0.2 introducción a la química general
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Química General Pablo A. Sanhueza Quezada
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Química General Pablo A. Sanhueza Quezada
Introducción a la Ciencia Química
• Dar a conocer el concepto de Química
• Explicar la función de la Química desde un nivel macroscópico y microscópico
• Definir los conceptos de materia, mezcla y sustancias puras
• Explicar la cronología de las teorías atómicas
Objetivos
Química
El estudio del cambio
Parte de la ciencia que se ocupa del estudio de la composición, estructura, 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.
Es el estudio de la materia y de lo cambios que experimenta.
Química
Sus fundamentos modernos se instituyeron en el siglo XIX, cuando los avances tecnológicos e intelectuales permitieron a los científicos separar a las sustancias en los más pequeños componentes y, por consiguiente, explicar muchas de sus características físicas y químicas.
¿Para ustedes que es la ciencia?
¿Cómo hacen ustedes para saber si algo es científico?
¿Para ustedes que es la ciencia?
Conjunto de conocimientos obtenidos mediante la observación y el razonamiento,
sistemáticamente estructurados y de los que se deducen principios y leyes generales. En
otra acepción, ciencia es el conjunto de conocimientos relativos a las ciencias
exactas, fisicoquímicas y naturales.
IV CONGRESO NACIONAL Y LATINOAMERICANO DE PROFESORAS Y PROFESORES DE CIENCIAS 2012
¿Cómo hacen ustedes para saber si algo es científico?
El conocimiento científico busca comprender la naturaleza y el universo
en que vivimos a través de elementos conocidos,
concretos y objetivos.
IV CONGRESO NACIONAL Y LATINOAMERICANO DE PROFESORAS Y PROFESORES DE CIENCIAS 2012
La Química Como Ciencia
“La materia no se crea ni se
destruye, solo se transforma”
Antonie Lavoisier 1743 - 1794
La energía y el ambiente
La energía es un producto secundario de muchos procesos químicos, y a medida que las necesidades de energía aumentan tanto en países con tecnología avanzada, los químicos trabajan afanosamente para encontrar nuevas fuentes de energía.
Hoy en día, las principales fuentes de energía son los combustibles fósiles (petróleo, gas natural, etc.).
A la velocidad actual de consumo, se calcula que las reservas de estos combustibles alcanzarán para otros cincuenta o cien años, de ahí que sea urgente encontrar fuentes alternativas de energía.
La energía y el ambiente
La energía solar promete ser una fuente viable de energía para el futuro.
La energía y el ambiente
Celdas fotovoltaicas
Otra fuente es la fisión nuclear, que según los expertos “no produce demasiados desecho “.
radiactivos peligrosos”
La energía y el ambiente
O2
Fe
Fe2O3
ESTADOS DE LA MATERIA
Todos los objetos que nos rodean están compuesto por materia, la cual tiene dos propiedades:
Posee MASA que se mide en Kilogramos
Posee VOLUMEN, es decir, ocupan un lugar en el espacio
ESTADO FORMA VOLUMEN PARTÍCULAS COMPRESIBILIDAD
Sólido definida definido unidas rígidamente;
muy empacadas muy pequeña
Líquido indefinida definido móviles; unidas pequeña
Gaseoso indefinida indefinido independientes y
relativamente alejadas entre si
alta
Estados Físicos de la Materia
ELEMENTO: Es una sustancia que no se puede separar en sustancias mas simples por medios químicos, existen 112 elementos, de los cuales 83 se encuentran en forma natural en la tierra. Ej. H, O, C, N.
SUSTANCIAS PURAS
Elemento Símbolo Elemento Símbolo Elemento Símbolo
Carbono C Aluminio Al Cobre Cu (de cuprum)
Flúor F Bromo Br Hierro Fe (de ferrum)
Hidrógeno H Calcio Ca Plomo Pd (de plumbum)
Yodo I (de iodine) Cloro Cl Mercurio Hg (de hydrargyrum)
Nitrógeno N Helio He Potasio K (de kalium)
Oxígeno O Litio Li Plata Ag (de argentum)
Fórforo P (de phosphorus) Magnesio Mg Sodio Na (de natrium)
Azufre S (de sulfur) Silicio Si Estaño Sn (de stannum)
Algunos elementos comunes y sus símbolos
Cuprum
Ferrum
Hydrargyrum
Argentum
COMPUESTO: En química, un compuesto es una sustancia formada la unión de dos o más elementos de la tabla periódica, en una razón fija. Una característica esencial es que tiene una fórmula química. Por ejemplo, el agua es un compuesto formado por hidrógeno y oxígeno H2O.
SUSTANCIAS PURAS
Lugar Sustancia Química
Fórmula Producción
(miles de millones de toneladas)
Usos finales principales
1 Ácido sulfúrico
H2SO4 79 Fertilizantes, plantas químicas, minería
2 Etileno C2H4 55 Plásticos, anticongelante 3 Cal CaO 45 Papel, cemento, acero 4 Propileno C3H6 35 Plásticos
5 Ácido fosfórico
H3PO4 24 Fertilizantes
6 Amoniaco NH3 23 Fertilizantes
7 Cloro Cl 23 Blanqueadores, plásticos, purificación de agua
8 Hidróxido de sodio
NaOH 18 Producción de aluminio, jabón
Las ocho sustancias químicas más importantes producidas por la industria química
Química, la ciencia central. Brown
MEZCLAS
Homogenea: Son aquellas cuyos componentes no son identificables a simple vista, es decir, se aprecia una sola fase física.
EJ: Agua potable.
Heterogenea: Son aquellas cuyos componentes se pueden distinguir a simple vista, apreciándose más de una fase física. Ej: Agua con aceite.
