QU Í MI C A G E N E R A L Y OR G Á N I C A EN F ER MER I A 2 01 2
Clasificación de la materia
Profesor: Dra. Patricia Pizarro C. 1
¿De qué estamos hechos?
UNIVERSIDAD PEDRO DE VALDIVIA UPV
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Molécula
En nuestro universo, desde una roca hasta un libro, una planta o un animal, todo está hecho de materia. Esta última está integrada por ….
¿Qué son los átomos?
El átomo es la parte más pequeña en la que se puede obtener materia de forma estable, ya que las partículas subatómicas que lo componen no pueden existir aisladamente salvo en condiciones muy especiales. El átomo está formado por un núcleo, compuesto a su vez por protones y neutrones, y por una corteza que lo rodea en la cual se encuentran los electrones, en igual número que los protones.
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Estructura de los átomos
Núcleo atómico
Es el constituyente central del átomo y posee casi la totalidad de la masa de éste.
Diámetro: de 10 – 13 a 10 – 12 cm
Densidad: de 10 14 g / ml
Carga eléctrica: positiva, del orden de
10 – 19 a 10 – 17 C
Masa: del orden de 10 – 24 a 10 – 22 g
El núcleo atómico está conformado por partículas elementales: protones y neutrones. Ambas reciben el nombre de nucleones.
Fue descubierto por Rutherford en 1911.
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El protón
El protón es una partícula elemental que constituye parte del núcleo de cualquier átomo.
Descubierto por Ernest Rutherford a principios del siglo XX
Poseen carga eléctrica positiva y una masa 1.836 veces mayor de la de los electrones.
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Quarks
Los quarks son partículas elementales, que no solamente forman al protón, sino a toda una serie de familias de otras partículas.
Los quarks sienten la fuerza nuclear fuerte, pero no se encuentran libres en la naturaleza. Siempre están ligados a otros quarks.
La teoría de los quarks fue elaborada en 1963 por los físicos Murray Gell-Mann y Juval Neieman.
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Gluones
Hay tres quarks en cada protón. Los quarks se mantienen unidos mediante otras partículas llamadas Gluones, que no tienen masa ni carga eléctrica; sólo
poseen energía
electromagnética 7
El neutrón
Partícula elemental que constituye parte del núcleo de los átomos.
Descubiertos en 1930 por dos físicos alemanes, Walter Bothe y
Herbert Becker.
La masa del neutrón es ligeramente superior a la del protón.
Los neutrones carecen de carga eléctrica, y son inestables cuando se hallan fuera del núcleo, desintegrándose para dar un protón, un electrón y un antineutrino.
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El electrón
Los electrones son extremadamente pequeños y livianos.
Posee una masa de
9.1 x 10-28 gramos, 1.836
veces más liviano que el protón. Tiene una carga eléctrica relativa -1.
Fue descubierto por el físico británico J.J. thomson en 1897.
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Materia
Dra. Ed. Patricia Pizarro C 11 Clasificación La materia Mezclas Sustancias puras Homogéneas
Heterogéneas Compuestos S. Simples
(Elementos)
Arena y agua
• Decantación • Filtración puede ser pueden ser por ejemplo se separan Las disoluciones • Destilación • Cristalización • Calentamiento a sequedad
por ejemplo
se separan
dan lugar
pueden ser
Por procedimientos químicos (descomposición térmica o electrolisis)
desaparecen y dan lugar a otras sustancias más simples
Están constituidas por
moléculas iguales formadas por 2 o más
átomos de distinta clase
Por procedimientos químicos no pueden descomponerse en otras más simples.
Están constituidas por
moléculas iguales formadas por 1 o varios
átomos de la misma clase
Es una porción de materia formada por dos o más sustancias que no reaccionan entre sí. Su composición es variable y se pueden separar por
procedimientos físicos
Es aquella que no puede separarse en otras más simples por
procedimientos físicos y tienen una composición y propiedades constantes
A simple vista se ven sus componentes
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Propiedades Generales
Propiedades Generales
Las propiedades generales son aquellas que presentan características iguales para todo tipo de materia.
Masa = Es la cantidad de materia que posee un cuerpo.
Peso = Es la fuerza de atracción llamada gravedad que ejerce la tierra sobre la materia para llevarla hacia su centro.
Extensión = Es la propiedad que tienen los cuerpos de ocupar un lugar determinado en el espacio.
Impenetrabilidad = Es la propiedad que dice que dos cuerpos no ocupan al mismo tiempo el mismo espacio.
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… Propiedades Generales
Porosidad = Es la propiedad que dice que como la materia esta
constituida por moléculas, entre ellas hay un espacio que se llama poro.
Elasticidad = Es la propiedad que indica que cuando a un cuerpo se
le aplica una fuerza este se deforma y que al dejar de aplicar dicha fuerza el cuerpo recupera su forma original; lógicamente sin pasar él limite de elasticidad. "limite de influenza “
Divisibilidad = Esta propiedad demuestra que toda la materia se
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Propiedades Específicas
Todas las sustancias al formarse como materia presentan unas propiedades que las distinguen de otras y esas propiedades reciben el nombre de especificas; dichas propiedades son el color, olor, sabor, estado de agregación, densidad, punto de ebullición, solubilidad, etc.
El color, olor y sabor demuestra que toda la materia tiene diferentes colores, sabores u olores.
El estado de agregación indica que la materia se puede presentar en estado sólido, liquido o gaseoso.
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•Propiedades físicas : Son propiedades que se pueden medir y observar sin que cambie la composición o identidad de la sustancia.
Ej: Color, Densidad, Dureza, Punto de fusión, Punto de ebullición, Conductividad.
Extensivas : dependen de la cantidad de materia.
Intensivas : no dependen de la cantidad de material examinado
•Propiedades químicas : Son las propiedades que exhibe la materia cuando experimenta cambios en su composición.
Ej: Combustión de un papel, cambios que sufren los alimentos dentro del organismo.
Clasificación de la Materia
Material heterogéneo
Es una mezcla de sustancias en más de una fase o que son físicamente distinguibles.
Ejemplo:
mezcla de agua y aceite.
Material homogéneo
Constituido por una sola sustancia o por varias que se encuentran en una sola fase
Ejemplo:
mezcla de sal y agua.
Solución
Es un material homogéneo constituido por más de una sustancia. Son transparentes, estables y no producen precipitaciones. Una característica muy importante es la composición, la cual es igual en todas sus partes. Sin embargo, con los mismos componentes es posible preparar muchas otras soluciones con solo variar la proporción de aquellos
Ejemplo:
… Clasificación de la Materia
Sustancia pura
Es un material homogéneo cuya composición química es
invariable
Ejemplo:
alcohol (Etanol)
Elemento Sustancia conformada por una sola clase de átomos
Ejemplo: Nitrógeno
gaseoso (N2); Plata (Ag)
Compuesto Sustancia conformada por varias clases de átomos
Ejemplo:
Cambios de la Materia
Cambio físico
Cambio que sufre la materia en su estado, volumen o forma sin alterar su composición.
Ejemplo: en la fusión del hielo, el agua pasa de estado sólido a líquido, pero su composición permanece inalterada.
Cambio químico
Cambio en la naturaleza de la materia, variación en su composición
Cambios de la Materia
Cambios de estado
El estado en que se encuentre un material depende de las condiciones de presión y temperatura; modificando una de éstas variables o ambas, se puede pasar la materia de un estado a otro.
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...
Sustancias Puras: Elementos
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Representación de los Compuestos: Símbolos
Químicos
Cada elemento tiene su propio símbolo. Por ejemplo, en
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Elementos Químicos
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Compuesto químico, sustancia formada por dos o más elementos que se combinan en proporción invariable y unidos firmemente mediante enlaces químicos. Se han identificado millones de compuestos químicos diferentes. En algunos casos podemos aislar una molécula de un compuesto.
Una molécula es la entidad mas pequeña posible en la que se mantienen las mismas proporciones de los átomos constituyentes que en el compuesto químico.
Los compuestos se representan mediante fórmulas químicas
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Las moléculas están hechas de átomos de uno o más elementos. Algunas moléculas están hechas de un sólo tipo de átomo.
Por ejemplo, dos átomos de oxígeno se unen para formar una molécula de O2
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Fórmula Química
Es la representación de un compuesto e indica la clase y la
cantidad de átomos que forman una molécula.
Está constituido por el símbolo de cada elemento presente
en la sustancia, seguido por un subíndice que índica el
número relativo de átomos.
Fórmula Empírica o Mínima
Informa sobre el tipo de átomos que forman la molécula y
la relación mínima en la cual estos se combinan.
EJEMPLO
:
Fórmula Molecular
Expresa la composición real de un compuesto, indicando
el número de átomos de cada especie que forma la
molécula. La fórmula molecular es un múltiplo de la
empírica.
Fórmula Estructural
Muestra el ordenamiento geométrico o posición que
ocupa cada átomo dentro de la molécula.
Fórmula de Lewis o Electrónica
Representa la molécula incluyendo todos los electrones de
valencia de los átomos constituyentes, estén o no
comprometidos en enlaces.
Ejemplo
:
Amoníaco (NH
3)
X = electrones de los Hidrógenos
Número Atómico (NA o Z)
Número atómico y número másico.
Número atómico (Z):
Es el número de protones que tienen los núcleos de los átomos de un elemento.
Todos los átomos de un elemento tienen el mismo número de protones.
Como la carga del átomo es nula, el número de electrones será igual al número atómico.
Número másico(A):
Numero atómico y másico.
La forma aceptada para denotar el número atómico y el número másico de un elemento X es:
ISÓTOPOS.
A
tomos que tienen el mismo número atómico, pero diferente número másico.Por lo tanto la diferencia entre dos isótopos de un elemento es el número de neutrones en el núcleo.
Isótopos de carbono:
Isótopos de hidrógeno:
Isóbaros
•
Átomos que presentan igual número másico y distinto
número atómico
•
Ejemplo:
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Isótonos
•
Son átomos que presentan distinto número másico,
distinto número atómico, pero tienen igual número de
neutrones
Ejemplo
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IONES.
Los átomos pueden a su vez perder o ganar electrones para estabilizarse.
Cuando un átomo gana electrones, adquiere un exceso de carga negativa.
Formando un ión negativo o anión ,que se representa como : X-
IONES.
26 Protones 26 Protones
26
Fe
26 Electrones 26Fe
+2 24 electrones30 Neutrones 30 Neutrones
Moléculas e Iones
El cambio en el número de electrones de los átomos es fundamental en la química.
Si a un átomo neutro se le agrega o remueve electrones, se forma una partícula con carga eléctrica llamada ión. Los iones, al
encontrase disueltos en agua, hacen que ésta conduzca la corriente eléctrica.
Hay dos tipos de iones:
Moléculas e Iones
Por ejemplo, un átomo neutro de Sodio tiene una carga nuclear de +11 y contiene 11 electrones. Si extraemos un electrón
formamos un catión:
Este proceso puede representarse de forma resumida como:
Átomo neutro Na 11 protones; 11
electrones
Catión Na 11 protones; 10
Moléculas e Iones
Un átomo neutro de Cloro tiene una carga nuclear de +17 y contiene 17 electrones. Si agregamos un electrón formamos un anión.
Átomo neutro Cl 17 protones; 17
electrones
Átomo neutro Cl 17 protones; 18
