Conceptos básicos de la química Y Transformaciones Clase Introductoria Conceptos básicos de la química Y Transformaciones Prof. Miguel Moreno

¿Qué es la materia? V= 𝐿 3 Es todo aquello que posee masa que además ocupa un volumen en el espacio. Posee energía Esta sujeto a interacciones de cuantificación o es posible su MEDICION Se estudia de manera Microscópica y Macroscópica

Estados en los que se encuentra la materia Materiales Estados en los que se encuentra la materia Solido Liquido Gaseoso

SÓLIDO LÍQUIDO GAS PLASMA Forma Determinada Indeterminada Volumen Determinado Indeterminado Flujo No fluye Fluye a menor velocidad que los gases Fluye muy rápido Compresión Incompresible Muy poco compresible Muy compresible Fuerzas de cohesión entre sus partículas Muy fuertes Fuertes Muy débiles Muy débiles (iónicas) Distancias entre partículas Muy pequeñas Pequeñas Muy amplias Ordenación de las partículas Ordenadas Cierta libertad de movimiento Desordenadas

Propiedades no Características Masa Es la cantidad de materia en un material Volumen Es el espacio ocupado por cierta cantidad de masa Es un grado de calor o de ausencia del mismo que puede ser medido con un termómetro Temperatura

Otras propiedades no Características Color Olor Sabor Textura Forma Tamaño Dureza

Propiedades Características Punto de fusión Punto de Ebullición Es el nivel de temperatura en el cual un material pasa de estado solido a estado liquido a presión de atmosfera constante. Es el nivel de temperatura en el cual un material pasa de estado liquido a estado gaseoso a presión de atmosfera constante.

Densidad Solubilidad Es una relación dada entre la masa y el volumen que nos indica el espacio que ocupa cierta cantidad de un material Es la capacidad de un material (soluto) de disolverse ante la presencia de cierto disolvente.

Tipos de estado de los materiales Metales No metales o metaloides Puros Elementos Elemento único Estados atómicos y moleculares Materiales Aldehídos, Cetonas, Alcoholes, Halógenos, Esteres, éteres, Alcanos, Alquenos, Alquilos, etc. Orgánicos Compuestos Óxidos Ácidos y Bases Sales Inorgánicos

La fusión entre las sustancias no permite diferenciar los componentes Mezclas La combinación de 2 o mas sustancias pueden crear una nueva sustancia o una resistencia entre las mismas. Solución: Constituida por un soluto disuelto en un Disolvente. Mezclas homogéneas La fusión entre las sustancias no permite diferenciar los componentes Coloide: Sustancias Que poseen una fase continua (liquida) y una dispersa (generalmente solidas) Suspensiones: Partículas pequeñas diferenciables. La resistencia generada por la composición de las sustancias permite diferenciarlas Mezclas heterogéneas Groseras: Partículas grandes que son fáciles de diferenciar.

Procesos de separación Mezclas Homogéneas Destilación: Método muy común en el laboratorio Separa Liquido-liquido, Liquido-Vapor y Vapor- Vapor Incluye procesos de calor, vaporización y condensación Elimina las impurezas no volátiles Las impurezas liquidas se evaporan y condensan junto al agua

Evaporación: Proceso por el cual un liquido o un solido son transformados a un estado gaseoso Es un proceso físico Se usa para medir la presión de vapor que es CARACTERISTICO de cada sustancia Se mide con un Barómetro

Cristalización Realizado para purificar solidos en solventes calientes El soluto (el material que buscamos purificar) logra disolverse en el solvente caliente pero no en el mismo cuando esta frio. El resultado del proceso son cristales PUROS

Cromatografía: Tipo de prueba fácil de realizar Ocurre la interacción de una mezcla con un disolvente cuando son arrastrados a través de capilaridad. Los materiales en la mezcla son separados por fases ESTACIONARIAS que retienen los componentes (funcionan como alcabalas) La separación y obtención del elemento en investigación se evidencia con un cambio de COLOR

Extracción: Las diferentes afinidades de los componentes de las mezclas en dos solventes distintos y no solubles entre sí. Se separan debido a que la naturaleza de cada componente es distinto Se usa el balón de decantación para tal proceso

Absorción Proceso en el que se separa una mezcla de gases mediante un disolvente liquido. Participa el Gas portador (A purificar), el liquido limpiador y el gas a separar (impurezas). El liquido suele ser alcoholes, agua y aceites Usado mas que todo para remover gases ácidos.

Adsorción Ocurre cuando 2 materiales, el que será retenido (Adsorbato) y el que captara al adsorbato (Adsorbente) (bien sea solida, liquida o gaseosa) se van a unir y será reflejado en la superficie del Adsorbente. La unión puede ser por enlaces de Van der Waals (débil) o enlaces químicos (fuertes) Sirve para el tratado del agua Revelado de huellas dactilares Purificación del aire

Mezclas Heterogéneas Filtración Se usa para separar materiales solidos de un liquido a tratar En el laboratorio generalmente se usan papeles porosos Si es empleado por la gravedad, esa sera la unica FUERZA que desplazara el liquido por el material poroso y se recupera el LIQUIDO Si es al vacio, la presion atmosferica desplazara el liquido por el material poroso y se recupera el SOLIDO

Decantación: Es cuando se quiere separar un solido de un liquido o 2 líquidos inmiscibles usando la gravedad. Es un proceso tedioso al no poseer una centrifuga El Angulo de 45º permite que el material mas pesado quede en el fondo del tubo mientras que el mas ligero ira a la superficie.

Centrifugación: Proceso por el cual se aplicara una fuerza mayor a la que ejerce la GRAVEDAD para separar y sedimentar un solido (materia pesada) de un liquido (materia liquida) La fuerza ejercida es ascendente y se realiza girando sobre un mismo eje generalmente a unas 2500-3000 rpm. Es usado para poder realizar pruebas de sedimentación y bioquímicas en la orina centrifugada o para la evaluación del hematocrito (micro centrifuga).

Imantación: Ocurre la separacion de materiales magneticos de aquellos que no poseen tal propiedad Aquellos materiales ‘’magneticos’’ son aquellos que tienen electrones de manera abundante en su composicion. Es mas que todo usado para separar el HIERRO de otros componentes no magneticos.

Tamizado Es usado para la separacion de solido-solido usando un tamiz o un COLADOR La malla posee unas porosidades que permitiran el paso del solido mas pequeño y permitira retener el solido mas grande. En el campo se usa para separar la harina del afrecho En el laboratorio para separar sales de ciertas rocas o impurezas.

Sistema Internacionales de unidades Basicas Derivadas Suplementarias Masa Kilogramo (Kg Longitud Metro (m) Tiempo Segundo (s) Corriente Electrica Ampere (A) Temperatura Kelvin (K) Cantidad de sustancia Mol (mol) Intensidad luminosa Candela(cd) Diametro Metro(m) Area Metro cuadrado ( 𝑚 2 ) Volumen Metro cubico ( 𝑚 3 ) Densidad Kilogramo por metro cubico (Kg/ 𝑚 3 ) Velocidad Metro por segundo (m/s) Radian Angulo plano (rad) Estereorradian Angulo solido (sr)

Sistema Internacionales de unidades Submúltiplos ÷ Prefijo Simbolo Significado Mega M 10 6 =1000000 Kilo K 10 3 =1000 deci d 10 −1 =0,1 centi c 10 −2 =0,01 mili m 10 −3 =0,001 Micro μ 10 −6 =0,000001 nano n 10 −9 pico p 10 −12 fento f 10 −15 X

Conversión de unidades Ejemplo: Durante el procedimiento del laboratorio se determino que después del proceso de tamizado se obtuvieron 300g del soluto de NaHCo3. El reporte debe ser realizado según el sistema internacional (Kg). Método 1: Reglas de 3 1000 g 1 Kg 300 g ? X= 300𝑔 𝑥 1𝐾𝑔 1000𝑔 =0,3 𝐾𝑔 ÷ x Método 2: Factor de conversión Unidad a convertir x 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑏𝑢𝑠𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑟 = unidad buscada 300g x 1𝐾𝑔 1000𝑔 = 300 𝐾𝑔 1000 = 0,3 Kg

Ventaja del factor de conversión Ejemplo: Se reporto en un estudio de glucosa que el paciente A obtuvo en ayuno un resultado de 120 mg/dl. Reportar este resultado en g/L 120 𝑚𝑔 𝑑𝐿 x 1𝑔 1000 𝑚𝑔 x 10 𝑑𝐿 1𝐿 = 1,2 g/L = 0,12 g/dL PERMITE LA CONVERSION DE VARIOS SUBMULTIPLOS AL MISMO TIEMPO

Otras conversiones 1 dia = 24 h 1 año = 365 dias Unidad Segundo Minuto (min) Hora (h) Segundo (s) 1 0,0167 2,77 x 10 −4 60 3600 1 dia = 24 h 1 año = 365 dias

Conversión de la temperatura Formulas: ºK = ºC + 273 ºK = 𝟓 𝟗 (ºF + 459,67) ºC = 𝟓 𝟗 (ºF - 32) Ejemplo 1: El inserto de una prueba de V. D. R. L especifica que el reactivo debe ser refrigerado entre unos 2-10 ºC siendo el tope mínimo el ideal. ¿A cuanto se debe refrigerar en ºK? A) 272 ºK B) 275 ºK C) 271 ºK D) 274 ºK ¡Correcto! Ejemplo 2: Si la temperatura del cuerpo humano es de 37.5ºC aproximadamente estando en condiciones normales. ¿A cuántos ºF equivale? A)87,5 ºF B)100,5 ºF C)99,5 ºF D)120 ºF ¡Correcto!