1. MANIFESTACIONES COTIDIANAS DE LA QUÍMICA Desde que nos levantamos: encendemos la hornalla: Combustión del gas metano. Combustión de alimentos: Degradación química de hidratos de carbono, proteínas y

lípidos por acción de las enzimas del tubo digestivo. Pardeamiento enzimatico : cortamos una manzana para comer y el resto que queda se

oscurece (pardea por acción de enzimas ) Empleo de ácidos; cuando condimentamos con ácido acético (vinagre) una ensalada. Elaboramos una pizza o pan: Fermentación alcohólica. Desinfección con alcoholes una herida, deshidratación de las proteínas presentes en la

estructura de una bacteria. Uso de hipoclorito de sodio (lavandina) destrucción de algunos microorganismos. Uso de detergentes; emulsionan las grasas para favorecer el arrastre de las partículas. Uso de calefactores; combustión del gas -propagación del calor por convección.

2. IMPACTO DE LA QUIMICA (BENEFICIOS Y RIESGOS)

La química orgánica, está en todo, desde nuestro propio cuerpo, comida, hasta los medicamentos que tomamos diariamente.

En el caso de los medicamentos, tenemos mas de cinco millones sintetizados orgánicamente, si miramos a nuestro alrededor, habrá poco que NO es química orgánica.

En la salud producción de vitaminas artificiales, los antiácidos etc.

En la cosmética los jabones, esmaltes para uñas, pinturas labiales cremas, pastas de dientes etc.

Con los compuestos orgánicos se elaboran gran cantidad de diversos combustibles

Muchos de estos compuestos orgánicos sirven para fabricar los detergentes

Algunos de estos compuestos sirven para elaborar ropa y demás artículos de distintas telas

RIESGOS:

Las desventajas de la Q.Org es la producción de abonos fosforados, y otras sustancias muy dañinos para la salud animal .vegetal, humana, y dañan severamente el medio ambiente.

Otra de sus desventajas es que los compuestos orgánicos son productos naturales no renovables

CUAL ES LA IMPORTANCIA DE UTILIZAR LOS CONOCIMIENTOS DE LA QUIMICA ORGANICA PARA SATISFACER LAS NECESIDADES HUMANAS Y PARTICIPAR EN EL ENTORNO A PROBLEMAS CONTAMINANTES LOCALES, NACIONES E INTERNACIONALES.

El estudio de la química orgánica nos ha ayudado a comprender las

estructuras, métodos de obtención comportamiento y demás características de los compuestos biológicos. Es así como gracias a la química orgánica podemos estudiar la forma en cómo ciertas sustancias funcionan en el ambiente así como cual es el impacto que produce cada una de ellas, que reacciones producirá etc.

Existen hoy día distintos estudios en la química orgánica en pro del medio ambiente materiales que se biodegraden mas rápidamente que los actuales siendo así mas nobles con el medio ambiente.

Que quiere decir esto la química orgánica unida con la biología busca hacer materiales que les parezcan más atractivos a las bacterias que se encuentran en el medio ambiente.

¿Por qué no hacer una bolsa hecha de petróleo? Así estas bacterias las digieren y regresan los nutrientes a la tierra. Otro ejemplo seria el desarrollo de nuevos compubistibles como son el etanol, biodiesel y metano que evitarían que sigamos quemando un recurso tan valioso y limitado como es el petróleo, quemamos el petróleo limitado cuando tenemos toda la biomasa que genera metano, biodiesel y etanol que hacen el mismo trabajo mientras que el petróleo lo podemos usar para cosas más valiosas como medicamentos y materiales.

BENEFICIOS

-Petróleo: Es una mezcla homogénea descompuestos, principalmente hidrocarburos insolubles en agua. También es conocido como petróleo crudo o simplemente crudo.

El petróleo está formado principalmente por hidrocarburos, que son compuestos de hidrógeno y carbono, en su mayoría parafinas, naftenos y aromáticos. Junto con cantidades variables de derivados saturados homólogos del metano (CH4). Su fórmula general es CnH2n+2.

-GLUCOSA: La glucosa es un monosacárido con fórmula molecular C6H12O6, la misma que la fructosa pero con diferente posición relativa de los grupos -OH y O= Es una hexosa, es decir, que contiene 6 átomos de carbono, y es una aldosa, esto es, el grupo carbonilo está en el

extremo de la molécula. Es una forma de azúcar que se encuentra libre en las frutas y en la miel. Su rendimiento energético es de 3,75 kilocalorías por cada gramo en condiciones estándar

-PROTEÍNAS: Están formadas por la unión de un gran número de compuestos carbonados que poseen al mismo tiempo un grupo amina y un grupo ácido, razón por la que se conocen como aminoácidos. Todas las proteínas que aparecen en el organismo humano están formadas por la unión de muchas unidades de sólo 20 aminoacidos, llamados aminoácidos esenciales. El más sencillo de ellos es la glicina.

-VITAMINAS: Son compuestos heterogéneos imprescindibles para la vida, que al ingerirlos de forma equilibrada y en dosis esenciales promueven el correcto funcionamiento fisiológico. La mayoría de las vitaminas esenciales no pueden ser sintetizadas (elaboradas) por el organismo, por lo que éste no puede obtenerlas más que a través de la ingesta equilibrada de

vitaminas contenidas en los alimentos naturales. Las vitaminas son nutrientes que junto con otros elementos nutricionales actúan como catalizadoras de todos los procesos fisiológicos

-ETANOL: El compuesto químico etanol, conocido como alcohol etílico, es un alcohol que se presenta en condiciones normales de presión y temperatura como un líquido incoloro e inflamable con un punto de ebullición de 78 °C.

3. CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA

La materia puede clasificarse en dos categorías principales:

Sustancias puras, cada una de las cuales tiene una composición fija y un único conjunto de propiedades.

Mezclas, compuestas de dos o más sustancias puras.

Las sustancias puras pueden ser elementos o compuestos, mientras que las mezclas pueden ser homogéneas o heterogéneas.

A. MEZCLAS: HOMOGÉNEAS Y HETEROGÉNEAS.

Cuando dos o más sustancias puras se mezclan y no se combinan químicamente, aparece una mezcla. Una mezcla puede ser separada en sus componentes (sustancias) simplemente por métodos físicos. Estas pueden ser clasificadas en homogéneas y heterogéneas.

a) Mezclas heterogéneas: no son uniformes; en algunos casos, puede observarse la discontinuidad a simple vista (sal y carbón, por ejemplo); en otros casos, debe usarse una mayor resolución para observar la discontinuidad.

b) Mezclas homogéneas: son totalmente uniformes (no presentan discontinuidades al ultramicroscopio) y presentan iguales propiedades y composición en todo el sistema, algunos ejemplos son la salmuera, el aire. Estas mezclas homogéneas se denominan soluciones.

El límite a partir del cual se distinguen los sistemas heterogéneos de los sistemas homogéneos lo constituye precisamente el ultramicroscopio. Los diferentes sistemas homogéneos que constituyen el sistema heterogéneo se denominan fases.

