Introducción a la Química
La Química ha existido desde la prehistoria.
Descubrimiento del fuego para múltiples funciones
(12.000 A.C.).
Edad de hierro (marcó una época).
Aristóteles, Leucipo, Tales de Mileto, etc.
Introducción a la Química
La intención de los alquimistas era convertir metales
en oro.
Medios empleados permitieron usar procesos como
destilación, metalurgia, cristalización, calcinación.
Inventores del Alambique, el baño de María y el
Introducción a la Química
Antoine Lavoisier, es considerado el padre de
la Química Moderna.
Realizó estudios sobre la oxidación de los
cuerpos, respiración animal, Ley de la
conservación de la masa, dividió a los
Introducción a la Química
La Química está en todo y en todos. Actualmente se conocen más de 25 millones de
sustancias químicas, y se siguen descubriendo más.
Está presente en la naturaleza, en nuestro cuerpo, en
los alimentos, medicinas, etc.
Los alimentos contienen sustancias químicas que
suministran energía.
Las sustancias químicas están presentes en fibras
Introducción a la Química
Las medicinas están constituidas por sustancias
químicas, relación riesgo-beneficio.
Existen el uso indebido y malintencionado de
sustancias químicas con fines bélicos.
El uso indiscriminado y falta de precaución en el
Introduccion a la Quimica
Es importante entender los fundamentos de la Química, para el manejo apropiado de las sustancias químicas, especialmente en estos tiempos de cambios tan
acelerados.
¿Qué es la Química?
Es la rama de la ciencia que estudia las
características y composición de todos los
materiales, así como los cambios que estos sufren.
Importante indicar que cada sustancia tiene sus
propias características o características específicas.
El hierro metálico reacciona con el oxígeno del aire
para producir Herrumbre (comúnmente conocido
como óxido).
Relación de la Química con otras
ciencias
Edad de Oro de la Química se presentó en el siglo
XX.
Es imposible que no se relacione con otras ciencias,
con el fin de apoyarse mutuamente.
Con frecuencia se la describe como la ciencia
fundamental.
Se relaciona con: Astronomía, Agronomía, Geología,
Relación de la Química con otras
ciencias
Astronomía: Composición de cometas, Planetas,
estrellas, etc.
Agronomía: Composición química de suelos, uso de
fertilizantes, fungicidas, etc.
Geología: Estudia composición y comportamiento
Relación de la Química con otras
ciencias
Arqueología: Prueba del C14 (para datar
civilizaciones pasadas), también la prueba de
Potasio-Argón prueba de datación radiométrica.
Leyes: el abogado requiere conocer de Química,
investiga casos de envenenamiento, heridas con
arma de fuego, conocer de sustancias tóxicas, etc.
Ingeniería: estudian resistencias de materiales,
Relación de la Química con otras
ciencias
Bioquímica: composición química de seres vivos:
proteinas, carbohidratos, lípidos, etc. (Ciencia de la
vida).
Farmacia: farmacéutico se encarga de preparar
medicamentos, por tanto debe saber entre otras
cosas el comportamiento de las diferentes
Relación de la Química con otras
ciencias
Medicina: Cuerpo humano verdadero laboratorio de
Química, se producen constantes cambios y
reacciones químicas.
También se experimentan en el cuerpo reacciones
químicas por una acción mecánica.
Diariamente se descubren y desarrollan nuevas
Método Científico
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. El método científico es un conjunto de pasos científicos
bien estructurados que tienen como finalidad alcanzar conocimientos válidos mediante la utilización de instrumentos confiables.
Método Científico
En la actualidad consiste en una búsqueda constante de explicaciones cada vez mejores a las dudas que surgen sobre la naturaleza.
Aún asi se caracteriza por cuanto no es autosuficiente ni infalible.
No es autosuficiente porque es necesario partir de conocimientos previos, que se ajustan en base a la experiencia científica.
Método Científico
No existe un solo Método científico o modelo clásico.
Todos guardan en común: una idea brillante del hombre, trabajo complementario de los científicos y de las
ciencias, utilización de herramientas matemáticas, estadísticas, etc.
Método Científico
El método científico se desarrolla en cinco etapas:
Observación, experimentación, ley, hipótesis y
teoría.
Observación: Recolección y ordenamiento de datos,
sobre un fenómeno determinado.(Realiza).
Experimentación: Prácticas en el laboratorio.
Método Científico
Ley: Enuncia el comportamiento de lo observado.
No explica la razón del fenómeno, simplemente
enuncia.
Hipótesis: Explica comportamiento de la naturaleza
frente a la materia. Es una explicación razonable de
un conjunto de hechos o de una ley.
Teoría: Confirmación de la hipótesis. Es una
Materia y Energía
Todo lo que nos rodea está formado por un
componente común: la materia.
Sustancia de la que están hechas todas las cosas
materiales del universo, una roca, un árbol, el agua.
A escala microscópica: las células, lo átomos, los
virus, el ADN.
También lo que no está a nuestro alcance: el sol, las
Materia y Energía
No es materia el sonido, la luz, el tiempo o el color
(no tienen masa).
Materia
es todo lo que tiene masa e inercia y ocupa
un lugar en el espacio.
Esta porción de espacio se la conoce como
volumen, en el caso del aire este no es evidente.
La Química estudia la materia y los cambios que
Materia y Energía
Al hablar de materia es necesario hacer hincapié en dos
conceptos: masa y peso.
A menudo estos dos términos se utilizan incorrecta e
indistintamente en la conversación cotidiana, es muy importante conocer la diferencia entre ambos.
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.
