QUIMICA La Química es la ciencia natural, netamente experimental, estudio de la composición, estructura y propiedades de la materiales cambios que experimenta y las variaciones de energía que acompañan a dichos procesos. 1. MATERIA La materia es todo aquello que nos rodea, todo y todos estamos formados por materia. la materia ocupa un determinado lugar en el espacio, el aire es un ejemplo de materia, si ocupa volumen tiene masa, si tiene masa posee un determinado peso, La masa es una medida de la cantidad de materia contenida en un cuerpo. Su valor no varia con el lugar, se mide en una balanza. El peso de un cuerpo es una medida de la fuerza gravitatoria que ejerce la tierra sobre un cuerpo, varia con la posición del cuerpo. Por ejemplo: un cuerpo presenta la misma masa tanto en la luna como en la tierra, sin embargo el peso que tiene en la luna es 1/6 del que tiene en la tierra.
Clasificación de la materia La materia puede clasificarse en dos categorías principales: • Sustancias puras, cada una de las cuales tiene una composición fija y un único conjunto de propiedades. • Mezclas, compuestas de dos o más sustancias puras.
Las sustancias puras pueden ser elementos o compuestos, mientras que las mezclas pueden ser homogéneas o heterogéneas:
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Una mezcla contiene dos o más sustancias combinadas de tal forma que cada una conserva su identidad química. 1. Las mezclas heterogéneas o no uniformes son aquellas en las que la composición de la muestra varía de un punto a otro. Muchas rocas pertenecen a esta categoría. En un trozo de granito se pueden distinguir varios componentes, que se diferencian entre ellos por el color.Se pueden emplear varios métodos físicos para separar los componentes de una mezcla heterogénea. Algunos de ellos son: - Filtración, que se utiliza para separar mezclas heterogéneas sólido-líquido. Se hace pasar la mezcla a través de una barrera con poros finos, como un filtro de papel. - Disolución y filtración: La arena mezclada con sal, al ser ésta soluble en agua, se pueden separar agitándo la mezcla en agua. Al filtrar, la arena se queda retenida en el papel y la disolución de sal pasa a su través. - Decantación: Permite separar dos líquidos no miscibles. Al dejar reposar la mezcla, el más denso queda en la parte inferior y el menos denso en la superior, pudiéndose separar fácilmente.
2. Las mezclas homogéneas o uniformes son aquellas en las que la composición es la misma en toda la muestra. La mezcla homogénea también se denomina disolución, que consiste en un disolvente, normalmente la sustancia presente en mayor cantidad, y uno o más solutos. Disolución mezcla homogénea, a nivel molecular de una o más especies químicas
que no reaccionan entre sí; cuyos componentes se encuentran en proporción que varía entre ciertos límites. Un compuesto es una sustancia pura que contiene más de un elemento. El agua es un compuesto formado por hidrógeno y oxígeno
Un elemento es un tipo de materia que no puede subdividirse en dos o más sustancias puras. Hay 112 elementos conocidos, de los cuales 91 existen en la naturaleza. Formado `por un mismo atomo
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Naturaleza Corpuscular de la Materia Esta comprobado experimentalmente ,en incontables ocasiones , que la materia esta constituida por particulas, es decir aunque, la materia parezca continua y sin interrupción, realmente es continua y consta de particulas discretas. (1) (1) (2) (3) Muestra → Cuerpo →Particulas→ Moléculas, iones → Atomos →Particulas Subatómicas (1) mediante operaciones físicas (2) a través de procesos químicos (3) haciendo uso de reacciones nucleares.
Estados de la materia La materia se presenta en tres estados o formas de agregación: sólido, líquido y gaseoso. Dadas las condiciones existentes en la superficie terrestre, sólo algunas sustancias pueden hallarse de modo natural en los tres estados, tal es el caso del agua. • • •
Los sólidos: Tienen forma y volumen constantes. Se caracterizan por la rigidez y regularidad de sus estructuras. Los líquidos: No tienen forma fija pero sí volumen. La variabilidad de forma y el presentar unas propiedades muy específicas son características de los líquidos. Los gases: No tienen forma ni volumen fijos. En ellos es muy característica la gran variación de volumen que experimentan al cambiar las condiciones de temperatura y presión.
