material de estudio

1. TEORIA ATOMICO
MOLECULAR

2. 1. El modelo cinético de los gases
Cuando la luz del sol pasa a través de las rendijas de una
persiana, se ve una gran cantidad de partículas muy
pequeñas que parece que flotan en el aire. ¿Te has fijado
alguna vez en este fenómeno? ¿Cómo se puede explicar
que las partículas suspendidas en el aire no caigan?
La explicación que se acepta hoy en día es que la materia
está formada por partículas. Las que vemos tras la
persiana son partículas grandes pero alrededor hay
partículas pequeñas que no vemos. Éstas se mueven
desordenadamente y al chocar con la grande hacen que se
mueva. De esta forma, las partículas de aire (pequeñas) son
las que hacen que se muevan las otras partículas que
parecen estar suspendidas en el aire.
En 1905 Einstein aplicó la teoría cinética al movimiento browniano de una partícula pequeña
inmersa en un fluido. Sus postulados ecuaciones fueron confirmados por los experimentos
posteriores convenciendo a la comunidad científica de la realidad de los átomos. La teoría cinética
de los gases utiliza una descripción molecular para explicar el comportamiento macroscópico de la
materia:
Principios del modelo cinético:
Los gases están formados por partículas en constante movimiento en línea recta y
al azar.
Este movimiento cambia cuando las partículas chocan entre sí o con las paredes
del recipiente. Normalmente las partículas de los gases están chocando
constantemente.
Entre las partículas de un gas no existen fuerzas atractivas ni repulsivas
Entre las partículas hay espacio vacío, sin masa.
Las partículas están muy separadas, lo que justifica una propiedad de los gases, su
fácil compresibilidad (cambio de volumen al ejercer presión). Por eso el volumen de
las partículas se considera despreciable comparado con el volumen del gas
El movimiento de las partículas depende de la temperatura, de forma que al
aumentar la temperatura se mueven más deprisa.
Las partículas del gas se expanden rápidamente ocupando todo el recipiente.
UD2. Teoría atómico-molecular de la materia

3. 2. Modelo atómico-molecular de la materia
La Teoría Atómico Molecular actual, nos sirve de modelo para interpretar los fenómenos
microscópicos de la materia. De acuerdo con la teoríatoda la materia está formada por
partículas en continuo movimiento, entre las que no hay nada, sólo espacio vacío. Pero, ¿cómo
una misma sustancia puede presentar aspectos tan distintos como cuando se encuentra en estado
sólido, líquido o gaseoso?
Si las partículas son iguales la única explicación es que en cada estado las partículas se disponen
de manera diferente:
Las partículas de los sólidos se encuentran muy próximas y las fuerzas de atracción entre
ellas son muy fuertes.
Las partículas de los líquidos se encuentran próximas y las fuerzas de atracción entre ellas
son fuertes .
Las partículas de los gases se encuentran muy separadas entre sí y las fuerzas de atracción
entre ellas son muy débiles casi nulas.
UD2. Teoría atómico-molecular de la materia

