Materia y sus interacciones, relación.pptx

MATERIA
PRIMERO IV
BIOL. JEAQUELINE HERNÁNDEZ GALVÁN

MATERIA: SUS PROPIEDADES Y CAMBIOS

PROPIEDADES DE
LA MATERIA
QUÍMICAS
FÍSICAS
GENERALES O EXTENSIVAS
ESPECIFICAS O INTENSIVAS
Se modifica la
composición de la materia
Se observa sin que exista
cambio alguno en la
composición de la materia
en estudio
Son las características que
dependen de la cantidad
de materia
No dependen de la
cantidad de materia

PROPIEDADES
EXTENSIVAS
E
INTENSIVAS

La materia es la sustancia de la que está hecho algo. Por ejemplo, la materia de un clavo puede ser el hierro. La
materia de los seres vivos es materia orgánica.
Cuando hablamos de materia nos referimos a algo que tiene masa y volumen, es decir, que ocupa un espacio.
La materia tiene dos tipos de propiedades:
•Propiedades extensivas. Dependen de la masa.
Por ejemplo: peso, inercia, volumen.
• Propiedades intensivas (o intrínsecas). No dependen de la masa, es decir, permanecen invariables.
Por ejemplo: presión, densidad, sabor.
Existen algunas propiedades extensivas que pueden utilizarse como intensivas. Por ejemplo, el volumen es
una propiedad extensiva. Sin embargo, puede convertirse en una propiedad intensiva si se la considera como valor
por unidad de masa o de cantidad de sustancia, como el volumen molar (el volumen de un mol de la sustancia).

PROPIEDADES INTENSIVAS
Temperatura. Es la cantidad de calor en una sustancia. Se mide en grados. Por ejemplo:
una muestra de agua tiene una temperatura de 32 ºC. No se especifica la cantidad de
agua porque las propiedades intensivas no cambian con la cantidad. Si la muestra es de
dos litros a 32 º Celsius también, la temperatura será la misma que si la muestra es de
200 cm3.

Temperatura de ebullición. También llamado punto
de ebullición, es la temperatura a la que la presión
de vapor del líquido se iguala a la presión que
rodea al líquido. Es la máxima temperatura a la que
puede llegar una sustancia en estado líquido antes
de convertirse totalmente en gas. Si la sustancia
supera esa temperatura, estará en estado gaseoso.
Por ejemplo: la temperatura de ebullición del agua
es de 100 °C.
Temperatura de fusión o punto de fusión. Es la
temperatura a la que una sustancia pasa de estado sólido
a líquido. En general, el punto de fusión es igual al punto
de congelación (por ejemplo, para el agua, el punto de
fusión y el punto de congelación es 0 °C ). Sin embargo,
hay algunas excepciones como el agar-agar, que tiene
punto de fusión de 85°C y congela entre los 31 y 40°C. Por
ejemplo: el punto de fusión de la plata es de 961°C.

Presión. Es una magnitud física que mide la proyección de
fuerza en una dirección perpendicular por unidad de
superficie. Se suele medir en pascales. Cuando se mide la
presión atmosférica (la presión que ejerce la atmósfera
sobre la tierra) se mide en hectopascales (hPa), siendo 1
hPa igual a 100 pascales. Por ejemplo: la presión el día de
hoy en esta localidad es de 1013 hPa.
Volumen específico (v). Aunque el volumen es una
propiedad extensiva, el volumen específico es una
propiedad intensiva porque es el volumen (V) ocupado
por una unidad de masa (m) de un material. Es la
magnitud inversa a la densidad. Se mide en unidades de
volumen por una unidad de masa (por ejemplo, metros
cúbicos por kilogramo). Por ejemplo: El volumen
específico del agua a 20°C es de 0,001002 m3/kg.

Densidad. Es la magnitud de la cantidad de masa (m) en
un determinado volumen (V). Es decir, la densidad de un
cuerpo es la razón entre la masa de un cuerpo y el
volumen que ocupa. Por ejemplo: la densidad del aceite
de girasol es de 0,891 g/cm3.
Color. Se refiere al aspecto que tiene una sustancia
ante el ojo humano. Por ejemplo: El color de la
madera puede ser anaranjado, marrón o cobrizo.