Existen gran número de métodos para separar los componentes que forman una mezcla; en realidad, cada mezcla implicará el uso de uno o más métodos particulares para su separación en los componentes individuales. Describiremos brevemente solo algunos de estos métodos:

a) filtración: permite separar sólidos suspendidos en un líquido. Implica el pasaje de todo el líquido a través de un filtro, una placa de vidrio, etc.

b) destilación: permite la separación de sustancias de diferente punto de ebullición. Consiste en procesos de evaporación - condensación en los cuales se va enriqueciendo la fase vapor en el componente más volátil.

c) disolución: permite separar un sólido soluble en algún líquido de otro que no lo es.

d) reparto: separa sustancias de diferente solubilidad en otra fase. Consiste en adicionar otra fase al sistema en la cual se disuelva en gran proporción alguna sustancia del sistema original.

Una extensión más sofisticada de los últimos dos métodos, lo constituye la cromatografía.

B. SUSTANCIAS PURAS

La materia está formada por átomos y moléculas. Los átomos son los más simples y los diferentes tipos de átomos están clasificados en la tabla periódica de los elementos. No olvidemos que un elemento es una sustancia que está formada toda por átomos iguales. El Hierro (símbolo Fe) está formado por átomos de hierro. Los átomos también se pueden agrupar formando lo que llamamos moléculas. Una molécula es la unión de varios átomos. Una molécula de agua pura H2O está formada por dos átomos de Hidrógeno (H) con uno de oxígeno (O).

Bien, dicho esto si queremos clasificar los diferentes tipos de materia lo haremos en función de como está formada. Según esté formada la materia tenemos dos grandes grupos, uno llamado Sustancias Puras y otro llamado Mezclas.

Sustancias Puras : Tipo de materia que está formada por átomos o moléculas todas iguales. A su vez estas se clasifican en sustancias puras simples y compuestos químicos. Para definir estos dos tipos de sustancias puras hay dos formas. Empecemos por la primera.

Sustancias Puras Simples: están formadas por átomos todos iguales o moléculas con átomos iguales. Ojo hay elementos como el oxígeno que si lo miramos por un microscopio está formado todo por átomos de oxígeno iguales, pero agrupados de dos en dos, es decir agrupado en moléculas de O2, pero como los átomos que forman estas moléculas son iguales (oxigeno-oxigeno) se considera sustancia pura simple. Si tenemos un trozo de hierro puro y lo miramos por el microscopio veremos que está formado solo por átomos de Hierro, por lo tanto también es una sustancia pura simple. Las sustancias puras simples también se pueden llamar elementos, ya que las conocidas forman la llamada tabla periódica de los elementos.

Compuestos Químicos : Formados por moléculas todas iguales. En este caso los átomos que forman las moléculas tienen que ser diferentes. Por ejemplo el agua, cuya fórmula es H2O, moléculas todas iguales, y cada molécula estará formada por dos átomos de hidrógeno (H) y uno de oxígeno (O).

Ahora vamos con la segunda forma de definirlas. Como el comportamiento químico de estos dos tipos de sustancias puras también es diferente podríamos definir los dos tipos de sustancias puras en función de su comportamiento químico.

Sustancias Puras Simples o elementos: son aquellas sustancias puras que no se pueden descomponer en otras más simples.

Compuestos químicos : son aquellas sustancias puras que pueden descomponerse en otras más simples por métodos químicos (mediante reacciones).

Veamos un ejemplo. El agua pura se puede descomponer mediante una reacción química en hidrógeno por un lado y oxígeno por otro. Pero el hidrógeno o el oxígeno no podríamos descomponerlos de ninguna forma en otra sustancia más simple. Por eso el agua pura sería un compuesto químico y el oxígeno y el hidrógeno son sustancias puras simples o elementos químicos.

C. COMPUESTOS

Los Compuesto Químicos están formados por un mínimo de 2 elementos que han reaccionado entre si para dar otra sustancia diferente a los elementos iniciales (reacción química). Vamos a explicar todo esto mejor.

Empecemos por definir lo que es un elemento. Es aquella materia que está formada por átomos todos iguales. Por ejemplo un trozo de hierro puro al verlo al microscopio, solo veremos átomos de Fe (hierro), eso quiere decir que es una sustancia pura y además simple, o

lo que es lo mismo que el Fe es un elemento. Existen 144 elementos conocidos en el universo, agrupados en la tabla periódica de los elementos.

Los compuestos químicos están formados por un mínimo de 2 elementos que han reaccionado entre si para dar otra sustancia diferente a los elementos (reacción química, que se puede conseguir con un reactor químico). Si no hubieran reaccionada formarían una mezcla (homogénea o heterogénea y no es el caso). Según lo dicho los compuestos químicos tienen átomos (de cada elemento) agrupados o lo que se llama moléculas. Por ejemplo si hacemos que reaccionen 2 átomos de hidrógeno con 1 de oxígeno, obtendríamos un compuesto químico llamado agua H2O.

También podríamos separar (no siempre) los átomos que forman un compuesto químico, pero en este caso solo se podrían separar con una reacción química, nunca física, ya que la sustancia inicial (el compuesto químico) ya no sería igual a la final (dos sustancias diferentes= 2 elementos).

Según lo dicho hasta aquí podemos definir un compuesto químico como aquellas sustancias formadas por moléculas todas iguales, que solo se pueden separar en otras más simples, por reacciones químicas.

Moléculas todas iguales porque si no no sería una sustancia pura, y los compuestos químicos los son.

D. ELEMENTOS

Es una sustancia que por ningún procedimiento, ni físico ni químico, puede separarse o descomponerse en otras sustancias más sencillas. Las sustancias simples se agrupaban en cuatro grupos, sustancias que pueden considerarse como elementos de los cuerpos, sustancias no metálicas oxidables y acidificables, sustancias metálicas oxidables y acidificables y sustancias salidificables térreas.

Elementos Metálicos:

Son elementos químicos con altos puntos de fusión y de ebullición; son indispensables y los podemos encontrar en todas partes y se caracteriza por ser buenos conductores del calor y la

electricidad, poseer alta densidad, y ser sólidos a temperaturas normales (excepto el mercurio y el galio); sus sales forman iones electropositivos (cationes) en disolución.

Propiedades Físicas:

Los metales poseen ciertas propiedades físicas características: La mayoría de ellos son de color grisáceo, pero algunos presentan colores distintos; el bismuto (Bi) es rosáceo, el cobre (Cu) rojizo y el oro (Au) amarillo. En otros metales aparece más de un color, y este fenómeno se denomina policroísmo. Otras propiedades serían:

Brillo: reflejan la luz que incide en su superficie. Dureza: la superficie de los metales oponen resistencia e dejarse rayar por objetos

agudos. Tenacidad: los elementos presentan mayor o menor resistencia a romperse cuando

ejercen sobre ellos una presión. Ductibilidad: los metales son fácilmente estirados en hilos finos (alambres), sin

romperse. Maleabilidad: ciertos metales, tales como el oro, la plata y el cobre, presentan la

propiedad de ser reducidos a delgadas láminas, sin romperse. Conductividad Calórica: los metales absorben y conducen la energía calórica. Conductividad Eléctrica: los metales permiten el paso de la corriente eléctrica a través

de su masa. Densidad: la inmensa mayoría de los metales presentan altas densidades. Fusibilidad: la inmensa mayoría de los metales presentan elevadísimos puntos de

fusión, en mayor o menor medida para ser fundidos.

Propiedades químicas:

Reaccionan con los ácidos para formar sales. Forman iones electropositivos o cationes. Reaccionan con el oxigeno para formar óxidos básicos.

Elementos No Metálicos:

Los no metales comprenden una de las tres categorías de elementos químicos siguiendo una clasificación de acuerdo con las propiedades de enlace e ionización.

Se caracterizan por presentar una alta electronegatividad, por lo que es más fácil que ganen electrones a que los pierdan.

Los no metales varían mucho en su apariencia no son lustrosos y por lo general son malos conductores del calor y la electricidad. Sus puntos de fusión son más bajos que los de los metales (aunque el diamante, una forma de carbono, se funde a 3570 ºC). Varios no metales existen en condiciones ordinarias como moléculas diatómicas. En esta lista están incluidos cinco gases (H2, N2, 02, F2 y C12), un líquido (Br2) y un sólido volátil (I2). El resto de los no metales son sólidos que pueden ser duros como el diamante o blandos como el azufre. Al

contrario de los metales, son muy frágiles y no pueden estirarse en hilos ni en láminas. Se encuentran en los tres estados de la materia a temperatura ambiente: son gases (como el oxígeno), líquidos (bromo) y sólidos (como el carbono). No tienen brillo metálico y no reflejan la luz. Muchos no metales se encuentran en todos los seres vivos: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre en cantidades importantes.

Propiedades de los No metales:

No tienen ilustre; diversos colores. Los sólidos suelen ser quebradizos; algunos duros y otros blandos. Malos conductores del calor y la electricidad al compararlos con los metales. La mayor parte de los óxidos no metálicos son sustancias moleculares que forman

soluciones ácidas Tienden a formar aniones (iones negativos) u oxianiones en solución acuosa. Usualmente son menos densos que los metales. No brillan

E. ÁTOMO: PARTES DEL ÁTOMO Y PARTÍCULAS SUBATOMICAS

El átomo (del latín atŏmum, y este del griego ) es un constituyente de la materiaἄτομον ordinaria, con propiedades químicas bien definidas, formado a su vez por constituyentes más elementales sin propiedades químicas bien definidas. Cada elemento químico está formado por átomos del mismo tipo (con la misma estructura electrónica básica), y que no es posible dividir mediante procesos químicos.

Actualmente se conoce que el átomo está compuesto por un núcleo atómico, en el que se concentra casi toda su masa, rodeado de una nube de electrones. Esto fue descubierto a

principios del siglo XX, ya que durante el siglo XIX se había pensado que los átomos eran indivisibles, de ahí su nombre a-tómo- 'sin división'. Poco después se descubrió que también el núcleo está formado por partes, como los protones, con carga positiva, y neutrones, eléctricamente neutros. Los electrones, cargados negativamente, permanecen ligados a este mediante la fuerza electromagnética.

Los átomos se clasifican de acuerdo al número de protones y neutrones que contenga su núcleo. El número de protones o número atómico determina su elemento químico, y el número de neutrones determina su isótopo. Un átomo con el mismo número de protones que de electrones es eléctricamente neutro. Si por el contrario posee un exceso de protones o de electrones, su carga neta es positiva o negativa, y se denomina ion.

PARTES DEL ATOMO

Para explicarlo de un modo mucho más simple, podemos decir que las partes del atomo serán núcleo y corteza:

El núcleo es la parte central del átomo y contiene partículas con carga positiva, los protones, y partículas que no poseen carga eléctrica, es decir son neutras, los neutrones. La masa de un protón es aproximadamente igual a la de un neutrón.

Todos los átomos de un elemento químico tienen en el núcleo el mismo número de protones. Este número, que caracteriza a cada elemento y lo distingue de los demás, es el número atómico y se representa con la letra Z.

La corteza es la parte exterior del átomo. En ella se encuentran los electrones, con carga negativa. Éstos, ordenados en distintos niveles, giran alrededor del núcleo. La masa de un electrón es unas 2000 veces menor que la de un protón.

Los átomos son eléctricamente neutros, debido a que tienen igual número de protones que de electrones. Así, el número atómico también coincide con el número de electrones.

A partir de lo explicado con las partes del átomo, podemos profundizar ahora entre la diferencia entre protones y neutrones:

Los protones son idénticos al núcleo del átomo de hidrógeno y están cargados positivamente con una carga específica o carga elemental de la misma magnitud (pero de signo contrario) que la del electrón.

Por el contrario, los neutrones son partículas elementales eléctricamente neutras, su masa es prácticamente igual (aunque algo superior) a la de los protones.

Generalmente se utiliza la letra Z para llamar al número de protones, y la N para indicar el número deneutrones del núcleo. La carga positiva de este núcleo comprende, entonces, un número Z de cargas específicas y su masa es aproximadamente igual a Z+N veces la masa de un protón.

El número de nucleones (neutrones y protones) se simboliza con una A y es lo que constituye el número de masa del átomo.

La masa del electrón es muy pequeña (1/1836 de la del protón). Su carga ha sido elegida como unidad de carga eléctrica o elemental. Se puede imaginar que los electrones gravitan en órbitas circulares o elípticas alrededor del núcleo, al mismo tiempo que giran sobre sí mismos, como lo hace La Tierra alrededor del Sol.

El movimiento de los electrones de rotación sobre sí mismos se llama spin, o espín. El número deelectrones que se pueden encontrar en un átomo está determinado por la energía almacenada en el núcleo (carga) y por las acciones procedentes del exterior, como, por ejemplo, una influencia eléctrica capaz de actuar sobre los átomos.

En los átomos neutros, la carga negativa de los electrones está neutralizada por la carga positiva del núcleo, un átomo de este tipo se dice que no está cargado. Esto implica que el número de los electrones que rodean al núcleo sea igual al número de protones.

Como primer modelo puede sernos útil imaginarnos los átomos como si se tratase de un sistema planetario, con esferas (electrones) girando alrededor de un centro.

Sin embargo, esto no es más que un modelo precario de lo que hasta ahora se conoce del átomo, que revela ser, en realidad, mucho más complejo que esa representación básica, con orbitales que representan “zonas” en donde los electrones pueden encontrarse.

Así es que los electrones están repartidos en órbitas llamadas capas o niveles electrónicos (que son las capas K, L, M, N, O, P y Q); la capa exterior (o las dos últimas capas) llamadas capa de valencia determina la probabilidad que tiene un átomo de producir ciertas reacciones químicas. La órbita descrita por un electrón en torno a un núcleo atómico no se puede precisar con exactitud.

