La química: estudio de la materia y sus transformaciones

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Artemio Chávez Salar
Jaime Hub'' S;
Editores

Ü3 química y nosotros: estudio de la
materia
Lectura de motivación 13
Química 14
Materia 15
La química en nuestra vida cotidiana 34
Resolvemos juntos - 37
Practiquemos lo aprendido 51
Estructura atómica
Reseña histórica 60
Concepto actual del átomo 62
Núclido 64
Relación entre núclidos 65
Ion o especie química electrizada 67
Resolvemos juntos 72
Organización de los electrones
en el átomo
Estructura electrónica del átomo
o zona extranuclear 94
Orbital atómico o nube electrónica 95
Subnivel de energía 98
Nivel de energía (n) o capa 99
Energía relativa [ER
) 101
Configuración electrónica
o distribución electrónica 102
Especies isoelectrónicas 109
Números cuánticos 110
Practiquemos lo aprendido
T a fo
i_a DPriótííra dp !or: Q pnv *■ns
129
Químicos
i
Breve reseña histórica 136
Tabla periódica moderna 139
Elementos más resaltantes por grupos 154
La unión de los átomos:
E l enlace químico
Definición 180
Factores a tomar en cuenta en
un enlace químico 181
Clasificación del enlace químico 187

Nomenclatura inorgánica
Concepto 222
Conceptos previos 222
Función química inorgánica 226
Le medición de los sustancies y :.;ui
partículas: cálculos qtlímicos
Definición 260
Unidades de masa y conteo 260
Interpretación de una fórmula química 276
Estado gaseoso
Concepto 302
Propiedades generales 302
Variables de estado o variables
termodinámicas 304
Teoría cinética molecular de los gases 308
Ecuación universal de los gases
ideales (EUGI) 310
Definición 342
Clasificación de las reacciones químicas 349
Balance de ecuaciones químicas 360
Concepto 390
Conceptos previos 390
Leyes estequiométricas 395
Términos técnicos empleados en
estequiometría 402
Recomendaciones para resolver
problemas de estequiometría 405

Mezclas homogéneas: soluciones Introducción a la químic?. orgár i/
"
*«
3«
hidrocarburos
Definición 434
Componentes de una solución 435
Química orgánica 516
Características de una solución 437
Hidrocarburos 520
Clasificación de las soluciones 438
Unidades de concentración 443
Operaciones con soluciones 450
punciones oximel ícKc'.-o
Concepto 556
Ácidos / bases Función alcohol 557
Función éter 561
Propiedades generales 478
Funciones carbonillas 563
Teorías 483
Función ácido carboxílico 566
La autoionización del agua 487
Función éster 569
Electrolito fuerte 488
Potencial de hidrógeno (pH) 489
Resolvemos juntos 495 Glosario 593
Practiquemos lo aprendido 508 Bibliografía 598

Si por un momento cerramos los ojos y respiramos profun
damente hasta llenar nuestros pulmones con aire, y luego
exhalamos lentamente, ¡qué bien nos sentiríamos! ¿Verdad?
Sin embargo, ¿nos hemos puesto a pensar en toda la quí
mica involucrada en esta acción tan simple? La respuesta
mayormente sería no.
La verdad es que pasamos por alto principios y elementos
fundamentales involucrados en procesos cotidianos, como
respirar, alimentarnos y hasta comunicarnos.
Veamos otro caso. Si de repente recibimos una llamada y
sacamos del bolsillo el celular para contestar, ¿pensamos si
quiera que en él se sintetiza gran parte del avance científico
de la humanidad? Aquí la química ha aportado con los di
versos materiales usados en sus componentes.
Nos valemos de muchos productos elaborados gracias a la
química para cubrir diversas necesidades, pero ¿no le gus
taría, además de aprovecharlos, saber un poco más de su
composición y el porqué de sus propiedades?
Ingresemos a una de las ciencias que permiten esto, inicie
mos un recorrido por el mundo de la química.
AMOR A SOFÍA
Aprendizajes esperados
• Comprender qué es la química y su campo de estudio, así
como su importancia en el desarrollo de la humanidad.
• Clasificar la materia según sus propiedades y la forma en
que se presenta.
• Diferenciar los cambios que sufre la materia por la variación
en su composición.
¿Por qué es necesario este conocimiento?
Nos permite diferenciar la química de las otras ciencias
naturales. Además, los conceptos que aquí se estudian sir
ven para hacer uso correcto de términos como sustancias,
compuestos, mezclas, fenómenos y otros, necesarios en la
comprensión de los capítulos posteriores.

.......
■iva
La experiencia práctica es; la
esencia de! aprendizaje cien
tífico.
El medioambiente es nuestro
primer laboratorio, por ello
debemos cultivar el hábito de
la observación y el cuestiona-
miento.
Para comprender mejor una
ciencia, debe relacionarla con
otras y ver todo como algo inte
gral. Las ciencias no se desarro
llan de manera aislada.
estudio de ía materia
1, QUÍMICA
El ser humano siempre ha deseado saber más para conocer
la realidad que lo rodea. La naturaleza ha sido y es el cam
po donde realiza sus observaciones y ensayos, en ella se dan
constantes cambios que nutren, nuestra curiosidad y permiten
el desarrollo del conocimiento.
Los griegos fueron los primeros en aportar hipótesis sobre la
composición de la materia (vi a.n.e.), y dar explicación a los
hechos y fenómenos observables; sin embargo, debimos es
perar el desarrollo del método científico (xvi d.n.e.) para el
surgimiento de las ciencias, entre ellas la química (xvm d.n.e.),
para ir comprendiendo los principios y leyes que gobiernan la
naturaleza.
En ese sentido, ¿qué es la química?, ¿cómo nos ayuda a com
prender la realidad?
La respuesta es simple: la química es la ciencia natural que es
tudia la materia y sus transformaciones. Para ello, la química
busca conocer la composición efe la materia (de qué está for
mada) y su estructura (cómo está formada), y dar sustento a
sus propiedades y transformaciones.
La química, por.ende, no es ajena a la naturaleza, sino que
forma parte intrínseca de ella.
Muchas sustancias química:. son extraídas de lo natural«?; o

Aplicación 1
En una empresa productora y comerdalizadora de sal común
se hacen las siguientes pruebas:
I. Determinación de la composición de la sal y las impurezas
que contiene
II. Tipo de estructuras de sus cristales
III. Cantidad de sal según el tipo de envasado para su comer
cialización
¿Cuáles no corresponden al campo de estudio de la química?
Resolución
1
. Sí corresponde
Determinar la composición de la sal es averiguar de qué
elementos está formado, y conociendo cuáles son las impu
rezas (sustancias extrañas), sabremos cuál es su calidad
II. Sí corresponde
A parte dé la composición, la química estudia la estructura
de la materia, en este caso la sal común; es decir, cómo se
agrupan los átomos de los elementos presentes.
III, No corresponde
La cantidad de sal según el envase o recipiente correspon
de a estudios económicos y de marketing.
2. MATERIA V V"'
Es todo aquello que nos rodea, todo de lo que estamos form a
dos; todo el universo es materia.
Viéndola de esta manera, parece algo muy amplio y complejo,
por tal razón vamos a delimitar su estudio.
Como hemos aprendido en nuestra etapa escolar, la materia es
todo aquello que posee masa y ocupa un lugar en el espacio.
Ejemplos
1. Una roca, el aire, el agua, las plantas y nosotros mismos
somos materia.
La materia está en constan
te movimiento, no hay nada
estático: no hay materia sin
movimiento ni movimiento sin
materia.
Los griegos, a partir del pensa
miento aristotélico, sostenían
que la materia es la combina
ción de cuatro elementos.

2. El amor por un ser querido o la idea de un proyecto no
se considera materia, pues un sentimiento o una idea no
poseen masa ni ocupan un volumen determinado.
Para el estudio de la materia, es
mejor clasificarla y jerarquizarla;
esto nos permitirá comprender
también temas posteriores.
¿Qué pasa con la luz-y el calor?
¿Podremos incluirlos en esta
clasificación de la materia?
Aplicación 2
Un niño patea una pelota y esta impacta con el vidrio de una
ventana y la rompe. Él se asusta y llora, pues piensa que será
castigado no pudiendo usar su tablet.
Del párrafo anterior, ¿cuántos cuerpos materiales se mencionan?
Resolución
De acuerdo al concepto básico de materia, esta debe poseer
masa y ocupar un espacio, (volumen); por ello, la clasificación
de lo material y no material sería la siguiente;
Material No material
niño susto
pelota piensa
vidrio
tablet
2.1, Clasificación
Tomemos un caso específico
como punto de partida. El
agua potable que tenemos
en casa, ¿será agua pura?
Sabemos que no. En ella hay
muchas sustancias disueltas
formando una mezcla.
Por ejemplo, está presente el elemento oxígeno y compues
tos como sales, que si bien no se pueden ver, su existencia está
comprobada.

Fijémonos en los términos resaltados en el párrafo anterior.
Justamente la clasificación de la materia nos aclarará aquello.
MATERIA /
í
sustancias puras mezclas
-■TI. Sustancias puras
Partamos de dos ejemplos conocidos: el agua y el cobre.
¿Cómo sabernos, en la práctica, cuál es el agua y cuál es el
cobre? La respuesta nos resulta evidente, el agua es el líquido
incoloro que hierve a nivel del mar a 100 °C, además de otras
cosas; mientras que el cobre es el sólido metálico rojizo usado
como conductor eléctrico. Estas son dos sustancias puras, las
reconocemos claramente por sus propiedades, y no por dife
renciar los átomos y las moléculas que las conforman.
Densidad: 1 g/mL ■
Temperatura de ebullición: 100 °C
Temperatura de congelamiento: 0 °C
■
)brt-
♦ Densidad: 8,96 g/cc
• Temperatura
de fusión: 1084,6 °C
r .ren os do robu
Entonces podemos concluir que una sustancia pura es aquella
que tiene propiedades físicas y químicas definidas que la carac
terizan y la diferencian. Sin embargo, a nivel de partículas, está
formada por un solo tipo de unidades estructurales (átomos o
moléculas).
Al agua se le denomina común
mente el líquido elemento; sin
embargo, se trata de un com
puesto químico.'
La mayoría de los elementos no
se encuentran en forma libre en
la naturaleza, el hombre los ob
tiene a partir de sus compuestos.
Por ejemplo, el sodio se obtiene
a partir de la sal común; es de
cir, del cloruro de sodio.
7

En la Edad Media, los alquimis
tas estaban en la búsqueda de
la piedra filosofal, una sustan
cia capaz de convertir un metal
cualquiera en oro.
Los elementos químicos se re
presentan con símbolos, y los
hallamos ordenados en la tabla
periódica.
Elementos
hidrógeno
carbono
oxígeno
sodio
azufre
calcio
cloro
Símbolos
H
C
O
Na
S
Ca
Cl
a. Sustancias simples o elementales
Como el caso del cobre, una sustancia simple es aquella que
está-constituida por una sola clase de átomos; es decir, por
átomos de un solo elemento.
En forma experimental, y desde el surgimiento de la química,
una sustancia simple es aquella de la cual no se puede obtener
otra sustancia.
Ejemplo
Por reacciones químicas, es imposible transformar el cobre en
oro; entonces el cobre es una sustancia simple o elemental, al
igual que el oro.
Dicho de otra manera, en procesos químicos, los átomos de un
elemento no cambian para formar átomos de otro elemento.
Aplicación 3 <■
¿Cuántas de las siguientes sustancias son elementales?
• Una llave de bronce
Cloro gaseoso encerrado en un balón
Una barra de titanio
Un puñado de azufre en polvo
Una gota de ácido sulfúrico
Resolución
Analicemos cada caso y tengamos en cuenta que las sustancias
elementales, llamadas también elementos químicos, las encon
tramos ordenadas en la tabla periódica.
• Bronce: no es elemento.
• Cloro (Cl): sí es elemento.
• Titanio (Ti): sí es elemento
• Azufre (S): sí es elemento.
• Ácido sulfúrico: no es elemento
?
o.
'

Los átomos de un elemento se pueden agrupar o unir formando
diversas estructuras.
Ejemplo
Oxígeno molecular (02)
En el caso del oxígeno, cada molécula está formada por la unión
de dos átomos de este elemento; mientras que, en el caso del
ozono (0 3), se agrupan de a tres.
: •.
I I
, V . I
Sabemos que el agua está formada por hidrógeno y oxígeno,
y cada molécula de este compuesto tiene tres átomos unidos;
dos de hidrógeno enlazados a uno de oxígeno.
De ello podemos deducir que un compuesto resulta de la com
binación de dos o más elementos en una proporción definida.
Ejemplos 'J v'
1. La descomposición del agua es un proceso químico me
diante el cual este compuesto se transforma en sus ele
mentos constituyentes.
Desde la Antigüedad se pensa
ba que el agua era un elemento.
Sin embargo, en 1781, Henry Ca
vendish descubrió que se trata
realmente de un compuesto.
Los compuestos químicos se re
presentan con fórmulas que nos
dan a conocer qué elementos
se hallan combinados y en qué
proporción.
Compuestos
agua
cloruro de sodio
dióxido de carbono
glucosa
Fórmulas
h 2o
NaCI
co2
^6^12^6
■
.Av., y

2. La descomposición del clorato de pota
sio (KCI03) Por acción del calor forma un
compuesto más sencillo y un elemento.
2KCI03 KCI + 302
compuesto compuesto ejemctitp
En general, a partir de un compuesto se
pueden obtener sustancias más simples
por descomposición.
Aplicación 4
El estand de un laboratorio de química cuenta
con recipientes en cuyas etiquetas se muestran
lo siguiente:
KCI, Sr, AgN03, P4 y
¿Con cuántos compuestos cuenta el estand?
Resolución
Los compuestos resultan de -la combinación
de dos o más elementos y se representan con
fórmulas.
Veamos cada caso.
Sustancia Tipo
KCI compuesto
Sr elemento
AgNOB compuesto
P4
elemento
^ 6^ 12^6
compuesto
Aplicación 5
Si X, Y y Z son los símbolos respectivos de tres
elementos, indique la proposición correcta.
I. La notación Y2 corresponde a un com
puesto.
II. XY2 es la fórmula de un compuesto ter
nario.
III. ZY3 es la fórmula de un compuesto binario
triatómico.
IV. X3Z2 es la fórmula de un compuesto bina
rio pentatómico.
V. Z2 representa al elemento en forma binaria.
Resolución
I. Incorrecta
Y2es la notación del elemento en su forma
molecular diatómica, como el oxígeno (0 2).
II. Incorrecta
XY2 es la fórmula de un compuesto bina
rio, formado por la combinación de dos
elementos: X y Y. Por el número de áto
mos unidos formando la molécula, es tria
tómico.
III. Incorrecta
ZY3 representa a un compuesto binario,
pero tetratómico.

