SEMANA 4

DIAGRAMA DE FASES

En termodinámica y ciencia de materiales se denomina diagrama de fase o diagrama de estado de la materia, a la representación entre diferentes estados de la materia, en función de variables elegidas para facilitar el estudio del mismo. Cuando en una de estas representaciones todas las fases corresponden a estados de agregación diferentes se suele denominar diagrama de cambio de estado.

Los diagramas de equilibrio pueden tener diferentes concentraciones de materiales que forma una aleación a distintas temperaturas. Dichas temperaturas van desde la temperatura por encima de la cual un material está en fase líquida hasta la temperatura ambiente y en que generalmente los materiales están en estado sólido.

SUSTANCIAS PURAS

La materia está formada por átomos y moléculas. Los átomos son los más simples y los diferentes tipos de átomos están clasificados en la tabla periódica de los elementos. No olvidemos que un elemento es una sustancia que está formada toda por átomos iguales. El Hierro (símbolo Fe) está formado por átomos de hierro. Los átomos también se pueden agrupar formando lo que llamamos moléculas. Una molécula es la unión de varios átomos. Una molécula de agua pura H₂O está formada por dos átomos de Hidrógeno (H) con uno de oxígeno (O).

Bien, dicho esto si queremos clasificar los diferentes tipos de materia lo haremos en función de como está formada. Según esté formada la materia tenemos dos grandes grupos, uno llamado Sustancias Puras y otro llamado Mezclas.


Sustancias Puras : Tipo de materia que está formada por átomos o moléculas todas iguales. A su vez estas se clasifican en sustancias puras simples y compuestos químicos. Para definir estos dos tipos de sustancias puras hay dos formas. Empecemos por la primera.

Sustancias Puras Simples: están formadas por átomos todos iguales o moléculas con átomos iguales. Ojo hay elementos como el oxígeno que si lo miramos por un microscopio está formado todo por átomos de oxígeno iguales, pero agrupados de dos en dos, es decir agrupado en moléculas de O2, pero como los átomos que forman estas moléculas son iguales (oxigeno-oxigeno) se considera sustancia pura simple. Si tenemos un trozo de hierro puro y lo miramos por el microscopio veremos que está formado solo por átomos de Hierro, por lo tanto también es una sustancia pura simple. Las sustancias puras simples también se pueden llamar elementos, ya que las conocidas forman la llamada tabla periódica de los elementos.


Compuestos Químicos : Formados por moléculas todas iguales. En este caso los átomos que forman las moléculas tienen que ser diferentes. Por ejemplo el agua, cuya fórmula es H₂O, moléculas todas iguales, y cada molécula estará formada por dos átomos de hidrógeno (H) y uno de oxígeno (O).

   Ahora vamos con la segunda forma de definirlas. Como el comportamiento químico de estos dos tipos de sustancias puras también es diferente podríamos definir los dos tipos de sustancias puras en función de su comportamiento químico.


Sustancias Puras Simples o elementos:  son aquellas sustancias puras que no se pueden descomponer en otras más simples.


Compuestos químicos : son aquellas sustancias puras que pueden descomponerse en otras más simples por métodos químicos (mediante reacciones). 


Veamos un ejemplo. El agua pura se puede descomponer mediante una reacción química en hidrógeno por un lado y oxígeno por otro. Pero el hidrógeno o el oxígeno no podríamos descomponerlos de ninguna forma en otra sustancia más simple. Por eso el agua pura sería un compuesto químico y el oxígeno y el hidrógeno son sustancias puras simples o elementos químicos.


SOLUCIONES QUÍMICAS

Las soluciones químicas pueden tener cualquier estado físico. Las más comunes son las líquidas, en donde el soluto es un sólido agregado al solvente líquido. Generalmente agua en la mayoría de los ejemplos. También hay soluciones gaseosas, o de gases en líquidos, como el oxígeno en agua. Las aleaciones son un ejemplo de soluciones de sólidos en sólidos.

La capacidad que tiene un soluto de disolverse en un solvente depende mucho de la temperatura y de las propiedades químicas de ambos. Por ejemplo, los solventes polares como el agua y el alcohol, están preparados para disolver a solutos iónicos como la mayoría de los compuestos inorgánicos, sales, óxidos, hidróxidos. Pero no disolverán a sustancias como el aceite. Pero este si podrá disolverse en otros solventes como los solventes orgánicos no polares.

SOLUTO - DISOLVENTE

Las Soluciones son sistemas homogéneos (iguales propiedades físicas y químicas en toda su masa), que están constituidas básicamente por dos componentes llamados Solvente y Soluto.Solvente básicamente es la cantidad mayoritaria de la solución, es aquello que contiene al soluto. Por ejemplo si pensamos en agua salada, el agua es el solvente y la sal representa el soluto.También algunos lo dicen como Soluto y Disolvente y a la Solución le dicen Disolución. En muchos casos podemos encontrar que un solvente contiene dos o más solutos, por ejemplo agua con sal y azúcar. Este concepto también es extensible a gases y sólidos.

Todos estamos en contacto diario con las soluciones químicas (jugos, refrescos, café, rio, mar, etc.). Y las plantas también, cuando sus raíces contactan la solución del suelo.

Cuando se introduce un poquito de azúcar dentro de un vaso lleno de agua, se observa que la azúcar desaparece sin dejar rastro de su presencia en el agua. Lo primero que se piensa es que hubo una combinación química, es decir, que las dos sustancias reaccionaron químicamente, lo que significa que hubo un reacomodo entre sus átomos. Sin embargo, simplemente sucedió que ambas sustancias se combinaron físicamente y formaron una mezcla homogénea o solución.

A la unión de dos o más sustancias se le conoce como combinación; estas combinaciones pue- den ser de dos tipos: combinaciones físicas y combinaciones químicas. Las combinaciones quími cas se conocen como enlaces químicos; estas combinaciones consisten en la unión de dos o más sustancias, cuyos átomos o moléculas se unen entre sí mediante fuerzas llamadas enlaces quími cos, y sólo mediante procedimientos químicos es posible separar tales sustancias combinadas; por ejemplo, al combinar agua (H2O) con cal viva (CaO), entonces se forma el Hidróxido de Cal cio. Aquí hubo una combinación química, puesto que los átomos del agua y la cal se reacomoda- ron originando así el Hidróxido de Calcio.

Las combinaciones físicas se conocen como mezclas, las que son de dos tipos: heterogéneas y homogéneas. En las mezclas heterogéneas, las sustancias que se mezclan no se distribuyen uni- formemente, por lo que se pueden distinguir ambas sustancias mezcladas; en las mezclas homo géneas, las sustancias mezcladas si se distribuyen uniformemente, y toda la mezcla se observa como si fuese una sola sustancia, es decir, las sustancias no se pueden distinguir una de la otra, pues han formado una sola fase(homogénea). Un ejemplo lo constituyen los perfumes, que con- tienen agua, alcohol y esencia, y sin embargo ninguna de las tres sustancias puede distinguirse;

a este tipo de mezclas se les denomina disoluciones* o simplemente soluciones.

Un ejemplo claro de solución es el agua salada, que contiene agua y sal. Tales sustancias se encuentran mezcladas o revueltas homogéneamente, de tal forma que no se puede distinguir u- na de la otra, y sin embargo no existe algún enlace químico entre ambas; simplemente el agua di solvió a la sal de mesa, por lo cual se dice que las mezclas son combinaciones que pueden frac -cionarse o separarse en sus distintos componentes por métodos físicos.

Concepto de solución

Una solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. Estas sustancias pueden ser sólidas, líquidas y gaseosas.

Las soluciones, también llamadas disoluciones, son uniones físicas entre dos o más sustancias que originan una mezcla de tipo homogénea, la que presenta uniformidad en todas sus partes.

Importancia de las soluciones

- La materia se presenta con mayor frecuencia en la naturaleza en forma de soluciones, dentro de las cuales se llevan a cabo la gran mayoría de losprocesos químicos.

- Muchas de estas mezclas son soluciones y todas ellas rodean a los seres vivos (agua de mar, de río, suelo, aire, sustancias comerciales, etc.), por lo que nuestra existencia depende de las mismas, en menor o mayor grado. Además, en el interior de una persona existen soluciones tales como la saliva,sangre, orina, ácidos y bases diluidos, etc.

- La industria genera infinidad de soluciones en forma de drogas, medicinas, desinfectantes, bebidas gaseosas, cosméticos, etc.