PARTICULAS SUBATOMICAS

na partícula subatómica es una partícula más pequeña que el átomo. Puede ser una partícula elemental o una compuesta, a su vez, por otras partículas subatómicas, como son los quarks, que componen los protones y neutrones. No obstante, existen otras partículas subatómicas, tanto compuestas como elementales, que no son parte del átomo, como es el caso de los neutrinos y bosones.

La mayoría de las partículas elementales que se han descubierto y estudiado no pueden encontrarse en condiciones normales en la Tierra, generalmente porque son inestables (se descomponen en partículas ya conocidas), o bien, son difíciles de producir de todas maneras. Estas partículas, tanto estables como inestables, se producen al azar por la acción de los rayos cósmicos al chocar con átomos de la atmósfera, y en los procesos que se dan en los aceleradores de partículas, los cuales imitan un proceso similar al primero, pero en condiciones controladas. De esta manera, se han descubierto docenas de partículas subatómicas, y se teorizan cientos de otras más. Ejemplos de partícula teórica es el gravitón; sin embargo, esta y muchas otras no han sido observadas en aceleradores de partículas modernos, ni en condiciones naturales en la atmósfera (por la acción de rayos cósmicos).

Como partículas subatómicas, se clasifican también las partículas virtuales, que son partículas que representan un paso intermedio en la desintegración de una partícula inestable, y por tanto, duran muy poco tiempo.

F. MOLÉCULA

En química, se llama molécula a un conjunto de al menos dos átomos enlazados covalentes que forman un sistema estable y eléctricamente neutro.1 2

Casi toda la química orgánica y buena parte de la química inorgánica se ocupan de la síntesis y reactividad de moléculas y compuestos moleculares. La química física y, especialmente, la química cuántica también estudian, cuantitativamente, en su caso, las propiedades y reactividad de las moléculas. La bioquímica está íntimamente relacionada con la biología molecular, ya que ambas estudian a los seres vivos a nivel molecular. El estudio de las interacciones específicas entre moléculas, incluyendo el reconocimiento molecular es el campo de estudio de la química supramolecular. Estas fuerzas explican las propiedades físicas

como la solubilidad o el punto de ebullición de un compuesto molecular. Las moléculas rara vez se encuentran sin interacción entre ellas, salvo en gases enrarecidos y en los gases nobles. Así, pueden encontrarse en redes cristalinas, como el caso de las moléculas de H2O en el hielo o con interacciones intensas pero que cambian rápidamente de direccionalidad, como en el agua líquida. En orden creciente de intensidad, las fuerzas intermoleculares más relevantes son: las fuerzas de Van der Waals y los puentes de hidrógeno. La dinámica molecular es un método de simulación por computadora que utiliza estas fuerzas para tratar de explicar las propiedades de las moléculas.

De manera menos general y precisa, se ha definido molécula como la parte más pequeña de una sustancia química que conserva sus propiedades químicas, y a partir de la cual se puede reconstituir la sustancia sin reacciones químicas. De acuerdo con esta definición, que resulta razonablemente útil para aquellas sustancias puras constituidas por moléculas, podrían existir las "moléculas monoatómicas" de gases nobles, mientras que las redes cristalinas, sales, metales y la mayoría de vidrios quedarían en una situación confusa.

Las moléculas lábiles pueden perder su consistencia en tiempos relativamente cortos, pero si el tiempo de vida medio es del orden de unas pocas vibraciones moleculares, estamos ante un estado de transición que no se puede considerar molécula. Actualmente, es posible el uso de láser pulsado para el estudio de la química de estos sistemas.

Las entidades que comparten la definición de las moléculas pero tienen carga eléctrica se denominan iones poliatómicos, iones moleculares o moléculas ion. Las sales compuestas por iones poliatómicos se clasifican habitualmente dentro de los materiales de base molecular o materiales moleculares.

G. FORMULA QUIMICA

El medio propuesto para ejecutar algo o resolver un asunto recibe el nombre de fórmula. Para la ciencia, una fórmula es una forma breve que expresa información de modo simbólico. Se trata, en este sentido, de una manera fija de transmitir cierta información.

Formula química

La química, por su parte, es la ciencia dedicada al estudio de la composición, la estructura y las propiedades de la materia. Los cambios experimentados por ésta durante ciertas reacciones también forman parte de su incumbencia.

Se conoce como fórmula química a la representación de aquellos elementos que forman un compuesto. La fórmula refleja la proporción en que se encuentran estos elementos en el compuesto o el número de átomos que componen una molécula. Algunas fórmulas incluso aportan información sobre cómo se unen los átomos a través de los enlaces químicos y cómo se distribuyen en el espacio.

Para nombrar una fórmula química hay que seguir las reglas de nomenclatura que se denominan formulación química. Una fórmula exhibe símbolos y subíndices: la formulación química establece que los símbolos indican los elementos presentes en el compuesto y los subíndices señalan la cantidad de átomos presentes en el compuesto de cada elemento.

Es posible distinguir entre distintos tipos de fórmulas químicas, algunos de los cuales se exponen a continuación:

Fórmula empírica

Se trata de la expresión que muestra la proporción en la que se encuentran los átomos en un compuesto químico determinado, de la manera más simple posible, razón por la cual se la suele llamar fórmula mínima (representada como fm). Cabe mencionar que a veces coincide con la fórmula molecular (definida más abajo).

Fórmula quimicaUn claro ejemplo de fórmula empírica se puede apreciar en la molécula del agua, la cual se representa como H2O, ya que por cada dos átomos de hidrógeno contiene uno de oxígeno (éste es uno de los casos en los cuales la fórmula empírica coincide con la molecular). Con el etano, por otro lado, ambas fórmulas son diferentes: la empírica es CH3; mientras que la molecular, C2H6.

Fórmula molecular

La fórmula molecular se utiliza para indicar qué tipo de átomos se hallan en un compuesto molecular dado, así como el número de cada clase de átomos y solamente es correcto su uso en el caso de los compuestos covalentes (la unión de dos no metales, o bien de un no metal con un metal y cuando poseen una diferencia de electronegatividad menor a 1,7). Retomando el caso del etano, su fórmula molecular expresa que posee dos átomos de carbono y seis de hidrógeno, mientras que la empírica indica que por cada tres de hidrógeno hay uno de carbono.

Fórmula semidesarrollada

Se trata de una fórmula parecida a la molecular, pero que indica los enlaces que existen entre cada grupo de átomos de la molécula, para destacar especialmente los funcionales. Se usa principalmente en la química orgánica, donde es fácil observar la estructura de la cadena carbonada y cada sustituyente.

Fórmula desarrollada

Cuenta con una mayor complejidad que la anterior, ya que muestra todos los enlaces y los representa en un plano cartesiano, lo cual facilita la observación de algunos detalles muy importantes de su estructura.

Fórmula estructural

Lo que diferencia la fórmula estructural de las expuestas hasta el momento es que señala la geometría espacial de la molécula a través de las distancias, de los ángulos o del uso de perspectivas en diagramas de 2 o 3 dimensiones.

Fórmula de Lewis

También llamado diagrama o estructura de Lewis, muestra el número total de átomos de una molécula, junto con sus respectivos electrones de valencia, los cuales se representan a través de puntos o rayas. Cabe mencionar que no se recomienda su uso para estructuras de gran complejidad.

4. PROPIEDADES Y CAMBIOS DE LA MATERIA:

Lo que está a nuestro alrededor está formado por materia, siendo materia todo lo que ocupa volumen y tiene masa. Propiedades generales son el volumen y la masa.

El volumen es el espacio que ocupa la materia, la unidad en el Sistema Internacional es el metro cúbico (m3), sin embargo en los fluidos suele emplearse el litro. En las medidas de los volúmenes de sólidos con forma geométrica se recurre a la fórmula matemática para cálculo del volumen. En el caso de sólidos irregulares se utiliza el método por inmersión, el cual para llevarse a cabo debe de tomarse una probeta con una cantidad determinada de volumen de

agua luego se introduce el sólido irregular con precaución en la probeta y se calcula el volumen del solido por la diferencia marcada. En el caso de los volúmenes de líquidos es fácil determinarlos ya que adoptan la forma del recipiente en el que se vierte, los más utilizados en el laboratorio son las buretas, las pipetas y las probetas. Para los gases el volumen depende de las condiciones de presión y temperatura.

La masa se define como la cantidad de materia que tiene un cuerpo, la unidad de masa en el Sistema Internacional es el kilogramo kg. El instrumento que se utiliza para la medición de las masas son las balanzas de las cuales hay balanzas granatorio, de precisión, automáticas. La ley de la conservación o de Lovoiser de la masa dice: ¨establece que en una reacción química la masa inicial es igual a la masa final independientemente de los cambios que se produzcan, es decir que la masa de los reactivos es igual a la masa de los productos. De esta ley se deriva que en una reacción química debe conservarse el número y la clase de átomos, de modo que estos solo se reordenan para formar nuevas sustancias.¨.

¨La masa de un cuerpo es siempre la misma aunque cambie su forma o el lugar donde se encuentre, mientras que el volumen hemos visto que depende de muchos factores como la temperatura, presión, estado físico del sistema¨. 3(Fácil)

Todas las sustancias tienen propiedades específicas que no dependen de la cantidad de dicha sustancia. Las propiedades específicas son las que nos permiten identificar o caracterizar una sustancia lo que la distingue de otras

A. PROPIEDADES ESPECÍFICAS DE LA MATERIA

Las propiedades específicas de la materia son aquellas que permiten diferenciar un objeto o cuerpo de otro, por ejemplo la densidad, es propia de cada compuesto, porque tiene valores diferentes para cada uno.

PROPIEDADES ESPECÍFICAS:

Densidad: La densidad es una propiedad específica de la materia que nos permite diferenciar unos materiales de otros. Mide, en cierto modo, lo concentrada que esta la masa de un cuerpo. Por ejemplo, el plomo tiene la densidad mayor que la madera.

La densidad es la relación (cociente) que existe entre la masa y el volumen de un cuerpo.

Densidad = masa / volumen

Punto de fusiónFusión es el proceso por el que una sustancia sólida al calentarse se convierte en líquido. Es el proceso inverso a la solidificación. Llamamos punto de fusión de una sustancia a la temperatura a la que se produce su fusión. Es una propiedad física característica

de cada sustancia. Mientras el sólido cambia de estado sólido a estado líquido, la temperatura se mantiene constante.

ElasticidadEs una propiedad que poseen algunos materiales o cuerpos por la que recuperan la forma cuando cesa la acción de la fuerza que los deformaba. Ejemplo: la goma.

BrilloEs el aspecto que ofrece la superficie de un mineral al reflejar la luz.

El brillo puede ser:

Metálico: semejante al que tiene un metal.

Adamantino: como el de los diamantes.

Nacarado: parecido al del nácar de las perlas.

Vítreo: como el del vidrio de las ventanas.

La dureza

Es la oposición que presentan los materiales a ser rayados.

El vidrio y el diamante son materiales duros, pues es difícil rayarlos.

El yeso, por el contrario, es un material más blando; se raya con facilidad

Punto de Ebullición

La ebullición comienza cuando al calentar un líquido aparecen burbujas de gas en toda su masa. Esto ocurre a una temperatura fija para cada sustancia.

Llamamos Punto de ebullición de una sustancia a la temperatura a que se produce la ebullución de dicha sustancia. A nivel microscópico ocurre que casi todas las partículas tienen energía suficiente para escapar del líquido y liberarse en forma de gas.

Resistencia

Es la propiedad de ciertos materiales, como el acero, para soportar grandes esfuerzos. Dichos materiales se emplean para elaborar estructuras que deban soportar mucho peso (puentes, rascacielos,...)

B. PROPIEDADES GENERALES DE LA MATERIA

Son aquellas que dependen de la cantidad de material, entre ellos tenemos:

Masa: Es la cantidad de materia que presenta un cuerpo (la masa no define volumen).

Extensión: (Volumen) Es el lugar que ocupa un cuerpo en el espacio.

Impenetrabilidad: Propiedad por la cual el lugar ocupado por un cuerpo no puede ser ocupado por otro al mismo tiempo. Salvo que lo desplace.

Inercia: Todo cuerpo se mantiene en reposo o en movimiento, mientras no exista una causa (fuerza) que modifique dicho estado.

Divisibilidad: La Materia se puede fraccionar en partes cada vez más pequeño por diferentes medios (mecánico, físico, químico), de acuerdo a la siguiente secuencia.

Atracción: Es la propiedad por la cual dos cuerpos o partículas o moléculas o átomos tienden a unirse.

C. PROPIEDADES QUÍMICAS DE LA MATERIA

Son propiedades distintivas de las sustancias que se observan cuando se combinan con otras, es decir, que les pasa en procesos por los que, por otra parte, las sustancias originales dejan generalmente de existir, formándose con la misma materia otras nuevas. Son aquellas en las que las sustancias se transforman en otras, debido a que los átomos que componen las moléculas se separan formando nuevas moléculas

Las propiedades químicas se manifiestan en las reacciones químicas.

Algunas propiedades químicas de la materia son: reactividad, poder calorífico, acidez, etc.

Ejemplos de propiedades químicas:

1-Corrosividad de ácidos 

2-Poder calorífico o energía calórica 

3-Acidez 

4-Reactividad

1: ácidos que puede actuar de muchas formas distintas, tanto en concentraciones como con temperaturas diferentes y para cada concentración y cada temperatura puede cambiar el orden.

2: es aquella que poseen los cuerpos, cada vez que son expuestos al efecto del calor. Es producida por el aumento de la temperatura de los objetos.

3: Exceso de iones de hidrógeno en una disolución acuosa, en relación con los que existen en el agua pura.

4: es la capacidad de reacción química que presenta ante otros reactivos

Ejemplos: El Fe se oxida a temperatura ambiental y el Oro no se oxida; el CH4 es combustible y el CCl4 no es combustible; el Sodio reacciona violentamente con el agua fría para formar Hidróxido deSodio y el Calcio reacciona muy lentamente con el agua para formar Hidróxido de Calcio; el alcohol es inflamable y el H2O no lo es; el acido sulfúrico quema la piel y el acido nítrico no, etc.