IV. Correcta
X3Z2 es la fórmula de un compuesto binario, pues solo dos
elementos están combinados; y es pentatómico pues en la
molécula hay 5 átomos unidos, posiblemente así:
V. Incorrecta
Z2 es la representación del elemento Z en su forma diató
mica, como el N2.
2 .1. 2 . Mezclas
Tomemos como referencia inicial a algunos materiales cono
cidos. Por ejemplo, el vinagre, que a simple vista parecería
una sustancia pura, pero no lo es. Este está formado por agua
(HzO) y ácido acético (CH3COOH), siendo este último el que
le otorga su olor característico. Decimos, entonces, que es una
mezcla homogénea, pues todo se aprecia uniforme. Por otro
lado, al observar un pedazo de roca como el granito, vemos
que el color varía debido a que se trata de una mezcla irregular
de mica, cuarzo y otras sustancias. Décimos, entonces, que es
una mezcla heterogénea, pues no hay uniformidad.
y A simple vista, no diferenciamos
Vinagre los componentes.
tí
Granito
mica
cuarzo
A simple vista, se aprecian partículas
de sus diferentes componentes.
En síntesis, una mezcla es la reunión o agrupación de dos o
más sustancias que mantienen sus propiedades. Resaltemos
esto último, ya que en el caso del vinagre, el agua sigue siendo
agua pese a estar mezclado con el ácido acético.
i ■ • Z
I
En la naturaleza, ia mayoría de
los materiales son mezclas; por
ejemplo, el agua de mar, el aíre,
la arena, entre otros.
Las proporciones de los compo
nentes de una mezcla pueden
variar. Por ejemplo, las bebidas
alcohólicas ^son mezclas cuyo
porcentaje de alcohol varía se
gún el tipo de bebida.

a. Mezcla homogénea
Preparemos una mezcla que sirva de ejemplo.
Adicionemos una cucharadita de cloruro de
sodio (NaCI), sal de mesa, a un recipiente que
contenga un litro de agua. Luego, agitemos
hasta que toda la sal se disuelva y finalmente
se aprecie que “solo quedó agua”.
NaCI
Ejemplos
1. El suero comercial pareciera que fuese úni
camente agua por su aspecto uniforme;
sin embargo, al probarlo nos damos cuen
ta de que no es así. Comprobamos al leer
la etiqueta del producto que además de
agua, contiene glucosa (C6H120 6), cloruro
de sodio (NaCI), cloruro de potasio (KCI),
entre otros.
Mezcla;.
H20 y NaCI
Componentes:
H20
(-6'"l'!2(-)6
NaCI
Como vemos, una mezcla homogénea es
aquella donde las sustancias agrupadas (com
ponentes) forman una sola fase, es decir, tiene
la apariencia de ser una sustancia pura debido
a que todo se aprecia uniforme.
En una mezcla homogénea
• no es posible ver y diferenciar las partícu
las de sus componentes, ya que se hallan
a nivel de átomos y moléculas distribuidos
uniformemente.
. sus componentes no se separan al dejarla
reposar. Por ejemplo, en el suero, la glucosa
no se asienta o cae al fondo del recipiente
por más tiempo que se halle en el mostra
dor de una farmacia.
2. El aire es una mezcla homogénea de ele
m entos com o el oxígeno (O ,), nitrógeno
(N2), y compuestos como el dióxido de
carbono (C02) y vapor de agua (H20).
3. Eí bronce que tenemos en la chapa de
nuestras puertas es una mezcla homogé
nea de cobre (Cu) y estaño (Sn).

Aplicación 6
De la siguiente relación, identifique las mezclas homogéneas.
I. Agua oxigenada al 20% en volumen de H20 2
II. Caliza al 80% en masa de CaC03
III. Gas natural al 90% en volumen de metano (CH4)
Resolución
I. El agua oxigenada la podemos tener en el botiquín de la
casa. Parece a simple vista solo agua, pero por la informa
ción, el 20% de su volumen es H20 2y el 80% debe ser H20.
II. En principio, la caliza es un tipo de roca, y, por el dato, solo
el 80% es CaC03, el resto no sabemos. Las rocas no tienen
apariencia uniforme.
I. Cualquiera sea la mezcla de gases, esta será homogénea.
En este caso, en el gas natural, el CH4 representa el 90%, lo
demás son otros gases.
Por lo tanto, í y ill son mezclas homogéneas, •
i
Í X J
rfezcli '¡i.. •
: ■
é
a
Preparemos una mezcla agregando un puñado de arena a un
balde con agua y agitemos; el agua se pone turbia y las partí
culas de arena se dispersan, pero no se disuelven, todavía se
aprecian; y si dejamos de agitar, poco a poco van cayendo al
fondo del balde. Esto es una mezcla heterogénea.
En las mezclas heterogéneas
hay la posibilidad de que sus
componentes se separen al
dejarlas reposar. Esto se fa
vorece cuando las partículas
de las sustancias dispersas
son ''grandes”; por ejemplo,
Ja pintura guardada durante
un largo tiempo.
Así como hay mezclas diver
sas en la naturaleza, tarñbién
el hombre, según sus nece
sidades, produce sus propias
mezclas; así tenemos alea
ciones como el acero (Fe y
C), el latón (Cu y Zn), el agua
oxigenada (h20 y H¿0 ,), la
mayonesa, las gaseosas, en
tre otras.
Concluimos, entonces, que una mezcla heterogénea es aquella
donde las sustancias agrupadas forman dos o más fases; es
decir, sus componentes se pueden apreciar a simple vista o con
ayuda de algún instrumento (una lupa, por ejemplo).

1. Un jugo de frutas es un típico caso de
mezcla heterogénea, pues al observarlo
de cerca se aprecian los pedacitos de las
diversas frutas; además, al dejarlo reposar,
se asientan.
2. La leche es otro ejemplo. A'simple vista
quizás parezca homogénea, pero no debe
mos confundirnos. Al colocar una gota de
leche bajo el microscopio, se puede apre
ciar las partículas de grasa dispersas.
A plicació n 7
¿Cuáles de las siguientes muestras materiales
corresponden a mezclas heterogéneas?
I. Limaduras de hierro mezclados con arena
II. Vapor de agua en aire
III. Gasolina dispersa en agua
Resolución
I. Las limaduras de hierro y las partículas de
arena se pueden diferenciar a simple vista
o con ayuda de una lupa, incluso el hie
rro lo podemos separar fácilmente con un
im
án- AMOR A SOFÍA
II. El vapor de agua es agua en estado gaseo
so y su presencia en el aire no la podemos
apreciar a simple vista. A la mezcla de aire y
vapor de agua se le denomina aire húmedo.
III. Sabemos que la gasolina no se disuelve en
agua, y por su menor densidad se ubica en
la superficie del agua, apreciándose inclu
so en presencia de luz diversos colores.
Por lo tanto, I y III son mezclas heterogéneas.
; Hay mezclas heterogéneas que fácilmente se
confunden con las homogéneas, tal es el caso
de la leche, la gelatina, la mayonesa, etc. En
estos casos, para diferenciarlos se puede hacer
uso del microscopio para observar sus diferen
tes tipos de partículas.
Como se dijo antes, los componentes de una
mezcla no sufren cambios; mantienen su iden
tidad. Por ello, sus propiedades físicas y quími
cas pueden utilizarse para separarlas.

Los componentes de una mezcla se pueden
separar usando diferentes técnicas. Veamos
algunos casos.
Aplicación 8
En la figura se muestran las moléculas de dos
líquidos agrupados:
• Evaporación
La mezcla de agua y sal común podemos
separarla en sus componentes simplemen
te calentándola; así, el agua se irá evapo
rando y quedará en el recipiente la sal. Esto
es posible debido a que la sal soporta altas
temperaturas sin sufrir cambios, mientras
que el agua hierve a 100 °C.
|¡Su
■í-VVv'v-'Lj
y t V
En el caso de la mezcla de agua y arena,
esta última se puede separar del agua
usando un papel filtro colocado en un em- i
budo.
De ello es correcto afirmar:
I. El líquido/A es insoluble en el líquido B.
II. A y B forman una mezcla homogénea.
III. El líquido B es más denso que el líquido A.
Resolución
I. Correcto
De la figura se observa claramente que
ambos líquidos son inmiscibles, es decir, A
no se disuelve en B.
II. Incorrecto
Se han formado dos fases líquidas, como
el agua y el aceite. Se trata de una mezcla
heterogénea.
III. Correcto
En esta mezcla líquida de dos fases, el
líquido de mayor densidad, B, se ubica en
la fase inferior.
Si mezclamos azúcar y agua, ¿qué tipo de mez
cla se formara? Además, ¿como podríamos se
parar nuevamente sus componentes?
Averigüe más sobre las técnicas de separación
aplicadas a mezclas.
filtración de una mezcla heterogénea

El azufre en polvo al inicio que
da en la superficie del agua, y
luego de agitar la mezcla, el
azufre ya humedecido cae al
fondo del recipiente.
El término fenómeno en cien
cias naturales no hace referen
cia a algo anormal, sino a algún
.; cambio o transformación.
Aplicación 9
Cuando el azufre en polvo se agrega a un recipiente que con
tiene agua y luego se agita, se forma una mezcla que luego de
un tiempo muestra la sedimentación de las partículas sólidas
del elemento.
Según la información dada podemos afirmar lo siguiente:
I. La mezcla formada es heterogénea.
II. La mezcla presenta dos fases.
III. El azufre se disuelve en el agua.
Resolución
I. Correcto
Si se observa la sedimentación de las partículas de azufre,
quiere decir que se puede diferenciar los componentes de
la mezcla a simple vista; por lo tanto, es heterogénea.
II. Correcto
La mezcla es difásica: una fase líquida formada por el agua
y la otra fase sólida formada por el azufre.
III. Incorrecto
El azufre no se disuelve en el agua, porque si fuera así, sus
partículas no se observarían a simple vista, ni habría sedi
mentación.
2.2. Fenómenos de ll^ ^ teria
Sabemos que la materia está constantemente cambiando, pero
estos cambios no son todos del mismo tipo, por ello es necesa
rio establecer las diferencias.
¿Qué pasa si derramamos en el piso un poco de alcohol me
dicinal?
Nos damos cuenta de que este se va evaporando y al poco
tiempo ya no lo vemos, pero percibimos su olor característico.
<C?HsOH)
Vapor
(C2h so h )
l [quicio
(C2H5OH)
[ocio r,o evaporei
Liquido

Ahora, si vertimos ese mismo alcohol en un recipiente abierto
y acercam os un palito de fósforo encendido, ¿acaso el. alco
hol no enciende? Claro que sí, se quema hasta agotarse por
completo.
iu. ;i „i* ¡su;./
Líquido . (C2HfjOH)
En am bos casos, el alcohol sufre cambios.
2.2.1. Cambios físigps (fenómenos físicos)
Son aquellos donde la sustancia sufre cambios que no alteran
su com posición y, por ende, su identidad; es decir, la sustancia
sigue siendo la misma.
En el caso de la evaporación del alcohol medicinal, de líquido
pasa a gaseoso (vapor), pero sigue siendo alcohol.
El hielo, al calentarse, se derrite y
forma agua líquida. Si el calenta
miento continúa, pasa a ser va
por de agua; pero sigue siendo
agua, por lo tanto, es un cambio
físico.
C2H5OH(() ■
-* C2H5OH(g)
donde
- (fi): líquido
- (g): gaseoso
Ejemplo
Al estirar un resorte de acero, se está produciendo un cambio,
pero este es físico, dado que la composición del resorte no se
ha alterado, sigue siendo de acero.
^ acero
. acero

Aplicación 10
Eai^rfianfc'é
Al ¡mpactar la copa de vidrio
contra el suelo, esta se rompe
derramando el contenido. Ni el
vidrio ni el contenido modifican
! . su composición química en este
: fenómeno. Es un cambio físico.
Hay otro tipo de cambios de la
materia, y muy comunes en el
universo, específicamente en las
estrellas, se trata de los cambios
nucleares.
De los siguientes cambios que sufre la materia, ¿cuántos son
físicos?
I. Romper una copa de vidrio.
II. Disolver alcohol etílico en agua.
III. Derretir un cubo de hielo.
IV. Carbonizar un trozo de pan en el horno.
Resolución
I. Que el vidrio se rompa no implica que deje de ser vidrio. Es
un cambio físico.
II. Al disolver.alcohol en agua, las moléculas del primero se
dispersan en el segundo pero siguen siendo moléculas de
alcohol. Es un cambio físico.
III. Cuando el cubo de hielo se calienta, se derrite; es decir,
pasa del estado sólido al líquido y sigue siendo agua. Es un
cambio físico.
IV. Si un trozo de pan se calienta demasiado en el homo, se
carboniza formando cenizas, una nueva sustancia. No es un
cambio físico.
2.2.2. Cairibios químicos (fenómenos químicos)
Se llama así cuando el cambio en la sustancia implica una mo
dificación en su composición; en otras palabras, esta sustancia
se transforma en otra u otras diferentes.
En el caso de la quema del alcohol, este compuesto junto al
oxígeno del aire forman dos nuevas sustancias: el dióxido de
carbono y el agua.
C2H50H(g)+02(g) C 0 2(g) + H P (g )
Esta representación simbólica de las sustancias involucradas en
el cambio se denomina ecuación química.

