Unidad 1Unidad 1
Conceptos
básicos de
Química
Prof. Jorge Díaz Galleguillos
Ciencia
Experimental
Materia
(propiedades,
transformaciones,
combinaciones)
Ramas
Química:
General
Inorgánica
Orgánica
Analítica
Física
Industrial
Bioquímica
Método
Científico Trabajo de
laboratorio
estudiaSe
divide
Se basa
1. Características de la
materia
 Todas las sustancias que nos
rodean constituyen la materia.
 Tiene masa y ocupa volumen.
 Se presenta en tres estados:
sólido, líquido y gaseoso.
 Cuando las partículas de una
sustancia ganan o pierden
energía, la sustancia puede
cambiar de estado.
 La partícula más pequeña de
la materia es el átomo.
Estructura atómica
 El átomo está
conformado por una
parte central llamada
núcleonúcleo, que contiene
las partículas
subatómicas llamadas
protones (p+) yprotones (p+) y
neutrones (n).neutrones (n).
 Rodeado de una capa
externa donde se
encuentran los
electrones (e-).electrones (e-).
Moléculas
 Partícula formada por
dos o más átomosdos o más átomos
unidos entre sí porunidos entre sí por
enlaces químicosenlaces químicos.
 Por ejemplo la molécula
de agua (H2O) tiene un
átomo de oxígeno y dos
átomos de hidrógeno.
Iones:Iones:
 Son átomos
cargados
eléctricamente que
se forman cuando un
átomo gana o cedegana o cede
electroneselectrones.
 Se dividen en
cationes ycationes y
anionesaniones.
Estados de la materiaEstados de la materia
Sólido:Sólido: Tiene forma
y volumen definido.
(Fa>Fr)
Líquido :Tiene
volumen definido y
forma variable. (Fa=Fr)
Gas:Gas: Carecen
de forma y
volumen.
(Fa<Fr)  Estado plasmático:Estado plasmático:
Estado energético
 Se encuentra a altas
temperaturas.
Cambios de estado de la
materia
 La materia cambia de un
estado a otro por efecto de
la temperatura ytemperatura y
presiónpresión. Ya sea
aumentando o
disminuyendo la energía
calórica.
 Se reconocen 2 tipos de
cambios: Progresivos yProgresivos y
regresivos.regresivos.
a) Cambios de estado
progresivos
 Los cambios de estado
progresivos se producen
cuando se aplica calor a
los cuerpos y son:
sublimaciónsublimación
progresiva, fusión yprogresiva, fusión y
evaporaciónevaporación..
1. Sublimación progresiva
 Este cambio se produce
cuando un cuerpo pasa
del estado sólido alsólido al
gaseosogaseoso directamente.
 Ejemplo: sublimación del
yodo, sublimación de la
naftalina.
2. Fusión
 Es el paso de una sustancia, del
estado sólido al líquidosólido al líquido por la
acción del calor. La temperatura
a la que se produce la fusión es
característica de cada sustancia.
 Por ejemplo, la temperatura a la
que ocurre la fusión del hielo es
0º C.
 La temperatura constante a la
que ocurre la fusión se denomina
Punto de Fusión
3. Evaporación
 Es el paso de una sustancia
desde el estado líquido alestado líquido al
gaseosogaseoso.
 Este cambio de estado
ocurre normalmente a la
temperatura ambiente.
 Si se aplica mayor calor,
tanto las partículas de la
superficie como las del
interior del líquido podrán
pasar al estado gaseoso. El
cambio de estado así
producido se llama
EbulliciónEbullición..
b) Cambios de estado regresivos
 Son aquellos que se
producen cuando los
cuerpos se enfrían.
 Se reconocen 3
tipos: SublimaciónSublimación
regresiva,regresiva,
solidificación ysolidificación y
condensacióncondensación.
1. Sublimación regresiva
 Es el cambio de estado que
ocurre cuando una
sustancia gaseosa segaseosa se
vuelve sólidavuelve sólida, sin pasar
por el estado líquido.
2. Solidificación
 Es el paso de una
sustancia desde el estado
líquido al sólido.líquido al sólido.
 Este proceso ocurre a una
temperatura característica
para cada sustancia
denominada punto de
solidificación y que
coincide con su punto de
fusión.
3. Condensación
 Es el cambio de estado que
se produce en una
sustancia al pasar del
estado gaseoso algaseoso al
estado líquidoestado líquido.
 La temperatura a la que
ocurre esta transformación
se llama punto de
condensación y
corresponde al punto de
ebullición.
Cambios de estado
2. Propiedades de la2. Propiedades de la
materiamateria
 Las propiedades de la materia se dividen en
Físicas y Químicas, extensivas e intensivas.