4. UD2. Teoría atómico-molecular de la materia

5. 2.1. Principios del modelo
Hasta comienzos del siglo XIX, la teoría atómica era principalmente filosófica y no estaba
fundada en la experimentación científica. Las primeras teorías conocidas se desarrollaron en la
Antigua India en el siglo VI a. C. por filósofos hindúes y budistas. El primer filósofo que formuló
ideas sobre el átomo de una manera sistemática fue Kanada.
El físico y químico británico John Dalton propuso a principios del siglo XIX los fundamentos de la
teoría atómica, aportando así las bases para el rápido desarrollo de la química moderna. Propuso
en 1808 que las partículas que forman las sustancias eran divisibles porque estaban formadas por
otras partículas todavía más pequeñas llamadas átomos. Fue el origen de la teoría
atómico-molecular.
Las ideas básicas de la teoría atómico-molecular, actualmente, son:
La materia está formada por pequeñas partículas en constante movimiento que
pueden ser átomos, moléculas o iones, con espacios entre ellas.
Los átomos de un mismo elemento (por ejemplo, de oxígeno) son todos idénticos y
poseen las mismas propiedades.
Las moléculas se forman mediante la unión de átomos en unas proporciones
constantes (por ejemplo agua, 2 átomos de hidrógeno y 1 átomo de oxígeno).
En la unión de los átomos para formar moléculas influyen los fenómenos eléctricos.
Las partículas de una sustancia pura (normalmente moléculas) son todas ellas
iguales entre sí y diferentes a las de otra sustancia.
Las moléculas de un elemento o sustancia pura simple se forman con átomos
idénticos del mismo elemento.
Las moléculas de un compuesto o sustancia pura compuesta están formadas por
átomos de dos, o más, elementos diferentes.
En los gases, las partículas están separadas por distancias muy grandes en
comparación con su tamaño; en los líquidos las distancias son más cortas y, en los
sólidos, son tan pequeñas que solamente se producen pequeños movimientos
(vibratorios).
Las fuerzas entre las partículas son prácticamente nulas en los gases, pequeñas y
variables en los líquidos y grandes e intensas en los sólidos.
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UD2. Teoría atómico-molecular de la materia

6. .
2.2. Sólidos, líquidos y gases
De acuerdo con la teoría atómico-moleculartoda la materia está formada por partículas en
continuo movimiento, entre las que no hay nada, sólo espacio vacío. Pero, ¿cómo una misma
sustancia puede presentar aspectos tan distintos como cuando se encuentra en estado sólido,
líquido o gaseoso?
Si las partículas son iguales la única explicación en que en cada estado las partículas se disponen
de manera diferente:
Las partículas de los sólidos se encuentran muy próximas, y las fuerzas de atracción
entre ellas son muy intensas. Su único movimiento es el de vibración.
Las partículas de los líquidos vibran y forman conglomerados que se desplazan unos
respecto a otros.
Las partículas de los gases se encuentran muy separadas entre sí, y se mueven a grandes
velocidades, prácticamente libres de fuerzas de atracción.
Entra en las tres simulaciones siguientes correspondientes a cada uno de los dos estados. Fíjate
en que en el estado sólido las partículas apenas se mueven, oscilando ligeramente, y en que
están muy cerca entre sí formando una estructura muy ordenada.
Sin embargo, en el estado líquido las partículas se mueven más, desplazándose por el recipiente,
y están menos ordenadas. En ambos casos se aprecia que al aumentar la temperatura se
incrementa el movimiento de las partículas, aunque mucho menos que en los gases.
En el estado gaseoso las partículas se mueven de forma desordenada, con choques entre ellas y
con las paredes del recipiente que los contiene. Esto explica las propiedades de expansibilidad y
compresibilidad que presentan los gases.
En las simulaciones anteriores hemos visto las características fundamentales de la situación de las
partículas en los tres estados físicos, y se resumen en la siguiente tabla.
Sólido Líquido Gas
Partículas ordenadas Partículas desordenadas Partículas desordenadas
Cercanas entre sí Cercanas entre sí Muy lejanas entre sí
Velocidad casi nula Velocidad pequeña Velocidad muy grande
Atracción fuerte Atracción media No se atraen
UD2. Teoría atómico-molecular de la materia
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7. Según Dalton las partículas están formadas por átomos, que son las unidades de materia más
pequeña que existe. Se conocen actualmente 118 átomos diferentes, aunque son los primeros
93 los más conocidos ya que se encuentran en la naturaleza y el resto son sintéticos. Estos 93
átomos al combinarse entre sí en proporciones diferentes forman sustancias distintas.
Representación de una
partícula (molécula) de
agua
(Autor: Traleo, licencia
Creative Commons)
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Por ejemplo, la partícula de agua está formada por dos tipos de
átomos, de hidrógeno y de oxígeno. Pero no en cualquier
proporción; en cada partícula de agua hay dos átomos de
hidrógeno y uno de oxígeno. El agua es un compuesto químico
(o sustancia compuesta) porque está formada por distintos tipos
de átomos.
La partícula de agua está formada por tres átomos, dos de hidrógeno y uno de oxígeno.
Por eso decimos que el agua es un compuesto (o sustancia compuesta) que
representamos por la fórmula química H2O.
Elementos y compuestos

