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El tema aborda conceptos fundamentales de la química, como la estructura atómica, la clasificación de los elementos y su disposición en la tabla periódica, así como los diferentes tipos de enlaces químicos que pueden formar los átomos para crear compuestos. Además, incluye la formulación de compuestos químicos inorgánicos, lo que implica la capacidad de nombrar y escribir fórmulas químicas de manera sistemática. Estos conocimientos son esenciales para entender cómo interactúan y se combinan los elementos para formar la materia que nos rodea.

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La importancia de la química con otras ciencias y cómo influye en la vida cotidiana 

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La importancia de la química con otras ciencias y cómo influye en la vida cotidiana 

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MATEMÁTICAS

Proporciona herramientas para analizar datos y modelos. La química utiliza la matemática en la cuantificación de reacciones químicas, análisis de datos experimentales, etc.

FISICA

La química comparte principios fundamentales con la física, especialmente en áreas como la termodinámica y la cinética química, además, la estructura y propiedades de la materia son temas comunes a ambas disciplinas.

BIOLOGIA

La bioquímica es una rama interdisciplinaria que combina química y biología, investigando las sustancias químicas y procesos que ocurren en organismos vivos. La genética, la biología molecular y la farmacología también están interrelacionadas con la química.

MEDICINA

La química desempeña un papel crucial en el desarrollo de medicamentos y tratamientos médicos. La farmacología, en particular, se basa en conceptos químicos para comprender la acción de los fármacos en el cuerpo.

INGENIERIA

La ingeniería química aplica los principios de la química para diseñar procesos y productos a escala industrial. Además, la química es esencial en campos como la nanotecnología, la ingeniería de materiales y la energía.

AGRICULTURA

Emplea la química para entender el suelo y nutrientes. Fertilizantes, pesticidas y prácticas agrícolas se benefician de conocimientos químicos para mejorar la producción.

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Explicación de cómo la materia puede experimentar cambios físicos y químicos, además de cómo se involucran los estados de agregación de la materia y la energía 

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Explicación de cómo la materia puede experimentar cambios físicos y químicos, además de cómo se involucran los estados de agregación de la materia y la energía 

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La materia puede experimentar cambios tanto físicos como químicos, y estos cambios están estrechamente relacionados con los estados de agregación de la materia (sólido, líquido, gaseoso y plasma) y la energía involucrada en estos procesos.

Cambios Físicos

Los cambios físicos son transformaciones que no alteran la composición química de la materia. Estos cambios suelen ser reversibles y afectan solo las propiedades físicas, como el tamaño, la forma, el estado de agregación, entre otros. Ejemplos de cambios físicos incluyen:

- Fusión: Paso de sólido a líquido al aumentar la temperatura.

- Solidificación: Paso de líquido a sólido al disminuir la temperatura.

- Evaporación: Paso de líquido a gas al aumentar la temperatura.

- Condensación: Paso de gas a líquido al disminuir la temperatura.

- Sublimación: Paso directo de sólido a gas sin pasar por el estado líquido.

- Deposición: Paso directo de gas a sólido sin pasar por el estado líquido.

En cada uno de estos procesos, la energía (en forma de calor) es absorbida o liberada, lo que cambia el estado de agregación de la materia sin alterar su composición química.

Cambios Químicos

Los cambios químicos, por otro lado, alteran la estructura interna de la materia, resultando en la formación de nuevas sustancias con propiedades y composiciones diferentes. Estos cambios suelen ser irreversibles o requieren una gran cantidad de energía para revertirse. Ejemplos de cambios químicos incluyen:

- Combustión: Reacción de una sustancia con oxígeno para formar dióxido de carbono y agua, liberando energía en forma de calor y luz.

- Oxidación: Reacción de una sustancia con oxígeno, como el hierro oxidándose para formar óxido de hierro (herrumbre).

- Descomposición: Descomposición de una sustancia en otras más simples, como el peróxido de hidrógeno descomponiéndose en agua y oxígeno.

- Neutralización: Reacción entre un ácido y una base para formar sal y agua.

Estados de Agregación de la Materia y Energía

La materia puede existir en diferentes estados de agregación: sólido, líquido, gas y plasma, dependiendo de la energía (especialmente en forma de calor) y las fuerzas intermoleculares presentes.

