concepto de química

Cindy Adriana Bohórquez Santana.

Concepto de Química:

La química es la rama de la ciencia que estudia las características y la composición de todos los materiales, así como los cambios que estos sufren. Cada sustancia química tiene características específicas .Cuando ocurre un cambio químico las sustancias que se producen son muy diferentes de los materiales iniciales.

Riesgos y Beneficios de la Química:

Cuando se quema un combustible fósil, ocurren reacciones químicas que liberan energía capas de suministrar potencia para el transporte y la electricidad o calor para hogares y negocios; Sin embargo dañan

nuestro ambiente.

Las sustancias químicas naturales de los alimentos proporcionan energía y ayudan a conservarnos sanos; sin embargo ciertas sustancias naturales pueden provocar cáncer.

En la agricultura los químicos han contribuido a reducir los problemas de insectos, malezas y enfermedades, aumentando la producción agrícola. Los químicos también resuelven problemas

en el campo de la medicina y la asistencia sanitaria. Han descubierto

Libro: Ralph. A. Burns; Consultas IAP (Instituto de Ayuda Politécnica)

Cindy Adriana Bohórquez Santana.sustancias químicas que facilitan el diagnostico y tratamiento de muchos problemas médicos así como el cáncer, la diabetes, y el sida.

La química hace posible la tecnología de hoy en día, desde los chips de computadoras hasta los cristales líquidos de calculadoras, monitores y fibras ópticas.

Relación con otras Ciencias:

Física: La relación de la materia y la energía en los fenómenos químicos es una explicación sencilla que vincula la física con la química.

Biología: Los seres vivos están compuestos por una diversidad de sustancias químicas con diferente estructura, cuyas reacciones químicas de características muy variadas, promueven la actividad, el desarrollo y la adaptación al entorno.

Matemáticas: Las transformaciones que sufre la materia requieren de cálculos matemáticos para el manejo cuantitativo de las ecuaciones químicas para interrelacionar las propiedades de la materia y las condiciones de trabajo en las que esta interactúa.

Medicina: Los productos naturales o los obtenidos por síntesis a partir de sustancias químicas son aprovechados en la práctica médica para suministrar al organismo sustancias específicas que ayudan a conseguir el alivio o curación de enfermedades.

Genética: La genética trata acerca de la herencia biológica, la cual está ligada a los procesos que ocurren en la célula promoviendo su desarrollo mediante reacciones químicas que suministran materia y energía.

Botánica: La botánica se encarga de estudiar la anatomía, morfología, fisiología y reproducción de las plantas, en este estudio están involucradas las sustancias químicas necesarias para construir órganos y la energía para su funcionamiento. Ejemplo de ellos la fotosíntesis que permite sintetizar su propia materia orgánica.

Fisiología: La fisiología se encarga de estudiar las funciones y los fenómenos vitales de los seres organizados, en ellos ocurren fenómenos en los que la química también participa.

Geología: La geología trata sobre la formación de rocas y los cambios que éstas han experimentado desde su origen hasta su estado actual. Aquí la química contribuye en el estudio de la composición de rocas.


Cindy Adriana Bohórquez Santana.Arqueología: La arqueología se encarga se reconstruir culturas antiguas mediante el estudio de los restos de materiales, cuya composición química son típicas de ese tiempo, de esta manera se establecen las características de una cultura en particular.

Ecología: En razón de que la ecología estudia la relación de las plantas y animales con su ambiente físico y biológico, esta se vincula con la química, puesto que los componentes del aire, suelo y agua son parte del entorno físico.

Método Científico:

El método científico es un conjunto de pasos ordenados que son utilizados por el investigador con el objetivo de ampliar un conocimiento científico de cierto fenómeno observado.

1° Observación: Por medio de nuestros sentidos podemos detallar los factores que influyen en el desarrollo del fenómeno.

2°Experimentación: Luego de las observaciones realizan estudios controlados o investigaciones del fenómeno.

3°Ley Natural: es un enunciado que resume hechos experimentales acerca de la naturaleza, cuyo comportamiento es congruente y no presenta excepciones conocidas; Es un resumen de los experimentos realizados mediante enunciados o fórmulas.

4°Hipótesis: Es una explicación razonable y tentativa de un conjunto de hechos o de una ley; Explicación de la ley, en la cual se proponen suposiciones, las cuales deben ser aprobadas nuevamente mediante experimentación, realizando mas investigación.

5°Teoría: Es una explicación bien establecida que ha resistido ser puesta a prueba extensamente.