Ejemplo
La oxidación de un clavo es un cambio quími
co, ya que' el hierro interactúa con el oxígeno
del aire y forma óxido férrico.
Aplicación 77
Indique cuáles de los siguientes fenómenos
son químicos:
I. Sancochar un huevo.
II. Corrosión de una calamina.
III. Quemar un trozo de madera.
IV. Cortar un filete de pescado en trozos.
Resolución
I Cambio químico
Al sancochar un huevo, cambian sus pro
piedades como el color, olor y sabor, pues
se están formando nuevas sustancias.
II. Cambio químico
Al corroerse la calamina, se produce oxida
ción de los metales que lo componen.
III. Cambio químico
Todo lo que es quemar produce sustancias
diferentes a las iniciales.
IV. Cambio físico
La carne de pescado al ser cortada en tro
zos sigue siendo carne de pescado.
Aplicación 12
El material extraído de una mina contiene 20%
de sulfuro de zinc (ZnS), compuesto a partir
del cual se extrae el zinc metálico. Casi el 50%
del zinc obtenido se emplea para el galvaniza
do del acero, cuyos principales componentes
son el hierro y el carbono, reduciendo la posi
bilidad de formar herrumbre (Fe20 3).
De acuerdo al texto, indique la verdad (V) o
falsedad (F) de cada proposición:
I. El material extraído de la mina es una mezcla.
II. Para extraer el zinc metálico del sulfuro de
zinc (ZnS) se requieren cambios químicos.
III. La formación de herrumbre en el acero es
un fenómeno físico.
Resolución
I. Verdadera
Las rocas extraídas de las minas son mez
clas heterogéneas que contienen una o
más sustancias valiosas a partir de las cua
les se obtienen los metales. En este caso
20% de ZnS y el resto está formado por
otros materiales.
II. Verdadera
La extracción de elementos de los com
puestos que forman requieren cambios
químicos.
III. Falsa
El hierro del acero por diversos cambios
químicos se transforma en Fe20 3.

Al calentar azúcar en una olla
observamos que se derrite con
facilidad oscureciéndose, si el
calentamiento continúa se en
negrece más y se calcina. Su
composición química se modifi
có y deja de ser sacarosa. Es un
cambio químico..
I
i
Aplicación 13
El azúcar de mesa, cuyo nombre químico es sacarosa (C12H22Oll)
es muy soluble en agua, pero al ser calentado severamente se
carboniza dejando un residuo que contiene carbono.
Con respecto al texto, marque verdadero (V) o falso (F) en cada
proposición.
I. Se menciona a un compuesto ternario y a un elemento no
metálico libre.
II. Se hace referencia a una propiedad física de! azúcar.
III. Se indica un fenómeno químico que sufre la sacarosa.
Resolución
I. Verdadera
El compuesto ternario mencionado es la sacarosa
(Ci2H220 11), ya que se halla formado por tres elementos.
El elemento no metálico al que se hace referencia es el
carbono (C).
II. Verdadera
La propiedad física que se indica en el texto es la solubilidad
del azúcar en agua. El azúcar al disolverse en agua no modifi
ca su composición química, sigue siendo sacarosa.
III. Verdadera
Al carbonizarse el azúcar debido a su calentamiento severo
altera su composición química formando diversas sustan
cias, entre ellas el carbono.

Capítulo t
2.3. Estados de agregación de la materia
Desde pequeños estamos acostumbrados a usar los términos
sólido, líquido y gaseoso. Por ejemplo, decimos que el oro es
sólido; el agua líquido, y el oxígeno gaseoso. Al decir esto, en
realidad, estamos haciendo referencia a los estados de agre
gación de la materia. Estos estados se clasifican tomando en
cuenta la agrupación de partículas y el tipo de movimiento que
tienen, además de sus propiedades macroscópicas (observa
bles), como forma y volumen.
2.3.1. Estado sólido
Aquí, el material, como en el caso de un lingote de oro, tiene
una forma definida, así como un volumen fijo, y aunque resulte
imposible ver en este elemento los átomos que lo constituyen,
se sabe que estos se hallan juntos y con un movimiento de
traslación restringido.
-y
2.3.2. Estado líqufe«#
El material no posee forma definida (adopta la forma del re
cipiente que lo contiene), pero su volumen es fijo. En el caso
del agua, sus moléculas están agrupadas o juntas, pero tienen
libertad para desplazarse de un punto a otro.
Existe un cuarto estado de agre
gación llamado estado plas
mático, y no es algo raro en el
universo, por el contrario, es la
forma más común de la mate
ria que hallamos en las estrellas
como nuestro Sol. {Anímese a
investigar!
I

wo oIvíc
Hay dos factores muy impor
tantes de los cuales depende
el estado de agregación de una
sustancia: la presión y la tempe
ratura.
2.33. Estado gaseoso
Tomemos el caso del oxígeno. Este material no posee ni for
ma ni volumen definido (adopta la forma y el volumen del
recipiente que lo contiene), y las partículas que lo confor
man (moléculas) están separadas y con movimiento desor
denado.
Veamos los términos que se emplean cuando una misma
sustancia pasa de un estado de agregación a otro, conocido
también como cambios de fase.
Dato'curioso. i
-
•
— - . |
Todos sabemos que el agua es
una sustancia importantísima j
para la vida que, en forma na
tural, la encontramos en sus tres
estados de agregación en el pla
neta, y en cada uno cumpliendo
una función diferente.
o
i»
L
vr'v-V
O
O o':
GAS °
O O
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M
Ci ’ I 1 IIr'>
ivr) >
l[ivt*li

Aplicación 74
Sacamos un cubo de hielo del refrigerador y lo
dejamos en una olla, observando que al cabo
de una hora se derrita totalmente. Luego ca
lentamos el agua en la cocina hasta que hierva
y vaporice completamente.
Del texto anterior afirmamos lo siguiente:
I. En el cubo de hielo inicial, las moléculas de
agua se hallan agrupadas y con movimien
to de traslación.
II. Al derretirse el hielo se lleva a cabo la su
blimación.
III. En la etapa de vaporización, las moléculas
de agua se van separando.
IV. En el vapor de agua final, las moléculas de
agua se hallan separadas.
Resolución
I. Incorrecto
El hielo es agua sólida. En este estado de
agregación, principalmente las moléculas
poseen movimientos de vibración.
II. Incorrecto
Cuando el hielo se derrite, el agua pasa del
estado sólido al líquido; a ello se le deno
mina fusión.
III. Correcto
En la vaporización, el agua pasa de líquido
a gaseoso; es decir, las moléculas adquie
ren mayor en energía y se separan.
IV. Correcto
Al final, nos dice el texto que todo el agua
se vaporizó. No hay moléculas de agua
agrupadas, todas se hallan separadas. El
agua se halla en estado gaseoso.
; Aplicación 75
i En un balón tenemos dos gases reunidos: oxí-
'• geno y dióxido de carbono. Entonces podría-
mos afirmar lo siguiente:
I. Se trata de una mezcla homogénea.
II. Uno de los gases es una sustancia simple.
III. Uno de los gases es una sustancia com
puesta.
IV. El oxígeno y ei dióxido de carbono se com
binan.
Resolución
I. Correcto
Toda mezcla gaseosa es homogénea.
II. Correcto
El oxígeno es una sustancia simple o ele
mental, pues sus moléculas están forma
das por átomos de un mismo elemento.
III. Correcto
El dióxido de carbono es la sustancia com
puesta. Sus moléculas están formadas por
átomos de oxígeno y carbono.
IV. Incorrecto
El oxígeno y el dióxido de carbono se ha
llan reunidos o mezclados; no hay combi
nación que forme una nueva sustancia

• El agua potable y los pro
ductos de aseo se obtienen
gracias a la química.
• La industria del vestido se
beneficia cada vez más de
los aportes de la química.
Lo habitual y correcto es iniciar el día aseándonos, posible
mente empezamos con un duchazo. Reflexionemos ahora.
Esas tuberías que conducen y distribuyen el agua por la casa
están echas de un producto químico llamado policloruro de
vinilo, más conocido como PVC. El agua misma ha sido potabi
lizada gracias al cloro y esto nos libra de enfermedades como
el cólera.
El desarrollo de la química ha permitido disponer de jabones,
champús y pastas dentales que contribuyen a mejorar nuestras
condiciones higiénicas.
Y al vestirnos, ni hablar... Desde hace ya mucho tiempo nos
beneficiamos de las aplicaciones de la química en el campo
textil. Recordemos que el nailon y el poliéster revolucionaron
la moda en la segunda mitad del siglo xx.
Pasemos al desayuno. Los alimentos que ingerimos son quími
ca pura. Productos como la leche, el yogur, el azúcar, las frutas
y el pan han seguido un tratamiento químico para hacerlos
aptos para el consumo humano.
Mejor lo dejamos allí para que por su cuenta investigue más.
Simplemente nos queda decir que nosotros mismos y todo lo
que nos rodea... somos química.
La química permite comprender nuestro mundo y cómo
funciona. Es una ciencia práctica de gran aplicación en
nuestra vida diaria.

I Demócrito de Abdera
Nadó el 460 a.n.e. en Abdera, Tracia.
Fue discípulo de Leucipo y es autor de numerosas obras.
Diógenes Laercio le atribuye 73 obras, que trataban de matemáticas, física,
gramática y ética. De todas ellas, solo algunos fragmentos han llegado hasta
nosotros.
I '
Según su teoría atómica de la materia, todas las cosas están compuestas de
partículas diminutas, invisibles e indestructibles de materia pura que se mue
ven por la eternidad en un infinito espacio vacío. Los átomos son de la misma
materia, pero difieren en forma, medida, peso, secuencia y posición. Sostenía
la creación de mundos como la consecuencia natural del incesante movimien-
to giratorio de los átomos en el espacio.
Además escribió sobre la ética, proponiendo ja felicidad como el mayor bien. Esta se podía alcanzar a
través de la moderación, la tranquilidad y la liberación de los miedos. Murió el 370 a.n.e.
En un vaso con agua, disuelva dos cucharaditas de azúcar agitando
vigorosamente. ¿Qué tipo de mezcla se ha formado? Ahora, si qui
siera separar el azúcar del agua, ¿que haríamos? ¿Acaso se podría
calentar la mezcla para que el agua se evapore y quede el azúcar?
¡Eso no es recomendable! El azúcar es sensible al calentamiento y se
formaría una especie de caramelo; entonces, ¿qué podemos hacer?
Una recomendación sería colocar la mezcla en la refrigeradora para
que se enfríe. Al bajar la temperatura, se irán formando cristales de
azúcar en el fondo del vaso. ¡Anímese a hacer la prueba!

