Química Preuniversitaria
-1-
Cap. 1 NOCIONES FUNDAMENTALES Introducción a la química. La química estudia la estructura, composición y propiedades de la materia. Mat!ria" Es todo lo que nos rodea, es básicamente los distintos compuestos químicos que nos rodean. Entonces: “La químic química a estudi estudia a la estruc estructur tura, a, compos composici ición ón y propie propiedad dades es de los compue compuesto stos s químicos”
#ropi!dad!$ #ropi!dad!$ d! lo$ compu!$to$ compu!$to$ químico$. e clasi!ican en propiedades intensivas y e"tensivas. a% #ropi!dad!$ int!n$i&a$. #o dependen de la cantidad de materia. E$emplo, la d!n$idad del a%ua.
Densidad
=
Masa
ρ
Volumen
m =
V
#o importa si tenemos un vaso de a%ua o un litro, la densidad si%ue siendo la misma. &tros e$emplos son, la t!mp!ratura, el punto d! !'ullición, etc.
'% #ropi!dad!$ !(t!n$i&a$. 'ependen de la cantidad de materia. E$emplo, el &olum!n, el p!$o. #o ocupan el mismo volumen dos masas de (ierro de 1) %r y otro de 1 *%+ al i%ual que sus pesos tambin no son i%uales.
)ESUMEN 0+ ,r d! -.O
INTENSI/AS" i,ual!$ -emperatura, Punto de ebullición, 'ensidad
*+ ,r d! -.O 1+ ,r d! -.O
E2TENSI/AS" di3!r!nt!$ .olumen, Peso
-/-
Química Preuniversitaria
Si$t!ma$ d! mat!rial!$.- e clasi!ican se%0n las propi!dad!$ int!n$i&a$ en (omo%neas y (etero%neas. 4omo 5 i,ual
4!t!ro 5 di$tinto o di3!r!nt!
a% Su$tan Su$tancia cia$ $ 4omo,6n! 4omo,6n!a$ a$. ienen propiedades intensivas i%uales en todos los puntos. '% Su$t Su$tan anci cia$ a$ 4!t! 4!t!ro ro,6 ,6n! n!a$. a$.- ienen propiedades intensivas di!erentes en dos o más puntos. Fa$!. Es cada uno de los $i$t!ma$ 4omo,6n!o$ 1 !ase2 que !orman a un $i$t!ma 4!t!ro,6n!o / o más !ases2 Compon!nt!. Es la clase de materia o sustancia que !orma a un sistema. Por e$emplo:
Fa$!$" 'os !ases sólido y líquido2 Compon!nt!$" 3%ua, al, 4ierro 4ierro en el 3%ua alada2, alada2, 5arbón y 6an%aneso 6an%aneso en el 3cero2
Cla$i3icación d! la$ $u$tancia$ $!,7n $u compo$ición. Químicamente se clasi!ican en: 1. Su$tancia$ Su$tanc ia$ $impl!$ $impl! $. Están !ormadas por un $olo tipo de átomos. E$em:
Elementos: &/ + 7e + 5l /
/. Su$tancia$ Su$tanc ia$ compu!$t c ompu!$ta$ a$. Están !ormadas por do$ o m8$ tipo$ de átomos. E$em:
al com0n: #a5l +
3%ua: 4/&
Ma$a 9 #!$o. La ma$a de un ob$eto es una propi!dad 3undam!ntal del ob$eto+ es una medida numrica de su inercia+ una medida !undamental de la cantidad de materia en el ob$eto. El símbolo usual de la masa es 8 m9 y su unidad en el sistema es el *ilo%ramo. La masa se considera normalmente como una propiedad invariable de un ob$eto. El p!$o de un ob$eto es la 3u!r:a d! la ,ra&!dad sobre el ob$eto y se puede de!inir de!inir como el producto de la masa por la aceleración de la %ravedad:
Química Preuniversitaria
-;-
w
=
m g
'ónde: < = Peso En ne
.? m@s/2 Puesto que el peso es una !uerAa, su unidad en el sistema es el #e
La d!n$idad 9 !l p!$o !$p!cí3ico . Los cuerpos di!ieren por lo %eneral en su masa y en su volumen. Estos dos atributos !ísicos varían de un cuerpo a otro, de modo que si consideramos cuerpos de la misma naturaleAa, cuanto mayor es el volumen, mayor es la masa del cuerpo considerado. 3 di!erencia de la masa o el volumen, que dependen de cada ob$eto, su cociente depende solamente del tipo de material de que está constituido y no de la !orma ni del tamaBo de aqul. La d!n$idad está relacionada con el ,rado d! acumulación d! mat!ria un cuerpo compacto es, por lo %eneral, más denso que otro más disperso2, pero tambin lo está con el p!$o. Cn cuerpo pequeBo que es muc(o más pesado que otro más %rande es tambin muc(o más denso.
Densidad
=
Masa
ρ
Volumen
m =
V
kg m 3
Para re!erirse al peso por unidad de volumen la !ísica (a introducido el concepto de p!$o !$p!cí3ico; que se de!ine como el cociente entre el peso de un cuerpo y su volumen.