Propiedades Físicas
 Son las características que pueden observarse y
medirse, sin que se modifique la composición nisin que se modifique la composición ni
estructura interna de la materiaestructura interna de la materia.
 Ejemplos:
 La dureza, la masa, el volumen, la densidad, el punto
de ebullición y el punto de fusión.
Propiedades químicas
 Determinan qué cambios o
transformaciones puede
experimentar la materia en su
composición y estructura interna.
 Ejemplo: la capacidad de reaccionar
con oxígeno (combustióncombustión), la
reacción con ácidos, la reacción con
bases, la reacción con el agua
(oxidaciónoxidación), grado de toxicidad.
Propiedades extensivas
 Son aquellas que varían según la cantidad de
materia considerada.
 Ejemplo: la masa, longitud, volumen
Bolita de
vidrio 1
Bolita de
vidrio 2
Propiedades intensivas o
específicas
 Son aquellas que no varían según la cantidad
de materia considerada.
 Ejemplo: densidad, temperatura, color
p.e.b= 100 ºC
H2O
1L10L
ResumiendoResumiendo
Materia
Estructura
Propiedades
Átomos Moléculas Iones
Núcleo Envoltura
Protones Neutrones
Electrone
s
Estados
Sólido
Líquido
Gas
Plasma
Físicas
Químicas
Extensivas
Intensivas
Posee una
Esta formada
por
Que determina sus
Como
Se puede
encontrar
formados por
En el que se encuentran
que
son
Donde están los
3. Composición química de la
materia
 Se refiere a la identificación
y a la cantidad de diversas
unidades que componen
una materia.
 Sabemos que los átomos,
los iones y las moléculas
son los “ladrillos” o unidades
básicas que constituyen la
materia que nos rodea.
Sustancias puras
 Formada por un solo tipo de
unidades.
 Tienen una composición
definida e invariable, con
propiedades constantes y
características, y no pueden
descomponerse en otras
sustancias más simples
mediante procesos físicos.
 Se dividen en elementos y
compuestos químicos.
Elementos químicos
 Están formados por un solo tipo
de átomos.
 Tienen el mismo número de
protones.
 No pueden ser descompuestos
en otras sustancias más simples.
 Están designados por símbolos
químicos.
 Existen elementos naturales y
sintéticos.
 Han sido ordenados en una tabla,
conocida como el Sistema
Periódico de los Elementos.
Compuestos químicos
 Resultan de la unión de dos o más
elementos.
 Pueden clasificarse según: el Nº
de elementos (binarios, ternarios) y
tipo de elementos (orgánicos e
inorgánicos).
 Se representan mediante fórmulas
químicas.
 Para nombrarlos se utiliza la
nomenclatura química.
H2O
MezclasMezclas
 Reunión de 2 o más sustancias con una composición variable.
 Las sustancias que la componen no pierden sus propiedades
características.
 De acuerdo al tamaño de las partículas de la fase dispersa, las
mezclas pueden homogéneashomogéneas o heterogéneasheterogéneas.
1. Mezclas homogéneas1. Mezclas homogéneas
 Sus componentes están mezcladosestán mezclados
uniformementeuniformemente, son miscibles formando una sola
fase.
 Se llaman también soluciones químicassoluciones químicas (soluto y
solvente)
 Según el estado del solvente hay soluciones
sólidassólidas (bronce), líquidaslíquidas (mezcla agua-sal) y
gaseosasgaseosas (aire).
Mezclas heterogéneas
 Sus componentes no
están mezclados
uniformemente; son
inmiscibles.
 Se observan varias
fases. Por ejemplo; en
una mezcla de agua-
arena.
Resumiendo
Técnicas de separación deTécnicas de separación de
mezclasmezclas
 Los componentes de la mezcla pueden ser separados, sin
cambien las propiedades físicas y químicas de ellos.
a) Filtración
 Sirve para separar un sólido que se
encuentra en suspensión en un
líquido. La mezcla se vierte sobre
un material poroso como el papel
filtro que permite el paso solamente
del líquido y retiene el sólido.
b) Destilación
 Técnica utilizada para
purificar un líquido o
separar mezclas
líquidas. Comprende 2
etapas:
 Transformación del
líquido en vapor y
 Condensación del
vapor.
c) Extracción
 Se basa en las diferentes
afinidades de los
componentes de las mezclas
en 2 solventes distintos y no
solubles entre sí.
 Es muy útil para aislar cada
sustancia de sus fuentes
naturales o de una mezcla
de reacción.