Concentración. En una solución, la concentración es la
proporción entre la cantidad de soluto (la sustancia en
menor proporción, habitualmente un sólido) y la cantidad
de disolvente (sustancia que disuelve). Cuanto mayor es la
cantidad de soluto en comparación con la de disolvente,
se dice que la solución es más concentrada. Cuando
menor es la cantidad de soluto en comparación con la de
disolvente, se dice que la solución está más diluida.
Compresibilidad. Es la capacidad de la materia
de disminuir de volumen al someterla a una
presión o compresión determinada.

Índice de refracción (n). Es el cociente entre la velocidad de la
luz en el vacío (c) y la velocidad de la luz en la sustancia de la
que calculamos el índice (V’). Es decir, que cuando más
rápidamente pase la luz por esa sustancia, menor será el índice
de refracción. El índice de refracción del vacío es 1, el índice de
refracción del aire es de 1,0002926, el índice de refracción del
diamante es de 2,42.
Tensión superficial. Es una propiedad de los líquidos. Es la
capacidad de algunos líquidos de impedir aumentar su
superficie. La tensión superficial es la fuerza que actúa
tangencialmente por unidad de longitud en el borde de una
superficie de un líquido en equilibrio. A la tensión superficial se
debe que se formen gotas de agua y que el agua no se
extienda por toda una superficie. El agua tiene una tensión
superficial de 72,75 x 10-3 N/m (Newton/metro), mientras que
otros líquidos tienen tensiones superficiales menores, como la
acetona (23,70 x 10-3 N/m ) o el alcohol etílico (22,75 x 10-3
N/m ).

Elasticidad. Es la capacidad de algunos materiales de
volver a su forma original luego de haber sufrido
deformaciones como consecuencia de la aplicación de una
fuerza externa.

EJEMPLOS DE PROPIEDADES EXTENSIVAS
Peso. Es una medida de fuerza. Es la fuerza gravitatoria
que actúa sobre un objeto. El peso de un cuerpo en la
Tierra tendrá un valor, mientras que el peso del mismo
cuerpo en la Luna será muy inferior, mientras que su masa
seguirá siendo la misma. Es una magnitud vectorial.

Masa. Representa la resistencia de un cuerpo al cambio de
movimiento. También es una propiedad relacionada con la
aceleración de un cuerpo. Es importante no confundir la
masa con el peso. Para medirla se utiliza el kilogramo y sus
sus unidades equivalentes. Es una magnitud escalar.
Volumen. Es la extensión de un objeto en tres
dimensiones. Es una magnitud derivada de la longitud. Las
unidades de volumen más utilizadas son el litro y los
centímetros cúbicos (cm3). Un litro son 1.000 cm3.

Energía potencial. Dentro de un sistema físico, la energía
potencial de un objeto es la energía almacenada según su
posición bajo la influencia de un campo de fuerza, que
puede ser gravitatorio, electrostático, entre otros. Por
ejemplo, un ladrillo colgando de una soga a dos metros de
de altura tiene la energía potencial del campo gravitatorio.
Dado que la energía potencial depende del peso, la masa
y el volumen, es una propiedad extensiva.
Inercia. La inercia es la propiedad de un objeto de
permanecer en estado de reposo o de movimiento
rectilíneo uniforme. Todo estado de reposo (inmovilidad) o
movimiento es siempre relativo, ya que depende del
punto de vista del observador.

Longitud. De la misma forma que el volumen cambia con
la cantidad de materia, también lo hace la longitud. La
longitud se mide en solo una dimensión, a diferencia del
volumen que se mide en tres (longitud, ancho,
profundidad).
Capacidad calorífica. Es la cantidad de calor que permite
variar en un grado la temperatura de un cuerpo. Depende
de la cantidad de sustancia ya que, por ejemplo, es
necesario más calor para calentar un litro de agua que
medio litro de agua

Los cambios en la materia son procesos en los cuales
las sustancias pasan de un estado inicial a otro final
distinto.
- Cambios Físicos
- No cambia la identidad química de la
materia.
- El cambio no es permanente.
- Se absorbe o libera energía.
- Cambios Químicos
- Hay un cambio en la identidad química
de la materia.
- El cambio puede ser permanente.
- Unas sustancias se transforman en
otras nuevas.
- Se absorbe o libera energía.

