INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE LERDO 2010

Transcripción

1 GLOSARIO DE QUÍMICA. Química. Es la ciencia que estudia la materia, los cambios que está experimenta y la energía implicada en estos procesos. LA MATERIA Y SUS TRANSFORMACIONES. Alótropos. Formas diferentes de un mismo elemento, el cual está en el mismo estado de agregación. Calor. Es una energía en tránsito que se debe a un cambio de temperatura. Cambio de estado. Una sustancia cambia de un estado de agregación a otro por un aumento o una disminución en su temperatura, o bien un aumento o liberación de energía calorífica. Compuesto. Sustancia pura que tiene la particularidad de poder ser descompuesta por una transformación química en sustancias más simples. Condensación. Es el cambio de Gas a líquido debido a una disminución de la temperatura. Deposición. Este cambio es inverso a la sublimación, aquí la materia pasa directamente del estado gas a sólido sin pasar por el líquido. Ebullición o Evaporación. Es el cambio de líquido a gas debido a un aumento en la temperatura. Energía. Es la capacidad de los cuerpos o sistemas para desarrollar un trabajo. Elemento. Sustancia pura y simple que ya no se puede transformar en algo más sencillo. Energía cinética. Es aquella implicada en el movimiento de un cuerpo. Energía mecánica. Es la suma de la energía cinética y la energía potencial. Energía potencial. Es aquella que posee un cuerpo dada su posición. Estado de agregación. Define que tan cerca se hallan las moléculas y que tan rápido se mueven en una sustancia, existen 3 estados característicos: sólido, líquido y gaseoso que describen la condición física en que se encuentra la materia. Fusión. Es el cambio de estado de sólido a líquido debido a un aumento de temperatura. Gases. Son sustancias que no tienen forma ni volumen definido, la fuerza de atracción es mínima y su energía cinética es mayor debido que sus moléculas están muy alejadas entre sí. Inercia. Propiedad de los cuerpos de permanecer en estado de reposo o movimiento hasta que una fuerza modifique ese estado. 1 M.C. ALMA LILIA ROSALES CAMPA. DIVISIÓN DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA.

2 Ley de la conservación de la energía. La cantidad total de energía se conserva durante una transformación. Líquidos. Son sustancias que tienen una forma definida por el recipiente que los contiene, pueden fluir, derramarse o escurrir debido a que las moléculas no tienen una posición espacial tan fija como en los sólidos. Materia. Es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa e inercia. Mezcla heterogénea. No hay uniformidad en todos sus puntos, lo cual permite distinguir a simple vista los componentes que la forman. Mezcla homogénea. Se observa uniformidad en todos sus puntos, sus componentes no pueden distinguirse. Propiedades físicas. Son aquellas que cuando se miden no hay cambio en su composición; es decir, la sustancia no sufre ninguna alteración, las propiedades físicas más evidentes son las que detectamos a través de los sentidos (color, olor, sabor, textura, Estado de agregación, etc.). Otras propiedades no son tan simples pero si pueden ser detectadas por los sentidos (dureza, ductilidad y maleabilidad) y otras deben ser medidas (solubilidad, densidad, punto de ebullición y punto de fusión). Propiedades químicas. Describen la forma en que puede cambiar o reaccionar una sustancia frente a otra para formar una sustancia nueva, es decir, la reactividad de una especie química: electronegatividad, Combustión, oxidación, acidez, etc. Solidificación. Es el cambio de estado de líquido a sólido debido a una disminución de la temperatura. Sólidos. Son sustancias que tienen forma y volumen definidos, normalmente son rígidos, los átomos tienen un orden espacial fijo y solo dentro de este espacio pueden moverse con cierta libertad. Sublimación. Es el cambio en que una sustancia pasa directamente del estado sólido al gas sin pasar por el estado líquido Sustancia pura. Sustancia formada por un solo componente. Sustancia química. Porción de materia que se toma para estudiarla desde el punto de vista químico. Temperatura. Es el grado de calor de un cuerpo. 2 M.C. ALMA LILIA ROSALES CAMPA. DIVISIÓN DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA.