Peso especìfico
=
Peso
γ
Volumen
N m
w =
3
V
La relación entre peso especí!ico y densidad es la misma que la e"istente entre peso y masa. ⇒
γ =
w V
=
mg V
g
= ρ
⇒
γ = ρ g
La densidad es una propiedad que caracteriAa a cada sustancia, al%unos elementos: 3%ua Dlicerina 3lco(ol etílico 6adera de pino Platino
= = = = =
1))) *%@m; 1/) ?1) F/) /1F))
= = = = =
1 %@cm; 1./ ).?1 ).F/ /1.F
-F-
Química Preuniversitaria 4uesos
= 1G)) y /)))
= 1.G y /.)
E$tado$ d! la mat!ria 9 $u$ tran$3ormacion!$. La materia puede presentarse en tres estados !ísicos de a%re%ación di!erentes: ,a$!o$o, líquido y $ólido, aunque e"isten casos especiales como el pla$ma.
E$tado Fí$ico
Ima,!n
Caract!rí$tica$
Solido
Hí%ido+ tiene !orma y volumen !i$os. Las molculas están !irmemente unidas entre sí.
Liquido
iene volumen de!inido pero toma la !orma del recipiente que lo contiene. Las molculas están muy cercanas.
#o tiene ni volumen ni !orma !i$a+ toma la !orma y el volumen del recipiente que lo contiene. Las molculas están muy separadas y se mueven a alta velocidad
El pla$ma. Es considerado el cuarto estado de la materia. Es un %as completamente ioni:ado, es decir, una meAcla de iones positivos y electrones.
Cam'io$ d! !$tado. El que la mat!ria $! pr!$!nt! en uno u otro estado depende de una serie de variables como el &olum!n, la t!mp!ratura, la pr!$ión, etc. La alteración de al%una de estas variables provoca los cam'io$ d! !$tado.
Química Preuniversitaria
-I-
Con$titución d! la mat!ria. La materia se encuentra constituida por pequeBas porciones llamadas partícula$. Estas se (allan !ormadas por partes más pequeBas llamadas mol6cula$. Las molculas a su veA por partes más pequeBas aun, llamadas 8tomo$, los que constituyen la unidad d! la mat!ria. #roc!$o m!c8nico" e obtiene como limite a las partículas. La !orma viceversa tambin es un proceso mecánico. E$emplo: La pulveriAación, trituración, molienda, mac(acado, etc. #roc!$o 3í$ico" e obtiene como limite a las molculas. La !orma viceversa es considerada tambin como proceso !ísico. E$emplo: 'isolución, dispersión, etc. #roc!$o químico" e obtiene como limite a los átomos. La !orma viceversa tambin es un proceso químico. E$emplo: Electrolisis, !otolisis, pirolisis, etc. El 8tomo. El átomo es la partícula más pequeBa de un elemento químico que conserva las propiedades de dic(o elemento químico. - Es considerado como la unidad de la materia. - 3l presenciar un símbolo, es equivalencia de decir átomo: i = átomo de silicio
4 = átomo de (idro%eno
- Está constituido de dos partes: n7cl!o y !n&oltura.
a% N7cl!o. Es la parte central del átomo, muy pequeBo y con car%a positiva. 5ontiene dos tipos de partículas !undamentales, los proton!$ y los n!utron!$ a e"cepción del (idro%eno2. El n0cleo posee casi la totalidad de la masa atómica >>,>>J de dic(a masa2. 3 las partículas !undamentales del n0cleo tambin se les conoce como nucleones, que son un con$unto de protones y neutrones.
#roton!$. Los protones, poseen un peso atómico de 1 u.m.a. , y una car%a elctrica de =1. 3demás, el n0mero de protones determina el elemento quími co.
--
Química Preuniversitaria
Por e$emplo, podemos seBalar el elemento que posee seis protones es llamado carbono, así como el que posee uno, (idró%eno.
N!utron!$. Los neutrones no tienen car%a elctrica, poseen un peso atómico de 1 u.m.a. Los átomos de un mismo elemento químico tienen i%ual n0mero de protones que de electrones, sin embar%o, pueden poseer distinto n0mero de neutrones.
'% En&oltura. Electrós!era o Aona e"tranuclear, es un espacio muy %rande constituye casi el >>,>>J del volumen atómico2, donde se encuentran los electrones ocupando ciertos espacios de ener%ía. El!ctron!$. on partículas muy pequeBas que poseen una car%a elctrica ne%ativa >1, %iran alrededor del n0cleo del átomo !ormando la corteAa electrónica, la cual posee la mayor parte del volumen del átomo. 5uando los electrones se separan del átomo, de$ando de %irar alrededor de su n0cleo, se trans!orman en electrones libres. En resumen, las partícula$ 3undam!ntal!$ de cualquier átomo son tres:
El!ctron!$
partículas ne%ativas, e-2
#roton!$
partículas positivas, pK2
N!utron!$
partículas neutras, n)2
5omo dic(as partículas !undamentales no se pueden ver, lo cientí!icos que estudian el átomo, crearon varias !i%uras denominadas 8mod!lo$ atómico$9, a !in de poder e"plicar lo que sucede en el mundo in!initamente pequeBo, del átomo.
