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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.

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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

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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

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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

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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

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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.

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¿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).

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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,

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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

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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,

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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

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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

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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.

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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.

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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.

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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.

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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Materia y energía

Clasificación de la materia

Dos de los principales métodos de clasificación de la

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Materia y energía

Estados de la materia

La materia se presenta en 3 estados físicos o

formas de agregación:

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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

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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.

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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.

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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.

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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

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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

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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.

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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

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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.

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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

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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

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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.

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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.

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Materia y Energía

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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

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Materia y Energía

Propiedades Físicas: Son aquellas que identifican la sustancia sin que se altere la identidad y la composición de la misma.

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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.

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Materia y Energía

Son ejemplos de Propiedades Químicas cuando el

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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

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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.

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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.

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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.

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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.

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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

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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.

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Referencias

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