QUÍMICA QUÍMICA LA MATERIA ILA MATERIA I

YIMI ANDRES YIMI ANDRES LONDOÑO OSPINA LONDOÑO OSPINA

FUNDACION FUNDACION GIMNASIO GIMNASIO PEREIRA . PEREIRA .

Denominamos materia a todo aquello que Denominamos materia a todo aquello que podemos percibir con nuestros sentidos, es podemos percibir con nuestros sentidos, es decir, todo lo que podemos ver, oler, tocar, oír decir, todo lo que podemos ver, oler, tocar, oír o saborear es materia. Toda la materia está o saborear es materia. Toda la materia está formada por átomos y moléculas.formada por átomos y moléculas.

Un cuerpo es una porción de materia, Un cuerpo es una porción de materia, delimitada por unas fronteras definidas, como delimitada por unas fronteras definidas, como un folio, el lápiz o la goma de borrar; varios un folio, el lápiz o la goma de borrar; varios cuerpos constituyen un sistema material. Las cuerpos constituyen un sistema material. Las distintas formas de materia que constituyen los distintas formas de materia que constituyen los cuerpos reciben el nombre de sustancia. El cuerpos reciben el nombre de sustancia. El agua, el vidrio, la madera, la pintura ... son agua, el vidrio, la madera, la pintura ... son distintos tipos de sustancias.distintos tipos de sustancias.

..

En este tema En este tema estudiaremos las estudiaremos las propiedades de la propiedades de la materia y las sustancias.materia y las sustancias.TIPOS DE MATERIA :TIPOS DE MATERIA :

                                                                                               

                                                                                             

LA MASA LA MASA

La masa es una propiedad general de la La masa es una propiedad general de la materia, es decir, cualquier cosa constituida por materia, es decir, cualquier cosa constituida por materia debe tener masa.materia debe tener masa.

Además es la propiedad de la materia que nos Además es la propiedad de la materia que nos permite determinar la cantidad de materia que permite determinar la cantidad de materia que posee un cuerpo. La mesa tiene más masa que posee un cuerpo. La mesa tiene más masa que la silla en la que te sientas porque tiene más la silla en la que te sientas porque tiene más materia, el lápiz contiene menos materia que la materia, el lápiz contiene menos materia que la libreta y por tanto, tiene menos masa.libreta y por tanto, tiene menos masa.

Aunque no es lo mismo, el peso y la masa son Aunque no es lo mismo, el peso y la masa son proporcionales, de forma que al medir uno se proporcionales, de forma que al medir uno se puede conocer la otra y, de hecho, en el puede conocer la otra y, de hecho, en el lenguaje corriente, ambos conceptos se lenguaje corriente, ambos conceptos se confunden.confunden.

LA MASA LA MASA

MASA :MASA :

EL VOLUMENEL VOLUMEN

Además de masa, los cuerpos tienen una extensión en Además de masa, los cuerpos tienen una extensión en el espacio, ocupan un volumen. El volumen de un el espacio, ocupan un volumen. El volumen de un cuerpo representa la cantidad de espacio que ocupa cuerpo representa la cantidad de espacio que ocupa su materia y que no puede ser ocupado por otro su materia y que no puede ser ocupado por otro cuerpo, ya los cuerpos son impenetrables.cuerpo, ya los cuerpos son impenetrables.

El volumen también es una propiedad general de la El volumen también es una propiedad general de la materia y, por tanto, no permite distinguir un tipo de materia y, por tanto, no permite distinguir un tipo de materia, una sustancia, de otra, ya que todas tienen materia, una sustancia, de otra, ya que todas tienen un volumen.un volumen.

Cuando un cuerpo está hueco o posee una Cuando un cuerpo está hueco o posee una concavidad, ésta puede rellenarse con otra sustancia. concavidad, ésta puede rellenarse con otra sustancia. Así una botella o un vaso se pueden llenar de un Así una botella o un vaso se pueden llenar de un líquido o de aire. El volumen de líquido que puede líquido o de aire. El volumen de líquido que puede contener se llama capacidad.contener se llama capacidad.

EL VOLUMEN EL VOLUMEN

FORMA EN LA CUAL SE FORMA EN LA CUAL SE IDENTIFICA EL VOLUMEN.IDENTIFICA EL VOLUMEN.

TEMPERATURA TEMPERATURA

Aunque de forma subjetiva, podemos definir la Aunque de forma subjetiva, podemos definir la temperatura como aquella propiedad de los cuerpos temperatura como aquella propiedad de los cuerpos que nos permite determinar su grado de calor o frío, que nos permite determinar su grado de calor o frío, pero teniendo presente que calor y temperatura son pero teniendo presente que calor y temperatura son cosas distintas.cosas distintas.

Sin embargo nuestros sentidos nos pueden engañar Sin embargo nuestros sentidos nos pueden engañar respecto a la temperatura de los cuerpos. Así, al tocar respecto a la temperatura de los cuerpos. Así, al tocar el metal y la madera de un pupitre sentimos aquél frío el metal y la madera de un pupitre sentimos aquél frío y a ésta cálida, pero sabemos que ambos deben estar y a ésta cálida, pero sabemos que ambos deben estar a igual temperatura, porque al poner dos cuerpos en a igual temperatura, porque al poner dos cuerpos en contacto, al cabo de un tiempo igualan sus contacto, al cabo de un tiempo igualan sus temperaturas. Así, podemos definir la temperatura temperaturas. Así, podemos definir la temperatura como la propiedad de los cuerpos que, al pasar un como la propiedad de los cuerpos que, al pasar un tiempo en contacto, es igual en ellos.tiempo en contacto, es igual en ellos.

LA LA TEMPERATURA TEMPERATURA ESTOS SON SIGNOS DE LA ESTOS SON SIGNOS DE LA

TEMPERATURA :TEMPERATURA :

LA DENSIDAD :LA DENSIDAD :

Aunque toda la materia posee masa y Aunque toda la materia posee masa y volumen, la misma masa de sustancias volumen, la misma masa de sustancias diferentes ocupan distintos volúmenes, así diferentes ocupan distintos volúmenes, así notamos que el hierro o el hormigón son notamos que el hierro o el hormigón son pesados, mientras que la misma cantidad de pesados, mientras que la misma cantidad de goma de borrar o plástico son ligeras. La goma de borrar o plástico son ligeras. La propiedad que nos permite medir la ligereza propiedad que nos permite medir la ligereza o pesadez de una sustancia recibe el nombre o pesadez de una sustancia recibe el nombre de densidad. Cuanto mayor sea la densidad de densidad. Cuanto mayor sea la densidad de un cuerpo, más pesado nos parecerá.de un cuerpo, más pesado nos parecerá.

La densidad se define como el cociente La densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. Es decir, se calcula dividiendo la ocupa. Es decir, se calcula dividiendo la masa de un cuerpo entre su volumen.masa de un cuerpo entre su volumen.

LA FLOTABILIDAD :LA FLOTABILIDAD :

La densidad de un cuerpo está relacionada con su La densidad de un cuerpo está relacionada con su flotabilidad, una sustancia flotará sobre otra si su flotabilidad, una sustancia flotará sobre otra si su densidad es menor. Por eso la madera flota sobre el densidad es menor. Por eso la madera flota sobre el agua y el plomo se hunde en ella, porque el plomo agua y el plomo se hunde en ella, porque el plomo posee mayor densidad que el agua mientras que la posee mayor densidad que el agua mientras que la densidad de la madera es menor, pero ambas densidad de la madera es menor, pero ambas sustancias se hundirán en la gasolina, de densidad sustancias se hundirán en la gasolina, de densidad más baja.más baja.