T!oría atómica d! Dalton. En 1?)?, ?o4n Dalton publicó su teoría atómica, que retomaba las anti%uas ideas de Leucipo y 'emócrito pero basándose en una serie de e"periencias cientí!icas de laboratorio. La t!oría atómica d! Dalton se basa en los si%uientes enunciados: •
La materia está !ormada por átomos, que son partículas indivisibles e indestructibles.
Química Preuniversitaria •
•
-G-
odos los átomos de un mismo elemento químico son i%uales en masa y propiedades y di!erentes de los átomos de cualquier otro elemento. Los compuestos se !orman por combinaciones de átomos de di!erentes elementos.
Para 'alton, cada elemento está !ormado una clase de átomos, distinto en sus propiedades a los átomos de los demás elementos y, es esta distinción lo que separa un elemento de otro y los (ace di!erentes. 3si%nó a cada elemento conocido un símbolo distinto, su símbolo químico que con posterioridad (a ido cambiando (asta lle%ar a los modernos símbolos químicos actuales.
Mod!lo$ atómico$. El modelo atómico es una e"plicación a la estructura del átomo. a% Mod!lo d! T4om$on: El átomo es una es!era maciAa de car%a positiva en la que se encuentran incrustados los electrones. Este es el modelo atómico de (ompson. El átomo es una masa positiva que tiene ad(erida a ella una cantidad de!inida de car%as ne%ativas o electrones. Cn ion es un átomo que (a %anado o perdido uno o más electrones: si pierde uno o más electrones, adquiere car%a neta positiva y se convierte en un catión+ si %ana uno o más electrones, adquiere car%a neta ne%ativa y se trans!orma en un anión.
'% Mod!lo d! )ut4!r3ord: El átomo está compuesto por un pequeBo n0cleo con protones y neutrones, en el que se encuentra casi toda la masa del átomo y una Aona e"terna corteAa2 en la que los electrones están en continuo movimiento.
-?-
Química Preuniversitaria Este es el modelo de Hut(er!ord. Plantea que el átomo tiene un centro o n0cleo y alrededor de l se encuentran los electrones. El radio del átomo es 1)))) veces mayor que el del n0cleo.
c% Mod!lo d! @o4r" En el átomo de o(r, los electrones se encuentran en niveles ener%ticos respecto del n0cleo, los electrones no están !ormando una nube caótica alrededor del n0cleo, sino que se encuentran en espacios de!inidos, a los cuales se les llama ni&!l!$ d! !n!r,ía.
6ientras un electrón no reciba ni emita ener%ía permanecerá en su nivel ener%tico alrededor del n0cleo. 3 esto le llamamos estado estacionario. 5uando un electrón absorbe ener%ía entonces salta a un nivel superior de ener%ía a lo cual llamamos, estado e"citado de un electrón. Para volver a su estado ori%inal el electrón libera la ener%ía en la !orma de un 3otón.
d% Mod!lo atómico actual. 7ue desarrollado durante la dcada de 1>/), sobre todo por c(rMdin%er y 4eisenber%. Es un modelo de %ran comple$idad matemática, tanta que usándolo sólo se puede resolver con e"actitud el átomo de (idró%eno. Para resolver átomos distintos al de (idró%eno se recurre a mtodos apro"imados.
Química Preuniversitaria
->-
Llamado tambin mod!lo atómico cu8ntico enca$a muy bien con las observaciones e"perimentales. #o se (abla de órbitas, sino de or'ital!$. Cn or'ital es una re%ión del espacio en la que la probabilidad de encontrar al electrón es má"ima. Los orbitales atómicos tienen distintas !ormas %eomtricas.
En!r,ía. 3l mirar a nuestro alrededor se observa que las plantas crecen, los animales se trasladan y que las máquinas y (erramientas realiAan las más variadas tareas. odas estas actividades tienen en com0n la ener%ía. La ener%ía es una propiedad asociada a los ob$etos y sustancias y se mani!iesta en las trans!ormaciones que ocurren en la naturaleAa. La ener%ía se mani!iesta en los cambios !ísicos, por e$emplo, al elevar un ob$eto, transportarlo, de!ormarlo o calentarlo. La ener%ía está presente tambin en los cambios químicos, como al quemar un troAo de madera o en la descomposición de a%ua mediante la corriente elctrica. La energía es la capacidad de producir algún tipo de trabajo o poner algo en movimiento. La energía es un tópico de enorme relevancia para la actividad humana, en la medida en que permite el desarrollo de la vida en la tierra y sostiene la actividad económica.
Tipo$ d! !n!r,ía. La Ener%ía puede mani!estarse de di!erentes maneras: en !orma de movimiento cintica2, de posición potencial2, de calor, de electricidad, de radiaciones electroma%nticas, etc. Tipo d! !n!r,ía Solar
Buímica
Eólica
D!3inición La ener%ía solar es la ener%ía obtenida mediante la captación de la luA y el calor emitidos por el ol. Es la producida por reacciones químicas que desprenden calor o que por su violencia pueden desarrollar al%0n traba$o o movimiento. Los alimentos son un e$emplo de ener%ía química ya que al ser procesados por el or%anismo nos o!recen calor calorías2 o son !uentes de ener%ía natural proteínas y vitaminas2. Es la ener%ía del viento, y se (a utiliAado desde tiempos remotos para aplicaciones muy diversas+ molino de viento, para moler los %ranos y convertirlos en (arina y en el bombeo de a%ua en los sembradíos
E!mplo
- 1) -
M!c8nica
El6ctrica
Química Preuniversitaria Es la capacidad que tiene un cuerpo o con$unto de cuerpos de realiAar movimiento, debido a su ener%ía potencial o cintica. Esta es la ener%ía más conocida y utiliAada por todos. e produce por la atracción y repulsión de los campos ma%nticos de los átomos de los cuerpos. Esta !orma de ener%ía tiene muc(a capacidad de trans!ormarse en otras.
