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QUÍMICA
Rosa Marcela Vega Villacís
vega_marcela@yahoo.com
1. INTRODUCCIÓN
A LA QUÍMICA
CIENCIA: método científico
Ciencia. “Es el conocimiento organizadoy sistematizado relativo a nuestromundo físico”. Es la palabra latinaequivalente a “conocimiento”; es unmodo específico de ampliar, organizar yrenovar la experiencia humana. Es unproceso de observación yrazonamiento.
CIENCIA: método científico
Método científico. Enfoque sistemáticopara la investigación. Son lasaproximaciones que se usan en Cienciapara acercarse al conocimiento.
Pasos del método científico
1.Observación de los hechos.2. Establecimiento de hipótesis.3.Generalización de los hechos en leyes.4. Validación de las leyes y formulación
de teorías.5.Comparación de las deducciones,
obtenidas de hipótesis y teorías.6.Predicción de nuevos hechos,
empleando la teoría obtenida.
¿QUÉ ES QUÍMICA?
Macroscópico
Microscópico
Relación con otras ciencias
SÍNTESIS DE LA HISTORIA DE LA QUÍMICA
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Época primitiva
Conquista del hombre por el fuego
Presente en los oficios y artes delhombre primitivo.
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Época primitiva
Edad del oro (5000 a.C.)
Edad del bronce (4000 a.C.)
Edad del hierro (1200 a.C.)
Doctrinas químicas antiguas
Explicación a través de mito
Estado teológico hasta el VI a.C.
Explicación de los orígenes de lo tangible en 4 elementos.
Tales, de Mileto (624-565 a.C.) aguaAnaxímenes (585-524 a.C.) aire Heráclito, de Efeso (540-475 a.C.) fuego.
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Empédocles, de Agrigento (400-430 a.C.)
Alquimia
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Renacimiento
Iatroquímica (XIV a.C.)
Robert Boyle (1672-1691)
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Lavoisier y la revolución química
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MATERIA Y ENERGÍA
Todo lo que existe en el Universo está formado de materia y energía, que son la base de los fenómenos objetivos.
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MATERIA
“Es todo lo que tiene masa y ocupa unespacio”.
Masa es una medida de la cantidad demateria contenida en una muestra decualquier material y que ofrece ciertaresistencia a modificar su estado dereposo o de movimiento.
Peso que es la fuerza con la que esatraída la masa por la gravedad.
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ENERGÍA
“Es una medida de la capacidad deefectuar un trabajo”.
Energía potencial es la energíaintrínseca almacenada en un objeto,de acuerdo al material del que estáconstituido y de su posición respectoa otro: energía potencial gravitatoria(para una partícula en un campogravitatorio) y la energía potencialelectrostática (para una partículacargada en un campo electrostático).
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Energía cinética es la energíaintrínseca de un cuerpo que semueve, está expresada como . Launidad del SI para la energía es eljoule (J) 1J=1kg.m2.s-2
Ep= m.g.h Ek=1/2.m.v2
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ESTADOS DE LA MATERIA
Tomado de: http://www.slideshare.net/paolaordonez/qumica-general#btnNext
CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA
Tomado de: http://www.fullquimica.com/2010/09/clasificacion-de-la-materia.html
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Mezcla SustanciaPueden separarse en suscomponentes mediantecambios físicos
No puede separarse en suscomponentes mediante cambiosfísicos
Su composición puede variar demanera continua al agregar unode sus componentes
Su composición es constante
Sus propiedades estánciertamente relacionadas con lade sus componentes
Tienen propiedades específicascorrespondientes
Su formación o descomposiciónde una mezcla no requiere degasto energético o es mínimo.
Su formación o descomposiciónva siempre unida a undesprendimiento o absorción decalor.