Partes de una solución (componentes)

Hay dos aspectos importantes en el tema de las soluciones: el de las partes o sustancias que las forman y el de la cantidad de cada una de estas partes, principalmente el soluto. Veremos el primer aspecto.

Toda solución está formada por dos partes: el soluto y el solvente. El soluto es la sustancia que se disuelve y que está en menor cantidad en una solución; el solvente es la sustancia que se encuentra en mayor cantidad y es la que di - suelve al soluto. La solución resulta de mezclar el soluto con el solvente, y estas sustancias mezcladas tan solo experimentan un cambio físico, específica -mente el solvente (aspecto, puntos de fusión, ebullición y congelación, etc.).

En ocasiones, existe un solvente y varios solutos, y a veces varios solventes y solutos; las partículas del soluto son moléculas o iones y se encuentran dispersas y atrapadas por las moléculas del solvente, que son más abundantes y de mayor tamaño molecular.

Con respecto al solvente, se reconoce al agua como el solvente universal o más popular; cuando el agua actúa como solvente en las soluciones, entonces estas se denominan "soluciones acuosas".Sin embargo, no todas las sustancias se disuelven en el agua, sino que lo hacen en otros tipos de solventes (alcohol, etc.), por lo que las soluciones pueden ser acuosas (cuando el agua es el solven te) y no-acuosas (cuando el solvente es otra sustancia).

Estados de las soluciones

Se sabe que toda la materia del mundo se presenta fundamentalmente en 3 estados físicos o de agregación, y en igual modo se presentan las soluciones en la naturaleza, así:

a. Soluciones sólidas. Todas las aleaciones, como el latón (cobre con zinc), bronce (cobre con es

taño), acero (carbono con hierro), etc.

b. Soluciones líquidas. Como

- Sólido en líquido: sal disuelta en agua; azúcar disuelta en agua, etc.

- Líquido en líquido: alcohol disuelto en agua, etc.

- Gas en líquido: oxígeno en agua, el gas carbónico en los refrescos, etc.

c. Soluciones gaseosas. Como el aire, que es una solución formada por varios gases (solutos), ta

les como el dióxido de carbono, oxígeno y argón, los cuales están disueltos en otro gas llama –

do nitrógeno (solvente). Otros ejemplos son la niebla y el humo.

Así, las soluciones pueden ser sólidas, liquidas y gaseosas, y estar formadas por gases (soluto) en gases (solvente), gases en líquidos, sólidos en líquidos, líquidos en líquidos y sólidos en só- lidos. Esto es que, el soluto puede ser un gas, un líquido o un sólido, e igual el solvente.

SOLUBILIDAD

Cantidad de un material que se disolverá completamente en un segundo material, sin            crear una segunda fase.

Se pueden presentar dos tipos de solubilidad:

•Solubilidad Ilimitada: Condición que se presenta cuando la cantidad de un material              que se disolverá en otro es ilimitada, sin crear una segunda fase.

•Solubilidad Limitada: Condición referente a que sólo se puede disolver una cantidad            máxima de un material soluto en un material solvente.

ELECTRONEGATIVIDAD

La electronegatividad es una medida de la capacidad de un átomo (o de manera menos frecuente de un grupo funcional) para atraer a los electrones, cuando forma un enlace químico en una molécula.¹ También debemos considerar la distribución de densidad electrónica alrededor de un átomo determinado frente a otros distintos, tanto en una especie molecular como en sistemas o especies no moleculares. El flúor es el elemento con más electronegatividad, el Francio es el elemento con menos electronegatividad.

La electronegatividad de un átomo determinado está afectada fundamentalmente por dos magnitudes: su masa atómica y la distancia promedio de los electrones de valenciacon respecto al núcleo atómico. Esta propiedad se ha podido correlacionar con otras propiedades atómicas y moleculares. Fue Linus Pauling el investigador que propuso esta magnitud por primera vez en el año 1932, como un desarrollo más de su teoría del enlace de valencia.² La electronegatividad no se puede medir experimentalmente de manera directa como, por ejemplo, la energía de ionización, pero se puede determinar de manera indirecta efectuando cálculos a partir de otras propiedades atómicas o moleculares.

Se han propuesto distintos métodos para su determinación y aunque hay pequeñas diferencias entre los resultados obtenidos todos los métodos muestran la misma tendencia periódica entre los elementos.