E?E)CICIOS #)O#UESTOS 1. Para determinar la densidad de un troAo de oro, se midió su masa y se encontró un valor i%ual que I) %+ al medir su volumen ste !ue de /.I? cm;. 5alcular la densidad. . Para cuanti!icar la densidad del a%ua en el laboratorio se midieron 1) cm; de a%ua y se determinó su masa con la balanAa, encontrándose un valor de 1) %. 5alcular: a2 N5uánto vale la densidad del a%uaO b2 i en lu%ar de 1) cm ; midiramos 1))) cm;, Ncambiaría el valor de la densidad del a%uaO c2 NQu volumen ocuparán )) % de a%uaO 0. ).I *% de alco(ol etílico ocupan un volumen de ).)));; cm;. 5alcular: a2 N5uál es su densidadO b2 N5uál es su peso especí!icoO . 5alcular la masa y el peso de 1I ))) litros de %asolina. 'ensidad de la %asolina G)) *%@m;. . N5uál es la densidad de un aceite cuyo peso especí!ico es de ? >G #@m;O . i te mostraran dos !rascos de vidrio per!ectamente tapados, con una capacidad de un litro cada uno, llenos de un líquido incoloro y te pre%untaran si son de la misma sustancia, Ncómo (arías para responder sin necesidad de destapar los !rascosO . i para (allar la densidad del cobre te dan a esco%er entre un cubo de 1 cm; de volumen y una barra de 1) *% de masa, Ncon cuál de los dos determinarías la densidadO *. 'eterminar el volumen de un troAo de corc(o si su densidad es de )./; %@cm; y tiene una masa de I) %. 3demás, decir si !lota o no corc(o al sumer%irlo en un recipiente lleno de a%ua+ $usti!ica tu respuesta. . Cn cubo de aluminio presenta / cm de lon%itud en uno de sus lados y tiene una masa de /1./ %. 5alcular: a2 N5uál es su densidadO b2 N5uál será la masa de I.I cm; de aluminioO 1+. N5uál es el volumen, en metros c0bicos y el litros, de ;))) # de aceite de oliva, cuyo peso especí!ico es de > )1 #@m;O
Química Preuniversitaria
- 11 -
11. ndicar la propiedad que caracteriAa al estado sólido, líquido y %aseoso. 1. N5uál de las si%uientes !rases es correcta y porqueO a2 El peso de un estudiante es I? *%, b2 La masa de un estudiante es I? *% 10. NQu sucede con el volumen de un cuerpo sólido si se aumenta la temperaturaO 1. N5ómo se producen los cambios de estadoO 1. NQu sucede con la masa y peso de una persona si sube a la cima de una montaBaO #)E
u composición us propiedades !ísicas y químicas Las leyes que %obiernan sus trans!ormaciones Los cambios de ener%ía asociados al movimiento
. eBale la disciplina que no se apoya de los conocimientos químicos: a2 7ísica c2 6edicina
b2 3rqueolo%ía d2 Len%ua y literatura
0. Estudia los !undamentos o principios básicos comunes a todas las ramas de la ciencia química. a2 Química descriptiva c2 Química %eneral
b2 Química inor%ánica d2 Química analítica
. N5uál de los si%uientes pasos no corresponde al 6todo 5ientí!icoO a2 He%istro de datos c2 'educción de las !ormulas
b2 5omprobación e"perimental d2 7ormulación de (ipótesis
. Es una propiedad !ísica, especí!ica e intensiva de la materia: a2 Peso
b2 5alor
c2 6asa
d2 'ensidad
. NCn sistema es siempre (omo%neo si tieneO a2 Cn solo componente c2 Cna sola !ase
b2 6ás de un componente d2 6ás de una !ase
. Cna de las características de los líquidos es: a2 u !orma y volumen propio. c2 u compresibilidad
b2 u capacidad de !luir. d2 #. 3.
- 1/ -
Química Preuniversitaria
*. 'esde el punto de vista submicroscópico los sólidos poseen: a2 b2 c2 d2
Partículas con %ran ener%ía cintica Elevada !uerAa de atracción entre sus partículas Las partículas muy separadas entre sí #. 3.
. e denomina punto de !usión: a2 b2 c2 d2
3l pasa$e de sólido a líquido 3l tiempo en que tarda un sólido en pasar al estado líquido 3 la temperatura a la cual un sólido !unde, a una presión determinada #. 3.