 La técnica de extracción
simple es la más común y
utiliza un embudo especial
llamado de decantación.
d) Cromatografía
 Técnica que permite separar los componentes
de una mezcla haciéndola pasar a través de un
medio adsorbente (adhesión a una superficie).
e) Tamizado
 Consiste en hacer pasar
una mezcla de sólidos
de distinto tamaño a
través de un tamiz.
4. Transformaciones de la
materia
 La materia no permanece
estática, se transforma
constantemente.
 No todos los cambios son
iguales.
 Conocemos los cambios
físicos, cambios químicos y
fenómenos alotrópicos.
Fenómeno alotrópico
 Cuando un elemento químico se encuentra en 2 o más
formas diferentes.
 Ejemplo: ozono (O3) y oxígeno (O2), carbono (grafito) y
carbono (diamante).
Cambio Físico
 Son aquellos en los que
cambia el estado o la forma
de las sustancias pero no su
composición química,
 Las sustancias no se
transforman en otras
diferentes.
 Es un proceso reversible.
 Ejemplo, los cambios de
estado, la dilatación y
contracción de un gas y la
fragmentación de un sólido.
Cambio Químico
 Son aquellos en los que cambia la composición química de las
sustancias.
 Se forman nuevas sustancias con una composición y propiedades
diferentes a las sustancias originales.
 La mayoría son cambios irreversiblesirreversibles.
 Todos los cambios químicos son también reacciones químicasreacciones químicas.
 Ejemplos, la corrosión de los metales y la combustión.
El hidrógeno arde
en el aire para
formar agua
Reacciones químicas
 Se producen cuando una o más sustancias químicas,
llamadas reactantesreactantes, se transforman en nuevas
sustancias llamadas productosproductos.
 Se representan mediante ecuaciones químicasecuaciones químicas,
utilizando símbolos y fórmulas químicassímbolos y fórmulas químicas.
2 Mg (s) + O2 2 MgO
 Se producen cuando una o más sustancias químicas,
llamadas reactantesreactantes, se transforman en nuevas
sustancias llamadas productosproductos.
 Se representan mediante ecuaciones químicasecuaciones químicas,
utilizando símbolos y fórmulas químicassímbolos y fórmulas químicas.
Reacción
Química
Ley de Lavoisier
Ecuación
Química
Proceso de
Transformación
Intercambio de
energía
Reactantes Productos
Se representan
por
ResumiendoResumiendo Materia
Ley de
Conservación de la
masa
Químico Físico
Reacciones
químicas
Cambios
de estado
Combustión Oxidación
Que ocurren según la
Que pueden ser
Como las
Por ejemplo
como los
Cambios
experimenta

Quimica Fundamentos

  • 1.
    Unidad 1Unidad 1 Conceptos básicosde Química Prof. Jorge Díaz Galleguillos
  • 2.
  • 3.
    1. Características dela materia  Todas las sustancias que nos rodean constituyen la materia.  Tiene masa y ocupa volumen.  Se presenta en tres estados: sólido, líquido y gaseoso.  Cuando las partículas de una sustancia ganan o pierden energía, la sustancia puede cambiar de estado.  La partícula más pequeña de la materia es el átomo.
  • 4.
    Estructura atómica  Elátomo está conformado por una parte central llamada núcleonúcleo, que contiene las partículas subatómicas llamadas protones (p+) yprotones (p+) y neutrones (n).neutrones (n).  Rodeado de una capa externa donde se encuentran los electrones (e-).electrones (e-).
  • 5.
    Moléculas  Partícula formadapor dos o más átomosdos o más átomos unidos entre sí porunidos entre sí por enlaces químicosenlaces químicos.  Por ejemplo la molécula de agua (H2O) tiene un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno.
  • 6.
    Iones:Iones:  Son átomos cargados eléctricamenteque se forman cuando un átomo gana o cedegana o cede electroneselectrones.  Se dividen en cationes ycationes y anionesaniones.
  • 7.
    Estados de lamateriaEstados de la materia Sólido:Sólido: Tiene forma y volumen definido. (Fa>Fr) Líquido :Tiene volumen definido y forma variable. (Fa=Fr) Gas:Gas: Carecen de forma y volumen. (Fa<Fr)  Estado plasmático:Estado plasmático: Estado energético  Se encuentra a altas temperaturas.
  • 8.
    Cambios de estadode la materia  La materia cambia de un estado a otro por efecto de la temperatura ytemperatura y presiónpresión. Ya sea aumentando o disminuyendo la energía calórica.  Se reconocen 2 tipos de cambios: Progresivos yProgresivos y regresivos.regresivos.
