sesion1
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¿QUÉ OBSERVA?
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE
INGENIERÍA AMBIENTAL
LA MATERIA Y LA ENERGIA
LA MATERIA
PROPIEDADESGENERALES CARACTERISTICAS
ES TODO AQUELLO QUE OCUPA UN LUGAR EN EL ESPACIO, SE CARACTERIZA POR TENER MASA Y ES PERCEPTIBLE POR NUESTROS SENTIDOS. EJEMPLO: TIZA, PERFUMES, AIRE, PAPEL, LAPICERO…
MASAVOLUMEN
COLOROLOR
SABORDENSIDADPUNTO DE
FUSIONPUNTO DE
EBULLICIONDUREZA
SOLUBILIDADCONDUCTIVIDAD
PROPIEDADES DE LA MATERIA
FÍSICAS ( SON PERCEPTIBLES A TRAVES DE LOS SENTIDOS) y será una propiedad que tiene una muestra de la materia mientras no cambie su composición.
EXTENSIVAS (DEPENDEN DEL TAMAÑO DE LOS CUERPOS)
INTENSIVAS O ESPECÍFICAS (INDEPENDIENTES DE SU FORMA Y TAMAÑO DE LOS CUERPOS)
QUÍMICAS( SON AQUELLAS QUE SE PONEN DE MANIFIESTO CUANDO EL SISTEMA SE TRANSFORMA EN OTRO DE NATURALEZA DIFERENTE) una o mas muestras de materia se convierten en nuevas muestras de composición diferente.
RELACIÓN ENTRE MASA Y VOLUMEN (DENSIDAD)
Si comparamos el volumen de una pelota de tenis con el de una bola de petanca, veremos que son parecidos, pero notaremos que pesa mucho más la segunda.
Decimos que es más denso el material de la bola de petanca, que es metálica.
La unidades en que se mide la densidad dependen de las unidades utilizadas para medir la masa y el volumen.
La unidad de densidad del SI es el kg/m3.
CÁLCULO DE LA DENSIDAD DE LÍQUIDOS Y SÓLIDOS
Para calcular la densidad de líquidos y sólidos, en cada caso, debemos medir la masa y el volumen, para dividir ambos valores y obtener el valor de la densidad.
En las sustancias líquidas, la masa se deduce por el procedimiento de la doble pesada y el volumen lo indica el recipiente que lo contiene.
En las sustancias sólidas, la masa se determina con su peso en la balanza y el volumen en función de la forma que tenga el cuerpo: regular o irregular.
Sustancia Densidad en kg/m3
Densidad en g/c.c.
Agua 1000 1
Aceite 920 0,92
Gasolina 680 0,68
Plomo 11300 11,3
Acero 7800 7,8
Mercurio 13600 13,6
Madera 900 0,9
Aire 1,3 0,0013
Butano 2,6 0,026
Dióxido de carbono
1,8 0,018
CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA:
CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA:
B. COMPOSICIÓN.
A. ESTADO DE AGREGACIÓN.
SEGÚN:
A. ESTADO DE AGREGACIÓN. A. ESTADO DE AGREGACIÓN.SE REFIERE A LA FORMA DE INTERACCIÓN ENTRE
LAS MOLÉCULAS QUE COMPONEN LA MATERIA. Los diferentes estados en que podemos encontrar la materia se denominan estados de agregación de la materia. Las distintas formas en que la materia se "agrega", como un conjunto de átomos, se pueden clasificar en cinco estados:
Sólido Líquido Gaseoso Plasma Condensado de Bose-Einstein
ESTADO SOLIDO
Características: Tienen forma fija. Su volumen no varía
prácticamente al comprimirlo. Su estructura es ordenada. Predomina la fuerza de
atracción.
ESTADO LIQUIDOCon el aumento de la temperatura el sólido se va descomponiendo hasta desaparecer la estructura sólida alcanzándose el estado líquido,
Característica: capacidad de fluir adaptarse a la forma del recipiente
que lo contiene. Su volumen varia poco al
comprimirlo No tiene una estructura muy
ordenada Las fuerzas de atracción y repulsión
están equilibradas.
ESTADO GASEOSO
En este estado incrementando aún más la temperatura se alcanza el estado gaseoso
Característica: Su forma es la del recipiente Al comprimirlo su volumen varia mucho Su estructura molecular es muy
desordenada Predominan entre sus moléculas las
fuerzas de repulsión.
ESTADO DE PLASMA
Características: Es un gas ionizado. Es el mas abundante en el universo Son conductores de la electricidadEjemplos: Sol Ionosfera Luces florecentes y urbanas
Es estado de plasma se produce a presiones y temperaturas extremadamente altas
CONDENSADO DE BOSE-EINSTEIN
En 1920, Santyendra Nath Bose desarrolló una estadística que estudiaba cuándo dos fotones debían ser considerados como iguales o diferentes.
