Introducción a la química-áreasqcayami

Introducción a la
Química
SESION 2

Introducción a la Química
O La Química ha existido desde la
prehistoria.
O Descubrimiento del fuego para
múltiples funciones (12.000
A.C.).
O Edad de hierro (marcó una
época).
O Aristóteles, Leucipo, Tales de
Mileto, etc.
O Alquimia: Siglo I, surgió en
China, India y Grecia.

O La intención de los alquimistas era convertir metales
en oro.
O Medios empleados permitieron usar procesos como
destilación, metalurgia, cristalización, calcinación.
O Inventores del Alambique, el baño de María y el
agua regia.

O Antoine Lavoisier, es considerado el padre de la
Química Moderna.
O Realizó estudios sobre la oxidación de los cuerpos,
respiración animal, Ley de la conservación de la masa,
dividió a los elementos en metales y no metales, dividió
a compuestos en ácidos, bases y sales, entre otros
descubrimientos.

Importancia de la Química
O La Química está en todo y en todos.
O Actualmente se conocen más de 25 millones de
sustancias químicas, y se siguen descubriendo más.
O Está presente en la naturaleza, en nuestro cuerpo, en
los alimentos, medicinas, etc.
O Los alimentos contienen sustancias químicas que
suministran energía.
O Las sustancias químicas están presentes en fibras
naturales o sintéticas , pero las sustancias que
constituyen un tipo de fibras son distintas de otras.

O Ejemplo: Gasolina Potencia
Gases de combustión. Daño al
ambiente.
O Fertilizantes y Plaguicidas:
Ayudan a la Agricultura Daño
al medio Ambiente .
O Industrias en general, Negocios que
hacen o venden productos Tienen que
ver con las sustancias químicas.

O Las medicinas están constituidas por
sustancias químicas, relación riesgo-
beneficio.
O Existen el uso indebido y malintencionado
de sustancias químicas con fines bélicos.
O El uso indiscriminado y falta de
precaución en el manejo de sustancias
químicas que han ocasionado (y lo siguen
haciendo) una gravísima contaminación
ambiental.

O Es importante entender los fundamentos
de la Química, para el manejo apropiado
de las sustancias químicas,
especialmente en estos tiempos de
cambios tan acelerados.
O Debido a que las sustancias químicas
estan presentes en todas partes, todos
nosotros nos convertimos de cierta forma
en químicos y por eso la necesidad de
entender sus fundamentos.

¿Qué es la Química?
O Es la rama de la ciencia que estudia las
características y composición de todos los
materiales, así como los cambios que estos
sufren.
O Importante indicar que cada sustancia tiene
sus propias características o características
específicas.
O El hierro metálico reacciona con el oxígeno
del aire para producir Herrumbre
(comúnmente conocido como óxido).
O El hierro metálico es muy diferente de la
herrumbre.

Relación de la Química con otras
ciencias
O Edad de Oro de la Química se presentó
en el siglo XX.
O Es imposible que no se relacione con
otras ciencias, con el fin de apoyarse
mutuamente.
O Con frecuencia se la describe como la
ciencia fundamental.
O Se relaciona con: Astronomía,
Agronomía, Geología, Arqueología,
Leyes, Ingeniería, Bioquímica, Farmacia y
Medicina.

ciencias
O Astronomía: Composición de cometas,
Planetas, estrellas, etc.
O Agronomía: Composición química de suelos,
uso de fertilizantes, fungicidas, etc.
O Geología: Estudia composición y
comportamiento químico de la Tierra,
distribución, abundancia de elementos.
Minerales y rocas.

ciencias
O Arqueología: Prueba del C14 (para datar
civilizaciones pasadas), también la prueba de
Potasio-Argón prueba de datación
radiométrica.
O Leyes: el abogado requiere conocer de
Química, investiga casos de envenenamiento,
heridas con arma de fuego, conocer de
sustancias tóxicas, etc.
O Ingeniería: estudian resistencias de
materiales, como hierro, análisis de cemento,
etc.

