miércoles, 7 de octubre de 2009

GENERALIDADES DE LA MATERIA.

CIENCIA: Es el conocimiento organizado y sistematizado del saber humano; por ejemplo la química, la fisica, la biología, la astronomía  
¿QUÉ ES LA QUÍMICA?
Es la ciencia que estudia las propiedades de la materia, su estructura, las transformaciones que está experimenta y los procesos energéticos que pueden ocurrir en esos cambios.
A la quimica le interesan los materiales que conforman las cosas; la madera en vez de los arboles; el niquel, no la moneda ; el oro, no el anillo; el hierro, no las rejas; el vidrio, no la ventana.
IMPORTANCIA DE LA QUIMICA.
En nuestra vida cotidiana  presenciamos procesos que demuestran la importancia de la quimica. la crema dental y los jabones han sido elaborados por procesos quimicos. la comida que ingerimos ha sido elaborada por cambios que se realizan en la naturaleza. la tinta del boligrafo que usamos,  las pinturas, los fertilizantes entre otros, son materiales indispensables para la humanidad y para obtener todos estos materiales el hombre tuvo que realizar muchas investigaciones. 
El químico se preocupa por descubrir las propiedades o caracteristicas que le permitan hallar la diferencia entre unas sustancias y otras; separar los componentes que forman los cuerpos ; investigar procesos de transformacion de las sustancias con el fin de obtener materiales con la cual pueda explicarse su comportamiento y propiedades


CLASIFICACIÓN DE LA QUIMCA.
Para mayor facilidad y eficacia en su estudio, la quimica se ha subdivido en varias muy relacionadas.
1. QUÍMICA GENERAL: estudia las propiedades, estructura de la materia y leyes que rigen los procesos quimicos. 
2. QUIMICA INORGANICA: Estudia la mayoria de los elementos y compuestos distintos del carbono y sus derivados
3.QUIMICA ORGÁNICA O DEL CARBONO: Estudia todos los compuestos que contienen carbono sin importar el origen. 
4. QUÍMICA ANALITICA: Es la base experimental de la química; identifica y determina la estructura y composicion de la materia. comprende dos procesos. 
  • ANALISIS CUALITATIVO: Identifica los componentes (elementos o compuestos) de una muestra material. Ej: el agua está formada por hidrógeno y oxígeno
  • ANALISIS CUANTITATIVO: Determina la cantidad precisa de cada uno de los componentes de una muestra en estudio. Ej: para obtener 18 g de H2O se requieren 2 gramos de hidrogeno y 16 gramos de oxígeno. 
5. BIOQUIMICA O QUIMICA BIOLOGICA: Estudia los procesos quimicos en los seres vivos ejemplo la respiracion, la fotosintesis, digestion procesos hormonales. 
6. FISICOQUIMICA: Estudia la estructura y cambios energeticos de los materiales se fundamenta en las leyes y teorias de la transformacion de la materia.
7. QUIMICA NUCLEAR: Estudia la estructura y los cambio del interior del atomo o núcleo  


HISTORIA DE LA QUIMICA:
PERIODO PREHISTORICO. 
El hombre de la edad de piedra hizo combustir la madera y produjo el fuego
  LOS EGIPCIOS:
Extrajeron metales como cobre (Cu), plomo (pb), plata (Ag), hierro (Fe), y   Oro (Au). prepararon pigmentos, esencias, vidrios, cal y mezclas para el embalzamiento.
  LOS GRIEGOS:
Empédocles enunció que la naturaleza estaba constituida por tierra, agua, fuego, y aire.
    Leucipo y Democrito propusieron aspectos de la teoria atómica: la materia esta formada por átomos eternos, indivisibles, indestructibles y de diferentes tamaño
     Aristóteles consideró que cada elemento resulta de la combinación de dos de las cuatro cualidades fundamentales : cálido, frío, húmedo, y seco ; descartó la concepción atomica y postuló que la materia era continua y no tiene límite de división  
ALQUIMIA :
Comienza con los egipcios y continua con los persas, romanos, chinos, y árabes. comprende los años 300 a. C. a 1500 despues de Cristo. Estos pueblos buscaban la piedra filosofal, cuyas propiedades permitirian convertir metales en oro y curar todas las enfermedades.
E n este periodo se descubrieron elementos como Arsénico, bismuto, fosforo, antimonio, y muchos de sus compuestos. 
LOS GRIEGOS:      


1. LA MATERIA.
1.1 Aspectos generales de la materia:
La materia Representa todo aquello que constituye los diversos cuerpos existentes en el universo.
  • La materia es considerada por la ciencia como todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio
    Ejemplo: Sólidos, liquidos, gaseosos y plasma
los estados fundamentales de la materia son: sólido, líquido y gaseoso
donde haya materia hay masa, volumen y energía.
  • LA QUÍMICA
    Es la ciencia que estudia las propiedades, la estructura, la composición y los cambios energéticos que transforman la materia
1.2 Clases de materia
la materia se clasifica de acuerdo a la variabilidad de sus propiedades, su composición y las transformaciones de la materia.
  • Materia pura:
    Es toda sustancia de propiedades, estructura, composición y cambios constantes, siempre de naturaleza homogénea como

    Los compuestos (moléculas):
    Es un agregado de moléculas de la misma especie de propiedades y estructura constantes y composición homogénea.

