Química Mixto 1511_s1

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QUÍMICA I NG . I NDUSTRIAL 2015

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QUÍMICA ING. INDUSTRIAL 2015

1. INTRODUCCIÓN: MATERIA

Y MEDICIÓN

Al definir a la química, todos los conceptos llegan a que el objeto de

estudio es la materia y TODO EL UNIVERSO es materia, por lo tanto, el

universo es el objeto de estudio de la Química. Al ser el campo de estudio

tan amplio, fue necesario que la química se dividiera en ramas, por

ejemplo:

Petroquímica,

Bioquímica

Fisicoquímica

Química orgánica

Química inorgánica

Geoquímica, etc

1.1 EL ESTUDIO DE LA QUÍMICA

PERO,

¿QUÉ ES LA QUÍMICA?

Es la ciencia que se ocupa de la caracterización, composición y transformación de la materia.

Es el estudio de la naturaleza, propiedades y composición de la materia, y de cómo se producen sus cambios.

Estudia las propiedades y el comportamiento de la materia.

Materia: Es el material físico del universo, es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio, tiene masa y energía

Materia es cualquier cosa que ocupa un espacio, posee masa y energía.

1.2.CLASIFICACIÓN DE

LA MATERIA

La materia se puede clasificar según su composición

M. Homogénea

Compuesto Elemento

Sustancia Mezcla

MATERIA

M. Heterogénea

separados por

métodos físicos

Separados

por

métodos químicos

NaCl Na + Cl aire Agua y aceite

ELEMENTO:

• Son las sustancias más simples, no pueden descomponerse en sustancias más sencillas ni

por procedimientos físicos y/o químicos.

• Son sustancias cuyas moléculas están formadas a partir de átomos de una misma especie.

• Tienen símbolo químico: una letra (mayúscula) ó dos letras (una mayúscula

y una minúscula)

* El número de elementos conocidos es pequeño (104 en la Tabla periódica)

elementos

Sustancias puras

compuestos

COMPUESTO: • Son sustancias que están formadas por la unión química de 2 o más elementos en

proporciones fijas, puede descomponerse en sus elementos por medio de procedimientos químicos.

• Son sustancias cuyas moléculas se componen por átomos de diferentes especies. Los átomos

de diferentes elementos al enlazarse entre si pierden sus propiedades. • Tienen fórmula química, constituida por símbolos diferentes (2 o mas letras mayúsculas) * Se conocen millones de compuestos.

elementos

Sustancias puras

compuestos

MEZCLAS

MEZCLA

* Es una combinación física de 2 o mas sustancias en proporción variable, se

pueden separar en sus componentes por medio de procedimientos físicos.

* Están formadas por diferentes sustancias, cada una de las cuales conserva

sus propiedades.

* Se puede formar un número ilimitado de mezclas.

TIPOS DE MEZCLAS

MEZCLA HOMOGÉNEA: Es aquella que tiene una fase

MEZCLA HETEROGÉNEA: Tiene 2 o mas fases.

FASE: Región en la que todas las propiedades físicas y químicas son

uniformemente las mismas. Una fase puede ser sólida, líquida o gaseosa.

D IFERENCIAS ENTRE MEZCLA Y SUSTANCIAS

SUSTANCIAS MEZCLA

1. Las sustancias iniciales al combinarse

pierden sus propiedades.

1. Las sustancias mezcladas conservan

sus propiedades.

2. Para que 2 o más sustancias se combinen

totalmente es necesario emplear masas de

las mismas que guarden una relación fija.

2. Las sustancias se pueden mezclar en

proporciones variables.

3. Para recuperar las sustancias combinadas

(y esto no es posible siempre) hay que

emplear métodos físico-químicos.

3. Las sustancias mezcladas se pueden

separar por medios físicos.

4. Hay manifestación energética. 4. No hay variación de energía.

5. Aparece una o varias sustancias nuevas. 5. No aparece ninguna sustancia nueva.

1.3 PROPIEDADES DE LA

MATERIA

PROPIEDAD: Son las cualidades y atributos que se pueden utilizar para distinguir una muestra de materia de otra.

Es el conjunto de características que las identifican y les proporcionan una identidad inconfundible.

se clasifican como

Propiedades

son aquellas que sirven para

Generales

Longitud

Ejemplos

Describir cualquier tipo de materia

Volumen

Superficie Masa

son aquellas que sirven para

Densidad Solubilidad

Ejemplos

Diferenciar un tipo de materia de otro

Temperaturas de fusión y

de ebullición

Específicas

I. PROPIEDADES GENERALES:

* Son aquellas características que posee la materia en general sin importar su estado

de agregación molecular.