El procedimiento de cálculo más común es el inicialmente propuesto por Pauling. El resultado obtenido mediante este procedimiento es un número adimensional que se incluye dentro de la escala de Pauling. Esta escala varía entre 0,7 para el elemento menos electronegativo y 4,0 para el mayor.

Es interesante señalar que la electronegatividad no es estrictamente una propiedad atómica, pues se refiere a un átomo dentro de una molécula³ y, por tanto, puede variar ligeramente cuando varía el "entorno"⁴ de un mismo átomo en distintos enlaces de distintas moléculas. La propiedad equivalente de la electronegatividad para un átomo aislado sería la afinidad electrónica o electroafinidad.

Dos átomos con electronegatividades muy diferentes forman un enlace iónico. Pares de átomos con diferencias pequeñas de electronegatividad forman enlaces covalentes polares con la carga negativa en el átomo de mayor electronegatividad.

ALEACIÓN

Una aleación es una combinación de propiedades metálicas, que está compuesta de dos o más elementos metálicos.

Las aleaciones están constituidas por elementos metálicos como Fe (hierro), Al (aluminio), Cu (cobre), Pb (plomo), ejemplos concretos de una amplia gama de metales que se pueden alear. El elemento aleante puede ser no metálico, como: P (fósforo), C (carbono), Si (silicio), S (azufre), As (arsénico).

Mayoritariamente las aleaciones son consideradas mezclas, al no producirse enlaces estables entre los átomos de los elementosinvolucrados. Excepcionalmente, algunas aleaciones generan compuestos químicos.

                                                                                   

ESTRUCTURAS COVALENTES Y DIFRACCIÓN DE RAYOS X

ESTRUCTURAS COVALENTES

El carbono presenta alotropía, lo que significa que existe en la naturaleza en más de una forma física (formas alotrópicas). Las tres formas alotrópicas del carbono son el diamante, el grafito y el fullereno (C60). En las tres formas alotrópicas, los átomos de carbono están unidos mediante enlaces covalentes, pero en el diamante y en el grafito, en lugar de pequeñas moléculas simples, los enlaces covalentes alrededor de los átomos de carbono forman una única molécula gigante. Para romper estas estructuras deben romperse enlaces covalentes muy fuertes por lo que el diamante y el grafito presentan puntos de fusión muy elevados, del orden de 4000 ºC. En el diamante, cada átomo de carbono está unido a otros cuatro átomos formando una gigantesca estructura tetraédrica. Todos los enlaces C-C tienen la misma longitud, y la estructura no es plana, el diamante es una sustancia extremadamente dura. Todos los electrones externos de cada carbono se encuentran localizados formando los cuatro enlaces covalentes con los otros cuatro átomos de carbono, por lo que el diamante no conduce la electricidad al no presentar electrones deslocalizados. El silicio y la sílice (óxido de silicio) presentan la misma estructura.

DIFRACCIÓN DE RAYOS X

Rayos X

 Hace algo más de un siglo, en 1895 W. K. Röntgen, científico alemán, descubrió una radiación, desconocida hasta entonces y que denominó rayos X, capaz de penetrar en los cuerpos opacos. Las aplicaciones de los rayos X en el campo de la Medicina son de todos conocidas, radiografías, tomografías, etc., pero su uso también se ha extendido a otras áreas como la detección de microfracturas en metales o en el análisis de obras de arte.

difracción de Rayos X

La difracción es un fenómeno característico de las ondas, que consiste en la dispersión de las ondas cuando se interaccionan con un objeto ordenado. Ocurre en todo tipo de ondas, desde las sonoras, hasta las ondas electromagnéticas como la luz, y también los rayos X. Esta técnica permitió descubrir la estructura de la doble hélice del ADN en 1953 y actualmente se utiliza para determinar la estructura de las proteínas. Los rayos X tienen longitudes de onda similares a las distancias interatómicas en los materiales cristalinos, por lo que podemos utilizar la difracción de rayos X como método para explorar la naturaleza de la estructura molecular.

