I
Nivel Básico — Química
Química Inorgánica
Tabla periódica, enlaces y reacciones
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La Tabla Periódica
Elementos, grupos, períodos y propiedades
⚛️ La Tabla Periódica
La Tabla Periódica organiza los 118 elementos conocidos según su número atómico creciente y propiedades similares. Fue creada por Dmitri Mendeléiev en 1869.
📊 Estructura
- Períodos: 7 filas horizontales — mismo número de capas electrónicas
- Grupos: 18 columnas — misma cantidad de electrones de valencia
- Metales (izquierda): conductores, brillantes, maleables (hierro, oro, sodio)
- No metales (derecha): malos conductores (oxígeno, nitrógeno, carbono)
- Semimetales/Metaloides: propiedades intermedias (silicio, germanio)
🔬 Grupos importantes
- Grupo 1 (Alcalinos): Li, Na, K — muy reactivos, explotan con agua
- Grupo 2 (Alcalinotérreos): Mg, Ca — menos reactivos
- Grupo 17 (Halógenos): F, Cl, Br — forman sales
- Grupo 18 (Gases nobles): He, Ne, Ar — casi no reaccionan
- Número atómico = número de protones
Número atómico (Z) = protones = electrones (átomo neutro)
✏️ Ejercicios
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Ejercicio 1
¿En qué se diferencia un período de un grupo en la tabla periódica?
Un período es una fila horizontal: los elementos tienen el mismo número de capas electrónicas. Un grupo es una columna vertical: los elementos tienen el mismo número de electrones de valencia y propiedades químicas similares. -
Ejercicio 2
El sodio (Na) tiene número atómico 11. ¿Cuántos protones, neutrones y electrones tiene si su masa atómica es 23?
Protones = Z = 11 · Electrones = 11 (átomo neutro) · Neutrones = masa atómica − Z = 23 − 11 = 12
🔗
Enlace Químico
Iónico, covalente y metálico
🔗 El Enlace Químico
Un enlace químico es la fuerza que mantiene unidos a dos o más átomos en una molécula o compuesto. El tipo de enlace depende de la electronegatividad de los átomos involucrados.
⚡ Enlace iónico
- Transferencia de electrones entre metal y no metal
- Se forman cationes (+) y aniones (−)
- Ejemplo: NaCl (sal de mesa) — Na pierde 1e⁻, Cl gana 1e⁻
- Sólidos a temperatura ambiente, alto punto de fusión
- Conducen electricidad al disolverse en agua
🤝 Enlace covalente
- Compartición de electrones entre dos no metales
- Simple (1 par), doble (2 pares), triple (3 pares)
- Ejemplo: H₂O, CO₂, CH₄ (metano)
- Polar: electronegatividades distintas (H₂O)
- Apolar: electronegatividades iguales (H₂, O₂)
✏️ Ejercicios
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Ejercicio 1
Clasifica estos compuestos como de enlace iónico o covalente: NaCl, H₂O, MgO, CO₂, KBr.
Iónico (metal + no metal): NaCl, MgO, KBr. Covalente (no metal + no metal): H₂O, CO₂.
🔥
Reacciones Químicas
Tipos, balanceo y estequiometría básica
🔥 Reacciones Químicas
Una reacción química ocurre cuando los átomos de los reactivos se reorganizan para formar nuevas sustancias (productos). La materia ni se crea ni se destruye (Ley de Lavoisier).
