Química Inorgánica

La Química inorgánica se encarga del estudio integrado de la formación, composición, estructura y reacciones de los elementos químicos y sus compuestos que no se encuentran en los seres vivos es decir todos los compuestos que se encuentran en la materia inanimada.Concepto de Relacionados con químa inorgánica: sustancia, elemento, compuesto, mezcla.Propiedades físicas: masa, volumen, densidad.Técnicas de separación y purificación: destilación simple, decantación, filtración, cromatografía, extracción con solventes.

• PROPIEDADES PERIÓDICAS. Estructura atómica, configuración electrónica, ubicación de los elementos en la tabla periódica, tamaño atómico, potencial de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad.
• FORMACIÓN DE COMPUESTOS. Concepto de enlace químico. Enlace iónico y covalente. Fuerzas de Van de Waals, polaridad de las moléculas.Grupos funcionales inorgánicos: óxidos, anhídridos, ácidos, bases y sales.Nomenclatura de compuestos inorgánicos.
• ESTEQUIOMETRÍA. Balanceo de ecuaciones químicas. Cálculos estequiométricos.
• SOLUCIONES. Definición, tipo de soluciones.Factores que afectan la solubilidad.Unidades de concentración: % m/m, % m/v, %v/v, molaridad, normalidad, formalidad, molalidad.Presión osmótica.Disociación del agua.
• CINÉTICA QUÍMICA. Reacción química, calor de formación y combustión, teoría de las colisiones, teoría del complejo activado, mecanismo de reacción, ecuación de la velocidad de reacción y orden de reacción.
• EQUILIBRIO QUÍMICO E IÓNICO. Reacciones reversibles, equilibrio dinámico, sistema homogéneo y heterogéneo, constante de equilibrio.Factores que afectan el equilibrio. Le Chatelier.Efecto del ión común, soluciones buffer, constante de ionización, hidrólisis de sales, producto de solubilidad.Inducción: presentación del programa, conocimiento de equipo, seguridad en el laboratorio.Medición, masa, volumen, densidad, temperatura.Extracción con solventes, cromatografía.Solubilidad y cristalización.Soluciones.Determinación de la acidez de un suelo.pH y pOH.Estudio de la velocidad
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• EL METODO CIENTIFICO

1. El método científico es un proceso de investigación que consta de varias etapas:- La observación del fenómeno.- Formulación de hipótesis- Diseño experimental- Análisis de los resultados y conclusiones.

1.1. La observación del fenómeno.Se observa y se describe el proceso objeto de estudio. Ejemplo: queremos estudiar el crecimiento de una planta desde su origen, la semilla. Éste dependerá de varios factores, tipo de semilla, tipo de agua de riego, humedad, tipo de tierra, fertilizante, temperatura, sol, presión atmosférica, etc.

1.2. Formulación de hipótesis.Se establecen posibles causas que expliquen el fenómeno estudiado, que después habrá que confirmar experimentalmente. Ejemplo: una planta crece más que otra por que la primera está en un suelo ácido y la segunda en un suelo básico.

1.3. Diseño experimental.Se monta un dispositivo experimental que pueda probar nuestras hipótesis.Si hay varias variables, se controlan todas salvo la que queremos estudiar. Ejemplo: queremos ver cómo influye la acidez del suelo en el crecimiento, entonces fijamos la temperatura, agua, presión, semilla, humedad,sol, etc., y con varias plantas variamos la acidez del suelo y seguimos el crecimiento de la planta cada día.

1.4. Análisis de resultados y conclusiones.Los resultados obtenidos se suelen reflejar en tablas de datos y gráficas. La variable independiente se representa en abscisas y la dependiente en el eje de ordenadas. Ejemplo: La medida de acidez, el pH, en abscisas y la longitud de la planta en ordenadas.

2. Leyes, teorías y modelos.

2.1. Leyes científicas: son hipótesis que han sido confirmadas por múltiples experiencias.

2.2. Teorías: conjunto de varias leyes que forman otra ley de carácter más general.

2.3. Modelos: conceptos que nos permiten comprender una ley o una teoría de una forma simplificada.

3. Magnitudes.

3.1.Magnitud física: propiedad de un sistema que se puede medir( comparar con una unidad patrón de referencia)

3.2. Magnitud escalar: está definida por un número (20 ºC, 2 Kg, 3 m , 5 seg)

3.3. Magnitud vectorial: está definida por un número, dirección y sentido( 3m/s de velocidad hacia la derecha sobre el eje X, 10 Newton de fuerza hay arriba del eje Y).