MATERIA
S
ii d.isi
1 y '
/ Æ X
1 <
» # n .-í í-
X / i M r
Sustancia pura 1
!
puede ser
i
i
f : i
j
# éi X X .,
Sustancia Sustancia
___
Mezcla Mezcla
simple compuesta homogénea* heterogénea
Ejemplos Ejemplos Ejemplos /f% Ejemplos
• oro (Au) • agua (H20) • agua potable • ' jugo de frutas
• oxígeno (02
) • cloruro de • aire #Çg agua y aceite
• azufre (S) sodio (NaCI) %
X¡*

i
sus estados de agregación son .
-----------------------------i
i
Sólido Líquido Gaseoso
.... ^
forma y forma variable forma y
volumen y volumen volumen
definido definido variable

o
Problema N/ 1
¿Cuál de los siguientes estudios no correspon
de al campo de la química?
A) La determinación de la fórmula de la glu-
cosa (C6H,20 6)
B) El establecimiento de la estructura del
dióxido de carbono (C 02)
C) La obtención del sodio a partir de la sal
común
D) La oxidación del hierro
E) La velocidad con la que cae una gota de
lluvia
Resolución ^ '
■
Como sabemos, la química es una ciencia que
estudia la composición, la estructura, las pro
piedades y los cambios de la materia. Analice
mos cada caso.
a) Corresponde
Determinar una fórmula química es deter
minar la composición de un compuesto;
es decir, conocer qué elementos se ha
llan combinados y en qué proporción.
En el caso de la glucosa, cuya fórmula es
C5H120 6, hallamos tres elementos: carbo
no, hidrógeno y oxígeno, y por cada molé
cula hay seis átomos de carbono, doce de
hidrógeno y seis de oxígeno.
b) Corresponde
Establecer la estructura de un compuesto
como el dióxido de carbono nos permite
conocer cómo se unen los átomos para for
mar la molécula, y qué forma tendrá esta.
c) Corresponde
La sal común, llamada cloruro de sodio
(NaCI), puede sufrir cambios o transfor
maciones provocados por el hombre, es el
caso de su descomposición para obtener
los elementos que la constituyen.
NaCI -> Na +CI2
d) Corresponde
Un cambio muy conocido en los metales
es la oxidación, es decir, su reacción con el
oxígeno para formar el óxido correspon
diente.
Fe+0 2 -> Fe20 3
e) No corresponde
La velocidad que adquieren los cuerpos al
caer se estudia en el campo de la física.
Clave
Indique él caso qúe no hace referencia a un
cuerpo material.
A) Gas natural usado como combustible ve
hicular
B) Cable de cobre empleado como conductor
eléctrico
C) Vinagre que utilizamos en la preparación
de los alimentos
D) La idea de un proyecto de trabajo
E) La hoja de papel donde escribimos nues
tros apuntes
Resolución
En forma práctica, para que algo sea consi
derado materia, debe poseer masa y tener un
volumen. Pasemos a analizar los casos.
a) El gas natural vehicular (GNV) se halla en el
vehículo confinado en un balón y ocupa un
determinado volumen; presenta una masa
que va disminuyendo conforme se va que
mando.

b) El cobre es un metal muy usado como con
ductor eléctrico. Si tomamos un pedazo de
cable, este tendrá una masa y ocupará un
volumen.
c) El vinagre es una mezcla líquida que lo te
nemos en una botella. Ciertamente tiene
masa y volumen.
d) El tener la idea de algo, en este caso un
proyecto grande o pequeño, no conlleva a
que tenga masa ni mucho menos que ocu
pe un lugar en nuestro cerebro. Definitiva
mente, no es materia.
e) Una hoja de papel es un cuerpo material
que posee masa y volumen.
Problema N/ 3 _____________________________
Clasifique cada una de las siguientes sustan
cias en elemento (E) o compuesto (C) y luego
indique la secuencia correcta.
I. aluminio del marco de la ventana
II. cloruro de sodio de la sal común
III. cubo de hielo
IV. mercurio del termómetro
A) EECE B) ECCE C) ECEE
D) EEEE E) CECE
Resolución
Si la sustancia la encontramos en la tabla pe
riódica, se trata de un elemento; por otro lado,
si está formada por dos o más elementos, es
un compuesto. Veamos cada caso.
I. Elemento
El aluminio lo ubicamos en la tabla perió
dica. Se trata de un elemento cuyo símbolo
: es Al.
: II. Compuesto
Su nombre nos indica la presencia de dos
elementos: el cloro combinado con el so
dio (NaCI).
III. Compuesto
El hielo es agua en estado sólido; entonces
se trata del compuesto cuya fórmula es H20.
IV. Elemento
i El mercurio lo ubicamos en la tabla perió
dica. Su símbolo es Hg.
i f Clave
De las siguientes muestras, indique la secuen-
: cia correcta según sea sustancia pura (P) o
; mezcla (M).
: I. alcohol yodado
:. II. oro de 24 quilates
i III. dióxido de azufre
• IV. agua gasificada
A) MMPM B) PMMM C) MPPM
D) MMPP E) MMMP
j Resolución
: I. Mezcla
El alcohol yodado tiene dos sustancias
mezcladas: alcohol y yodo.
; . II. Sustancia pura
El oro de 24 quilates es oro puro, un ele
mento metálico precioso.

III. Sustancia pura
El dióxido de azufre es un compuesto
formado por azufre y oxígeno (S02). Los
compuestos y elementos se categorizan
como sustancias puras.
IV. Mezcla
El agua gasificada es una mezcla de agua y
dióxido de carbono (C 02), entre otras sus
tancias.
Clave
c) Incorrecto
Solo hay nitrógeno; entonces es una sus
tancia pura.
d) Incorrecto
Es nitrógeno diatómico (N2).
e) Incorrecto
De un elemento no es posible, por méto
dos químicos, obtener otro elemento.
Clave
Problema N/ 5
¿Qué podemos afirmar- luego de analizar el
siguiente gráfico?
A) El gas encerrado es una sustancia com
puesta.
B) El elemento nitrógeno se halla en forma
diatómica.
C) Se trata de una mezcla.
D) Es un gas monoatómico.
E) De este gas se puede obtener oxígeno.
Resolución
a) Incorrecto
Este gas es una sustancia elemental. Está
formado por moléculas donde se aprecia
un solo tipo de átomos.
b) Correcto
Se trata de nitrógeno molecular (N2); dos
átomos se unen para formar la molécula.
El sulfuro de hidrógeno es un gas tóxico de
olor desagradable. ¿Qué podemos afirmar con
relación al siguiente gráfico?
I. Se trata de un compuesto.
II. Las moléculas de esta sustancia son triató
micas.
III. Es una mezcla homogénea de hidrógeno y
azufre.
A) solol B) I y II C) solo II
D) HY III E) solo III
Resolución
I. Correcto
Es un compuesto formado por la combina
ción de los elementos hidrógeno y azufre.
II. Correcto
Cada molécula de esta sustancia está for
mada por tres átomos (triatómica): dos de
hidrógeno unidos a uno de azufre. Fíjese
en la fórmula (H2S).

III. Incorrecto
Los compuestos son sustancias puras y no
mezclas. Además, en un compuesto los ele
mentos están combinados, no mezclados.
Clave
Problema N
.° 7
Indique cuáles de las mezclas que se mencio
nan a continuación son homogéneas.
I. una ensalada de frutas
II. agua y arena de un acuario
III. pisco peruano
IV. el aire limpio encerrado en un globo
A) solo I B) solo II G) I y II
D) solo III E) III y IV
ResoLución ■
En una mezcla homogénea, todo es uniforme,
incluso se puede confundir con una sustancia
pura. Veamos cada caso.
I. Mezcla heterogénea
Una ensalada de frutas no es uniforme, ya
que podemos apreciar a simple vista las di
versas frutas reunidas.
II. Mezcla heterogénea
La arena no se disuelve en el agua, ade
más, se puede observar que en el acuario
la arena se asienta o sedimenta (cae al fon
do por su mayor densidad).
III. Mezcla homogénea
El pisco parece que fuera solo agua, es
totalmente uniforme; pero sabemos que
contiene también alcohol etílico.
IV. Mezcla homogénea
El aíre es una mezcla de diferentes gases:
N2, 0 2, C 0 2, Ar, etc., y, como sabemos,
toda mezcla de gases es uniforme.
Clave
Si reunimos en un balón dos sustancias gaseo
sas: ozono (0 3) y cloruro de hidrógeno (HCI),
indique la secuencia correcta de verdad (V) o
falsedad (F).
I. Se forma una mezcla heterogénea.
II. Se mezclan una sustancia elemental y una
compuesta.
III. El ozono se puede separar del cloruro de
hidrógeno.
A) FVV B) FFV . C) FFF
D) VVF E) VFF
Resolución
Grafiquemos.
I. Falso
La agrupación de dos o más gases forma
siempre una mezcla homogénea.
II. Verdadero
El ozono (0 3) es la sustancia elemental,
oxígeno; mientras que el cloruro de hidró
geno (HCI) es el compuesto.
III. Verdadero
Toda mezcla se puede separar en sus
componentes, para ello se debe tomar en
cuenta las propiedades de las sustancias
agrupadas.
Clave ¿

Problema tV B______
Si agregamos una cucharada de aceite a un
litro de agua y agitamos vigorosamente hasta
observar lo siguiente:
c£T;>
t~ gofa :ie ai te
— agua
señale la proposición incorrecta al respecto.
A) Se formó una mezcla heterogénea.
B) El aceite no se disuelve en agua.
C) Al reposar el aceite se ubica sobre el agua.
D) Se aprecian dos fases. .
E) Se formó una mezcla homogénea.
Resolución • ^
Analicemos todo de manera integral. E! agua
y el aceite forman una mezcla heterogénea, ya
que el aceite se ha dispersado; pero no se ha
disuelto, se observa a simple vista sus gótitas.
Hay dos fases líquidas: una acuosa y la otra
aceitosa.
Ctave
Problema M* 10 • ______
¿Qué acciones servirían para separar la siguien
te mezcla: limaduras de hierro y azúcar?
I. Agregar agua para disolver el azúcar y se
pararlo del hierro.
II. Acercar un imán para atraer las limaduras
de hierro.
III. Calentar la mezcla para evaporar el azúcar.
Las limaduras de hierro y el azúcar son dos
sólidos diferentes que forman una mezcla he
terogénea.
Tomemos en cuenta nuestra experiencia prác
tica y analicemos.
!. Sin/e ,f
Al agregar agua, el azúcar se disuelve y
luego con facilidad podemos separar el
/ hierro por filtración; es decir, hacemos pa-
K-.r sar todo por una tela que retenga las lima-
■ . auras de hierro.
II. Sirve
Al acercar eí imán, las limaduras de hierro
serán atraídas, separándose del azúcar.
III. No sin/e
Al calentar la mezcla, el azúcar se derrite y
puede llegar hasta quemarse adhiriéndose
más al hierro.
Clave
De la siguiente lista de sustancias, señale cuán
tas de ellas son simples.
N2 Ag, Fe20 3. P4, Kl
B) 2
A) solo I
D) II y III
B) I y II C) solo II
E) solo III
A) 1
D) 4
C) 3
E) 5

Resolución
Identificamos las sustancias simples como
aquellas que están constituidas por átomos de
un mismo elemento. De la lista, las sustancias
simples son N2, Ag y P4
Clave
Con relación a! ácido sulfúrico (H2S04), indi
que la proposición incorrecta.
A) Es un compuesto químico ternario
B) Su atomicidad es 7.
C) Se puede descomponer en sustancias más
simples.
D) Por cada una de las moléculas, hay cuatro
átomos de oxígeno.
E) Su composición es variable.
Resolución
a) Correcta
Para un compuesto formado por dos ele
mentos se dice binario, y por tres elemen
tos, como en este caso (H, S y O), se deno
mina ternario.
b) Correcta
La atomicidad es el número total de áto
mos por'unidad estructura! del compuesto;
es decir, en el H2S04, por molécula hay
1 átomo de azufre
4 átomos de oxígeno
2 átomos de hidrógeno
7 átomos en total
Por lo tanto, su atomicidad es 7.
c) Correcta
Todo compuesto, por métodos químicos,
se puede descomponer en sustancias más
simples.
H2S04 -> h 2o +s o 3
d) Correcta
Lo apreciamos en la atomicidad.
1 molécula —
> 4 átomos
H2S04 de oxígeno
e) Incorrecta
Es un compuesto químico, la composición
es constante y definida; por ello, su fórmu
la química es siempre la misma y con ella
se identifica.
Clave
Una de las sustancias más importantes para
nuestro organismo es la glucosa (C5H120 6)
. por ser fuente de energía. Con respecto a ella,
'indique la secuencia correcta de verdad (V) o
; falsedad (F).
I. Es una sustancia pura.
II. Se trata de un compuesto binario.
III. Es una mezcla de tres elementos.
: A) VVV B) VVF C) FVV
D) VFF E) FFF
I. Verdadero
Los compuestos, como es el caso de la glu
cosa, al tener composición y propiedades
definidas, caen en la categoría de sustan
cias puras.
II. Falso
La glucosa está formada por tres elemen
tos; C, H y O; es decir, es un compuesto
ternario.

e) Incorrecto
Corno se representa con una fórmula quí
mica, sabemos qué tipo de materia es:
compuesto.
III. Falso
Todo compuesto se forma por la combina
ción de elementos. En la glucosa, hay tres
elementos combinados, no mezclados.
Con la siguiente información de un material:
“un líquido incoloro con fórmula química de
finida hierve a 65 °C". De este material pode
mos afirmar que
A) se trata de una sustancia simple.
B) es un compuesto químico.
C) es una mezcla homogénea.
D) es una mezcla heterogénea
E) no se puede determinar el tipo de materia.
a) Incorrecto
Las sustancias simples o elementales se
representan con símbolos químicos que
hallamos en la tabla periódica.
b) Correcto
Como este material se representa con una
fórmula química, se trata de un compues
to. Además, de forma complementaria, nos
dan algunas propiedades físicas caracterís
ticas de ella.
c) Incorrecto
Si fuera una mezcla, deberían indicarnos
por lo menos dos componentes diferentes.
d) Incorrecto
Los compuestos son sustancias puras y no
mezclas.
El ozono (0 3) es una sustancia........................que
según su cantidad de átomos por molécula es
A) compuesta - ternaria
B) compuesta - triatómica
C) simple - triatómica
D) simple - ternaria
E) simple - binaria
El ozono es un gas formado por moléculas que
resultan de la unión de tres átomos de un mi
mo elemento: oxígeno.
J 0
(o}~vó
Entonces es una sustancia simple triatómica o
de atomicidad 3.
Clave
Clasifique las siguientes muestras químicas se
gún corresponda:
bronce, oro, cloruro de sodio
A) elemento, mezcla y compuesto
B) mezcla, elemento y compuesto
C) compuesto, mezcla y elemento
D) mezcla, compuesto y elemento
E) compuesto, elemento y mezcla