Sin embargo esta apreciación cambió una vez que se
Materia y Energía
MASA: es una medida de la cantidad de materia. La masa de un cuerpo es invariable. Su unidad de medida es el kilogramo (Kg)
El aire tiene masa, nos damos cuenta al caminar con viento en contra.
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
Materia y Energía
La masa (cantidad de materia) de cada cuerpo es atraída por la fuerza de gravedad de la tierra.
Esta fuerza de atracción hace que el cuerpo (la masa) tenga un peso.
¿Será el peso y la masa de una persona igual en la tierra y en la luna?
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
Materia y energía
Clasificación de la materia
Dos de los principales métodos de clasificación de la
Materia y energía
Estados de la materia
La materia se presenta en 3 estados físicos o
formas de agregación:
Materia y energía
Estado Sólido:
Forma y Volumen definidos, es rígido.
Partículas estrechamente empaquetadas, unidas por efecto de fuerzas de atracción.
Presentan poco movimiento una pequeña vibración pero no pueden trasladarse de un lugar otro.
Pueden ser cristalinos o amorfos.
En un sólido cristalino los átomos, iones o moléculas
Materia y energía
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.
Materia y energía
Estado Líquido: 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).
Las partículas estan unidas por fuerzas de atracción menores que los sólidos, se mueven con mas libertad. Ejemplos: agua, mercurio, alcohol, aceite, vinagre, etc.
Materia y energía
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.
Materia y energía
Líquidos Miscibles: se disuelven el uno en el otro,es
posible mezclarlos en cualquier proporción, no se
separan en capas. Ejemplo agua y alcohol.
Líquidos Inmiscibles: no se disuelven el uno en el
Materia y energía
Estado gaseoso:
No tienen forma ni volumen definidos, adoptan la
forma y el volumen del recipiente que los contiene.
Se difunden con rapidez.
Las fuerzas que mantienen unidas a las partículas
Estados de la Materia
Podemos comprimir un gas de tal manera que ocupe un volumen más pequeño, o expandirlo para que ocupe un volumen mayor.
Materia y Energía
Sustancias Puras 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.
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.
Su composición es definida y fija, no varía de una
Materia y energía
Las sustancias puras pueden de dos tipos: ELEMENTOS
Y COMPUESTOS
ELEMENTOS: Sustancias más fundamentales con las cuales se construyen todas las cosas materiales.
Los elementos no pueden descomponerse en sustancias más simples.
Materia y Energía
Compuestos: Son sustancias puras formadas por dos o
más elementos, combinados unos con otros químicamente en proporciones fijas.
Los compuestos pueden descomponerse en sus
elementos constituyentes.
Cada compuesto tiene una fórmula química que indica las
proporciones en que se combina cada elemento.
Ejemplo: el agua es un compuesto constituido por dos
elementos, hidrógeno y oxígeno.
Las propiedades de los compuestos son diferentes de las
Materia y energía
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.
Las sustancias que constituyen una mezcla se denominan componentes de la mezcla (azúcar y agua). Las mezclas se clasifican en: Homogéneas y
Materia y energía
Mezclas Homogéneas: Son aquellas que se caracterizan por ser uniformes en toda su extensión, es decir en todos sus puntos.
Están formadas por una sola fase, es decir no se pueden distinguir las partes, como el aire (nitrógeno, oxígeno y otras sustancias).
Su composición y apariencia son uniformes.
Materia y Energía
Mezclas Heterogéneas: Son aquellas que no presentan propiedades y aspecto uniforme en toda su extensión, consisten de partes que son físicamente distintas.
La composición de una zona o fase difiere totalmente de la composición de otra zona o fase.
Materia y Energía
Materia y Energía
Propiedades
Físicas y Químicas de la Materia
Cada sustancia tiene un conjunto único de
propiedades, es decir características que permiten
reconocerla y distinguirla de otras sustancias.
Las propiedades de la materia se pueden agrupar
Materia y Energía
Propiedades Físicas: Son aquellas que identifican la sustancia sin que se altere la identidad y la composición de la misma.
Materia y Energía
Propiedades Químicas: Son aquellas que relacionan los cambios de composición de una sustancia o sus reacciones con otras sustancias.
Las propiedades químicas incluyen la tendencia de una sustancia a reaccionar con otra, a enmohecerse, corroerse, a descomponerse cuando se calienta.
Materia y Energía
Son ejemplos de Propiedades Químicas cuando el
Materia y Energía
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.
Propiedades Extensivas: Son aquellas que dependen de la cantidad de muestra presente, incluyen medidas de Masa, Volumen y Longitud.
Las propiedades Intensivas no dependen de la cantidad de muestra presente mientras que las propiedades
Materia y Energía
Cambio Físico y Cambio Químico de la Materia
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.
Las sustancias varían su apariencia física pero no su composición.
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.
Materia y Energía
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.
Ley de Conservación de la masa nos dice:
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.
Materia y Energía
Las reacciones químicas van acompañadas en unos casos de desprendimiento de energía en otros de absorción de energía.
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: Energía: es la capacidad para realizar trabajo, fuerza,
movimientos o transferir calor.
Materia y Energía
Energía Cinética: energía de movimiento (un automóvil en movimiento).
Energía Potencial: energía almacenada, que posee un objeto en virtud de su posición o composición química Todas las reacciones químicas van acompañadas de un
Materia y Energía
Reacción exergónica es aquella que libera energía en otras formas distintas del calor.
Reacción endergónica absorbe energía en formas distintas del calor.
Siempre que ocurre una reacción hay un cambio de energía, sea que se libere o se absorba.