    ♦ Moléculas: Es la unión de dos o más átomos (iguales o diferentes)

    ♦ Moléculas Homonucleares ejemplo: O2, Cl2, N2

    ♦ Moléculas  Heteronucleares: Ejemplo: H2O, H2SO4


      

    ♦ los elementos (átomos): 

    Es un agregado de átomos de igual número atómico que pueden ser metálicos o no metálicos
    METALES:
    Son elementos que caracterizan por:
    ◘ Presentar brillo
    ◘ Ser sólidos a excepción del mercurio que es líquido
    ◘ Son dúctiles (hilos), y  maleables (láminas),
    ◘ Buenos conductores de energía (calórica y eléctrica)
    ◘ Con puntos de ebullición y fusión altos
    ◘ Químicamente son electropositivos se oxidan al  perder electrones 
    ◘ Reaccionan con el oxígeno formando los óxidos Básicos y con el agua forman los hidróxidos o bases
    ◘ Están ubicados a la izquierda y centro de la tabla periódica
    EJEMPLOS DE METALES 
    ♦ REPRESENTATIVOS
    I A Alcalinos   Li (Litio), Na(Sodio) , K (Potasio), 
    II A Alcalino-terreos: Be (Berilio), Mg(Magnesio), Ca (Calcio), Sr (Estroncio) Ba (Bario)       
    III A Familia del Boro:  B (Boro), Al (Aluminio), Ga (Galio)  

    IVA Familia del carbono: Sn (Estaño), Pb (Plomo)
    ♦ TRANSICIÓN  
    Fe (Hierro), Co (Cobalto) Ni (Níquel)
    Hg (Mercurio), Cu (Cobre) 
    Ag (Plata), Zn (Zinc), Au (Oro), Pt (Platino)


    NO METALES 
    Son elementos que se caracterizan por:
    ◘ No presentan brillo
    ◘ Se encuentran en los tres estados fundamentales Sólidos, líquidos y gaseosos
    ◘ No son dúctiles ni maleables
    ◘ Son malos conductores de energía (calórica y eléctrica )
    ◘ Con puntos de ebullición y fusión bajos
    ◘ Químicamente son electronegativos se reducen ganan electrones
    ◘ Reaccionan con el oxígeno produciendo óxidos ácidos y con el agua producen los ácidos oxácidos
    ◘ Están ubicados a la Derecha de la tabla periodica


    EJEMPLOS DE NO METALES
    I A : H (Hidrogeno)
    IV A :  Familia del carbono : C (carbono) Si (Silicio)
    V A : Familia del Nitrogeno : N (Nitrógeno) (Fósforo) As (Arsenio)
    VI A : Familia del Oxigeno : O (Oxígeno), S(Azufre)  Se (Selenio)
    VII A: Familia de los Halogenos : F(Fluor), Cl(Cloro), Br(Bromo), I(Yodo), At (Astatino)  
    VIIIA: Familia de los Gases Nobles: He(Helio), Ne(Neon), Ar(Argon), Kr(Kripton), Xe(Xenon), Rn(Radon) 

  • Materia impura:
    Es toda mezcla de propiedades, estructura, composición y cambios variables de acuerdo a la preparacion ejemplos las mezclas pueden ser  homogeneas (soluciones) y las mezclas heterogeneas


    ◘ MEZCLAS HOMOGÉNEAS:
    Son mezclas de una sola fase donde su naturaleza siempre es igual a la vista donde  las sustancias presentan cierta afinidad entre ellas ejemplo las soluciones, el aire 
    Dependiendo el estado de los componentes que conforman la mezcla aplicaremos un tipo de método de separación de mezcla ejemplo
    1- una mezcla líquida- líquida:
    ejemplo agua y alcohol se puede separar por DESTILACIÓN método de separación que utiliza el punto de ebullición de los líquidos donde se evapora el alcohol de menor punto de ebullición, pasando de líquido a vapor y utilizando LA CONDENSACIÓN para recuperar de nuevo el alcohol como liquido
    2- Una mezcla Sólida-líquida:
    Ejemplo sal y agua el método para separar estas dos sustancias es realizando un EVAPORACIÓN   del agua quedando la sal sólida


