Mapa conceptual de la materia en química
Índice
Química
La química es una ciencia que estudia la materia y los cambios que experimenta. A través de la química, podemos comprender cómo interactúan los átomos y las moléculas para formar sustancias y cómo estas sustancias reaccionan entre sí. El conocimiento de la química es fundamental para entender el mundo que nos rodea y tiene aplicaciones en numerosos campos, como la medicina, la industria y la agricultura.
Materia
- La materia es todo lo que ocupa espacio y tiene masa. Puede existir en diferentes estados según la energía cinética de sus partículas.
Propiedades de la materia
- Propiedades físicas: Son aquellas que se pueden medir o observar sin que la sustancia cambie su composición.
- Masa: Es la cantidad de materia que tiene un objeto.
- Volumen: Es el espacio que ocupa un objeto.
- Densidad: Es la relación entre la masa y el volumen de un objeto.
- Punto de fusión: Es la temperatura a la cual una sustancia pasa del estado sólido al estado líquido.
- Punto de ebullición: Es la temperatura a la cual una sustancia pasa del estado líquido al estado gaseoso.
- Propiedades químicas: Son aquellas que describen la capacidad de una sustancia para reaccionar con otras sustancias y cambiar su composición.
- Reactividad: Es la facilidad con la que una sustancia puede reaccionar con otras sustancias.
- Acidez: Es la capacidad de una sustancia para donar protones en una reacción química.
- Basicidad: Es la capacidad de una sustancia para aceptar protones en una reacción química.
- Oxidación: Es la pérdida de electrones por parte de una sustancia.
- Reducción: Es la ganancia de electrones por parte de una sustancia.
Estados de la materia
- Sólido: La materia en estado sólido tiene una forma y un volumen definidos. Las partículas están muy cercanas unas de otras y tienen una energía cinética baja.
- Líquido: La materia en estado líquido tiene una forma variable y un volumen definido. Las partículas están más separadas que en el estado sólido y tienen una energía cinética mayor.
- Gaseoso: La materia en estado gaseoso no tiene forma ni volumen definidos. Las partículas están muy separadas y tienen una energía cinética muy alta.
Cambios de estado
- Fusión: Es el cambio de estado de sólido a líquido.
- Solidificación: Es el cambio de estado de líquido a sólido.
- Evaporación: Es el cambio de estado de líquido a gaseoso.
- Condensación: Es el cambio de estado de gaseoso a líquido.
- Sublimación: Es el cambio de estado de sólido a gaseoso sin pasar por el estado líquido.
- Deposición: Es el cambio de estado de gaseoso a sólido sin pasar por el estado líquido.
Átomos y moléculas
- Estructura del átomo: El átomo está compuesto por un núcleo que contiene protones y neutrones, y electrones que orbitan alrededor del núcleo.
- Núcleo: Es el centro del átomo que contiene protones con carga positiva y neutrones sin carga.
- Electrones: Son partículas con carga negativa que orbitan alrededor del núcleo en niveles de energía.
- Protones: Son partículas con carga positiva que se encuentran en el núcleo del átomo.
- Neutrones: Son partículas sin carga que se encuentran en el núcleo del átomo.
- Tabla periódica de los elementos: Es una organización de los elementos químicos en grupos y periodos según sus propiedades.
- Grupos: Son las columnas verticales de la tabla periódica y representan elementos con propiedades similares.
- Periodos: Son las filas horizontales de la tabla periódica y representan elementos que tienen el mismo número de niveles de energía.
- Propiedades periódicas: Son las tendencias o patrones que se repiten en la tabla periódica según el número atómico de los elementos.
- Enlaces químicos: Son las fuerzas que mantienen unidos a los átomos en una molécula o en un compuesto.
- Enlace iónico: Es la atracción electrostática entre iones de carga opuesta.
- Enlace covalente: Es el compartimiento de electrones entre átomos para formar enlaces fuertes.
- Enlace metálico: Es la atracción entre iones positivos y una nube de electrones móviles.
- Moléculas: Son las unidades más pequeñas de una sustancia que retienen las propiedades químicas de esa sustancia.
- Fórmulas químicas: Representan la composición de una molécula o un compuesto utilizando símbolos y subíndices.
