Conceptos Fundamentales de Química y Física: Desde la Estructura Atómica hasta la Dinámica

La Felicidad: Todas las decisiones que se toman y todas las acciones se realizan en función de un Fin y de un bien que se persigue. Y este fin último es la felicidad, pues la buscamos por sí misma, mientras que todo lo demás lo buscamos por ella. La felicidad posee un valor absoluto, es un bien perfecto y suficiente, y es cuando lo poseemos nos hace independientes, y el hombre es independiente cuando posee todo lo necesario para su felicidad. La felicidad, concretamente, es la buena vida donde algunos lo identifican como el placer, otros como la obtención de riquezas y otros como el bien de los honores. Para Aristóteles todos se equivocan, pues en el fondo son medios para conseguir otros fines, también afirma que la ausencia completa de riquezas y placeres es incompatible con la felicidad. Cada ser es feliz realizando la actividad que le es propia y natural, pues la actividad natural y propia del hombre es la actividad intelectual. La forma más perfecta de la felicidad sería la actividad contemplativa. Cada ser busca el bien, pues para ser feliz cada cual debe cumplir con su fin. Según Aristóteles, para alcanzar la felicidad hay que actuar virtuosamente, pero solo se puede obrar moralmente con la razón. También, Aristóteles enuncia que la naturaleza propia del hombre viene determinada por la actividad del alma, y el alma para obrar rectamente ha de estar de acuerdo con la virtud que se adquiere por el ejercicio y el hábito. Esta virtud consiste en un término medio, es decir, es el equilibrio entre dos extremos igualmente viciosos. Se distingue 2 clases de virtudes: morales e intelectuales.

Naturaleza: Es un modo de ser de las cosas, un principio inmanente de movimiento que se encuentran en los seres naturales. También es el motor natural de todas las posibles transformaciones de la sustancia. Es una fuerza interna que posibilita lo que está en potencia hasta su acabamiento en acto o resultado final. La naturaleza de los llamados seres naturales es, también, llamada como esencia. La esencia de un ser es aquello que determina lo que es, dándole sus características propias para que se convierta en lo que tiene que ser. También la naturaleza es la materia de los seres en la que ninguna forma puede darse desligada de la materia. Toda sustancia es un compuesto de materia y forma (hilemorfismo), por lo tanto, todo ser natural es un compuesto de materia y forma. Esto explica la variedad de seres y actividades que se dan. Todos aquellos que tienen por sí mismos su principio de movimiento, se les llaman seres naturales. Aristóteles contrapone a los seres naturales con los seres artificiales. Los seres artificiales no tienen en sí mismos el principio por el cual llegan a ser lo que son. El material con el cual se hacen los objetos artificiales sí es naturaleza, pero los objetos mismos que se fabrican no. El concepto de naturaleza también se relaciona con el de causalidad, puesto que las causas son propiciadas por la misma naturaleza de la sustancia. Así, en todo cambio permanece un sujeto el cual pasa de la privación a la posesión de la forma final. El sujeto es la sustancia, lo que permanece a través de los cambios; la Privación de la forma es lo que tenía antes para pasar a otra cosa y la Forma final lo que la cosa termina siendo. Potencia y acto: la teoría de la potencia sirve para explicar el devenir o el desarrollo de la sustancia. Según Aristóteles la naturaleza no es estática y afirma de que todos los seres naturales están en movimiento. Esto lo explica mediante la potencia y el acto. El acto es de 2 tipos: -Potencia Activa: Facultad para producir un efecto en otra cosa -Potencia Pasiva: Es recibir la acción de una potencia activa. La potencia activa se encuentra en el agente, y la pasiva en el que experimenta la acción. El acto: Posee prioridad absoluta sobre la potencia, es decir, es el fin de la potencia, aquello hacia lo que está orientada la potencia. En resumen: la potencia-acto son pares, la materia está en potencia respecto a la forma; la forma es lo que actualiza la materia y la perfección le confiere su ser.

Tabla Periódica de los Elementos

SISTEMA PERIÓDICO: {Anión:-; Catión:+}

PeriodoAlcalinos (s1)Alcalinos-térreos (s2)Térreos (p1)Carbonoideos (p2)Nitrogenoideos (p3)Anfígenos (p4)Halógenos (p5)Gases Nobles (p6)
1HHe
2Litio (Li)Berilio (Be)Boro (B)CNOFNe
3NaMgAlSilicio (Si)Fósforo (P)Azufre (S)ClArgón (Ar)
4Potasio (K)CaGalio (Ga)Germanio (Ge)Arsénico (As)Selenio (Se)Bromo (Br)Kriptón (Kr)
5Rubidio (Rb)Estroncio (Sr)Indio (In)Estaño (Sn)Antimonio (Sb)Telurio (Te)Yodo (I)Xenón (Xe)
6Cesio (Cs)Bario (Ba)Talio (Ti)Plomo (Pb)Bismuto (Bi)Polonio (Po)Astato (At)Radón (Rn)

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Propiedades Periódicas

Energía de ionización: Es la energía necesaria para separar un electrón en su estado fundamental de un átomo, de un elemento en estado gaseoso.