ENERGÍA COMO PARTE DE LA
MATERIA
E = mc2
Donde:
E = Energía
m = masa
c = velocidad de la luz
Albert Einstein
Propiedades cualitativas y cuantitativas

RECORDEMOS QUE….
 La materia esta formada por pequeñas partículas.
 Estas partículas están en constante movimiento ( en los gases mas que en los
líquidos).
 Hay fuerzas de atracción entre las partículas que forman la materia.
 Esas partículas, que son pequeñísimas y que forman parte de l a materia se
denominan átomos.

LEYES DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA
Robert Mayer
Ley de la conservación de la energía “ La energía del
universo se mantiene constante, de tal manera que no
puede ser creada ni destruida y solo cambia de una forma
o clase a otra”
Albert Einstein.
Ley de la conservación de la materia “ La cantidad de mas
– energía que se manifiesta en un determinado espacio –
tiempo es constante”
Antoine Laurent Lavoisier (1743- 1793)
Ley de la conservación de la masa “La masa no se crea ni
se destruye, solo se transforma”

Fuego Fuerza humana y animal Combustión
El petróleo
El carbón Gas natural

ENERGÍA
• Capacidad de realizar un trabajo.
• Trabajo, el desplazamiento de una masa en contra de una fuerza.
• Energía es considerada como el principio de actividad interna de una masa.

ENERGÍA
POTENCIAL
CINETICA
Mecánica
Térmica
Radiante
Eléctrica
Química
Nuclear

POTENCIAL CINETICA
ENERGÍA
Es aquella que poseen
los cuerpos en
movimiento
Es la que tiene una
partícula debido a su
posición dentro de un
campo de fuerza
eléctrica

TIPOS
Mecánica
Térmica
Radiante
Eléctrica
Química
Nuclear
Energía potencial y cinética que en conjunto tiene un cuerpo.
Es aquella que se libera o absorbe en forma de calor
Es la energía que poseen las ondas electromagnéticas como la luz visible
Es la energía que se origina de la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos determinados,
cuando se los pone en contacto mediante un transmisor eléctrico.
ó atómica es la que se libera espontánea o artificialmente en las reacciones nucleares.
Es la energía que producen las reacciones químicas.

LA ENERGÍA Y SU INTERVENCIÓN PARA CAMBIAR LAS
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES.
 Energía suministrada o eliminada cuando esta se
transforma.
 Las transformaciones que suceden en la materia
pueden describirse mediante los cambios que se
producen en la energía de dichos sistemas.

 La energía química, es el potencial de una sustancia
química para experimentar una transformación a
través de una reacción química o de transformarse
en otras sustancias químicas.
 Forma o rompe enlaces químicos que implican
energía.
 La energía química es considerada como el principio
de actividad interna de la masa.
 Un vez que la energía química es liberada, esa
sustancia se transforma en una nueva sustancia
adquiriendo nuevas características.

FUENTES
Renovables No renovables
•Son recursos limpios y casi inagotables que nos proporciona
la naturaleza.
•Por su carácter autóctono contribuyen a disminuir la
dependencia de nuestro país de los suministros externos.
•Favorecen el desarrollo tecnológico y la creación de empleo
•Son aquellas cuyas reservas son limitadas y, por tanto,
disminuyen a medida que se consumen.
•A medida que las reservas son menores, es más difícil su
extracción y aumenta su coste.
•Se consideran energías no renovables el petróleo, el
carbón, el gas natural o la energía nuclear.