  • 9.
    a) Cambios deestado progresivos  Los cambios de estado progresivos se producen cuando se aplica calor a los cuerpos y son: sublimaciónsublimación progresiva, fusión yprogresiva, fusión y evaporaciónevaporación..
  • 10.
    1. Sublimación progresiva Este cambio se produce cuando un cuerpo pasa del estado sólido alsólido al gaseosogaseoso directamente.  Ejemplo: sublimación del yodo, sublimación de la naftalina.
  • 11.
    2. Fusión  Esel paso de una sustancia, del estado sólido al líquidosólido al líquido por la acción del calor. La temperatura a la que se produce la fusión es característica de cada sustancia.  Por ejemplo, la temperatura a la que ocurre la fusión del hielo es 0º C.  La temperatura constante a la que ocurre la fusión se denomina Punto de Fusión
  • 12.
    3. Evaporación  Esel paso de una sustancia desde el estado líquido alestado líquido al gaseosogaseoso.  Este cambio de estado ocurre normalmente a la temperatura ambiente.  Si se aplica mayor calor, tanto las partículas de la superficie como las del interior del líquido podrán pasar al estado gaseoso. El cambio de estado así producido se llama EbulliciónEbullición..
  • 13.
    b) Cambios deestado regresivos  Son aquellos que se producen cuando los cuerpos se enfrían.  Se reconocen 3 tipos: SublimaciónSublimación regresiva,regresiva, solidificación ysolidificación y condensacióncondensación.
  • 14.
    1. Sublimación regresiva Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia gaseosa segaseosa se vuelve sólidavuelve sólida, sin pasar por el estado líquido.
  • 15.
    2. Solidificación  Esel paso de una sustancia desde el estado líquido al sólido.líquido al sólido.  Este proceso ocurre a una temperatura característica para cada sustancia denominada punto de solidificación y que coincide con su punto de fusión.
  • 16.
    3. Condensación  Esel cambio de estado que se produce en una sustancia al pasar del estado gaseoso algaseoso al estado líquidoestado líquido.  La temperatura a la que ocurre esta transformación se llama punto de condensación y corresponde al punto de ebullición.
  • 17.
  • 18.
    2. Propiedades dela2. Propiedades de la materiamateria  Las propiedades de la materia se dividen en Físicas y Químicas, extensivas e intensivas. Propiedades Físicas  Son las características que pueden observarse y medirse, sin que se modifique la composición nisin que se modifique la composición ni estructura interna de la materiaestructura interna de la materia.  Ejemplos:  La dureza, la masa, el volumen, la densidad, el punto de ebullición y el punto de fusión.
  • 19.
    Propiedades químicas  Determinanqué cambios o transformaciones puede experimentar la materia en su composición y estructura interna.  Ejemplo: la capacidad de reaccionar con oxígeno (combustióncombustión), la reacción con ácidos, la reacción con bases, la reacción con el agua (oxidaciónoxidación), grado de toxicidad.
  • 20.
    Propiedades extensivas  Sonaquellas que varían según la cantidad de materia considerada.  Ejemplo: la masa, longitud, volumen Bolita de vidrio 1 Bolita de vidrio 2
  • 21.
    Propiedades intensivas o específicas Son aquellas que no varían según la cantidad de materia considerada.  Ejemplo: densidad, temperatura, color p.e.b= 100 ºC H2O 1L10L
  • 23.
    ResumiendoResumiendo Materia Estructura Propiedades Átomos Moléculas Iones NúcleoEnvoltura Protones Neutrones Electrone s Estados Sólido Líquido Gas Plasma Físicas Químicas Extensivas Intensivas Posee una Esta formada por Que determina sus Como Se puede encontrar formados por En el que se encuentran que son Donde están los
  • 24.
    3. Composición químicade la materia  Se refiere a la identificación y a la cantidad de diversas unidades que componen una materia.  Sabemos que los átomos, los iones y las moléculas son los “ladrillos” o unidades básicas que constituyen la materia que nos rodea.
  • 25.
    Sustancias puras  Formadapor un solo tipo de unidades.  Tienen una composición definida e invariable, con propiedades constantes y características, y no pueden descomponerse en otras sustancias más simples mediante procesos físicos.  Se dividen en elementos y compuestos químicos.
  • 26.
    Elementos químicos  Estánformados por un solo tipo de átomos.  Tienen el mismo número de protones.  No pueden ser descompuestos en otras sustancias más simples.  Están designados por símbolos químicos.  Existen elementos naturales y sintéticos.  Han sido ordenados en una tabla, conocida como el Sistema Periódico de los Elementos.
  • 27.
