Presentación de clase del tema 4. Física y Química 4º ESO.

1. CAMBIOS FÍSICOS
Y QUÍMICOS

2. CAMBIOS FÍSICOS
- Todos los cambios de estado, la separación de
sustancias que forman una mezcla y los procesos de
disolución son cambios físicos porque las sustancias
que intervienen no se transforman en otras
diferentes.
- En los cambios físicos, las sustancias iniciales son las
mismas que las finales; es decir, no se producen
sustancias nuevas.

3. CAMBIOS QUÍMICOS
- En los cambios químicos las sustancias químicas
pueden experimentar transformaciones en las que
se producen nuevas sustancias.
- Los cambios químicos se denominan reacciones
químicas. Las sustancias iniciales se transforman en
otras diferentes pero los elementos químicos siguen
siendo los mismos, no han cambiado, solo se han
recombinado formando nuevos enlaces distintos a
los iniciales.

4. CAMBIOS QUÍMICOS
- Las reacciones químicas son cambios en los que
unas sustancias, denominadas reactivos, se
transforman en otras diferentes, denominadas
productos.
Reactivos Productos

5. LEY DE CONSERVACIÓN DE LA MASA
Establece que, en todas las reacciones químicas, la suma de las
masas de las sustancias que intervienen en una reacción es igual
a la suma de las masas de las sustancias que se originan:
masa de los reactivos = masa de los productos

6. LEY DE CONSERVACIÓN DE LA MASA
Las moléculas de los reactivos
se encuentran en continuo
movimiento. Como resultado
de dicho movimiento, todas las
moléculas poseen energía
cinética.
Cuando aumenta la
temperatura, aumenta la
energía y la velocidad de las
moléculas.
Las moléculas de los reactivos
colisionan unas con otras.
Para que tenga lugar la reacción
química, las moléculas deben
chocar con energía suficiente y
orientación adecuada.
Todos los choques no son
eficaces.
TEORÍA CINÉTICO-MOLECULAR TEORÍA DE COLISIONES

8. CANTIDAD DE SUSTANCIA: EL MOL
El mol se define como la cantidad de una sustancia que contiene
tantas unidades (de átomos, moléculas, iones, etc.) como
átomos hay en 12 g del isótopo de 12C.
El número de partículas por mol se denomina constante de
Avogadro (NA) y tiene un valor igual a 6,02·1023 mol-1.
La masa molar, M, es la masa de un mol de átomos o de
moléculas de una sustancia. Se mide en g/mol.
Su valor numérico coincide con el de la masa atómica o la masa
molecular expresada en unidades de masa atómica.

9. CANTIDAD DE SUSTANCIA: EL MOL
¿Cuánto volumen ocupa un mol de un gas?
Ecuación de estado de un gas ideal: p · V = n · R · T
p en atmósferas, V en litros, T en kelvins
R = 0,082 atm · L
mol · K

10. CONCENTRACIÓN MOLAR
Las disoluciones son mezclas homogéneas, es decir, su
composición es la misma en toda la muestra. Están formadas por
un soluto (componente que se encuentra en menor proporción) y
un disolvente (componente en mayor proporción).
La concentración molar, c, se define como la cantidad de soluto
por litro de disolución. Se calcula dividiendo los moles de soluto
entre los litros de disolución. Su unidad es mol/L.
c =
moles de soluto
volumen (L) de disolución

11. CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS
Ajustar una ecuación consiste en igualar el número de átomos de
cada elemento en los reactivos y en los productos. Se consigue
añadiendo, cuando sea necesario, el número adecuado, o
coeficiente, delante de la fórmula de cada sustancia.
H2 + O2 H2O
Ajuste del oxígeno
2 átomos 1 átomo
de oxígeno de oxígeno
Solución Se ajusta el oxígeno poniendo un 2 delante de H2O.
H2 + O2 2 H2O
Ajuste del hidrógeno
2 átomos 4 átomos
de hidrógeno de hidrógeno
Solución Se ajusta el hidrógeno poniendo un 2 delante de H2.
2 H2 + O2 2 H2O

12. CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS
A partir de la masa de una de las sustancias que intervienen en
una reacción, es posible calcular la masa de las demás.
Pasos:
1. Con el dato de la masa de una de las sustancias y de su
masa molar, se obtienen sus moles.
2. A partir de las relaciones que indica la estequiometría, se
calculan los moles de otros reactivos o productos.
3. Obtenidos dichos moles, se expresan en unidades de masa
mediante la masa molar.
CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS CON MASAS

13. CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS
Muchas reacciones químicas tienen lugar en disolución. En estos
casos el número de moles se calcula a partir de la concentración
de la disolución y del volumen.
CÁLCULOS CON SUSTANCIAS EN DISOLUCIÓN
En reacciones químicas en que intervienen gases, si las
condiciones de presión y temperatura son constantes, las
relaciones entre volúmenes y entre los moles son las mismas.
CÁLCULOS CON VOLÚMENES DE GASES

14. ÁCIDOS Y BASES. NEUTRALIZACIÓN
PROPIEDADES DE ÁCIDOS
- Tienen sabor agrio y son
corrosivos.
- Reaccionan con ciertos
metales desprendiendo H2.
- Reaccionan con los
carbonatos para producir
CO2 gaseoso.
PROPIEDADES DE BASES
- Tienen sabor amargo, son
cáusticas y producen
quemaduras.
- Son suaves al tacto; su
sensación táctil es jabonosa.
- Al igual que los ácidos, sus
disoluciones acuosas
conducen la electricidad.
- Reaccionan con los ácidos,
dando lugar a una sal más
agua.

15. ÁCIDOS Y BASES. NEUTRALIZACIÓN
DEFINICIÓN DE ÁCIDO
Es una sustancia que en
disolución acuosa se disocia
cediendo iones H+, como el
ácido clorhídrico:
HCl (aq) H+ (aq) + Cl- (aq)
DEFINICIÓN DE BASE
Es una sustancia que en
disolución acuosa se disocia y
cede iones hidróxido, OH-, como
el hidróxido de sodio:
NaOH (aq) Na+ (aq) + OH- (aq)

16. ÁCIDOS Y BASES. NEUTRALIZACIÓN
Un ácido o una base es fuerte cuando en disolución acuosa se
encuentra totalmente disociado, y es débil cuando está poco
disociado.
Para establecer el carácter ácido, básico o neutro de una
disolución, se propuso una escala de pH, que va del 1 al 14.

17. ÁCIDOS Y BASES. NEUTRALIZACIÓN
Si se junta un ácido fuerte, como el HCl, con una base fuerte,
como el NaOH, los iones H+ procedentes del ácido se han
combinado con los iones OH- procedentes de la base para formar
agua. A su vez los iones Cl- y Na+ se han combinado para formar
cloruro de sodio:
H+Cl- + Na+OH- NaCl + H2O
En general, la neutralización entre un ácido y una base se
expresa por la ecuación:
ácido + base sal + agua
REACCIONES DE NEUTRALIZACIÓN

18. REACCIONES DE COMBUSTIÓN
La combustión es una reacción química entre un combustible,
sustancia que contiene energía y arde, y oxígeno. Se caracteriza
porque se desprende energía en forma de luz y calor.
REACCIONES DE SÍNTESIS
Las reacciones de síntesis son combinaciones entre dos o más
sustancias, ya sean elementos y/o compuestos, que se unen para
formar un solo compuesto.
A + B AB