• La materia homogénea es uniforme en su composición y propiedades y su comportamiento no cambia al pasar de un estado físico a otro.
AGUA PURA
• La materia heterogénea no es uniforme ni en su composición ni en sus propiedades , consta de dos o más porciones físicamente distintas y distribuidas de manera irregular.
AGUA CON SAL
La Materia
Cualquier cosa que tenga masa y ocupa espacio
El aire
Alimentos
Vidrio
Rocas
Minerales
SUSTANCIA PURA materia con composición física y propiedades características.
COMPUESTO es cualquier sustancia pura que se pueden descomponer por medios químicos en dos o más sustancias diferentes y más simples.
ELEMENTO es cualquier sustancia pura que no se puede descomponerse en algo más simple. Tiene un solo tipo de átomo.
Toda materia que conocemos esta constituida por átomos
Toda materia esta constituida por partículas muy pequeñas.
Los átomos
Donde está la química?
Compuestos Orgánicos Compuestos Inorgánicos
Formado por C, H, O, N Formado por átomos de cualquier
elemento
Número de compuestos orgánicos excede a los inorgánicos
Número de los compuestos inorgánicos es menor que los orgánicos
Son sencibles al calor Son resistentes al calor
Prevalece el enlace covalente Prevalece el enlace iónico
Insolubles en agua por su baja polaridad Solubles al agua debido a su elevada
polaridad
Inestables aún a bajas temperaturas frente al calor y la luz
Estables a condiciones de temperaturas altas
Las sustancias orgánicas no se ionizan, por lo tanto sus moléculas no conducen la
electricidad
Al estar en solución son buenos conductores de calor y la electricidad
Pirita
Cuarzo Rosado
Celestina
Diamante
Averigüe sus composiciones químicas
Estado de la Materia
MEZCLAS HOMOGENEAS
MEZCLAS HETEROGÉNEAS
COMPUESTOS ELEMENTOS
SUSTANCIAS PURAS
MATERIA
MEZCLAS
Separación por métodos químicos
Separación por métodos físicos
La Química en la Minería
La química esta estrechamente relacionada con la minería.
Mineral es cualquier elemento o compuesto químico que se encuentra en forma natural.
Podemos encontrar elementos formados por procesos inorgánicos. Actualmente podemos encontrar mas de 3.000 especies de minerales distintos, los que pueden caracterizar por su composición química, su estructura y propiedades físicas.
Podemos clasificarlos por:
•Composición química •Tipos de cristal •Dureza •Apariencia
El Átomo
Dentro de la filosofía de la antigua Grecia, la palabra átomo se empleaba para referirse a la parte más pequeña de materia y era considerada indestructible. Demócrito (460-370 a. C.) entendía que todas las sustancias existentes son diferentes porque están constituidas por diversos tipos de unidades diminutas.
Evolución del Concepto de Átomo
El Átomo
En 1808, un científico inglés, el profesor John
Dalton, formuló una definición precisa sobre las unidades
indivisibles con las que está formada la materia y que
llamamos átomos.
John Dalton (1766 – 1844)
Modelo de Dalton
Dalton estableció las primeras bases científicas de la teoría atómica. Mostro que los átomos se unían entre si en proporciones definidas (moléculas) según cada elemento y por medio de una fuerza eléctrica (enlace químico). Todos los átomos de un elemento presentan las mismas características (propiedades químicas).
John Dalton
Modelo de Thomson Demostró que existen haces de partículas
menores que los átomos con cargas negativas y positivas, entre ellas el electrón, que poseía una masa muy inferior a la de cualquier átomo. Thomson elaboró una teoría de la estructura atómica en la que los electrones están incrustados en la materia positiva.
Premio Novel de Física año 1906
Joseph John Thomson
Modelo de Rutherford
Propuso un modelo nuclear del átomo compuesto en gran medida por espacio vacío. Un núcleo central con carga eléctrica positiva (debido a la presencia de unas partículas denominadas protones) y los electrones satélites cargados negativamente, giran en órbitas a su alrededor. El estado eléctrico normal del átomo es neutro.
Ernest Rutherford
Modelo de Bohr
Elaboró en 1913 una teoría de la estructura del átomo que incorporaba el modelo de otros científicos, donde los electrones se disponen en un máximo de 7 capas superpuestas (niveles cuánticos) a una distancia considerable y determinada del núcleo.
Niels Bohr
MODELO DE BOHR
Cada nivel o capa del átomo determina el
comportamiento químico del átomo y la distribución
de los electrones por las capas atómicas varía, pero siempre manteniendo sus propiedades químicas. De
esta forma a cada elementos de la tabla
periódica, se le asigna un NUMERO ATÓMICO.
BIBLIOGRAFÍA • Brown. Química la ciencia central. 11ª Ed. Pearson, Prentice
Hall, México D. F., 1999. • Chang, R. Química. 10ª Ed. Editorial. Mc Graw-Hill. México D.
F., 2003 • Petrucci, R. H.; Harwood, W. S. Química General: Principios y
aplicaciones modernas. 8ª Ed. Editorial Prentice-Hall. México D. F., 2003.
• Taylor, Giles A. Química Orgánica para estudiantes de medicina y biología. 2ª Ed. Editorial Alambra, Madrid, 1980.
• Klein, Cornelius, S. Manual de Mineralogía Vol. 1 & Vol. 2. Basado en la Obra de J. D. Dana. 4ª Ed. Editorial Reverte. México 1997.
• Silverberg, Martin S. Química General. 2ª Edición McGraw Hill, EE.UU.
• http://books.google.cl/books/about/Qu%C3%ADmica.html?hl=es&id=43qKhqwAoLgC
