Númeto atómico, Número Másico y Isótopo

Número atómico

En química, el número atómico es el número entero positivo que es igual al número total de protones en el núcleo del átomo. Se suele representar con la letra Z (del alemán: Zahl, que quiere decir número). El número atómico es característico de cada elemento químico y representa una propiedad fundamental del átomo: su carga nuclear.
En un átomo eléctricamente neutro (sin carga eléctrica neta) el número de electrones ha de ser igual al de protones. De este modo, el número atómico también indica el número de electrones y define la configuración electrónica de los átomos.
En 1913 Henry Moseley demostró la regularidad existente entre los valores de las longitudes de onda de los rayos X emitidos por diferentes metales tras ser bombardeados con electrones, y los números atómicos de estos elementos metálicos. Este hecho permitió clasificar a los elementos en la tabla periódica en orden creciente de número atómico. En la tabla periódica los elementos se ordenan de acuerdo a sus números atómicos en orden creciente.

Número másico

En química, el número másico o número de masa representa el número de los protones y neutrones. Se simboliza con la letra A. El uso de esta letra proviene del alemán Atomgewicht, que quiere decir peso atómico, aunque sean conceptos distintos que no deben confundirse. Por este motivo resultaría más correcto que la letra A representara Atomkern, es decir, núcleo atómico para evitar posibles confusiones. Suele ser mayor que el número atómico, dado que los neutrones del núcleo proporcionan a éste la cohesión necesaria para superar la copulacion entre los protones.
El número de masa es además el indicativo de los distintos isótopos de un elemento. Dado que el número de protones es idéntico para todos los átomos del elemento, sólo el número másico, que lleva implícito el número de neutrones en el núcleo, indica de qué isótopo del elemento se trata. El número másico se indica con un superíndice situado a la izquierda de su símbolo, sobre el número atómico. Por ejemplo, el ¹H es el isótopo de hidrógeno conocido como protio. El ²H es el deuterio y el ³H es el tritio. Dado que todos ellos son hidrógeno, el número atómico tiene que ser 1.

Isótopo

Se denominan isótopos (del griego: ἴσος, isos = mismo; τόπος, tópos = lugar) a los diferentes tipos de átomos de un mismo elemento cuyos núcleos difieren en su número de neutrones. Así, los átomos que son isótopos entre sí se encuentran en el mismo sitio de la tabla periódica pues tienen igual número atómico Z (número de protones en el núcleo) pero diferente número másico A (suma del número de neutrones y el de protones en el núcleo).^[1] La mayoría de los elementos químicos poseen más de un isótopo. Solamente 21 elementos (ejemplos: berilio, sodio) poseen un solo isótopo natural.

 

 

Semana de la Química: Resumen de Charlas y Stands

 (Click en las Imágenes para Agrandar)

Curvas de Solubilidad

Curvas de Solubilidad

El coeficiente de solubilidad es un coeficiente que se asocia a cada elemento o compuesto en relación con otro y que nos muestra un valor que esta en unos varemos entre los que podemos observar la solubilidad.

El coeficiente de solubilidad depende de la temperatura, de la naturaleza del soluto, de la naturaleza del disolvente y de la presión. Para el caso de un sólido disuelto, la influencia de la presión en muy pequeña. Al elevar la temperatura, el coeficiente de solubilidad aumenta si el fenómeno de disolución a temperatura constante es endotérmico (es el caso más frecuenta), y disminuye en caso contrario. Los resultados se traducen en las llamadas curvas de solubilidad, que son representaciones gráficas de la solubilidad de un soluto en función de la temperatura.

En resumen el coeficiente de solubilidad depende principalmente de:

- En la solubilidad influyen la naturaleza del soluto, la del disolvente y la temperatura.
- Se llaman curvas de solubilidad a las representaciones gráficas de la solubilidad de un soluto en función de la temperatura.

Fuente: Educared.net

Solución

Solución

Soluto (ST): Menor Proporción
Solvente (SV): Mayor Proporción

ST y SV: Tienen una Relación llamada Concentración
Se puede expresar numericamente por porcentaje

Solubilidad: Cantidad de soluto que se disuelve en 100g de agua (Solvente Universal) a una Temperatura determinada.

Límite Solubilidad: Solución Saturada cuando se pasa el límite es Solución SOBRESATURADA

Cuadro Sinóptico de Solución

Coloides, Efecto Tyndall y Efecto Browniano

Coloides

Los coloides son sistemas heterogéneos sin separación de fases, las partículas se encuentran un tamaño de 10 y 10000 nanómetros de diámetro (nm), osea 0,00001 mm y 0,001 mm, se denominan coloides.

Ejemplo:

La mayonesa es un coloide que se obtiene de batir tema de huevo y aceite.

