 ¿QUÉ ES EL ÁTOMO? Toda la materia, incluyendo a los seres vivos, está compuesta por distintos átomos. • Un átomo es la partícula más pequeña de materia que puede existir libre conservando las propiedades físico-químicas características de ese elemento y que es capaz de intervenir en reacciones químicas. Los elementos de la tabla periódica están formados por un átomo 4 MODELOS ATÓMICOS 5 6 PARTES DEL ÁTOMO NÚCLEO: Forma el centro del átomo y está formado por : • Protones: partículas con carga positiva • Neutrones: carecen de carga (e-) estos impiden que las cargas de los protones se repelen y provocan la desintegración del núcleo. CAPA DE ELECTRONES: son las capas externas al núcleo que contiene electrones los cuales tienen carga negativa. 7 ESTRUCTURA DEL ÁTOMO •Los átomos en su estado natural son eléctricamente neutros 8 Núcleo? Experimentos similares a los mencionados anteriormente permitieron descubrir que el núcleo está formado por dos tipos de partículas subatómicas, El Protón y el Neutrón. -Masa p+ ≈ 1840 Masa e- - la qp+ = qe- El Protón El Neutrón -Masa n = Masa p+ - la qn = o 9 10 ¿Cómo podemos ordenar los elementos químicos de acuerdo a su composición atómica? Z = número de protones en el núcleo. A = número atómico + número de neutrones 11 De estas combinaciones tenemos que existen dos tipos de elementos químicos; Isótopos: Son los átomos de un mismo elemento, en el cual los núcleos tienen una cantidad diferente de neutrones, y por lo tanto, difieren en masa atómica. La mayoría de los elementos químicos así como está poseen más de un isótopo. Carbono 12C = 98.8 % 13C = 1.1 % 14C = menor al 0.1 % Isótopos de Hidrógeno 12 Isóbaro: Son elementos donde los distintos núcleos atómicos poseen el mismo número de masa (A), pero diferente número atómico (Z). Las especies químicas son distintas (a diferencia de isótopos), ya que el número de protones y por consiguiente el número de electrones difieren entre los dos. Ejemplos: 14C y 14N 17N, 17O y 17F 13 ¿QUÉ ES LA MASA ATÓMICA? 14 Escala de masas atómicas moderna La unidad de masa atómica (uma o Da) es una unidad de masa empleada en física y química, especialmente en la medida de masas atómicas y moleculares. Este método utiliza como referencia a uno de los isótopos del carbono, llamado Carbono 12. A este isótopos se le asigna una masa igual a 12,0000 unidades de masa atómica. Una unidad de masa atómica corresponde a 1/12 parte de una átomo •i.e. masa 1 átomo 12C = 12 u.m.a = PA = g/mol •Un átomo de H tiene sólo 8.4% de la masa de C 12, entonces su masa atómica (la masa del átomo en unidades atómicas) es: •0,084 x 12 = 1,008 uma 15 ¿CÓMO SE DETERMINA LA MASA DE UN ELEMENTO QUÍMICO? •Se debe conocer la masa atómica relativa de cada isótopo y la abundancia relativa de cada uno de ellos. 16 MASA PROMEDIO • 17 ¿Existe una equivalencia entre la unidad de masa atómica y el gramo ? 18 El Numero de Avogadro, NA, 6,02204 x 10 23 1,00797 g hidrógeno o 12,0000g de o 15,9994 g de oxígeno tienen el mismo número de átomos. Utilizando un espectrómetro de masa es posible cuantificar la masa exacta de un átomo o ión, con masa en orden de 10-24 g, si por ejemplo 1 g de una sustancia contiene 1024 átomos o iones. Por lo que es necesario utilizar una unidad especial para escribir números tan grandes. 19 ¿Cuál es la cantidad de sustancia ? La cantidad de sustancia o materia según el SI, es la porción de materia que contiene un determinado números de entidades elementales y cuya unidad de medida es el mol. El mol es aquella cantidad de sustancia donde hay tantas entidades elementales como átomos de carbono presentes en 12 g de o como es más conocida, Un mol es aquella cantidad de sustancia que contiene 6.02 x 1023 entidades elementales. 22.98770 g Na 6,02 x 1023 at. Na 20 Masa Molecular Es más de una molécula, y es la suma de los pesos atómicos de los elementos que conforman la molécula. ¿ Cual es el P.M. de C6H12O6 ? C = Carbono = 12,01 u x 6 = 72,06 u H = Hidrógeno = 1,01 u x 12 = 12,12 u O = Oxígeno = 16,00 u x 6 = 96,00 u 180,18 u 21 Masa Molar (Peso Molecular) La masa y la cantidad de sustancia son proporcionales entre sí y la constante de proporcionalidad es la masa molar (M) o peso molecular (PM). PM = Es la masa que corresponde a un mol (n) de sustancia, sus unidades son g/mol. EJM: 1mol H2O = 18 g/mol (la masa de un mol de moléculas) moles Masa de la sustancia X Peso molecular de sustancia X • 22 • 1 mol de NaCl cuántos átomos de Na y Cl tiene? • 1 mol de H2O ¿cuántos átomos de H y O tiene? 23 Determine el peso molecular de • Cl2 • CaCl2 • SO2 24 Determine el peso molecular de • Cl2 70,9 g/mol • CaCl2 110,9 g/mol • SO2 64,0 g/mol 25
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