Aunque los barcos, especialmente los mayores, se Aunque los barcos, especialmente los mayores, se construyan con acero y éste tenga una densidad construyan con acero y éste tenga una densidad mayor que el agua, flotan porque no son macizos: La mayor que el agua, flotan porque no son macizos: La mayor parte del barco es espacio vacío, aire. Así, mayor parte del barco es espacio vacío, aire. Así, aunque la densidad del acero es mayor que la del aunque la densidad del acero es mayor que la del agua, la densidad del barco no lo es, es más pequeña, agua, la densidad del barco no lo es, es más pequeña, flotando sobre ella.flotando sobre ella.

LA FLOTABILIDAD :LA FLOTABILIDAD :

ESTO NOS DEMUESTRA COMO ESTO NOS DEMUESTRA COMO LOS OBJETOS PUEDEN LLEGAR A LOS OBJETOS PUEDEN LLEGAR A FLOTAR.FLOTAR.

PUNTOS DE FUCION Y DE PUNTOS DE FUCION Y DE EVULLISION DE LA EVULLISION DE LA MATERIA :MATERIA : Si calentamos agua, rápidamente Si calentamos agua, rápidamente

empieza a humear y, tras un rato, empieza a humear y, tras un rato, entra en ebullición, con lo que deja de entra en ebullición, con lo que deja de encontrarase líquida y se convierte en encontrarase líquida y se convierte en un gas, el vapor de agua. Otro tanto un gas, el vapor de agua. Otro tanto ocurre si la introducimos en el ocurre si la introducimos en el congelador y la enfriamos, poco a poco congelador y la enfriamos, poco a poco pasa a convertirse en hielo y pasa del pasa a convertirse en hielo y pasa del estado líquido al sólido. En general, estado líquido al sólido. En general, que una sustancia se encuentre en que una sustancia se encuentre en estado sólido, líquido o gaseoso estado sólido, líquido o gaseoso depende de su temperatura depende de su temperatura

LA 3VULLISION :LA 3VULLISION :

Pero aunque el cambio de un Pero aunque el cambio de un estado a otro no se produce de estado a otro no se produce de forma súbita, sino gradualmente, forma súbita, sino gradualmente, poco a poco, durante un intervalo poco a poco, durante un intervalo de tiempo mensurable, mientras de tiempo mensurable, mientras ocurre esta transformación, la ocurre esta transformación, la temperatura no cambia, sino que temperatura no cambia, sino que permanece constante sin variar permanece constante sin variar

LA SOLUBILIDAD :LA SOLUBILIDAD :

Al verter leche, azúcar o edulcorante en el café, estamos Al verter leche, azúcar o edulcorante en el café, estamos preparando una preparando una disolucióndisolución. Estamos mezclando varias . Estamos mezclando varias sustancias de forma tan íntima que, después, resulta sustancias de forma tan íntima que, después, resulta imposible distinguirlas. De hecho, la mayoría de las cosas que imposible distinguirlas. De hecho, la mayoría de las cosas que empleamos en el hogar son empleamos en el hogar son disolucionesdisoluciones: el gel de baño, la : el gel de baño, la leche, los refrescos o el acero que forma las bisagras de leche, los refrescos o el acero que forma las bisagras de puertas y ventanas.puertas y ventanas.

Si en lugar de leche y café empleamos agua y sal, nos será Si en lugar de leche y café empleamos agua y sal, nos será más fácil comprender como es una disolución. En un principio más fácil comprender como es una disolución. En un principio tendremos un vaso lleno de agua, que será el disolvente. Al tendremos un vaso lleno de agua, que será el disolvente. Al verter en él una cucharilla de sal, que será el soluto, y agitar, verter en él una cucharilla de sal, que será el soluto, y agitar, la sal, que anteriormente estaba en el fondo del agua, la sal, que anteriormente estaba en el fondo del agua, aparentemente desaparece. Cuando repetimos el proceso aparentemente desaparece. Cuando repetimos el proceso varias veces, añadiendo al vaso cucharilla de agua tras varias veces, añadiendo al vaso cucharilla de agua tras cucharilla de agua, llegará un momento, tras añadir tres o cucharilla de agua, llegará un momento, tras añadir tres o cuatro cucharadas más, que la sal ya no desaparece. Por cuatro cucharadas más, que la sal ya no desaparece. Por mucho que removamos el vaso de agua, cuando el agua se mucho que removamos el vaso de agua, cuando el agua se asienta, queda un resto de sal en su fondo: la disolución está asienta, queda un resto de sal en su fondo: la disolución está saturada, ya no disuelve más sal..saturada, ya no disuelve más sal..