1+. El pasa$e del estado líquido al estado %aseoso se denomina: a2 5ondensación
b2 aporiAación
c2 ublimación
d2 7usión
11. La evaporación de un líquido: a2 &curre a cualquier temperatura c2 Es un proceso e"otrmico
b2 &curre a determinada temperatura y presión d2 Es un !enómeno !ísico
1. N5uál de las si%uientes características no corresponde al estado %aseosoO a2 5apacidad para e"pandirse c2 Partículas con elevada ener%ía cintica
b2 7orma y volumen propio d2 7usión
10. Para trans!ormar un líquido en sólido, se debe: a2 b2 c2 d2
3umentar la ener%ía cintica de sus partículas 'isminuir la ener%ía cintica de sus partículas Elevar la temperatura #. 3.
1. e%0n (omson, el átomo es: a2 Cna es!era maciAa car%ada positivamente, que contiene electrones %irando alrededor de ella. b2 Cna es!era maciAa car%ada positivamente, en cuyo interior se encuentran los electrones. c2 Cna estructura !ormada por dos Aonas: n0cleo o nube electrónica. d2 #. 3.
1. N5uál de las si%uientes !rases no corresponde al modelo atómico propuesto por Hut(er!ordO a2 El átomo está !ormado por dos Aonas: n0cleo y nube. b2 El n0cleo posee car%a positiva.
Química Preuniversitaria
- 1; -
c2 Los electrones se desplaAan alrededor del n0cleo, tal como lo (acen los planetas alrededor del ol. d2 Los protones son los responsables de la car%a positiva del n0cleo
1. N5uál de las si%uientes !rases no corresponde al modelo atómico propuesto por o(rO a2 b2 c2 d2
Los electrones se mueven alrededor del n0cleo sólo en órbitas permitidas. i un electrón absorbe ener%ía puede pasar a otra órbita más ale$ada del n0cleo. La Aona donde es más probable encontrar al electrón se denomina orbital. #. 3.
Cap. FENHMENOS FSICOS J BUMICOS Introducción. La materia puede someterse a dos tipos de procesos o !enómenos, los !ísicos y los químicos. 5uando ocurre un 3!nóm!no 3í$ico las sustancias realiAan un proceso o cam'io $in p!rd!r $u$ propi!dad!$ caract!rí$tica$, es decir, $in modi3icar $u natural!:a. Por e$emplo, si disolvemos sal com0n en a%ua, tiene lu%ar un proceso !ísico, tras el cual la sal y el a%ua si%uen teniendo las mismas propiedades características, como se puede comprobar recuperando la sal por calentamiento de la disolución. Es decir, en el proceso de disolución no se altera la naturaleAa de las sustancias que se disuelven. Lo mismo ocurre al disolver aA0car en lec(e, alco(ol en a%ua, al meAclar arena y aserrín. ambin es un proceso !ísico la !usión del (ielo, pues el líquido que se obtiene si%ue siendo a%ua, e incluso el paso de sta a vapor. &tros !enómenos !ísicos son el desplaAamiento de un ve(ículo, el paso de la electricidad por los cables, la dilatación de un cuerpo al ser calentado, el paso de la luA a travs de los cristales de una ventana o de una lente, etctera.
Por el contrario, si una$ $u$tancia$ $! tran$3orman !n otra$ nu!&a$; d! di$tinta natural!:a, se dice que (a tenido lu%ar un 3!nóm!no químico. Por e$emplo, el (ierro de al%unos ob$etos se combina con el o"í%eno, en presencia de la (umedad del aire, trans!ormándose en una sustancia di!erente, la (errumbre, que no tiene las propiedades características del metal, es decir no es tan dura, ni tiene su brillo y su color, ni !unde a la misma temperatura, etc.
- 1F -
Química Preuniversitaria
Es un !enómeno químico lo que ocurre al calentar un (ilo de cobre, pues se trans!orma en otra sustancia di!erente de color ne%ro+ tambin la combustión de un papel y la descomposición del a%ua por la electricidad.
M!:cla. 5onsiste en la unión de dos o más sustancias di!erentes, donde cada una conserva sus propiedades y pueden ser separadas por procedimientos sencillos. E$emplos: Ensalada de !rutas, ensalada de verduras, a%ua con aceite, arroA con (arina.
Com'inación. 5onsiste en la unión de dos o más sustancias que dan ori%en a una nueva sustancia y de la que no puede separarse !ácilmente. E$emplos: 3%ua pura, pastel de c(ocolate, maAamorra, ó"ido de (ierro.
Cla$!$ d! m!:cla. on de dos tipos: a% M!:cla 4omo,6n!a" us componentes no se pueden distin%uir a simple vista. E$emplos: 3%ua del mar, vino, a%ua con aA0car.
'% M!:cla 4!t!ro,6n!a" us componentes se pueden apreciar a simple vista. E$emplos: 4arina y a%ua, sal y comino, arroA con (arina.
#roc!$o$ d! $!paración d! una m!:cla. Para separar los componentes de una meAcla se utiliAan procedimientos !ísicos: M6todo
Tami:ado
D!cantación
Ima,!n
D!$cripción 5onsiste en separar partículas sólidas de acuerdo con su tamaBo. Prácticamente es utiliAar coladores de di!erentes tamaBos en los ori!icios, colocados en !orma consecutiva, en orden decreciente, de acuerdo al tamaBo de los ori!icios. 5onsiste en separar materiales de distinta densidad. e !undamenta que el material más denso, al tener mayor masa por unidad de volumen, permanecerá en la parte in!erior del envase.