4. Sistema internacional de unidades

4.1. Magnitudes fundamentales: se definen por sí mismas, son patrones de referencia.Magnitud UnidadMasa, m kilogramo, KgTiempo, t segundo, sTemperatura, T kelvin, kIntensidadde corriente, I amperio, AIntensidadluminosa, I candela, cdCantidad desustancia, n mol, molLongitud metro

4.2. Magnitudes derivadas: están definidas en función de las fundamentales.magnitud unidadÁrea o superficie, S m^2Volumen, V m^3Densidad, d Kg/m^3Velocidad, v m/sAceleración, a m/s^2Fuerza, F N(newton)=kgm/s2Presión, P Pa(pascal) = N/m2Energía, E J(julio) = Nm

• LA DENSIDAD. Es una magnitud derivada definida como el cociente entre la masa del cuerpo y su volumen. Se mide en el S.I. en kg/m^3.La masa se halla en una balanza y el volumen se halla por geometría si es regular o bien por desplazamiento de agua en una probeta si es irregular.
  
• EL CUADERNO DE LABORATORIO. Cada informe debe estar estructurado según:

1. Título

2. Objetivos del experimento

3. Hipótesis formuladas

4. Material y procedimiento experimental

5. Cálculos y gráficas

6. Conclusiones

PESO Y MASA. Cuál es la diferencia entre peso y masa?En tanto permanezcamos en la Tierra, la diferencia es más filosófica que práctica.Uh...qué quiere decir con eso?Bien, masa es la medida de cuánta materia hay en un objeto; el peso es una medida de qué tanta fuerza ejerce la gravedad sobre ese objeto. Su propia masa es la misma no importa si esta--en la tierra, en la luna, o flotando en el espacio--porque la cantidad de materia de que usted está hecho no cambia. Pero su peso depende de cuánta fuerza gravitatoria esté actuando sobre usted en ese momento; usted pesaría menos en la luna que en la tierra, y en el espacio interestelar, usted pesaría prácticamente nada.Pero si permanecemos en la tierra, la gravedad es siempre la misma, luego realmente no importa si se habla de masa o peso.Eso es cierto...pero los científicos todavía gustan de ser cuidadosos en distinguir entre ambas. Si se habla de la masa de un átomo--como lo haré a partir de ahora--siempre se está hablando de la misma cosa; si se habla de su peso, lo que se quiere decir depende de dónde se encuentre el átomo.La masa es una propiedad de los objetos físicos que, básicamente, mide la cantidad de materia. Es un concepto central en la mecánica clásica y disciplinas afines. En el Sistema Internacional de Unidades se mide en kilogramos.

PESO

Este artículo trata sobre la magnitud física. Para la moneda, vea peso (moneda)Se denomina peso de un cuerpo a la fuerza que ejerce la gravedad sobre dicho cuerpo a una aceleración normal de gravedad de 9,807 m/s²El peso se mide con un instrumento llamado dinamómetro que evalúa la fuerza que se aplica a un resorte y su unidad se expresa en Newton (N). El dinamómetro está formado por un resorte con un extremo libre y posee una escala graduada en unidades de peso. Para saber el peso de un objeto solo se debe colgar del extremo libre del resorte, el que se estirará; mientras más se estire, más pesado es el objeto.A diferencia de la masa, el peso varía dependiendo de la posición relativa del objeto o de su distancia a la Tierra, de si la velocidad con que se mueve el objeto varía con respecto al movimiento de nuestro planeta y si, obviamente, el objeto está bajo la acción de una gravedad de magnitud distinta a la de la Tierra (otro planeta, por ejemplo). En las proximidades de la Tierra, y mientras no haya una causa que lo impida, todos los objetos caen animados de una aceleración, g, por lo que están sometidos a una fuerza constante, que es el peso.Los objetos diferentes son atraídos por fuerzas gravitatorias de magnitud distinta. La fuerza gravitatoria que actúa sobre un objeto de masa

m se puede expresar matemáticamente por la expresión:P = m · g

• MEDIDAS de VOLUMEN. El volumen de un cuerpo es el espacio que éste

  