Resolución
Analicemos en cada caso.
Bronce: Es una mezcla homogénea de dos
metales: cobre y estaño. También se le deno
mina aleación de cobre y estaño (Cu y Sn).
Oro: Es un elemento conocido como un metal
precioso (Au).
Cloruro de sodio: Es un compuesto binario
formado por la combinación de sodio y cloro
(NaCI).
Clave
e) Corresponde
N2: elemento diatómico
Agua oxigenada:
mezcla heterogénea (hl20 y H20 2)
Clave
Prnbfw m i-i.' Tú
El vidrio común contiene principalmente sili
catos, como el CaSi03, que se forman cuando
reaccionan el Si02 y el CaC03. Del texto ante
rior, podemos afirmar que
Problema N.‘ 17
Seleccione la alternativa que muestra un ele
mento diatómico y una mezcla homogénea.
A) 0 2 y agua turbia
B) CO y jugo de frutas
C) F2 y yogur
D) K! y salmuera
E) N2 y agua oxigenada
Resolución
Veamos caso por caso:
a) No corresponde
0 2: elemento diatómico
Agus turbia: mezcla heterogénea
b) No corresponde
CO: compuesto binario
Jugo de frutas: mezcla heterogénea
c) No co-responde
F2: elemento binario
Yogur: mezcla heterogénea
d) No corresponde
Kl: compuesto binario
Samuera: mezcla homogénea (H20 y NaCI)
A) se mencionan a tres mezclas homogéneas.
B) los silicatos son sustancias simples.
C) hay dos compuestos binarios mencionados.
D) dos de los compuestos mencionados son
ternarios.
E) el vidrio común es un compuesto.
Según el texto, se mencionan tres compuestos:
S¡02: binario (2 elementos), y CaSi03 y CaC03:
ternarios (3 elementos).
a) Incorrecto
Se mencionan tres compuestos.
b) Incorrecto
Los silicatos como el CaSi03 son compuestos.
c) Incorrecto
Solo hay un compuesto binario: el Si02.
d) Correcto
Son compuestos ternarios: CaSi03 y CaC05.
e) Incorrecto
El vidrio común es principalmente una
mezcla de silicatos.
Clave

Capítulo i
Problema N
L* 19
Marque la alternativa que no es considerada
como cambio químico.
A) oxidación del hierro
B) freír papas
C) fermentación del jugo de uvas
D) picado de verduras
E) combustión de alcohol
Resolución
Un combo químico implica una modificación
en la composición y propiedades del material.
a) Cambio químico *
„ fi *
£
&
■<
■'
En esta oxidación, el hierro (Fe) se combina
con el oxígeno (0 2) y forma el óxido co- J
rrespondiente (Fe20 3). I
b) Cambio químico
Al freír la papa, el calor provoca cambios
en su composición observándose una mo
dificación en su color, olor y sabor.
t%. ^>
W
c) Cambio químico
Cuando se fermenta el jugo de Uva, se
forman nuevas sustancias, principalmente
alcohol etílico (C2H5OH).
d) Cambio físico
Las verduras al ser cortadas en trozos más
pequeños no alteran su composición ni sus
propiedades.
e) Cambio químico
La combustión de alcohol requiere oxíge
no (0 2) del aire y luego forma nuevas sus
tancias, como el dióxido de carbono (C 0 2)
y el agua (H20).
Clave
Problema N.° 20 _____________ _ __
En un balón de acero se tiene nitrógeno (N2) y
oxígeno (0 2) a temperatura y presión ambien
tal. Si al aumentar la temperatura y la presión
se forma dióxido de nitrógeno (N 02), ¿qué se
puede afirmar?
A) En el balón inicial tenemos una mezcla he
terogénea.
B) Los elementos iniciales son monoatómicos.
C) Al formarse el N02 se ha producido un
cambio químico.
D) El compuesto formado es ternario.
E) El texto hace mención a un cambio físico.
riQSollidÓÍ1
Esquematicemos el problema.
N02: c5^
producto de la
combinación
del 0 2y N2
a) Incorrecto
El N2 y 0 2 son gases, y toda mezcla gaseo
sa es homogénea.
b) Incorrecto
Los dos elementos iniciales son diatómi
cos. Sus moléculas están formadas por dos
átomos.
c) Correcto
El nitrógeno y el oxígeno al aumentar la
presión y la temperatura se combinan for
mando una nueva sustancia: el dióxido de
nitrógeno.

d) Incorrecto
El N 02 formado es. un compuesto binario
(N y O).
e) Incorrecto
Al formarse una nueva sustancia, el cambio
producido es químico.
Clave
III. Cambio químico
Al poner carne al fuego se produce su coc
ción, lo que provoca modificación en la
composición y estructura de las proteínas
y las grasas.
Clave
y o
n
3
L
Imaginemos que vamos a preparar una parri
llada. Señale las acciones que impliquen cam
bios químicos.
I. Partimos los trozos grandes de carbón ve
getal y los colocamos en la parrilla.
II. Encendemos el carbón hasta que se ponga
al rojo vivo. f I f , |;
III. Ponemos sobre la parrilla un trozo de car
ne hasta que esté bien cocida.
A) solo I # B) solo II C) I y II
D) II y III E) solo
Tengamos en cuenta lo siguiente: '%
Se coloca hidrógeno y oxígeno gaseoso en un
recipiente y luego por acción de una chispa se
transforman en agua, según se muestra a con
tinuación:
fyj? # -
o
,é
-. J
Indique la afirmación correcta,
f. Mezclar hidrógeno y oxígeno, al inicio, es
un fenómeno físico.
II. La chispa provoca un cambio químico.
III. Al final, el hidrógeno y el oxígeno se hallan
combinados.
cambio químico ~fenómeno químico
Cambio físico
El partir o romper un material como el car
bón representa un fenómeno físico, pues
los trozos pequeños formados siguen sien
do de carbón.
Cambio químico
Encender el carbón significa provocar su
combustión; es decir, aprovechar su trans
formación en sustancias nuevas y generar
calor.
A) solo I B) solo II C) solo III
D) I y II E) todas
I. Correcta
Cuando dos gases como el hidrógeno y el
oxígeno se mezclan, cada uno mantiene su
identidad, por lo que se trata solo de un
fenómeno físico.
II. Correcta
La chispa provoca una transformación, un
cambio químico. Se ha formado una sus
tancia nueva: el agua.

III. Correcta
Al inicio, el hidrógeno y el oxígeno están
mezclados, pero luego, por acción de la
chispa, se combinan formando el agua.
Clave
Problema H.° 23
Según el siguiente esquema:
Problema M" 2 4
Observe el siguiente gráfico:
'p é
:>e caborna
_ J L * l
/
Q
identifique la afirmación incorrecta, :
W /
A) Al inicio, la sustancia es sólida.
B) Al final, la sustancia es gaseosa.
C) La sustancia inicial sufre una sublimación.
D) Solo ocurrió un cambio físico.
E) Ocurrió un cambio químico.
Resolución
La sustancia al inicio se halla en estado sólido.
Sus partículas están agrupadas y en posiciones
definidas. Luego estas se separan y adquieren
mayor movimiento; es decir, la sustancia se su
blimó pasando al estado gaseoso.
El pasar de un estado de agregación a otro, sin
modificar la composición de la sustancia, es un
cambio físico y no químico.
Clave
Ahora determine la verdad (V) o falsedad (F)
de cada proposición y elija la secuencia co
rrecta.
I. El agua se encuentra en sus tres estados de
agregación.
II. Hay tres sustancias, cada una en un estado
de agregación diferente.
III. Hay una sola sustancia compuesta.
j j A)¿VW B) FW C) VFV
: D) FFV E) FFF
I. Verdadera
Además del agua líquida, tenemos el hielo
que es agua sólida, y el vapor de agua que
es agua en estado gaseoso.
II. Falsa
Se trata de una misma sustancia (el agua).
III. Verdadera
Solo hay agua, que es un compuesto for
mado por hidrógeno y oxígeno.
Clave

COLECCIÓN ESENCIAL
Problema N.c25
Existe un tipo de roca llamada piedra caliza,
es de color blanco y contiene principalmente
carbonato de calcio (CaC03), y en menor can
tidad, arcilla, cuarzo y otras sustancias. Entre
sus aplicaciones podemos citar la producción
de cal (CaO), cemento y vidrio; pero también,
bloques de este material se pueden usar en la
construcción de edificaciones.
De acuerdo al texto anterior, indique las pro
posiciones incorrectas.
I. La piedra caliza es una mezcla heterogénea.
II. La producción de cal (CaO) a partir de la
caliza (CaC03) requiere de un cambio quí
mico.
III. Formar bloques de caliza para la construc
ción implica un cambio químico. _•_. ,
*fíb
v
.• .?
/ •
/
Incorrecta
Dar forma de bloques a una roca para
usarla en construcción solo involucra un
cambio físico.
A) solo
D) I y II
B) solo II C) solo III
E) 1
1y líl '
Resolución J k %
I. Correcta
Toda roca es una mezcla heterogénea de
diversas sustancias.
-'7
Interprete correctamente el siguiente gráfico
y elija la secuencia correcta de verdad (V) o
falsedad (F) respecto a las siguientes propo
siciones.
o átomo de H
O átomo de O
Q átomo de Cl
I. Se trata de una mezcla de tres sustancias.
II. Una de las sustancias presentes es el HCI.
III. Hay dos sustancias compuestas y una ele
mental.
rcXÓW -■
'
-y*1
- /■
* : '
p
itd
'JfC
i
Correcta
Por calentamiento, el carbonato de calcio
se descompone formando dos sustancias:
óxido de calcio (CaO), llamado cal viva, y
dióxido de carbono (CO?).
CaCO, CaO +CO.
A) W V
D) FFF
B) VFV C) VFF
E) FVV
Resolución
I. Verdadera
Analizando las moléculas contenidas en
el recipiente, vemos que hay tres tipos de
sustancias reunidas:
OO <Q>

Verdadera
Las sustancias son el HCI, 0 2 y H20.
Verdadera
Las sustancias compuestas son el HCI y el
H20, y la elemental es el 0 2.
Clave
I. Correcta
Las tres sustancias son:
N2 (nitrógeno)
O0 0 C02 (dióxido de carbono)
C (carbono)
Problema N.V27
Observe el siguiente gráfico:
ir
, c gases v?;
Incorrecta
Es cierto que la fase gaseosa es una mezcla
gaseosa, pero de un elemento (N2) y un
compuesto (C02).
Correcta
El sólido está formado solo por átomos de!
elemento carbono.
O í
A J r
Clave
Atomo
©
©
O
X
-'-
W
V o *
Elemento
nitrógeno
oxígeno
carbono
De acuerdo a los siguientes gráficos, indique la
secuencia correcta de verdad (V) o falsedad (F)
según corresponda.
O átomo de flúor
Indique las proposiciones correctas.
I. En el recipiente se encuentran tres sustan
cias.
II. La fase gaseosa es una mezcla homogénea
de dos compuestos.
III. La fase sólida está formada por un elemento.
# ü s u j O átomo de
^ hidrógeno
I. El balón 1contiene una mezcla de dos sus
tancias.
II. El balón 1 contiene los elementos flúor e
hidrógeno diatómicos.
III. El balón 2 contiene una sola sustancia.
A) solo I
D) I y III
B) solo II C) I y II
E) II y III
A) VFV
D) FFF
B) VVV C) FFV
E) VVF

Resolución
I. Verdadero
El balón 1reúne dos sustancias; se aprecian
dos tipos de moléculas.
I!. Verdadero
Las sustancias elementales diatómicas son
©O hidrógeno (H2)
©©•flúor (F2)
III. Verdadero
La única sustancia en el balón 2 es el fluo
ruro de hidrógeno (HF): <3©
Clave
■<
>
Problema M° 29 f « Z A
¿Qué casos se relacionan con la siguiente frase?
“La química imita la naturaleza, y a veces para
preservarla, la sustituye”.
I. La producción de fibras textiles para la
confección de ropa, en lugar de usar lana
o algodón.
II. La producción de fibra de vidrio para la
carrocería de mototaxis, en lugar de usar
planchas metálicas.
III. La producción de abonos sintéticos en lu
gar de usar estiércol de ganado para ferti
lizar las tierras de cultivo.
A) solo l B) I y II C) todos
D) solo II E) II y III
Resolución
I. Se relaciona
El poliéster, el dralón, el orlón, entre otros,
se usan desde el siglo xx para reducir el
empleo de fibras naturales como el algo
dón y la lana.
II. Se relaciona
La fibra de vidrio se usa como reforzamien
to de plásticos y es fácil de moldear. Puede
reemplazar a la madera o a las planchas
metálicas.
III. Se relaciona
Según el tipo de suelo y los nutrientes que
requiera, se puede hacer uso de fertilizan
tes producidos gracias a la química, por
ejemplo, la úrea.
Clave
Problema tv
.» .
El desarrollo de la química a lo largo de la his
toria ha permitido hacernos la vida más
I. larga, ,-v
II. sana:- .
III. cómoda. ' ’
Relacione los ítems anteriores con los produc
tos o procesos químicos siguientes:
a. medicamentos como antibióticos y anal
gésicos
b. potabilización del agua para el consumo
humano
c. materiales para ¡a construcción de viviendas
A) la, llb, lile B) Ib, lie, Illa C) le, llb, Illa
D) la, lie, lllb E) Ib, lia, lile
Resolución
Los medicamentos y fármacos, en general, han
aumentado el promedio de vida de la pobla
ción. La potabilización del agua ha permitido
mejorar las condiciones de salubridad, y los
materiales para la construcción han brindado
una mayor comodidad en nuestros hogares.
Clave

