Sistema Internacional de Medidas

2. Antecedentes. El Sistema
   Métrico Decimal
3. Unidades SI
   derivadas
4. Unidades SI
   derivadas con nombres y símbolos
   especiales
5. Escritura de los
   símbolos
6. Tabla Periódica y Enlace
   químico – Clasificación de los
   elementos
7. Tabla periódica
   moderna
8. Propiedades
   periódicas y no periódicas de los elementos
   químicos
9. Radio
   atómico
10. Afinidad
    electrónica
11. Enlaces
    químicos
12. Elementos
    electropositivos y electronegativos
13. Electrones de
    valencia
14. Tipos de
    enlace
15. Distintas
    mezclas
16. Las
    sustancias y su clasificación
17. Gases
18. Ley de los
    gases Ideales
19. Teoría
    Cinética de los Gases
20. Densidad
    de un gas
21. Hipótesis
    de Avogadro
22. Ley de
    los Gases Generalizada
23. Los
    gases nobles
24. 
    Ácidos, bases y sales
25. 
    Ácidos y bases según
    Arrhenius
26. Concepto
    de mezcla y compuesto químico
27. Compuestos
    Químicos
28. 
    Mezclas groseras. Introducción
    Teórica
29. Conclusión
30. Bibliografía

Introducción

La observación de un fenómeno es en
general, incompleta a menos que dé lugar a una información cuantitativa. Para obtener
dicha información, se requiere la medición de una propiedad
física.
Así, la medición constituye una buena parte de la
rutina diaria del físico experimental.

La medición es la técnica por medio de la
cual asignamos un número a una propiedad física,
como resultado de una comparación de dicha propiedad con
otra similar tomada como patrón, la cual se ha adoptado
como unidad.

Supongamos una habitación cuyo suelo está
cubierto de baldosas, tal como se ve en la figura, tomando una
baldosa como unidad, y contando el número de baldosas
medimos la superficie de la habitación,  30
baldosas.  En la figura inferior, la medida de la misma
superficie da una cantidad diferente 15 baldosas.

La medida de una misma magnitud física (una
superficie) da lugar a dos cantidades distintas debido a que se
han empleado distintas unidades de medida.

Este ejemplo, nos pone de manifiesto la necesidad de
establecer una única unidad de medida para una magnitud
dada, de modo que la información sea comprendida por todas
las personas.

Antecedentes. El Sistema
Métrico Decimal

Este sistema de medidas se estableció en Francia con el
fin de solventar los dos grandes inconvenientes que presentaban
las antiguas medidas:

2. Unidades con el mismo nombre variaban de una
   provincia a otra
3. Las subdivisiones de las diferentes medidas no eran
   decimales, lo cual representaba grandes complicaciones para
   el cálculo.

Se trataba de crear un sistema simple y único de
medidas que pudiese reproducirse con exactitud en cualquier
momento y en cualquier lugar, con medios
disponibles para cualquier persona.

En 1795 se instituyó en Francia el Sistema
Métrico Decimal. En España fue
declarado obligatorio en 1849.

El Sistema Métrico se basa en la unidad "el
metro" con múltiplos y submúltiplos decimales. Del
metro se deriva el metro cuadrado, el metro cúbico, y el
kilogramo que era la masa de un decímetro cúbico de
agua.

En aquella época la astronomía y la geodesia eran ciencias que
habían adquirido un notable desarrollo. Se
habían realizado mediciones de la longitud del arco del
meridiano terrestre en varios lugares de la Tierra.
Finalmente, la definición de metro fue elegida como la
diezmillonésima parte de la longitud de un cuarto del
meridiano terrestre. Sabiendo que el radio de la
Tierra es
6.37·106 m

2π·6.37·106/(4·10·106)=1.0006
m

Como la longitud del meridiano no era práctica
para el uso diario. Se fabricó una barra de platino, que
representaba la nueva unidad de medida, y se puso bajo la
custodia de los Archives de France, junto a la unidad
representativa del kilogramo, también fabricado en
platino. Copias de del metro y del kilogramo se distribuyeron por
muchos países que adoptaron el Sistema
Métrico.