- Sólido: Las partículas están fuertemente unidas en una estructura ordenada y tienen poca energía cinética.

- Líquido: Las partículas están menos unidas que en un sólido y pueden moverse libremente, permitiendo que el líquido tome la forma de su contenedor.

- Gas: Las partículas tienen mucha más energía cinética y están muy separadas, moviéndose libremente y llenando todo el espacio disponible.

- Plasma: Es un estado ionizado de la materia con alta energía, donde los electrones se separan de los átomos, común en estrellas y relámpagos.

La transición entre estos estados implica la absorción o liberación de energía. Por ejemplo, al calentar un sólido, sus partículas ganan energía cinética y pueden pasar a líquido (fusión). Si continuamos calentando, el líquido puede pasar a gas (evaporación).

Los cambios físicos y químicos son fundamentales para entender cómo la materia se transforma. Los cambios físicos implican transiciones de estado sin alterar la composición química, mientras que los cambios químicos resultan en nuevas sustancias. La energía juega un papel crucial en estas transformaciones, afectando los estados de agregación y las reacciones químicas.

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John Dalton (1803):

- Desarrolla la primera teoría atómica moderna. Postula que:

- La materia está compuesta por átomos indivisibles.

- Los átomos de un mismo elemento son idénticos y diferentes de los átomos de otros elementos.

- Los compuestos se forman por la combinación de átomos en proporciones fijas.

- Las reacciones químicas son reordenamientos de átomos.

J.J. Thomson (1904):

- Descubre el electrón y propone el modelo del "pudín de pasas":

- Los electrones están incrustados en una esfera de carga positiva, lo que explica la neutralidad del átomo.

Ernest Rutherford (1911):

- A través de su experimento de la lámina de oro, propone el modelo nuclear del átomo:

- El átomo tiene un núcleo pequeño, denso y con carga positiva.

- Los electrones orbitan alrededor del núcleo, con la mayor parte del átomo siendo espacio vacío.

Niels Bohr (1913):

- Introduce el modelo de niveles de energía cuantizados:

- Los electrones orbitan el núcleo en niveles de energía discretos.

- Los electrones pueden saltar entre niveles, emitiendo o absorbiendo energía en forma de fotones.

Louis de Broglie (1924):

Dualidad onda-partícula: propuso que los electrones tienen propiedades tanto de partículas como de ondas

Werner Heisenberg (1925):

- Formula el principio de incertidumbre:

- Es imposible determinar simultáneamente con precisión arbitraria tanto la posición como el momento de un electrón.

Erwin Schrödinger (1926):

- Desarrolla el modelo mecánico-cuántico del átomo:

- Utiliza funciones de onda para describir las probabilidades de encontrar electrones en diferentes posiciones.

- Introduce los conceptos de orbitales, niveles de energía y subniveles.

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Las subpartículas radioactivas incluyen partículas alfa (núcleos de helio), beta (electrones o positrones) y rayos gamma (fotones de alta energía). Estas subpartículas se emiten durante procesos de desintegración nuclear y tienen diversas aplicaciones, pero también pueden representar riesgos para la salud si no se manejan adecuadamente.

Las subpartículas radioactivas se utilizan en medicina, industria y ciencia, pero también pueden ser peligrosas si no se manejan adecuadamente debido a su capacidad para dañar células y causar mutaciones genéticas. Es fundamental comprender su comportamiento y tomar precauciones adecuadas al trabajar con ellas.

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La energía nuclear es aquella que se obtiene a partir de la liberación de energía durante reacciones nucleares, ya sea por fisión (división de núcleo atómico) o por función, (unión de núcleos atómicos). En el caso de la fisión, se utilizan elementos como el uranio o el plutonio mientras que en la fusión se buscan condiciones similares a las que ocurren en el interior de el sol. Esta energía es aprovechada para la generación de electricidad en centrales nucleares, donde se controlan estas reacciones para producir energía de manera controlada.

Ventajas y desventajas de la energía nuclear

Ventajas:

*No libera gases tóxicos o emisiones contaminantes.

*Es una alternativa madura a los fósiles.

*Reduce la dependencia energética de países sin petróleo.

*Produce electricidad de forma constante, ajena a las condiciones meteorológicas.