LA DISOLUCION :LA DISOLUCION :

ESTA IMAGEN ES DE DISOLUCION ESTA IMAGEN ES DE DISOLUCION

LA SOLUBILIDAD :LA SOLUBILIDAD :

La masa de soluto que se ha añadido a un La masa de soluto que se ha añadido a un determinado volumen de disolvente se denomina determinado volumen de disolvente se denomina concentración. Y la máxima cantidad de soluto que concentración. Y la máxima cantidad de soluto que puede disolverse, se conoce como solubilidad. Si la puede disolverse, se conoce como solubilidad. Si la solubilidad es alta, quiere decir que podemos añadir solubilidad es alta, quiere decir que podemos añadir gran cantidad de soluto al disolvente. Pero si es gran cantidad de soluto al disolvente. Pero si es pequeña, un poco de soluto añadido apenas se pequeña, un poco de soluto añadido apenas se disolverá.disolverá.

Normalmente la solubilidad aumenta con la Normalmente la solubilidad aumenta con la temperatura. Así el agua caliente puede disolver más temperatura. Así el agua caliente puede disolver más sal que el agua fría, aunque si el soluto es un gas, sal que el agua fría, aunque si el soluto es un gas, ocurre justamente lo contrario, al calentarse el agua, ocurre justamente lo contrario, al calentarse el agua, el gas se disuleve menos y abandona la disolución. Por el gas se disuleve menos y abandona la disolución. Por eso los refrescos calientes pierden su efervescencia eso los refrescos calientes pierden su efervescencia con mayor rapidez que los refrescos fríos y las aguas con mayor rapidez que los refrescos fríos y las aguas frías suelen ser ricas en pesca, ya que contienen más frías suelen ser ricas en pesca, ya que contienen más oxígeno disuelto. oxígeno disuelto.

LA SATURACION :LA SATURACION :

Cuando se añade poca cantidad de soluto al disolvente, la Cuando se añade poca cantidad de soluto al disolvente, la disolución se dice que es diluida. Si, por el contrario, se ha disolución se dice que es diluida. Si, por el contrario, se ha añadido gran cantidad de soluto, la disolución resultante es añadido gran cantidad de soluto, la disolución resultante es concentrada. concentrada.

Cuando en una disolución no puede disolverse más soluto, Cuando en una disolución no puede disolverse más soluto, decimos que esa disolución está saturada. Si por el contrario decimos que esa disolución está saturada. Si por el contrario puede disolver nuevas cantidades de soluto, la disolución es puede disolver nuevas cantidades de soluto, la disolución es no saturada.no saturada.

Que una disolución sea diluida o concentrada no significa Que una disolución sea diluida o concentrada no significa que sea no saturada o saturada. La sal y el azúcar se que sea no saturada o saturada. La sal y el azúcar se disuelven bien en agua, de forma que para que el agua esté disuelven bien en agua, de forma que para que el agua esté saturada de azúcar o sal, debe añadirse mucha cantidad de saturada de azúcar o sal, debe añadirse mucha cantidad de éstas: se forman disoluciones concentradas. La tiza o la cal, éstas: se forman disoluciones concentradas. La tiza o la cal, se disuelven muy mal en agua, con una pequeña cantidad se disuelven muy mal en agua, con una pequeña cantidad de ellas, la disolución está saturada, pero como se ha de ellas, la disolución está saturada, pero como se ha añadido poco soluto, la disolución es diluida. añadido poco soluto, la disolución es diluida.

