Analisis de la materia y energia

UNIDAD DE APRENDIZAJE

UNIDAD 1

1.1 Identificar el comportamiento de la materia y la energía en función de sus propiedades y estructura atómica.

A. Descripción de la química.

• Definición
• Objeto de estudio
• Relación con otras ciencias

B. Detección de la propiedades de la materia

• Físicas
• Químicas

C. Identificación de los cambios físicos y químicos de la materia.

• Clasificación.
•Conservación de la materia y energía
• Estados de agregación de la materia
• Propiedades Intensivas y extensivas

D. Análisis de la estructura atómica

•Partículas fundamentales del átomo

•Teoría cuántica y números cuánticos.
•Configuraciones y diagramas energéticos.
•Relación de la estructura atómica con la construcción de la tabla periódica.
• Propiedades periódicas

E. Identificación de las propiedades de los compuestos en función de su tipo de enlace.

• Iónico
• Covalente
• Metálico
•Fuerzas intermoleculares
• Puente de hidrógeno.

1.2 Representar el comportamiento de la materia y la energía en función de sus interacciones químicas.

A. Identificación de fórmulas de los
compuestos inorgánicos.

•Iones monoatómicos y poliatómicos
• Hidruros
• Óxidos (metálicos y no metálicos)
• Hidróxidos
• Sales (binarias y oxisales)
• Ácidos (hidrácidos y oxácidos)

B.Distinguir la reacciones químicas y su balanceo

• Tipos de reacciones químicas inorgánicas.
• Ley de Lavoisier
•Balanceo de ecuaciones químicas

UNIDAD 2

2.1 Realizar el balance de masas a partir de reacciones químicas inorgánicas.

A. Determinación de la composición
cuantitativa de las sustancias

• Unidades químicas y factores de
conversión
• Composición porcentual de las
sustancias
• Fórmulas

B .Aplicación de las relaciones
estequiométricas

• Cálculos de pureza de reactivos
• Cálculos de eficiencia de la reacción
• Cálculos de reactivo limitante y
reactivo en exceso

2.2 Realizar el balance de energía calorífica a partir de reacciones químicas exotérmicas y endotérmicas.

A. Determinación de la velocidad de
reacción y equilibrio químico.

• Teoría de las colisiones
• Factores que modifican la velocidad
de una reacción
• Reacciones reversibles e irreversibles
• Determinación del valor de la
constante de equilibrio químico
• Factores que afectan el equilibrio
químico de un proceso

B .Análisis de las características de la termodinámica y termoquímica.

• Termodinámica y sus variables

• Termoquímica

UNIDAD 3

3.1 Identificar y representar la estructura molecular del carbono de acuerdo con su tipo de enlace y elementos que lo conforman.

A. Identificación química orgánica.

• Química del carbono
• Diferencia entre compuestos
orgánicos e inorgánicos
• Estructura electrónica del carbono
• Tipos de esqueletos
• Tipo de fórmulas

B. Representar los compuestos del carbono.

• Isomería
• Grupos funcionales
• Funciones químicas

3.2 Describir los compuestos del carbono aplicando las reglas de su nomenclatura.

A. Aplicación de la nomenclatura de los compuestos del carbono según las reglas de la unión internacional de química pura y aplicada.

• Hidrocarburos saturados
• Hidrocarburos Insaturados

B. Manejo de funciones orgánicas y grupos funcionales del carbono.

• Clases de compuestos
• Estructura general

1.2 Representar el comportamiento de la materia y la energía en función de sus interacciones químicas.

A)Identificacion de las formulas de los compuestos inorganicos

  • iones monoatomicos y poliatomicos

Un ion monoatómico se define como una especie química, ya sea un átomo o una molécula cargada eléctricamente. Esto se debe a que ha ganado o perdido electrones en una reacción química.
Los iones cargados negativamente producidos por la ganancia de electrones se conocen como aniones, y los cargados positivamente como consecuencia de la pérdida de electrones, se les conoce como cationes.
Cuando un átomo gana electrones el proceso se llama reducción, cuando pierde electrones se llama oxidación.
Un compuesto iónico binario tipo I contiene un metal (catión) que forma solo un tipo de ion. Un compuesto iónico tipo II contiene un metal que forma más de un tipo de ion; ej. iones con diferente carga eléctrica.
ION MONOATÓMICO
Especie eléctricamente cargada que consiste de sólo un átomo.

ION POLIATÓMICO
Especie eléctricamente cargada consistente de dos o más átomos.
ISÓMEROS GEOMÉTRICOS Moléculas con idéntico número de átomos y enlaces, pero con diferente distribución espacial.

ANIONES: Los aniones poliatómicos proceden, generalmente, de los ácidos por pérdida total o parcial de sus iones H+ .

Si se emplea la nomenclatura tradicional, se nombran sustituyendo la terminación del ácido de procedencia por los sufijos ito o ato :

ANIIONES:Loa aniones son átomos o grupos de átomos cargados negativamente
. Los aniones más simples son los monoatómicos, que proceden de la ganancia de uno o más electrones por un elemento electronegativo

  • Óxidos básicos: Estos compuestos están formados por la unión de un metal y oxígeno; se encuentran comúnmente e la naturaleza, ya que se obtienen cuando un metal se pone en contacto con el oxigeno del medio ambiente, y que con el paso del tiempo se va formando óxido del metal correspondiente. Pueden prepararse industrialmente mediante la oxidación de los metales. Ejemplos: óxido de calcio, óxido plúmbico:

Metal + Oxígeno à Óxido básico
2Ca2 + O2 (2-) à 2CaO (Óxido de Calcio)
Pb4 + O2 (2-) à PbO2 (Óxido Plúmbico)

En este caso, el calcio tiene el mismo número de oxidación que el oxigeno, 2+ y 2- respectivamente; por lo tanto, su relación es 1 a 1. Por otra parte, la molécula de todos los metales es monoatómica y la del oxigeno es diatómica; en consecuencia, se requieren dos moléculas de calcio para reaccionar con la del oxigeno y formar dos moléculas e óxido de calcio. El numero de oxidación del plomo es 4+, mientras que el de cada oxigeno es 2-; por lo tanto la relación es de un átomo de plomo por dos de oxigeno (1 a 2).

  • Óxidos ácidos o Anhídridos: Se forman al hacer reaccionar el oxígeno con elementos no metálicos. Como interviene el oxigeno en su formación, son también conocidos como óxidos, pero para diferenciar un óxido básico de un óxido ácido, a estos últimos se les nombra anhídridos. Ejemplos: anhídrido carbónico (oxido de carbono), anhídrido hipocloroso.

No Metal + Oxigeno à Óxido ácido
C4+ + O2 (2-) à CO2 (anhídrido carbónico)
2Cl2 (1+) + O2 (2-) à Cl2O (anhídrido hipocloroso)

El oxigeno y el cloro son moléculas diatómicas, es decir, formadas por dos átomos. Cada átomo de oxígeno tiene como numero de oxidación 2- y cada átomo de cloro 1+; en consecuencia, se necesitan dos átomos de cloro para unirse a un átomo de oxígeno; o bien, cuatro átomos de cloro por dos de oxígeno para formar dos moléculas de anhídrido hipocloroso.