PRACTIQUEMOS LOAPRENDIDO
1. Supongamos que vamos a analizar un só
lido desconocido. ¿Cuál de las siguientes
pruebas no corresponde al campo de la
química?
A) Determinar su pureza.
B) Si se tratara de un elemento, determi
nar la forma como se unen sus áto
mos.
C) Hacer pruebas para saber si es infla
mable.
D) Determinar la dureza del material.
E) Conocer cuán rápido se oxida al estar
expuesto al aire.
2 . ¿En cuál de los siguientes enunciados no se
menciona un cuerpo material? ¿|K ,.
I %
| pfy J
g
&
y íi
A) La aguja de acero usada por la cos
turera.
4SW
B) La tinta del lapicero que se emplea
para escribir.
C) La idea que se tiene para solucionar un
problema leído.
D) La lágrima de un niño cuando llora,
% É&'
E) El teclado de la computadora que se
usa para digitar. ' •/
3. De la siguiente relación de materiales,
identifique las sustancias puras.
I. sopa de trigo
II. barra de plata
III. jugo de fresa
IV. gas monóxido de carbono
I. cromo
II. cloruro de potasio
III. óxido de aluminio
IV. silicio
A) ECCE
D) EEEC
B) ECCC C) EECC
E) CCCE
5. Veamos la siguiente representación, donde
cada esfera representa un átomo de fós
foro.
Respecto a lo anterior, indique las afirma
ciones incorrectas.
I. Se trata de una sustancia elemental.
II. Es el fósforo tetratómico.
III. 'También se puede representar como P4.
IV. Es una sustancia compuesta.
C ? . ’
B) II y III C) todas
E) solo IV
*' A) I y II
I T..;D) solo
A) solo II
D) III y IV
B) II y C) solo II!
E) II y IV
4, Coloque en cada caso, E para el elemento
y C para el compuesto, y elija la secuencia
correcta.
8. Analice el siguiente gráfico e identifique el
enunciado correcto.
;>
.; v '' ;.v-"l
. T 9as ■
0
I
A) En el globo hay un compuesto diató
mico.
B) El gas encerrado es una sustancia ele
mental.
C) Cada molécula está formada por cinco
átomos.
D) Es una mezcla de dos elementos.
E) Es un elemento gaseoso.

7. De las siguientes mezclas, identifique las
homogéneas.
I. oxígeno y helio gaseosos
II. arcilla en agua
III. oxígeno disuelto en agua
IV. mármol del piso
A) solo I
D) III y IV
B) ly C) solo III
E) solo IV
8. Si a un vaso con agua le adicionamos una
cucharada de alcohol etílico formando una
mezcla, indique la afirmación incorrecta.
A) Se ha formado una mezcla homogénea.
B) Se ha formado una mezcla heterogénea.
C) El alcohol se disolvió en el agua.
D) El alcohol ya no se diferencia del agua.
E) A simple vista parece una sola sustancia.
9. Luego de observar la siguiente figura, elija
la secuencia correcta de verdad (V) o fal
sedad (F). y
o
donde
Átomo
O
o o
Elemento
argón
cloro
I. Se trata de una mezcla homogénea.
II. Hay dos sustancias mezcladas.
III. Un componente de la mezcla es el clo
ro diatómico.
IV. En la mezcla hay un elemento y un
compuesto.
A) VVVF
D) W FF
B) VVVV C) FVVV
E) VFFF
Si en un recipiente cerrado nos dicen que
hay tres sustancias cuyas representaciones
son las siguientes: N 02, F2 y Me, ayudán
donos con una tabla periódica, determine
la verdad (V) o falsedad (F) de las siguien
tes proposiciones y señale la secuencia co
rrecta. -•¿
I. De las tres sustancias, una es compuesta.
II. Hay dos sustancias simples.
III. El flúor es un elemento diatómico.
V A) VVV
D) FFF
B) VVF C) VFF
E) FVV
¿Cómo separaría los componentes de la
mezcla de granos de quinua revueltos con
frijoles?
A) agregando agua caliente para disolver
la quinua
B) agregando agua fría para hacer flotar
a todos los frijoles
C) usando una malla, cernir la mezcla, así
se retienen los frijoles y cae la quinua
D) agregando alcohol para disolver la
quinua
E) separando manualmente el frijol de la
quinua
'

A! colocar gasolina en un recipiente abier
to, al cabo de unos segundos percibimos
su olor característico debido a que se eva
pora con facilidad; luego con mucho cuida
do acercamos un palito de fósforo encen
dido y el vapor de la gasolina comienza a
arder, ¿qué se puede afirmar al respecto?
I. La evaporación de la gasolina es un fe
nómeno físico.
II. Cuando la gasolina comienza a arder,
se produce un cambio químico:
III. La gasolina no es inflamable.
A) solo I B) solo II C) solo III
D) I y II ,-E) If y M
I'<
>
,
/ • A
Si adicionalmente nos dicen que todas las
moléculas son iguales, entonces indique
las afirmaciones correctas.
I. En el recipiente hay una sola sustancia.
II. Se aprecian dos estados de agregación.
III. La sustancia puede ser elemental o
compuesta.
A) I y II B) solo II C) II y III
D) todas E) solo III
V De los siguientes cambios que a continua
ción se mencionan, señale el que sea un
fenómeno físico.
A) Sacar el sarro del baño con ácido sul
fúrico.
B) El oscurecimiento de la pulpa de una
manzana luego de darle una mordida.
C) Encender un palito de fósforo.
D) El cambio de olor de la carne luego de
varios días de estar fuera de la refri
geradora.
E) Picar las verduras para preparar una
ensalada.
Identifique cuáles son cambios químicos.
I. evaporación de la acetona usada para
sacar el esmalte de las uñas
II. formación de hielo dentro de la conge
lador del refrigerador
III. ennegrecimiento del azúcar al calen
dario en un recipiente
A) solo f B) solo II C) solo III
‘ D);;i:y lL E) II y III
>i "
iÓ
>■
•
;>
,.0
Interprete correctamente el esquema si
guiente y elija la secuencia correcta de ver
dad (V) o falsedad (F).
O átomo de oxígeno
L Solo hay un elemento presente.
II. Hay dos tipos de moléculas.
III. Las sustancias mezcladas se pueden
representar como Q
-¿ y 0 3.
IV. Hay un elemento y un compuesto.
A) VW V B) VVVF C) VFFV
D) FVW E) FFVV

COLECCIÓN ESENCIAL
17. De acuerdo al siguiente gráfico, ¿qué es
correcto afirmar?
- Gas C
2,/ o
^ Gas D ; O H
Sólido
A) En el recipiente se tiene una mezcla
homogénea.
B) Las sustancias A y B no se pueden se
parar.
C) Las sustancias C y D forman entre ellas
una mezcla homogénea.
D) Se observan cuatro sustancias y una
sola fase. /
E) Las sustancias mezcladas solo pueden
ser compuestos.
1- Complete la expresión.
En el balón inicial hay dos sustancias
.................. que luego de sufrir un cam
bio .................... forman una sola sustancia
A) compuestas - físico - simple.
B) elementales - químico - compuesta.
C) elementales - físico - simple.
D) compuestas - químico - simple.
E) elementales - físico - mezclada.
19. ¿Cuál no es un cambio químico?
A) limpiar monedas oxidadas con vinagre
B) mezdar témpera blanca con témpera azul
C) quemar un trozo de cartón
D) fermentar la leche
E) sacar el sarro de las tuberías de agua
con ácido muriático
Complete la siguiente frase:
Para reconocer una sustancia pura se
hace uso de sus .......................; por ejem
plo, en el caso del oro, su temperatura de
.......................es aquella por la cual pasa de
sólido a líquido.
A) propiedades - solidificación
B) propiedades - ebullición
C) propiedades - fusión
D) fórmulas - sublimación
E) símbolos - fusión
Determine en cada caso si el proceso es
físico (F) o químico (Q).
I. Una persona pica verduras para prepa-
9 rar su ensalada.
II. Junta las verduras picadas y agrega
aceite de oliva; luego, revuelve todo.
IIL Se alimenta con la ensalada.
A) FFQ B) FQQ C) QQQ
D) QFF E) FFF
Relacione los siguientes hechos con el
campo de estudio de ia física (F) o la quí
mica (Q).
I. El balón de fútbol impactó con gran
velocidad en el parante del arco y re
botó hacia un costado.
II. Los balones actuales de fútbol se hacen
con productos químicos sintéticos y no
de cueio natural.
III Se debe llegar a producir un gras sinté
tico que no produzca quemaduras por
fricción en los jugadores de fútbol.
A) QFQ B) FFQ C) FFF
D) FQQ E) QQQ

23. Lea el siguiente párrafo:
“[...] fácilmente tomamos un analgésico
cuando tenemos dolor de cabeza, o un an
tiácido cuando una comida resulta pesada,
y no le prestamos la mayor atención”.
Al respecto, ¿qué aporte de la química a
nuestro quehacer cotidiano se resalta?
A) los nuevos materiales para la construc
ción
B) los productos fitosanitarios para mejo
rar las cosechas
C) la preservación de los alimentos enva
sados
D) la salud y la medicina .•••
•
«
•
E) la salud y el ejercicio físico
Complete el siguiente párrafo:
Al igual que el agua, todos los ..............
están formados por ....... ............ que no
pueden........................en otras sustancias más
simples mediante cambios........................
A) elementos - compuestos - separarse -
físicos. v.;'
B) elementos - compuestos - separarse -
químicos.
C) compuestos - elementos - descompo
nerse - químicos.
D) compuestos - elementos - descompo
nerse - físicos.
E) compuestos - elementos - mezclarse
- químicos.
A) elemento, mezcla homogénea y mez
cla heterogénea.
B) compuesto, mezcla homogénea y
mezcla homogénea.
C) elemento, mezcla homogénea y mez
cla homogénea.
D) compuesto, mezcla homogénea y
mezcla heterogénea.
E) elemento, mezcla heterogénea y mez
cla homogénea.
Respecto del concepto de química, indique
la proposición que no corresponda.
A) Es una ciencia natural.
B) Estudia las propiedades, transforma
ciones y aplicaciones de la materia.
C) . Se relaciona con otras ciencias como
la física, biología, geografía, etc.
- D) Sus leyes se basan en estudios experi
mentales sobre la materia.
% E):-Su razón de ser es el análisis de los fe-
•X / ' nómenos físicos y nucleares.
De la siguiente relación de muestras mate
riales, indique aquella que no es una sus
tancia pura.
A) un cable de cobre
B) cristales de cloruro de magnesio
C) una gota de agua destilada
D) una gota de mercurio
E) uaclavo de acero
25 “No todas las partículas que forman una
mezcla son visibles, tal es el caso del
oxígeno disuelto en el agua potable y
como parte del aire”.
Los términos resaltados corresponden,
respectivamente, a
Indique la sustancia compuesta binaria de
mayor atomicidad, es decir, la que presenta
mayor número de átomos por molécula.
A) SnCI2 B) H2S
D) H2C 0 3
C) C2HbOH
E) CH3CH3

29. Identifique e indique la relación incorrecta.
A) CH3COOH: compuesto ternario
B) 0 3. sustancia simple poliatómica
C) Fe20 3: sustancia pura
D) F20 : sustancia ternaria diatómica
E) CaCI2: sustancia pura binaria
3;. Indique el par de mezclas que sean homo
génea y heterogénea, respectivamente.
A) acero y aire seco
B) leche de magnesia y bronce
C) crema de rocoto y suero fisiológico
D) salmuera y crema de papa a la huan
caína
E) gas natural y ozono
30. Determine si las siguientes proposiciones
son verdaderas (V) o falsas (F) y elija la se
cuencia correcta.
Respecto de la clasificación de la materia,
indique la relación incorrecta.
31
I. Las moléculas de un compuesto pue
den ser monoatómicas.
II. Un compuesto tiene prppiedades dife
rentes a las de sus elementosjconstitu-
yentes. ^
III. Un elemento se descompone por me-
todos químicos.

w
V
A) FVF
B) FVV
C) VFV
D) W F
E) FFF
jS
&
Las mezclas homogéneas como e l...............
tienen una apariencia uniforme y sus com
ponentes no se pueden distinguir visual
mente, mientras que las m ezclas................
como un jugo de fresa con leche son sis
temas ................
A) estroncio: elemento
B) bromuro de potasio: compuesto
C) dióxido de azufre: compuesto
D) kerosene: mezcla heterogénea
E) mayonesa: mezcla heterogénea
■
x& k v
-
*
%
.:.y ^ j*
S '*
<
&
&
&
' f ¿
v
4 Las transformaciones que sufre la materia se
'■-C*denominan.................Son.................si modifi-
..cania estructura interna, pero serán...............
si la sustancia sigue siendo la misma.
A) propiedades - físicas - químicas
B) cualidades - químicas - físicas
C) movimientos - químicas - físicas
D) cambios - físicas - químicas
E) fenómenos - químicas - físicas
3E. Se tuesta cacao a fuego lento y luego de
enfriarse es triturado. Indique los fenóme
nos que acontecieron en el orden respec
tivo.
A) aceite - heterogéneas - monofásicos.
B) bronce - heterogéneas - monofásicos
C) latón - heterogéneas - polifásicos.
D) hierro - heterogéneas - monofásicos.
E) cobre - homogéneas - polifásicos.
A) físico - físico
B) químico - físico
C) físico - químico
D) químico - químico
E) nuclear - físico