No se ha definido con precisión el punto en que la hipótesis se convierte en teoría. No se requiere un número específico de investigadores o trabajos de investigación que apoyen la hipótesis para que alcance la condición de teoría. Una teoría científica no representa la verdad absoluta .No es necesariamente correcta o errónea; su valor depende de su utilidad para explicar los fenómenos y hacer predicciones exactas. Las teorías tienen limitaciones: pueden ser que ofrezcan explicaciones incompletas o excesivamente simplificadas. De hecho, las teorías deben ser modificadas para dar cuenta de los nuevos descubrimientos de los investigadores. Aunque los hechos han sido comprobados no cambian, pueden ser necesario revisar las teorías que han sido formuladas para explicarlos.

Si las hipótesis son demostradas correctamente y satisfacen a todos los posibles casos la ley se convierte en una teoría y debe de ser aceptada por todos.


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MATERIA Y ENERGÍA:

Materia: Es todo lo que tiene masa e inercia y ocupa un lugar en el espacio.

Masa: Es una medida de la cantidad de materia.

Peso: Es la acción de la fuerza de gravedad sobre la masa de un objeto en particular. Físicamente el peso es la fuerza de atracción gravitacional que hay entre dos masas. Además el peso es una cantidad variable ya que depende de la masa y la gravedad.

Peso= masa x gravedad.

La intensidad de la gravedad en un planeta depende de su masa y de su tamaño.

El peso cambia con la gravedad pero la masa no.

Inercia: Es la resistencia que posee todo cuerpo a perder su estado de equilibrio, sea este reposo o movimiento.


Cindy Adriana Bohórquez Santana.Estados de la materia:

Estado Sólido:

Poseen fuerzas intermoleculares de atracción (cohesión) principalmente.

Su forma y volumen es definido, en otras palabras es muy difícil poder variar la forma de un sólido sin aplicar fuerzas externas (martillos, taladros, etc ) y por otra parte los sólidos no se pueden comprimir (aplastar, alargar) de tal manera que su volumen permanece constante.

Adicionalmente, la estructura interna de muchos sólidos es cristalina a manera de cubos, prismas u otra forma espacial (por ejemplo: la sal y el azúcar), pero existen otros sólidos cuya estructura no es ordenada, de tal manera que se denominan amorfos, como por ejemplo el grafito.

Las partículas tienen poco movimiento: sólo una ligera vibración dentro de la red cristalina.

Estado Líquido:

Poseen fuerzas de atracción y repulsión similares(no exactamente iguales)

La forma de los líquidos puede varar, siempre y cuando se deposite en algún recipiente, de tal manera que los líquidos adoptan la forma del recipiente que lo contiene, a excepción de la superficie superior que, en general, es plana.

El volumen no varía debido a que los líquidos NO se pueden comprimir.

Adicionalmente, los líquidos poseen: Difusión, Miscibilidad, Tensión superficial y viscosidad.

A diferencia de los sólidos los líquidos fluyen, pero unos lo hacen con más facilidad que otros. La VISCOSIDAD de un liquido es una medida de su resistencia al flujo, y es una de las propiedades especiales de cada líquido. Los líquidos menos viscosos como el alcohol fluyen mas a prisa, que los mas viscosos como la miel.

Estado Gaseoso:

Las fuerzas intermoleculares de repulsión son mayores en los gases.

La forma de un gas no es definida, ocupan todo el espacio que los rodea. (Se expanden fácilmente), o la forma del recipiente que los contiene


Cindy Adriana Bohórquez Santana. El volumen es variable en los gases, debido a que podemos

variar la presión de un gas dentro de un recipiente. (ejemplo: cilindros de gas, neumáticos).

Adicionalmente, los gases poseen difusión, es decir se mezclan con otros gases al desplazarse para llenar el espacio disponible.

Clasificación de la materia:

Sustancia Pura: Es una sustancia química particular compuesta de la misma clase de materia, con partículas del mismo tipo en toda su extensión, y puede ser un elemento o un compuesto.

Los elementos: Son las sustancias más fundamentales con las cuales se construyen todas las cosas materiales. La partícula más pequeña que conserva las propiedades del elemento es un átomo. Los átomos de un elemento en particular no se pueden dividir en átomos más simples.


Cindy Adriana Bohórquez Santana. Los compuestos: Son sustancias puras constituidas por

elementos de dos o más tipos, combinados unos con otros en proporciones fijas. Cada compuesto tiene una formula química que indica las proporciones en que se combina cada elemento. Un compuesto en particular tiene una proporción atómica específica y un porcentaje de masa específico de cada elemento del compuesto. Esto constituye un enunciado de la Ley de la composición definida, también conocida como la Ley de proporciones definidas.