LA ENERGÍA Y EL ÁTOMO
Pierre y Marie Curie
1902
“cada átomo de una
sustancia radioactiva
funciona con una fuente de
energía”
Rutherford y Soddy
1903
“La energía del átomo proviene
del interior”
Albert Einstein
1905
“Energía y masa son
cosas diferentes de los
mismo”
E = mc2

• La teoría atómica es una teoría
científica sobre la naturaleza de la
materia que sostiene que está
compuesta de unidades discretas
llamadas átomos

MODELO ACTUAL
• 3 postulados fundamentales:
• Luis de Broglie “Todos los electrones deben tener el
comportamiento de una onda”
• Karl Heisenberg “es posible saber la velocidad y la
de los electrones”
• Erwin Schrödinger “ ecuación de onda, que permite obtener
una probabilidad de ubicación para cada electrón”

NÚMERO ATÓMICO
 Se representa con la letra Z
 Determina la identidad de un átomo
 Representa el numero de protones localizados en el
núcleo
 Su valor determina muchas de las propiedades físicas y
químicas de un átomo.
(Z) =p+ = e-

NÚMERO DE MASA
 Se representa con la letra A.
 Corresponde a la suma de protones y neutrones que
hay en el núcleo atómico.
(A) = (p+ + n°) = (Z + n°)

MASA ATÓMICA
 Se representa con la abreviación m.a.
 Corresponde al promedio de las masas de los isótopos
considerando la abundancia en la naturaleza.
 La masa atómica de un elemento en la tabla periódica,
no es un número entero.
m.a= (A1 x% abundancia) + (A2 x % abundancia) + …) /100

 Los átomos de un elemento, al ser calentados
absorben y emiten energía de manera
discontinua en paquetes llamados
CUANTOS.
 Los electrones, que son las partículas que
absorben y emiten la energía, se localizan en
niveles y subniveles de energía definidos.
 El orbital, es la región o espacio que rodea al
núcleo atómico en donde existe una alta
probabilidad de encontrar un electrón.

Propuesto por: Símbolo Nombre Significado
Niels Bohr n Principal Nivel de energía
Arnold Sommerfeld l Azimutal
Subnivel, forma del
orbital
Pieter Zeeman m Magnético
Orientación del
electrón
Otto Stern y
Walther Gerlach
s Giro o espín Giro del electrón

La Configuración Electrónica de los elementos es la disposición de todos los
electrones de un elemento en los niveles y subniveles energéticos (orbitales). El
llenado de estos orbitales se produce en orden creciente de energía, es decir,
desde los orbitales de menor energía hacia los de mayor energía.
Recordemos que los orbitales son las regiones alrededor del núcleo de un átomo
donde hay mayor probabilidad de encontrar los electrones.

REGLAS Y PRINCIPIOS
• A) Principio de exclusión de Pauli: determina el numero posible de
electrones en cualquier nivel principal. “Dos electrones en un mismo
átomo no puede tener sus cuatro números cuánticos iguales”
• B)Principio de edificación progresiva o principio Aufbau: Los electrones
deben acomodarse en orbitales de menor energía (n+ 1).
• C) Principio de máxima multiplicidad o regla de Hund: Dentro de un
subnivel los electrones van ocupando orbitales separados y tienen
espines paralelos, es decir iguales.

REGLA DE LAS DIAGONALES
Esquema del llenado de los orbitales
Diagrama de Moller
N
u
m
e
r
o
d
e
n
i
v
e
l
S u b n i v e l

1s2
Número de
electrones
en ese nivel
Subnivel
Nivel

RECORDANDO QUE:
n = Numero cuántico primario ( 1 – 7), El máximo numero de electrones que puede contener un nivel energético
esta dado por el valor de 2n2
l = Indica subnivel
Valor de l Subnivel
0 s
1 p
2 d
3 f
m = Indica la orientación espacial de los orbitales atómicos que se
encuentran en los subniveles energéticos (-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3)
s = Describe el giro del campo magnético del electrón al girar sobre
su propio eje, + ½ - ½

ANTECEDENTES
Actualmente, la tabla periódica se compone de 118 elementos distribuidos en 7 filas horizontales llamadas
periodos y 18 columnas verticales, conocidas como grupos. Su descubridor, el químico ruso Dmitri
Mendeléiev, no fue premiado con el Nobel por lo que es una de las contribuciones capitales en la historia de
la química. A cambio, en 1955 recibió el honor de prestar su nombre al mendelevio (Md), el elemento
químico de número atómico 101 en la tabla periódica.