FISICA DE MATERIA CONDENSADA :FISICA DE MATERIA CONDENSADA :

La física de materia condensada abarca el estudio de los estados sólidos, líquido, gel y otros en que la materia se

presenta en conglomerados de enorme número de átomos. Aunque cada átomo es eléctricamente neutro, en la

materia condensada están tan cerca unos de otros, que entre vecinos se influencian considerablemente mediante interacción electromagnética. Decimos que entre átomos

vecinos se forman enlaces, mediante los cuales los átomos de un trozo de materia condensada se unen entre sí y manifiestan un comportamiento colectivo. Propiedades

físicas como la dureza, el color o la densidad de un material son parte de este comportamiento colectivo. La

física de materia condensada busca establecer las relaciones entre las propiedades macroscópicas de un

material y el comportamiento de sus constituyentes a nivel microscópico o atómico. Existe hoy en día gran interés en

conocer propiedades de la materia bajo condiciones externas especiales, como baja temperatura, alta presión o

alto vacío, presencia de campos eléctrico y magnético, radiación, etc.

La materia que nos La materia que nos rodea  rodea    

 

Qué es  materia ? Qué es  materia ?

En la vida diaria , la palabra En la vida diaria , la palabra materia aparece  materia aparece  muchas            veces.muchas            veces.

  ¿ A qué nos referimos al ¿ A qué nos referimos al mencionarla ?          mencionarla ?                                   

          

    A todo lo que tiene masa y A todo lo que tiene masa y ocupa un  espacio . Por lo ocupa un  espacio . Por lo tanto tanto

una              balanza podrá una              balanza podrá detectarla .detectarla .

Toda la materia es Toda la materia es igual igual Nuestra experiencia nos dice Nuestra experiencia nos dice

que no .que no . .  

  Puede ser sólida , líquida o gaseosa .  

Es lo que conocemos como estados físicos de la materia .                   

  Atendiendo a sus componentes también se observan  diferencia , y en funcion de Ellos clasificaremos la materia en :

Sustancias Puras y Sustancias Puras y Mezclas.Mezclas.  

Estamos empezando a hablar de Estamos empezando a hablar de la densidad de la materia . la densidad de la materia .

Y , por último , si nos fijamos en la relación que existe entre la masa que tiene un cuerpo y el volumen  que ocupa , llegaremos a  la conclusión de que cambia de   unos cuerpos a otros .

Estados Físicos de la Estados Físicos de la Materia .Materia .

Características Características generales .   generales .   

    

   

Sólido Líquido Gaseoso

 

                          

     Tienen forma fija .Su volumen no varía prácticamente al comprimirlo .Su estructura es ordenada . 

 Su forma es la del

recipiente .

                          

             Su volumen varía

poco al comprimirlo .

----- 

 Su forma es la del

recipiente .

                           

             Al comprimirlos su

volumen varía mucho .

Su estructura molecular es

desordenada .  

Caracteristicas Caracteristicas generalesgenerales   Según las condiciones a que esté sometido Según las condiciones a que esté sometido

un cuerpo,  puede presentarse en cualquiera un cuerpo,  puede presentarse en cualquiera de los tres estados  .de los tres estados  .

                  Por ejemplo , el hielo de un lago, por Por ejemplo , el hielo de un lago, por efecto del calor del sol, se puede convertir en efecto del calor del sol, se puede convertir en agua líquida y ésta , evaporarse, pasando así agua líquida y ésta , evaporarse, pasando así al estado gaseoso .al estado gaseoso .

                Estos cambios de estado reciben los Estos cambios de estado reciben los siguientes nombres: siguientes nombres:

                        FUSIÓN FUSIÓN                                                 de SOLIDO a LÍQUIDOde SOLIDO a LÍQUIDO                                        

Caracteristicas Caracteristicas generales generales         VAPORIZACIÓN VAPORIZACIÓN    de LÍQUIDO a GASde LÍQUIDO a GAS                            SUBLIMACIÓNSUBLIMACIÓN    de SÓLIDO a GASde SÓLIDO a GAS   

