1 quimica materia

7/17/2019 1 Quimica Materia

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QUIMICA

La química es una ciencia activa y en evolución que tiene importancia vital en

nuestro planeta,tanto en la naturaleza como en la sociedad. Aunque sus raíces son antiguas, la

química es entodos sentidos una ciencia moderna.

La química es el estudio de la materia y los cambios que ocurren en ella.

Es frecuente que se le considere como la ciencia central, ya que losconocimientos básicos de química son indispensables para los estudiantes debiología, física, geología, ecología y muchas otras disciplinas. e hecho, laquímica es parte central de nuestro estilo de vida! a falta de ella, nuestra vidasería más breve en lo que llamaremos condiciones primitivas" sin automóviles,sin electricidad, sin computadoras, ni discos compactos y muchas otrascomodidades.

#as sustancias químicas están presentes en los alimentos, medicinas, vitaminas,pinturas, pegamentos, productos de limpieza, materiales de construcción,automóviles, equipo electrónico y deportivo, y cualquier otra cosa que puedescomprar #os alimentos con tienen muchos tipos de sustancias químicas. Algunasde ellas suministran energía! otras pueden ser tó$icas o provocar reaccionesal%rgicas en ciertas personas. &odas las medicinas contienen sustancias quesufren reacciones químicas en el interior del cuerpo.Aunque la química es una ciencia antigua, sus fundamentos modernos seremontan al siglo $i$, cuando los adelantos intelectuales y tecnológicospermitieron que los cientí'cos separaran sustancias en sus componentes y por lotanto, e$plicaran muchas de sus características físicas y químicas. El desarrollo

acelerado de tecnología cada vez más re'nada durante el siglo $$ nos habrindado medios cada vez mayores para estudiar lo que es inapreciable a simplevista. El uso de computadoras y microscopios especiales, por citar un e(emplo,permite que los químicos analicen la estructura de los átomos y las mol%culas)unidades fundamentales en las que se basa el estudio de la química*, y dise+ennuevas sustancias con propiedades especí'cas, como fármacos y productos deconsumo no contaminantes.

Materia

odemos describir la materia simplemente como la -sustancia de la que estánhechas todas las cosas materiales del universo. El agua, la sal, la arena, elaz/car, el acero, las estrellas, e incluso los gases presentes en el aire, secomponen de materia.

#a materia es"

Todo lo que ocupa espacio y tiene masa.

Química General - I.S.F.D. Famatina



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#a materia incluye lo que podemos ver y tocar )como el agua, la tierra y losárboles* y lo que no podemos ver ni tocar )como el aire*. Así pues, todo en eluniverso tiene una cone$ión -química.e hecho, la química es la ciencia que estudia la materia y los cambios que %stae$perimenta.#a masa es una medida de la cantidad de materia. ncluso el aire tiene masa,

pero quizá sólo te das cuenta de ello cuando caminas contra un viento fuerte.

Clasifcación de la materia

#os químicos distinguen varios subtipos de materia con base en su composición ypropiedades. #a clasi'cación de la materia incluye sustancias, mezclas,elementos y compuestos.

Una sustancia es una orma de materia que tiene composición defnida(constante) y propiedades distintias.

2na sustancia está compuesta de la misma clase de materia, con partículas delmismo tipo en toda su e$tensión, y puede ser un elemento o un compuesto.3on e(emplos de ello el agua, el amoniaco, el az/car de mesa )sacarosa*, el oro yel o$ígeno. #as sustancias di'eren entre ellas por su composición y se puedenidenti'car seg/n su aspecto, color, sabor y otras propiedades.

!ustancias y me"clas

2na mezcla es una combinación de dos o más sustancias en la que estasconservan sus propiedades distintivas. Algunos e(emplos familiares son el aire,las bebidas gaseosas, la leche y el cemento. #as mezclas no poseen composiciónconstante. Así, las muestras de aire obtenidas en distintas ciudadesprobablemente diferirán en su composición a causa de diferencias de altitud,contaminación atmosf%rica, etc%tera.

#as mezclas pueden ser homog%neas o heterog%neas. 4uando se disuelve unacucharada de az/car en agua, se obtiene una mezcla homog%nea, en la que lacomposición de la mezcla es uniforme. 3in embargo, al mezclar arena con virutasde hierro, tanto una como las otras se mantienen separadas. En tal caso se hablade una mezcla heterog%nea porque su composición no es uniforme.

4ualquier mezcla, sea homog%nea o heterog%nea, se puede formar y luegoseparar por medios físicos en sus componentes puros sin cambiar la identidad de

tales componentes.Así pues, el az/car se puede recuperar de una disolución acuosa al calentar esta/ltima y evaporarla por completo. #a condensación del vapor permite recuperarel agua. En cuanto a la separación de lamezcla hierro5arena, es posible usar un imán para separar las virutas de hierro,ya que el imán no atrae a la arena misma. espu%s de la separación, loscomponentes de la mezcla tendrán la misma composición y propiedades que alprincipio.




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#a mezcla contienevirutas de hierro y arena.b* 2n imán permiteseparar lasvirutas de hierro de la

mezcla. Esta mismat%cnica se usa en mayorescala para separar hierroy acero de ob(etos nomagn%ticos, comoaluminio, vidrio yplásticos.

#lementos y compuestos

#as sustancias pueden ser elemento s o compuestos. 2n elemento es una

sustancia que no se puede separar en otras más sencillas por medios químicos.7asta la fecha se han identi'cado 118 elementos. #a mayoría de %stos seencuentran de manera natural en la &ierra. #os otros se han obtenido por medioscientí'cos mediante procesos nucleares.

