La energia

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Grado en Ingeniería Industrial. Asignatura 42304
Tema 1: Introducción.
1.- Conceptos básicos.
Un átomo es una asociación de partículas elementales, ligadas íntimamente por fuerzas
electromagnéticas. Dichas partículas elementales se unen constituyendo un núcleo positivo, formado
fundamentalmente por protones (+) y neutrones, alrededor del cual, y a grandes distancias, se mueven loselectrones (-).
Llamamos número atómico Z al número de protones del núcleo, que será igual al número de
electrones en el átomo neutro, y es el que define el comportamiento químico del átomo.
Llamamos número másico A a la suma del número de protones y neutrones del átomo. La masa
atómica es un número muy próximo al número másico y se expresa en unidades de masa atómica (uma).
Un tipo de átomodefinido se nombra con una abreviatura X, que es su símbolo químico,
incluyendo el valor del número másico A como superíndice y el valor de su número atómico z como
subíndice.
Llamamos ión a un átomo que ha perdido o ganado electrones y, por lo tanto, posee una carga
eléctrica. Cuando el átomo pierde electrones, se oxida, queda con carga positiva y el ión se llama catión.
Cuando el átomo ganaelectrones, se reduce, queda con carga negativa y se llama anión. Como el
electrón pesa muy poco, consideramos que el anión y el catión poseen la misma masa que el átomo de
partida.
Se llaman isótopos a dos o más átomos que tienen el mismo número de protones pero difieren en
el número de neutrones de su núcleo. Por ejemplo, hay tres tipos de átomos que poseen sólo un protón en
su núcleo son elhidrógeno-1 que no posee neutrones, el deuterio con un neutrón, y el tritio con 2
neutrones. Todos los isótopos con igual número de protones en su núcleo constituyen el mismo elemento,
así, en el ejemplo anterior, cuando hablamos del hidrógeno-1, del deuterio o del tritio, estamos hablando
del elemento hidrógeno.
Es decir, un elemento engloba varios tipos de átomos, que tienen en común poseerel mismo
número de protones en su núcleo. Sólo hay 113 elementos, que son los recogidos en la tabla periódica.
Todos los isótopos de un mismo elemento poseen un comportamiento químico similar y difieren
entre sí únicamente en la estabilidad de sus núcleos y en algunas propiedades físicas (temperatura de
fusión, por ejemplo) de sus compuestos. Los átomos cuyo núcleo es inestable reciben elnombre de
isótopos radiactivos.
Una molécula es la asociación de dos o más átomos.
Para escribir simplificadamente los átomos y moléculas usamos los símbolos químicos de los
elementos, que son los incluidos en la tabla periódica.
Una fórmula química es una notación que resume la composición química de un compuesto. Hay
tres tipos:
a) Fórmula empírica: expresa la relación más simple del númerototal de átomos de cada elemento en el
compuesto. Por ejemplo, el etano que contiene 2 átomos de carbono y 6 de hidrógeno, tendría como
fórmula empírica CH3.
b) Fórmula molecular: expresa el número real de átomos de cada elemento en el compuesto. Por
ejemplo, el etano tendrá una fórmula molecular C2H6.
c) Fórmula estructural: es un dibujo que muestra cómo están enlazados los átomos en lamolécula.
Un mol es el número de Avogadro de partículas (N0 = 6,023. 1023 partículas), el peso de un mol de
átomos o moléculas se conoce como peso atómico o peso molecular, y es numéricamente igual al peso
del átomo o molécula, expresado en gramos.

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2.- Trabajo con mezclas y disoluciones.
Una disolución es una mezcla homogénea de dos o más componentes. En este caso, llamamos soluto alcomponente que está en menor cantidad y disolvente al compuesto mayoritario.
Trabajamos con las siguientes unidades de concentración:
Porcentaje en peso, % peso = (masasoluto/masa mezcla) x 100
Porcentaje en volumen:
% volumen = [masasoluto (g)/ Volumendisolución (ml)] x100
Molaridad (M): M = [n soluto/Vdisolución (l)] = [δ/P.M.soluto] x %peso x 10.
Siendo n=número de moles δ la densidad de la...