Propiedades químicas de la materia describe su "potencial" a sufrir algún cambio químico o reacción en virtud de su composición. Lo elementos, electrones y de unión están presentes para dar el potencial para el cambio químico. 

Es muy difícil definir una propiedad química sin usar la palabra "cambio". Eventualmente, usted debería ser capaz de mirar a la fórmula de un compuesto y el Estado una propiedad química. En este momento esto es muy difícil de hacer y no se espera que sean capaces de hacerlo. Por ejemplo el hidrógeno tiene el potencial para encender y explotar en las condiciones adecuadas. Esta es una propiedad química. 

Los metales en general tienen la propiedad química de reaccionar con un ácido. El zinc reacciona con ácido clorhídrico para producir gas hidrógeno. Esta es una propiedad química.

Propiedades químicas o cambio químico

Definición - ¿Cómo una sustancia reacciona con otras sustancias. Cuando una o más sustancias reaccionan se convierten en un tercio, sustancia única, a menudo con nuevas propiedades físicas y químicas.

Algunos ejemplos: 

• Oxidación - oxidación o combustión 

• Inflamabilidad 

en una reacción química hay reactivos y productos, éstas se dan en proporciones definate. Las reacciones químicas son predecibles y repetibles 

También hay indicios de que defínete una reacción que ha tenido lugar, incluyendo: • cambio en las propiedades físicas 

• cambian de color 

• De gas que se desprende

• Cambio de temperatura 

Ejemplos de propiedades químicas son: el calor de la combustión, la reactividad con el agua, el pH y fuerza electromotriz. 

Las propiedades más que podemos identificar a una sustancia, que conocemos mejor la naturaleza de esa sustancia. Estas propiedades entonces nos puede ayudar a modelar la sustancia y por lo tanto comprender cómo esta sustancia se comportará en diversas condiciones.

D. CAMBIOS FISICOS Y QUIMICOS

Es toda variación física o química que presenta un material, respecto a un estado inicial y un estado final. Así mediante el cambio se puede establecer las propiedades o características de la materia, antes y después del cambio.

Por ejemplo, al dejar una barra de hierro a la intemperie durante algún tiempo (estado inicial), al termino de éste se observa un polvo rojizo la cubre, llamado oxido o herrumbre (estado final). Inmediatamente surge la pregunta ¿Qué ha ocurrido? Aparentemente ha habido un cambio; ¿Qué es lo que lo ha producido? Sencillamente el oxigeno del aire húmedo, ha oxidado el material el cual presenta características diferentes a las del estado inicial, pues da perdido el color y el brillo característico del metal. ¿Cómo podría catalogarse el cambio ocurrido al objeto en cuestión? Para contestar a esta a esta inquietud se debe estudiar los tipos de cambios que se conocen en la materia; a saber: cambios físicos y cambios químicos.

Cambios Físicos

Pueden definirse como aquellos cambios que sufre la materia en su forma, en su volumen o en su estado, sin alterar su composición o naturaleza. Así, si se calienta un bloque de hielo a determinada temperatura, este se licua, es decir, pasa al estado solido al liquido modificando su forma y volumen pero conservando su naturaleza, pues antes del cambio se tenia agua solida y después del cambio se tiene agua liquida; pero si se continua el calentamiento, finalmente se alcanzará la temperatura de ebullición y el agua pasa al estado de vapor conservándose inalterable en todos los casos, la composición de ésta.

Cambios Químicos

Estos conllevan una variación en la composición de la naturaleza de la materia, es decir a partir de una porción de material llamada reactivo, se obtiene un material distinto denominado Producto, por medio de una reacción de una reacción química y en la cual pueden influir diversos factores tales como la luz, presión, u otras sustancias reactivas. La formación del oxido de hierro sobre la barra de metal constituye un caso de cambio químico, puesto que el oxido de hierro (producto) no es el mismo que el hierro puro (reactivo).

F. FORMAS Y MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS

La correcta separación de mezclas nos ayuda a poner en práctica todos los métodos que se presentarán, para separar mezclas; es importante saber sobre su estado físico, y características lo cual a continuación se presentara

Destilación.La destilación es el procedimiento más utilizado para la separación y purificación de líquidos, y es el que se utiliza siempre que se pretende separar un líquido de sus impurezas no volátiles.

 La destilación, como proceso, consta de dos fases: en la primera, el líquido pasa a vapor y en la segunda el vapor se condensa, pasando de nuevo a líquido en un matraz distinto al de destilación.Evaporación.Consiste en calentar la mezcla hasta el punto de ebullición de uno de los componentes, y dejarlo hervir hasta que se evapore totalmente. Este método se emplea si no tenemos interés en utilizar el componente evaporado. Los otros componentes quedan en el envase.

Un ejemplo de esto se encuentra en las Salinas. Allí se llenan enormes embalses con agua de mar, y los dejan por meses, hasta que se evapora el agua, quedando así un material sólido que contiene numerosas sales tales como cloruro de sólido, de potasio, etc…Centrifugación.Es un procedimiento que se utiliza cuando se quiere acelerar la sedimentación. Se coloca la mezcla dentro de una centrifuga, la cual tiene un movimiento de rotación constante y rápido, lográndose que las partículas de mayor densidad, se vayan al fondo y las más livianas queden en la parte superior.

 CENTRIFUGADORAUn ejemplo lo observamos en las lavadoras automáticas o semiautomáticas. Hay una sección del ciclo que se refiere a secado en el cual el tambor de la lavadora gira a cierta velocidad, de manera que las partículas de agua adheridas a la ropa durante su lavado, salen expedidas por los orificios del tambor.Levigación.Se utiliza una corriente de agua que arrastra los materiales más livianos a través de una mayor distancia, mientras que los más pesados se van depositando; de esta manera hay una separación de los componentes de acuerdo a lo pesado que sean.Imantación.Se fundamenta en la propiedad de algunos materiales de ser atraídos por un imán. El campo magnético del imán genera una fuente atractora, que si es suficientemente grande, logra que los materiales se acercan a él. Para poder usar este método es necesario que uno de los componentes sea atraído y el resto no.Cromatografía de Gases.La cromatografía es una técnica cuya base se encuentra en diferentes grados de absorción, que a nivel superficial, se pueden dar entre diferentes especies químicas. En la cromatografía de gases, la mezcla, disuelta o no, es transportada por la primera especie química sobre la segunda, que se encuentran inmóvil formando un lecho o camino.Ambos materiales utilizarán las fuerzas de atracción disponibles, el fluido (transportados), para trasladarlos hasta el final del camino y el compuesto inmóvil para que se queden adheridos a su superficie.

