Conceptos Básicos de Química

Presentación del tema: "Conceptos Básicos de Química"— Transcripción de la presentación:

1 Conceptos Básicos de Química
Unidad 1: Conceptos Básicos de Química Prof. Jorge Díaz Galleguillos

2 Química Materia Ciencia Experimental estudia Se divide Ramas Química:
(propiedades, transformaciones, combinaciones) Ramas estudia Ciencia Experimental Se divide Química Química: General Inorgánica Orgánica Analítica Física Industrial Bioquímica Se basa Método Científico Trabajo de laboratorio

3 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. Prof. Jorge Díaz Galleguillos

4 Estructura atómica El átomo está conformado por una parte central llamada núcleo, que contiene las partículas subatómicas llamadas protones (p+) y neutrones (n). Rodeado de una capa externa donde se encuentran los electrones (e-). Prof. Jorge Díaz Galleguillos

5 Moléculas Partícula formada por dos o más átomos unidos entre sí por enlaces químicos. Por ejemplo la molécula de agua (H2O) tiene un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno. Prof. Jorge Díaz Galleguillos

6 Iones: Son átomos cargados eléctricamente que se forman cuando un átomo gana o cede electrones. Se dividen en cationes y aniones. Prof. Jorge Díaz Galleguillos

7 Estados de la materia Estado plasmático: Estado energético
Sólido: Tiene forma y volumen definido. (Fa>Fr) Líquido :Tiene volumen definido y forma variable. (Fa=Fr) Gas: Carecen de forma y volumen. (Fa<Fr) Estado plasmático: Estado energético Se encuentra a altas temperaturas.

8 Cambios de estado de la materia
La materia cambia de un estado a otro por efecto de la temperatura y presión. Ya sea aumentando o disminuyendo la energía calórica. Se reconocen 2 tipos de cambios: Progresivos y regresivos. Prof. Jorge Díaz Galleguillos

9 a) Cambios de estado progresivos
Los cambios de estado progresivos se producen cuando se aplica calor a los cuerpos y son: sublimación progresiva, fusión y evaporación. Prof. Jorge Díaz Galleguillos

10 a.1) Sublimación progresiva
Este cambio se produce cuando un cuerpo pasa del estado sólido al gaseoso directamente. Ejemplo: sublimación del yodo, sublimación de la naftalina. Prof. Jorge Díaz Galleguillos

11 a.2) Fusión Es el paso de una sustancia, del estado sólido 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 Prof. Jorge Díaz Galleguillos

12 a.3) Evaporación Es el paso de una sustancia desde el estado líquido al gaseoso. 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 Ebullición.

13 b) Cambios de estado regresivos
Son aquellos que se producen cuando los cuerpos se enfrían. Se reconocen 3 tipos: Sublimación regresiva, solidificación y condensación. Prof. Jorge Díaz Galleguillos

14 b.1) Sublimación regresiva
Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia gaseosa se vuelve sólida, sin pasar por el estado líquido. Prof. Jorge Díaz Galleguillos

15 b.2) Solidificación Es el paso de una sustancia desde el estado 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. Prof. Jorge Díaz Galleguillos

16 b.3) Condensación Es el cambio de estado que se produce en una sustancia al pasar del estado gaseoso al estado líquido. La temperatura a la que ocurre esta transformación se llama punto de condensación y corresponde al punto de ebullición. Prof. Jorge Díaz Galleguillos

17 Cambios de estado

18 2. Propiedades de la materia
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 ni estructura 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 Determinan qué cambios o transformaciones puede experimentar la materia en su composición y estructura interna. Ejemplo: la capacidad de reaccionar con oxígeno (combustión), la reacción con ácidos, la reacción con bases, la reacción con el agua (oxidación), grado de toxicidad.

20 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 Prof. Jorge Díaz Galleguillos

21 Propiedades intensivas o específicas
Son aquellas que no varían según la cantidad de materia considerada. Ejemplo: densidad, temperatura, color 10L 1L p.e.b= 100 ºC H2O

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23 Resumiendo Sólido Líquido Gas Plasma Materia Estados Estructura Átomos
Se puede Estados que encontrar son Posee una Esta formada por Estructura Átomos Moléculas Iones Que determina sus Propiedades formados por Núcleo Envoltura Como Físicas Químicas Extensivas Intensivas En el que se encuentran Donde están los Protones Neutrones Electrones

24 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. Prof. Jorge Díaz Galleguillos

25 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. Prof. Jorge Díaz Galleguillos

26 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.

27 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 Prof. Jorge Díaz Galleguillos

28 Mezclas 1. Mezclas homogéneas
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 homogéneas o heterogéneas. 1. Mezclas homogéneas Sus componentes están mezclados uniformemente, son miscibles formando una sola fase. Se llaman también soluciones químicas (soluto y solvente) Según el estado del solvente hay soluciones sólidas (bronce), líquidas (mezcla agua-sal) y gaseosas (aire).

29 Mezclas heterogéneas Sus componentes no están mezclados uniformemente; son inmiscibles. Se observan varias fases. Por ejemplo; en una mezcla de agua-arena. Prof. Jorge Díaz Galleguillos

30 Resumiendo Prof. Jorge Díaz Galleguillos

31 Técnicas de separación de mezclas
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. Prof. Jorge Díaz Galleguillos

32 b) Destilación Técnica utilizada para purificar un líquido o separar mezclas líquidas. Comprende 2 etapas: Transformación del líquido en vapor y Condensación del vapor. Prof. Jorge Díaz Galleguillos

33 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.

34 d) Cromatografía Técnica que permite separar los componentes de una mezcla haciéndola pasar a través de un medio adsorbente (adhesión a una superficie). Prof. Jorge Díaz Galleguillos

35 e) Tamizado Consiste en hacer pasar una mezcla de sólidos de distinto tamaño a través de un tamiz.

36 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. Prof. Jorge Díaz Galleguillos

37 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). Prof. Jorge Díaz Galleguillos

38 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. Prof. Jorge Díaz Galleguillos

39 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 irreversibles. Todos los cambios químicos son también reacciones químicas. Ejemplos, la corrosión de los metales y la combustión. El hidrógeno arde en el aire para formar agua Prof. Jorge Díaz Galleguillos

40 Reacciones químicas Se producen cuando una o más sustancias químicas, llamadas reactantes, se transforman en nuevas sustancias llamadas productos. Se representan mediante ecuaciones químicas, utilizando símbolos y fórmulas químicas. 2 Mg (s) O2 2 MgO Se producen cuando una o más sustancias químicas, llamadas reactantes, se transforman en nuevas sustancias llamadas productos. Se representan mediante ecuaciones químicas, utilizando símbolos y fórmulas químicas. Prof. Jorge Díaz Galleguillos

41 Ley de Lavoisier Reacción Química Proceso de Transformación Intercambio de energía Se representan por Reactantes Productos Ecuación Química Prof. Jorge Díaz Galleguillos

42 Ley de Conservación de la masa
Resumiendo Materia experimenta Cambios Que ocurren según la Que pueden ser Ley de Conservación de la masa Químico Físico Como las como los Reacciones químicas Cambios de estado Por ejemplo Combustión Oxidación