Materia y energía

1. Química I
Bloque II Interrelación entre Materia y energía
Primer cuatrimestre

2. Materia
La materia es todo lo que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa,
se compone de partículas elementales y se organiza en diferentes
niveles.
Según su composición se clasifica en:

3. Materia
Sustancias
puras
Elementos
Compuestos
Mezclas
Homogéneas
Heterogéneas

4. • Una sustancia pura es un material que siempre tiene la misma
composición y cuyas propiedades físicas y químicas no varían (como
el color, la densidad, el punto de ebullición, entre otras)

5. • Los elementos son las sustancias puras más simples.
Un elemento se caracteriza por tener átomos de
un mismo tipo.
• Los compuestos son sustancias puras que se obtienen como resultado de la
combinación química de dos o más elementos diferentes

6. • Las mezclas, son combinaciones físicas de sustancias puras, las cuales
tienen composición variable. Las mezclas pueden identificarse porque
tienen nombre, pero no poseen fórmula química.

7. • Una mezcla homogénea es aquella que tiene una composición uniforme y no
se distinguen sus componentes.
• Una mezcla heterogénea, es aquella en la que no hay composición uniforme y
se puede distinguir a alguno de los componentes.

8. Sustancia Mezcla
homogénea
Mezcla
heterogénea
Elemento Compuesto Características
Grafito
Limonada
Pozole
Leche
Plata
Diamante
Agua destilada
Agua mineral
Alcohol
Sal de mesa

9. Propiedades de la materia
La materia se puede identificar y clasificar a partir de
sus propiedades. Estas últimas se dividen en
propiedades físicas y propiedades químicas
• Una propiedad física se puede medir y observar
sin modificar la composición de las sustancias;
ejemplo de este tipo de propiedades son: el color,
punto de fusión, punto de ebullición, la densidad,
entre otras, ya que estas pueden determinarse sin
cambiar la composición de la sustancia.
• Las propiedades químicas son aquellas en que la
materia cambia de composición.

10. • Existe una clasificación adicional de las propiedades basada en la
manera en que las medimos:
• Propiedades intensivas. Son independientes de la cantidad de
materia que se mida; esto significa que la propiedad se conservara lo
mismo si tomamos un miligramo de sustancia o una tonelada. A este
tipo corresponden los estados de agregación, la densidad y las
temperaturas de fusión y ebullición.
• Propiedades extensivas. Dependen de la cantidad de materia
implicada en la medición: la propiedad no es la misma al tomar
distintas cantidades de una sustancia; por ejemplo el volumen y la
toxicidad.

11. Propiedad Física Química Intensiva Extensiva
Punto de ebullición
Masa
Acidez
Corrosividad
Volumen
Densidad
Toxicidad
Peso
Color
Punto de fusión

12. Estados de agregación
• La materia puede presentarse en varios estados de agregación como:
sólido, líquido, gaseoso y plasma.

13. • Un sólido mantiene una forma y un tamaño fijo; aún cuando se le aplique una
gran fuerza, no cambia de forma ni volumen con facilidad. En un sólido, las
fuerzas de atracción entre los átomos o moléculas son mayores que las de
repulsión. Además, los átomos o las moléculas se encuentran en arreglos
cristalinos o amorfos.

14. • Un líquido no mantiene una forma fija, sino que adopta la del recipiente que
lo contiene. Al igual que los sólidos, los líquidos no se comprimen con
facilidad, pero su volumen puede variar si se aplica una fuerza muy grande. Lo
anterior, se debe a que existe un equilibrio entre las fuerzas de repulsión y las
de atracción entre sus átomos o moléculas. En este estado de agregación, las
moléculas pueden moverse libremente.

15. • Un gas no tiene forma ni volumen fijos, se expande y llena el recipiente que lo
contiene. En el gas, las fuerzas de repulsión de los átomos o moléculas son
mayores que las de atracción. Las moléculas aquí tienen mucha libertad de
movimiento lo que explica que no tengan forma propia

16. • El plasma se produce al aumentar la temperatura a miles de grados. Bajo
estas condiciones, los átomos se rompen, lo cual separa a los electrones de
sus núcleos y da origen a un gas extraordinariamente ionizado (mezcla de
iones y electrones). El plasma se presenta en las estrellas (por ejemplo,
nuestro sol), en la explosión de bombas nucleares, en las auroras boreales, en
los rayos. En los televisores de plasma se genera este estado de la materia. A
pesar de que parezca extraño, este es el estado de la materia más abundante
en el universo

17. Cambios de estado
• Los cambios de estado son una transición de un estado a otro sin
alterar la composición intima de la materia en cuestión, y esto se
logra aumentando o disminuyendo la temperatura o la presión

18. Cambios físicos, químicos y nucleares
Cambios físicos Cuando se cambia solo la forma, el tamaño, estado de agregación o la posición. La
energía implicada generalmente es pequeña. Por ejemplo cuando se funde un hielo,
este pasa a ser agua líquida. El agua y el hielo están compuestos por los mismos
elementos, lo único que cambio fue su estado de agregación
Cambios químicos Cuando se obtiene una nueva sustancia con propiedades distintas y se pueden perder
las que ya se tenían. La energía desprendida o absorbida es mayor que en el caso del
cambio físico. Un modo de identificar un cambio químico es ver si hubo un cambio de
color, de densidad, de punto de fusión, de solubilidad entre otros. Un cambio químico
es una reacción química
Cambios nucleares Cuando se modifica la constitución de un núcleo del átomo. Es muy frecuente que un
elemento se transforme en otro. La cantidad de energía involucrada es enorme
Se acostumbra clasificar el cambio en tres categorías: