Grado 11
  1. Conceptos básicos de química  1.1. Importancia de la Química  1.2. Naturaleza y alcance de la química  1.3. leyes de la combinación química  1.3.1. Ley de conservación de la masa  1.3.2. La ley de las proporciones definidas  1.3.3. Ley de las proporciones múltiples  1.3.4. Ley de los volúmenes de gases  1.3.5. Ley de Avogadro  1.4. La teoría atómica de Dalton  1.5. Concepto de mol y masa molar  1.6. Composición porcentual  1.7. Fórmula empírica y molecular  1.8. Estequiometría y Cálculos Estequiométricos  1.9. Concepto de reactivo limitante
  2. Estructura del átomo  2.1. Descubrimiento del electrón, protón y neutrón  2.2. Modelo Atómico  2.2.1. Modelo de Thomson  2.2.2. El modelo de Rutherford  2.2.3. Modelo de Bohr  2.3. Modelo mecánico cuántico del átomo  2.4. Doble naturaleza de la materia y la radiación  2.5. El principio de incertidumbre de Heisenberg  2.6. Numeros cuánticos  2.7. Orbitales atómicos y sus formas  2.8. Configuración electrónica de los elementos  2.9. Aufbau principle  2.10. El principio de exclusión de Pauli  2.11. Regla de máxima multiplicidad de Hund  2.12. La hipótesis de De Broglie  2.13. Efecto fotoeléctrico
  3. Clasificación de elementos y periodicidad en propiedades  3.1. Desarrollo histórico de la tabla periódica  3.2. Ley Periódica Moderna y Tabla Periódica  3.3. Tendencias periódicas en propiedades  3.3.1. Radio Atómico e Iónico  3.3.2. Entalpía de ionización  3.3.3. Entalpía de ganancia de electrones  3.3.4. Electronegatividad  3.3.5. Valencia  3.3.6. Propiedades Metálicas y No Metálicas  3.3.7. Estados de oxidación  3.4. Propiedades Inusuales de los Primeros Elementos
  4. Enlace Químico y Estructura Molecular  4.1. Enfoque de Kossel-Lewis sobre el enlace químico  4.2. Enlace iónico o electrovalente  4.3. Enlace covalente y sus características  4.4. Parámetros de enlace  4.5. Teoría VSEPR  4.6. Teoría del enlace de valencia  4.7. Hibridación y sus tipos  4.8. Teoría del orbital molecular  4.8.1. Orden de enlace y estabilidad  4.9. Enlace de hidrógeno
  5. Estados de la materia  5.1. Fuerzas intermoleculares  5.2. Leyes de los gases  5.2.1. La ley de Boyle  5.2.2. La ley de Charles  5.2.3. La Ley de Avogadro  5.2.4. La ley de Dalton de las presiones parciales  5.2.5. La ley de difusión de Graham  5.3. Ecuación del Gas Ideal y Aplicaciones  5.4. Gases reales y desviaciones del comportamiento ideal  5.5. Teoría cinética molecular de los gases  5.6. Licuefacción de gases  5.7. Propiedades de los líquidos  5.8. Tensión superficial y viscosidad
  6. Thermodynamics  6.1. Sistema y entorno  6.2. Tipos de sistemas en termodinámica  6.3. Types of procedures  6.4. Primera ley de la termodinámica  6.5. Energía interna y entalpía  6.6. Capacidad calorífica y calor específico  6.7. La ley de Hess de la suma constante de calor  6.8. Entalpía de disociación de enlace  6.9. Entalpía de formación y combustión  6.10. Entalpía de disolución y neutralización  6.11. Espontaneidad y la segunda ley de la termodinámica  6.12. Energía libre de Gibbs y sus aplicaciones
