QUIMICA

Inorgnica General Orgnica

Analtica

Cualitativa Cuantitativa

MATERIA

Concepto Clsico Concepto Moderno

Es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y es percibido por nuestros sentidos

Es la energa en un

alto grado de

concentracin.

1. QUIMICA 1.1 QUIMICA 1.1.1. CONCEPTO DE QUIMICA Es la ciencia experimental que estudia la estructura, propiedades transformaciones y combinaciones de la materia. 1.1.2. IMPORTANCIA DE LA QUIMICA Salud humana. Proporcionando medicinas. Veterinaria. Con sustancias qumicas se cuida la salud de nuestros

animales Agricultura. Los fertilizantes hacen que los campos de cultivo sean

ms productivos. Los pesticidas, herbicidas y otros productos fitosanitarios protegen las cosechas. Tambin por mtodos qumicos se analizan los productos de las cosechas, contribuyendo a su mejora de calidad.

Alimentacin. Debido a la mejora en agricultura y en ganadera no tenemos problemas de produccin de alimentos. Los aditivos permiten modificar y mejorar las propiedades de los alimentos.

Purificacin de agua. Se consigue con sustancias qumicas como el ozono o el dixido de cloro, que son agentes oxidantes y bactericidas que eliminan las impurezas en el agua.

Energa. Nuestra principal fuente de energa es la combustin de derivados de petrleo y gas natural, que son mezclas de compuestos qumicos.

Materiales tecnolgicos. La qumica produce molculas con propiedades elctricas, magnticas, pticas o mecnicas extraordinarias, generando materiales apropiados.

Proteccin ambiental. No hay que negar que el empleo masivo de sustancias qumicas y, especialmente, el excesivo consumo energtico, causa deterioro medioambiental. Este el peaje que tiene que pagar una sociedad tecnolgicamente avanzada. La contaminacin qumica es un tema frecuente en los medios de comunicacin. Hace unos aos no ramos tan conscientes de los peligros medioambientales de muchos compuestos qumicos).

1.1.3. DIVISION DE LA QUIMICA

1. Qumica General: Estudia los fundamentos o principios bsicos comunes a todas las ramas de la ciencia qumica.

2. MATERIA

2.2 PROPIEDADES DE LA MATERIA 2.2.1PROPIEDADES GENERALES DE LA MATERIA Las propiedades generales de la materia son:

Masa.- Es la cantidad de materia o cantidad de partculas

(tomos, iones o molculas) que posee un cuerpo.

Extensin (volumen).- Propiedad por la cual un cuerpo

ocupa un lugar en el espacio.

Inercia.- Propiedad de conservar el estado de reposo o

movimiento.

Peso.- Es la medida de la gravedad. A diferencia de la

inercia, el peso est determinado por dos factores

adicionales, adems, de la masa del cuerpo, la masa de la

tierra y la distancia entre el objeto y el centro de la tierra.

Impenetrabilidad.- Propiedad por la cual dos cuerpos no

pueden ocupar el mismo espacio al mismo tiempo.

Divisibilidad.- La materia puede dividirse en porciones

cada vez ms pequeas llamadas: cuerpo, partculas (por

procedimientos fsicos), molculas, tomos (por

procedimientos qumicos) y partculas subatmicas (por

procedimientos nucleares).

Discontinuidad (Porosidad).- la materia est formada por

partculas microscpicas separadas entre s por espacios

vacos en relacin a su tamao.

2.2.2 PROPIEDADES ESPECFICAS DE LA MATERIA

Llamadas tambin propiedades particulares. Son las propiedades

peculiares que caracterizan a cada sustancia, permiten su

diferenciacin con otra y su identificacin.

Entre estas propiedades podemos citar:

Dureza.- Propia de los slidos. Es la resistencia a ser

rayados.

Escala de Mosh.- Es la escala de dureza de los minerales.

Dureza Ejemplo Se raya con

1 Talco La ua

2 Yeso La ua

3 Calcita Moneda de cobre

4 Fluorita Un cuchillo

5 Apatita Un cuchillo

6 Feldespato Una lima

7 Cuarzo El topacio

8 Topacio El rub

9 Rub

10 Diamante

Tenacidad.- Propia de slidos, es la resistencia que ofrece

un cuerpo a ser quebrado.

Maleabilidad.- Propia de slidos, es la facilidad de un

cuerpo para convertirse en lminas delgadas

Ductilidad.- Propia de slidos, es la facilidad de los

materiales para convertirse en hilos.