Química Preuniversitaria
E&aporación d!$tilación
C!ntri3u,ación
Filtración
Cri$tali:ación
- 1I 5onsiste en calentar la meAcla (asta el punto de ebullición de uno de los componentes, y de$arlos (ervir (asta que se evapore totalmente. Los otros componentes quedan en el envase. Posteriormente condensar el vapor. e !undamenta en la !uerAa que %enera un cuerpo, por el %iro a %ran velocidad alrededor de un punto. La acción de dic(a !uerAa centrí!u%a2, se re!le$a en una tendencia por salir de la línea de rotación. 'e acuerdo al peso de cada componente sentiría el e!ecto con mayor o menor intensidad. 6ientras más pesados mayor será el e!ecto. Este mtodo se !undamenta en que al%unos de los componentes de la meAcla no es soluble en el otro. consiste en pasar una meAcla a travs de una placa porosa o un !iltro, el sólido se quedara en la super!icie del !iltro mientras que el líquido pasara. El procedimiento de este mtodo se inicia con la preparación de una solución saturada a una temperatura de apro"imadamente F) 5, con la meAcla de la cual se desea separar los componentes, o el compuesto que se desea puri!icar, una veA preparado se !iltra. Esta solución !iltrada se en!ría en un baBo de (ielo (asta que apareAcan los cristales
Ccom'inación. 5ombinación es la unión de dos o más componentes que !orman una nueva sustancia, en la cual es imposible identi!icar las características que tiene los componentes y no se pueden separar usando procedimientos !ísicos o mecánicos sencillos. En las combinaciones las sustancias o componentes que intervienen deben ir en cantidades e"actas. E$emplo: 3l combinarse varios compuestos químicos en cantidades e"actas para !abricar las medicinas. &tros e$emplos de combinaciones. 3l quemar una madera intervienen tanto el aire como el !ue%o y se producen sustancias di!erentes como son el (umo y el carbón en que queda convertida la madera. a no podemos obtener la madera que por acción del !ue%o se convirtió en otro elemento, carbón2. 3l de$ar un ob$eto de metal en contacto con a%ua o (umedad en este se !orma ó"ido. &tros e$emplos de combinaciones son: el a%ua, el aire, la lec(e, la sal.
Caract!rí$tica$ d! la$ com'inacion!$. Las sustancias que intervienen pierden sus propiedades.
- 1 -
Química Preuniversitaria
E$emplo: Lue%o de quemar un papel+ ya no podemos volver a obtener el papel, este se (a convertido en (umo y ceniAa. La cantidad de sustancias que intervienen en las combinaciones es e"acta. E$emplo: La combinación del aire es : #itró%eno #2 = G?.)?J, &"í%eno &/ 2 =/).>I, Dases raros = ).>GJ Las sustancias que intervienen no pueden separarse por acciones mecánicas o !ísicas sencillas. E$emplo: Cna tableta de aspirina no se puede separar en sus compuestos.
Di3!r!ncia$ !ntr! m!:cla 9 com'inación. Podemos citar las si%uientes: MEGCLA •
• •
•
COM@INACIHN
Los componentes conservan sus propiedades. #o !orman nin%una sustancia nuevas. Las sustancias pueden separarse mediante procedimientos sencillos. us componentes intervienen en cantidades que pueden variar.
•
• •
•
Los componentes pierden sus propiedades. 7orman una nueva sustancia. Las sustancias pueden separarse sólo por procedimientos químicos. us componentes intervienen en cantidades especí!icas.