¿Qué sustancias simples podremos mez
clar para formar una mezcla homogénea?
A) Au y N2 B) Br2 y 0 2 C) FeyXe
D) C 0 2 y He E) C y P4
Un compuesto ternario está formado por
moléculas tetratómicas. ¿Cuántos átomos,
como máximo, puede tener cada elemento
que lo constituye?
39. Identifique a la mezcla cuya separación de
componentes se puede realizar por calen
tamiento.
A) azufre en polvo con gránulos de carbón
B) helio y oxígeno
C) metano (CH4) y oxígeno
D) cloruro de potasio (KCI) y agua
E) fósforo blanco y oxígeno
A) 1
D) 4
B) 2 C) 3
E) 5
30. En una mezcla heterogénea, difásica for
mada por dos líquidos podemos afirmar
que.
A) los líquidos son miscibles entre sí; ' i
B) el líquido menos denso se ubica en la
fase inferior.
C) los líquidos son inmiscibles entre sí., f
D) el líquido de la fase superior tiene me-
ñor punto de ebullición. C % *
E) el líquido de la fase inferior tiene ma
yor punto de fusión. %
40. Cortamos un tubo de PVC en dos partes.
Una de las partes se coloca en agua para
analizar su solubilidad, y la otra parte se
quema para analizar su inflamabilidad. Con
respecto a los cambios sufridos por el PVC
podemos afirmar lo siguiente:
I. Cortarlo en dos partes corresponde a
un cambio físico.
II. 'En el análisis de la solubilidad se espera
un.cambio químico.
% III.;-Al analizar la inflamabilidad el PVC su-
4 / fre un cambio químico.
A) solo I B) I y II C) I y III
D) solo II E) II y III
Claves
1 6 11 16 : 21 ; 26 31 36
2 7 12 17 22 . 27 32 .37
3 8 13 * 18 23 28 33 38
4 9 14 19 24 29 34 39
5 10 15 20 25 30 35 40

% •
Comprender el concepto de átomo.
• Interpretar correctamente la notación de un núclido.
• Relacionar a los átomos como isótopos, isóbaros e isó-
tonos.
• Diferenciar los conceptos de catión y anión.
¿Poir qué es necesario esta conocimiento?
Los cuerpos materiales y las propiedades de estos depen
derán en parte de la identidad de los átomos que los con
forman.
En los próximos capítulos se ampliará el conocimiento sobre
el átomo en función del elemento químico al que correspon
de ya que en el presente capítulo solo resaltaremos la com
posición estructural y la forma de presentación del átomo
neutro y del átomo ionizado.
El estudio analítico de la naturaleza en diferentes estados
físicos, como sólido, líquido o gaseoso, concluye que está
formada por diferentes partículas pequeñas llamadas molé
culas, átomos e iones. Por ello sabemos que el agua de mar
es una mezcla líquida compleja que contiene moléculas de
agua, H20 (molécula triatómica), iones monoatómicos tales
como el cloruro, Cl1~
, sódico, Na1
+
, cálcico, Ca2+
, también io
nes poliatómicos tales como carbonato, CO3“, mientras que
el suelo es otra mezcla que contiene sílice, Si02 (molécu
la triatómica); el aire es otra mezcla que contiene oxígeno
molecular, 0 2 (molécula diatómica), nitrógeno molecular,
N2, helio atómico, He, etc. En la actualidad se sabe que los
cuerpos materiales naturales y sintetizados están formados
de partículas muy pequeñas llamadas átomos, que se rela
cionan con iones y moléculas. Los átomos, por su tamaño, no
pueden ser observados a través de un microscopio ordinario,
pero a la fecha se tiene mayor conocimiento de estos porque
ha sido posible analizarlos con el microscopio de efecto túnel
(en inglés, Scanning Tunneling Microscope o STM), un instru
mento para tomar imágenes de superficies a nivel atómico.

bstruciur c -M U I i
tienen diferente significado.
: ' Se diferencian en el nivel de
i desarrollo alcanzado: una teoría
TEpT'.'muestra un ámbito menos ex
tenso que el de un modelo, es
$ £ 5 Un conjunto de enunciados que
i explican un conocimiento, sea
y este real o abstracto; un modelo
es la respuesta a una investiga
ción según el método científico
del objeto de estudio de tal ¡n-
: . vestigación.
1. RESEÑA HISTÓRICA
El hombre buscó describir la composición de la materia em
pleando el término átomo. Si bien se ha mantenido esta deno
minación, su concepto ha ido cambiando. A continuación, se
presentan los más importantes conceptos del átomo a través
del tiempo.
1.1. Demócrito ($. v a.n.e.)
Sin evidencia científica, pero con análisis filosófico, Demócrito
pensaba que la materia está formada por partículas muy pe
queñas e indivisibles llamadas átomos.
1.2. Teoría atómica cíe John Dalton (ICOS)
Propone una nueva teoría sobre la materia, planteando que
esta puede ser un elemento químico o un compuesto químico.
Los elementos químicos están constituidos por unidades fun
damentales llamadas.átomos (partículas indivisibles).
1.3. Me■ ‘ -
Plantea un modelo con la existencia del electrón (partícula
negativa). El átomo es de forma esférica, con masa com pacta
positiva incrustada de electrones vibrando y en cantidad sufi
ciente para ser un átomo eléctricamente neutro. Actualmente,
se sabe que la carga positiva corresponde al protón.
Posteriormente, el descubrimiento de nuevas partículas y los
experimentos llevados a cabo por Rutherford demostraron la
inexactitud del modelo, llamado también “budín de pasas”.
1.4. Modelo atómico de Rutherford (1911)
El átomo es un sistema dinámico, con un núcleo muy pequeño
de carga positiva y los electrones giran a su alrededor, siguien
do trayectorias circulares y concéntricas a una gran velocidad,
de tal modo que se neutraliza la fuerza de atracción eléctrica
que ejerce el núcleo. Por lo tanto, los electrones estarían giran
do en estado de equilibrio.
El modelo tuvo que ser abandonado, pues el movimiento de
los electrones suponía una pérdida continua de energía; por
esa razón el electrón terminaría describiendo una trayectoria
en espiral y precipitándose hacia el núcleo. Sin embargo, este
modelo sirvió de base para la teoría de su discípulo Boh'r.

Capítulo 2
1.5. Teoría atómica de Bohr (1913)
Propone explicar el átomo abandonando las consideraciones
de la física clásica y tomando en cuenta la teoría cuántica de
Planck. Toma como base al átomo de hidrógeno con los si
guientes postulados:
• El electrón gira alrededor del núcleo en trayectoria circular
en estado de equilibrio.
• En forma estable, el electrón solo debe girar en ciertas re
giones permitidas llamadas niveles u órbitas.
• Mientras que el electrón gira en un nivel permitido, no emi
te ni absorbe energía, porque dichas órbitas son estados
estacionarios de energía cuantizada.
• El átomo emite o absorbe energía únicamente cuando el
electrón realiza transiciones electrónicas de un nivel a otro.
Este modelo, si bien se, ha perfeccionado con el tiempo, ha
servido de base al modelo mecano-cuántico.
1 .6. Modc-|b ijí» P ^ánticl) TÚ;'
Se fundamenta en lo siguiente:
• Estados'cuantizados de energía. Fue iniciado por Bohr (1913).
• Propiedad dual de la materia. Fue planteada por De Broglie
(1924).
• Principio de incertidumbre. Fue planteado por Heisenberg
(1927).
Los rayos catódicos son co
rrientes de electrones obser
vados en tubos de vacío, a los
que se equipa con un cátodo
(electrodo negativo) y un ánodo
(electrodo positivo). Sometido
al efecto de un campo eléctrico
(placa negativa y placa positiva),
se orienta hacia la placa positiva
y se demuestra que los electro
nes son partículas cargadas ne
gativamente.

2. CONCEPTO ACTUAL DEL ÁTOMO
Como mencionamos, la concepción del átomo ha sido cambiante a medida del avance de la cien
cia y la tecnología. En la actualidad, podemos afirmar lo siguiente:
• El átomo es la partícula más pequeña de un elemento químico, que conserva la identidad de
este último.
• Es un sistema organizado, dinámico y energético en equilibrio. Es organizado ya que está cons
tituido por dos partes bien definidas; es energético porque las partículas subatómicas están en
interacción y movimiento.
• Se considera una partícula esférica eléctricamente neutra.
Esquema: átomo de helio
Del esquema, se deduce que el átomo tiene dos partes que influyen en las propiedades del átomo.
ÁTOMO
»
■ . . . . .
Zona 11¡
<
: • únicamente carga el volumen
extranuclear electrones
t ....... j
negativa j atómico
Núcleo
protones y
neutrones
fundamentalmente
i>''^ 1 carga | C
'M
er/r'in
a | la masa
T ......1
atómica
v J

2.1. Características de las partículas subatómicas
fundamentales v
Electrón
(1e")
Thomson
(1897)
-1 -1,6x10“19C 9,11x10-28 0,00055
Protón
(1 p+)
Rutherford
(1919)
+
1 +1,6+10"1
9C 1,672x10~2
4 1,00730
Neutrón
(1 n°)
Chadwick
(1932)
0 0 1,675x10~2
4 1,00870
I
1
—*
■es necesario manejar
donde
X
urna es la unidad de masa, atómica.
Equivalencia mutua •
1 uma=1,66x 10 24 g
-1 g=6,022 x 1023 urna
Del cuadro informático se deduce lo siguiente:
• Respecto de la masa ^
X
le < 1 p
Respecto de la cantidad de carga eléctrica (Q)
O.relativa
^aUSQ
lliU:_
1.6X 10 "' C
• Los protones y los neutrones son los nucleones fundamen
tales, porque se encuentran en el núcleo y permiten fun
damentar las propiedades de aquel; también existen otros
nucleones.
• Cada una de las posibles agrupaciones de nucleones se de- ;
nomina núclido.
Respecto del descubrimiento
del núcleo, podemos afirmar
que los experimentos llevados
a cabo en 1911 bajo la dirección
de Ernest Rutherford modifica
ron las ¡deas existentes sobre
la naturaleza del átomo. Ru
therford y sus colaboradores
bombardearon una fina lámina
de oro con partículas alfa (nú
cleos de helio) procedentes de
un elemento radiactivo. La ma
yoría atravesaban la lámina y
solo algunos se desviaban. Se
concluye que el átomo es prác
ticamente vacío y tiene solo un
núcleo atómico muy pequeño.

3. NUCLtDO
Es la representación de la composición del nú
cleo de un átomo. Para ello se requiere tres in
formaciones simultáneas: número de masa (A),
número atómico (Z) y el símbolo del elemento,
organizados de la siguiente manera:
zEa O ae
‘--a
-símbolo del elemento Químico
3.1. Núm ero atóm ico (Z)
Aplicación 2
¿Cuál será el número de masa del ^He?
Resolución
La ubicación del número de masa respecto del
símbolo es el superíridice izquierdo o derecho.
Por lo tanto, el número de masa (A) es 4.
Usualmente A y Z son datos para cada átomo.
Llamado también carga nuclear; permite iden
tificar al elemento químico y para cada átomo
esto indica lo siguiente:
(siempre)
:xw
L
l - e (solo en átomo neutro)
Aplicación 7
¿Cuál será el número atómico del ,He?
Resolución
La ubicación del número atómico respecto del
símbolo es el subíndice izquierdo. Por lo tanto,
el número atómico (Z) es 2.
Ejemplo
El átomo de helio puede ser representado de
las siguientes dos formas:
ÍHe o ,He4
o '
Aplicación 3
Para los núclidos ^Kr, 1
ygAu y ^ H g , identifi
que A y Z, luego determine #n°, #p+y #e-.
Resolución
Se realiza una tabla de cuatro filas y seis co
lumnas; la primera columna para los núclidos y
luego completamos lo solicitado.
3.2. Número de masa (A)
Llamado también número másico; para un
elemento químico toma varios valores y para
cada átomo índica la cantidad de nucleones
fundamentales, es decir,
A =# ( p V #(n°)
< ,
> 84 36 48 36 36
I
9
79AU 197 79 118 79 79
280H9 200 80 120 80 80
A= Z + N