Bose envió sus estudios a Albert Einstein, quien aplico lo desarrollado por Bose a los átomos.
Para alcanzar este estado, debe haber un enfriamiento de los átomos, su velocidad disminuye hasta que su longitud de onda se hace mas larga, es casi plana.
Ejem: La superconductividad , La superfluidez.
LOS CINCO ESTADOS DE LA MATERIA
B. COMPOSICIÓN:B. COMPOSICIÓN:
SE CONSIDERA DE QUÉ ESTA HECHA LA SUSTANCIA QUE FORMA LA MATERIA.
En base a esto la materia se clasifica en:En base a esto la materia se clasifica en:
SUSTANCIAS PURAS
MEZCLAS
SUSTANCIAS PURAS
MEZCLAS
Las sustancias puras están formada por un solo tipo de elemento químico, o bien, por un solo compuesto químico.
• Si la materia está formada por molèculas con átomos diferentes en masa y propiedades se le llama “COMPUESTO QUÍMICO”.
SUSTANCIAS PURAS
• Si la materia està formada por molèculas con àtomos iguales, se le llama “ELEMENTO QUIMICO”
Las mezclas pueden ser:
Las mezclas pueden ser:
MEZCLAS HOMOGÉNEAS
MEZCLAS
HETEROGÉNEAS
MEZCLASMEZCLASMaterial formado por dos o mas sustancias en que cada una de ellas mantiene sus propiedades químicas.
una sustancia es una forma de materia que tiene una composicion definida, y puede ser pura o impura.
MEZCLA HOMOGÉNEA:
ES AQUELLA QUE PRESENTA LA MISMA COMPOSICIÓN EN TODAS SUS PARTES, Y SUS COMPONENTES NO SE DISTINGUEN A SIMPLE VISTA NI BAJO EL MICROSCOPIO. SE OBSERVA UNA SOLA FASE.
EJEMPLOS: Aire, acero, vidrio, aleaciones, soluciones.
SOLUTO
Lo que se disuelve, es decir, lo que está en menor cantidad.
SOLVENTE
El medio en que se disuelve el soluto, es decir, lo que está en mayor cantidad.
SOLUCION
(Salmuera)
Sal Agua
SOLUCIONES.MEZCLAS HOMOGENEAS FORMADAS POR SOLUTO Y SOLVENTE.
MEZCLA HETEROGÉNEA:FORMADA POR 2 O MAS SUSTANCIAS PURAS, DE MODO QUE ALGUNOS DE SUS COMPONENTES SE PUEDEN DISTINGUIR A SIMPLE VISTA O POR OTROS MEDIOS.
• EN ESTAS MEZCLAS SE DISTINGUEN 2 O MAS FASES DIFERENTES.
EJEMPLOS: Jugos naturales, agua con aceite, granito, plato de cazuela.
¿QUÉ ES LA QUIMICA?
Ciencia que estudia las propiedades y transformaciones de la materia, de la interpretación teórica de las mismas, de los cambios energéticos que tienen lugar en las citadas transformaciones y de los efectos producidos sobre ellas al añadir o extraer energía en cualquiera de sus formas.
CONCEPTO DE QUIMICA
IMPORTANCIA DE LA QUIMICA
LA QUIMICA FORMA PARTE DE NUESTRA VIDA COTIDIANA. NOS AYUDA A VIVIR MEJOR• Cocina
• Aseo personal
• limpieza de la casa
• decorar y embellecer el hogar,
etc.
RELACIÓN DE LA QUÍMICA CON LOS ORGANISMOS
VIVOS¿Qué será los que nos permite crecer y mantenernos vivos?
• La materia transformándose y las diferentes reacciones químicas.
• Organismos formados por algunos niveles de estructura en su organización – células.
• Sistema digestivo• Fotosíntesis• El 96 % del cuerpo formada por 4 elementos: C, H, O y N; 3 % de Ca y P; 1 % de: K, S, Cl, Na, Mg, Fe, I, Si, Li, Zn, Ba, Ni, Co, Cu, etc.
CONSECUENCIAS NEGATIVAS AL AMBIENTE DEL MAL USO DE LOS
QUÍMICOS
DIVISION DE LA QUIMICA QUÍMICA GENERAL.- Estudia las leyes fundamentales que
se relacionan con las sustancias químicas y sus transformaciones.
QUÍMICA INORGÁNICA.- Estudia los cuerpos químicos que, generalmente, forman parte de la naturaleza inanimada.