Electronegatividad: Mide la tendencia que tiene un átomo a atraer hacia sí el par de electrones del enlace con otro átomo.

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  • En un grupo disminuye al descender en él, pues el núcleo del átomo se encuentra más lejos del par de electrones.
  • En un periodo aumenta de izquierda a derecha. Esto es debido a que, según avanzamos en esa dirección, la carga nuclear es mayor y por lo tanto el par electrónico del enlace estará más atraído.
  • Los gases nobles tienen electronegatividad cero puesto que no forman enlaces.

Cinemática y Dinámica

Cinemática

Eje Y (MRUA)

  • Posición: y = y0 + V0Yt – 4,9t2
  • Velocidad: VY = V0Y * sen α
  • Velocidad inicial: V0Y = V0 * sen α – 9,8t
  • Posición (vectorial): r = xi + yj

Eje X (MRU)

  • Posición: x = V0X * t
  • Velocidad inicial: V0X = V0 * cos α
  • Velocidad: V0X = VX = V0 * cos α
  • Posición (vectorial): V = VXi + VYj

Movimiento Circular Uniforme (MCU)

  • S = S0 + V0t + at2/2
  • S = S0 + Vt
  • Y = Y0 + ω0t + αt2/2
  • Número de vueltas: Y/2π
  • V = V0 + at
  • V = R * ω
  • an = V2/R = ω2 * R
  • ω = ω0 + α (aceleración angular)t2

Conceptos Clave de Cinemática

  • Vector posición: Es el vector que va desde el origen de coordenadas hasta el punto que se encuentra el cuerpo.
  • Espacio recorrido: Es la distancia que recorre el cuerpo medida sobre la trayectoria.
  • Desplazamiento: Es la distancia, en línea recta, entre la posición inicial y la final.
  • Velocidad: Rapidez con la que cambia la posición de un cuerpo.
  • Velocidad instantánea: Velocidad que lleva el cuerpo en cualquier instante entre esos dos puntos.
  • Aceleración: Mide la rapidez con la que varía su velocidad con respecto al tiempo.
  • Aceleración Tangencial: Es la responsable de los cambios en el módulo de la velocidad.
  • Módulo: Es la rapidez con la que cambia el módulo de la velocidad.
  • Dirección: Es tangente a la trayectoria y por lo tanto, tiene la misma dirección que la velocidad.
  • Aceleración Normal: Es la responsable de los cambios en la dirección de la velocidad.

Conversión de unidades: vuelta/min * 2π rad/1 vuelta * 1 min/60 seg

Dinámica

  • PY = N = m * g * cos α
  • PX = m * g * sen α
  • Fr = μ * N = μ * PY = μ * m * g * cos α
  • Eje Y: N = PY
  • Eje X: Faplic – PX – Fr = m * a; Faplic – m * g * sen α – μ * m * g * cos α = m * a

Tipos de Enlaces Químicos

Enlace iónico: Es la unión de átomos que resulta de la presencia de atracción electrostática entre los iones de distinto signo, es decir, uno fuertemente electropositivo (baja energía de ionización) y otro fuertemente electronegativo (alta afinidad electrónica). Eso se da cuando en el enlace, uno de los átomos capta electrones del otro. La atracción electrostática entre los iones de carga opuesta causa que se unan y formen un compuesto químico simple, aquí no se fusionan; sino que uno da y otro recibe.

Enlace covalente: Se produce cuando estos átomos se unen, para alcanzar el octeto estable, comparten electrones del último nivel. En el enlace covalente, los dos átomos no metálicos comparten uno o más electrones, es decir se unen a través de sus electrones en el último orbital, el cual depende del número atómico en cuestión. Entre los dos átomos pueden compartirse uno, dos o tres pares de electrones, lo cual dará lugar a la formación de un enlace simple, doble o triple respectivamente.

Modelo Atómico de Bohr

Modelo de Bohr: Este modelo explicaba la existencia de los espectros atómicos. Según este modelo:

  • Los electrones giran entorno al núcleo solo en órbitas circulares estables, donde al moverse no pierden energía.
  • Las órbitas permitidas son aquellas cuya energía tiene unos valores determinados. A estas órbitas las llamó niveles de energía y las representó con la letra “n”.
  • Cuanto más alejado esté el nivel del núcleo, mayor será su energía.
  • Un electrón puede saltar de un nivel a otro más cercano al núcleo emitiendo el exceso de energía en forma de radiación (o absorbiendo el defecto de energía, si salta de un nivel menos energético a otro más energético).