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2. Energía a. La energía es la capacidad de hacer un trabajo o de mover materia. La energía tiene una capacidad ciné- tica (activa) y una capacidad potencial (almacenada) de trabajo. b. Las formas de energía importantes para el funciona- miento del cuerpo son: química, eléctrica, mecánica y radiante. c. Las formas de energía se pueden convertir unas en otras fácilmente, pero siempre hay una cantidad de energía inutilizable (que se pierde en forma de calor) es esas transformaciones. Composición de la materia (págs. 29-34) 1. Elementos y átomos a. Cada elemento es una sustancia única que no puede ser descompuesta en sustancias más simples por mé- todos químicos ordinarios. Existen, en total, entre 112 y 118 elementos, que se diferencian entre sí por sus propiedades químicas y físicas. b. Cuatro elementos (carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno) componen el 96% de la materia viva. Otros elementos están presentes en cantidades pe- queñas o traza. Ejercicio: Chapter 2, Common Elements in Living Organisms. c. Los componentes básicos de los elementos son los átomos. Cada átomo se describe por un símbolo ató- mico que consiste en una o dos letras. 2. Estructura atómica a. Los átomos están compuestos por tres partículas sub- atómicas: protones, electrones y neutrones. Debido a que todos los átomos son eléctricamente neutros, el número de protones de cualquier átomo es igual a su número de electrones. b. El modelo planetario del átomo representa toda la masa del átomo (protones y neutrones) concentrada en un núcleo central diminuto. Los electrones orbi- tan alrededor del núcleo en órbitas específicas. El modelo orbital también sitúa a los protones y a los electrones en un núcleo central, pero describe a los electrones ocupando áreas de espacio llamadas orbi- tales y formando una nube de electrones de carga negativa alrededor del núcleo. Ejercicio: Chapter 2, The Structure of Atoms. c. Cada átomo puede ser identificado por un número atómico, que es igual al número de protones conte- nido en el núcleo del átomo. d. El número de masa atómica es igual a la suma de los protones y neutrones en el núcleo del átomo. e. Los isótopos son formas atómicas diferentes del mismo elemento. Sólo difieren en el número de neu- WEB WEB trones del núcleo. Muchos de los isótopos más pesa- dos son inestables y se descomponen en una forma más estable emitiendo partículas o energía del nú- cleo, fenómeno llamado radiactividad. Esos isótopos son útiles en los diagnósticos y tratamientos médicos y en la investigación bioquímica. f. El peso atómico es aproximadamente igual al nú- mero de masa del isótopo más abundante de cual- quier elemento. Moléculas y compuestos (págs. 34-35) 1. Una molécula es la unidad más pequeña que resulta de la unión de dos o más átomos. Se forma una molécula de un compuesto cuando los átomos son distintos. 2. Los compuestos muestran propiedades diferentes de las de los átomos de los que están formados. Enlaces químicos y reacciones químicas (págs. 35-41) 1. Formación de los enlaces a. Los enlaces químicos son relaciones de energía. Los electrones que ocupan el nivel de energía más ex- terno (la capa de valencia) de los átomos reactivos permanecen activos durante el proceso de creación del enlace. b. Los átomos que tienen una capa de valencia com- pleta (dos electrones en la primera capa u ocho en las siguientes capas) son químicamente inactivos. Aquellos que tienen una capa de valencia incom- pleta interactúan perdiendo, ganando o compar- tiendo electrones para ganar estabilidad (es decir, para llenar la capa de valencia). Ejercicio: Chapter 2, Electron Arrangement. c. Se forman iones cuando los electrones de la capa de valencia son transferidos por completo de un átomo a otro. Así, los iones formados con cargas opuestas se atraen, formando un enlace iónico. Es común en- contrar enlaces iónicos en las sales. Ejercicio: Chapter 2, Ionic Bonds. d. Los enlaces covalentes implican compartir pares de electrones entre átomos. Si los electrones se compar- ten equitativamente, la molécula será covalente no polar. Si los electrones no se comparten equitativa- mente, la molécula será covalente polar. Las molécu- las polares se orientan hacia las partículas cargadas y hacia otras moléculas. Ejercicio: Chapter 2, Covalent Bonds. e. Los enlaces de hidrógeno son enlaces frágiles que unen moléculas de agua o distintas partes de la misma molécula (enlaces intramoleculares). Suelen encontrarse en moléculas orgánicas grandes y com- plejas, como las proteínas y los ácidos nucleicos. WEB WEB WEB Capítulo 2: Química básica 59 2
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