8. Otra sustancia importante para la vida es el oxígeno de la
atmósfera. La partícula de oxígeno está formada por dos átomos
pero, a diferencia del agua, los dos átomos son del mismo tipo,
los dos son de oxígeno. El oxígeno atmosférico es un
elemento químico (o sustancia simple) porque está formado
por átomos iguales. Representación de una
partícula (molécula) de
oxígeno atmosférico
(Cedida por el autor;
dominio público)
La partícula de oxígeno está formada por dos átomos, los dos iguales de oxígeno. Por eso
decimos que el oxígeno es un elemento (o sustancia simple) que representamos por la
fórmula química O2.
El esquema de la clasificación de la materia puede quedar así:
UD2. Teoría atómico-molecular de la materia
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9. Un elemento químico es toda sustancia cuya partícula característica tiene todos los
átomos iguales entre sí. Se representa con un símbolo químico. Por ejemplo Fe.
En las partículas de los elementos unas veces hay un solo átomo, como en el helio, o los átomos
se agrupan de dos en dos como en el nitrógeno o de ocho en ocho como en el azufre. Además es
muy habitual que en los juegos de mesa, o en los crucigramas, se pregunte el nombre o el símbolo
de algún elemento. Y está bien saber y responder a esas preguntas de cultura general.
En la representación actual cada elemento tiene
un nombre y se representa con un símbolo.
Verás que el símbolo de un elemento tiene una o
dos letras (la primera siempre mayúscula, la
segunda minúscula).
Normalmente son las iniciales de su nombre en
español (C, carbono; Cl, cloro, Li, litio) o en latín
(S, azufre -de sulphur- , Ag, plata -de argentum
-).Símbolos primitivos de elementos
Un compuesto químico es toda sustancia cuya partícula característica tiene átomos
diferentes entre sí. Se representa con una fórmula química. Por ejemplo H2O.
En los compuestos necesariamente hay átomos diferentes (en el amoniaco, de nitrógeno e
hidrógeno; en el ácido clorhídrico, de hidrógeno y de cloro). Además sabemos que cada partícula
de amoniaco tiene cuatro átomos, uno de nitrógeno y tres de hidrógeno, por lo que la fórmula para
representar el amoniaco será NH3. Y que cada partícula de ácido clorhídrico tiene dos átomos,
uno de hidrógeno y otro de cloro, por eso su fórmula será HCl.
Representación de una partícula
de amoniaco (NH3)
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Representación de una partícula
de ácido clorhídico (HCl)
UD2. Teoría atómico-molecular de la materia
Hemos visto que ...

10. Los átomos son eléctricamente neutros porque el
número de protones (cargas +) es igual al número de
electrones (cargas -). De esta manera se neutralizan.
En átomos grandes, el número de protones aumenta, y
también aumenta el número de electrones en el estado
neutro del átomo.
Resumiendo la estructura básica del átomo:
Cada átomo está formado por un núcleo pequeño y denso con protones (carga +)y
neutrones (sin carga.
La corteza del átomo está formada por electrones (carga -) girando alrededor del núcleo.
Casi toda la masa está en el núcleo entre los protones y los neutrones.
Un átomo es eléctricamente neutro por lo que debe tener las mismas cargas positivas que
negativas.
Por eso en cualquier átomo el número de protones será igual al número de electrones.
Representación de un átomo de litio: 3
protones, 4 neutrones, 3 electrones
Estructura del átomo
En 1911, Rutherford propuso una visión revolucionaria del átomo. Sugirió que el átomo consistía
de un pequeño y denso núcleo de partículas cargadas positivamente en el centro (o núcleo) del
átomo, rodeado de un remolino de electrones. El átomo de Rutherford se parecía a un pequeño
sistema solar con el núcleo (el sol) y con los electrones (los planetas) girando alrededor del núcleo.
Las partículas cargadas positivamente en el núcleo del
átomo fueron denominadas protones. Los protones son
mucho más grandes y pesados que los electrones.
En 1932, James Chadwick descubrió un tercer tipo de
partícula atómica a la que llamó el neutrón. Como el
núcleo es una masa muy compacta, los protones
cargados positivamente tienden a rechazarse entre ellos.
Los neutrones ayudan a estabilizar los protones en el
núcleo del átomo. Los neutrones siempre residen en el
núcleo de los átomos y son aproximadamente del mismo
tamaño que los protones. Sin embargo, los neutrones no
tienen carga eléctrica, son eléctricamente neutros.