La Difracción de Rayos X por Monocristales es definitivamente el método más exacto y completo para determinar la identidad y estructura de compuestos nuevos o conocidos, y por lo tanto vital para la investigación en química, desde mineralogía hasta productos farmacéuticos, desde catalizadores hasta macromoléculas. El Laboratorio de Difracción de Rayos X fué establecido por el Instituto de Química en 1983 para proporcionar un servicio eficiente y profesional de la determinación de estructuras mediante difracción de rayos X por monocristal, está certificado (ISO 9001:2008) y es reconocido internacionalmente como un centro de excelencia que atrae colaboraciones de todo el mundo debido a su infraestructura y recursos humanos.

El Laboratorio de Difracción de Rayos X del Instituto de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México proporciona el servicio de determinación y análisis de estructuras por difracción de Rayos X por monocristal a usuarios internos y externos. La función principal no se limita a las determinaciones de estructuras, sino también proporciona instrucción en el campo de la cristalografía y entrenamiento a estudiantes graduados, así como a particulares interesados en el campo.

TRANSFORMACIONES ALOTRÓPICAS O POLIMORFICAS Y CRISTALES IONICOS

TRANSFORMACIONES ALOTRÓPICAS O POLIMORFICAS

Los materiales que pueden tener más de una estructura cristalina se llaman alotrópicos,polimorfos o polimórficos. El término alotropía suele reservarse para este comportamientoen 1os elementos puros, mientras que polimorfismo se usa para los compuestos. El lectorhabrá notado que en la tabla 3-2 hay algunos metales, como el hierro y el titanio, q ...uetienen más c una estructura cristalina. A bajas temperaturas, el hierro tiene la estructuraBCC, pero a mayores temperaturas se transforma en una estructura FCC. Estastransformaciones dan como resultado cambios en las propiedades de los materiales y son labase del tratamiento térmico de los aceros y de muchas otras aleaciones.Muchos materiales cerámicos, como la silice (Si02) y la zirconita (anhídrido de zirconia,dióxido de zirconio u óxido de zirconio, Zr02), también son polimórficos. Durante sucalentamiento o enfriamiento, la transformación puede acompañarse de un cambio devolumen; si no se controla en forma adecuada, este cambio de volumen hace que el materialcerámico, que es frágil, se agriete y fracture. Por ejemplo, para la zirconia (Zr02), la formaestable a temperatura ambiente de ~25 °C es la monoclínica. Al aumentar la temperatura,hay estructuras cristalinas más simétricas que se vuelven estables. A 1170 °C, la zirconiamonoclínica se transforma a una estructura tetragonal. La forma tetragonal es estable hasta2370 °C, punto en el cual se transforma en una forma cúbica. La forma cúbica quedaestable desde 2370 °C hasta la temperatura de fusión de 2680 °C.[7] La zirconia tambiénpuede tener una forma ortorrómbica, cuando se le aplican grandes presiones.Los componentes cerámicos hechos de zirconia pura suelen fracturarse al bajar sutemperatura, cuando la zirconia se transforma de tetragonal a monoclínica, debido a laexpansión volumétrica (el cambio de fase cúbica a tetragonal no causa mucho cambio envolumen)

 CRISTALES IONICOS 

Son los cristales constituidos por un conjunto de iones de signo contrario unidos por fuerzas de carácter mayoritariamente electrostático, y en los cuales todo el cristal podría ser considerado como una molécula porqué los iones estén enlazados con sus vecinos, y estos con los otros y así sucesivamente. Los iones tienden a empaquetarse de manera que se minimice le energía, y esto se cumple cuando: a) las cargas de los iones son neutralizadas por los vecinos inmediatos, es decir que los vecinos de los cationes son aniones y viceversa, y b) los empaquetados tienden a ser lo más compactos posible, sin que la distancia entre dos iones sea menor que la suma de los respectivos radios iónicos, de manera que si consideramos los iones esféricos, serian tangentes los unos a los otros. El cálculo de la energía necesaria para formar un cristal tridimensional es compleja, pero se puede ensayar una aproximación a partir de un modelo lineal que permitirá demostrar las dos afirmaciones anteriores. Supuesta una fila de cargas positivas y negativas como la que se muestra en la figura, colocadas alternativamente y separadas una distancia l entre ellas, se puede calcular la energía necesaria para formar esta distribución periódica. 