La definición de metro en términos de una
pieza única de metal no era satisfactoria, ya que su
estabilidad no podía garantizase a lo largo de los
años, por mucho cuidado que se tuviese en su
conservación.

A finales del siglo XIX se produjo un notable avance en
la identificación de las líneas espectrales de los
átomos. A. A. Michelson utilizó su famoso
interferómetro para comparar la longitud de onda de la
línea roja del cadmio con el metro. Esta línea se
usó para definir la unidad denominada angstrom.

En 1960, la XI Conférence Générale
des Poids et Mesures abolió la antigua definición
de metro y la reemplazó por la siguiente:

El metro es la longitud igual a 1 650 763.73
longitudes de onda en el vacío de la radiación
correspondiente a la transición entre los niveles
2p10 y 2d5 del átomo de
kriptón 86.

Este largo número se eligió de modo que el
nuevo metro tuviese la misma longitud que el antiguo.La velocidad de
la luz en el
vacío c es una constante muy importante en
física, y que se ha medido desde hace mucho tiempo de
forma directa, por distintos procedimientos.
Midiendo la frecuencia f y la longitud de onda
λ de alguna radiación de
alta frecuencia y utilizando la relación
c=λ·f  se determina
la velocidad de la luz c de forma indirecta con mucha
exactitud.

El valor obtenido
en 1972, midiendo la frecuencia y la longitud de onda de una
radiación infrarroja, fue c=299 792 458 m/s con un
error de ±1.2 m/s, es decir, cuatro partes en
109.

La XVII Conférence Générale des
Poids et Mesures del 20 de Octubre de 1983, abolió la
antigua definición de metro y promulgó la
nueva:

El metro es la longitud de trayecto
recorrido en el vacío por la luz durante un tiempo de
1/299 792 458 de segundo.

La nueva definición de metro en vez de estar
basada en un único objeto (la barra de platino) o en una
única fuente de luz, está abierta a cualquier otra
radiación cuya frecuencia sea conocida con suficiente
exactitud.

La velocidad de la luz queda convencionalmente fijada y
exactamente igual a 299 792 458 m/s debida a la definición
convencional del término m (el metro) en su
expresión.

Otra cuestión que suscita la nueva
definición de metro, es la siguiente: ¿no
sería más lógico definir 1/299 792 458 veces
la velocidad de la luz como unidad básica de la velocidad
y considerar el metro como unidad derivada?. Sin embargo, la
elección de las magnitudes básicas es una
cuestión de conveniencia y de simplicidad en la
definición de las magnitudes derivadas.

 Unidades básicas.

Unidades derivadas sin
dimensión.

Unidades SI derivadas

Las unidades SI derivadas se definen de forma que sean
coherentes con las unidades básicas y suplementarias, es
decir, se definen por expresiones algebraicas bajo la forma de
productos de
potencias de las unidades SI básicas y/o suplementarias
con un factor numérico igual 1.

Varias de estas unidades SI derivadas se expresan
simplemente a partir de las unidades SI básicas y
suplementarias. Otras han recibido un nombre especial y un
símbolo particular.

Si una unidad SI derivada puede expresarse de varias
formas equivalentes utilizando, bien nombres de unidades
básicas y suplementarias, o bien nombres especiales de
otras unidades SI derivadas, se admite el empleo
preferencial de ciertas combinaciones o de ciertos nombres
especiales, con el fin de facilitar la distinción entre
magnitudes que tengan las mismas dimensiones. Por ejemplo, el
hertz se emplea para la frecuencia, con preferencia al segundo a
la potencia menos
uno, y para el momento de fuerza, se prefiere el newton metro al
joule.

Unidades SI derivadas expresadas a partir de unidades
básicas y suplementarias.

Unidades SI derivadas con nombres y
símbolos especiales.

