¿Qué es química y su importancia?

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¿Qué es Química?

Históricamente, la química es un saber antiguo y una ciencia reciente.El Hombre primitivo ya era un químico práctico: preparaba  remedios medicinales, fabricaba pinturas y tintes con pigmentos que extraía de la naturaleza. Pero hubo que esperar hasta la época de la revolución francesa para que empezase a consolidar  el método experimental en la investigación de la estructura de la materia y de sus transformaciones.El origen de la Química como ciencia va unido a las investigaciones de la materia, a la búsqueda de los elementos que forman la materia.

¿Cuál es su importancia?

Cualquier aspecto de nuestro bienestar material depende de la Química en cuanto esta ciencia proporciona los medios adecuados que lo hacen posible y así, por ejemplo, en lo que se refiere a nuestros medios de locomoción, la Química suministra aceros especiales y aleaciones ligeras.

Podemos pensar en la Cirugía sin anestésicos y antisépticos, en los aviones sin aleaciones ligeras ni gasolinas especiales, en los vestidos sin colorantes, en los puentes sin hierro y cemento, y en los túneles sin explosivos… El avance prodigioso de nuestra civilización en los últimos doscientos añosmuchísimo mayor que en los, cuatro mil años anteriores, es el resultado del desarrollo y aplicación de la ciencia química, por la que el hombre ha adquirido un control sobre el medio exterior y aumentado su independencia respecto de él.

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División de la Química

clasificacion de la quimicaquimi

1. Química General:
Estudia los fundamentos o principios básicos comunes a todas las ramas de la ciencia química.

2. Química Descriptiva:
Estudia las propiedades y obtención de cada sustancia químicamente pura en forma particular. Podemos subdividirla en:

2.1. Química Inorgánica: Estudia todas las sustancias del reino mineral

2.2. Química Orgánica: Estudia todas las sustancias que contienen carbono

3. Química Analítica:
Estudia las técnicas para identificar, separar y cuantificar las sustancias orgánicas e inorgánicas de elementos presentes en un compuesto químico. Se subdivide en:

3.1. Cualitativa
3.2. Cuantitativa

4. Química Aplicada:
Por su relación con otras ciencias y su aplicación practica, se subdividen en:

4.1. Bioquímica: La bioquímica es la ciencia que estudia los componentes químicos de los seres vivos
4.2. Fisicoquímica: La fisicoquímica representa una rama donde ocurre una combinación de diversas ciencias

4.3. Química Industrial: Estudia la aplicación de procesos químicos

4.4. Petroquímica: La petroquímica es la industria dedicada a obtener derivados químicos del petróleo

4.5. Geoquímica: La geoquímica estudia la composición y dinámica de los elementos químicos en la Tierra

4.6. Astroquímica: La astroquímica es la ciencia que se ocupa del estudio de la composición química de los astros

4.7 Farmoquímica: Estudia las propiedades de las sustancias químicas y su acción nociva o benéfica en los seres vivos.

Estructura y organización de la tabla periódica

usos

Grupos

A las columnas verticales de la tabla periódica se les conoce como grupos. Todos los elementos que pertenecen a un grupo tienen la misma valencia atómica, y por ello, tienen características o propiedades similares entre sí. Por ejemplo, los elementos en el grupo IA tienen valencia de 1 (un electrón en su último nivel de energía) y todos tienden a perder ese electrón al enlazarse como iones positivos de +1. Los elementos en el último grupo de la derecha son los gases nobles, los cuales tienen lleno su último nivel de energía (regla del octeto) y, por ello, son todos extremadamente no reactivos.
Numerados de izquierda a derecha utilizando números arábigos, según la última recomendación de la IUPAC (según la antigua propuesta de la IUPAC) de 1988,7 los grupos de la tabla periódica son:
Grupo 1 (I A): los metales alcalinos
Grupo 2 (II A): los metales alcalinotérreos
Grupo 3 (III B): Familia del Escandio
Grupo 4 (IV B): Familia del Titanio
Grupo 5 (V B): Familia del Vanadio
Grupo 6 (VI B): Familia del Cromo
Grupo 7 (VII B): Familia del Manganeso
Grupo 8 (VIII B): Familia del Hierro
Grupo 9 (IX B): Familia del Cobalto
Grupo 10 (X B): Familia del Níquel
Grupo 11 (I B): Familia del Cobre
Grupo 12 (II B): Familia del Zinc
Grupo 13 (III A): los térreos
Grupo 14 (IV A): los carbonoideos
Grupo 15 (V A): los nitrogenados
Grupo 16 (VI A): los calcógenos o anfígenos
Grupo 17 (VII A): los halógenos
Grupo 18 (VIII A): los gases nobles

Períodos

Las filas horizontales de la tabla periódica son llamadas períodos. Contrario a como ocurre en el caso de los grupos de la tabla periódica, los elementos que componen una misma fila tienen propiedades diferentes pero masas similares: todos los elementos de un período tienen el mismo número de orbitales. Siguiendo esa norma, cada elemento se coloca según su configuración electrónica. El primer período solo tiene dos miembros: hidrógeno y helio; ambos tienen sólo el orbital 1s.