  7. Equilibrio  7.1. El concepto de equilibrio  7.2. Constante de equilibrio y sus aplicaciones  7.3. El principio de Le Chatelier  7.4. Equilibrio iónico en soluciones  7.5. Teoría de Ácidos y Bases  7.5.1. Concepto de Arrhenius  7.5.2. Concepto de Bronsted-Lowry  7.5.3. Concepto de Lewis  7.6. Escala de pH y pOH  7.7. Common ion effect  7.8. Hidrólisis de sales  7.9. Sistemas tampón y su mecanismo de acción  7.10. Equilibrio de solubilidad de sales poco solubles
  8. Reacciones Redox  8.1. Oxidation and reduction concepts  8.2. Número de oxidación y sus aplicaciones  8.3. Reacciones Redox en términos de transferencia de electrones  8.4. Balanceando reacciones redox (métodos de número de oxidación y ion-electrón)  8.5. Tipos de reacciones redox  8.6. Celdas Electroquímicas y Reacciones Redox
  9. Hidrógeno  9.1. Posición del Hidrógeno en la Tabla Periódica  9.2. Isótopos de hidrógeno  9.3. Preparación de Hidrógeno  9.4. Propiedades del Hidrógeno  9.5. Hidruros y su clasificación  9.6. Agua y agua pesada  9.7. El peróxido de hidrógeno y sus propiedades  9.8. Usos del hidrógeno y sus compuestos
  10. Elementos del bloque s (metales alcalinos y alcalinotérreos)  10.1. Elementos del Grupo 1 - Propiedades y Tendencias  10.2. Elementos del Grupo 2 - Propiedades y Tendencias  10.3. Propiedades inusuales del litio y berilio  10.4. Compuestos importantes del sodio y sus usos  10.5. Compuestos importantes de magnesio y calcio
  11. Algunos elementos del bloque p  11.1. Introducción General a los Elementos del Bloque p  11.2. Elementos del Grupo 13  11.2.1. Boro y sus compuestos  11.3. Elementos del Grupo 14  11.3.1. El carbono y sus alótropos  11.3.2. Compuestos Importantes de Carbono y Silicio
  12. Química Orgánica - Algunos Principios y Técnicas Básicas  12.1. Clasificación y Nomenclatura de Compuestos Orgánicos  12.2. Representación estructural de compuestos orgánicos  12.3. Clasificación de reacciones orgánicas  12.4. Efectos Electrónicos en Química Orgánica  12.4.1. Efecto inductivo  12.4.2. Efecto de resonancia  12.4.3. Hiperconjugación  12.5. Mecanismo de reacción y especies intermedias  12.6. Purificación y análisis cualitativo de compuestos orgánicos
  13. Hidrocarburos  13.1. Hidrocarburos  13.1.1. Preparación y Propiedades de los Alquenos  13.2. Alqueno  13.2.1. Preparación y Propiedades de los Alquenos  13.2.2. Reacciones de adición electrofílica  13.3. Alquinos  13.3.1. Preparación y Propiedades de Los Alquinos  13.4. Hidrocarburos aromáticos  13.4.1. Estructura y propiedades del benceno  13.4.2. Reacciones de sustitución electrofílica del benceno
  14. Química Ambiental  14.1. Contaminación Ambiental  14.2. Contaminación atmosférica y el efecto invernadero  14.3. Contaminación del agua y métodos de tratamiento  14.4. Contaminación del suelo y sus efectos  14.5. Residuos industriales y su tratamiento  14.6. Estrategias para el control de la contaminación

