Pontificia Universidad Católica de ValparaísoInstituto de Química

FUNDAMENTOS DE QUÍMICA QUI-123 1° SEM. 2012

(2 CLASES)

INTRODUCCIÓN

¿Qué es la Química?

Ciencia, que estudia la materia.

a) Su composición.

b) Las propiedades de la sustancias.

c) Los cambios o transformaciones de la materia.

Etapas

• Comprensión Del Problema.

• Recopilación De Información.• Formulación De Hipótesis• Evaluación De Hipótesis• Experimentación

• Conclusiones.

Ciencia v/s Tecnología Ciencia v/s Tecnología

MÉTODO CIENTÍFICOMÉTODO CIENTÍFICO

Propiedades de la materia

Propiedades físicas: Son aquellas que se pueden medir y observar sin modificar la composición de la sustancia.

-Color-Olor-Punto de fusión-Punto de ebullición-Densidad-Volumen-Masa

Propiedades Físicas

Tº de congelación 0º CTº de ebullición 100ºCCalor especifico 1 cal/gDensidad a 4ºC = 1g/cm3

Propiedades de la materia

Propiedades Químicas

Se descompone en H2 y O2 a 1200º CReacciona con C produciendo CO e H2

Reacciona con óxidos metálicos produciendo bases

Propiedades químicas: Describen la forma en que una sustancia puede cambiar o reaccionar para formar otras sustancias.

Ej.

Agua- líquido(H2O)

CAMBIOS DE LA MATERIA

• FISICOS

• QUIMICOS

Aspirina:Sólido blanco a 25ºCPunto de fusión = 135ºC

Naftaleno:Sólido blanco a 25ºCPunto de fusión = 80.2ºC

CAMBIOS EN LOS ESTADOS DE LA MATERIA

ESTADOS DE LA MATERIA

GaseosoLíquidoSólido

Bromo sólido y líquido Bromo líquido y vapor ¿Gas?

Solidificación

Evaporación

Condensación

Fusión Deposición

Sublimación

Aumenta libertad de movimiento de las moléculas

Ej. Cambio Físico

Vapor de yodo

Deposición del Yodo

PROPIEDADES DE LA MATERIA

PROPIEDADES QUÍMICAS

Propiedad observada cuando se efectúa un

cambio químico

Cambios físicos y químicos.

Cambio físico: Una sustancia varía en su apariencia física pero NO en su composición.

Ejemplo: Cambios de estado.

Cambio químico: Una sustancia se transforma en una sustancia químicamente distinta.

Ejemplo: Se quema hidrógeno en presencia de aire.

Ej. Cambios físicos y químicos

Piedra caliza,CaCO3

Triturar

CAMBIOFÍSICO

Piedra caliza Triturada,CaCO3

calentamiento

CAMBIOQUÍMICO

PyrexPyrex

CO2

CaO

Cal ydióxido de carbono,

CaO + CO2

PyrexPyrex

O2

H2O

PyrexPyrex

H2O2

La luz acelera la descomposición del peróxido de hidrógeno, H2O2. La botella oscura en la cual el peróxido de hidrógeno se almacena generalmenteguarda hacia fuera la luz, así protegiendo el H2O2 de la descomposición.

Luz del sol energía

H H

O O

¿CAMBIO FÍSICO O CAMBIO QUÍMICO?

2 2( ) ( )liquida gasH O H O→

Cambio Físico

2 2 2 2( ) ( ) ( ) ( )solido gas gas gasCH O O CO H O∆+ → +

Cambio Químico

¿Qué Cambio , ocurre aquí ?

Gas ≠ Vapor

Determine si los siguientes procesos corresponden a cambios físicos o químicos

a) Corrosión de aluminio metálico

b) Fundir hielo

c) Pulverizar un aspirina

d) Digerir una golosina

e) Explosión de nitroglicerina

f) Un fósforo arde

g) La leche se pone agria

h) El ácido carbónico se descompone en dióxido de carbono y agua.

Clasificación de la materia

Materia

HeterogéneasHomogéneas Compuesto

Sustancias purasMezclas

Elemento

Métodos físicos

Métodos químicos

Materia: Cualquier cosa que ocupa espacio y tiene masa; es todo lo que nos rodea, ya sea que se le pueda ver, tocar o no.

