Este documento proporciona una introducción a la físico-química y la química. Explica que la físico-química estudia los principios físicos que gobiernan los sistemas químicos desde perspectivas micro y macroscópicas. También describe los objetivos de la físico-química, las propiedades de los diferentes estados de la materia, y conceptos clave como átomos, moléculas, elementos, compuestos, sustancias puras y mezclas. Además, introduce conceptos de

1. FFÍÍSSIICCOO--QQUUÍÍMMIICCAA
IInngg.. EE.. HHuuaammáánn CC..

2. Físico-Química
• Es el estudio de los principios físicos
fundamentales que gobiernan las propiedades y
el comportamiento de los sistemas quimicos.
• Un sistema químico puede estudiarse desde un
punto de vista microscópico (se basa en el
concepto de molécula) o macroscópico
(propiedades de la materia en gran escala).
• La ciencia macroscópica de la termodinámica es
una consecuencia de lo que ocurre a nivel
molecular(microscópico).

3. Objetivo de la Fisicoquímica
Comprender los procesos
químicos y físicos con el fin de
poder predecirlos y controlarlos

4. PREAMBULO

6. IInnggeenniieerrííaass
TTeeccnnoollooggííaa
FFííssiiccaa
QQuuíímmiiccaa
CCiieenncciiaass NNaattuurraalleess
GGeeoollooggííaa
AAssttrroonnoommííaa
BBiioollooggííaa
........

7. Lenguaje de la Física
Lenguaje propiamente dicho y
la Matemática
Herramientas de la Física
Sus ojos, sus oídos y sus manos son
El lenguaje normal y el
La herramienta clave del
Para ayudar a sus sentidos y producir
las circunstancias asimismo los primeros
estudiar, instrumentos físico matemático
especiales que precisa
el físico es debe su para mente.
utilizar recoger
muchas
otras información herramientas, de los fenómenos instrumentos,
del
máquinas e ingenios.
universo

9. MMaaggnniittuudd
Es todo aquello que puede ser medido
MMeeddiicciióónn
MMeeddiirr
Es comparar una magnitud dada Conjunto de actos experimentales con
el fin de determinar una cantidad de
otra su misma especie, la cual se
asume magnitud como unidad física
o patrón.
PPeerroo ccuuaannddoo ttrraattaammooss ddee aassiiggnnaarr uunnaa
uunniiddaadd aa uunn vvaalloorr ddee llaa mmaaggnniittuudd ssuurrggee
eennttoonncceess llaa ddiiffiiccuullttaadd ddee eessttaabblleecceerr uunn
ppaattrróónn

11. MAGNITUDES Y UNIDADES.
• Medir una magnitud consiste en compararla con una
cantidad arbitraria fija de la magnitud.
• Existen medidas directas e indirectas.
• Las leyes Físicas se expresan en términos de
cantidades básicas que requieren una definición clara,
llamadas magnitudes físicas fundamentales.
• Las magnitudes físicas fundamentales son tres:
longitud, tiempo y masa.
• Se define una unidad de medida única para la magnitud
física, llamada patrón de medida.
• El Sistema Internacional (SI) de unidades determina el
conjunto de patrones de medida.

20. • SISTEMAS DE REFERENCIA, se definen los sistemas de
coordenadas y marcos de referencia. Un sistema de coordenadas
usado para indicar las posiciones en el espacio consta de:
• 1. Un punto de referencia fijo O, llamado origen.
• 2. Un conjunto de ejes o direcciones con una escala apropiada.
• 3. Instrucciones sobre como identificar un punto en el espacio
respecto al origen y a los ejes.
• Coordenadas cartesianas o rectangulares.

21. • Coordenadas polares (r,θ), donde r es la
distancia desde el origen al punto (x,y),
generalmente llamado radio, y θ el ángulo entre el
eje x y r.
• La relación entre las coordenadas cartesianas y
polares es

22. • Las magnitudes físicas pueden ser escalares o
vectoriales.
• Las magnitudes físicas escalares quedan
completamente definidas mediante un número y sus
respectivas unidades de medida. Ejem. densidad del
agua de 1 gr/cm3 o la temperatura del aire de 20º C .
• Para las magnitudes físicas vectoriales debe
especificarse su magnitud (un número con sus
unidades), su dirección (un número que puede ser un
ángulo si el espacio es bi o tridimensional) y su sentido
(indica hacia adonde se dirige o apunta el vector), por
ejemplo una velocidad de 80 km/h hacia el noreste.

23. • Estimación, es asignar un valor numérico razonable a
una magnitud Física conocida, cuyo valor verdadero,
en el momento de usar esa magnitud, no se conoce.
• Transformación de unidades, muchos cálculos en
Física requieren convertir unidades de un sistema a
otro.
• Las unidades pueden convertirse sustituyéndolas por
cantidades equivalentes.
• La precisión nos indica en cuanto concuerdan dos o
más mediciones de una misma cantidad.
• La exactitud indica cuán cercana está una medición
del valor real de la cantidad medida.

24. La QUIMICA es el estudio de la materia y de los cambios que experimenta.
ESTRUCTURA DE LA MATERIA:
• La materia está formada por partículas muy pequeñas, en continuo movimiento
y unidas entre sí por fuerzas de interacción eléctricas.
La ordenación de estas partículas en las sustancias y las fuerzas con las
que se atraen son diferentes para cada uno de los estados.
• Sólidos: las partículas están ordenadas (forman cristales) y muy próximas entre sí, por lo
que se atraen con mucha fuerza. Vibran con mayor o menor amplitud en función de la
temperatura.
• Líquidos: sus partículas están algo más separadas que en los sólidos (las fuerzas
atractivas son menores). Están desordenas y mientras unas vibran, otras se desplazan y
chocan entre sí.
• Gases: las partículas están muy separadas y casi no se atraen. Se desplazan, chocan
entre sí y con las paredes del recipiente a elevadas velocidades.

25. ALGUNAS CARACTERÍSTICAS DE LOS SÓLIDOS
• Dilatación y contracción: cuando calentamos un sólido su volumen
aumenta, si la temperatura baja el sólido se contrae. Esto se debe a
que el estado de vibración de las partículas crece al aumentar la T y
disminuye al bajar la T.
• Incompresibilidad: cuando ejercemos fuerzas sobre ellos conservan
su volumen (partículas muy próximas)
• Algunos presentan formas poliédricas (cristales)
• Dureza; se mide por la dificultad en rayarlo.
• Elasticidad

26. ALGUNAS CARACTERÍSTICAS DE LOS LÍQUIDOS
• Fluidez: se adaptan a la forma del recipiente que los contienen
y fluyen a través de orificios y tuberías.
• Incompresibilidad.
• Viscosidad: Mide el grado de fluidez de un líquido.
ALGUNAS CARACTERÍSTICAS DE LOS GASES
• Invisibilidad: debido a que sus partículas están muy separadas.
• Expansión ocupan todo el volumen disponible, y lo hace tanto si el
recipiente está vacío como si contiene otros gases
(difusión). Es debido a que las partículas se mueven en línea recta hasta que
chocan.
• Compresibilidad: ya que sus partículas están muy separadas unas de otras.
• Ejercen presión: debido a los choques de las partículas entre ellas y con
las paredes del recipiente.

27. LOS CAMBIOS DE ESTADO EN
LA MATERIA
• La temperatura es una magnitud física que nos indica el estado de
agitación o de movimiento de las partículas de los cuerpos. Se mide
con el termómetro y la unidad que se usa habitualmente el grado
centígrado (ºC)
• Los cambios de estado dependen de la temperatura. Al aumentar la
temperatura aumenta la movilidad de las partículas hasta vencer las
fuerzas de unión entre ellas, entonces se produce un cambio de
estado.
• Mientras se está produciendo el cambio de estado de una
sustancia pura, no varía su temperatura.

29. ÁTOMOS Y MOLÉCULAS,
ELEMENTOS Y COMPUESTOS
• Existen dos tipos de partículas elementales: los átomos y las
moléculas.
• Los átomos son las partículas mas simples que forman la materia.
• Las moléculas están formadas por la unión de varios átomos que se
atraen entre sí con grandes fuerzas. El resultado es la formación de
partículas nuevas con propiedades nuevas. El fenómeno por el que se
unen dos o más átomos para formar una molécula lo llamamos
reacción química.

30. • Llamamos elementos a las sustancias que están formadas por
átomos de la misma clase. Actualmente conocemos en la
naturaleza 111 elementos diferentes
En la naturaleza los elementos se pueden presentar de tres
formas:

32. • Los símbolos y las fórmulas:
• Los elementos químicos se representan mediante un símbolo
constituido por una o dos letras de su nombre (o su nombre latino).
• Los compuestos se representan mediante fórmulas, formadas por los
símbolos de los elementos y unos subíndices que indican el número de átomos
que interviene en la composición.
SUSTANCIAS Y MEZCLAS
• Los materiales en la naturaleza se presentan como sustancias puras o
como mezclas de varias sustancias (la mayor parte)
• Las sustancias puras tienen sus propiedades bien definidas, como pE,
densidad,…. Están formadas por partículas iguales (ya sean átomos o
moléculas).
• Las mezclas no tienen sus propiedades bien definidas, dependen de las
cantidades relativas de las sustancias mezcladas. Están formadas por
partículas diferentes.
Pueden ser homogéneas (no podemos distinguir sus componentes) y
heterogéneas (se pueden distinguir sus componentes)

33. En las mezclas podemos separar unas sustancias de
otras aprovechando sus diferentes propiedades.
Algunos de esos métodos son:
1. Separación magnética
2. Cristalización
3. Decantación
4. Sedimentación
5. Centrifugación
6. Filtración

34. Medida de la masa
• Masa Atómica
Es la masa del átomo de cualquier elemento comparada con la uma (doceava
parte del isotopo del carbono 12) y equivale a 1,66 . 10 -24g. por tanto, la masa
atómica es un numero relativo.
• Ejem. La masa atómica del calcio es de 40 uma [M (Ca) = 40]
• Masa Atómica gramo o átomo gramo
Es el numero de gramos igual al de la masa atómica. Se representa por at-g.
• Ejem. La masa atómica gramo del sodio es 23 g/át-g
• Masa molecular
Es la masa de uma que resulta de sumar las masas de los átomos que forman la molécula. Se representa por M (m). Es un número relativo, ya que se obtiene por
comparación con la doceava parte del isótopo del carbono doce.
Ejem. El acido sulfurico (H
SO
4
2
) tiene de masa molecular 98 uma.
Masa molecular gramo
Es el numero de gramos igual a la masa molecular de la sustancia.

35. • Mol
• En la molécula gramo de cualquier sustancia hay el mismo
número de moleculas reales y ese numero es, precisamente ,
el numero de avogadro.
• A veces se utiliza el concepto de mol indistintamente para
elementos y compuestos, aunque se prefiere utilizar el
átomo-gramo para elementos y el mol para compuestos.
• Ejem. La masa molecular del N2 es 28 g/mol; la masa
molecular gramo del sulfuro de aluminio (Al2 S3) es
• 150 g/mol
• Numero de Avogadro Na
• Indica el numero de átomos que hay en un átomo gramo y el número de moléculas que hay en una molécula gramo,
o mol, y es
• 6,02 . 10
23

36. Escalas de Temperatura