1. Química
Parte de la ciencia que se ocupa del estudio de la
composición, estructura, propiedades y
transformaciones de la materia y su energía
asociada.
Materia
es cualquier cosa
que tenga masa y
ocupa espacio
Ejemplos:
•Aire
•Alimentos
•Rocas
•Vidrio
2. IMPORTANCIA DE LA QUÍMICA
La quimica es una ciencia central, porque sirve de apoyo a otras ciencias como
la física, la biología, la geología, la petroquímica, etc. Además permite satisfacer
las necesidades humanas en diferentes áreas o campos de la actividad humana,
por ejemplo:
1) En medicina: La química ayuda con la síntesis de diferentes fármacos
(antibióticos, analgésicos, antidepresivos, vacunas, vitaminas, hormonas,
radioisótopos, etc), para el tratamiento de muchas enfermedades y para el
mejoramiento de la salud en general.
2) En nutrición: La química permite sintetizar sustancias llamadas saborizantes y
colorantes para mejorar ciertas propiedades de los alimentos, y de ese modo
puedan ingerirse con facilidad; los preservantes para que los alimentos no se
deterioren en corto tiempo; también la química determina las sustancias vitales
que requiere el organismo (minerales, vitaminas, proteínas, etc)
3)En medio ambiente: Ayuda en el tratamiento y control de sustancias
contaminantes que afectan a nuestro ecosistema (agua, suelo y aire), y en la
asistencia de desastres ecológicos tales como derrames de petróleo, caída de
lluvia ácida, incendios forestales, etc.
4. Sustancia pura materia con composición física y
propiedades características.
Átomo de
hidrógeno
Átomo de
hidrógeno
Compuesto es cualquier sustancia pura que se pueden
descomponer por medios químicos en dos o más
sustancias diferentes y más simples.
Elemento es cualquier sustancia pura que no se puede
descomponer en algo más simple. Tiene un solo tipo de
átomo
6. Mezclas: son combinaciones de dos o más sustancias en las que cada una
conserva su propia identidad química y sus propiedades.
La composición de la mezcla puede variar. Ejemplo Taza de café con
azúcar
Mezclas homogéneas: conservan su composición en todas
sus partes y se forman por dos o más sustancias puras.
Uniformes en todos sus puntos.
Ejemplo: aire, solución de azúcar en agua, agua
carbonatada y vinagre.
Mezclas Heterogéneas: .no tienen las misma composición,
propiedades y aspecto en todos sus puntos.
Ejemplo: una mezcla de azufre y hierro
7. Disoluciones
Disolvente: componente
mayoritario de la disolución,
que determina si ésta es un
sólido, un líquido o un gas.
Solutos: los demás
componentes de la disolución
Ejemplos:
Disolución de glucosa(sól) en H2O(líq);
glucosa(ac); C6H12O6(ac)
Disolución de metanol(líq) en H2O(líq);
metanol(ac); CH3OH(ac)
Disolución de O2(g) en H2O(líq)
[respiración de peces]
Disolución acuosa de NaCl, KCl, CaCl2 y
C6H12O6
[un suero fisiológico]
7
8. SOLUCIONES Y SUS PROPIEDADES
SOLUCIONES
Característica
principal
SOLUBILIDAD
(S)
Cantidad del STO
Que se puede
Mezclar en el STE.
Factores
Tipos de soluciones
(alteración de su valor)
g de STO/g de STE
Influencia de la Polaridad,
Temperatura
Y la Presión.
Insaturadas
(STO <S)
Saturadas
(STO = S)
Sobresaturadas
(STO>S)
9. Mezclas Heterogéneas
Sus componentes no están mezclados
uniformemente; son inmiscibles. Se observan varias
fases.
Suspensiones: Conformada por una fase sólida
insoluble en la fase dispersante líquida, por lo cual
tiene un aspecto opaco. Ejemplo: Arcilla, tinta china
(negro de humo y agua), pinturas al agua, cemento,
mezcla de agua-arena.
10. CLASES DE MEZCLAS
Tamaño comparativo de solutos dispersos a nivel molecular o coloidal:
Solución
verdadera
Iones,
Tipo
moléculas
partícula
pequeñas
Tamaño
0.1-1nm
partícula
Mezclas Homogéneas
Coloides
Suspensiones
Partículas,
macromoléculas
Partículas
grandes
1-100 nm
100 nm y
mayores
Mezclas Heterogéneas
11. Sistemas coloidales
Sistemas con tamaño de partícula de soluto entre 1 y 100 nm.
1 = micron= 1 x 10-4 cm
1 nm= nanómetro = 1 x 10-9 m
1Å = Amstrong = 1 x 10-10 m = 1 x 10-8 cm
Partículas de soluto dispersas en medio dispersor o dispersante
Qué se dispersa? partículas pequeñas o moléculas “grandes”
Límites
arbitrarios
Dispersión molecular
Ej. NaCl en agua
Dispersión gruesa
COLOIDES
Ej. Arena en agua de mar
12. Tipos de dispersiones coloidales
Medio
dispersor
Fase
dispersa
Nombre
Ejemplos
Gas
Líquido
Aerosol
Niebla
Gas
Sólido
Aerosol
Humo
Líquido
Gas
Espuma
Crema batida
Líquido
Líquido
Emulsión
Mayonesa
Líquido
Sólido
Suspensión
Leche
magnesia
Sólido
Sólido
Sol sólido
Aleaciones
13. Sistemas coloidales
Propiedades ópticas: Efecto Tyndall
Al hacer pasar un rayo de luz a través de una
dispersión coloidal, el rayo de luz se ve en forma clara y
nítida al atravesar el coloide, fenómeno que no sucede
en una solución.