    ◘ MEZCLAS HETEROGÉNEAS
    Son mezcla de dos o mas fases donde su naturaleza es diferente a la vista porque  sus componentes no tienen afinidad.
    y para su separación también debemos tener en cuenta el estado de sus componentes  así:
    1. Mezcla Liquida- Liquida:
    Ejemplo agua y aceite se pueden separar por DECANTACIÓN método de separación que utiliza la densidad como propiedad para su separación
    2-Mezcla LIQUIDA - SÓLIDA
    Ejemplo agua y arena esta mezcla heterogénea se puede separar por FILTRACIÓN método de separación que utiliza el tamaño de las partículas para la separación
    3- Mezcla SOLIDA -SOLIDA   
     Ejemplos arena y sal para separar esta clase de mezclas se utilizan varios métodos que daremos a continuación:
    ♦ DISOLUCIÓN DIRECTA
    ♦ EXTRACCIÓN POR SOLVENTE
    ♦ DECOCCIÓN 
    ♦ MACERACIÓN
    ♦ TAMIZADO
    ♦ LIXIVIACIÓN    
    ♦ CROMATOGRAFÍA
    ♦ ATRACCIÓN FERROMAGNÉTICA





PROCESOS DE LA MATERIA
  • PROCESOS FÍSICOS:
    Es todo cambio en el universo donde no se alteran las propiedades de la materia. Ejemplos: cambios de estado, los metodos de separación de mezclas, la caida  de   los cuerpos
  • PROCESOS QUÍMICOS:
    Cambios donde se alteran la propiedades de la materia Ejemplos: la oxidación de los metales, la respiración, la digestión de los alimentos, la fotosíntesis
  • Procesos nucleares:
    profunda transformación de materia en energía debido a temperaturas extremadamente altas mayor de 1000000 °C
    Ejemplo: la explosión de las bombas atómicas
hay que tener presente que la materia pura como los compuestos y los elementos unicamente se pueden transformarse mediante procesos químicos y nucleares


PROPIEDADES DE LA MATERIA:
las propiedades son características que permiten identificar o diferenciar una sustancia de otra, estas propiedades pueden ser:
♦ PROPIEDADES GENERALES O EXTRÍNSECAS:
Son Las características comunes que dependen de la cantidad de materia y no establecen diferencia entre los materiales, son caracteristicas extrínsecas.
Ejemplos: masa, peso, volumen, inercia, impenetrabilidad, forma, calor




PROPIEDADES ESPECIFICAS O INTRÍNSECAS:
 
Son propias de cada material y no dependen de la cantidad de materia, además permiten caracterizarlos, identificarlos y diferenciarlos de otros. estas propiedades pueden ser fisicas y quimicas

♦ PROPIEDADES FÍSICAS
Son las caracteristicas que pueden ser determinadas sin que ocurra cambio en su composición de la materia y son independientes de la cantidad de materia
Ejemplos: organolépticas, densidad, punto de fusión, punto de ebullición, solubilidad, dureza, viscosidad, ductilidad, maleabilidad, indice de refracción, conductividad térmica, conductividad electrica.
Estas propiedades siempre son fijas ejemplo tenemos las siguientes cantidades de agua 200 ml, 5 litros, y una piscina  a nivel del mar, todas alcanzan el punto de ebullición a 100 °c y tienen la misma densidad 1g/ml

♦ PROPIEDADES QUÍMICAS:
 Estas propiedades describen el comportamiento de una sustancia cuando esta experimenta cambios en la composicion.
las propiedades quimicas nos indican la capacidad de reaccionar de los reactivos para producir otras sustancias llamadas productos.
Ejemplos: la combustion de la materia organica, la oxidacion de los metales y no metales

DENSIDAD:
Es la masa contenida en la unidad de volumen de un cuerpo.
es la relación de masa a volume, es decir la masa dividida por el volumen
D=m/v 
Ejemplo: determina la densidad de un metal si 680 gramos tienen un volumen de 128 cc. a una temperatura de 25 °c 
datos:
M=680g  ,   V= 128 cc.    T= 25 °c     D=?   D= 680g/ 128cc. = 5,31g/cc.
Dureza:
Esta propiedad nos indica la resistencia que oponen los cuerpos a ser rayados segun la escala de Mohs el orden es: 
1. Talco           4. Fluorita          7. Cuarzo               10. Diamante
2. Yeso            5. Apatita          8. Topacio               
3. Calcita        6. Feldepasto   9. Corindon























































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