ESTRUCTURA DE LA MATERIA LEYES BÁSICAS DE LA QUÍMICA

SISTEMA MATERIAL HOMOGÉNEO HETEROGÉNEO ¿TIENE PROPIEDADES UNIFORMES? SI NO HOMOGÉNEO HETEROGÉNEO ¿FORMADO POR POR UNA SOLA SUSTANCIA? NO SI ¿SE PUEDE DESCOMPONER EN OTRAS MÁS SIMPLES DISOLUCIÓN NO AGUA DE MAR BRONCE ACERO AIRE LEJÍA COMERCIAL VINO SI COMPUESTO ELEMENTO AGUA AZÚCAR ÁCIDO SULFÚRICO SOSA CAÚSTICA ORO ALUMINIO OXÍGENO AZUFRE

Demócrito de Abdera (aprox. 460-370 a.C.) PRIMERA IDEA DE ÁTOMO (*) Concebía el universo constituido por innumerables corpúsculos o átomos sustancialmente idénticos, indivisibles, eternos e indestructibles, que se encuentran en movimiento en el vacío infinito y difieren entre sí únicamente en cuanto a sus dimensiones, su forma y su posición. (*) IN-DIVISIBLE

ELEMENTOS ARISTOTÉLICOS HÚMEDO AIRE CALIENTE AGUA FUEGO FRÍO TIERRA SECO

ALQUIMIA

ALQUIMIA SAL MERCURIO AZUFRE

Lámina del siglo XV publicada en el libro "Atalanta Fugiens" de Michael Maier. Representa la Piedra Filosofal en sus comienzos. La pareja, que ha empezado a unirse, personifica las dos sustancias principales de la Obra. La joven representa al Mercurio, y el murciélago en su mano nos dice que su naturaleza es volátil, es del Cielo. El joven representa al Azufre, y la liebre en su mano nos dice que su característica es fija, es de la Tierra. El águila que los abraza simboliza el muy importante tercer principio de la Alquimia que es la Sal o el Fuego Secreto. Durante toda la Gran Obra este Fuego terminará de unir completamente al Azufre y al Mercurio a fin de formar la Piedra Filosofal. Finalmente todos los pájaros muertos sobre la Tierra indican que el fijo le está ganando la batalla al volátil. Eso está representado por todas aquellas aves muertas.

LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MASA LEY DE LAVOISIER En toda reacción química la masa de los reactivos es igual a la masa de los productos. En todo sistema cerrado la masa permanece constante Traité Elementaire de Chemie 1789 Marie-Anne y Antoine-Laurent Lavoisier (1743-1794)

LEY DE LAS PROPORCIONES DEFINIDAS LEY DE PROUST (1799) Cuando dos elementos reaccionan para formar un compuesto, lo hacen en una proporción de masas constante Joseph Louis Proust (1754–1826) Hidrógeno + Oxígeno  Agua 1 u. masa 8 u. masa 9 u. masa 3 24 27 Azufre + Hierro  Sulfuro de hierro 20 35 55 1 1,75 2,75

LEY DE LAS PROPORCIONES MÚLTIPLES LEY DE DALTON (1803) Cuando dos elementos se unen formando compuestos diferentes, las cantidades en que lo hacen están en una relación de números enteros sencillos JOHN DALTON 1766-1844 Oxígeno + Cobre  Óxido de cobre RELACIÓN 1 g 3,971 g A 1:2 7,942 g B Azufre  Óxido de azufre 2 g 3:1,5:1= 6:3:2 0,66 g

MODELO ATÓMICO DE DALTON LA MATERIA ESTÁ FORMADA POR ÁTOMOS INDIVISIBLES, LOS ATÓMOS DE UN ELEMENTO SON IGUALES ENTRE SÍ Y DISTINTOS A LOS DEMÁS ELEMENTOS LOS ÁTOMOS SE COMBINAN PARA DAR COMPUESTOS EN PROPORCIONES SIMPLES Permite por comparación establecer masas atómicas. Se asignó masa 1 al más ligero, el HIDRÓGENO

LEY DE GAY-LUSSAC DE LOS VOLÚMENES DE COMBINACIÓN 1808 Cuando dos gases reaccionan sus volúmenes guardan una proporción de números enteros sencillos H Cl HCl HCl + J.L. Gay-Lussac 1778-1850 H O + H2O H2O N + NH3 NH3 H

HIPÓTESIS DE AVOGADRO En las mismas condiciones de P y T volúmenes iguales de gases distintos contienen el mismo número de partículas Se demostró que la mayoría de los gases corrientes están formados por moléculas diatómicas: H2, O2, N2, Cl2 A. AVOGADRO 1776-1856 Cl HCl + H

HIPÓTESIS DE AVOGADRO H O + H2O H O + NH3

UNIDAD DE MASA ATÓMICA u.m.a.: La doceava parte del isótopo 12-C MASAS ATÓMICAS Relativas entre átomos, tomando uno de ellos como patrón DALTON: H=1 O= 15,9 BERZELIUS (1828): O= 16,0000 H= 1,008 J.J. BERZELIUS (1779-1848) IUPAC (1961) 12C= 12,0000 O= 15,9994 H= 1,00794 UNIDAD DE MASA ATÓMICA u.m.a.: La doceava parte del isótopo 12-C La masa de una molécula se halla sumando las de sus átomos: H2O : 18 H2SO4: 98 NaOH: 40

MOL: Unidad de cantidad de sustancia en el S.I.: ¿Qué tienen en común 32 g de Azufre, 4 g de Helio y 18 g de Agua? CONTIENEN EL MISMO NÚMERO DE PARTÍCULAS MOL: Unidad de cantidad de sustancia en el S.I.: cantidad de sustancia que equivale al número de entidades elementales o partículas que hay en 12 g de carbono 12. NÚMERO DE AVOGADRO NA : 6.022·1023 partículas

LEYES DE LOS GASES

LEY DE BOYLE-MARIOTTE P·V = CONSTANTE (a T constante) P V

LEYES DE CHARLES Y GAY-LUSSAC a P constante V = V0 (1 + t) t (ºC)  = 1/273,15 a V constante P = P0 (1 + t) t (ºC) Donde T es la temperatura en kelvin: T= 273,15 + t ºC t ºC P ó V - 273.15ºC P0 V0

ECUACIÓN DE ESTADO DE LOS GASES PERFECTOS Agrupa las tres leyes anteriores en una sola P · V = n R T atm L nº de moles K

LEY DE DALTON de las PRESIONES PARCIALES En una mezcla de gases cada uno se comporta independientemente de los demás. La presión total es la suma de la que haría cada componente por separado.

Mezclas homogéneas (sólidas, líquidas o gaseosas) DISOLUCIONES Mezclas homogéneas (sólidas, líquidas o gaseosas) SOLUTO : Componente(s) en menor proporción DISOLVENTE: Componente en mayor proporción

CONCENTRACIÓN DE LAS DISOLUCIONES

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS DISOLUCIONES Del Latín coligare: reunir juntos Aquellas que dependen sólo de la cantidad de partículas disueltas, no de su naturaleza

PRESIÓN DE VAPOR

Pd (puro) Ps (puro) P = Pv·xs LEY DE RAOULT: DISMINUCIÓN DE LA PRESIÓN DE VAPOR EN UNA DISOLUCIÓN La presión de vapor de un líquido en una disolución es proporcional a su fracción molar 0 xd 1 1 xs 0 Pd (puro) Ps (puro) P’v = Pv (1 – xs) P’v = Pv – Pv·xs Pv - P’v = Pv·xs P = Pv·xs La presión de vapor de un líquido es proporcional a su fracción molar

AUMENTO DEL P. DE EBULLICIÓN DESCENSO DEL P. de CONGELACIÓN Te = Ke m Ke CTE. EBULLOSCÓPICA Tc = Kc m Kc CTE. CRIOSPÓPICA

PRESIÓN OSMÓTICA P= d·g·h El disolvente, agua, tiende a igualar las concentraciones de dos disoluciones de diferente concentración puestas en contacto a través de una membrana semipermeable DISOLUCIÓN DISOLVENTE h MEMBRANA SEMIPERMEABLE P= d·g·h

Membrana semipermeable ÓSMOSIS INVERSA Pexterna > Π Agua dulce Agua salada Membrana semipermeable