3 ESTRUCTURA ATÓMICA. Átomo. Partícula más pequeña de un elemento que conserva sus propiedades. Desintegración radiactiva. Los núcleos inestables pierden energía radiación en un proceso espontáneo (no requiere energía). mediante la emisión de Ecuación Nuclear. Ecuación que muestra el número atómico y el número de masa de las partículas involucradas en la desintegración radiactiva. Electrón. Partícula con carga negativa y movimiento rápido cuya masa es extremadamente pequeña; se encuentra en todas las formas de la materia y se mueve por el espacio vacío que rodea el núcleo de un átomo. Isótopo. Son átomos de un elemento que poseen el mismo número de protones y electrones pero diferente número de neutrones. Masa atómica. Es la suma de la masa de todos los protones y neutrones en un átomo. Neutrón. Partícula dentro del núcleo atómico, con la masa casi igual a la de un protón, pero no tiene carga eléctrica. Número atómico. Es el número de protones de un átomo y que lo identifica como átomo de un elemento particular. Número de Masa. Representa la suma del número de protones y neutrones del núcleo de un átomo. Partícula alfa. Partícula que compone a la radiación alfa, que posee 2 protones y 2 neutrones y una carga de +2. Partícula beta. Son partículas que componen a la radiación beta, identificados como electrones de rápido movimiento cuya carga es 1. Protón. Es una partícula subatómica que tiene una carga igual pero opuesta a la de un electrón, es decir, tiene carga de +1. Radiación. Rayos y partículas emitidas por material radiactivo. Radiación alfa. En el experimento de dirigir radiación desde una fuente radiactiva entre 2 placas cargadas eléctricamente, la radiación alfa es la que se desviaba a la placa con carga negativa, ya que se compone de partículas alfa. Radiación beta. En el experimento de dirigir radiación desde una fuente radiactiva entre 2 placas cargadas eléctricamente, la radiación beta es la radiación que se desviaba hacia la placa de carga positiva, ya que posee partículas beta. 3 M.C. ALMA LILIA ROSALES CAMPA. DIVISIÓN DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA.

4 Radiactividad. A finales de la década de 1890, los científicos observaron que algunas sustancias emitían radiación de manera espontánea, en un proceso al que denominaron radiactividad. Rayo catódico. Corriente de partículas con carga negativa que se originan en el cátodo de un tubo de vidrio al vacío cuando se hace pasar corriente eléctrica. Rayo gamma. Es radiación de alta energía, no posee carga ni masa por lo tanto no se desvían por campos eléctricos o magnéticos. Reacción nuclear. Reacciones en que un átomo de un elemento se convierte en un átomo de otro elemento. Teoría atómica de Dalton. Explica la conservación de la masa cuando se forma un compuesto a partir de sus elementos componentes. Los átomos de los elementos A y B se combinan en una razón simple de números enteros. Debido a que los átomos se reorganizan en las reacciones químicas, las masas se conservan. Unidad de Masa Atómica. Se define como 1/12 de la masa de un átomo de Carbono 12. La masa de 1 uma es casi igual a la masa de un solo protón o un solo neutrón. ELECTRÓNES EN LOS ÁTOMOS Amplitud. Es la altura de una onda desde el origen hasta una cresta o desde el origen hasta un valle. Configuración electrónica. Ordenamiento de los electrones de un átomo, el cual se rige por tres reglas: el principio de Aufbau o de distribución electrónica, el principio de exclusión de Pauli y la regla de Hund. Constante de Planck. Se representa con (h) y tiene un valor de 6.626X10 34 J s, donde J representa el Joule y s, es la unidad básica de tiempo: el segundo. Ecuación de De Broglie. Indica que todas las partículas en movimiento tienen características de onda y relaciona la longitud de onda de cada partícula con su frecuencia, su masa y la constante de Planck. Efecto fotoeléctrico. Fenómeno en el cual se emiten electrones desde una superficie de metal cuando luz de cierta frecuencia incide sobre dicha superficie. Electrones de valencia. Son los electrones de los orbitales más externos de un átomo. Determinan las propiedades químicas de un elemento. Espectro de Emisión Atómica. Conjunto de frecuencias de ondas electromagnéticas emitidas por los átomos de un elemento. En la región visible consta de una serie de líneas finas de colores individuales. 4 M.C. ALMA LILIA ROSALES CAMPA. DIVISIÓN DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA.

