Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega Concurso de ingreso a UNAM, Grupo GUTE. Clasificación de la materia, Átomos, Moléculas, Sustancias puras, Elementos, Compuestos, Mezclas, Mezclas homogéneas, Soluciones verdaderas, Soluciones falsas, Coloides, Suspensiones, Emulsiones, Mezclas heterogéneas, Estado de agregación de la materia, Estado sólido, Estado líquido, Estado gaseoso, Plasma. Soluto, Solvente, Disoluto, Disolvente, Disolución, Soluciones empíricas, Soluciones valoradas, contaminación del aire, Métodos de separación de Mezclas, Decantación, Sublimación, Filtración, Evaporación, Cristalización, Centrifugación, Cambios de estado de Fase, Soluciones diluidas, soluciones concentradas, Saturación, Soluciones sobresaturadas, Soluciones insaturadas, Soluciones saturadas.

1. x
. m
o m
La Materia
e.c
u t
Autor: Maestro en Ciencias
.g
Bioquímicas Genaro Matus Ortega
w
w
w
Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega
genaromatus@excite.com, genaro_matus@hotmail.com

2. Clasificación de la Materia
x
. m
MATERIA
o m MOLÉCULAS
.c
CONSTITUCIÓN
ÁTOMOS
t e ESTADOSDE
u
COMPOSICIÓN
AGREGACIÓN
SUSTANCIAS
.g MEZCLAS SÓLIDO LÍQUIDO GASEOSO
PURAS
w
ELEMENTOS
w HOMOGÉNEAS HETEROGÉNEAS
w
COMPUESTOS

3. Según su constitución
x
• Átomos: . m
La mínima fracción de un elemento
que conserva todas las propiedades
o m
.c
y que puede entrar en combinación
química.
t e
Es la parte más pequeña en que se
puede dividir una molécula.
g u
• Moléculas: .
w
Asociación de 2 o más átomos de
w
uno o más tipos.
w

4. Según su composición
x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
Elemento Compuesto Mezcla
w
w

5. MATERIA SEGÚN LA COMPOSICIÓN
x
- ELEMENTO
. m
Conjunto de átomos del mismo tipo (mismos p y e).
PURAS - COMPUESTO
m
Conjunto de átomos de 2 o más elementos con un arreglo
molecular fijo.
o Porcentuales
.c
(p/p,p/v, v/v)
SUSTANCIAS Molares
(Materia) HOMOGÉNEAS
t e - SOLUCIONES VERDADERAS
[Concentración]
(mol/litro)
Normales
MEZCLAS
g u - SOLUCIONES FALSAS
(ejemplo: COLOIDES)
(equivalente/litro)
Osmolares
.
(ejemplo: SUSPENSIONES) (osmol/litro)
- BIFÁSICAS
w HETEROGÉNEAS - TRIFÁSICAS, ETC
w
w No saturadas
(solvente disuelve soluto)
Empíricas
Saturadas
(no disuelve más soluto)
Sobresaturadas
(precipita soluto)

6. Las soluciones
x
. m
o m
e.c
u t
.g
w
w
w
Soluto + Solvente (solución) = Disoluto + Disolvente (disolución)
Hidratación vs solvatación

7. Soluto ≠ Disoluto
x
. m
o m
e.c
u t
.g
w
w
w
Soluto: componente en menor cantidad que puede ser disuelta.
Disoluto: componente en menor cantidad disueltos
Mismo caso para Solvente y Disolvente.

8. Las soluciones verdaderas
x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

9. Los coloides (las falsas soluciones)
x
• Tienen dimensiones menores a
0.1 mm, capaces de atravesar . m
filtros, pero no membranas.
No sedimentan sus partículas en
o m
.c
•
reposo.
• Son visibles en conjunto.
t e
• Exhiben movimiento autónomo
(Browniano) y reflejan la luz
g u
(efecto de Tyndall).
.
•
sólo por w
Los coloides pueden separarse
centrifugaciones
w
enérgicas o por diálisis.
w

10. Sistemas coloidales
x
. m
Medio dispersor Fase dispersora Nombre común
o m Ejemplo
Gas Liquida
e.c
Aerosol líquido Nubes, “spray”
Sólida
ut
Aerosol sólido Humo
Líquido Gas
Liquida
Sólida
.g Espuma
Emulsión
Sol
Merengue, jabonadura
Leche, mayonesa
Gelatinas, pinturas
w Espuma sólida Malvavisco, piedra pómez
w
Sólido Gas
Liquida Emulsión sólida Queso, mantequilla
Sol líquido Perlas
w
Sólida

11. Las suspensiones (o emulsiones)
x
• Tienen mayores dimensiones a las
partículas de una solución, y son . m
visibles por el ojo humano.
Sedimentan cuando las suspensiones
o m
.c
•
se quedan en reposo.
• Se pueden separar por medios físicos
sencillos como centrifugación,
t e
evaporación y filtración.
g u
•
enturbian.
.
Si se agitan vigorosamente, se
w
Los jugos de Fruto (Boing)
w
•
w

12. Las soluciones
x
. m
Propiedad
Tamaño de la partícula
Disolución
Menor que un
o m
Coloide
10-10 000 nm
Suspensión
Mayor que 10000 nm
.c
nanómetro (nm)
Homogeneidad Homogénea En el límite Heterogénea
Acción de la gravedad No sedimenta
t ePuede sedimentar Sedimenta
Filtrabilidad
Ejemplos de los tres tipos de
g u
No filtrable
Sal, urea
No filtrable
Albúmina,
Filtrable
Células rojas
.
dispersiones presentes en la fibrinógeno Células blancas
sangre
w
w
Pregunta obligada: ¿Qué es el aire?
w

13. x
. m
o m
e.c
u t
.g
Paréntesis necesario para la aplicación de conceptos
LOS CONTAMINANTES
w
w
w

14. Composición de la atmósfera
x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

15. Los contaminantes
x
• Un contaminante es el nombre que recibe . m
Contaminantes Naturales del Aire
toda sustancia ajena a la composición
normal de la atmósfera incorporándose a
ella y permaneciendo allí durante un tiempo. Volcanes
o m
Fuente Contaminantes
Óxidos de azufre, partículas
• También se incluye todas aquellas sustancias
e.c
Fuegos forestales Monóxido de carbono, dióxido de
carbono, óxidos de nitrógeno,
partículas
que conforman la atmósfera pero que se
presentan en concentraciones superiores a
las naturales.
u t Vendavales
Plantas (vivas)
Polvo
Hidrocarburos, polen
•
.g
Los contaminantes pueden ser naturales (si
Plantas (en
descomposición)
Metano, sulfuro de hidrógeno
w
se producen en la naturaleza) o
antropogénicos (derivados de alguna
Suelo Virus, polvo
w
Mar Partículas de sal
actividad humana).
•
w
Los contaminantes gaseosos se pueden
clasificar según muchos criterios distintos:
estado, toxicidad, reactividad, etc..

16. Los contaminantes atmosféricos
x
• Según su composición química,
contaminantes los más importantes son: Denominación . m
Contaminantes
Composición
• Partículas: según el tamaño, son
o m
Núcleos de Aitken Partículas con menos de 1 micra de
diámetro.
.c
Partículas medias Partículas con un diámetro comprendido
sedimentables (> 30 µm), partículas en (en suspensión) entre 1 y 10 micras.
suspensión (< 30 µm), partículas Partículas Partículas con diámetro superior a 10 micras.
respirables (< 10 µm), o humos (< 1 µm).
e
sedimentables
• Compuestos de azufre: SO 2, H 2S, H 2SO 4
mercaptanos, sulfuros ...
u
Compuestos de nitrógeno: NO, NO 2, NO
t Polvos
Humos industriales
Partículas sólidas de origen mineral o
materia sólida dispersada por el aire.
Partículas sólidas o líquidas debidas a la
g
• volatización de metales, seguida o no de su
•
x, NH 3 ...
.
Compuestos de carbono: CO, CO 2, CH 4,
oxidación por el aire o condensación de
vapores.
•
HCT ...
w
Halógenos y compuestos halogenados:
Humos de
combustión
Humos debidos a proceso de combustión,
constituidos por partículas de carbono y de
w
hidrocarburos no quemados y cenizas
volantes.
Cl 2, HCl, HF, CFC ...
•
aldehídos...
w
Oxidantes fotoquímicos: O 3, peróxidos,

17. Clasificación de contaminantes
x
• La manera de clasificación más habitual se hace . m
•
considerando su procedencia:
Primarios: Procedentes directamente de las
o m
.c
fuentes de emisión por ejemplo: SO 2, H 2S, NO,
NH 3, CO, CO 2, HCl, HF, PST ....
• Secundarios: Originados en la atmósfera como
consecuencia de distintas reacciones químicas
t e
que han ocasionado la transformación de
u
contaminantes primarios por ejemplo, O3, SO3,
g
.
H 2SO 4, NO 2, HNO3 ....
• Los contaminantes atmosféricos secundarios no se vierten
w
directamente a la atmósfera desde los focos emisores, sino se
producen como consecuencia de las transformaciones y
reacciones químicas y fotoquímicas de los contaminantes
w
primarios. Las principales alteraciones atmosféricas producidas
por los contaminantes secundarios son: la contaminación
w
fotoquímica; la acidificación del medio; la disminución del
espesor de la capa de ozono. ..

18. Clasificación de contaminantes
x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

19. Contaminantes primarios del aire
x
• Los óxidos de nitrógeno (NOx) . m
• Los hidrocarburos (HC)
o m
.c
• Ozono (O3)
Anhídrido carbónico (CO2)
•
• Compuestos halogenados
t e
• Metales tóxicos
g u
• Sustancias radiactivas
.
• Los aerosoles
w
•
w
Los óxidos de azufre (SOx)
w

20. Contaminantes primarios
x
Los principales contaminantes primarios gaseosos son:
. m
m
• Dióxido de Azufre (SO 2 )
• Monóxido de Carbono (CO)
• Óxidos de Nitrógeno (NO x)
o
• Hidrocarburos (HC)
• Dióxido de Carbono (CO 2)
e.c
u
Los contaminantes primarios no gaseosos:
t
• Partículas: Su procedencia y composición es muy
.g
variada: proceso de combustión de fuel, gas-oil,
alquitranes, etc., polvo del suelo, erupciones
w
volcánicas, incendios, incineraciones no depuradas de
basuras, etc. intrusiones de material particulado
w
• Metales pesados, por ejemplo: plomo, cadmio,
mercurio.
w

21. Preguntas obligadas
x
• ¿Quiénes son los principales
contaminantes primarios del aire?
productores de
. m
• R = quienes vierten directamente en la atmósfera de
o m
.c
manera cotidiana compuestos como aerosoles, óxidos
de azufre, monóxido y bióxido de carbono, óxidos de
nitrógeno, hidrocarburos, ozono…
contaminación se denomina
e
Este tipo de
t
“contaminación
contaminación
u
convencional”
convencional
•
.g
¿Quiénes son los principales productores
contaminantes secundarios del aire?
de
• La industria. w
w
w

22. ¿Conoces esta ciudad?
x
. m
o m
e.c
Es una de las que mayor contaminación ambiental tiene en el mundo.
u t
.g
w
w
w
¿Sin palabras? ¿Usas automóvil frecuentemente?

23. x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

24. Contaminantes del agua
x
Las principales fuentes de contaminantes que
sufren las reservas de agua dulce, como los ríos y
los lagos se pueden enmarcar como: . m
• Aguas residuales y desperdicios domésticos. Que
contienen en su mayor parte materia orgánica en
o m
.c
descomposición y que son arrojados a los ríos y
lagos por las ciudades cercanas.
• Aguas y contaminantes de origen industrial. Este
tipo de residuos constituyen la principal causa de
t e
(en países del tercer mundo o “países en
g u
contaminación de las aguas, pues es muy común
desarrollo”) que las industrias viertan a los ríos y
.
mares sus derivados de producción, o productos
indeseables de los procesos químicos.
• w
Contaminación de origen agrícola. Por ejemplo,
w
los plaguicidas, funguicidas y fertilizantes que se
acumulan en los ríos, lagos y mantos freáticos
w

25. Principales contaminantes del agua
x
• La materia orgánica
. m
•
•
Los detergentes
Los fertilizantes y agroquímicos
o m
.c
• Contaminantes de origen
industrial: hollín, las sales de
plomo, el cadmio, mercurio,
etc.
t e
g u
.
w
w
w

26. x
. m
o m
e.c
t
u
.g TEMA ORIGINAL
REGRESEMOS AL
w
w
w

27. Las mezclas Heterogéneas
x
• Aquellas que muestran . m
más de una sola fase (cara
= face).
o m
• Ejemplos: todas las
e.c
mezclas inmiscibles:
u t
• Agua y aceite, agua y .g
w
petróleo, agua y arena,
etc.
w
w

28. ¿Qué serán los fluidos celulares?
x
. m
o m
e.c
u t
.g
w
w
w
Separación del plasma luego de su centrifugación

29. x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

30. x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

31. Métodos de separación de mezclas
x
• Decantación: separa elementos inmiscibles. . m
o m
• Filtración: separa coloides y partículas suspendidas.
• Centrifugación: separa fracciones celulares y agiliza la separación de
suspensiones.
e.c
• Evaporación: separa mezclas homogéneas de sólidos disuelto en un
líquidos.
u t
• Destilación: separa mezclas de líquidos miscibles entre sí, pero
.g
que tienen diferentes puntos de ebullición.
w
• Cristalización: separa un sólido solvatado en cualquier líquido.
w
• Sublimación: separa mezclas homogéneas sólido-sólido que
poseen distintos puntos de sublimación.
w

32. x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

33. x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

34. Centrifugaciónx
• Es una técnica de separación de
partículas, basada en la distinta . m
velocidad de desplazamiento de
las partículas en un medio acuoso
o m
.c
al ser sometidas a un campo
centrífugo.
t e
g u
.
w
w
w

35. x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

36. x
. m
o m
e.c
u t
.g
w
w
w
Evaporación y destilación siguen principios semejantes.

37. Según su estado de agregación
x
Solido Líquido . mGas
A B
o m C
e.c
ut
.g
w
w
w

38. Según su estado de agregación
x
. m
o m
e.c
u t
.g
w
Sólido w líquido gas
w

39. Los estados de agregación de la materia
x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

40. Cambios de físicos de la materia
x
. m
Gas
o m
Evaporación
e.c
Condensación
(vapor)
Deposición
u t
o Liquefacción (gas)
.g Sublimación
Líquido w Fusión
Sólido
w Solidificación
w Reacción endotérmica vs exotérmica

41. Cambios físicos de la materia
x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

42. El cuarto estado de la materia
x
• Plasma: un conjunto de
partículas cargadas . m
positivamente o con
electrones, que se o m
mueven a velocidades
extraordinarias, pero se
e.c
comportan como un
todo cohesionado.
u t
.g
• Se propone que el 99 %
w
del universo está en
w
este estado de
agregación.
w

43. x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

44. x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

45. x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

46. Las soluciones Empíricas
x
a) Diluidas . m
b) Concentradas
o m
e.c
I No saturadas (de-
saturadas o
insaturadas)
u t
II Saturadas .g
w
w
III Sobre-saturadas (hiper
o super-saturadas)
w
Saturación: capacidad máxima de solvatación de un solvente por un soluto a una
temperatura dada.

47. MAPA CONCEPTUAL
x
. m
o m
e.c
u t
.g
w
w
w