ciencias
O Bioquímica: composición química de
seres vivos: proteinas, carbohidratos,
lípidos, etc. (Ciencia de la vida).
O Farmacia: farmacéutico se encarga de
preparar medicamentos, por tanto debe
saber entre otras cosas el
comportamiento de las diferentes
sustancias químicas que se emplean en
determinada droga, ejemplo: aspirina.

ciencias
O Medicina: Cuerpo humano verdadero
laboratorio de Química, se producen
constantes cambios y reacciones
químicas.
O También se experimentan en el cuerpo
reacciones químicas por una acción
mecánica.
O Diariamente se descubren y desarrollan
nuevas drogas para tratar una
enfermedad.

Método Científico
O La palabra Método Científico se deriva del griego
meta= hacia, a lo largo y odos= camino (Camino
que conduce a un lugar); y del latín scientia =
camino hacia la ciencia.
O El método científico es un conjunto de pasos
científicos bien estructurados que tienen como
finalidad alcanzar conocimientos válidos mediante
la utilización de instrumentos confiables.
O Es decir se refiere al conjunto de procesos que el
hombre debe emplear en la investigación y
demostración de la verdad.

Método Científico
O En la actualidad consiste en una búsqueda
constante de explicaciones cada vez mejores a las
dudas que surgen sobre la naturaleza.
O Aún así se caracteriza por cuanto no es
autosuficiente ni infalible.
O No es autosuficiente porque es necesario partir de
conocimientos previos, que se ajustan en base a la
experiencia científica.
O No es infalible por cuanto las conclusiones
obtenidas pueden ser erróneas.

Método Científico
O No existe un solo Método científico o modelo
clásico.
O Todos guardan en común: una idea brillante del
hombre, trabajo complementario de los científicos y
de las ciencias, utilización de herramientas
matemáticas, estadísticas, etc.
O El investigador tiene que ser ordenado en su
trabajo, muy paciente y lo ideal, someterse al
método científico que le permite organizar y utilizar
el conocimiento en la predicción o explicación de
un hecho.

Método Científico
O El método científico se desarrolla en cinco
etapas: Observación, experimentación,
ley, hipótesis y teoría.
O Observación: Recolección y
ordenamiento de datos, sobre un
fenómeno determinado.(Realiza).
O Experimentación: Prácticas en el
laboratorio.(Realiza).

Método Científico
O Ley: Enuncia el comportamiento de lo
observado. No explica la razón del fenómeno,
simplemente enuncia.
O Hipótesis: Explica comportamiento de la
naturaleza frente a la materia. Es una
explicación razonable de un conjunto de
hechos o de una ley.
O Teoría: Confirmación de la hipótesis. Es una
explicación bien establecida que ha resistido
ser puesta a prueba extensamente.

Materia y Energía
O Todo lo que nos rodea está formado por
un componente común: la materia.
O Sustancia de la que están hechas todas
las cosas materiales del universo, una
roca, un árbol, el agua.
O A escala microscópica: las células, lo
átomos, los virus, el ADN.
O También lo que no está a nuestro
alcance: el sol, las estrellas, galaxias, etc.

Materia y Energía
O No es materia el sonido, la luz, el tiempo
o el color (no tienen masa).
O Materia es todo lo que tiene masa e
inercia y ocupa un lugar en el espacio.
O Esta porción de espacio se la conoce
como volumen, en el caso del aire este no
es evidente.
O La Química estudia la materia y los
cambios que ésta experimenta.

Materia y Energía
O Al hablar de materia es necesario hacer hincapié en
dos conceptos: masa y peso.
O A menudo estos dos términos se utilizan incorrecta e
indistintamente en la conversación cotidiana, es muy
importante conocer la diferencia entre ambos.
O Durante la mayor parte de su historia el ser humano
estuvo sujeto a la superficie terrestre la cual ejerce
una fuerza gravitatoria relativamente constante sobre
un objeto dado, por eso masa y peso se usan
indistintamente.
O Sin embargo esta apreciación cambió una vez que
se iniciaron las exploraciones en el espacio.