Desventajas:

*La energía nuclear produce residuos a partir del material utilizado y preocupan posibles accidentes o fugas.

*Uno de los inconvenientes de este material es su alta radioactividad, además de contar con una vida madia muy elevada.

*Los procesos nucleares de los átomos liberan una alta cantidad de calor y desechos radioactivos, lo que puede producir daño a la salud de los seres humanos y otros seres vivos.

Riesgos de accidentes.

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Clasificaciones en la tabla periódica y enlaces químicos 

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Clasificaciones en la tabla periódica y enlaces químicos 

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PERIODOS Y GRUPOS

La tabla periódica tiene 7 filas horizontales llamadas periodos y 18 columnas llamadas grupos. Cada elemento esta ubicado en una celda única definida por su numero atómico y sus propiedades químicas.

CONFIGURACION ELECTRONICA

la disposición de los electrones en los niveles de energía alrededor del núcleo de un átomo se refleja en la tabla periódica. Los elementos en una columna (grupo)comparten la misma configuración electrónica en su capa de valencia.

BLOQUES DE LA TABLA PERIODICA

La tabla periódica se divide en bloques según la subcapa de orbital mas alta en la que se encuentran los electrones de valencia de cada elemento. Estos bloques son s, p, d y f.

Los enlaces químicos son fuerzas que mantienen unidos a los átomos en una molécula o en un cristal. Hay tres tipos principales de enlaces químicos:

*Enlace iónico: Ocurre entre átomos con diferencias significativas en la electronegatividad. Un átomo cede electrones a otro, formando iones con carga eléctrica opuesta que se atraen entre sí.

*Enlace covalente: Los átomos comparten pares de electrones para alcanzar configuraciones electrónicas estables. Pueden ser enlaces simples, dobles o triples, dependiendo del número de pares de electrones compartidos.

* Enlace metálico: Ocurre en metales, donde los electrones de valencia se mueven libremente entre los átomos formando una "nube" de electrones. Esto permite la conductividad eléctrica y térmica.

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Clasificación de los compuestos químicos 

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Clasificación de los compuestos químicos 

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Los compuestos químicos se dividen en 2 inorgánicos y orgánicos

INORGANICOS: Es una sustancia que no contiene carbono o hidrogeno

en estos entra el

TIPO DE ENLACE

*Enlace iónico: se caracteriza por presentar enlace iónico y ser conductores de corriente eléctrica

*Enlace covalente: se caracteriza por presentar enlace covalente y no conducir la corriente eléctrica

CANTIDAD DE ELEMENTO

*Compuestos binarios

son aquellos que están formados por moléculas de solo dos elementos

*Compuestos ternarios:

son compuestos formados por tres átomos diferentes

*Compuestos poliatómicos

estos compuestos están formados por cuatro o mas átomos diferentes

FUNCION QUIMICA

*Ácidos : compuestos capaces de aumentar la concentración de iones hidrogeno al disolverse en agua

Ácidos binarios: se caracterizan por presenciar en su fórmula hidrogeno como primer elemento unido a un no metal

Ácidos ternarios: se caracterizan por presentar hidrogeno como catión como primer elementó unido a un ion poliatómico conformado por oxígeno y un elemento no metálico

*BASES : compuestos capaces de aumentar la concentración de iones hidrogeno al disolverse en agua la formula se conforma por un catión y un ion hidrogeno como anión

*SALES

Sales Binaria: están conformadas por dos elementos, un catión y un anión. una de las formas de obtener la sal resulta de la reacción de un acido binario y una base que posee un solo átomo como catión

Sales ternarias: también llamadas oxisales , están formadas por tres elementos, por un catión y un anión poliatómico.

Sales poliatómicas: están formadas por mas de tres elementos.

* OXIDOS

Óxidos metálicos: también llamados acido básico. se forman cuando un metal se combina con el oxigeno

Óxidos no metálicos: también se le llama oxido acido o anhídrido se forma cuando un no metal se combina con el oxigeno

Peróxidos: Se forman cuando se combinan 2 átomos de oxigeno por medio de un enlace covalente

ORGANICOS

un compuesto orgánico es una sustancia química que contiene carbono

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Libro:  La materia y sus transformaciones
Revista: https://www.quimicaysociedad.org/pdf/Dossier-ABC-Tabla-Periodica.pdf