La tabla periódica consta de 7 períodos:

  • Período 1
  • Período 2
  • Período 3
  • Período 4
  • Período 5
  • Período 6
  • Período 7

La tabla también está dividida en cuatro grupos, s, p, d, f, que están ubicados en el orden sdp, de izquierda a derecha, y f lantánidos y actínidos. Esto depende de la letra en terminación de los elementos de este grupo, según el principio de Aufbau.

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Son compuestos que se forman por la neutralización total de los hidrógenos de un ácido hidrácido por los oxidrilos de un hidróxido.

Nomenclatura:

El nombre genérico corresponde al nombre del no metal terminado en URO y el nombre específico corresponde al nombre del metal, si este es de valencia variable terminara en OSO o en ICO.   

Soluciones salinas

  • Una solución salina es el resultado de la reacción de un á cido fuerte con una base fuerte resulta altamente ionizada y, por ello, neutra. La explicación es que los contraiones de los ácidos fuertes y las bases débiles son bastante estables, y por tanto no hidrolizan al agua. Un ejemplo sería el cloruro sódico, el bromuro de litio  y otras.
  • Una solución salina de un ácido fuerte con una base débil es ácida. Esto es así porque, tras disociarse la sal al disolverse, la base débil tiene tendencia a captar OH, hidróxidos que va a obtener hidrolizando el agua. Finalmente, tenemos un exceso de iones hidronio   en disolución que le confieren acidez a la disolución. A más débil la base, más ácida será la disolución resultante.
  • Químicamente: Una solución salina de un ácido débil con una base fuerte es básica. El mecanismo es el mismo que en caso anterior: el ácido, al ser débil, tenderá a captar un protón, que debe proceder necesariamente de la hidrólisis del agua. Un ejemplo, la disolución en agua del acetato de sodio:que suele ser de lo que usar diariamente en la casa con un uso practico
  • Comunmente se le llama solucion salina a la mezcla de sal comun(NaCl) y agua, en esta mezcla la sal es disuelta por el agua y como resultado final se forma una mezcla homogenea

Hidroxidos Metálicos

Hidróxidos metálicos

Definición:

Los hidróxidos metálicos son compuestos ternarios (es decir, constituidos por tres elementos): un metal, oxígeno e hidrógeno En los hidróxidos metálicos el oxígeno y el hidrógeno se encuentran formando uno o más grupos OH (grupos hidroxilo), por lo que estos compuestos siempre tienen el mismo número de átomos de oxígeno que de hidrógeno

 

Nomenclatura:

Para nombrar los hidróxidos metálicos se coloca la palabra hidróxido, seguido de la preposición de y a continuación el nombre del elemento metálico, señalando con un número romano el número de oxidación si este es variable.

 

Ejercicios con todos los elementos de la tabla con valencia:

Primera familia

(Na, Li, Cs, Rb, K, Fr, Ag)

 

NaOH =   hidróxido de sodio

LiOH=   hidróxido de litio

CsOH=  hidróxido de cesio

RbOH=  hidróxido de rubidio

KOH= hidróxido de potasio

FrOH= hidróxido de francio

AgOH= hidróxido de plata

 

Segunda familia

(Ba, Ra, Be, Cd, Ca, Mg, Sr, Zn)

 

Ba(OH)=    hidróxido de bario

Ra(OH)₂= hidróxido de radio

Be(OH)₂= hidróxido de berilio

Cd(OH)= hidróxido de   cadmio

Ca(OH)=    hidróxido de calcio

Mg(OH)=   hidróxido de magnesio

 Sr(OH)=  hidróxido de estroncio

 Zn(OH)=  hidróxido de zinc

Tercera familia

(Al, Bi, Dy, Eu, La, Sc, Nd, Sm, Yb, Y,Gd, Ho, Lu, Ga, Tb, Pm, In, Tm, Er)

Al(OH)₃= hidróxido de aluminio

Bi(OH)₃= hidróxido de bismuto

Dy(OH)₃= hidróxido de dysprocio

Eu(OH)₃= hidróxido de europio

La(OH)₃= hidróxido de lantano

Sc(OH)₃= hidróxido de escandio

Nd(OH)₃= hidróxido de neodimio

Yb(OH)₃= hidróxido de yterbio

Y(OH)= hidróxido de ytrio

Gd(OH)= hidróxido de gadolimio

Ho(OH)= hidróxido de holmio

Lu(OH)hidróxido de lutecio

Ga(OH)₃= hidróxido de galio

Tb(OH)= hidróxido de terbio

Pm(OH)= hidróxido de prometio

In(OH)= hidróxido de indio

Tm(OH)= hidróxido de tulio

Er(OH)= hidróxido de erbio

Cuarta familia

(Os, Ir, Pd, Zr, Hf, Re, Rh, Ru, Th )