Unidades SI derivadas expresadas a partir de las que
tienen nombres especiales

Nombres y símbolos especiales de
múltiplos y submúltiplos decimales de unidades SI
autorizados

Unidades definidas a partir de las unidades SI, pero
que no son múltiplos o submúltiplos decimales de
dichas unidades.

 Unidades en uso con el Sistema Internacional
cuyo valor en unidades SI se ha obtenido
experimentalmente.

Múltiplos y submúltiplos
decimales

Escritura de los símbolos

Los símbolos de las Unidades SI, con raras
excepciones como el caso del ohm (Ω), se
expresan en caracteres romanos, en general, con
minϊsculas; sin embargo, si dichos
símbolos corresponden a unidades derivadas de nombres
propios, su letra inicial es mayúscula. Ejemplo, A de
ampere, J de joule.

Los símbolos no van seguidos de punto, ni toman
la s para el plural. Por ejemplo, se escribe 5 kg, no 5
kgs

Cuando el símbolo de un múltiplo o de un
submúltiplo de una unidad lleva exponente, ésta
afecta no solamente a la parte del símbolo que designa la
unidad, sino al conjunto del símbolo. Por ejemplo,
km2 significa (km)2, área de un
cuadrado que tiene un km de lado, o sea 106 metros
cuadrados y nunca k(m2), lo que correspondería
a 1000 metros cuadrados.

El símbolo de la unidad sigue al símbolo
del prefijo, sin espacio. Por ejemplo, cm, mm, etc.

El producto de
los símbolos de de dos o más unidades se indica con
preferencia por medio de un punto, como símbolo de
multiplicación. Por ejemplo, newton-metro se puede
escribir N·m Nm, nunca mN, que significa
milinewton.

Cuando una unidad derivada sea el cociente de otras dos,
se puede utilizar la barra oblicua (/), la barra horizontal o
bien potencias negativas, para evitar el denominador.

No se debe introducir en una misma línea
más de una barra oblicua, a menos que se añadan
paréntesis, a fin de evitar toda ambigüedad. En los
casos complejos pueden utilizarse paréntesis o potencias
negativas.

m/s2 o bien m·s-2 pero no
m/s/s. (Pa·s)/(kg/m3)  pero no
Pa·s/kg/m3

Los nombres de las unidades debidos a nombres propios de
científicos eminentes deben de escribirse con
idéntica ortografía que el nombre de éstos,
pero con minúscula inicial. No obstante, serán
igualmente aceptables sus denominaciones castellanizadas de uso
habitual, siempre que estén reconocidas por la Real
Academia de la Lengua. Por
ejemplo, amperio, voltio, faradio, culombio, julio, ohmio,
voltio, watio, weberio.

Los nombres de las unidades toman una s en el plural
(ejemplo 10 newtons) excepto las que terminan en s, x ó
z.

En los números, la coma se utiliza solamente para
separar la parte entera de la decimal. Para facilitar la lectura,
los números pueden estar divididos en grupos de tres
cifras (a partir de la coma, si hay alguna) estos grupos no se
separan por puntos ni comas. Las separación en grupos no
se utiliza para los números de cuatro cifras que designan
un año.

Tabla
Periódica y Enlace
químico – Clasificación de los elementos
(Tabla Periódica)

Antecedentes

El descubrimiento de un gran número de elementos
y el estudio de sus propiedades puso de manifiesto entre algunos
de ellos ciertas semejanzas. Esto indujo a los químicos a
buscar una clasificación de los elementos no solo con
objeto de facilitar su conocimiento y
su descripción, sino, más importante,
para las investigaciones
que conducen a nuevos avances en el
conocimiento de la materia. 