Ejemplos

- Extensión: la materia ocupa un lugar en el espacio

- Impenetrabilidad: Dos cuerpos no pueden ocupar al mismo tiempo el mismo lugar.

- Porosidad: Entre las partículas que forman la materia existen espacios huecos.

- Divisibilidad: La materia puede fragmentarse.

II. PROPIEDADES ESPECÍFICAS:

* Son las características particulares de la materia y se clasifican en físicas y químicas.

II. PROPIEDADES ESPECÍFICAS:

A) PROPIEDADES FISICAS: Aquellas características que se pueden medir u observar sin

que cambie la composición o identidad de la sustancia, es decir sin transformarse en

otras sustancias distintas.

Ejemplos Cambios de estado de agregación: Propiedades organolépticas: Punto de fusión: Punto de ebullición: Densidad (m/V): Maleabilidad: Ductilidad: Solubilidad: Elasticidad:

II. PROPIEDADES ESPECÍFICAS:

B) PROPIEDADES QUÍMICAS: Aquellas características que para medirse u observarse

debe ocurrir un cambio químico, es decir la materia se transforma de una sustancia a

otra (s) diferentes, cambia su estructura.

Ocurren reacciones químicas

Ejemplos: combustibilidad, reactividad, oxidación, reducción.

C(s) + O2(g) → CO2 (g) + H2O(l)

Carbono + Oxígeno → Bióxido de carbono + Agua

¿CÓMO IDENTIFICAR QUE HA OCURRIDO UN

CAMBIO QUÍMICO/ REACCIÓN QUÍMICA?

Indicaciones de una reacción química

Liberación de energía en forma de luz o calor

Producción de un gas

Formación de un precipitado

Cambio del color

1.4 UNIDADES DE MEDICIÓN

Muchas propiedades de la materia son cuantitativas, es decir están asociadas a números, los cuales indicarán una cantidad de medida.

Las unidades utilizadas son:

1.4 UNIDADES DE MEDICIÓN

Las mediciones que se utilizan con frecuencia en el campo de la química son: tiempo, masa, volumen y temperatura.

Masa: se emplea el gramo 1 kg= 1000 g

Volumen: 1 L= 1000 mL= 1000 cm3 1 mL= 1 cm3

1.4 UNIDADES DE MEDICIÓN

Las mediciones que se utilizan con frecuencia en el campo de la química son: tiempo, masa, volumen, densidad y temperatura.

Masa: se emplea el gramo 1 kg= 1000 g

Volumen: 1 L= 1000 mL= 1000 cm3 1 mL= 1 cm3

Densidad: es la cantidad de masa en una unidad de volumen de la sustancia

d= m / v v= m / d m= v * d

1.4 UNIDADES DE MEDICIÓN

Las mediciones que se utilizan con frecuencia en el campo de la química son: tiempo, masa, volumen, densidad y temperatura.

Masa: se emplea el gramo 1 kg= 1000 g

Volumen: 1 L= 1000 mL= 1000 cm3 1 mL= 1 cm3

Densidad: relación entre m y v

Temperatura:

1.5 INCERTIDUMBRE EN LAS

MEDICIONES Las mediciones siempre son inexactas, siempre hay incertidumbres en las cantidades

medidas.

Al medir se pueden emplear los términos de.

a) Precisión: es una medida de la concordancia de mediciones individuales

b) Exactitud: se refiere al margen de error que hay en las mediciones individuales respecto al valor verdadero

1. En los siguientes enunciados identifique si se trata de sustancias (elemento o compuesto) o mezclas (m. homogénea o m. heterogénea)

a) Gasolina b) Pared en una construcción c) Acido clorhídrico (HCl) d) Nitrógeno (N) e) Cobre (Cu) f) Bronce g) Plástico h) Escritorio

EJERCICIOS 1

2. Indique a que tipo de propiedad se refiere cada enunciado: General, Específica (física o química) a) La pared es blanca b) El aceite es mas denso que el agua c) El agua hierve a 100 °C d) El hierro es dúctil y maleable e) El oxígeno reacciona con el calcio para formar oxido de calcio f) El carbón es opaco y quebradizo g) Se tiene una tonelada de cemento h) El terreno mide 3 km2

EJERCICIOS 2

1. Calcule la densidad del alcohol etílico si 80.0 cm3 pesan 63.3 g

2. Calcule el volumen, en litros, de 40 kg de tetracloruro de carbono, CCl4.

(densidad = 1.60 g/cm3)

3. La temperatura del hielo seco (temperatura de sublimación a la presión normal)

es igual a 109 °F. ¿es mayor o menor que la temperatura de ebullición del etano que

es -88 °C?