11. Estructura de los átomos
Cada elemento esta compuesto por átomos, las unidades mas pequeñas que conservan las
propiedades y características del elemento.
Los átomos son sumamente pequeños. Doscientos mil de los átomos mas grandes cabrían en
el punto al final de esta oración. Los átomos de hidrogeno, los átomos mas pequeños, tienen
un diámetro inferior a 0,1 nanómetro (0,1 × 10–9 m = 0,0000000001 m), y los átomos mas
grandes son solo cinco veces mayores.
Cada átomo esta compuesto por docenas de diferentes partículas subatómicas. Sin embargo,
solo tres tipos de partículas subatómicas son importantes para comprender las reacciones
químicas del cuerpo humano: protones, neutrones y electrones (Figura 2.1). La parte central
densa de un átomo es su núcleo. Dentro del nucleo, hay protones (p+) de carga positiva y
neutrones (n0) sin carga (neutros).
Los diminutos electrones (e−) de carga negativa se giran en un gran espacio que rodea al
núcleo. No siguen un recorrido ni orbita fijo, sino que forman una “nube” con carga negativa
que envuelve al núcleo (Figura 2.1a).
Si bien no es posible predecir su posición exacta, lo mas probable es que determinados grupos
de electrones se muevan dentro de ciertas regiones alrededor del núcleo. Estas regiones,
denominadas capas de electrones, se representan como círculos simples alrededor del
núcleo. Como cada capa de electrones puede contener un numero especifico de electrones, el
modelo de capas de electrones es el que mejor transmite este aspecto de la estructura
atómica (Figura 2.1b). La primera capa de electrones (la mas cercana al núcleo) nunca
contiene mas de 2 electrones. La segunda capa contiene un máximo de 8 electrones y la
tercera puede contener hasta 18. Las capas de electrones se llenan de electrones en un orden
especifico, que comienza por la primera capa. Por ejemplo, obsérvese en la Figura 2.2 que el
sodio (Na), que tiene 11 electrones en total, contiene 2 electrones en la primera capa, 8 en la
segunda y 1 en la tercera. El elemento mas masivo presente
en el cuerpo humano es el yodo, que tiene un total de 53 electrones: 2 en la primera capa, 8
en la segunda, 18 en la tercera, 18 en la cuarta y 7 en la quinta.
El numero de electrones de un átomo de un elemento es equivalente al numero de protones.
Como cada electrón y protón lleva una carga, los electrones de carga negativa y los protones
de carga positiva se equilibran entre si. Por lo tanto, cada átomo es eléctricamente neutral; su
carga total es cero.

12. ¿Qué es una nube de electrones?
La nube de electrones es la región de carga negativa que rodea un
núcleo atómico que está asociado con una órbita atómica. La región
se define matemáticamente, describiendo una región con una alta
probabilidad de contener electrones.
La frase "nube de electrones" se utilizó por primera vez alrededor
de 1925, cuando Erwin Schrödinger y Werner Heisenberg buscaban
una forma de describir la incertidumbre de la posición de los
electrones en un átomo.
Modelo de nube de electrones
El modelo de nube de electrones difiere del modelo más simplista
de Bohr, en el cual los electrones orbitan el núcleo de manera muy
similar a como los planetas orbitan el Sol. En el modelo de nube, hay
regiones donde es probable que se encuentre un electrón, pero es
teóricamente posible que se encuentre en cualquier lugar, incluso
dentro del núcleo.
Los químicos usan el modelo de nube de electrones para mapear las
órbitas atómicas de los electrones.