1. Primera tentativa de
   clasificación: Triadas de Döbereiner.
   Entre 1817 y 1829, J. W. Döbereiner, profesor
   de Química de la Universidad de Jena, expuso su ley de las
   triadas, agrupando elementos con propiedades
   semejantes.
2. Segunda tentativa de
   clasificación: Ley de las
   octavas de Newlands. En 1864, el
   químico inglés J. A. R. Newlands observó
   que dispuestos los elementos en orden crecientes a sus pesos
   atómicos, después de cada siete elementos, en
   el octavo se repetían las propiedades del primero y
   por analogía con la escala
   musical enunciaba su ley de las octavas.
3. Tercera tentativa de
   clasificación: Sistema
   periódico de Mendelejeff. Fue el
   químico ruso Dimitri I. Mendelejeff el que
   estableció la tabla
   periódica de los elementos comprendiendo el
   alcance de la ley periódica.

Tabla Periódica

Los primeros trabajos de Mendelejeff datan de 1860 y sus
conclusiones fueron leídas 1869 en la sociedad
Química Rusa. El mismo resumió su trabajo en los
siguientes postulados:

2. Si se ordenan los elementos según sus pesos
   atómicos, muestran una evidente
   periodicidad.
3. Los elementos semejantes en sus propiedades
   químicas poseen pesos atómicos semejantes (K,
   Rb, Cs).
4. La colocación de los elementos en orden a
   sus pesos atómicos corresponde a su
   valencia.
5. Los elementos más difundidos en la Naturaleza
   son los de peso atómico pequeño. Estos
   elementos poseen propiedades bien definidas. Son elementos
   típicos.
6. El valor del peso atómico caracteriza un
   elemento y permite predecir sus propiedades.
7. Se puede esperar el descubrimiento de elementos
   aún desconocidos.
8. En determinados elementos puede corregirse el peso
   atómico si se conoce el de los elementos
   adyacentes.

He aquí una síntesis
clara y muy completa no solo de la construcción de la tabla, sino
también de su importancia química.

La tabla periódica moderna consta de siete
períodos y ocho grupos.

Períodos: Cada franja
horizontal.

Grupo Cada franja vertical.

Familia:
Grupo de
elementos que tienen propiedades semejantes.

 Ventajas
del sistema de Mendelejeff

 Corrigió los pesos atómicos y las
valencias de algunos elementos por no tener sitio en su tabla de
la forma en que eran considerado hasta entonces.

2. Señaló las propiedades de algunos
   elementos desconocidos, entre ellos, tres a los que
   llamó eka-boro, eka-aluminio,
   y eka-silicio.
3. En 1894 Ramsy descubrió un gas el que
   denominó argón. Es monoatómico, no
   presenta reacciones químicas y carecía de un
   lugar en la tabla. Inmediatamente supuso que debían
   existir otros gases de
   propiedades similares y que todos juntos formarían un
   grupo. En efecto, poco después se descubrieron los
   otros gases nobles y se les asignó el grupo
   cero.
4. Todos los huecos que dejó en blanco se
   fueron llenando al descubrirse los elementos
   correspondientes. Estos presentaban propiedades similares a
   las asignadas por Mendelejeff.

Defectos de
la tabla de Mendelejeff 

2. No tiene un lugar fijo para el hidrógeno.
3. Destaca una sola valencia.
4. El conjunto de elementos con el nombre de tierras
   raras o escasas (lantánidos) no tiene ubicación
   en la tabla o es necesario ponerlos todos juntos en un mismo
   lugar, como si fueran un solo elemento, lo cual no es
   cierto.
5. No había explicación posible al hecho
   de que unos períodos contarán de 8 elementos:
   otros de 18, otros de 32, etc.
6. La distribución de los elementos no
   está siempre en orden creciente de sus pesos
   atómicos.

Tabla periódica moderna

En el presente siglo se descubrió que las
propiedades de los elementos no son función
periódica de los pesos atómicos, sino que
varían periódicamente con sus números
atómicos o carga nuclear. He aquí la verdadera Ley
periódica moderna por la cual se rige el nuevo sistema:
"Las propiedades de los elementos son función
periódica de sus números
atómicos"

Modernamente, el sistema periódico se representa
alargándolo en sentido horizontal lo suficiente para que
los períodos de 18 elementos formen una sola serie. Con
ello desaparecen las perturbaciones producidas por los grupos
secundarios. El sistema periódico largo es el más
aceptado; la clasificación de Werner, permite apreciar con
más facilidad la periodicidad de las propiedades de los
elementos.

