CURSO DE NIVELACIÓN
EN QUÍMICA
INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA
Lic. Maite L. Domínguez Ing. Sebastián Polacco Ing Ruth Salomón
U.N.P.S.J.B.
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES
SEDE TRELEW
LA MATERIA
MATERIA:
Todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio.
Masa: cantidad de materia o sustancia Energía: Capacidad para realizar trabajo.
CUERPO:
La masa de las sustancias antes y después de un cambio
químico es constante.
La energía del universo es constante
La materia no se crea ni se destruye, sólo se transforma de acuerdo con la siguiente ley:
La masa y la energía son componentes de la materia y sólo se convierten una en la otra.
LEY DE CONSERVACIÓN DE LA
MATERIA
PROPIEDADES DE LA MATERIA
PROPIEDADES EXTENSIVAS O GENERALES
PROPIEDADES INTENSIVAS O ESPECÍFICAS
Aquellas cuyo valor medible depende de la cantidad de materia.
Aquellas que no dependen de la cantidad de materia, sino de su naturaleza.
Son importantes porque permiten distinguir un cuerpo de otro.
CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA
1.
SUSTANCIAS PURAS:
ELEMENTO:
No puede descomponerse por métodos químicos en otra
más sencilla. Actualmente son más de 118 elementos.
El orden de estos elementos en función de sus propiedades
físicas y químicas da lugar a la llamada “Tabla Periódica”.
CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA
1. SUSTANCIAS PURAS:
La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada
confirmó en diciembre de 2015 el hallazgo de cuatro elementos nuevos, los que fueron descubiertos en las últimas dos décadas por científicos rusos, japoneses y estadounidenses.
Se les conoce como
ununtrium (Uut o elemento 113) unumpentium (Uup, 115)
ununseptium (Uus, 117) ununoctium (Uuo, 118).
CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA
COMPUESTO:
Resulta de la combinación de los elementos en una
proporción definida, los elementos unidos pierden sus propiedades individuales.
CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA
2.
MEZCLAS
:
Son sistemas que se forman por la combinación
física de elementos o compuestos en diferente
proporción, los cuales conservan sus propiedades y se
pueden separar por métodos físicos. Se clasifican en:
HOMOGÉNEAS: Una sola fase (Soluciones o
aleaciones)
SISTEMAS MATERIALES
SISTEMA MATERIAL: Es un cuerpo aislado, conjunto de cuerpos,
partes de un cuerpo o parte de un conjunto de cuerpos que se aíslan convenientemente para ser estudiados.
HOMOGÉNEOS Tienen propiedades intensivas constantes
en toda su extensión. Son monofásicos. Se clasifican en sustancias y soluciones.
HETEROGÉNEOS Tienen propiedades intensivas que no son
constantes, existiendo superficies de discontinuidad entre las distintas partes. Son polifásicos (dos o más fases).
INHOMOGÉNEOS Tipo particular de sistemas en los cuales
las propiedades intensivas varían punto a punto pero no existen superficies de separación. (atmósfera terrestre).
SISTEMAS MATERIALES
FASE: es cada uno de los sistemas homogéneos que
componen un sistema heterogéneo; las fases están
separadas entre si por superficies de discontinuidad
llamadas
interfases
.
MÉTODOS DE SEPARACIÓN
PRINCIPALES MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE
MEZCLAS:
Sedimentación: utilizado para separar un sólido
insoluble de un líquido menos denso. Las fases se separan vertiendo la superior (menos densa).
MÉTODOS DE SEPARACIÓN
Decantación: se utiliza para separar dos líquidos
inmiscibles de distinta densidad. Permite separar componentes en distintas fases vertiendo la superior (menos densa).
MÉTODOS DE SEPARACIÓN
MÉTODOS DE SEPARACIÓN
Centrifugación: Método utilizado para separar un
sólido insoluble de grano muy fino y de difícil sedimentación de un líquido. La operación se lleva a cabo en un aparato llamado centrífuga.
MÉTODOS DE SEPARACIÓN
Destilación: El método permite separar mezclas de
líquidos miscibles, aprovechando sus diferentes puntos de ebullición. Este procedimiento incluye una evaporación y condensación sucesivas. Existen varios tipos de destilaciones entre las que se encuentra la simple, la fraccionada, y la por arrastre de vapor.
MÉTODOS DE SEPARACIÓN
MÉTODOS DE SEPARACIÓN
Filtración: el método permite separar un sólido de
grano insoluble (grano relativamente fino) de un líquido. Para esto se emplea un medio poroso de filtración o membrana que deja pasar el líquido y retiene el sólido. Los más comunes son los de celulosa y los de fibra de vidrio.
MÉTODOS DE SEPARACIÓN
MÉTODOS DE SEPARACIÓN
Evaporación: Se utiliza cuando se pretende separar un
mezcla de líquido y un sólido disuelto por un incremento en la temperatura hasta que el líquido hierve y se convierte en vapor, quedando el sólido como residuo en forma de polvo seco.
MÉTODOS DE SEPARACIÓN
Sublimación: método utilizado en la separación de
sólidos, aprovechando que algunos de ellos es sublimable (pasa del estado sólido al gaseoso sin pasar por el estado líquido).