- Nomenclatura: Es el sistema de nombres utilizado para identificar las sustancias químicas.
- Geometría molecular: Es la disposición tridimensional de los átomos en una molécula.
Reacciones químicas
- Balancing de ecuaciones químicas: Es el proceso de ajustar los coeficientes de una ecuación química para que se cumpla la ley de conservación de la masa.
- Tipos de reacciones: Son los diferentes caminos que pueden seguir las sustancias para reaccionar entre sí.
- Síntesis: Es la unión de dos o más sustancias para formar una nueva sustancia.
- Descomposición: Es la separación de una sustancia en dos o más sustancias más simples.
- Combustión: Es la reacción de una sustancia con el oxígeno, generalmente acompañada de liberación de energía en forma de calor y luz.
- Sustitución: Es el intercambio de átomos o grupos de átomos entre dos sustancias.
- Doble sustitución: Es el intercambio de átomos o grupos de átomos entre dos sustancias, formando dos sustancias nuevas.
- Estequiometría: Es el cálculo de las cantidades de sustancias que intervienen en una reacción química.
- Mol: Es la unidad de cantidad de sustancia y se define como la cantidad de sustancia que contiene tantas partículas (átomos, moléculas, iones) como átomos hay en 12 gramos de carbono-12.
- Masa molar: Es la masa de un mol de una sustancia y se expresa en gramos por mol.
- Relaciones de masa en una reacción química: Se basan en los coeficientes estequiométricos de la ecuación química y permiten determinar las cantidades de sustancias que intervienen en la reacción.
Energía en química
- Energía cinética: Es la energía asociada al movimiento de las partículas.
- Energía potencial: Es la energía almacenada en las partículas debido a su posición o composición química.
- Ley de conservación de la energía: La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.
- Calor: Es la transferencia de energía térmica entre dos sistemas debido a una diferencia de temperatura.
- Calor específico: Es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una sustancia en una cantidad determinada.
- Calor de reacción: Es la cantidad de calor absorbida o liberada durante una reacción química.
- Trabajo: Es la transferencia de energía causada por una fuerza que actúa sobre un objeto y lo desplaza en una dirección determinada.
- Entalpía: Es la cantidad de calor absorbida o liberada durante una reacción química a presión constante.
Gases
- Leyes de los gases: Son relaciones matemáticas que describen el comportamiento de los gases.
- Ley de Boyle: A temperatura constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a su presión.
- Ley de Charles: A presión constante, el volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta.
- Ley de Gay-Lussac: A volumen constante, la presión de un gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta.
- Ley de Avogadro: A temperatura y presión constantes, el volumen de un gas es directamente proporcional al número de moles del gas.
- Teoría cinética de los gases: Describe el comportamiento de los gases en términos de partículas en constante movimiento.
- Ley de los gases ideales: Es una aproximación que describe el comportamiento de los gases en condiciones ideales.
- Mezclas gaseosas: Son combinaciones de gases que se comportan como si fueran un solo gas.
- Ley de Dalton: La presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de los gases individuales.
- Presión parcial: Es la presión que ejercería un gas si estuviera solo en el mismo volumen y a la misma temperatura.
- Ley de las proporciones volumétricas: Los volúmenes de los gases que reaccionan entre sí y de los productos gaseosos en una reacción química están en una relación de números enteros simples.
Equilibrio químico
- Constante de equilibrio: Es la relación entre las concentraciones de los productos y los reactivos en una reacción química en equilibrio.
- Principio de Le Chatelier: Cuando un sistema en equilibrio es sometido a un cambio, el sistema se ajusta para contrarrestar ese cambio y restablecer el equilibrio.
- Factores que afectan el equilibrio: Diversos factores pueden alterar el equilibrio de una reacción química.
- Concentración: Un aumento en la concentración de un reactivo desplaza el equilibrio hacia los productos y viceversa.
- Presión: Un aumento en la presión favorece la formación de productos en una reacción gaseosa en la que el número total de moles de gas disminuye.
- Temperatura: Un aumento en la temperatura favorece la reacción endotérmica y un descenso favorece la reacción exotérmica.
- Catalizadores
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