   Cromatografía en Papel.Se utiliza mucho en bioquímica, es un proceso donde el absorbente lo constituye un papel de Filtro. Una vez corrido el disolvente se retira el papel y se deja secar, se trata con un reactivo químico con el fin de poder revelar las manchas.En la cromatografía de gases, la mezcla, disuelta o no, es transportada por la primera especie química sobre la segunda, que se encuentran inmóvil formando un lecho o camino.Ambos materiales utilizarán las fuerzas de atracción disponibles, el fluido (transportados), para trasladarlos hasta el final del camino y el compuesto inmóvil para que se queden adheridos a su superficie.Decantación.Consiste en separar materiales de distinta densidad. Su fundamento es que el material más denso

En la cromatografía de gases, la mezcla, disuelta o no, es transportada por la primera especie química sobre la segunda, que se encuentran inmóvil formando un lecho o camino. Ambos materiales utilizarán las fuerzas de atracción disponibles, el fluido (transportados), para trasladarlos hasta el final del camino y el compuesto inmóvil para que se queden adheridos a su superficie.Tamizado.Consiste en separar partículas sólidas de acuerdo a su tamaño. Prácticamente es utilizar coladores de diferentes tamaños en los orificios, colocados en forma consecutiva, en orden decreciente, de acuerdo al tamaño de los orificios. Es decir, los de orificios más grandes se encuentran en la parte superior y los más pequeños en la inferior. Los coladores reciben el nombre de tamiz y están elaborados en telas metálicas.

Filtración.Se fundamenta en que alguno de los componentes de la mezcla no es soluble en el otro, se encuentra uno sólido y otro líquido. Se hace pasar la mezcla a través de una placa porosa o un papel de filtro, el sólido se quedará en la superficie y el otro componente pasará.Se pueden separar sólidos de partículas sumamente pequeñas, utilizando papeles con el tamaño de los poros adecuados.

 

5. ESTADOS DE LA MATERIA

Sólido, líquido y gaseoso

La materia está presente en todo el universo en diferentes estados. Algunos de ellos, incluso, recién se están investigando.

La materia normalmente presenta tres estados o formas: sólida, líquida o gaseosa. Sin embargo, existe un cuarto estado, denominado estado plasma, el cual corresponde a un conjunto de partículas gaseosas eléctricamente cargadas (iones), con cantidades aproximadamente iguales de iones positivos y negativos, es decir, globalmente neutro.

El estado sólido se caracteriza por su resistencia a cualquier cambio de forma, lo que se debe a la fuerte atracción que hay entre las moléculas que lo constituyen; es decir, las moléculas están muy cerca unas de otras.

No todos los sólidos son iguales, ya que poseen propiedades específicas que los hacen ser diferentes. Estas propiedades son:

- Elasticidad

- Dureza

- Fragilidad

Líquido

En el estado líquido, las moléculas pueden moverse libremente unas respecto de otras, ya que están un poco alejadas entre ellas. Los líquidos, sin embargo, todavía presentan una atracción molecular suficientemente firme como para resistirse a las fuerzas que tienden a cambiar su volumen.

No todos líquidos son iguales. Poseen propiedades específicas que los hacen ser diferentes.

- Volatilidad: nos referimos a la capacidad del líquido para evaporarse. Por ejemplo, si dejas un perfume abierto, podrás ver cómo con el paso del tiempo, disminuye el volumen del líquido.

- Viscosidad: nos referimos a la facilidad del líquido para esparcirse. No es lo mismo derramar aceite que agua, ésta última es menos viscosa, ya que fluye con mayor facilidad.

Gaseoso

En el estado gaseoso, las moléculas están muy dispersas y se mueven libremente, sin ofrecer ninguna oposición a las modificaciones en su forma y muy poca a los cambios de volumen. Como resultado, un gas que no está encerrado tiende a difundirse indefinidamente, aumentando su volumen y disminuyendo su densidad.

La mayoría de las sustancias son sólidas a temperaturas bajas, líquidas a temperaturas medias y gaseosas a temperaturas altas; pero los estados no siempre están claramente diferenciados. Puede ocurrir que se produzca una coexistencia de fases cuando una materia está cambiando de estado; es decir, en un momento determinado se pueden apreciar dos estados al mismo tiempo. Por ejemplo, cuando cierta cantidad de agua llega a los 100ºC (en estado líquido) se evapora, es decir, alcanza el estado gaseoso; pero aquellas moléculas que todavía están bajo los 100ºC, se mantienen en estado líquido.

Plasma

Existe un cuarto estado de la materia llamado plasma, que se forman bajo temperaturas y presiones extremadamente altas, haciendo que los impactos entre los electrones sean muy violentos, separándose del núcleo y dejando sólo átomos dispersos.

El plasma, es así, una mezcla de núcleos positivos y electrones libres, que tiene la capacidad de conducir electricidad.

Un ejemplo de plasma presente en nuestro universo es el Sol.

6. CAMBIOS DE LA MATERIA

Cambio Físico: es el cambio transitorio de las sustancias que no afecta a la naturaleza de la materia, aunque cambia su forma. Un cambio físico se produce por la acción de un agente externo a la naturaleza de la materia. En el caso del agua, el agente es el calor.

Cambios del estado del agua:

El paso del estado sólido a líquido recibe el nombre de fusión, lo que sucede por aumento de calor.

El paso de estado líquido a gaseoso se llama evaporación , lo que sucede por aumento de calor.

El paso del estado gaseoso a líquido se llama condensación , lo que sucede por pérdida de calor.

El paso de líquido a sólido recibe el nombre de solidificación , lo que sucede por pérdida de calor.

Condensación

Condensación , en física, proceso en el que la materia pasa a una forma más densa, como ocurre en la licuefacción del vapor. La condensación es el resultado de la reducción de temperatura causada por la eliminación del calor latente de evaporación; a veces se denomina condensado al líquido resultante del proceso.

La eliminación de calor reduce el volumen del vapor y hace que disminuyan la velocidad de sus moléculas y la distancia entre ellas. Según la teoría cinética del comportamiento de la materia, la pérdida de energía lleva a la transformación del gas en líquido. La condensación es importante en el proceso de destilación y en el funcionamiento de las máquinas de vapor, donde el vapor de agua utilizado se vuelve a convertir en agua en un aparato llamado condensador.

Evaporación

Evaporación , conversión gradual de un líquido en gas sin que haya ebullición. Las moléculas de cualquier líquido se encuentran en constante movimiento. La velocidad media (o promedio) de las moléculas sólo depende de la temperatura, pero puede haber moléculas individuales que se muevan a una velocidad mucho mayor o mucho menor que la media. A temperaturas por debajo del punto de ebullición, es posible que moléculas individuales que se aproximen a la superficie con una velocidad superior a la media tengan suficiente energía para escapar de la superficie y pasar al espacio situado por encima como moléculas de gas. Como sólo se escapan las moléculas más rápidas, la velocidad media de las demás moléculas disminuye; dado que la temperatura, a su vez, sólo depende de la velocidad media de las moléculas, la temperatura del líquido que queda también disminuye.

Es decir, la evaporación es un proceso que enfría; si se pone una gota de agua sobre la piel, se siente frío cuando se evapora. En el caso de una gota de alcohol, que se evapora con más rapidez que el agua, la sensación de frío es todavía mayor. Si un líquido se evapora en un recipiente cerrado, el espacio situado sobre el líquido se llena rápidamente de vapor, y la evaporación se ve pronto compensada por el proceso opuesto, la condensación.