Fuerzas de atracción Sólido:
fuerzas de atracción >>fuerza de repulsión
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Liquido:
fuerzas de atracción ≈ fuerza de repulsión
Gaseoso:
fuerzas de atracción< < fuerza de repulsión
En física y química se observa que, para cualquier cuerpo o agregado material considerado, modificando las condiciones de temperatura, presión o volumen se pueden obtener distintos estados de agregación, denominados estados de agregación de la materia, con características peculiares. *El plasma es un sistema que contiene un número significativo de partículas cargadas (iones) libres y cuya dinámica presenta efectos colectivos dominados por las interacciones electromagnéticas de largo alcance entre las mismas. Con frecuencia se habla del plasma como un estado de agregación de la materia con características propias, diferenciándolo de este modo del estado gaseoso, en el que no existen efectos colectivos importantes.
CAMBIOS DE ESTADO Un cuerpo por efectos de la variación de la temperatura o presión puede pasar de un estadp de agfregacion a otro.
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PROPIEDADES GENERALES DE LA MATERIA
PROPIEDADES PARTICULARES: En los sólidos están:
En los Líquidos:
Tensión Superficial: formación de una película en la superficie del líquido
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Viscosidad: resistencia que un fluido presenta al desplazamiento
En los gases: Expansibilidad Comprensibilidad
PROPIEDADES EN FUNCION DE LA CANTIDAD DE MATERIA
CLASIFICACION
EXTENSIVAS Dependientes de la cantidad de materia que se trate
INTENSIVAS No dependen de la masa.Identifican a un material
P. GENERALES,
P.PARTICULARES, DENSIDAD, TEMPERATURA
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INTENSIVA El agua hierve a 100ºC, cualquiera sea la cantidad de agua
EXTENSIVA El peso, cambiará según ala cantidad de materia.
PROPIEDADES FISICAS: Observación y la medición son: el color, el olor, el sabor, el estado físico, el brillo, el punto de ebullición punto de fusión, dureza, viscosidad.
PROPIEDADES QUIMICAS Nos indican la tendencia de las sustancias para reaccionar y transformarse en otras . -7-
Oxidación. Combustión. Inflamarse. Estallar.
TRANSFORMACIONES DE LA MATERIA CAMBIO O FENOMENO FÍSICO: Cuando una materia no sufre un cambio en su composición, pero si en su aspecto físico.
CAMBIO QUÍMICO: Ejemplo: La oxidación. Combustión de la madera.
ENERGÍA Es la capacidad para realizar, trabajo o transferir calor.
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Ejemplo:Luz. Calor Energía eléctrica. Energía mecánica. Energía química.
CONVERSIÓN DE MATERIA EN ENERGÍA
Einstein, en 1905, dedujo una relación entre la materia y la energía. E
= mc2
Esta relación fue comprobada en las reacciones nucleares, donde cantidades pequeñas, de masa se convierte en cantidades inmensas de energía, esta ecuación relaciona la masa y la energía, se puede afirmar que la masa y la energía del universo permanece constante. En las reacciones químicas la conversión de masa en energía es infinitesimal.
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CONCEPTOS FISICO-QUIMICOS
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DENSIDAD. Es una relación entre la masa y el volumen de un cuerpo, se presenta por la letra griega Rho (ρ), cuando decimos que el plomo es pesado y el aluminio es ligero nos referimos a la densidad de estos materiales. ρ ρ =
m v
:
densidad
m :
masa
v
volumen
:
La densidad de los sólidos se expresa en g/cm 3, la de los líquidos en g/ml y la densidad de gases se expresa en g/l. Debemos recordar que 1cm 3=1ml 2. Porcentaje en peso. % p/p = Wsoluto x 100 W total 3. Porcentaje en volumen. % v/v = Vsoluto x 100 V total
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