QUÍMICA ORGÁNICA O QUÍMICA DEL CARBONO.- Trata del estudio de los compuestos que contienen carbono.
QUÍMICA ANALÍTICA.- Estudia los métodos para determinar la composición de las sustancias, tanto en los que se refiere en la naturaleza de los constituyentes (cualitativo) como a la cantidad (cuantitativa).
QUÍMICA FÍSICA.- Estudia los principios teóricos de la química. QUÍMICA INDUSTRIAL.- Estudia los procedimientos de obtención
a gran escala. BIOQUÍMICA.- Estudia las transformaciones químicas que tienen
lugar en los seres vivos
FENÓMENO
Fenómeno físico.- es un cambio pasajero que no alteran la estructura interna. Ejemplo dilataciones.
Fenómeno químico.- es el cambio que altera la estructura interna de la materia; no es reversible. Ejemplo, combustión de un papel se carboniza; y no puede convertirse nuevamente en ser papel.
Fenómeno alotrópico.- cuando un elemento químico se encuentra en 2 o mas formas diferentes. Ejemplo, O2, O3 (ozono). Sus propiedades químicas son diferentes C (grafito), C (diamante).
Fenómeno es cualquier cambio que sufre la materia.
CAMBIOS FÍSICOS Y QUÍMICOS
Piedra caliza,CaCO3
machacamiento
FÍSICOCAMBIO
Piedra caliza machacada,CaCO3
calefacción
PRODUCTO QUÍMICOCAMBIO
Pyrex
CO2
CaO
Cal y dióxido de carbono,CaO + CO2
Pyrex
O2
H2O
Pyrex
H2O2
La luz acelera la descomposición del peróxido de hidrógeno, H2O2. La botella oscura en la cual el peróxido de hidrógeno se almacena generalmente guarda hacia fuera la luz, así protegiendo el H2O2 de la descomposición.
Luz del sol energía
H H
O O
SÓLIDO LÍQUIDO GAS
Sublimación
Sublimación
Licuefacción o condensaciónSolidificación
Cambios progresivos ()( absorben Q )
Cambios regresivos ()( desprenden Q )
FusiónLf
VaporizaciónLv
Calor latente de cambio de estado L es la cantidad de calor que necesita una unidad de masa de una sustancia para cambiar de estado Q = m L
EL CALOR PRODUCE CAMBIOS DE ESTADOS
PUNTO DE FUSIÓN Y PUNTO DE EBULLICIÓN
Propiedades características de las sustancias que nos permite identificarlas.
PUNTO DE FUSIÓN: Temperatura que permanece constante mientras el sistema cambia de estado SÓLIDO a estado LÍQUIDO. Depende de la presión del sistema.
PUNTO DE EBULLICIÓN: Temperatura que permanece constante mientras el sistema cambia de estado LÍQUIDO a estado GASEOSO. Depende de la presión del sistema.
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No todas las sustancias hierven a 100º C o se congelan a 0ºC como el agua, observa esta tabla:
SUSTANCIA PUNTO DE FUSIÓN PUNTO DE EBULLICIÓN
HIDRÓGENO -259 -253
CLOROFORMO -63,5 61
ALCOHOL -141,5 78
HIERRO 1539 2750
NITRÓGENO -210 -196
Calcula el volumen de 500 g de aluminio si su densidad es de 2700 kg/m3
Se mezclan 12 g de azúcar y 148 g de agua. Si el volumen final de la mezcla es de 153 cm³, ¿cuál será su densidad expresada en g/L?
Un whisky contiene 43 % en volumen de alcohol etilico. Cuantos ml de alcolhol se ingieren si se toma una copa de 50 ml de este whisky? Expresa esa cantidad en g/l. (densidad del alcohol etilico= 0,78 g/ml)
EJERCICIOS PROPUESTOS
Calcula el volumen de 500 g de aluminio si su densidad es de 2700 kg/m3
Se mezclan 12 g de azúcar y 148 g de agua. Si el volumen final de la mezcla es de 153 cm³, ¿cuál será su densidad expresada en g/L?
Un whisky contiene 43 % en volumen de alcohol etilico. ¿Cuantos ml de alcolhol se ingieren si se toma una copa de 50 ml de este whisky? Expresa esa cantidad en g/l. (densidad del alcohol etilico= 0,78 g/ml)
Una botella vacía tiene una masa de 800 g; llena de agua, de 960 g y llena de queroseno, 931 g. Calcular la capacidad de la botella y la densidad del queroseno.
Cuantos gramos de agua se necesita para llenar un recipiente de 280 Litros.
Cuanto mide el lado de un cubo cuyo volumen es 34 Litros .
EJERCICIOS PROPUESTOS