13. 3.2. Número atómico y número másico
La clasificación de los distintos tipos de átomos se realiza en función del número de protones que
hay en su núcleo; a este número se le conoce como número atómico y se representa con la letra
Z. Como el átomo es neutro, el número atómico también nos indica el número de electrones del
átomo.
Todos los átomos con el mismo número atómico pertenecen a un mismo elemento, y como sabes
tienen un símbolo que consiste en una o dos letras derivadas del nombre latino del mismo.
Ahora bien, no todos los átomos de un mismo elemento son iguales, ya
que puede variar el número de neutrones que tienen. Para distinguirlos
se introduce el número másico, que se representa con la letra A e indica
la masa del átomo. El número másico es igual al número de protones
(Z) más el de neutrones (N), es decir, al número total de partículas del
núcleo del átomo.
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UD2. Teoría atómico-molecular de la materia

14. 3.3. Moléculas
La molécula es la menor porción de una sustancia que puede existir en estado libre y
conservar las propiedades de dicha sustancia. Por ejemplo, la menor porción de agua que
puede existir en estado libre y conservar las propiedades del agua es la formada por 1 átomo de
oxígeno y 2 de hidrógeno.
La molécula es una estructura formada a partir de la unión de dos o más átomos. Una molécula es
un grupo formado por un número concreto de átomos, mínimo dos, máximo miles de átomos. Por
ejemplo, la molécula de agua está formada por un átomo de oxígeno unido a dos de hidrógeno (H2
O), mientras que en la de amoniaco hay un átomo de nitrógeno y tres de hidrógeno (NH3). Hay
moléculas en la que los átomos son iguales, como en la de oxígeno (O2), formada por dos átomos
de oxígeno unidos entre sí. A temperatura ambiente hay moléculas sólidas (cloruro de sodio o sal
común), líquidas (agua) y gaseosas (dióxido de carbono).
La materia está formada por partes muy pequeñas llamadas átomos. Los átomos se reúnen
para constituir moléculas. A su vez, las moléculas iguales se unen para formar sustancias
puras. Moléculas distintas formarán mezclas de sustancias.
Número atómico (Z) es el número de protones de un átomo.
Número másico (A) es la suma del número de protones (Z) y el número de neutrones (N)
de un átomo. A = Z + N.
Todos los átomos de un mismo elemento químico (tabla periódica) tienen el mismo
número atómico pero pueden tener distinto número másico, al tener distinto numero de
neutrones.
UD2. Teoría atómico-molecular de la materia
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15. Moléculas inorgánicas Moléculas orgánicas
Las plantas, los humanos, los animales, entre otros, pertenecen al mundo de los seres vivos. La
materia que los forma se llama materia orgánica. Y la materia orgánica está formada por moléculas
orgánicas con una característica especial; todas tienen átomos de carbono e hidrógeno. Algunas
moléculas orgánicas también tienen átomos de oxígeno y nitrógeno.
UD2. Teoría atómico-molecular de la materia
El agua, el suelo y el aire no tienen vida. Pertenecen al mundo mineral o inorgánico. La materia que
forma el agua, suelo y aire se llama materia inorgánica. Y la materia inorgánica está formada por
moléculas inorgánicas. Estas comprenden muchos compuestos químicos que, en general, se
encuentran en la naturaleza como minerales.
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16. Nombre
químico
Fórmula
química
Estructura
Elementos del
compuesto
Proporción
Número de átomos
Agua u
Óxido de hidrógeno
(molécula)
H2O
Elemento hidrógeno
(H)
Elemento oxígeno (O)
2 átomos de
hidrógeno
1 átomo de oxígeno
Cloruro de sodio
(estructura gigante)
NaCl
Elemento sodio (Na)
Elemento cloro (Cl)
n átomos de cloro
n átomos de sodio
Dihidrógeno
(molécula)
H2
Elemento hidrógeno
(H)
2 átomos de
hidrógeno
Ácido clorhídico o
Cloruro de hidrógeno
(molécula)
HCl
Elemento cloro (Cl)
Elemento hidrógeno
(H)
1 átomo de cloro
1 átomo de hidrógeno
Dióxido de carbono o
Óxido de carbono
(IV)
(molécula)
CO2
Elemento carbono (C)
Elemento oxígeno (O)
1 átomo de carbono
2 átomos de oxígeno
Para empezar con la formulación química conviene tener claros los siguientes conceptos:
La fórmula química es una representación de las partículas (molécula o estructura gigante) de una
sustancia. La fórmula de una sustancia nos da información acerca de la clase de átomos que la forman
y su proporción con símbolos y subíndices. Por ejemplo la fórmula del agua, H2O, (si no hay subíndice
se sobreentiende que es 1) indica que cada molécula de agua está formada por átomos de hidrógeno y
oxígeno, en la proporción de 2 átomos de H por 1 átomo de O.
El nombre químico es el nombre técnico de la sustancia siguiendo un conjunto de reglas mediante las
que se nombran todas las sustancias químicas. Una sustancia puede tener varios nombres químicos
pero todos corresponden a la misma fórmula. Por ejemplo el NH3 se puede nombrar como amoniaco,
trihidruro de nitrógeno o hidruro de nitrógeno (III).
La valencia de un elemento es un número que indica la capacidad de sus átomos de combinarse con
otros átomos para formar moléculas. La valencia del Hidrógeno es 1, ya que tiene un solo electrón. La
valencia de un elemento químico es el número de átomos de hidrógeno con los que se puede
combinar. Ejemplo, el Cloro tiene las valencias 1, 3, 5 y 7. Se podrá combinar con 1, 3, 5 o 7 átomos
de Hidrógeno según cada caso.
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UD2. Teoría atómico-molecular de la materia
En la Naturaleza existen millones de sustancias, en su mayoría compuestos químicos. A medida
que se han ido conociendo, surgió la necesidad de dar el mismo nombre y fórmula a la misma
sustancia. Se empezó a desarrollar la formulación y nomenclatura química. La formulación es un
lenguaje que nos permite comunicarnos y saber de qué sustancia, elemento o compuesto,
estamos hablando.
Las fórmulas químicas y sus nombres correspondientes nos pueden dar una idea de la estructura
de las sustancias e informarnos de la clase de átomos (elementos) que forman el compuesto y su
proporción. Lo vemos en la siguiente tabla:

17. 3.6. Sustancias importantes en la vida diaria
Estamos formados por sustancias químicas. Nuestro cuerpo tiene miles de sustancias químicas
distintas, sobre todo sustancias orgánicas, pero sobresale una muy simple, el agua.
Aproximadamente las tres cuartas partes de nuestro peso corporal son agua. También tenemos
sales y otras sustancias inorgánicas.
Vamos a nombrar y formular algunas sustancias simples e importantes en nuestra vida diaria:
Óxidos. Los óxidos son las combinaciones del oxígeno (con valencia 2) con otros elementos. En
la fórmula del óxido se escribe primero el símbolo del otro elemento y después el del oxígeno.
Hidruros. Son combinaciones del hidrógeno (valencia 1) con otros elementos.
Cloruros. Son combinaciones del cloro (valencia 1) con otros elementos.
Sulfuros. Son combinaciones del azufre (valencia 2) con otros elementos.
UD2. Teoría atómico-molecular de la materia
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Formula Nombres Propiedades
H2O Agua
Óxido de hidrógeno
Es esencial para la supervivencia de todas las formas
conocidas de vida. Sustancia muy abundante mezclada con
sales en los mares.
H2O2
Agua oxigenada
Peróxido de
hidrógeno
En disolución acuosa se emplea como desinfectante y para
blanquear fibras.
SO2
Dióxido de azufre
Óxido de azufre (IV)
Es liberado en muchos procesos de combustión de carbón, el
petróleo, el diésel o el gas natural causando la lluvia ácida.
CO2
Dióxido de carbono
Óxido de carbono
(IV)
Gas que se origina en todas las combustiones y en la
respiración de los seres vivos. Existe en la atmósfera. Forma
con el agua las bebidas carbónicas.
SiO2
Sílice
Dióxido de silicio
Óxido de silicio (IV)
Sólido muy duro. Se encuentra en la Naturaleza en forma de
cuarzo. Es un componente de la arena que se emplea para
fabricar vidrio.
CaO
Cal viva
Óxido de calcio (II) Sólido que disuelto en agua se utiliza para pintar las paredes.
Fe2O3
Trióxido de dihierro
Óxido de hierro (III)
Sólido que se presenta en la naturaleza en forma de oligisto o
hematites (minerales). de ahí se obtiene el hierro y el acero tan
importantes en nuestra sociedad.
NH3
Amoniaco
Trihidruro de
nitrógeno
Hidruro de
nitrógeno (III)
Gas picante que disuelto en agua se emplea para la limpieza
doméstica y para fabricar abonos.
CH4
Metano
Tetrahidruro de
carbono
Hidruro de carbono
(IV)
Es el componente principal del gas natural, importante
combustible. En las minas de carbón forma el "gas grisú" que
ocasiona frecuentes explosiones y derrumbes.
HCl
Ácido clorhídico
Cloruro de
hidrógeno
Gas de olor irritante que disuelto en agua forma el ácido más
utilizado en los laboratorios. De él derivan los cloruros
NaCl Cloruro de sodio
Sólido muy extendido en la naturaleza, es la sal común; de él
se obtiene los elementos sodio y cloro.
H2S
Ácido sulfhídrico
Sulfuro de
hidrógeno
Gas maloliente que se forma en las putrefacciones de
productos orgánicos (olor a huevos podridos). Da lugar a los
sulfuros.
HgS
Sulfuro de mercurio
(II)
Cinabrio
Es un mineral del que se extrae el mercurio. España
(Almadén) posee las minas de cinabrio más importantes del
mundo.
NaOH
Hidróxido de sodio
Sosa caústica
Sólido muy corrosivo y peligroso. Puede producir quemaduras
en la piel, ojos, etc. Tiene muchos usos industriales como
fabricar papel, jabones, colorantes, etc.
H2SO4 Ácido sulfúrico
Líquido muy importante en los laboratorios y en fabricación de
abonos, refinado del petróleo, explosivos, plásticos, etc.
Origina unas sales llamadas sulfatos.
UD2. Teoría atómico-molecular de la materia