Elasticidad.- Propia de slidos, es la propiedad

caracterstica de algunos cuerpos de recobrar su forma del

estado inicial, cuando cesa la fuerza que la deforma.

Plasticidad.- Propiedad que poseen determinados cuerpos

slidos que al ser sometidos a esfuerzos mecnicos

intensos, experimentan deformaciones irreversibles.

Expansibilidad.- Propia de gases, es la capacidad de

aumentar el volumen por efecto de un incremento de la

temperatura o disminucin de la presin.

Comprensibilidad.- Propia de gases, es la baja resistencia

a la reduccin de volumen.

Viscosidad.- Propia de fluidos, es la resistencia que

oponen los fluidos al movimiento

Pasividad.- Propiedad por la cual una superficie metlica

ofrece resistencia a la corrosin. Esta propiedad puede ser

natural en el metal o inducida.

NOTA. Las propiedades especficas pueden ser qumicas o

fsicas.

2.2.3 CRITERIO TERMODINMICO

Todas las propiedades medibles de la materia pertenecen

a una de las dos categoras: EXTENSIVAS o INTENSIVAS.

Comparacin de Propiedades Extensivas e Intensivas

Extensivas Intensivas

Dependen de la cantidad de materia. Sus valores medibles pueden ser sumados directamente.

Longitud

Masa

Energa interna

Capacidad calorfica

rea

Volumen

Entropa Inercia

No dependen de la cantidad de materia.

Sus valores medibles no pueden ser sumados directa-mente, deben ser calculados.

Temperatura

Presin

Densidad

Viscosidad

Punto de fusin

Punto de ebullicin

Tensin superficial

Calor especfico

Ejemplo: Cuando se mezclan dos cantidades de agua cuyas

propiedades son las siguientes, los resultados finales sern:

Propiedad Extensivas Intensivas

Volumen Masa Temperatura

Cantidades

de agua

1 litro

2 litros

1 Kg.

2 Kg.

70 C

10 C

Totales 3 litros 3 Kg. 30 C

2.3 POR LAS CARACTERSTICAS DE LA SUSTANCIA

Las propiedades que pueden emplearse para identificar o

caracterizar una sustancia Se subdividen en dos categoras:

Propiedades Fsicas Propiedades Qumicas

Son aquellas propiedades que impresionan nuestros sentidos sin alterar su estructura o composicin interna o molecular Longitud

Densidad

Dureza

Suavidad

Solubilidad

Brillo

Viscosidad

Punto de fusin

Punto de ebullicin

tomo gramo

Estado fsico (slido, lquido, gaseoso)

Propiedades organolpticas (color, sabor y olor)

Conductividad elctrica , etc.

Son aquellas propiedades que se manifiestan al alterar su estructura interna o molecular

Combustibilidad

Acidez

inflamabilidad

Explota

Reactividad

Basicidad

Reacciona con el agua

Reacciona con cidos especficos

Reacciona con metales especficos

Se descompone cuando se calienta

Alotropa

Es la propiedad de ciertos elementos de presentarse en la naturaleza en ms de dos formas fsicas. Ejemplo:

Carbn (grafito), Carbn (Diamante)

Fsforo (rojo), Fsforo (blanco) 2.4 DENSIDAD Y PESO ESPECFICO 2.4.1 Densidad Absoluta Es una propiedad fsica de todo cuerpo material, representa la cantidad de materia o masa (m) por unidad de volumen (V).

mD

V

Unidades: g/mL para lquidos y slidos y g/L para gases. 2.4.2 Densidad de una Mezcla (DM) Si dos o ms sustancias son miscibles (se mezclan), entonces su densidad se calcula considerando que las masas y los volmenes son aditivos (se suman).

1 2 3

1 2 3

......

......

nT

M

T n

m m m mmD

V V V V V

Si se mezclan volmenes iguales de n componentes:

1 2 3 ...... nM

D D D DD

n

Se cumple: Dmenor< DM

Es la comparacin (cociente) entre dos densidades absolutas; es una cantidad adimensional (no tiene unidades).