MÉTODOS DE SEPARACIÓN
Cromatografía: Cromatografía significa “escribir en
colores”, ya que cuando fue desarrollada los componentes separados eran colorantes. La cromatografía es una técnica en la cual los componentes de una mezcla (analitos) se separan a partir de las diferencias de velocidad a la que son transportados por una fase móvil a través de una fase fija o estacionaria.
Existen varios tipos de cromatografía, en columna, en
MÉTODOS DE SEPARACIÓN
MÉTODOS DE SEPARACIÓN
Diferencia de solubilidad: permite separar sólidos de
líquidos o líquidos de sólidos al contacto con un solvente que selecciona uno de los componentes de la mezcla. Este componente es soluble en el solvente adecuado y es arrastrado para su separación, ya sea por decantación, filtración, vaporización, destilación, etc.
Es un método muy utilizado en la preparación y análisis
MÉTODOS DE SEPARACIÓN
MÉTODOS DE SEPARACIÓN
Imantación: este método aprovecha la propiedad de
alguno de los componentes de la mezcla de ser atraído por un campo magnético. Por ej. Los materiales ferrosos se separan de la basura por medio de un electroimán.
MÉTODOS DE SEPARACIÓN
Cristalización: proceso por el cual se forman cristales
cuando una sustancia se enfría. Este proceso se observa cuando se tiene un sólido disuelto en una solución saturada.
ENERGÍA
Se define como la capacidad de un sistema para
realizar trabajo o transferir calor
.
Es algo que tienen todos los cuerpos.
Existen sólo dos tipos de energía,
la potencial y la
cinética
. Con la transformación de éstas ocurren las
demás transformaciones.
ENERGÍA
Tipos de energía: cinética y potencial.
Formas de transferencia: Calor, Trabajo, Radiación
electromagnética.
Fuentes de energía: Eólica, undimotríz, nuclear,
ENERGÍA
Energía potencial (Ep): aquella almacenada en una partícula debido a su posición dentro de un campo de fuerzas eléctricas magnéticas o gravitacionales, como el agua de una represa, una pila, una batería.
- Otra definición: la que surge por la interacción (atractiva o
repulsiva) entre dos o más cuerpos y por lo tanto depende de sus posiciones relativas.
No hay una única fórmula porque depende de la naturaleza de las fuerzas que se experimentan y de los procesos involucrados (gravitatoria, eléctrica, química, etc.). Ep elec = ke. q.Q/r ; Ep grav = - G. m.M/r
ENERGÍA
Energía cinética (Ec): la que tiene todo cuerpo con
masa originada en su movimiento.
ESTADOS DE AGREGACIÓN
La materia se presenta básicamente en tres estados:
Sólido: partículas con atracciones muy fuertes, poca libertad de
movimiento (Ep alta y Ec baja). Las partículas ocupan posiciones fijas dándole a la sustancia una forma definida y volumen propio.
Líquido: las partículas están atraídas más débilmente, por ello se
pueden mover y cambiar su forma dentro de un volumen propio (Ep y Ec intermedias). Características de fluidez y toman el volumen del recipiente que los contiene.
Gaseoso: fuerzas de atracción muy bajas y enormes velocidades de
desplazamiento (Ep baja y Ec alta). No tienen volumen definido y las partículas están en movimiento continuo chocando contra toda la superficie que los contiene. Ocupan todo el volumen que los contiene. Los choques contra la superficie generan la presión del gas.
CAMBIOS DE ESTADO
Un cambio de estado en una sustancia implica un
intercambio de energía con el medio que lo rodea.
Podemos definir dos tipos de cambios de estado:
Endotérmicos: aquellos que para producirse absorben
energía térmica del medio.
Exotérmicos: aquellos que se originan cuando el sistema
CAMBIOS DE ESTADO
ENDOTÉRMICOS
Fusión: proceso por el cual una sustancia sólida pasa
al estado líquido. Ej: hielo derritiéndose, chocolate en la mano, etc.
Vaporización (evaporación, ebullición): cambio de
estado que permite que una sustancia líquida pase al estado gaseoso. Ej: agua hirviendo, formación de nubes, etc.
Sublimación: cambio de estado directo desde el sólido
al estado gaseoso. Ej: el yodo, el hielo seco, la naftalina, etc.
CAMBIOS DE ESTADO EXOTÉRMICOS
Solidificación: Ocurre cuando un líquido pasa al
estado sólido. Ej: agua en el freezer, moldeo de figuras de plástico, etc.
Condensación: Ocurre cuando una sustancia pasa del
estado gaseoso al líquido. Ej: vidrios empañados.
Sublimación inversa: Cambio de estado directo del
gas al sólido. Ej: formación de nieve o escarcha con temperaturas inferiores a 0ºC,
FENÓMENOS FÍSICOS Y QUÍMICOS
Fenómenos físicos:
son aquellos cambios que no
involucran la obtención de nuevas sustancias
químicas, como por ejemplo los cambios de estado,
filtración, dilatación de un metal, transmisión de
calor, etc.