Primer elemento
científico
descubierto por
Hannig Brand, el
fosforo
1969
Johann Dobereiner Hizo
observaciones
especificas sobre el
peso atómico del
estroncio, el calcio y el
bario
1817
Propuso que en la
naturaleza existían triadas
de los elementos de
forma que el central tenia
propiedades que eran un
promedio de los otros dos
miembros de la triadas
(Ley de las triadas)
1829
Varios científicos encontraron que
estos tipos de relaciones químicas
que se extendían mas allá de las
traídas. Las investigaciones llevadas
a cabo presentaban la dificultad de
que no siempre se disponía de
valores exactos paralas masas
atómicas y se hacia difícil la
búsqueda de regularidades
1829 a 1858
Primera tabla periódica
publicada por el geólogo
francés A. E. Beguyer de
Chancountois. Dispuso los
elementos según el orden
creciente de sus pesos
atómicos y fue el primero en
observar que las
propiedades se repetían
cada siete elementos
1862
1863
John Newlands un químico ingles,
redacto un trabajo en el que
clasificaba los36 elementos
estableciendo 11 grupos basados en
propiedades físicas similares
1864
Newlands publico su
versión de la tabla
periódica y propuso la
Ley de las Octavas. Esta
ley establecía que un
elemento dado
presentaría unas
propiedades análogas al
octavo elemento
siguiendo la tabla
Lothar Meyer publico una
versión abreviada se la
tabla periódica para
clasificar los elementos
Meyer construyó una
tabla extendida que
entregó a un colega para
su evaluación
Meyer construyó una
tabla extendida que
entregó a un colega para
su evaluación
1868
1869
Dimitri Mendeyer publica
la tabla periódica de los
elementos extendida

CLASIFICACIÓN
DE LA TABLA
PERIÓDICA

CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS

PROPIEDADES DE LA TABLA
PERIÓDICA

Los electrones de valencia
son aquellos que permiten
la existencia de los enlaces
que llevan acabo un nuevo
compuesto.
- Aceptan electrones
- Ceden electrones
- Comparten electrones
El átomo queda con 8
electrones
Nomenclatura

Los electrones de valencia son
aquellos que van a ayudar a formar
enlaces.
¿CÓMO
RECONOCERLOS?
Son aquellos que están en el ultimo o
mas alto nivel de energía

¿CÓMO DETERMINAMOS LOS ELECTRONES DE
VALENCIA?
Se escribe la configuración electrónica del elemento.
Se marca la capa mas externa, es decir el ultimo nivel de energía.
Se suman los electrones del ultimo nivel de energía, obteniendo
los electrones de valencia.

REGLAS DE ENLACES
Regla del octeto
Estructura de Lewis

GRUPOS: Numero de
grupo indica el
numero de electrones
de valencia
METALES DE TRANSICIÓN: Tienen
capas internas incompletas.
Estructura e Lewis
Regla del Octeto
GASES NOBLES: 8 e-
exceptuando el He;
2e-

REGLA DEL OCTETO
8 e-, en el ultimo nivel de energía
C
O
O
CO2

REGLA DEL DUETO
El H, Li y Be, cuando forman enlaces, completan su ultimo nivel energético solo con dos electrones
alcanzando la configuración electrónica

EN RESUMEN
Pasos para desarrollar la Estructura de Lewis. Siguiendo el ejemplo de Cl2
Paso 1. Determinar
los electrones de
valencia
Paso 2. Se suman
los electrones de
ambos átomos
Paso 3. Se determinan los
electrones enlazantes y los
no enlazantes
Paso 4. Dibujamos un
esquema de la molécula
Paso 5. Se distribuyen
los electrones

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