Efecto Tyndall

El Efecto Tyndall es el fenómeno que ayuda por medio de la dispersión de la luz a determinar si una mezcla homogénea es realmente una solución o un sistema coloidal, como suspensiones o emulsiones. Recibe su nombre por el científico irlandés John Tyndall. 
Ejemplo:
El efecto Tyndall es notable cuando los faros de un automóvil se usan en la niebla. La luz con menor longitud de onda se dispersa mejor, por lo que el color de la luz esparcida tiene un tono azulado.

Efecto Browniano

Las partículas dispersas en sistemas coloidales se mueven constantemente en zigzag, este movimiento se debe a choques que se dan entre las partículas que forman el medio dispersante y las fase dispersa al cual denominamos Efecto browniano.

La medida de la temperatura, escalas termométricas

A partir de la sensación fisiológica, es posible hacerse una idea aproximada de la temperatura a la que se encuentra un objeto. Pero esa apreciación directa está limitada por diferentes factores; así el intervalo de temperaturas a lo largo del cual esto es posible es pequeño; además, para una misma temperatura la sensación correspondiente puede variar según se haya estado previamente en contacto con otros cuerpos más calientes o más fríos y, por si fuera poco, no es posible expresar con precisión en forma de cantidad los resultados de este tipo de apreciaciones subjetivas. Por ello para medir temperaturas se recurre a los termómetros.

LEY DE GAY-LUSSAC

LEY DE GAY-LUSSAC

Relación entre la presión y la temperatura de un gas cuando el volumen es constante

Fue enunciada por Joseph Louis Gay-Lussac a principios de 1800.
Establece la relación entre la temperatura y la presión de un gas cuando el volumen es constante.

La presión del gas es directamente proporcional a su temperatura: •Si aumentamos la temperatura, aumentará la presión. •Si disminuimos la temperatura, disminuirá la presión.

¿Por qué ocurre esto?

Al aumentar la temperatura las moléculas
del gas se mueven más rápidamente y por tanto aumenta el número
de choques contra las paredes, es decir aumenta la presión ya que el
recipiente es de paredes fijas y su volumen no puede cambiar.

Gay-Lussac descubrió que, en cualquier
momento de este proceso, el cociente entre la presión y la temperatura
siempre tenía el mismo valor:

(el cociente entre la presión y la temperatura
es constante)

Supongamos que tenemos un gas que se encuentra
a una presión P₁ y a una temperatura T₁ al comienzo
del experimento. Si variamos la temperatura hasta un nuevo valor T₂,
entonces la presión cambiará a P₂, y se cumplirá:

que es otra manera de expresar la ley de Gay-Lussac.

Esta ley, al igual que la
de Charles, está expresada en función de la temperatura absoluta.
Al igual que en la ley de Charles, las temperaturas han de expresarse en Kelvin.

---

Ejemplo:

Cierto volumen de un gas se encuentra a una presión de
970 mmHg cuando su temperatura es de 25.0°C. ¿A qué temperatura
deberá estar para que su presión sea 760 mmHg?

Solución: Primero expresamos la temperatura en kelvin:

T₁ = (25 + 273) K= 298 K

Ahora sustituimos los datos en la ecuación:

970 mmHg		760 mmHg
------------	=	------------
298 K		T2

Si despejas T₂ obtendrás que
la nueva temperatura deberá ser 233.5 K o lo que es lo mismo -39.5 °C.

LEY DE CHARLES

LEY DE CHARLES

Relación entre la temperatura y el volumen de un gas cuando la presión es constante

En 1787, Jack Charles estudió
por primera vez la relación entre el volumen y la temperatura de una
muestra de gas a presión constante y observó que cuando se aumentaba
la temperatura el volumen del gas también aumentaba y que al enfriar
el volumen disminuía.

El volumen es directamente proporcional a la temperatura del gas: •Si la temperatura aumenta, el volumen del gas aumenta. •Si la temperatura del gas disminuye, el volumen disminuye.

¿Por qué ocurre esto?

Cuando aumentamos la temperatura del gas las
moléculas se mueven con más rapidez y tardan menos tiempo en alcanzar
las paredes del recipiente. Esto quiere decir que el número de choques
por unidad de tiempo será mayor. Es decir se producirá un aumento
(por un instante) de la presión en el interior del recipiente y aumentará
el volumen (el émbolo se desplazará hacia arriba hasta que la
presión se iguale con la exterior).

Lo que Charles descubrió es que si la
cantidad de gas y la presión permanecen constantes, el cociente entre
el volumen y la temperatura siempre tiene el mismo valor.

Matemáticamente podemos expresarlo así:

(el cociente entre el volumen y la temperatura
es constante)

Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas
V₁ que se encuentra a una temperatura T₁ al comienzo del
experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V₂,
entonces la temperatura cambiará a T₂, y se cumplirá:

que es otra manera de expresar la ley de Charles.