Para que la evaporación continúe produciéndose con rapidez hay que eliminar el vapor tan rápido como se forma. Por este motivo, un líquido se evapora con la máxima rapidez cuando se crea una corriente de aire sobre su superficie o cuando se extrae el vapor con una bomba de vacío

Cuando un cuerpo, por acción del calor o del frío pasa de un estado a otro, decimos que ha cambiado de estado. En el caso del agua: cuando hace calor, el hielo se derrite y si calentamos agua líquida vemos que se evapora. El resto de las sustancias también puede cambiar de estado si se modifican las condiciones en que se encuentran. Además de la temperatura, también la presión influye en el estado en que se encuentran las sustancias.

Si se calienta un sólido, llega un momento en que se transforma en líquido. Este proceso recibe el nombre de fusión. El punto de fusión es la temperatura que debe alcanzar una sustancia sólida para fundirse. Cada sustancia posee un punto de fusión característico. Por ejemplo, el punto de fusión del agua pura es 0 °C a la presión atmosférica normal.

Si calentamos un líquido, se transforma en gas. Este proceso recibe el nombre de vaporización. Cuando la vaporización tiene lugar en toda la masa de líquido, formándose burbujas de vapor en su interior, se denomina ebullición. También la temperatura de ebullición es característica de cada sustancia y se denomina punto de ebullición. El punto de ebullición del agua es 100 °C a la presión atmosférica normal.

En el estado sólido las partículas están ordenadas y se mueven oscilando alrededor de sus posiciones. A medida que calentamos el agua, las partículas ganan energía y se mueven más deprisa, pero conservan sus posiciones.

Cuando la temperatura alcanza el punto de fusión (0ºC) la velocidad de las partículas es lo suficientemente alta para que algunas de ellas puedan vencer las fuerzas de atracción del estado sólido y abandonan las posiciones fijas que ocupan. La estructura cristalina se va desmoronando poco a poco. Durante todo el proceso de fusión del hielo la temperatura se mantiene constante.

En el estado líquido las partículas están muy próximas, moviéndose con libertad y de forma desordenada. A medida que calentamos el líquido, las partículas se mueven más rápido y la temperatura aumenta. En la superficie del líquido se da el proceso de vaporización, algunas partículas tienen la suficiente energía para escapar. Si la temperatura aumenta, el número de partículas que se escapan es mayor, es decir, el líquido se evapora más rápidamente.

Cuando la temperatura del líquido alcanza el punto de ebullición, la velocidad con que se mueven las partículas es tan alta que el proceso de vaporización, además de darse en la superficie, se produce en cualquier punto del interior, formándose las típicas burbujas de vapor de agua, que suben a la superficie. En este punto la energía comunicada por la llama se invierte en lanzar a las partículas al estado gaseoso, y la temperatura del líquido no cambia (100ºC).

En el estado de vapor, las partículas de agua se mueven libremente, ocupando mucho más espacio que en estado líquido. Si calentamos el vapor de agua, la energía la absorben las partículas y ganan velocidad, por lo tanto la temperatura sube.

7. REACCION QUIMICA

La reacción química es aquel proceso químico en el cual dos sustancias o más, denominados reactivos, por la acción de un factor energético, se convierten en otras sustancias designadas como productos. Mientras tanto, las sustancias pueden ser elementos químicos (materia constituida por átomos de la misma clase) o compuestos químicos (sustancia que resulta de la unión de dos o más elementos de la tabla periódica).

El ejemplo más corriente de una reacción química es la formación de óxido de hierro, que resulta de la reacción del oxígeno del aire con el hierro.

Los productos que se obtienen de ciertos reactivos dependerán de las condiciones persistentes en la reacción química en cuestión, aunque, si bien es una realidad esto que se sostiene que los productos varían de acuerdo a las condiciones, determinadas cantidades no sufren ningún tipo de modificación y por tanto permanecen constantes en cualquier reacción química.

La física reconoce dos grandes modelos de reacciones químicas, las reacciones ácido-base, que no presentan modificaciones en los estados de oxidación y las reacciones redox, que por el contrario sí presentan modificaciones en los estados de oxidación.

En tanto, dependiendo del tipo de productos que resulta de la reacción a las reacciones químicas se las clasifica de la siguiente manera: reacción de síntesis (elementos o compuestos simples se unen para conformar un compuesto más complejo), reacción de descomposición (el compuesto se fragmenta en elementos o compuestos más simples; un solo reactivo se convierte en productos), reacción de desplazamiento o simple sustitución (un elemento reemplaza a otro en un compuesto) y reacción de doble desplazamiento o doble sustitución (los iones de un compuesto modifican lugares con los propios de otro compuesto para conformar dos sustancias diferentes).

8. LEYES DE CONSERVACIÓN DE LA MATERIA

La ley de conservación de la masa, ley de conservación de la materia o ley de Lomonósov-Lavoisier es una de las leyes fundamentales en todas las ciencias naturales. Fue elaborada independientemente por Mijaíl Lomonósov en 1745 y por Antoine Lavoisier en 1785. Se puede enunciar como «En una reacción química ordinaria la masa permanece constante, es decir, la masa consumida de los reactivos es igual a la masa obtenida de los productos». Una salvedad que hay que tener en cuenta es la existencia de las reacciones nucleares, en las que la masa sí se modifica de forma sutil, en estos casos en la suma de masas hay que tener en cuenta la equivalencia entre masa y energía. Esta ley es fundamental para una adecuada comprensión de la química.

Los ensayos preliminares hechos por Robert Boyle en 1673 parecían indicar lo contrario: pesada meticulosa de varios metales antes y después de su oxidación mostraba un notable aumento de peso. Estos experimentos, por supuesto, se llevaban a cabo en recipientes abiertos.

La combustión, uno de los grandes problemas que tuvo la química del siglo XVIII, despertó el interés de Antoine Lavoisier porque éste trabajaba en un ensayo sobre la mejora de las técnicas del alumbrado público de París. Comprobó que al calentar metales como el estaño y el plomo en recipientes cerrados con una cantidad limitada de aire, estos se recubrían con una capa de calcinado hasta un momento determinado del calentamiento, el resultado era igual a la masa antes de comenzar el proceso. Si el metal había ganado masa al calcinarse, era evidente que algo del recipiente debía haber perdido la misma cantidad de masa. Ese algo era el aire. Por tanto, Lavoisier demostró que la calcinación de un metal no era el resultado de la pérdida del misterioso flogisto, sino la ganancia de algún material: una parte de aire. La experiencia anterior y otras más realizadas por Lavoisier pusieron de manifiesto que si tenemos en cuenta todas las sustancias que forman parte en una reacción química y todos los productos formados, nunca varía la masa. Esta es la ley de la conservación de la masa, que podemos enunciarla, pues, de la siguiente manera: "En toda reacción química la masa se conserva, esto es, la masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos".