1. QUMICA GENERAL Gestin Ambiental 2. Bibliografa Bsica BURNS, Ralph A. FUNDAMENTOS DE QUMICA. Quinta Edicin. Editada por PEARSON Mxico. 2011. 3. QU ES QUMICA? 4. Ciencia que estudia: La composicin, estructura y propiedades de la MATERIA as como los cambios que sta experimenta durante las reacciones qumicas y su relacin con la ENERGA. 5. QUMICA INORGNICA Se encarga del estudio integrado de la formacin, composicin, estructura y reacciones de los elementos y compuestos inorgnicos; es decir, los que no poseen enlaces carbono-hidrgeno.QUMICA ORGNICA Qumica del carbono 6. Por qu estudiar Qumica?La qumica es bsica para la comprensin de muchos campos: - Agricultura - Astronoma - Ciencia animal - Geologa - Farmacia - Ciencia de los materiales, etc.Todos utilizamos qumica en nuestra vida diariaAprender los beneficios y los riesgos asociados a los productos qumicos 7. Relacin de la Qumica con otras ciencias y la industria 8. 1.1 MATERIA Sustancia de la que estn hechas todas las cosas materiales del universo. Es todo aquello que tiene MASA, INERCIA, VOLUMEN y ocupa un lugar en el espacio. Ejemplos: Aire Alimentos Rocas Vidrio Gases 9. MASA Y VOLUMEN PROPIEDADES GENERALES 10. MASA: Es una medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo. Incluso el aire tiene masaUnidad en el SI: kg1 kg = 1000 g = 1 x 103 gSe mide con balanza. 11. PESO: Es la accin de la fuerza de la gravedad sobre la masa de un objeto en particular peso = G x masa Una barra de 9 kg pesaren la tierra, G = 9,8 m/s288,2 kg en la tierraen la luna, G = 1,62 m/s215,87 kg en la luna 12. Un astronauta tiene una MASA de 65 Kg, que pasa con la masa y el peso en: a.La Luna con gravedad de 0,17 veces que la tierra.b.La Tierra.c.El Espacio.d.En Marte con una gravedad de 0,38 veces que en la tierra. 13. MASA: No cambia PESO: a.Luna: Despus de la Tierra y de Marte.b.Tierra: El peso es el mas grande.c.Espacio: Carece de pesod.Marte: En segundo lugar 14. Cuanto pesara usted en Marte? 15. VOLUMEN Propiedad general de la materia. El lugar que ocupa un cuerpo en el espacio. Unidad en el SI: m3 16. Ejercicio Cul es la masa de una sustancia que tiene un volumen de 350 litros y una densidad de 1,22 kg/m3?Qu volumen ocupar 300 g de una sustancia cuya densidad es 2,7 g/cm3? 17. ESTADOS DE LA MATERIA SLIDO.- Tiene forma y volumen definido, es rgido.LQUIDO.- No tiene forma adopta la del recipiente, tiene volumen definido, movimiento con fluidos.GASEOSO.- No tiene ni forma ni volumen. Adopta forma y volumen de recipiente. 18. Identifique el estado de los siguientes materiales: OxgenoVapor de aguaCera de velaAlcohol 19. RESPUESTA GasOxgenoVapor de agua GasCera de velaSlidoAlcoholLquido 20. ESTADOS DE LA MATERIA 21. CAMBIOS FISICOS Y CAMBIOS QUMICOSFusinVaporizacinSlidoLquido SolidificacinSublimacinGaseoso Condensacin 22. ESTADOS FSICOS DE LA MATERIAEstadoSlidoLquidoFormaDefinidaIndefinidaGaseoso IndefinidaVolumenPropiedades submicroscpicasCompresibilidadDefinidoPartculas en contacto y estrechamente empaquetadasInsignificanteDefinidoPartculas en contacto, pero mvilesMuy pocaIndefinidoPartculas muy separadas e independientes unas de otrasAlta 23. 1.3 ELEMENTOS Y COMPUESTOS 24. ELEMENTO.- Es la sustancia ms fundamental, con las cuales se construye todas las cosas materiales. La partcula ms pequea que conserva las propiedades del elemento es el tomo. Se encuentran naturalmente en la Tierra un total de 85 elementos. Por ejemplo: oro, aluminio, oxgeno, carbono. 34 elementos han sido creados por cientficos, como por ejemplo: el Americio, el Polonio. 25. Estado natural de algunos elementos. En el sentido de las agujas del reloj, de arriba a la izquierda: (a) los lquidos bromo (Br2) y mercurio (Hg); y (b) los slidos iodo (I2), cadmio (Cd); fsforo (rojo) y cobre (Cu). 26 26. P er io d1 IA 1A1H2Group**11.008 3Li6.9413114121920K24.31Ca39.10540.083738RbSr85.47687.625556Cs132.9787Fr(223)Ba137.3 88Ra (226)Lanthanide Series* Actinide Series~14 IVA 4A 615 VA 5A 716 VIA 6A 817 VII A 9 7A10.8 1 1312.0 1 1414.0 1 1516.0 0 1619.0 0 1726.9 8 3128.0 9 3230.9 7 3332.0 7 3435.4 5 3539.9 5 3678.9 6 5279.9 0 5383.8 0 54127. 6 84126. 9 85(210)(210)BBe9.012MgA 2 8A13 IIIA 3A 52 IIA 2ANa22.99418VIII3 IIIB 3B4 IVB 4B5 VB 5B6 VIB 6B21222324ScTi44.9 6 3947.8 8 4088.9 57 191.2 2 72YLa * 138. 89 9ZrHf178. 5 104V50.9 4 41Nb 92.9 1 73Ta 180. 9 105Ac ~Rf(257)Db585960(227)Ce 140. 1 90Th 232. 0Pr140. 9 91Pa(231)(260)Nd 144. 2 92U(238)Cr 52.0 42 07 VII B 25 7BM n 54.9 4 438Fe 55.8 5 44TcRuWReOs95.9 74 4 183. 9 106Sg(263)61P m(147) 93Np (237)186. 2 107Bh(262)62101. 1 76 190. 2 10858.4 7 45Rh 102. 9 77IrNi58.6 9 46PuA m(243)C m(247)63.5 5 47Zn 65.3 9 48Hg64157. 3 96CuAu63152. 0 9530Pt()Gd29Cd(266)Mt12 IIB 2BAg106. 4 78(265)Hs11 IB 1BPd195. 1 110Eu(242)Co190. 2 109S m150. 4 9410------- VIII ------27 28 ------- 8 -------26M o(98) 759---65Tb 158. 9 97Bk(247)107. 9 79 197. 0 111--()66Dy 162. 5 98Cf(249)AlSeInSnSbTeTlPb204. 4---(254)72.5 9 50 118. 7 82 207. 2 11474.9 2 51 121. 8 83Bi209. 0---()EsSAs200. 5 112164. 9 99POGe69.7 2 49 114. 8 81HoSiNGa112. 4 8067CEr167. 3 100F m(253)69()T mYbM dNo168. 101 9(256)116---()68Po70173. 0 102(254)FClBrHe 4.00 3 10Ne 20.1 8 18Ar KrIXeAtRn131. 3 86(222) 118--()71Lu 175. 0 103Lr(257)28 27. COMPUESTOS.- Son sustancias puras constituidas por tomos de dos o ms elementos qumicos combinadas unos con otros en proporciones fijas definidas. Agua (H2O)Glucosa (C6H12O6)Amoniaco (NH3) 28. 1.4 SUSTANCIAS PURAS Y MEZCLAS 29. Sustancia pura materia con composicin fsica y propiedades caractersticas. tomo de hidrgenotomo de hidrgenoCompuesto es cualquier sustancia pura que se pueden descomponer por medios qumicos en dos o ms sustancias diferentes y ms simples.Elemento es cualquier sustancia pura que no se puede descomponer en algo ms simple. Tiene un solo tipo de tomo 30. SUSTANCIAS PURAS SIMPLES UN SOLO TIPO DE TOMOMercurio (l) tomo de HgCloro(g) tomo de Cl 31. Mezclas: son combinaciones de dos o ms sustancias en las que cada una conserva su propia identidad qumica y sus propiedades. La composicin de la mezcla puede variar. Ejemplo Taza de caf con azcarMezclas homogneas: conservan su composicin en todas sus partes y se forman por dos o ms sustancias puras. Uniformes en todos sus puntos. Ejemplo: aire, solucin de azcar en agua, agua carbonatada y vinagre. Mezclas Heterogneas: .no tienen la misma composicin, propiedades y aspecto en todos sus puntos. Ejemplo: aceite y agua, avena y agua. 32. Separacin de mezclas Para obtener una sustancia pura es necesario separarla de una mezcla. Est separacin se basa en las diferencias de las propiedades fsicas y qumicas de los componentes de la mezcla. Existen distintas separaciones: - Decantacin - Filtracin - Destilacin - Tamizado 33. METODOS DE SEPARACIN DE MEZCLAS MEZCLAS HETEROGNEAS 1.-MEZCLAS SLIDO-LQUIDO: Centrifugacin Filtracin Sedimentacin 2.-MEZCLAS SLIDO-SLIDO: Separacin magntica 3.