4lasi'cación de la materia

Los tres estados de la materia




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or lo menos al principio, todas las sustancias pueden e$istir en tres estados"sólido, líquido y gas, los gases di'eren de los líquidos y sólidos en la distanciaque media entre las mol%culas.En un sólido, las mol%culas se mantienen (untas de manera ordenada, con escasalibertad de movimiento. #as mol%culas de un líquido están cerca unas de otras,sin que se mantengan en una posición rígida, por lo que pueden moverse. En un

gas, las mol%culas están separadas entre sí por distancias grandes encomparación con el tama+o de las mol%culas mismas.

3on posibles las conversiones entre los tres estados de la materia sin que cambiela composición de la sustancia. Al calentar un sólido )por e(emplo, el hielo* sefunde y se transforma en líquido )agua*. )#a temperatura en la que ocurre esatransición se denomina punto de fusión.* 3u calentamiento adicional convierte ellíquido en gas. )Esta conversión sobreviene en el punto de ebullición del líquido.*or otra parte, el enfriamiento de un gas hace que se condense en la forma delíquido. Al enfriar adicionalmente %ste, se congela, es decir, toma una formasólida. #os tres estados de la materia se muestran en la siguiente 'gura.

Estados de la materia.

$ropiedades %sicas y qu%micas de la materia

3e identi'ca a las sustancias por sus propiedades y su composición. El color,punto de fusión y punto de ebullición son propiedades físicas. 2na propiedadfísica se puede medir y observar sin que se modi'que la composición o identidadde la sustancia. or e(emplo, es posible medir el punto de fusión del hielo alcalentar un bloque de hielo y registrar la temperatura en la que se convierte enagua. El agua di'ere del hielo sólo en su aspecto, no en su composición, de modoque se trata de un cambio físico! es posible congelar el agua para obtener denuevo hielo. e esta manera, el punto de fusión de una sustancia es unapropiedad física.




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e modo similar, cuando se a'rma que el helio gaseoso es más ligero que el airese hace referencia a una propiedad física.or otra parte, la aseveración" -el hidrógeno se quema en presencia de o$ígenopara formar agua describe una propiedad química del hidrógeno, ya que a 'n deobservar esta propiedad se debe ocurrir un cambio químico, en este caso, lacombustión. espu%s del cambio desaparece la sustancia química original, el

hidrógeno, y sólo queda otra sustancia química distinta, el agua. Es imposiblerecuperar el hidrógeno a partir del agua mediante un cambio físico, como laebullición o congelación.4ada vez que se cuece un huevo ocurre un cambio químico. 4uando la yema y laclara se someten a temperaturas cercanas a 1;;<4, e$perimentan cambios queno sólo modi'can su aspecto físico, sino tambi%n su composición química.espu%s al comerse el huevo se modi'ca de nuevo, por efecto de sustancias delcuerpo humano llamadas enzimas.Esta acción digestiva es otro e(emplo de un cambio químico. #o que ocurredurante la digestión depende de las propiedades químicas de las enzimas y losalimentos.

&odas las propiedades mensurables de la materia corresponden a una de doscategorías adicionales" propiedades e&tensias y propiedades intensias. El valor medido de una propiedad e$tensiva depende de la cantidad de materiaque se considere. #a masa, que es la cantidad de materia en una muestra dadade una sustancia, es una propiedad e$tensiva.=ás materia signi'ca más masa. #os valores de una misma propiedad e$tensivapueden sumarse. or e(emplo, dos monedas de cobre tienen la misma masacombinada que la suma de las masas de cada moneda, en tanto que la longitudde dos canchas de tenis es la suma de las longitudes de ambas canchas. Elvolumen, que se de'ne como la longitud elevada al cubo, es otra propiedade$tensiva. El valor de una cantidad e$tensiva depende de la cantidad de materia.El valor medido de una propiedad intensiva no depende de cuanta materia se

considere.#a densidad, que se de'ne como la masa de un ob(eto dividida entre su volumen,es una propiedad intensiva. &ambi%n lo es la temperatura. 3uponga que se tienendos matraces llenos de agua que están a la misma temperatura. 3i se combinanpara tener un solo volumen de agua en un matraz más grande, la temperatura deeste mayor volumen de agua será la misma que en los dos matraces separados.A diferencia de la masa, longitud y volumen, la temperatura y otras propiedadesintensivas no son aditivas.




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$eso y masa

#a masa es una medida de la cantidad de materia. ncluso el aire tiene masa,solemos a menudo confundir la masa con el peso, el peso es la acción de lafuerza de la gravedad sobre la masa de un ob(eto en particular.

#a intensidad de la gravedad de un planeta depende de su masa y de su tama+o.urante la mayor parte de su historia, la especie humana estuvo restringida a lasuper'cie del planeta &ierra, que e(erce una fuerza gravitatoria relativamenteconstante sobre un ob(eto dado, por esta razón, los t%rminos masa y peso seutilizaban en general de manera indistinta. 4uando se inició la e$ploración delespacio, no obstante, las claras diferencias entre la masa y el peso se hicieron

más evidentes y fáciles de describir. #a masa de un astronauta en la luna es lamisma que su masa en la tierra, #a cantidad de materia que lo constituye nocambia. El peso del astronauta en la luna, sin embargo, es sólo una se$ta partede su peso en la tierra, porque la atracción que la luna e(erce es seis vecesmenor que la atracción de la tierra, el peso cambia con la gravedad, pero la masano.


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