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Hidrógeno


El hidrógeno es el primer elemento de la tabla periódica, con el símbolo H y número atómico 1. Es el elemento más simple y abundante en el universo, constituyendo aproximadamente el 75% de la masa de los elementos básicos del universo. A pesar de su prevalencia en el universo, en la Tierra, suele encontrarse en combinación con otros elementos, como el oxígeno (H2O) en el agua.

Descubrimiento e historia

El hidrógeno fue identificado por primera vez como un elemento separado por el científico inglés Henry Cavendish en 1766. Fue nombrado por Antoine Lavoisier en 1783. El nombre hidrógeno se deriva de las palabras griegas "hydro" que significa agua y "genes" que significa creador. Esto es porque cuando el hidrógeno se quema, crea agua.

Propiedades físicas

El hidrógeno es un gas incoloro, inodoro e insípido a temperatura ambiente. Es el más ligero y pequeño de todos los elementos. Algunas propiedades físicas importantes del hidrógeno son las siguientes:

  • Estado a temperatura ambiente: Gas
  • Densidad: El gas hidrógeno tiene la densidad más baja entre todos los gases.
  • Punto de ebullición y punto de fusión: El punto de ebullición del hidrógeno es -252.87°C y el punto de fusión es -259.16°C.

Propiedades químicas

El hidrógeno es químicamente reactivo en muchas condiciones y forma compuestos con la mayoría de los elementos. Aquí hay algunas propiedades químicas importantes:

  • Combustión: El hidrógeno arde en oxígeno para formar agua.
    2H2 + O2 → 2H2O
  • Reactividad con otros elementos: El hidrógeno reacciona con halógenos como el cloro y el flúor para formar halogenuros de hidrógeno.
  • Isótopos: El hidrógeno tiene tres isótopos naturales: protio (1H), deuterio (2H) y tritio (3H).

La presencia de hidrógeno

El hidrógeno está ampliamente distribuido en el agua y compuestos orgánicos. Es menos común como un elemento libre en la corteza terrestre, pero es prevalente en la atmósfera y el espacio exterior.

  • En el agua: El agua es una fuente principal de hidrógeno.
  • En la atmósfera: Solo se encuentran trazas de hidrógeno.

Usos del hidrógeno

El hidrógeno tiene muchos usos en una variedad de industrias:

  • Combustible: Utilizado como una alternativa de combustible limpio, el hidrógeno podría impulsar automóviles, camiones e incluso naves espaciales.
  • Producción de amoníaco: Ingrediente esencial en fertilizantes, el hidrógeno reacciona con el nitrógeno para producir amoníaco.
    N2 + 3H2 → 2NH3
  • Hidrogenación de grasas y aceites: El hidrógeno utilizado en la industria alimentaria se añade a los aceites para hacer margarina y mantequilla.

Representación visual del átomo de hidrógeno

Electrón Modelo del átomo de hidrógeno

Isótopos del hidrógeno

Como mencionado anteriormente, el hidrógeno tiene tres isótopos principales:

  1. Protio (1H): El isótopo más común, con un protón y sin neutrones.
  2. Deuterio (2H o D): Contiene un protón y un neutrón.
  3. Tritio (3H o T): Tiene un protón y dos neutrones, y es radiactivo.

Estos isótopos se comportan de manera diferente en reacciones químicas que el hidrógeno no radiactivo, especialmente el tritio, que es peligroso debido a su radiactividad.

Enlaces de hidrógeno

Los enlaces de hidrógeno son un tipo especial de interacción atractiva que existe entre un átomo electronegativo y un átomo de hidrógeno unido a otro átomo electronegativo. Estos son particularmente importantes en las moléculas de agua, afectando significativamente las propiedades del agua. Por ejemplo:

H2O ---- H2O

Las propiedades del agua, como su alto punto de ebullición, alta tensión superficial y capacidad de solvatación, se deben a los enlaces de hidrógeno.

Economía del hidrógeno

Se ha propuesto la economía del hidrógeno como una economía futura en la que el hidrógeno se utilice como un importante portador de energía. Esto se debe a su potencial como una fuente de energía limpia, abundante y eficiente. La idea es producir y distribuir hidrógeno principalmente a partir de fuentes sostenibles.

Desafíos y perspectivas futuras

A pesar de su potencial, existen algunos desafíos en el uso del hidrógeno como una fuente de energía importante:

  • Almacenamiento y transporte: El hidrógeno tiene una baja densidad energética, lo que supone desafíos en el almacenamiento y transporte.
  • Producción: Actualmente, producir hidrógeno a gran escala es costoso.

Sin embargo, los avances en tecnología e infraestructura podrían hacer del hidrógeno la base para la transición a prácticas energéticas sostenibles.

Conclusión

El hidrógeno es un elemento fascinante que juega un papel vital tanto en la química como en el potencial futuro de los sistemas energéticos globales. Sus propiedades únicas y posibles aplicaciones lo convierten en un área de investigación e interés continuo.


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