CONCEPTOS FUNDAMENTALES QUÍMICA I CONCEPTOS FUNDAMENTALES

QUÍMICA Es la ciencia que estudia la materia, su composición, sus propiedades químicas y físicas, los cambios químicos y físicos que le ocurren y las variaciones de energía que acompañan esos procesos

MATERIA Y MASA MATERIA:todo aquello que tiene masa, ocupa espacio y posee inercia. MASA: Es una medida de la cantidad de materia en cualquier material (o muestra). Mientras más masa tenga una muestra (el material u objeto) es necesario emplear más fuerza para lograr que se mueva.

ENERGÍA Es la capacidad para producir calor o para realizar trabajo. Existen muchas formas de energía: eléctrica, luminosa, calorífica, mecánica. La energía se clasifica en dos tipos principales: cinética y potencial. La cinética es la que posee un cuerpo en movimiento; la potencial es la que posee debido a su composición o a su posición, como por ejemplo la de una roca en un despeñadero o la que posee el C debido a su composición. La energía es importante considerarla en el estudio de la química porque todos los procesos químicos están acompañados de variaciones de energía.

PROCESOS EXOTÉRMICO Y ENDOTÉRMICO PROCESO EXOTÉRMICO: Es aquel en el cual se libera energía a los alrededores (muchas veces en forma de calor). PROCESO ENDOTÉRMICO: Es aquel que absorbe energía de los alrededores (algunas reacciones, por ejemplo).

COMPOSICIÓN Consiste en las proporciones relativas en que se encuentran los componentes de una muestra de materia. Por ejemplo, cuando se informa que el agua tiene el 11,19% en masa de hidrógeno y el 88,81% en masa de oxígeno se hace referencia a su composición másica.

PROPIEDADES DE LA MATERIA Cualidades y atributos utilizados para diferenciar una muestra de materia de otra. Se clasifican de varias maneras siendo tres de ellas las siguientes: (1) Físicas y químicas (2) Generales y específicas (3) Extensivas e intensivas.

PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS PROPIEDADES FÍSICAS: Las que se pueden observar o medir en una muestra de materia sin que cambie su composición: La capacidad que tiene el cobre para preparase en láminas (maleabilidad) o en alambres (ductilidad). PROPIEDADES QUÍMICAS: Capacidades (o incapacidades) de una muestra de materia para experimentar cambios en su composición bajo determinadas condiciones: La capacidad del zinc para reaccionar con el ácido clorhídrico produciendo una solución acuosa de cloruro de zinc e hidrógeno gaseoso.

PROPIEDADES GENERALES Y ESPECÍFICAS PROPIEDADES GENERALES: Las que se presentan en todas las muestras de materia (masa, volumen, peso, inercia). PROPIEDADES ESPECÍFICAS: Las que permiten identificar o diferenciar una muestra de materia de otra, pudiendo ser físicas o químicas (temperatura de ebullición, color, maleabilidad, acidez, poder oxidante).

PROPIEDADES INTENSIVAS Y EXTENSIVAS PROPIEDADES INTENSIVAS: Las que no dependen de la cantidad de muestra de materia (densidad, concentración de una solución, temperatura). PROPIEDADES EXTENSIVAS: Las que dependen de la cantidad de muestra de materia (masa, volumen, cantidad de calor). La relación entre dos propiedades extensivas genera una propiedad intensiva: La densidad es un ejemplo (m/V) y también lo es el calor específico (Capacidad calorífica/masa).

CAMBIOS FÍSICOS Y QUÍMICOS CAMBIO FÍSICO: Transformación en el aspecto físico de una muestra de materia sin que haya alteración en su composición: El agua puede pasar de fase líquida a fase sólida cambiando su aspecto físico sin que varíe su composición. CAMBIO QUÍMICO O REACCIÓN QUÍMICA: Sucede cuando una o más muestras de materia se transforman en nuevas muestras con composiciones diferentes: Cuando se quema madera

LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA La reacción química que se representa así: 2 Mg + O2 → 2 MgO, libera energía calorífica y luminosa. La masa producida de óxido de magnesio es igual a la masa consumida de oxígeno más la masa consumida de magnesio. Este enunciado es semejante para todas las reacciones químicas y se resume así: “No hay un cambio observable en la cantidad de materia durante una reacción química o una transformación física”

LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA Muchos experimentos han demostrado que toda la energía que participa en un proceso físico o en uno químico se encuentra en cualquier forma después del cambio, o sea, no desaparece. Lo anterior se expresa así: “La energía no puede crearse ni destruirse en una reacción química o en un proceso físico. Solamente puede convertirse de una forma en otra”.

LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA Y LA ENERGÍA En las reacciones nucleares la materia se transforma en energía y la relación entre materia y energía está dada por E = m*c2. Reconociendo esta transformación entre la materia y la energía puede enunciarse lo siguiente: “La cantidad combinada de materia y energía en el universo es constante”.

EJERCICIO ¿Cuáles de las siguientes propiedades son químicas? Un clavo de hierro puede ser atraído por un imán. La gasolina se puede encender con una cerilla. Una estatua de bronce adquiere un recubrimiento verde (pátina) con el tiempo. Un pedazo de madera puede flotar en el agua. Un trozo de manzana cortado se vuelve marrón. Una sustancia X forma un sólido blanco al calentarlo en presencia de aire.

EJERCICIO Cuáles de las siguientes propiedades de una muestra de materia son extensivas?: Densidad. Temperatura de fusión. Volumen. Masa. Capacidad para conducir la electricidad. Peso. Viscosidad.

EJERCICIO Indique cuáles de los siguientes son procesos físicos y cuáles son procesos químicos: Fusión del hielo. Corte de un diamante. Combustión de la gasolina. Conversión del vino en vinagre. Aceleración de un coche. Un incendio. Un grito.