)ESUMEN
Química Preuniversitaria
- 1G -
1. M!:cla -omo,6n!a o Solución" Es aquella que a simple vista o con ayuda de instrumentos como el microscopio no se puede di!erenciar la separación de sus componentes, con$titu9! una ma$a 4omo,6n!a y cualquier porción que se tome tendrá la mi$ma compo$ición 9 propi!dad!$: -
3%ua aAucarada El aire libre de partículas suspendidas2 El acero 3%ua potable, a%ua de mares, ríos y la%os Las bebidas %asi!icadas Latón ronce Dasolina, %as natural, *erosene 3%ua o"i%enada ina%re
. M!:cla -!t!ro,6n!a" Es aquella que a simple vista o con ayuda de instrumentos se di!erencia la separación de sus componentes y cualquier porción que se tome tendrá composición y propiedades di!erentes. -
3%ua y aceite limaduras de (ierro y aAu!re en polvo
- 1? -
Química Preuniversitaria uspensiones aire polvoriento, a%ua turbia, $arabes, la"antes, etc.2 5oloides lec(e, almidón, clara de (uevo, pintura, %eles, mayonesa, queso, piedra, espuma, san%re, etc.2 enceno y a%ua 6eAcla de arena y cemento
E!mplo$ d! 3!nóm!no$ 3í$ico$ 9 químico$" 1. La !uerAa de %ravedad de los planetas e$erce una !uerAa de atracción entre el planeta y otros cuerpos. Este !enómeno se da en cuerpos que tienen una %ran cantidad de materia K3!nóm!no 3í$ico% . El movimiento de traslación del planeta que provoca los cambios de estación K3!nóm!no 3í$ico%. 0. 5uando e"isten cambios de presión y ciertos %rados de (umedad en la atmós!era se producen los tornados K3!nóm!no$ 3í$ico$% . La !uerAa de atracción que e"iste entre dos imanes, llamada !uerAa electroma%ntica K3!nóm!no$ 3í$ico$% . La transmisión de ondas de radio que permiten trasladar un sonido y reproducirlo a distancia mediante un aparato receptor K3!nóm!no 3í$ico% . La conversión de (idró%eno en (elio que (acen que el sol arda K3!nóm!no químico% . La %eneración de la ener%ía vital que realiAan los seres vivos a partir del metabolismo de los alimentos K3!nóm!no químico% #)O@LEMAS #)O#UESTOS 1. N5ómo distin%uirías una sustancia simple de otra compuestaO . . NPor qu una sustancia pura es siempre (omo%neaO 0. E"plica como obtendrías a%ua pura y sal a partir del a%ua de mar. . La %lucosa es un aA0car cuyas molculas tienen seis átomos de carbono, doce de (idró%eno y seis de o"í%eno. Escribe la !órmula química de la %lucosa. . 'e!ine los conceptos: !enómeno !ísico y !enómeno químico. Pon un e$emplo de cada uno de ellos. . 5lasi!icar las si%uientes sustancias puras como elementos o compuestos químicos. a2 6ercurio, b2 icarbonato de sodio, c2 3A0car
. 5lasi!icar las si%uientes sustancias en meAclas (omo%neas o (etero%neas. a2 Hoca, b2 ronce aleación de metales2, c2 7lan
Química Preuniversitaria
- 1> -
*. Ctilice un e$emplo cotidiano en el que se utilice la tcnica de: a2 amiAado, b2 'ecantación, c2 7iltración
. E"plicar: a2 NPorque el vapor de a%ua es una sustancia puraO b2 NPorque el aire es una meAclaO 1+. ndicar la tcnica adecuada para separar las si%uientes meAclas: a2 al disuelta en a%ua, b2 inta, c2 3rena con piedrecillas, d2 3%ua con aceite, e2 3lco(ol disuelto en a%ua
11. Id!nti3iqu! $i lo$ $i,ui!nt!$ !l!m!nto$ $on 3!nóm!no$ 3í$ico$ KF% o 3!nóm!no$ químico$ KB% a2 La quema de un papel c2 'ilatación e2 &"idación %2 'i%estión de los alimentos i2 'escomposición del a%ua *2 5orrosión de un clavo m2 Evaporación del a%ua o2 5ombustión de la madera q2 5recimiento de una planta s2 'ilatación de los metales
b2 d2 !2 (2 $2 l2 n2 p2 r2 t2
La condensación del vapor del a%ua 'estilación Lluvia ácida 'escomposición de la luA 5orrosión de un material 'i%estión de los alimentos 7ermentación de la c(ic(a 7ormación de %raniAo Hespiración de los seres vivos 'ensidad
#)E
b2 7enómeno ocial d2 #. 3.
. 5lasi!icación de los !enómenos naturales. a2 7ísicos y Químicos c2 Psicoló%icos y económicos
b2 ioló%icos y sociales d2 6atemáticos y !ísicos
0. Es la trans!ormación de los cuerpos la cual vuelve a su estado ori%inal por si sola. a2 7enómeno químico c2 7enómeno bioló%ico
b2 7enómeno !ísico. d2 7enómeno ocial
. E$emplo de !enómeno !ísico a2 5ondensación
b2 5ombustión
c2 'escomposición
d2 &"idación
- /) -
Química Preuniversitaria
. rans!ormación de los cuerpos en la cual no vuelve a su estado ori%inal por si sola. a2 7enómeno químico c2 7enómeno !ísico
b2 7enómeno social d2 7enómeno matemático
. E$emplo de !enómeno químico a2 5recimiento
b2 Estiramiento
c2 Ebullición
d2 7usión
. Es la ciencia que estudia la constitución íntima de la materia, sus trans!ormaciones y las leyes que la ri%en. a2 Química
b2 7ísica
c2 iolo%ía
d2 7iloso!ía
*. N5uál de los si%uientes !enómenos no es un cambio químicoO a2 5ombustión