5 Espectro electromagnético. Incluye todas las formas de radiación electromagnética. Las únicas diferencias en los tipos de radiación son sus frecuencias y longitudes de onda. Estado Basal o Estado raso. Estado de energía más bajo permisible de un átomo. Estructura de símbolo de puntos (Símbolos de Lewis). Consta del símbolo de un elemento, que representa el núcleo atómico y los electrones del nivel más interno, rodeado por puntos que representan los electrones de valencia del átomo. Fotón. Partícula de radiación electromagnética sin masa, que porta un cuanto de energía. Frecuencia. Número de ondas que pasan por un punto dado en un segundo. Longitud de onda. Es la distancia más corta entre puntos equivalentes en una onda continua, generalmente se expresa en metros, centímetros o nanómetros. Modelo mecánico cuántico del átomo. Modelo atómico que estudia los electrones como ondas. También se denomina modelo mecánico de onda del átomo. Nivel principal de energía. Nivel primario de energía de un átomo. Número cuántico principal. Asignado por el modelo mecánico cuántico para indicar los tamaños relativos y las energías de los orbitales atómicos. Orbital atómico. Región tridimensional alrededor del núcleo de un átomo, que indica la localización probable de un electrón. Principio de Aufbau. Afirma que cada electrón ocupa el orbital con menor energía que esté disponible. Principio de exclusión de Pauli. Afirma que un máximo de dos electrones pueden ocupar un orbital atómico, pero solo si los electrones tienen espines opuestos. Principio de incertidumbre de Heisenberg. Indica que no es posible conocer de manera precisa la velocidad y la posición de una partícula al mismo tiempo. Quantum (cuanto). Cantidad mínima de energía que puede ganar o perder un átomo. Radiación electromagnética. Forma de energía que exhibe comportamiento semejante a las ondas cuando viaja por el espacio. Se puede describir mediante la longitud de onda, frecuencia, amplitud y velocidad e incluye la luz visible, las microondas, los rayos X y las ondas de radio. Regla de Hund. Afirma que electrones con el mismo espín deben ocupar orbitales con igual energía, antes de que electrones adicionales con espines opuestos puedan ocupar los mismos orbitales. Subnivel de energía. Nivel de energía que se encuentra dentro de un nivel principal de energía. 5 M.C. ALMA LILIA ROSALES CAMPA. DIVISIÓN DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA.

6 TABLA PERIÓDICA Y ELEMENTOS QUÍMICOS Electronegatividad. Capacidad relativa de los átomos de un elemento para atraer electrones en un enlace químico. Elementos de transición. Grupos de elementos de la tabla periódica moderna que se designan con una B (1B a 8B) y se subdividen en metales de transición y metales de transición interna. Elementos representativos. Grupos de elementos en la tabla periódica moderna que están designados con la letra A (1A al 8A) y poseen una amplia gama de propiedades físicas y químicas. Energía de ionización. Energía que se requiere para separar un electrón de un átomo gaseoso. Generalmente aumenta al desplazarse de izquierda a derecha en un período y disminuye al moverse en forma descendiente en un grupo. Ferromagnetismo. Fuerte atracción de una sustancia debido a un campo magnético. Gas Noble. Elemento del grupo 8A extremadamente inerte. Grupo. Columna vertical de los elementos en la tabla periódica. También se le denomina Familia. Halógeno. Elemento muy reactivo del grupo 7A. Ión. Átomo o grupo de átomos enlazados, con carga positiva o negativa. Ley periódica. Afirma que cuando los elementos se ordenan por su número atómico creciente, existe una repetición periódica de sus propiedades químicas y físicas. Mena. Material del cual se puede extraer un mineral a costo razonable. Metal. Elemento sólido a temperatura ambiente 8excepto el mercurio), buen conductor del calor y electricidad; generalmente es brillante. La mayoría de los metales son dúctiles y maleables. Metales alcalinos. Elementos del grupo 1A, excepto el Hidrógeno, ubicados al lado izquierdo de la tabla periódica. Metales alcalinotérreos. Elementos del grupo 2A en la tabla periódica moderna. Metal de transición. Tipo de elemento del grupo B qué está contenido en el bloque d de la tabla periódica. Con algunas excepciones, se caracteriza por tener lleno el orbital s más externo del nivel de energía n, y llenos o parcialmente llenos los orbitales d, del nivel de energía n 1. Metal de transición interna. Tipo de elemento del grupo B que se encuentra en el bloque f de la tabla periódica y se caracteriza por tener lleno el orbital s más externo, y los orbitales 4f y 5f, llenos o parcialmente llenos. Metaloide. Elemento como el Silicio o el Germanio, que comparte propiedades físicas y químicas de metales y de no metales. 6 M.C. ALMA LILIA ROSALES CAMPA. DIVISIÓN DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA.