CAPITULO III, ORGANIZACIÓN ATÓMICA: NIVELES DE ORDENAMIENTO ATÓMICO Y CELDAS UNITARIAS

NIVELES DE ORDENAMIENTO ATÓMICO

NIVELES DE ENERGÍA Y ORBITALES

En un átomo los electrones ocuparán orbitales de forma que su energía sea la menor posible. Por ello se ordenan los orbitales en base a su nivel energético creciente.

La energía de los orbitales para átomos de varios electrones viene determinada por los números cuánticos n y l. En la figura de la derecha se muestran los orbitales de los 4 primeros niveles de energía (desde n = 1 hasta n = 4) y su orden de energía. Puede verse que la energía de los orbitales no coincide exactamente con el orden de los niveles. Por ejemplo, el subnivel 4s tiene una menor energía que el 3d.

Todos los orbitales de un mismo tipo que hay en un nivel tienen igual energía; por eso se colocan a la misma altura.

CELDAS UNITARIAS

Se define como celda unitaria, la porción más simple de la estructura cristalina que al repetirse mediante traslación reproduce todo el cristal. Todos los materiales cristalinos adoptan una distribución regular de átomos o iones en el espacio.

Se trata de un arreglo espacial de átomos que se repite en el espacio tridimensional definiendo la estructura del cristal. Se caracteriza por tres vectores que definen las tres direcciones independientes del sistema de coordenadas de la celda. Esto se traduce en seis parámetros de red, que son los módulos, ,  y , de los tres vectores, y los ángulos ,  y  que forman entre sí. Estos tres vectores forman una base del espacio tridimensional, de tal manera que las coordenadas de cada uno de los puntos de la red se pueden obtener a partir de ellos por combinación lineal con los coeficientes enteros.

La posición de un átomo dentro de la celda unidad se describe normalmente usando coordenadas fraccionarias. La simetría traslacional de una estructura cristalina se caracteriza mediante la red de Bravais, existen 14 redes de Bravais diferentes y todas las estructuras cristalinas minerales conocidas encajan en una de esas 14 disposiciones. Estas redes pueden ser:

• Tipo P: Se denomina primitiva y tiene puntos de red en los vértices de la celda.
• Tipo I: Red centrada en el interior. Esta presenta puntos de red en los vértices de la celda y en el centro de la celda.
• Tipo F: Red centrada en todas las caras. Presenta puntos de red en los centros de todas las caras, así como en los vértices.
• Tipo C: Red centrada en la base. Una red tipo C se refiere al caso en el que la simetría traslacional coloca puntos de red en los centros de las caras delimitados por las direcciones a y b así como en el origen.

NUMEROS, DE AVOGADRO, ATOMICO Y CUANTICOS.

NUMERO DE AVOGADRO

El número de Avogadro es la cantidad (de átomos, electrones, iones, moléculas) que existen en un mol de cualquier sustancia. Para expresar el numero de avogadro tenemos que saber que un mol equivale al número de átomos que hay en doce gramos de X cantidad -12 puro.

NUMERO ATÓMICO

Número de protones que hay en el núcleo del átomo de un elemento.

"el número atómico del oxígeno es 8"

NÚMEROS CUÁNTICOS

Los números cuánticos son unos números asociados a magnitudes físicas conservadas en ciertos sistemas cuánticos. En muchos sistemas el estado del sistema puede ser representado por un conjunto de números, los números cuánticos, que se corresponden con valores posibles de observables que conmutan con el hamiltoniano del sistema. Los números cuánticos permiten caracterizar los estados estacionarios, es decir los estados propios del sistema.

ESPACIO INTERATOMICO Y MASA ATOMICA

ESPACIO INTERATOMICO

Hoy se sabe que el espacio interatómico es mayor que el espacio que ocupa la materia; es más, un 99,99% del átomo está compuesto por espacio vacío. También sabemos que el concepto tiempo está estrechamente relacionado al del espacio, de tal modo que si lográramos ampliar, con la tecnología adecuada, el espacio interatómico, sin por ello reducir la fuerza de cohesión, se ampliaría el tiempo en la misma proporción.