PROPIEDADES DE LA MATERIA
Físicas
Químicas
Intensivas
Extensivas
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CAMBIOS DE LA MATERIA
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Cambios físicos Cambios químicosDan lugar a unaalteración muy pequeñay muchas veces parcialde la materia
Van acompañados por unamodificación profunda de laspropiedades del cuerpo
Persisten únicamentemientras actúa la causaque los origina
Tienen carácter casi siemprepermanente
Están acompañados poruna variación de energíarelativamente pequeña
Van acompañados de unavariación importante deenergía
TRANSFORMACIONES QUÍMICAS
Combinación: Es la unión de dos omás elementos o sustancias paraformar un único compuesto. Elnombre proviene de la clase decombinación resultante. La unión dedos compuestos para formar una solasustancia se define corrientementepor adición.
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Descomposición: Formación de dos omás sustancias más sencillas,elementales o no, a partir de uncompuesto determinado.
Desplazamiento o sustitución: Es launión de un elemento con uncompuesto con liberación de uno delos elementos combinados en elmismo; este elemento ha sidodesplazado o sustituido por el otroelemento.
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Doble desplazamiento o metátesis.Reacción entre dos compuestos conintercambio de elementos y formaciónde dos nuevos compuestosquímicamente análogos a losreaccionantes.
Reagrupamiento interno:
Transformación de un compuesto enotro, sin ganancia o pérdida demateria. Se conoce como cambioisotérmico, y si el segundo cuerpo setransforma a su vez en el primero sedenomina tautomería.
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LEY DE LAS COMBINACIONES QUÍMICAS
Ley de la conservación de la masa-energía.
“La masa de los cuerpos reaccionantes es igual a la masa de los productos de la reacción”
Einstein elimina el dualismo de lamateria ponderable y la energíaimponderable en su ecuación enfunción de la energía:
E=m.c2
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LEY DE LAS COMBINACIONES QUÍMICAS
Ley de las proporciones definidas
“Cuando dos o más elementos secombinan para formar undeterminado compuesto, lo hacen enuna relación en peso y masainvariable”.
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LEY DE LAS COMBINACIONES QUÍMICAS
Ley de las proporciones múltiples
“Las cantidades de un elemento que seunen en proporción fija con otroelemento para formar en cada caso uncompuesto distinto están en larelación de números enterossencillos”
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LEY DE LAS COMBINACIONES QUÍMICAS
Ley de las proporciones recíprocas
“Los pesos de elementos diferentes quese combinan con un mismo peso deun elemento dado, son los pesosrelativos de aquellos elementoscuando se combinan entre sí, o bienmúltiplos y submúltiplos de estospesos”
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LEY DE LAS COMBINACIONES QUÍMICAS
Ley de los volúmenes de combinación
“En cualquier reacción química losvolúmenes de todas las sustanciasgaseosas que intervienen en la mismaestán en una relación de númerosenteros sencillos”
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LEY DE LAS COMBINACIONES QUÍMICAS
Teoría atómica de Dalton
Las suposiciones originales de Dalton(1803) eran:
1. Los elementos están constituidos porátomos consistentes en partículasmateriales separadas eindestructibles;
2. Los átomos de un mismos elementoson iguales en masa y en todas lasdemás cualidades;
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LEY DE LAS COMBINACIONES QUÍMICAS
Teoría atómica de Dalton
3. Los átomos de distintos elementostienen diferentes masas ypropiedades;
4. Los compuestos se forman por launión de átomos de loscorrespondientes elementos en unarelación numérica sencilla. Losátomos de un determinadocompuesto, a su vez, son idénticos enmasa y en todas sus otraspropiedades.
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HIPÓTESIS DE AVOGADRO
Su hipótesis permitía explicar la Leyde los volúmenes de combinación:
las sustancias que reaccionan no eranátomos, sino agrupaciones de átomos(Moléculas)
Esta ley, descubierta por Avogadro aprincipios del siglo XIX, establece larelación entre la cantidad de gas y suvolumen cuando se mantienenconstantes la temperatura y lapresión.
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Ley de Avogadro
Volúmenes iguales de gasesdiferentes, en las mismas condicionesde presión y temperatura, contienenel mismo número de partículas.
Los elementos gaseosos pueden tenercomo entidades más pequeñas,“moléculas” en vez de átomos.
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