        SOLIDIFICACIÓNSOLIDIFICACIÓN    de LÍQUIDO a SÓLIDOde LÍQUIDO a SÓLIDO   

          LICUEFACCIÓN de GAS a LÍQUIDO 

          SUBLIMACIÓN REGRESIVA de GAS a SÓLIDO

Funciones Funciones

          Interpretación cinética de laInterpretación cinética de la FUSIÓN : FUSIÓN :                 Sabemos que los sólidos tienen estructura Sabemos que los sólidos tienen estructura

cristalina , esto es , sus átomos están colocados  de  cristalina , esto es , sus átomos están colocados  de  forma regular en determinados puntos, siguiendo las forma regular en determinados puntos, siguiendo las tres dimensiones del espacio.          Estos átomos tres dimensiones del espacio.          Estos átomos pueden vibrar en torno a su posición de equilibrio y si pueden vibrar en torno a su posición de equilibrio y si su temperatura aumenta , la amplitud de sus su temperatura aumenta , la amplitud de sus vibraciones crece , ya que la energía que reciben se vibraciones crece , ya que la energía que reciben se emplea en aumentar su velocidad .                      emplea en aumentar su velocidad .                      Puede llegar un momento que los enlaces  que los Puede llegar un momento que los enlaces  que los retenían en sus posiciones  se rompan , desaparezca retenían en sus posiciones  se rompan , desaparezca la distribución regular o lo que es lo mismo la la distribución regular o lo que es lo mismo la estructura cristalina y se inicie el paso al estado estructura cristalina y se inicie el paso al estado líquido, es decir la fusión .líquido, es decir la fusión .

Funciones Funciones

Leyes de la FUSIÓN :Leyes de la FUSIÓN : 1ª .-A la presión atmosférica ,1ª .-A la presión atmosférica , las sustancias puraslas sustancias puras funden a una TEMPERATURA  funden a una TEMPERATURA 

constante que se llama temperatura de fusión .constante que se llama temperatura de fusión . 2ª .-Mientras dura la fusión la temperatura se mantiene constante .2ª .-Mientras dura la fusión la temperatura se mantiene constante . 3ª .-Si la presión exterior cambia , la temperatura de fusión experimenta 3ª .-Si la presión exterior cambia , la temperatura de fusión experimenta

pequeñas variaciones .pequeñas variaciones .            Interpretación cinética de laInterpretación cinética de la  VAPORIZACIÓN   VAPORIZACIÓN                     Desaparecida la estructura cristalina -esto es la de sólido- si se sigue Desaparecida la estructura cristalina -esto es la de sólido- si se sigue

calentando el líquido , las partículas irán aumentando su energía cinética y calentando el líquido , las partículas irán aumentando su energía cinética y algunas conseguirán llegar a la superficie libre del mismo y venciendo la algunas conseguirán llegar a la superficie libre del mismo y venciendo la tensión superficial ( F/l) escaparán del líquido , transformándose en gas . tensión superficial ( F/l) escaparán del líquido , transformándose en gas .

                                           SUBLIMACIÓN SUBLIMACIÓN             En determinadas condiciones de presión y temperatura , un sólido puede En determinadas condiciones de presión y temperatura , un sólido puede

pasar directamente a gas . Es lo que conocemos por sublimación . pasar directamente a gas . Es lo que conocemos por sublimación .             Un caso muy conocido de este proceso es el de la naftalina ; también se da Un caso muy conocido de este proceso es el de la naftalina ; también se da

en los cristales de iodo . en los cristales de iodo .                  En todos los cambios de estado se produce una variación en la estructura En todos los cambios de estado se produce una variación en la estructura

de las moléculas produciéndose en ellas cambios en sus energías cinética y de las moléculas produciéndose en ellas cambios en sus energías cinética y potencial y , si hay variación del volumen , se realiza además un trabajo . potencial y , si hay variación del volumen , se realiza además un trabajo .

                        En unos cambios de estado ,  la  energía se le comunica al cuerpo y en En unos cambios de estado ,  la  energía se le comunica al cuerpo y en otros (solidificación , licuacción ) el cuerpo devuelve la energía en forma de otros (solidificación , licuacción ) el cuerpo devuelve la energía en forma de calor .calor .