Sustancias Puras y Mezclas:Toda muestra de materia se clasifica como sustancia pura o como una mezcla. Una sustancia pura puede ser un elemento o un compuesto. La composición de una sustancia pura es definida y fija. El prefijo hetero significa diferente; Una Mezcla Heterogénea no tiene propiedades uniformes en toda su extensión; la composición de una zona o (fase) difiere de la composición de otra zona o (fase). Una mezcla de aceite y agua es otro ejemplo de mezcla heterogénea.Una Mezcla Homogénea es uniforme en toda su extensión. Una solución es una mezcla homogénea; su composición y su apariencia son uniformes. Los sólidos como el azúcar y la sal se disuelven en agua y forman soluciones. Las mezclas de líquidos miscibles, como el alcohol y el agua, son soluciones, son completamente uniformes. Las aleaciones también son homogéneas.Propiedades y Cambios Físicos:Las propiedades que nos permiten identificar o caracterizar una sustancia, y distinguir de otras sustancias, se llaman propiedades características. Éstas se dividen en propiedades físicas y químicas.Las propiedades físicas: Son aquellas que identifican la sustancia sin cambiar su composición.Las propiedades químicas: Son aquellas que identifican a la sustancia cuando esta cambia su composición.

En pocas palabras, se llaman propiedades físicas cuando se pueden revertir los cambios, y se llaman propiedades químicas cuando no se pueden revertir los cambios.

Las preguntas siguientes conciernen a las propiedades químicas de una sustancia.


Cindy Adriana Bohórquez Santana.1. ¿Arde en el aire?2. ¿Se descompone (se divide en sustancias más simples)

cuando se calienta?3. ¿Reacciona con otra sustancia, como oxígeno,

un ácido o un metal; por ejemplo?4. ¿De qué modo la modifican otras sustancias, y

que sustancias produce la reacción?

Las prpiedades extrínsecas o generales no ayudan a identificar la sustancia, a diferencia de las propiedades intensivas.Por ejemplo no es lo mismo decir que la sustancia es de gran tamaño( extensiva), que decir que la sustancia tiene un punto de fusión de 56°C (intensiva).

La Energía: Es la capacidad que tiene toda sustancia de realizar un proceso, ya sea físico o químico. La energía ganada se denomina endotérmico, y la liberada se le denomina exotérmico. La energía se clasifica, en cinética y potencialLA ENERGÍA CINÉTICA: Es la energía del movimiento.LA ENERGÍA POTENCIAL: Es energía almacenada, energía que un objeto posee en virtud de su posición o composición química. Una reacción que libera energía calorífica es una reacción exotérmica, el termino exergónica en vez de exotérmica indica que también se puede liberar energía en otras formas distintas de calor.Ley de la Conservación de la Materia:Descubierta y demostrada por Lavoisier. “La masa no se crea ni se destruye, solo se transforma durante los cambios físicos y químicos”.


Cindy Adriana Bohórquez Santana.Ley de la Conservación de la Energía:Se le otorga a Joules, aunque su demostración fue hecha por varios científicos.“La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma”; Esta es una forma de expresar la primera ley de termodinámica.La energía no se crea ni se destruye si no que se transforma, de energía potencial almacenada, en energía calorífica disponible o trabajo.

Einstein:Elaboro su teoría de la relatividad, al hacerlo dedujo una relación entre la materia y la energía. La ahora famosa ecuación de Einstein. Suele escribirse como:

Donde E representa la energía, la c es la velocidad de la luz (300.000Km/s). De acuerdo con la ecuación de Einstein, una masa definida se transforma siempre en una cantidad definida de energía.Ley de conservación de la materia y la energía en el universo.En términos sencillos acerca del descubrimiento de Einstein, podemos afirmar que la suma total de la materia y la energía del universo es constante.

Ley de Proporciones Definidas:Definida por Proust y comprobada por Berzelius.


Cindy Adriana Bohórquez Santana.En 1799, Joseph Luis Proust demostró que una sustancia llamada carbonato de cobre, ya fuese preparada en el laboratorio u obtenida de fuentes naturales, contenía los mismos tres elementos, cobre, carbono y oxígeno, y siempre en las mismas proporciones en términos de masa. Proust formulo una ley en base al experimento. un compuesto concluyó, siempre contiene elementos en ciertas proporciones definidas; Es decir:“Dos elementos químicos forman un compuesto estableciendo siempre la misma proporción de números enteros, sin importar la masa de los mismos”.

Ley de Proporciones Múltiples:Definida y demostrada por Dalton.“Si dos elementos forman más de un compuesto, las diferentes masas de un elemento que se combina con una masa fija del segundo elemento guardan entre sí una proporción sencilla de números enteros.


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