b2 5orrosión
c2 olidi!icación
d2 &"idación
. Es el estado de a%re%ación de la materia, en donde las molculas tienen una !uerAa de co(esión no muy %rande y sus molculas tienen !luideA o !acilidad de moverse. a2 olido
b2 Liquido
c2 Daseoso
d2 Del
1+. Las propiedades especí!icas o intensivas de la materia son: a2 'ensidad y lon%itud c2 punto de !usión y peso 11. La química estudia: a2 b2 c2 d2
b2 punto de !usión y ebullición d2 olumen y peso
El comportamiento de los seres vivos El curso de los planetas El movimiento de los cuerpos La estructura, las trans!ormaciones y mani!estaciones de la materia
1. Propuso el concepto de átomo. a2 'alton
b2 3ristóteles
c2 o(r
d2 'emócrito
10. 5antidad de partículas contenidas en una sustancia. a2 6ateria
b2 6asa
c2 Ener%ía
d2 Peso
1. 5apacidad que tienen las sustancias para realiAar un traba$o. a2 7uerAa
b2 Potencia
c2 Ener%ía
d2 Poder
1. Principal !uente de ener%ía con que cuenta el (ombre. a2 Petróleo
b2 5arbón
c2 ol
d2 Dasolina
Química Preuniversitaria
- /1 -
1. Es una propiedad especi!ica de la materia a2 Punto de !usión
b2 Elasticidad
c2 Porosidad
d2 &lor
c2 Deodsica
d2 Eólica
1. Es la ener%ía producida por la !uerAa del viento a2 Elctrica
b2 olar
1*. 5uando una sustancia cambia del estado %aseoso al solido se lleva a cabo la. a2 7usión
b2 'eposición
c2 olidi!icación
d2 Eólica
1. Es un e$emplo de ener%ía potencial. a2 Cn atleta corriendo c2 El viento de un (uracán
b2 La luA del sol d2 Cna resortera para disparar un ob$eto
+. En una lámpara de baterías, los cambios de ener%ía que se presentan son: a2 Elctrica, calorí!ica, cintica, lumínica c2 Química, elctrica, calorí!ica, lumínica
b2 Potencial, calorí!ica, lumínica d2 Química, cintica, lumínica, calorí!ica
1. Cna propiedad particular de la materia es la maleabilidad, la cual se mani!iesta cuando un metal: a2 5onduce la corriente elctrica b2 e lamina c2 e (ila d2 e o"ida . N5uál e$emplo corresponde a un !enómeno químicoO a2 Enne%recimiento de un a%uacate c2 Estirar una li%a
b2 Homper un vidrio d2 6a%netiAar el (ierro
0. N5ómo se llama el cambio de estado si un %as pasa al estado líquidoO a2 Evaporación
b2 7usión
c2 ublimación
d2 5ondensación
. Partícula más pequeBa que no puede descomponerse en otras más sencillas. a2 Elemento
b2 6eAcla
c2 Rtomo
d2 6olcula
. NPor qu es importante el estudio de la químicaO a2 5onocer la materia c2 denti!icar los componentes de las sustancias
b2 Para vivir me$or d2 Para a(orra ener%ía
. Es la ener%ía producida por la !uerAa del viento a2 Deodsica
b2 olar
c2 Eólica
d2 6arítima
- // -
Química Preuniversitaria
. Es la ener%ía almacenada que posee los cuerpos en base a su posición. a2 Elctrica
b2 5intica
c2 Potencial
d2 5alorí!ica
*. e realiAa un cambio químico durante a2 La !usión del (ierro c2 El calentamiento del a%ua
b2 La corrosión de un metal d2 El viento del (uracán
. N5uál de las si%uientes meAclas no es (omo%neaO a2 ina%re
b2 ronce
c2 Lec(e entera
d2 3ire
0+. NQu procedimiento de separación emplearías en una meAcla que contiene un líquido y un sólido insolubleO a2 'estilación
b2 Evaporación
c2 7iltración
d2 5ristaliAación
01. Es el mtodo de separación de meAclas que aprovec(a que al%unas sustancias, como los desodorantes, tienen la propiedad de pasar del estado sólido al %aseoso sin trans!ormarse previamente en líquido: a2 ublimación
b2 'ecantación
c2 7iltración
d2 5ristaliAación
0. Es el mtodo de separación de los componentes del petróleo a2 'ecantación c2 ublimación
b2 'estilación !raccionada d2 5romato%ra!ía en capa !ina
Cap. 0 LOS ELEMENTOS J SU NOMENCLATU)A
Química Preuniversitaria
La prueba fue probada 147 veces, el resultado medio es 29.6%. 1.
¿Cuál es la Molaridad de un suero fisiológico?
15M 1.5M .15M .015M .0015M 2.
Una molcula de !"ono con#iene $ á#omos de...
Helio Hidrógeno CO2 O2 CO $.
elecciona la ecuación correc#a &ara la com'us#ión del gas &ro&ano
CH4 + O2 ! H2O + CO2 C"H# + O2 ! CO2 + H2O C"H# + O2 ! CO2 + H2O + $ HCl + %aOH ! %aCl + H2O %inguna de las anteriores
- /; -
- /F 4.
Química Preuniversitaria (lemen#o cu)a configuración elec#rónica #ermina en 2*2
Hidrógeno %itrógeno O&'geno (l)or Carbono +.
,uin dió valores a la (lec#ronega#ividad?
*auling or *restleCang atum 6.
-ndiue el n/mero de cifras significa#ivas de0 1.$11322
4 22 1 " 21 7.
(l &refio M(5 corres&onde a...
&10/12 &10/10 &10/# &10/4 &10/
Química Preuniversitaria .
Cuál &odr8a ser el resul#ado de :r ;
r + HCl r + H2O HCl + aCl %inguna de las anteriores odas las anteriores 9.
(l enlace =*uen#e de idrógeno= &uede ocurrir en#re...
O on He,(,% H on %a,,Ca ( on He,3, odas las anteriores %inguna de las anteriores
- /I -