Propiedades periódicas
y no periódicas de los elementos
químicos

Son propiedades periódicas de los elementos
químicos las que desprenden de los electrones de cadena de
valencia o electrones del piso más exterior así
como la mayor parte de las propiedades físicas y
químicas.

Radio atómico

Es la distancia de los electrones más externos al
núcleo. Esta distancia se mide en Angström
(A=10-8), dentro de un grupo Sistema periódico,
a medida que aumenta el número atómico de los
miembros de una familia aumenta
la densidad, ya que
la masa atómica crece mas que el volumen
atómico, el color F (gas
amarillo verdoso), Cl (gas verde), Br (líquido rojo), I
sólido (negro púrpura), el lumen y el radio
atómico, el carácter metálico, el radio
iónico, aunque el radio iónico de los elementos
metálicos es menor que su radio atómico.

Afinidad
electrónica

La electroafinidad, energía desprendida por un
ion gaseoso que recibe un electrón y pasa a átomos
gaseosos, es igual el valor al potencial de ionización y
disminuye al aumentar el número atómico de los
miembros de una familia. La electronegatividad es la tendencia de
un átomo a captar electrones. En una familia disminuye con
el número atómico y en un período aumenta
con el número atómico.

Enlaces
químicos

Iones

Los átomos están constituidos por el
núcleo y la corteza y que el número de cargas
positivas del primero es igual al número de electrones de
la corteza; de ahí su electronegatividad. Si la corteza
electrónica de un átomo neutro
pierde o gana electrones se forman los llamados iones.

Los iones son átomos o grupos atómicos que
tienen un número de electrones excesivo o deficiente para
compensar la carga positiva del núcleo.

En el primer caso los iones tienen carga negativa y
reciben el nombre de aniones, y en el segundo están
cargados positivamente y se llaman cationes.

Elementos
electropositivos y electronegativos

Se llaman elementos electropositivos aquellos que tienen
tendencia a perder electrones transformándose en cationes;
a ese grupo pertenecen los metales.

Elementos electronegativos son los que toman con
facilidad electrones transformándose en aniones; a este
grupo pertenecen los metaloides.

Los elementos más electropositivos están
situados en la parte izquierda del sistema periódico; son
los llamados elementos alcalinos. A medida que se avanza en cada
período hacia la derecha va disminuyendo el
carácter electropositivo, llegándose, finalmente, a
los alógenos de fuerte carácter
electronegativo.

Electrones de
valencia

La unión entre los átomos se realiza
mediante los electrones de la última capa exterior, que
reciben el nombre de electrones de valencia.

La unión consiste en que uno o más
electrones de valencia de algunos de los átomos se
introduce en la esfera electrónica del otro.

Los gases nobles, poseen ocho electrones en su
última capa, salvo el helio que tiene dos. Esta
configuración electrónica les comunica inactividad
química y una gran estabilidad.

Todos los átomos tienen tendencia a transformar
su sistema electrónico y adquirir el que poseen los gases
nobles, porque ésta es la estructura
más estable.

Valencia
electroquímica

Se llama valencia electroquímica al número de
electrones que ha perdido o ganado un átomo para
transformarse en ion. Si dicho número de electrones
perdidos o ganados es 1, 2, 3, etc. Se dice que el ion es
monovalente, bivalente, trivalente, etc.

Tipos de enlace

En la unión o enlace de los átomos pueden
presentarse los siguientes casos:

1. Enlace iónico, si hay atracción
   electrostática.
2. Enlace covalente, si comparten los
   electrones.
3. Enlace covalente coordinado, cuando el par de
   electrones es aportado solamente por uno de
   ellos.
4. Enlace metálico, so los electrones de
   valencia pertenece en común a todos los
   átomos.