Os(OH)₄= hidróxido deosmio

Ir(OH)₄=hidróxido de iridio

Pd(OH)₄=hidróxido de paladio

Zr(OH)₄=hidróxido de zirconio

Hf(OH)₄=hidróxido de hafnio

Re(OH)₄=hidróxido de renio

Rh(OH)₄=hidróxido derodio

Ru(OH)₄=hidróxido de rutecio

Th(OH)₄=hidróxido de torio

METALES DE VALENCIA VARIABLE

 

Monovalentes y Divalentes

(Cu cobre, Hg nercurio)

CuOH= hidróxido cuproso

Cu(OH)= hidróxido  cúprico

HgOH= hidróxido mercurioso

Hg(OH)hidróxido de mercúrico

Monovalentes y trivalentes

(Au oro, Tl talio)

AuOH= hidróxido auroso

Au(OH)= hidróxido aurico

TlOH= hidróxido talioso

Tl(OH)= hidróxido talico

 

Divalentes y trivalentes

(Fe hierro, Ni níquel, Co cobalto, Mn manganesio, Cr cromo)

 

Fe(OH)= hidróxido ferroso

Fe(OH)= hidróxido férrico

Ni(OH)= hidróxido niqueloso

Ni(OH)= hidróxido niquélico

Cr(OH)= hidróxido cromoso

Cr(OH)= hidróxido crómico

Co(OH)= hidróxido cobaltoso

Co(OH)= hidróxido cobaltico

Mn(OH)= hidróxido manganoso

Mn(OH)= hidróxido mangánico

Oxido Salino y Ácidos

Son compuestos binarios formados por la  suma de los óxidos del mismo metal. Se forman solamente con los óxidos de valencia variable especial mente con lo divalentes y trivalentes.

Su nombre genérico es oxido salino, su nombre especifico es el nombre del metal también el nombre de este terminado en oso y en ico.EJM.

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Ácidos          

  Esto se dividen en

Ácido: hidraxido (hidirico)= no metal 1° y 2° familia + hidrógeno

Ácid94o: oxacido (oso-ico)  = anhídridos + hidrógeno

ACIDO HIDRACIDO: son compuestos binarios, hidrogenados no oxigenados que se forman por la unión de los no metales  de la primera y la segunda familia  con el hidrogeno

La combinación se realiza de acuerdo a la valencia, es decir  que para los no metales divalentes o  alógenos necesitan dos, total son ocho incluyendo el cianógeno

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Su nombre genérico es la palabra acido, el nombre especifico es el nombre del no metal terminado en hídrico. EJM

MONOVALENTES                                                                                  DIVALENTES

Cl H: Ácido clorhídrico                                                                             S H2: Ácido Sulfhídrico

Fl H: Ácido fluorhídrico                                                                           Se H3: Ácido Selenhídrico

Br H: Acido Bromhídrico                                                                         Te H2: Ácido telurhídrico

I H: Acido Yodhídrico

Cn H: Ácido Cianhídrico

 

ACIDO OXACIDO: Son compuestos ternarios oxigenados e hidrogenados que se forman por la hidratación  de los anhídridos

Existen otros procedimientos de obtención.

Nomenclatura: su nombre genérico es la palabra acido, el especifico es el mismo nombre del anhídrido del cual proviene. Es necesario indicar que la hidratación no es igual para todos los anhídridos  por lo cual se divide en tres casos

proporciones  

hipo_oso=111

oso=112

ico=113

per_ico=114

Primera familia

Cl2O =˃ H2O =˃ H2Cl2O2 =˃ H Cl O=˃ Ácido hipocloroso 

Cl2O=˃ H2O =˃ H2Cl2O4=˃HClO2 =˃Ácido cloroso

Cl2O=˃ H2O =˃H2Cl2O6 =˃H ClO3 =˃Ácido clórico

Cl2O=˃ H2O=˃H2Cl2O8 =˃H ClO4 =˃Ácido pcrclorico

Así haremos con bromo yodo y ciano

Segunda familia

Proporciones

OSO=213buen químico

ICO=214

EJM: Selenio

SeO2 = H2O=  H2SeO3 = Ácido seleniosoSelenio

SeO2 = H2O=  H2SeO4  =Ácido selénico

Lo mismo con azufre y teluro

Tercera familia

el procedimiento para el nitrógeno va ha ser el mismo que el de los monovalentes , para el fósforo arsénico antimonio se aplican las proporciones.

Proporciones

Meta = 1H2O

Piro= 2H2O

Orto= 3H2O