Grado 8
  1. Introducción a la Química  1.1. Naturaleza y alcance de la química  1.2. Importancia de la química en la vida diaria  1.3. La química y su relación con otras ciencias  1.4. El papel de la química en la industria, la medicina y el medio ambiente  1.5. Investigación científica y métodos experimentales en química
  2. La materia y sus propiedades  2.1. Definición y clasificación de la materia  2.2. Propiedades físicas y químicas de la materia  2.3. Ley de la conservación de la materia  2.4. Propiedades extensivas e intensivas de la materia  2.5. Teoría cinético-molecular de la materia  2.6. Estados de la materia: sólidos, líquidos, gases, plasmas y condensados de Bose-Einstein  2.7. Los cambios de estado y energía están involucrados  2.8. Difusión y movimiento Browniano
  3. Elementos, Compuestos y Mezclas  3.1. Definición y diferencias entre elementos, compuestos y mezclas  3.2. Estructura Atómica y Número Atómico  3.3. Símbolos y fórmulas químicas  3.4. Tendencias en la Tabla Periódica (Grupos y Periodos)  3.5. Clasificación de Elementos: Metales, No Metales y Metaloides  3.6. Elementos de Tierras Raras y Metales de Transición  3.7. Tipos de mezclas: homogéneas y heterogéneas  3.8. Separación de mezclas utilizando métodos físicos y químicos
  4. Técnicas de Separación  4.1. Filtración, Sedimentación y Decantación  4.2. Evaporación y cristalización  4.3. Destilación y destilación fraccionada  4.4. Cromatografía y sus aplicaciones  4.5. Sublimación en la purificación de compuestos  4.6. El papel de la centrifugación en los procesos bioquímicos
  5. Estructura Atómica  5.1. La teoría atómica de Dalton  5.2. Estructura del átomo: protones, neutrones y electrones  5.3. El modelo atómico de Bohr  5.4. Introducción al Modelo Mecánico Cuántico  5.5. Configuración Electrónica y Niveles de Energía  5.6. Espectros de excitación y emisión  5.7. Isótopos y sus aplicaciones
  6. Tabla Periódica y Tendencias Químicas  6.1. Historia y desarrollo de la tabla periódica  6.2. Ley periódica moderna  6.3. Periodicidad y tendencias en tamaños atómicos y iónicos  6.4. Energía de Ionización, Afinidad Electrónica y Electronegatividad  6.5. Introducción a los lantánidos y actínidos  6.6. Aplicación de tendencias periódicas en química
  7. Enlace Químico y Estructura Molecular  7.1. Tipos de enlaces químicos: enlaces iónicos, covalentes y metálicos  7.3. Moléculas Polares y No Polares  7.4. El enlace de hidrógeno y sus aplicaciones  7.5. Fuerzas intermoleculares: dipolo-dipolo, fuerza de dispersión de London
  8. Reacciones Químicas y Estequiometría  8.1. Ecuaciones Químicas y Balance  8.2. Tipos de Reacciones Químicas: Combinación, Descomposición, Desplazamiento y Redox  8.3. Introducción a la estequiometría y el concepto del mol  8.4. Reactivo limitante en ecuaciones químicas  8.5. Velocidad de reacción, catalizador y factores que afectan la velocidad de reacción
  9. Ácidos, Bases y Sales  9.1. Definición y Propiedades de Ácidos y Bases  9.2. Ácidos y bases fuertes vs. débiles  9.3. Escala de pH y cálculo de pH  9.4. Reacciones de neutralización  9.5. Soluciones amortiguadoras y su importancia  9.6. Aplicaciones de Ácidos, Bases y Sales en la Vida Diaria
  10. Soluciones y Solubilidad  10.1. Definición de Solución, Soluto y Solvente  10.2. Factores que Afectan la Solubilidad  10.3. Unidades de concentración: molaridad y molalidad  10.4. Soluciones saturadas, no saturadas y sobresaturadas  10.5. Concepto de ósmosis y ósmosis inversa  10.6. Propiedades coligativas de las soluciones
  11. Gases y Leyes de los Gases  11.1. Propiedades de los gases  11.2. Introducción a los Gases Ideales y Reales  11.3. Ley de Boyle, Ley de Charles y Ley de Avogadro  11.4. Ecuación de Gas Ideal y Sus Aplicaciones  11.5. Aplicación de las leyes de los gases en la vida real
  12. Termoquímica y transformación de energía  12.1. Energía en las Reacciones Químicas  12.2. Reacciones Exotérmicas vs. Endotérmicas  12.3. Cambios de Calor y Entalpía  12.4. Calorimetría y transferencia de calor en reacciones
  13. Metales y No metales  13.1. Physical and Chemical Properties of Metals and Nonmetals  13.2. Serie de Reactividad de los Metales  13.3. La corrosión y su prevención  13.4. Extracción de metales de los minerales  13.5. Usos de metales y no metales en la vida diaria
  14. Introducción a la Química Orgánica  14.1. Características del carbono y compuestos orgánicos  14.2. Grupos funcionales y su importancia  14.3. Hidrocarburos Simples: Alcanos, Alquenos y Alquinos  14.4. Isomería en compuestos orgánicos  14.5. Introducción a los polímeros y sus usos
  15. Química Ambiental y Sostenibilidad  15.1. Principios de la química verde  15.2. Efectos de la contaminación química en los ecosistemas  15.3. Lluvia ácida y sus efectos  15.4. Agotamiento de la capa de ozono y calentamiento global  15.5. Gestión de Residuos y Reciclaje en Química

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Estructura Atómica y Número Atómico


Los átomos son los bloques de construcción básicos de toda la materia, incluidos los diversos materiales que encontramos todos los días, como elementos, compuestos y mezclas. Es importante comprender la estructura atómica y el número atómico para entender la naturaleza de estos materiales. El objetivo de esta lección es explicar estos conceptos en términos simples, junto con ejemplos.