7 Metalurgia. Rama de la ciencia aplicada que estudia y diseña métodos para extraer metales y sus compuestos de las menas. Mineral. Elemento o compuesto inorgánico que se encuentra en la naturaleza como cristales sólidos; generalmente está combinado con otras sustancias en menas. No metales. Elementos que generalmente son gases o sólidos opacos, quebradizos y malos conductores del calor y la electricidad. Periodo. Fila horizontal de elementos en la tabla periódica moderna. Regla del octeto. Afirma que los átomos pierden, ganan o comparten electrones para adquirir un juego completo de 8 electrones de valencia (configuración electrónica estable de un gas noble) Relaciones diagonales. Relaciones cercanas entre elementos de grupos vecinos en la tabla periódica. Serie de los actínidos. En la tabla periódica, elementos del bloque f del período 7 que siguen del elemento Actinio. Serie de los lantánidos. En la tabla periódica, elementos del bloque f del período 6 que siguen del elemento Lantano. ENLACES QUÍMICOS. Aleación. Sustancia que contiene una mezcla de elementos y posee propiedades metálicas. Anión. Átomo que al ganar electrones y adquiere carga negativa. Catión. Átomo que al perder electrones adquiere carga positiva. Enlace covalente. Tipo de enlace en el que los átomos comparten electrones. Enlace covalente coordinado. Enlace metal ligante debido a la interacción de una base de Lewis (el ligante) con un ácido de Lewis (el ion metálico). Enlace iónico. Atracción electrostática entre iones con carga opuesta. Enlace metálico. Fuerza con que se mantienen unidos los átomos en los metales. Enlace químico. La fuerza o energía que mantiene unidos a 2 o más átomos en un compuesto. Electrolito. Material que se disuelve en agua; se obtiene una disolución que conduce la corriente eléctrica. 7 M.C. ALMA LILIA ROSALES CAMPA. DIVISIÓN DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA.

8 Electrones des localizados. Los átomos en los metales están extremadamente unidos, tanto que producen electrones des localizados que forman un fondo común. Energía reticular. También conocida como energía de red y es el cambio de energía que ocurre cuándo iones gaseosos separados son unidos para formar un sólido iónico. Estructura de Lewis. Diagrama de una molécula en el que se muestra la distribución de los electrones de valencia entre los átomos de la molécula. Exotérmico. Se refiere a una reacción en la cual la energía (en forma de calor) fluye hacia el exterior del sistema. Fuerzas intermoleculares. Interacciones relativamente débiles entre moléculas. Hibridación. En un átomo, mezcla de orbitales para formar orbitales atómicos especiales para la formación de enlaces. Ión monoatómico. Átomo o grupo de átomos que tienen carga positiva o negativa. Ión poli atómico. Ion que tiene 2 o más átomos. Modelo de banda. Modelo molecular para los metales en el que se supone que los electrones viajan alrededor del cristal metálico en orbitales moleculares formados por los orbitales de valencia atómica de los átomos del metal. Modelo RPECV. Modelo cuyo principal postulado es que la estructura alrededor de un átomo de una molécula está determinada principalmente por la minimización de la repulsión entre los pares de electrones. Molécula. Dos o más átomos de un mismo elemento o de diferentes elementos, unidos. REACCIONES QUÍMICAS Ácido. Sustancia que en disolución produce iones de Hidrógeno; constituye un donador de protones. Agente oxidante. (Aceptor de electrones). Reactivo que acepta electrones de otro reactivo. Agente reductor. (Donador de electrones). Reactivo que dona electrones a otra sustancia, reduciendo el estado de oxidación de uno de sus átomos. Base. Sustancia que en disolución acuosa produce iones hidróxido; receptor de protones. Ecuación iónica completa. Ecuación que muestra en forma de iones todas las sustancias que son electrolitos fuertes. 8 M.C. ALMA LILIA ROSALES CAMPA. DIVISIÓN DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA.

9 Ecuación ionica neta. Ecuación para una reacción en disolución, en la que los electrolitos fuertes se escriben como iones y solo se muestran los componentes que participan de forma directa en el cambio químico. Ecuación molecular. Estado de oxidación. Concepto que proporciona una manera de llevar cuenta de los electrones en las reacciones de óxido reducción de acuerdo con ciertas reglas. Iones espectadores. Iones que se encuentran en la disolución, pero que no participan de manera directa en la reacción. Oxidación. (Pérdida de electrones). Aumento del estado de oxidación. Precipitado. Sólido insoluble, que se forma al mezclar dos soluciones. Producto de una reacción de precipitación. Reacción química. Reacción de precipitación. Reacción en la que se forma una sustancia insoluble y se separa de la disolución. Reacción de neutralización. Una reacción de un ácido con una base cuyo producto es una sal y agua. Reacción de óxido reducción. Es una reacción en donde hay transferencia de electrones entre los reactivos y los productos. Reducción. Disminución en el estado de oxidación, manifestándose una ganancia de electrones. ESTEQUIOMETRÍA Cantidades estequiométricas. Cantidades de reactivos mezclados en las cantidades exactas para que todos se consuman al mismo tiempo. Ecuación química. Representación de una reacción química que muestra las cantidades relativas de moléculas de reactivo y de producto. Estequiometría química. Calculos de las cantidades de material consumido y producido en una reacción química. Fórmula empírica. Proporción más sencilla de átomos en un compuesto. Fórmula molecular. Fórmula exacta de una molécula; da el tipo de átomos y el número de cada uno de ellos en la molécula. Masa atómica. Masa en gramos de una mol de átomos, también llamada peso atómico. 9 M.C. ALMA LILIA ROSALES CAMPA. DIVISIÓN DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA.