MASA ATOMICA

La masa atómica (m_a) es la masa de un átomo, más frecuentemente expresada en unidades de masa atómica unificada. La masa atómica puede ser considerada como la masa total de protones y neutrones, pues la masa de los electrones en el átomo es prácticamente despreciable en un solo átomo cuando el átomo no tiene movimiento. La masa atómica es algunas veces usada incorrectamente como un sinónimo de masa atomica relativa, masa atomica media y peso atomico; estos últimos difieren sutilmente de la masa atómica. La masa atómica está definida como la masa de un átomo, que sólo puede ser de unisótopo a la vez, y no es un promedio ponderado en las abundancias de los isótopos. En el caso de muchos elementos que tienen un isótopo dominante, la similitud/diferencia numérica real entre la masa atómica del isótopo más común y la masa atómica relativa o peso atómico estándar puede ser muy pequeña, tal que no afecta muchos cálculos bastos, pero tal error puede ser crítico cuando se consideran átomos individuales. Para elementos con más de un isótopo común, la diferencia puede llegar a ser de media unidad o más por ejemplo, cloro. La masa atómica de un isótopo raro puede diferir de la masa atómica relativa o peso atómico estándar en varias unidades de masa.

ENLACES

ENLACE COVALENTE

Un enlace covalente entre dos átomos se produce cuando estos átomos se unen, para alcanzar el octeto estable, compartiendo electrones del último nivel, excepto el Hidrógeno que alcanza la estabilidad cuando tiene 2 electrones. La diferencia de electronegatividad entre los átomos no es lo suficientemente grande como para que se produzca una unión de tipo iónica. Para que un enlace covalente se genere es necesario que la diferencia de electronegatividad entre átomos sea menor a 1,7.

De esta forma, los dos átomos comparten uno o más pares electrónicos en un nuevo tipo de orbital, denominado orbital molecular. Los enlaces covalentes se producen entre átomos de un mismo elemento no metal y entre distintos elementos no metales.

ENLACE IONICO

Son aquellos donde los átomos están rellenos con una capa externa de electrones. estas capas de electrones se llenan trasmitiendo electrones de un átomo al de al lado. los átomos donantes obtienen una carga positiva y los receptores tendrán carga negativa. se atraerán entre ellos al se negativos y positivos, y entonces ocurrirá el enlace.

ENLACE DE VAN DER WAALS

Son el enlace mas débil, pero son unos gases increíblemente importantes, que son enfriados a temperaturas bajas. estos enlaces son creados por pequeñas cargas de electrones positivos y negativos que producen una carga débil. los enlaces de van der waals se anulan por energías térmicas, causándoles una disfucion.

ENLACE DE HIDRÓGENO

Los enlaces de hidrógeno se forman cuando un átomo donador, dona el átomo de hidrógeno unido covalentemente a él, a un átomo electronegativo aceptor.

Son donadores típicos el oxígeno en grupos -OH (p.ej. Ser, Thr, Tyr) o en el agua y el nitrógeno en -NH₃⁺ (como en Lys, Arg) o en -NH- (como en el enlace peptídico, en Trp, His, Arg, en bases nitrogenadas).

Los pares electrónicos aislados de estos mismos donadores pueden servir como aceptores de enlaces de hidrógeno. Igualmente pueden ser aceptores los pares de los oxígenos carbonílicos =O, como el del enlace peptídico y los de los nitrógeno con tres enlaces covalentes =N- (como en His, Trp o bases nitrogenadas). Estos últimos no pueden ser donadores, pues carecen de hidrógenos.

ENERGÍAS

ENERGÍA DE UNION

es la energia necesaria para romper una union quimica covalente como las energias de union de la mayoria de las uniones quimicas son relativamente altas (300-900 kj/mol), para separarlas por medio del calor, las temperaturas necesarias son muy altas.

como las particulas de carga dentro de un plasma sueles tener energias muy altas, las uniones quimicas en el plasma se rompen en su mayoria, por eso se crean radicales y cationes.

ENERGÍA DE ENLACE

La energía de enlace es la energía total promedio que se desprendería por la formación de un mol de enlaces químicos, a partir de sus fragmentos constituyentes todos en estado gaseoso.

Alternativamente, podría decirse también que es la energía total promedio que se necesita para romper un mol de enlaces dado en estado gaseoso.

Los enlaces más fuertes, o sea los más estables, tienen energías de enlace grandes. Los enlaces químicos principales son: enlaces covalentes, metálicos e iónicos. Aunque típicamente se le llama enlace de hidrógeno al puente de hidrógeno, éste no es un enlace real sino una atracción intermolecular de más baja energía que un enlace químico.