  ocupa. Para medirlo, se debe ver cuantas veces entra en él una unidad de volumen utilizada como unidad de medida. Esta unidad se llama metro cúbico, y corresponde a un cubo de un metro de lado.Para medir volúmenes mayores y menores que el metro cúbico, se utilizan sus múltiplos y submúltiplos, que aumentan o disminuyen de 1.000 en 1.000.La temperaturaLa Temperatura es una propiedad de la materia que está relacionada con la sensación de calor o frío que se siente en contacto con ella. Cuando tocamos un cuerpo que está a menos temperatura que el nuestro sentimos una sensación de frío, y al revés de calor. Sin embargo, aunque tengan una estrecha relación, no debemos confundir la temperatura con el calor.Cuando dos cuerpos, que se encuentran a distinta temperatura, se ponen en contacto, se produce una transferencia de energía, en forma de calor, desde el cuerpo caliente al frío, esto ocurre hasta que las temperaturas de ambos cuerpos se igualan. En este sentido, la temperatura es un indicador de la dirección que toma la energía en su tránsito de unos cuerpos a otros.La medidaEl instrumento utilizado habitualmente para medir la temperatura es el termómetro. Los termómetros de líquido encerrado en vidrio son los más populares; se basan en la propiedad que tiene el mercurio, y otras sustancias (alcohol coloreado, etc.), de dilatarse cuando aumenta la temperatura. El líquido se aloja en una burbuja -bulbo- conectada a un capilar (tubo muy fino). Cuando la temperatura aumenta, el líquido se expande por el capilar, así, pequeñas variaciones de su volumen resultan claramente visibles.EscalasActualmente se utilizan tres escalas para medir al temperatura, la escala Celsius es la que todos estamos acostumbrados a usar, la Fahrenheit se usa en los países anglosajones y la escala Kelvin de uso científico.NombreSímboloTemperaturas de referenciaEquivalencia

• Escala CelsiusºCPuntos de congelación (0ºC) y ebullición del agua (100ºC)
• Escala FahrenhitºFPunto de congelación de una mezcla anticongelante de agua y sal y temperatura del cuerpo humano.ºF = 1,8 ºC + 32
• Escala KelvinKCero absoluto (temperatura más baja posible) y punto triple del agua.K = ºC + 273Experimento interactivo:Actividad: Medir las temperaturas de fusión y ebullición del agua en las distintas escalas. Enciende el mechero pulsando el botón "Encender", para hacer hervir el agua e introduce el termómetro en los vasos (arrastrándolo con el ratón) para medir las temperaturas. Elige la escala del termómetro arrastrando el deslizador.1. Escala Celsius:Temperatura de fusión del agua: ºC. Temperatura de ebullición: ºC2. Escala Fahrenheit:Temperatura de fusión del agua: ºF. Temperatura de ebullición: ºF3. Escala Kelvin:Temperatura de fusión del agua: K. Temperatura de ebullición: K Para tener en cuenta: La temperatura de fusión (a la que una sustancia cambia del estado sólido al líquido) y la temperatura de ebullición (a la que se forman burbujas de vapor en el interior de un líquido) son otras dos propiedades características de las sustancias que, al igual que la densidad, son muy útiles para su identificación.Calor y Temperatura - Escalas - Cómo se mideEl calor es una forma de energía y como tal, puede pasar de un cuerpo a otro por radiación, conducción o Convección.Conducción:
  MATERIA. Todos los cuerpos están formados por materia, cualquiera sea su forma, tamaño o estado. Pero no todos ellos están formados por el mismo tipode materia, sino que están compuesto de sustancias diferentes. Para examinar la sustancia de la que está compuesto un cuerpo cualquiera, éste puede dividirse hasta llegar a las moléculas que lo componen. Estas partículas tan pequeñas son invisibles a nuestros ojos, sin embargo, mantienen todas las propiedades del cuerpo completo. A su vez, las moléculas pueden dividirse en los elementos simples que la forman, llamados átomos.

• PROPIEDADES DE LA MATERIA. Todos los cuerpos tienen masa ya que están compuestos por materia. También tienen peso, ya que son atraídos por la fuerza de gravedad. Por lo tanto, la masa y el peso son dos propiedades diferentes y no deben confundirse. Otra propiedad de la materia es el volumen, porque todo cuerpo ocupa un lugar en el espacio. A partir de las propiedades anteriores surgen, entre otras, propiedades como la impenetrabilidad y la dilatabilidad.La materia está en constante cambio. Las transformaciones que pueden producirse son de dos tipos:

1. Físicas: son aquellas en las que se mantienen las propiedades originales de la sustancia ya que sus moléculas no se modifican.
2. Químicas: son aquellas en las que las sustancias se transforman en otras, debido a que los átomos que componen las moléculas se separan.