19. 4.1. Cambios físicos y cambios químicos
4. Reacciones químicas
Una reacción química es todo proceso químico en el cual dos o más sustancias (llamadas
reactivos), por diversas causas, se transforman en otras sustancias llamadas productos. Tanto
los reactivos como los productos pueden ser elementos o compuestos. Las reacciones químicas
ocurren constantemente en la naturaleza, pero también podemos reproducirlas en nuestros
laboratorios. Por eso podemos estudiarlas para mejorar las condiciones del proceso y provocar la
aparición de nuevos productos.
Algunas veces es difícil delimitar cuando se está produciendo una reacción química, otras es muy
sencillo. Pero siempre debemos tener en cuenta algunos hechos que acompañan a las reacciones
químicas. A lo largo de la reacción pueden aparecer sustancias nuevas, sólidas, líquidas o
gaseosas de diferente color a las iniciales o cambios de temperatura en el recipiente, se calienta
apreciablemente o se enfría. Se conocen millones de reacciones químicas; unas son interesantes
para los procesos industriales, otras son indispensables para los seres vivos.
Pero ¿qué ocurre realmente en una reacción química? Podemos observar la reacción a nivel
macroscópico, en el mundo de lo visible. Pero para explicar lo que pasa a nivel microscópico, en el
mundo molecular, deberemos ayudarnos del modelo atómico-molecular de la materia.
Un ejemplo de reacción química es la que se produce al introducir una placa de Cobre (Cu) en
una disolución de Nitrato de plata (disolución incolora). Los productos de la reacción son Plata
(Ag) que se deposita sobre la placa y Nitrato de cobre que se aprecia por el cambio de color de
la disolución (pasa de incolora a azul). Animación de la reacción:
Plata (sólido) + Nitrato deNitrato de plata (disolución acuosa) + Cobre (sólido)
cobre (disolución acuosa)
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UD2. Teoría atómico-molecular de la materia