Combinación de 2 o más sustancias

Composición definida Prop. características.

Comp. uniforme Comp. no uniforme

CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA, Ej.

Mercurio

Es una combinación de dos o más sustancias en la cual, las sustancias retienen sus identidades.

1. Mezcla homogénea – Igual composición en todas partes. No es posible distinguir los componentes a simple vista

Ej. Café, Salmuera, aleaciones

Mezcla

2. Mezcla heterogénea – La composición no es uniforme en todas partes en la mezcla. Los componentes se diferencian a simple vista.

Mezcla

Separar mezcla se pueden usar métodos físicos.

MagnetismoDestilación

Sustancia pura.

Forma de materia que tiene una composición definida (constante) y propiedades características.Ej: Agua, azúcar, oxígeno, etc.

Sustancia Pura

Elemento Compuesto

NO SÍ

¿Se puede descomponer en otras sustancias

usando procesos químicos?

COMPUESTOS

Agua- líquido(H2O)

Sal común- Sólido(NaCl)

Sustancia formada de átomos de dos o más clases diferentes, unidos químicamente en proporciones definidas.

Sólo pueden separarse en sus componentes por medios químicosSólo pueden separarse en sus componentes por medios químicos.

ELEMENTOS

Mercurio- líquido(Hg)

Azufre- sólido(S)

Cobre- sólido(Cu)

Hierro- sólido(Fe)

Aluminio- sólido(Al)

a) Acerob) Sodac) Agua potabled) Perfumee) Aspirinaf) Arenag) Acetona

Clasificar las siguientes especies en elementos, compuestos o mezclas

h) Magnesioi) Cazuelaj) Agua de Hierbask) acerol) Neónm) Caramelon) lodo

• 118 elementos han sido identificados

• 83 elementos se encuentran en forma natural como oro, aluminio, plata, oxígeno, carbono, etc.

• 35 elementos han sido sintetizados.

Tecnecio, americio…

Elemento

Es una sustancia que no puede ser separada

en sustancias más simples por métodos químicos

• Los símbolos deriban de los nombres en latín o del inglés. Au (aurum); Fe (ferrum), Na (natrium).

http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~04700569/spip.php?article6

Átomos, Moléculas e Iones

Estructura Atómica

Moléculas e Iones

• La mayor parte de la materia está compuesta por moléculas o iones formados por los átomos.

Ej: Cuerpo Humano, Corteza terrestre

Moléculas

Agregado de, por los menos, 2 átomos en una colocación

definitiva que se mantienen unidos a través de fuerzas

químicas (enlaces químicos)

H2 H2O NH3 CH4

Moléculas Diatómicas: Br2, O2, N2, CO, HClMoléculas Poliatómicas O3, H2O, NH3, CH4

Iones

Es un átomo o un grupo de átomos que tiene una carga neta positiva o negativa.

Se forman debido a la ganancia o pérdida de electrones durante los cambios químicos (reacciones químicas).

La pérdida de uno o más electrones a partir de un átomo neutro forma un ión con carga neta positiva o Catión Ej: ión sodio

Na 11 protones11 electrones Na+ 11 protones

10 electrones

Iones

La ganancia de uno o más electrones a partir

de un átomo neutro forma un ión con carga neta

negativa o Anión

Ej: ión cloruro

Cl 17 protones17 electrones Cl-

17 protones18 electrones

Iones Monoatómicos

Metales, tienden a formar Cationes

No Metales, tienden a formar Aniones

Combinación de cationes y aniones, unidos por fuerzas electrostáticas.

Fórmula molecular = Fórmula empírica.

Eléctricamente neutros.

Compuestos iónicos

Bromuro de potasio K+ y Br- KBr

Yoduro de magnesio Mg2+ y I- MgI2

Oxido de aluminio Al3+ y O2- Al2O3

Fórmulas moleculares y empíricas.

Fórmula Molecular: Indica tipos de átomos y el número real de cada uno en una molécula.

Fórmula Empírica: Indica el número relativo de átomos en una molécula.

H2OH2O

molecular empírica

C6H12O6 CH2O

O3 O

N2H4 NH2

Representación de moléculas.

Cloruro de sodio: NaCl

Compuestos iónicos

Estructura Rayos-X2-ferrocenil-1,8-naftiridina

Resumen