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
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.
CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA
DE ACUERDO A LA COMPOSICIÓN
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
SUSTANCIAS PURAS
Elementos y Compuestos



Sal Común (NaCl)

Hierro
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
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
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)
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.
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
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
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
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.
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

SEPARACIÓN DE MEZCLAS
Tipos de separación:

Tamizado

Destilación

Filtración

Decantación
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
EJEMPLOS DE MATERIA EN
BASE A SU ESTADO FÍSICO


Oxigeno



Gas



Vapor de agua



Gas



Cera de vela



Sólido



Alcohol



Líquido
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
CAMBIOS FISICOS

Fusión

Vaporización

Sólido

Líquido
Solidificación

Sublimación

Gaseoso
Condensación
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)
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)
PROPIEDADES FISICAS Y QUÍMICAS

Nos permiten identificar o caracterizar una
sustancia de otras
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.


Propiedades químicas: se observan sólo cuando
la sustancia sufre un cambio en su composición.
- Cuando el hierro se oxida, al quemar un
papel.
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
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
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
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.
Clase 01 y 02 química

Clase 01 y 02 química

  • 1.
    Química Parte de laciencia 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 LAQUÍMICA 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.
  • 3.
    CLASIFICACIÓN DE LAMATERIA DE ACUERDO A LA COMPOSICIÓN
  • 4.
    Sustancia pura materiacon 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
  • 5.
    SUSTANCIAS PURAS Elementos yCompuestos  Sal Común (NaCl) Hierro
  • 6.
    Mezclas: son combinacionesde 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 dela 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 SUSPROPIEDADES 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 componentesno 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 Tamañocomparativo 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 contamaño 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 dispersionescoloidales 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 Paraobtener 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 
  • 15.
  • 16.
  • 17.
    CLASIFICACIÓN DE LAMATERIA 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 MATERIAEN BASE A SU ESTADO FÍSICO  Oxigeno  Gas  Vapor de agua  Gas  Cera de vela  Sólido  Alcohol  Líquido
  • 19.
    CAMBIOS FISICOS YQUÍMICOS 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
  • 20.
  • 21.
    CAMBIOS FISICOS YQUÍMICOS DE LA MATERIA  CAMBIOS QUÍMICOS - Alteran la composición química de la materia. Dan origen a otras sustancias. - Ejemplo: Cl + Na (NaCl)
  • 22.
    Cambios químicos oreacciones 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 YQUÍMICAS Nos permiten identificar o caracterizar una sustancia de otras
  • 24.
    Propiedades de lamateria.  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: seobservan sólo cuando la sustancia sufre un cambio en su composición. - Cuando el hierro se oxida, al quemar un papel.
  • 26.
    Problema: distinguir entrecambios 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 cualde 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) Identificarcuáles 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 MATERIAY 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.