20. Disolución de sal en agua Cambios de estado del agua Junta dilatación carretera
(Banco de imágenes del ISFTIC)
Cambios químicos son aquellos en los que las sustancias iniciales desaparecen y se transforman
en otras distintas que tienen propiedades diferentes. Los cambios químicos también reciben el
nombre de reacciones químicas y las fórmulas de las sustancias iniciales son distintas de las finales.
Son ejemplos de cambios químicos:
Las combustiones. Quemar carbón, madera o petróleo para producir energía. También se
produce cenizas y humo.
Las oxidaciones. Un puente de hierro que se va oxidando poco a poco en un ambiente
húmedo.
La respiración en los seres vivos.
La fotosíntesis en la que las plantas verdes producen nutrientes y oxígeno.
Combustión de la madera Oxidación puente de hierro Fotosíntesis de las plantas
(Banco de imágenes del ISFTIC)
UD2. Teoría atómico-molecular de la materia
La materia está continuamente sometida a cambios. Si doblamos o arrugamos un papel o si lo
quemamos. Si hervimos agua líquida pasando a vapor de agua. Si rompemos una barra de hierro o
la dilatamos al aplicarle calor. Si echamos azúcar en agua para formar una disolución o en ácido
sulfúrico. Pero en unos cambios las sustancias mantienen sus propiedades y en otros no.
Cambios físicos son aquellos en los que las sustancias mantienen su naturaleza y sus propiedades.
Las sustancias no cambian siguen siendo las mismas antes y después del cambio y, por lo tanto, la
fórmula química de la sustancia es la misma. De los procesos vistos hasta ahora son ejemplos de
cambios físicos:
Las disoluciones. Echar azúcar en agua y agitar hasta que desaparece.
Los cambios de estado. Paso de agua líquida a vapor de agua. En los dos casos la fórmula
que simboliza tanto el líquido como el gas será H2O.
Las dilataciones. Los metales que se dilatan, aumentan de volumen, al recibir calor.
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21. Antoine Lavoisier
4.3. Ley de conservación de la masa
En toda reacción química los reactivos son diferentes de los productos obtenidos, pero lo que no
varía es el número de átomos presentes de cada uno de los elementos: se trata de una mera
reordenación de los mismos.
Como ya sabes, en toda reacción química se forman unos productos a partir de unos reactivos.
¿Pero qué ocurre con las masas de estas sustancias? La masa de los reactivos es la suma de
la masa de los átomos que forman sus moléculas, y dado que los productos estarán formados
por los mismos átomos aunque organizados en moléculas distintas, deberán tener exactamente la
misma masa. La masa total antes y después de que se produzca es la misma.
Esto fue planteado por el químico francés Antoine Lavoisier
a finales del s. XVIII como "En cualquier sistema
químicamente cerrado la masa de los productos es
exactamente igual a la masa de los reactivos" y se conoce
como ley de la conservación de la masa.
Algunos consideran las aportaciones de Lavoisier como el
inicio de la Química moderna.
Ley de conservación de la masa (Ley de Lavoisier): En
toda reacción química la masa permanece constante. La
masa de los reactivos que se consumen es igual a la
masa de los productos que se producen.
Observa en los siguientes diagramas de partículas los reactivos y los productos de la reacción:
Hidrógeno (gaseoso) + Cloro (gaseoso) Ácido clorhídrico (gaseoso)
Vemos como a partir de cinco moléculas (10 átomos) de hidrógeno y 5 moléculas (10 átomos) de
cloro se obtienen 10 moléculas (20 átomos). Para conseguirlo, se ha romper la unión entre los dos
átomos de hidrógeno en cada molécula y también la unión entre los dos átomos de cloro,
uniéndose posteriormente uno de cloro con uno de hidrógeno para formar la molécula de ácido
clorhídrico.
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UD2. Teoría atómico-molecular de la materia