¿Qué es un átomo?

Un átomo es la unidad más pequeña de un elemento que conserva su identidad en una reacción química. Los átomos son increíblemente pequeños y son la base de la química. Todos los sólidos, líquidos, gases y plasma están formados por átomos neutros o ionizados.

Partes básicas del átomo

Los átomos están compuestos por tres partículas principales: protones, neutrones y electrones:

  • Protón: Partícula con carga positiva ubicada en el núcleo (centro) de un átomo.
  • Neutrones: Partículas neutras, es decir, no tienen carga, también se encuentran en el núcleo.
  • Electrones: Partículas con carga negativa que orbitan el núcleo en capas o nubes de electrones.

A continuación, se presenta una representación visual simple de un átomo:

Núcleo Electrón

Número atómico

El número atómico de un elemento es el número de protones que se encuentran en el núcleo de un átomo de ese elemento. Este número es importante porque determina la identidad del elemento. Por ejemplo, si un átomo tiene 1 protón, es hidrógeno (H); si tiene 2 protones, es helio (He).

Por lo tanto, el número atómico es único para cada elemento y se utiliza para distinguir un elemento de otro.

Ejemplo

Considera el elemento carbono, representado por C. El carbono tiene un número atómico de 6, lo que significa que cada átomo de carbono tiene 6 protones.

Estructura atómica

La disposición de los electrones, protones y neutrones en un átomo se llama su estructura atómica. Los electrones están dispuestos en niveles de energía o capas alrededor del núcleo. Cada nivel puede tener un cierto número de electrones:

  • La primera capa puede contener un máximo de 2 electrones.
  • La segunda capa puede tener un máximo de 8 electrones.
  • La tercera capa también puede contener hasta 8 electrones (aunque puede contener más si es necesario).

Esta distribución de electrones es importante para definir el comportamiento químico de un átomo:

Por ejemplo, un átomo de oxígeno (O) tiene 8 electrones. Su disposición de electrones es tal que hay 2 electrones en la primera capa y 6 electrones en la segunda capa.

Visualización de la estructura atómica

Imagina el átomo como un sistema solar en miniatura, donde el núcleo es el sol y los electrones son los planetas que lo orbitan:

Núcleo Electrones

Elementos, compuestos y mezclas

Ahora que hemos comprendido las estructuras atómicas y los números atómicos, podemos aprender cómo los átomos se combinan para formar diferentes sustancias: elementos, compuestos y mezclas.

Elementos

Un elemento es una sustancia pura compuesta completamente de un solo tipo de átomo. Ejemplos de elementos incluyen hidrógeno (H), carbono (C) y oro (Au).

Los elementos están representados en la tabla periódica, que los ordena basándose en su número atómico. Cada elemento tiene sus propias propiedades únicas y no se puede descomponer en sustancias químicamente más simples.

Compuestos

Un compuesto es una sustancia formada por dos o más tipos diferentes de átomos unidos en proporciones definidas. Por ejemplo, el agua (H2O) es un compuesto formado por 2 átomos de hidrógeno y 1 átomo de oxígeno.

Los compuestos tienen propiedades que son diferentes de los elementos que los componen. Se pueden descomponer en sus elementos componentes solo por métodos químicos.

El cloruro de sodio (NaCl), o sal de mesa, es otro ejemplo de un compuesto. Contiene átomos de sodio y cloro combinados en una proporción de 1:1.

Mezcla

Una mezcla es una combinación de dos o más sustancias, en la que cada sustancia conserva su identidad química y propiedades. Las mezclas se pueden separar por medios físicos.

Las mezclas se dividen en mezclas homogéneas y heterogéneas:

  • Mezclas homogéneas tienen una composición y apariencia uniforme. Un ejemplo de esto es una solución de azúcar donde el azúcar se disuelve uniformemente en el agua.
  • Mezclas heterogéneas tienen regiones con diferentes composiciones y fases. Ejemplo: Ensalada o piedra.

Ejemplos visuales de cada tipo de sustancia

Imagina una representación simple de la estructura de elementos, compuestos y mezclas:

Elementos Compuestos Mezcla

Conclusión

Comprender la estructura atómica y el número atómico es esencial en el campo de la química, ya que forma la base para comprender elementos, compuestos y mezclas. Este conocimiento no solo nos ayuda a identificar las sustancias que nos rodean, sino que también nos enseña cómo las sustancias interactúan y cambian durante las reacciones químicas. Al estudiar los átomos y sus combinaciones, aprendemos mucho sobre las sustancias que componen nuestro mundo.

En resumen:

  • Un átomo consta de protones, neutrones y electrones.
  • El número atómico de cada elemento es único y es igual al número de protones en el átomo.
  • Los elementos contienen solo un tipo de átomo, mientras que los compuestos contienen dos o más tipos de átomos unidos, y las mezclas son combinaciones de sustancias que conservan sus propias propiedades.

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