Este efecto se debe
a que las partículas
coloidales son lo
suficientemente
grandes como para
dispersar la luz.
14. Separación de mezclas
Para obtener una sustancia pura es
necesario separar de una mezcla.
Está
separación se basa en las
diferencias de las propiedades físicas y
químicas de los componentes de la
mezcla.
Existen distintas separaciones:
- Decantación
- Filtración
- Destilación
- Tamizado
17. CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA
EN BASE A SU ESTADO FÍSICO
Estado
Forma
Volumen
Partículas
Compresibilidad
Muy pequeña
Pequeña
Sólido
Definida
Definido
Unidas
rígidamente;
muy
empacadas
Líquido
Indefinida
Definido
Móviles,
unidas
Gaseoso
Independientes
y
Indefinida Indefinido
relativamente
lejanas entre sí
Alta
18. EJEMPLOS DE MATERIA EN
BASE A SU ESTADO FÍSICO
Oxigeno
Gas
Vapor de agua
Gas
Cera de vela
Sólido
Alcohol
Líquido
19. CAMBIOS FISICOS Y QUÍMICOS DE LA
MATERIA
-
-
CAMBIOS FISICOS
No varia la composición química de la
materia
Lo que se tiene al principio se tiene al final
No se forman nuevas sustancias.
Ejemplo:
hielo
agua
vapor
21. CAMBIOS FISICOS Y QUÍMICOS DE LA MATERIA
CAMBIOS QUÍMICOS
-
Alteran la composición química de la materia.
Dan origen a otras sustancias.
-
Ejemplo:
Cl + Na
(NaCl)
22. Cambios químicos o reacciones químicas:
Son modificaciones que se pueden observar solo cuando
se presenta un cambio en la composición de una
sustancia
*Se forman nuevas sustancias.
Las propiedades de las nuevas sustancias son diferentes de las sustancias
anteriores.
En un cambio químico
- puede producirse un gas,
- puede haber desprendimiento de calor,
- puede ocurrir un cambio de color o
- puede aparecer una sustancia insoluble.
Los elementos pueden sufrir cambio químico para producir compuestos
nuevos:
Ejemplo:
Cl + Na
(NaCl)
23. PROPIEDADES FISICAS Y QUÍMICAS
Nos permiten identificar o caracterizar una
sustancia de otras
24. Propiedades de la materia.
Propiedades físicas: se pueden observar sin
cambiar la composición de la sustancia
- color, olor, sabor, densidad, punto de fusión y
punto de ebullición.
25.
Propiedades químicas: se observan sólo cuando
la sustancia sufre un cambio en su composición.
- Cuando el hierro se oxida, al quemar un
papel.
26. Problema: distinguir entre cambios físicos y químicos
Decidir cual de los siguientes procesos es un cambio físico o químico, y
explicar brevemente
a)
Se forma escarcha cuando la temperatura disminuye en una noche
húmeda de invierno
b)
El maíz crece a partir de una semilla que es fertilizada y regada
c)
La dinamita explota para formar una mezcla de gases
d)
La transpiración se evapora cuando se descansa luego de una sesión
de trote.
e)
Un clavo se oxida
27. Más problemas......
1)
Identificar cual de las siguientes sustancias es una sustancia pura o una mezcla
a)
b)
Aire
c)
Bronce
d)
H2O
e)
2)
Sal, NaCl
Cerveza
Identificar cuales de las siguientes sustancias puras son elementos y cuales
compuestos.
a)
Mercurio
b)
Óxido (oxido de hierro)
c)
Aluminio
d)
Diamante
28. Y seguimos.....
3) Identificar cuáles de las siguientes mezclas son
homogéneas y cuáles heterogéneas
a) Sopa
b) Agua y Nafta
c) Azúcar disuelta en agua.
4) Determinar cual de las siguientes propiedades son
físicas y cuales son químicas
a) El tecnopor flota en el agua
b) El azúcar se vuelve caramelo cuando se calienta
c) El hierro se disuelve en ácido clorhídrico, liberando H2
d) Un clavo de hierro es atraído por un magneto
29. RELACIÓN ENTRE MATERIA Y ENERGÍA
El movimiento de los constituyentes de la materia, los
cambios químicos y físicos y la formación de nuevas
sustancias se originan gracias a cambios en la energía del
sistema; conceptualmente, la energía es la capacidad para
realizar un trabajo o transferir calor; la energía a su vez se
presenta como energía calórica, energía mecánica, energía
química, energía eléctrica y energía radiante; estos tipos de
energía pueden ser además potencial o cinética. La
energía potencial es la que posee una sustancia debido a su
posición espacial o composición química y la energía
cinética es la que posee una sustancia debido a su
movimiento.