📋 Tipos de reacciones
- Síntesis: A + B → AB (se une)
- Descomposición: AB → A + B (se separa)
- Sustitución simple: A + BC → AC + B
- Doble sustitución: AB + CD → AD + CB
- Combustión: hidrocarburo + O₂ → CO₂ + H₂O
⚖️ Balanceo por tanteo
- H₂ + O₂ → H₂O (sin balancear)
- Contar átomos: H: 2=2 ✓ · O: 2≠1 ✗
- 2H₂ + O₂ → 2H₂O
- Verificar: H: 4=4 ✓ · O: 2=2 ✓
- Nunca cambiar subíndices, solo coeficientes
Reactivos → Productos (se conserva la masa total)
✏️ Ejercicios
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Ejercicio 1
Balancea: Fe + O₂ → Fe₂O₃
4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃ · Verificación: Fe: 4=4 ✓ · O: 6=6 ✓ -
Ejercicio 2
Clasifica la reacción: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
Es una reacción de combustión: un hidrocarburo (metano, CH₄) reacciona con oxígeno para producir dióxido de carbono y agua.
II
Nivel Intermedio — Física
Física Básica
Movimiento, cinemática y Leyes de Newton
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Movimiento y Cinemática
Velocidad, aceleración y MRU/MRUA
🏃 Movimiento y Cinemática
La cinemática estudia el movimiento sin considerar sus causas. Describe la posición, velocidad y aceleración de un objeto en función del tiempo.
📏 Magnitudes
- Posición (x): lugar en el espacio
- Distancia/Desplazamiento (d): espacio recorrido
- Velocidad (v) = d/t (m/s)
- Aceleración (a) = Δv/t (m/s²)
- MRU: velocidad constante, a=0
- MRUA: aceleración constante (≠0)
📐 Fórmulas MRUA
- v = v₀ + a×t
- d = v₀×t + ½×a×t²
- v² = v₀² + 2×a×d
- Caída libre: a = g = 9.8 m/s²
- Tiempo de caída: t = √(2h/g)
✏️ Ejercicios
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Ejercicio 1
Un auto recorre 120 m en 8 segundos a velocidad constante. ¿Cuál es su velocidad?
v = d/t = 120/8 = 15 m/s -
Ejercicio 2
Un objeto cae desde 45 m de altura. ¿Cuánto tarda en llegar al suelo? (g = 10 m/s²)
h = ½gt² → 45 = ½×10×t² → t² = 9 → t = 3 segundos
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Leyes de Newton
Inercia, F=ma y acción-reacción
🍎 Las Tres Leyes de Newton
Isaac Newton (1687) formuló las tres leyes que explican el movimiento de todos los objetos. Son la base de la mecánica clásica y se usan en ingeniería, arquitectura y astronomía.
📋 Las tres leyes
- 1ª Ley (Inercia): Un cuerpo en reposo o movimiento uniforme permanece así a menos que una fuerza externa actúe sobre él.
- 2ª Ley (F=ma): La fuerza neta es igual a masa por aceleración. F = m × a
- 3ª Ley (Acción-Reacción): Toda fuerza tiene una reacción igual y opuesta.
🌍 Aplicaciones
- 1ª: cinturón de seguridad (inertia del cuerpo en choque)
- 2ª: F=ma → a = F/m (más masa = menos aceleración)
- 3ª: el cohete empuja gases hacia abajo → sube hacia arriba
- Peso: W = m × g (g ≈ 9.8 m/s²)
- Unidad de fuerza: Newton (N) = kg × m/s²
F = m × a | W = m × g | 1 N = 1 kg·m/s²
✏️ Ejercicios
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Ejercicio 1
Una fuerza de 40 N actúa sobre una masa de 8 kg. ¿Cuál es la aceleración?
a = F/m = 40/8 = 5 m/s² -
Ejercicio 2
¿Cuánto pesa (en Newtons) una persona de 60 kg? (g = 9.8 m/s²)
W = m × g = 60 × 9.8 = 588 N -
Ejercicio 3
Da un ejemplo cotidiano de la 3ª Ley de Newton (acción-reacción) y explícalo.
Ejemplo: cuando nadas, empujas el agua hacia atrás (acción) y el agua te empuja hacia adelante (reacción). Otro ejemplo: al caminar, tu pie empuja el suelo hacia atrás y el suelo te empuja hacia adelante.