Esta ley se descubre casi ciento cuarenta años
después de la de Boyle debido a que cuando Charles la enunció
se encontró con el inconveniente de tener que relacionar el volumen con
la temperatura Celsius ya que aún no existía la
escala absoluta de temperatura.

---

Ejemplo:

Un gas tiene un volumen de 2.5 L a 25 °C. ¿Cuál
será su nuevo volumen si bajamos la temperatura a 10 °C?

Recuerda que en estos ejercicios siempre hay que
usar la escala Kelvin.

Solución: Primero expresamos la temperatura en kelvin:

T₁ = (25 + 273) K= 298 K

T₂ = (10 + 273 ) K= 283 K

Ahora sustituimos los datos en la ecuación:

2.5L		V2
-----	=	-----
298 K		283 K

Si despejas V₂ obtendrás un valor para el nuevo
volumen de 2.37 L.

LEY DE BOYLE

LEY DE BOYLE

Relación entre la presión y el volumen de un gas cuando la temperatura es constante

Fue descubierta por Robert Boyle en 1662. Edme Mariotte también llegó a la misma conclusión que Boyle, pero no publicó sus trabajos hasta 1676. Esta es la razón por la que en muchos libros encontramos esta ley con el nombre de Ley de Boyle y Mariotte.

La ley de Boyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.

El volumen es inversamente proporcional a la presión: •Si la presión aumenta, el volumen disminuye. •Si la presión disminuye, el volumen aumenta.

¿Por qué ocurre esto?

Al aumentar el volumen, las partículas
(átomos o moléculas) del gas tardan más en llegar a las
paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces por unidad de tiempo
contra ellas. Esto significa que la presión será menor ya que
ésta representa la frecuencia de choques del gas contra las paredes.

Cuando disminuye el volumen la distancia que
tienen que recorrer las partículas es menor y por tanto se producen más
choques en cada unidad de tiempo: aumenta la presión.

Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad
de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión
por el volumen siempre tiene el mismo valor.

Como hemos visto, la expresión matemática de esta
ley es:

(el producto de la presión por el volumen
es constante)

Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas
V₁ que se encuentra a una presión P₁ al comienzo
del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V₂,
entonces la presión cambiará a P₂, y se cumplirá:

que es otra manera de expresar la ley de Boyle.

---

Ejemplo:

4.0 L de un gas están a 600.0 mmHg de presión.
¿Cuál será su nuevo volumen si aumentamos la presión
hasta 800.0 mmHg?

Solución: Sustituimos los valores en la ecuación
P₁V₁ = P₂V₂.

(600.0 mmHg) (4.0 L) =(800.0 mmHg) (V₂)

Si despejas V₂ obtendrás un valor para el nuevo
volumen de 3L.

fuente: http://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/andared02/leyes_gases/index.html

Sistemas homogéneos

Sistemas homogéneos

Se clasifican en:

*Soluciones: Son Mezclas Homogéneas de 2 o más componentes (que se fraccionan).

*Cuerpo Puro: Son sistema homogéneos que no se fraccionan o bien son los componentes de una solución.

Métodos de Fraccionanmiento

Se utilizan para separar componentes de sistemas homogéneos.

Pueden ser:

*Cristalización

*Destilación: Simple / Fraccionada

*Cromatografía

Métodos de Fraccionamiento

Métodos de Fraccionamiento

Se utilizan para separar componentes de Sistemas Homogéneos.

*Cristalización: Sirve para fraccionar un componente sólido de un líquido (No se recupera el líquido).

Ejemplo: Agua y Sal utilizando este método se logra obtener cristales de sal.

*Destilación:

--Destilación Simple: Separa líquido de componentes sólidos.

Ejemplo: Agua Salada, al aplicar dicho método se purificaría obteniendo Agua Pura.

--Destilacíón Fraccionada: Separa dos componentes líquidos.

Ejemplo: Petróleo, al aplicar dicho método se obtiene derivados del mismo como serían el querosen, gasoil y etc...

*Cromatografía: Se utiliza para soluciones de varios sólidos separa los distintos sólidos de la solución. Mayormente se usa para el ánalisis de Productos en la Industria.

Separación de sustancias

Sistemas Materiales

Sistemas Materiales 

Clasificación:

*Con relación al medio ambiente:

Abierto: Intercambia Matería y Energía. 

Ejemplo: Fogata

Cerrado: No intercambia Matería pero si Energía. 

Ejemplo: Lámpara

Aislado: No intercambia ni Matería ni Energía. 

Ejemplo: Termo

*Con el Número de Fases o Propiedades intensivas:

-Homogéneo

-Heterogéneo

Metodos físicos de separación de mezclas