10 Masa molar. Masa en gramos de una mol de moléculas o unidad fórmula de una sustancia, también se le llama peso molecular. Mol. Número de átomos de carbono en exactamente 12 gr de C 12 puro. Número de avogadro. El número de átomos contenidos en exactamente 12 gr de C 12 puro; es igual a 6.022X10 23 Porcentaje en masa. Porcentaje en masa de un componente en una mezcla, o de un elemento en un compuesto. Productos. Sustancias que se obtienen en una reacción química. En la ecuación química aparecen a la derecha de la flecha. Proporción molar. La proporción de moles de una sustancia con relación a los moles de otra sustancia en una ecuación química balanceada. Reactivos. Sustancias iniciales en una reacción química. En una ecuación química se encuentran a la izquierda de la flecha. Reactivo limitante. Reactivo que se consume por completo cuando una reacción se lleva a cabo hasta terminación. Rendimiento porcentual. Rendimiento teórico. Cantidad máxima de un determinado producto que puede formarse hasta que el reactivo limitante se haya consumido por completo. SOLUCIONES Coagulación. Destrucción de un coloide provocando que las partículas se aglomeren y sedimenten. Coloide. (Dispersión coloidal). Suspensión de partículas en un medio de dispersión. Constante de elevación del punto de ebullición molal. Constante característica de un disolvente que da la variación del punto de ebullición en función de la molalidad de la disolución; se emplea en determinaciones de peso molecular. Constante de abatimiento del punto de congelación molal. Constante característica de un disolvente que da la variación del punto de congelación en función de la molalidad de la disolución; se emplea en determinaciones de peso molecular. Contaminación térmica. Efecto destructor del oxígeno de las aguas, por el uso del agua para enfriamiento de las industrias, devolviéndola a sus fuentes naturales a temperaturas mayores. Desalinización. Eliminación de la sal disuelta en una disolución acuosa. 10 M.C. ALMA LILIA ROSALES CAMPA. DIVISIÓN DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA.

11 Diálisis. Fenómeno en el que una membrana semipermeable permite el paso de moléculas de solvente y pequeñas moléculas e iones de soluto. Disolución. Una mezcla homogénea formada por un soluto y un solvente. Disolución ideal. Disolución cuya presión de vapor es directamente proporcional a la fracción molar de disolvente presente. Disolución isotónica. Disoluciones que tienen presiones osmóticas idénticas. Efecto tyndall. Dispersión de la luz por las partículas en una suspensión. Entalpía de disolución. Entalpía de hidratación Fracción mol. Proporción que hay entre el número de moles de un determinado componente en una mezcla y el número total de moles en ésta. Ley de Henry. La cantidad de gas que se disuelve en una disolución es directamente proporcional a la presión del gas sobre la disolución. Ley de Raoult. La presión de vapor en una disolución es directamente proporcional a la fracción molar de disolvente presente. Membrana semipermeable. Membrana que permite el paso de disolvente, pero no de moléculas de soluto. Molalidad. Número de moles de soluto por kilogramo de solvente en una disolución. Molaridad. Moles de soluto por volumen de disolución en litros. Normalidad. Número de equivalentes de una sustancia disueltos en un litro de solución. Ósmosis. Flujo de disolvente hacia una solución a través de una membrana semipermeable. Ósmosis inversa. Proceso que ocurre cuando una presión externa a una disolución ocasiona un flujo de disolvente a través de una membrana semipermeable de la disolución hacia el disolvente. Por ciento en masa. Porcentaje en masa de un componente en una mezcla, o de un elemento en un compuesto. Presión osmótica. Presión que debe aplicarse a una disolución para detener la ósmosis. Propiedades coligativas. Propiedades de una disolución que dependen sólo del número y no de la identidad de las partículas de soluto. BIBLIOGRAFÍA. 11 M.C. ALMA LILIA ROSALES CAMPA. DIVISIÓN DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA.

12 1. Química Materia y Cambio, Laurel Dingrando, Mc Graw Hill, 1ª edición, Capítulo 4, 5. 6, 7, 8 y 9, págs Química, Zumdahl, Grupo Editorial Patria, 7ª edición. 12 M.C. ALMA LILIA ROSALES CAMPA. DIVISIÓN DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA.