Pontificia Universidad Católica de ValparaísoInstituto de Química
FUNDAMENTOS DE QUÍMICA QUI-123 1° SEM. 2012
(2 CLASES)
INTRODUCCIÓN
¿Qué es la Química?
Ciencia, que estudia la materia.
a) Su composición.
b) Las propiedades de la sustancias.
c) Los cambios o transformaciones de la materia.
Etapas
• Comprensión Del Problema.
• Recopilación De Información.• Formulación De Hipótesis• Evaluación De Hipótesis• Experimentación
• Conclusiones.
Ciencia v/s Tecnología Ciencia v/s Tecnología
MÉTODO CIENTÍFICOMÉTODO CIENTÍFICO
Propiedades de la materia
Propiedades físicas: Son aquellas que se pueden medir y observar sin modificar la composición de la sustancia.
-Color-Olor-Punto de fusión-Punto de ebullición-Densidad-Volumen-Masa
Propiedades Físicas
Tº de congelación 0º CTº de ebullición 100ºCCalor especifico 1 cal/gDensidad a 4ºC = 1g/cm3
Propiedades de la materia
Propiedades Químicas
Se descompone en H2 y O2 a 1200º CReacciona con C produciendo CO e H2
Reacciona con óxidos metálicos produciendo bases
Propiedades químicas: Describen la forma en que una sustancia puede cambiar o reaccionar para formar otras sustancias.
Ej.
Agua- líquido(H2O)
CAMBIOS DE LA MATERIA
• FISICOS
• QUIMICOS
Aspirina:Sólido blanco a 25ºCPunto de fusión = 135ºC
Naftaleno:Sólido blanco a 25ºCPunto de fusión = 80.2ºC
CAMBIOS EN LOS ESTADOS DE LA MATERIA
ESTADOS DE LA MATERIA
GaseosoLíquidoSólido
Bromo sólido y líquido Bromo líquido y vapor ¿Gas?
Solidificación
Evaporación
Condensación
Fusión Deposición
Sublimación
Aumenta libertad de movimiento de las moléculas
Ej. Cambio Físico
Vapor de yodo
Deposición del Yodo
PROPIEDADES DE LA MATERIA
PROPIEDADES QUÍMICAS
Propiedad observada cuando se efectúa un
cambio químico
Cambios físicos y químicos.
Cambio físico: Una sustancia varía en su apariencia física pero NO en su composición.
Ejemplo: Cambios de estado.
Cambio químico: Una sustancia se transforma en una sustancia químicamente distinta.
Ejemplo: Se quema hidrógeno en presencia de aire.
Ej. Cambios físicos y químicos
Piedra caliza,CaCO3
Triturar
CAMBIOFÍSICO
Piedra caliza Triturada,CaCO3
calentamiento
CAMBIOQUÍMICO
PyrexPyrex
CO2
CaO
Cal ydióxido de carbono,
CaO + CO2
PyrexPyrex
O2
H2O
PyrexPyrex
H2O2
La luz acelera la descomposición del peróxido de hidrógeno, H2O2. La botella oscura en la cual el peróxido de hidrógeno se almacena generalmenteguarda hacia fuera la luz, así protegiendo el H2O2 de la descomposición.
Luz del sol energía
H H
O O
¿CAMBIO FÍSICO O CAMBIO QUÍMICO?
2 2( ) ( )liquida gasH O H O→
Cambio Físico
2 2 2 2( ) ( ) ( ) ( )solido gas gas gasCH O O CO H O∆+ → +
Cambio Químico
¿Qué Cambio , ocurre aquí ?
Gas ≠ Vapor
Determine si los siguientes procesos corresponden a cambios físicos o químicos
a) Corrosión de aluminio metálico
b) Fundir hielo
c) Pulverizar un aspirina
d) Digerir una golosina
e) Explosión de nitroglicerina
f) Un fósforo arde
g) La leche se pone agria
h) El ácido carbónico se descompone en dióxido de carbono y agua.
Clasificación de la materia
Materia
HeterogéneasHomogéneas Compuesto
Sustancias purasMezclas
Elemento
Métodos físicos
Métodos químicos
Materia: Cualquier cosa que ocupa espacio y tiene masa; es todo lo que nos rodea, ya sea que se le pueda ver, tocar o no.
Combinación de 2 o más sustancias
Composición definida Prop. características.
Comp. uniforme Comp. no uniforme
CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA, Ej.
Mercurio
Es una combinación de dos o más sustancias en la cual, las sustancias retienen sus identidades.
1. Mezcla homogénea – Igual composición en todas partes. No es posible distinguir los componentes a simple vista
Ej. Café, Salmuera, aleaciones
Mezcla
2. Mezcla heterogénea – La composición no es uniforme en todas partes en la mezcla. Los componentes se diferencian a simple vista.
Mezcla
Separar mezcla se pueden usar métodos físicos.
MagnetismoDestilación
Sustancia pura.
Forma de materia que tiene una composición definida (constante) y propiedades características.Ej: Agua, azúcar, oxígeno, etc.
Sustancia Pura
Elemento Compuesto
NO SÍ
¿Se puede descomponer en otras sustancias
usando procesos químicos?
COMPUESTOS
Agua- líquido(H2O)
Sal común- Sólido(NaCl)
Sustancia formada de átomos de dos o más clases diferentes, unidos químicamente en proporciones definidas.
Sólo pueden separarse en sus componentes por medios químicosSólo pueden separarse en sus componentes por medios químicos.
ELEMENTOS
Mercurio- líquido(Hg)
Azufre- sólido(S)
Cobre- sólido(Cu)
Hierro- sólido(Fe)
Aluminio- sólido(Al)
a) Acerob) Sodac) Agua potabled) Perfumee) Aspirinaf) Arenag) Acetona
Clasificar las siguientes especies en elementos, compuestos o mezclas
h) Magnesioi) Cazuelaj) Agua de Hierbask) acerol) Neónm) Caramelon) lodo
• 118 elementos han sido identificados
• 83 elementos se encuentran en forma natural como oro, aluminio, plata, oxígeno, carbono, etc.
• 35 elementos han sido sintetizados.
Tecnecio, americio…
Elemento
Es una sustancia que no puede ser separada
en sustancias más simples por métodos químicos
• Los símbolos deriban de los nombres en latín o del inglés. Au (aurum); Fe (ferrum), Na (natrium).
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~04700569/spip.php?article6
Átomos, Moléculas e Iones
Estructura Atómica
Moléculas e Iones
• La mayor parte de la materia está compuesta por moléculas o iones formados por los átomos.
Ej: Cuerpo Humano, Corteza terrestre
Moléculas
Agregado de, por los menos, 2 átomos en una colocación
definitiva que se mantienen unidos a través de fuerzas
químicas (enlaces químicos)
H2 H2O NH3 CH4
Moléculas Diatómicas: Br2, O2, N2, CO, HClMoléculas Poliatómicas O3, H2O, NH3, CH4
Iones
Es un átomo o un grupo de átomos que tiene una carga neta positiva o negativa.
Se forman debido a la ganancia o pérdida de electrones durante los cambios químicos (reacciones químicas).
La pérdida de uno o más electrones a partir de un átomo neutro forma un ión con carga neta positiva o Catión Ej: ión sodio
Na 11 protones11 electrones Na+ 11 protones
10 electrones
Iones
La ganancia de uno o más electrones a partir
de un átomo neutro forma un ión con carga neta
negativa o Anión
Ej: ión cloruro
Cl 17 protones17 electrones Cl-
17 protones18 electrones
Iones Monoatómicos
Metales, tienden a formar Cationes
No Metales, tienden a formar Aniones
Combinación de cationes y aniones, unidos por fuerzas electrostáticas.
Fórmula molecular = Fórmula empírica.
Eléctricamente neutros.
Compuestos iónicos
Bromuro de potasio K+ y Br- KBr
Yoduro de magnesio Mg2+ y I- MgI2
Oxido de aluminio Al3+ y O2- Al2O3
Fórmulas moleculares y empíricas.
Fórmula Molecular: Indica tipos de átomos y el número real de cada uno en una molécula.
Fórmula Empírica: Indica el número relativo de átomos en una molécula.
H2OH2O
molecular empírica
C6H12O6 CH2O
O3 O
N2H4 NH2
Representación de moléculas.
Cloruro de sodio: NaCl
Compuestos iónicos
Estructura Rayos-X2-ferrocenil-1,8-naftiridina
Resumen