Materia y Energía
O MASA: es una medida de la cantidad de materia. La
masa de un cuerpo es invariable. Su unidad de medida
es el kilogramo (Kg)
O El aire tiene masa, nos damos cuenta al caminar con
viento en contra.
O PESO: es una medida de la fuerza que ejerce la
gravedad sobre la masa de un cuerpo, en el caso de la
tierra es la fuerza de gravedad terrestre. El peso es
variable

Materia y Energía
O La masa (cantidad de materia) de cada cuerpo es
atraída por la fuerza de gravedad de la tierra.
O Esta fuerza de atracción hace que el cuerpo (la
masa) tenga un peso.
O ¿Será el peso y la masa de una persona igual en la
tierra y en la luna?
O La masa de la persona será la misma (es
invariable), sin embargo el peso variará,
recordemos que la fuerza de la gravedad de la Luna
es 6 veces menor que la de la Tierra.

Materia y energía
O Clasificación de la materia
O Dos de los principales métodos de
clasificación de la materia se basan de
acuerdo a su estado físico (gaseoso,
líquido y sólido) y de acuerdo a su
composición.

Materia y energía
O Estados de la materia
O La materia, en general, se presenta en 3 estados
físicos o formas de agregación:
O Sólido, Líquido y Gaseoso.

Materia y energía
O Estado Sólido:
O Forma y Volumen definidos, es rígido.
O Partículas estrechamente empaquetadas, unidas por
efecto de fuerzas de atracción.
O Presentan poco movimiento una pequeña vibración
pero no pueden trasladarse de un lugar otro.
O Pueden ser cristalinos o amorfos.
O En un sólido cristalino los átomos, iones o moléculas
están ordenados de manera bien definida, ejemplo:
la sal común, el diamante, etc.

Materia y energía
O Un sólido amorfo (sin forma) es un sólido
cuyas partículas no tienen una estructura
ordenada, carecen de formas y caras bien
definidas, ejemplo: el vidrio.
O Son ejemplos de estado sólido: el hielo, el
aluminio, el cobre, azúcar, etc.

Materia y energía
O Estado Líquido:
O Tienen capacidad de fluir y se adaptan a la forma del
recipiente que los contiene, es por eso que no tienen
forma específica pero si volumen definido
(independiente del recipiente).
O Las partículas están unidas por fuerzas de atracción
menores que los sólidos, se mueven con mas
libertad. Ejemplos: agua, mercurio, alcohol, aceite,
vinagre, etc.
O Al aumentar la temperatura aumenta el movimiento
de las partículas, movimiento desordenado pero al
unísono.

Materia y energía
O Viscosidad: característica de los líquidos,
es una medida de su resistencia al flujo.
La miel fluye con lentitud mientras que el
agua con menor viscosidad, fluye más
rápido.
O Los líquidos pueden ser: Miscibles e
Inmiscibles.

Materia y energía
O Líquidos Miscibles: se disuelven el uno en el
otro, es posible mezclarlos en cualquier
proporción, no se separan en capas. Ejemplo
agua y alcohol.
O Líquidos Inmiscibles: no se disuelven el uno
en el otro, al agitarlos forman una mezcla
turbia con gotas diminutas de uno de ellos, si
se los deja en reposo, se separan en dos
capas distintas. Ejemplo agua y aceite.

Materia y energía
O Estado gaseoso:
O No tienen forma ni volumen definidos,
adoptan la forma y el volumen del
recipiente que los contiene.
O Se difunden con rapidez.
O Las fuerzas que mantienen unidas a las
partículas son muy pequeñas, movimiento
desordenado, chocando entre sí y con las
paredes del recipiente.

Estados de la Materia
O Podemos comprimir un gas de tal manera
que ocupe un volumen más pequeño, o
expandirlo para que ocupe un volumen
mayor.
O Ejemplos de estado gaseoso: vapor de
agua, aire, helio, CO2, etc.

Materia y Energía
O Sustancias Puras
O La mayor parte de las formas de materia con las
que nos topamos no son químicamente puras, sin
embargo podemos descomponer o separar, estas
clases de materia en sustancias puras.
O Sustancia Pura: O simplemente “sustancia” se
trata de una sustancia química particular
compuesta de la misma clase de materia, con
partículas del mismo tipo en toda su extensión.
O Su composición es definida y fija, no varía de una
muestra a otra, ejemplo: el agua y la sal de mesa
principales componentes del agua de mar.

Materia y energía
O Las sustancias puras pueden de dos tipos:
ELEMENTOS Y COMPUESTOS
O ELEMENTOS: Sustancias más fundamentales con
las cuales se construyen todas las cosas
materiales.
O Los elementos no pueden descomponerse en
sustancias más simples.
O A nivel molecular cada elemento se compone de un
solo tipo de átomo. Todos los átomos de un trozo
de cobre son átomos de cobre. Ejemplo: tabla
periódica de los elementos.

Materia y Energía
O Compuestos: Son sustancias puras formadas por
dos o más elementos, combinados unos con otros
químicamente en proporciones fijas.
O Los compuestos pueden descomponerse en sus
elementos constituyentes.
O Cada compuesto tiene una fórmula química que indica
las proporciones en que se combina cada elemento.
O Ejemplo: el agua es un compuesto constituido por dos
elementos, hidrógeno y oxígeno.
O Las propiedades de los compuestos son diferentes de
las de los elementos individuales que los forman.

Materia y energía
O Mezclas: materia formada al juntar dos o más
sustancias, cada sustancia conserva su identidad
química es decir sus propiedades. Tienen
composición variable a diferencia de las sustancias
puras que tienen composición fija. Una taza de café
endulzado puede tener mucha o poca azúcar.
O Las sustancias que constituyen una mezcla se
denominan componentes de la mezcla (azúcar y
agua).
O Las mezclas se clasifican en: Homogéneas y
Heterogéneas.

Materia y energía
O Mezclas Homogéneas:
Son aquellas que se
caracterizan por ser
uniformes en toda su
extensión, es decir en
todos sus puntos.
O Están formadas por una
sola fase, es decir no se
pueden distinguir las
partes, como el aire
(nitrógeno, oxígeno y otras
sustancias).

Materia y Energía
O Su composición y
apariencia son uniformes.
O Las mezclas homogéneas
también se llaman
disoluciones, éstas pueden
ser: sólidas como el latón,
el bronce; líquidas como el
vino, tintura de yodo; y
gaseosas como el aire, el
gas natural.

Materia y Energía
O Mezclas Heterogéneas: Son aquellas que no
presentan propiedades y aspecto uniforme en
toda su extensión, consisten de partes que son
físicamente distintas.

Materia y Energía
O La composición de una zona o fase
difiere totalmente de la
composición de otra zona o fase.
O Las partes de una mezcla
heterogénea pueden ser
separadas mecánicamente unas
de otras.

Materia y Energía
O Son ejemplos de mezclas heterogéneas:
las ensaladas, una pizza, una muestra
que contiene hierro y arena, las rocas,
etc.

Materia y Energía
O Propiedades Físicas y Químicas de la
Materia
O Cada sustancia tiene un conjunto único
de propiedades, es decir características
que permiten reconocerla y distinguirla de
otras sustancias.
O Las propiedades de la materia se pueden
agrupar en dos categorías: Propiedades
Físicas y Propiedades Químicas

Materia y Energía
O Propiedades Físicas: Son aquellas que
identifican la sustancia sin que se altere la
identidad y la composición de la misma.
O Son propiedades físicas: punto de
ebullición, punto de fusión, brillo,
volatilidad, color, sabor, suavidad, dureza,
lubricidad, olor, ductilidad, maleabilidad,
conductividad eléctrica, se disuelve en el
agua, viscosidad (resistencia al flujo),
densidad (relación masa-volumen).

Materia y Energía
O Propiedades Químicas: Son aquellas que
relacionan los cambios de composición de una
sustancia o sus reacciones con otras sustancias.
O Las propiedades químicas incluyen la tendencia de
una sustancia a reaccionar con otra, a enmohecerse,
corroerse, a descomponerse cuando se calienta.
O Otras propiedades químicas indican que una
sustancia arde en el aire, que reacciona con el agua,
reacciona con ciertos ácidos, reacciona con ciertos
metales, reacciona con ciertos no metales, que es
tóxica, que hace explosión.

Materia y Energía
O Son ejemplos de Propiedades Químicas
cuando el hierro se oxida, madera
quemada, huevo cocido, cuando una
sustancia arde en presencia de oxígeno,
etc.

Materia y Energía
O Tanto las Propiedades Físicas y Químicas se
conocen también como Propiedades Intensivas, es
decir ayudan a identificar o caracterizar un tipo de
materia en particular, y no dependen de la cantidad
de muestra que se estudia.
O Propiedades Extensivas: Son aquellas que
dependen de la cantidad de muestra presente,
incluyen medidas de Masa, Volumen y Longitud.
O Las propiedades Intensivas no dependen de la
cantidad de muestra presente mientras que las
propiedades extensivas si.

Materia y Energía
O Cambio Físico y Cambio Químico de la Materia
O Cambio Físico: Son aquellos cambios en los que
no hay variación en la naturaleza de la materia. La
sustancia inicial es la misma que al final.
O Las sustancias varían su apariencia física pero no
su composición.
O Todos los cambios de estado (líquido a gas, o de
líquido a sólido) son cambios físicos, como la
evaporación del agua que cambia del estado líquido
al gaseoso, pero sigue estando constituida por
moléculas de agua.

Materia y Energía
Cambio Químico: Llamado también reacción
química, es aquel que se produce cuando hay
una transformación en la naturaleza de la
materia.
Una o varias sustancias se transforman en otra u
otras químicamente diferentes.
Ejemplos de cambio químico: el hierro de una
verja cambia al oxidarse convirtiéndose en óxido
férrico.
Cuando se intenta establecer si un cambio es
físico o químico es necesario plantear la
pregunta: ¿Ha cambiado la composición
fundamental de la sustancia?, en un cambio
químico si ocurre, pero no si es un cambio físico.

Materia y Energía
O El descubrimiento de La Ley de Conservación de
la masa tuvo lugar en Francia, por obra de
Antoine Lavoisier, luego de llevar a cabo múltiples
experimentos de reacciones en recipientes
cerrados.
O Ley de Conservación de la masa nos dice:
O En toda reacción química la masa se conserva, es
decir, la masa total de los reactivos es igual a la
masa total de los productos.
O No se crea ni se destruye masa durante los
cambios físicos y químicos

Materia y Energía
O Las reacciones químicas van acompañadas en
unos casos de desprendimiento de energía en
otros de absorción de energía.
O Esto se debe a que cada átomo y cada molécula
de una sustancia posee una determinada energía
química o energía interna, recordemos el concepto
de energía:
O Energía: es la capacidad para realizar trabajo,
fuerza, movimientos o transferir calor.
O La energía puede ser de dos tipos: cinética y
potencial

Materia y Energía
O Energía Cinética: energía de movimiento (un
automóvil en movimiento).
O Energía Potencial: energía almacenada, que
posee un objeto en virtud de su posición o
composición química
O Todas las reacciones químicas van acompañadas
de un cambio de energía, algunas liberan energía
son las llamadas reacciones exotérmicas y otras
absorben energía las llamadas reacciones
endotérmicas.

Materia y Energía
O Reacción exergónica es aquella que libera
energía en otras formas distintas del calor.
O Reacción endergónica absorbe energía en
formas distintas del calor.
O Siempre que ocurre una reacción hay un cambio
de energía, sea que se libere o se absorba.
O Ley de Conservación de la Energía: La
energía no se crea ni se destruye, solamente se
transforma.

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