A

B

A

R

B

DD

D

2.4.6 Peso Especfico () Es una unidad fsica de concentracin que resulta de la comparacin entre el peso (w) de la sustancia por cada unidad de volumen (V).

w

V

D y son numricamente iguales. 2.5 TEMPERATURA Mide el grado del movimiento o agitacin molecular. La temperatura se puede medir en funcin del efecto que su cambio produce en alguna otra propiedad, como por ejemplo la dilatacin de los cuerpos. 2.5.1 Escalas Termomtricas a) Escalas Relativas Son aquellas que, por lo general, toman como puntos de referencia propiedades fsicas de alguna sustancia como sus puntos de congelacin y ebullicin. Se utiliza dos escalas bsicas: Celsius (C) y Fahrenheit (F). b) Escalas Absolutas

Son aquellas que toman como origen el punto correspondiente al cero absoluto. El cero absoluto es la temperatura terica a la cual cesa todo movimiento molecular en cualquier escala absoluta; le corresponde el valor cero (0). Se utiliza dos escalas bsicas: Kelvin (K) y Ranking (R).Relacin entre las cuatro escalas

32 273 492

5 9 5 9

C F K R

2.6 PRESIN Es una magnitud fsica tensorial que considera la distribucin de una fuerza normal aplicada sobre una superficie.

NFPrea

Unidad en el S.I.: 1 Pascal = 1 N/m2 2.6.1 Presin Atmosfrica (Patm) Es la presin ejercida por la atmsfera sobre los cuerpos. Esta presin vara con la altitud, disminuyendo a mayor altura y aumentando cuando descendemos. 2.6.2 Presin Manomtrica (Pman) Es una medida relativa de la presin de un gas. Su valor se mide con un instrumento llamado manmetro. 2.6.3 Presin Absoluta (Pabs)

Es la presin real o total que ejerce un fluido (gas o lquido), considera a la presin manomtrica y a la presin atmosfrica.

abs man atmP P P

2.7 CLASIFICACIN DE LA MATERIA

CAMBIOS DE ESTADO La materia cambia de un estado a otro por efecto de la temperatura y presin, ya sea aumentando o disminuyendo la energa calorfica, se tiene el siguiente esquema:

3. ENERGIA

3.1 ENERGA.- Actualmente se considera como el principio de actividad interna de la masa. Los procesos qumicos estn acompaados de transferencia de energa, estos se denominan: Exotrmicos: Si durante el proceso el sistema produce calor.

Endotrmico: Si durante el proceso el sistema consume calor.

Equivalencias

1 J (joule) = ergios 1 cal (caloras) = 4.18 J 1 eV (electrn voltio) = 1.6 x 10 -12 ergios

MATERIA

SUSTANCIA

ELEMENTO COMPUESTO

Es una sustancia conformada por tomos o por molculas de tomos iguales. Se representa por smbolos. METALES Fe, Cu, Ag, Sn NO METALES S, I2, C, O2,H 2, F2 GASES Xn, Ra, Ne, Kr

MEZCLA

Los componentes

permanecen

separados y se

pueden ver como

tales. Tienen

propiedades

diferentes en toda su

extensin.

Ejemplos: Las

dispersiones: Agua

turbia, las mixturas.

.Los coloides como la

mayonesa, etc.

HOMOGENEA HETEROGENEA

Es una

sustancia

conformada por

molculas de

tomos

diferentes. Se

representa por

frmulas.

Los componentes

estn unidos

ntimamente y no se

pueden distinguir a

simple vista. Tienen

propiedades idnticas

en toda su extensin.

Ejemplos: Aire,

bronce, acero, agua

azucarada, formol,

etc.

COMPUESTOS

INORGNICOS

cido ntrico cido sulfrico

COMPUESTOS

ORGNICOS

Alcohol Acetona cido actico Metanol

Etanol

Con aumento de temperatura

Con disminucin de temperatura

Slido Lquido Gaseoso

Fusin

Solidificacin

Gasificacin

Licuacin

Sublimacin

Disminucin o sublimacin regresiva

22.

s

cmgerg

Ecuacin de Albert Einstein.

2E mC

Esta ecuacin l vamos a utilizar cuando tengamos problemas de bombas atmicas, desintegracin nuclear,

Dnde:

E = Energa almacenada en un cuerpo.

mNs

mKgJoule .

.2

2

C = Velocidad de la luz. (3x108m/s, 3x1010cm/s) m = Masa del cuerpo material.( Kg, g)

PROBLEMAS RESUELTOS

EINSTEIN

Materia

Energa

Es la energa

sumamente

condensada.

Es la materia

sumamente

diluida.