Aplicación 4
Para el núclido ^Mn, interprete la zona extranuclear y el nú
cleo, además, indique el nombre.
Resolución
El símbolo representa a un átomo neutro del elemento manga
neso con las siguientes características:
z Z Z Z U p M n
La zona extranuclear
Posee 25e_.
L" Orelativa =25(-1)=-25
l— 0 abso|uta=25(-1,6x10-19 c)=-4x10~18 C
1
— ( El ilúcleo
/ Posee. (55-25) =30 n°. -
| ' Posee =25 p
25(+‘1) =+25 ^
% Qabsóluta=^“*í+^;§fjp®-^ C )?+ 4x10-'8 C
Nombre: manganeso-55
4. RELACIÓN ENTRE V ’
Entre dos o más núclidos diferentes se pueden establecer cier
tas relaciones, por lo cual estos pueden ser isótopos, isóbaros
o isótonos, y cumplen ciertas condiciones como las que se ob
servan a continuación:
1V
6^
isó to p o s = * = ¿ diferentes ¡guales
“ s 32 P
15r
isó b a ro s * = * * diferentes diferen tes
39i/
19r'
37CI
17u
isó to n o s * * * = diferen tes d iferentes
Existen radioisótopos que ma
nifiestan desintegración alfa, en
esta desintegración radiactiva
un núcleo atómico inestable
emite una partícula alfa y se
convierte en otro núcleo con
dos unidades menos de núme
ro de neutrones y dos unidades
menos de protones (número
atómico). Esquemáticamente se
representa así.
De estos, los más importantes son los isótopos (hílidos). Todo
elemento químico está formado por isótopos, los cuales pue
den ser estables (núcleo estable) o inestables (núcleo inesta
ble), estos reciben el nombre de radioisótopos.
i

4.1. Isótopos
Son aquellos átomos (núclido) del mismo ele
mento químico pero tienen diferente cantidad
de neutrones.
A cada átomo se le denomina núclido o isótopo.
Aplicación 5
¿De cuántos isótopos naturales está formado
el hidrógeno y cuál es el nombre de cada uno?
Además, descríbalo comparativamente.
Aplicación 6
Indique el nombre de los isótopos 33Na y 3^Na.
Resolución
Para nombrar a cada isótopo se utiliza el nú
mero de masa. Entonces, tenemos estos serán
los siguientes:
-Na sodio-23 Na-23
Resolución
El hidrógeno es el elemento más abundante
del universo. Está formado por tres-isótopos
naturales; son los únicos isótopos con nombre
/ /$& % ■
específico.
i V
................... __ í mkxw M ifmM? I;
, ‘ . . . • ' . ‘•'•' . • *
.'■ *’*
• •
’ w %■
Nombre protio deuterio tritio
específico (H) (D) (T)
Núcleo estable estable inestable
Abundancia
porcentual
99,985% 0,015% muy poco
Tipo de H?0
D20 t2o
agua que agua agua
forma
agua
pesada superpesada
2
^Na sodio-24 Na-24
Aplicación 7
El isótopo natural más abundante del cloro
jp
(Z=17) sé denomina cloro-35. Indique la no-
§>% W '
tación del isotopo.
f C ? '
Resolución
El enunciado señala directamente el Z=17 y del
nombre cloro-35 obtenemos (A).
cloro-35
A
Entonces, la notación es 3yCI.
Son aquellos átomos (núclidos) de elementos
diferentes que tienen igual número de masa (A).
A mayor número de masa, le corresponde ma
yor masa (isótopo pesado). .
Los tres isótopos presentan propiedades quí
Z 19 20
micas iguales; ello demuestra que, al combi A 40 40
narse con oxígeno, los tres isótopos producen
Nombre potasio-40 calcio-40
agua.
•i*

/
4.3. Isótonos
Son aquellos átomos (núclidos) de elementos diferentes que
tienen Igual número de neutrones (# n°).
z 6 6
#n°
® 8
Nombre carbono-14 nitrógeno-14
5. ION O ESPECIE QUÍMICA ELECTRIZADA '
Es aquel átomo eléctricamente cargadores decir, tiene carga
positiva o negativa, pdr lo que hay dos tipos de iones.
1
yN3-
ion n e g a tivo
7+3=10
anión
(anión) trivalente
56Fe3+
26he
ion p o sitivo
26 26-3=23
catión
(cation) trivalente
Generalmente, los iones se originan desde el átomo neutro por
reducción u oxidación. Estos son procesos químicos porque en
el átomo se altera la zona extranuclear, pero el núcleo mantie
ne su identidad; es decir, no cambian el número atómico (Z)
y el número de masa (A), por lo tanto, es el mismo elemento
químico.
A continuación, describimos los tipos de iones.
5. 1. Anión o ion negativo
Átomo eléctricamente negativo debido a la ganancia de uno o
más electrones (reducción).
En el siguiente dispositivo eléc
trico, el voltímetro indica un va
lor diferente de cero, es decir,
se trata de un circuito eléctrico
donde se muestra un fenómeno
químico (reducción y oxidación)
y a la vez un fenómeno físico
(conductividad eléctrica), con el
movimiento de electrones por
el cable conductor y movimien
to de iones dentro del líquido a
la vez por el puente salino. Es
decir, los iones son capaces de
conducir corriente eléctrica.
Se cumple lo siguiente:
• # p+=Z
• # p+< #e~
• Generalmente, los átomos de elementos no metales se re
ducen.

COLECCION ESENCIAL
Aplicación 8
Explique la formación de 13N3~a partir del áto
mo neutro 13N.
Resolución
La carga (3-) del anión indica que contiene
3 e más que el número de protones (Z); de-
bido a la ganancia de 3 e"
tenemos
del átomo neutro,
a) í2
5Mg2+
13k, se reduce ganando
7 3 electrones
> 3-
b) 17CI
anión
6 n ‘ 6n':
monovalente
! o e } ° “ a' So5'
c) 24(~
r 18
5.2. Catión o ion positivo / ^
Átomo eléctricamente positivo debido a la |
pérdida de uno o más electrones (oxidación).
Se cumple lo siguiente:
• # p+=Z
• # p+>#e”
• Generalmente, los átomos de elementos
metálicos se oxidan.
,/
íM
K
a
-
, é
?'
■V
Aplicación 9
Explique la formación de s
26
6Fe3+ a Partir del
átomo neutro ^gFe.
Resolución
La carga (3+) del catión indica que contiene
3 p+ más que el número de electrones debido
a la pérdida de 3 e~ del átomo neutro.
56Fe
26he
se oxida perdiendo
3 electrones
56Fe3+
26he
)
1^r.fcta
30 iv
f ; : : }
n , n o
Aplicación 10
Complete los casilleros y espacios vacíos para
cada especie química electrizada.
Resolución
Completamos lo que se solicita.
, %
/ '
# P +=Z=12
# e“=12 - 2=10
denominación: catión divalente
b) •1
7
q i-/ -- anión monovalente (dato)
c)
# p+=Z=17
#e"=17 +1=18
# p+=Z=24
# e~=18 (dato)
es decir, el átomo neutro
perdió 6 e~, entonces, la
carga es 6+.
denominación: catión hexavalente
24Cr

Es decir
i2
5 Mg2
+ 1 2 1 0
catión
divalente
M a 'h ‘ (17; 18
anión
monovalente
2 4 Cr6
+ 24 18
catión
hexavalente
Aplicación 1
1
El isótopo 2 gN¡ se oxida hasta perder dos elec
trones. ¿Cuál es la notación del ion?
Resolución
% '' ¡y j f
Si el isótopo neutro pierde dos electrones, sex
transforma en un catión divalente cuya nota
ción se puede presentar de tres formas.
5 9 n ¡+
+ 5 9 n¡ + 2
2 8 i n i 2 8 i n i
28N
¡2+
Aplicación 12
-
El isótopo 3 °Br se reduce ganando un electrón.
¿Cuál es la notación del ion?
Resolución
Si el isótopo neutro gana un electrón, se trans
forma en un anión monovalente cuya notación
se puede presentar de tres formas.
80nr" 80n - 1
3 5tír 35br
80n1-
35br
Los iones reciben nombres específicos, reco
nocidos por la IUPAC (Unión Internacional de
Química Pura y Aplicada). Algunos de ellos,
son los siguientes:
Na1
+ion sódico Cl1_ ion cloruro
Ca2+ ion cálcico S2~ ion sulfuro
Pb4+ ion plúmbico N3- ion nitruro
Estos nombres son usados para nombrar a los
compuestos iónicos.
Ejemplos Q::;
f*% jp
: 0- ■
*
, ..vwjf /
• NaCI: e- cloruro sódico
: • Na2 S: -e- sulfuro sódico
• . Ca3 N2: <
— nitruro cálcico
Se analizará con mayor detalle en los capítulos
de enlace químico y nomenclatura inorgánica.
Aplicación 13
El plomo es un metal que se oxida por la trans
ferencia de cuatro electrones. ¿Cuál es la de
nominación que recibe?
Resolución
Usando el símbolo del plomo, la oxidación es
*. S e O »!U -i
; ti e n s i l a r e J e * - • - - *
Pb >
r> ; Pb4+ + 4 e~
catión tetravalente

COLECCIÓN ESENCIAL <yidiÉy^ÉiiHHSi
Aplicación 14
El oro (Z=79) es un metal que se oxida lenta
mente hasta perder tres electrones por átomo.
¿Cuál es la cantidad de protones y electrones
del catión formado?
Resolución
Usando el símbolo y Z para el oro, se describe
la oxidación.
79Au 7 9 Au 3+ + 3 e~
#p+=Z=79 .
#e“ =79-3=76
la oxidación/
Aplicación 15
El fósforo (Z=15) es un no metal que se reduce
hasta ganar tres electrones por átomo.
¿Cuál es la cantidad de protones y electrones
del anión formado?
Resolución
Usando el símbolo y Z para el fósforo, se des
cribe la reducción.
15P + 3 e' p3'
# p +=Z=15
#e“=15 +3=18
t f
" - ' J L - '
i antes oe
Iri r e d u c c i ó -
d
...
(y-v
% %
X
Biografía
Werner Karl Heisenberg
Nació el 5 de diciembre de 1901 en Würzburgo y estudió en la Universidad de
Munich. En 1923 fue ayudante del físico alemán Max Born en la Universidad
de Gotinga, y de 1924 a 1927 obtuvo una beca de la Fundación Rockefeller para
trabajar con el físico danés Niels Bohr en la Universidad de Copenhague. Es co
nocido sobre todo por formular el principio de incertidumbre, una contribución
fundamental al desarrollo de la teoría cuántica. Este principio afirma que es
imposible medir simultáneamente de forma precisa la posición y el momento
lineal de una partícula. Heisenberg fue galardonado con el Premio Nobel de
Física en 1932. El principio de incertidumbre ejerció una profunda influencia en
la física y en la filosofía del siglo xx. Murió en Munich el 1de febrero de 1976.
A
nM
O
)
)lu’üuCi

r
ÁTOMO
“ “ ì
partes
descubierto
p o r
Núcleo
c o n c e n tr a
La masa
! del átomo
Zona extranuclear
d
eterm
in
e)
El volumen y
tamaño atómico
c o n tie n e
Ernest Rutherford
(1911)
Protones,
neutrones, etc
Solo a los
electrones
Joseph Thomson
(1897)
-, Iones
... lv
$ .Á
*
Z..f ., . ...
..s;:'"' %
-ÿ
■,-rfW* , r# - 1---
l5Ótonos j Catión
Igual número
atómico
V _____ _______ ■
Igual número 1 Igual número
de masa de neutrones
son del
i
_____ L
Mismo
elemento
sonrie
S
fcp
ro
d
u
cer
Cuando el
átomo pierde
electrones
, se p r j d ’j r e
I
Anión
Cuando el
átomo gana
electrones
1
2
r
6
>
1
4
c
6 I
Elementos
diferentes
,4c
6
*
“
..
>
br óo
Carga neta
positiva
Carga neta
negativa
S I
____/
■
:pcum
pleque ser.r-.-rieeue
#p+ > #e->) #p+ < #e~
6i/'

Problema N£ 1 _____________
Observar los átomos ha sido el sueño de mu
chos científicos. En 1981 se inventó el micros
copio de efecto túnel (STM) en el que los áto
mos se ilustran como
A) círculos.
B) circunferencias.
C) esferas.
D) diferentes formas geométricas.
E) elipses.
Resolución
Un microscopio de efecto túnel, en inglés
Scanning Tunneling Microscope (STM), es un
instrumento para observar imágenes de su
perficies a nivel atómico. Cuando tiene una
resolución adecuada, los átomos se ¡lustran
como esferas. Fue inventado en 1981 por Gerd
Binnig y Heinrich Rohrer.
Clave
I m p o r t a n t e
Para representar los cuerpos materiales
se utilizan figuras geométricas.
Círculo. Figura geométrica plana (bidi-
mensional).
círculo
x Im p o r t a n t e
Esfera. Figura geométrica espacial (tridi
mensional); el átomo se analiza en tres
<
> dimensiones.
En el siglo va.n.e., el filósofo griego Demó-
crito postuló, sin evidencia científica, que el
universo estaba constituido por partículas muy
pequeñas e indivisibles llamadas átomos. Sin
embargo, los avances científicos han demos
trado que es divisible, es decir, el nombre se
mantiene pero el concepto cambió (modelo
atómico); el modelo actual se conoce como
modelo
A) de Dalton.
B) de Thomson.
C) de Rutherford.
D) de Bohr.
E) mecano-cuántico.
Resolución
El término átomo significaba 'sin división'
(a: 'sin'; tomo='d¡vis¡ón'). En el tiempo ha to
mado diferentes conceptos y en la actualidad
se acepta el modelo mecano-cuántico (los
átomos tienen un comportamiento diferente
al comportamiento del cuerpo macroscópico).
Clave E

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