    Compuestos químicos  Resultande la unión de dos o más elementos.  Pueden clasificarse según: el Nº de elementos (binarios, ternarios) y tipo de elementos (orgánicos e inorgánicos).  Se representan mediante fórmulas químicas.  Para nombrarlos se utiliza la nomenclatura química. H2O
  • 28.
    MezclasMezclas  Reunión de2 o más sustancias con una composición variable.  Las sustancias que la componen no pierden sus propiedades características.  De acuerdo al tamaño de las partículas de la fase dispersa, las mezclas pueden homogéneashomogéneas o heterogéneasheterogéneas. 1. Mezclas homogéneas1. Mezclas homogéneas  Sus componentes están mezcladosestán mezclados uniformementeuniformemente, son miscibles formando una sola fase.  Se llaman también soluciones químicassoluciones químicas (soluto y solvente)  Según el estado del solvente hay soluciones sólidassólidas (bronce), líquidaslíquidas (mezcla agua-sal) y gaseosasgaseosas (aire).
  • 29.
    Mezclas heterogéneas  Suscomponentes no están mezclados uniformemente; son inmiscibles.  Se observan varias fases. Por ejemplo; en una mezcla de agua- arena.
  • 30.
  • 31.
    Técnicas de separacióndeTécnicas de separación de mezclasmezclas  Los componentes de la mezcla pueden ser separados, sin cambien las propiedades físicas y químicas de ellos. a) Filtración  Sirve para separar un sólido que se encuentra en suspensión en un líquido. La mezcla se vierte sobre un material poroso como el papel filtro que permite el paso solamente del líquido y retiene el sólido.
  • 32.
    b) Destilación  Técnicautilizada para purificar un líquido o separar mezclas líquidas. Comprende 2 etapas:  Transformación del líquido en vapor y  Condensación del vapor.
  • 33.
    c) Extracción  Sebasa en las diferentes afinidades de los componentes de las mezclas en 2 solventes distintos y no solubles entre sí.  Es muy útil para aislar cada sustancia de sus fuentes naturales o de una mezcla de reacción.  La técnica de extracción simple es la más común y utiliza un embudo especial llamado de decantación.
  • 34.
    d) Cromatografía  Técnicaque permite separar los componentes de una mezcla haciéndola pasar a través de un medio adsorbente (adhesión a una superficie).
  • 35.
    e) Tamizado  Consisteen hacer pasar una mezcla de sólidos de distinto tamaño a través de un tamiz.
  • 36.
    4. Transformaciones dela materia  La materia no permanece estática, se transforma constantemente.  No todos los cambios son iguales.  Conocemos los cambios físicos, cambios químicos y fenómenos alotrópicos.
  • 37.
    Fenómeno alotrópico  Cuandoun elemento químico se encuentra en 2 o más formas diferentes.  Ejemplo: ozono (O3) y oxígeno (O2), carbono (grafito) y carbono (diamante).
  • 38.
    Cambio Físico  Sonaquellos en los que cambia el estado o la forma de las sustancias pero no su composición química,  Las sustancias no se transforman en otras diferentes.  Es un proceso reversible.  Ejemplo, los cambios de estado, la dilatación y contracción de un gas y la fragmentación de un sólido.
  • 39.
    Cambio Químico  Sonaquellos en los que cambia la composición química de las sustancias.  Se forman nuevas sustancias con una composición y propiedades diferentes a las sustancias originales.  La mayoría son cambios irreversiblesirreversibles.  Todos los cambios químicos son también reacciones químicasreacciones químicas.  Ejemplos, la corrosión de los metales y la combustión. El hidrógeno arde en el aire para formar agua
  • 40.
    Reacciones químicas  Seproducen cuando una o más sustancias químicas, llamadas reactantesreactantes, se transforman en nuevas sustancias llamadas productosproductos.  Se representan mediante ecuaciones químicasecuaciones químicas, utilizando símbolos y fórmulas químicassímbolos y fórmulas químicas. 2 Mg (s) + O2 2 MgO  Se producen cuando una o más sustancias químicas, llamadas reactantesreactantes, se transforman en nuevas sustancias llamadas productosproductos.  Se representan mediante ecuaciones químicasecuaciones químicas, utilizando símbolos y fórmulas químicassímbolos y fórmulas químicas.
  • 41.
    Reacción Química Ley de Lavoisier Ecuación Química Procesode Transformación Intercambio de energía Reactantes Productos Se representan por
  • 42.
    ResumiendoResumiendo Materia Ley de Conservaciónde la masa Químico Físico Reacciones químicas Cambios de estado Combustión Oxidación Que ocurren según la Que pueden ser Como las Por ejemplo como los Cambios experimenta