-MEZCLAS LQUIDO-LIQUIDO Decantacin 34. Tipos de separacin:ImnTamizadoSeparacin magntica DecantacinFiltracin 35. METODOS DE SEPARACIN DE MEZCLAS MEZCLAS HOMOGNEAS: 1.-MEZCLAS SLIDO-LQUIDO: Cristalizacin Calentamiento a sequedad Evaporacin2.-MEZCLAS LQUIDO-LQUIDO Destilacin 36. MATERIASUSTANCIAS PURASDos o mas componentesUn solo componenteSimplesUn solo tipo de tomo. Cl,Fe, O2 ,Ca,NaMEZCLASCompuestasDos o mas tipos de tomos. H 2O , CH4 , NH3HomognasUna sola fase: Sal+agua Azucar+agua Alcohol+aguaHeterognasDos o mas fases: Arena+agua Aceite+agua 37. DEBER Cmo separar? Agua + Perlas de vidrio o granallas Agua + Aceite de vaselina Agua + Alcohol Agua + Azcar + AlcoholDe las sustancias que siguen, indique las que son compuestos y las que son mezclas, distinga entre mezclas homogneas y heterogneas Tinta de bolgrafo Sopa de championes Agua Agua azucarada Sal 38. 1.5 PROPIEDADES DE LA MATERIA Propiedades fsicas: se pueden observar sin cambiar la composicin de la sustancia - color, olor, sabor, densidad, punto de fusin y punto de ebullicin. 39. PROPIEDADES FISICAS PUEDEN SER: EXTENSIVAS (DEPENDEN DEL TAMAO DE LOS CUERPOS) INTENSIVAS O ESPECFICAS (SON CARACTERSTICAS DEL CUERPO QUE SE CONSIDERE E INDEPENDIENTES DE SU FORMA Y TAMAO. EJ: color, olor, p. de fusin..) 40. Propiedades qumicas: se observan slo cuando la sustancia sufre un cambio en su composicin. - Cuando el hierro se oxida, al quemar un papel. 41. Ejemplos: Propiedades Fsicas Brillo Volatilidad Sabor, dureza Maleabilidad (lminas) Ductibilidad (hilos) Viscosidad Conductibilidad Qumicas Arde en el aire Hace explosin Reacc. con ciertos cidos Reacc. con ciertos metales Es toxico 42. CAMBIOS FISICOS Y CAMBIOS QUMICOS CAMBIOS QUMICOS Se dice que se ha producido una transformacin QUMICA cuando una muestra de materia se transforma en otra muestra de composicin diferente.- Alteran la composicin -qumica de la materia.Origen a otras sustancias.Ejemplo: Cl + Na(NaCl) 43. Los cambios qumicos Un cambio qumico se produce cuando las propiedades y la composicin de la materia han cambiado y han aparecido otras materias diferentes.La cantidad de masa total no vara. 44. CAMBIOS FISICOS Y CAMBIOS QUMICOS CAMBIOS FISICOSSe dice que se ha producido una transformacin fsica cuando una muestra de materia cambia alguna de sus propiedades fsicas, aspecto fsico, pero su composicin permanece inalterada. -Nose forman nuevas sustancias.Ejemplo: hieloaguavapor 45. 1.6 ENERGA La Energa puede manifestarse de diferentes maneras: en forma de movimiento (cintica), de posicin (potencial), de calor, de electricidad, de radiaciones electromagnticas, etc. Segn sea el proceso, la energa se denomina: 46. Energa trmica Energa elctrica Energa radiante Energa qumica Energa nuclear 47. DEBER DE CONSULTAConsulte y defina a cada una de las formas de energa 48. 2. Mediciones fundamentales 2.1. Unidades mtricas y SI. 2.2. Cifras significativas. 2.3. Notacin cientfica. 2.4. Densidad y densidad relativa. 2.5. Medicin de la temperatura. 49. Mediciones Frecuentemente necesitamos realizar mediciones que se utilizan en clculos.Existen diferentes instrumentos que nos permiten medir las propiedades de una sustancia: longitud, volumen, masa y temperatura. stas proporcionan medidas macroscpicas (se toman de manera directa) y microscpicas mtodos indirectos 50. 2.1 UNIDADES MTRICAS Y SI Un valor de medicin se compone de la cantidad mtrica y la unidad.Las unidades empleadas son las de sistema mtrico, desarrollado en Francia.Las unidades empleadas en mediciones cientficas son las del Sistema Internacional (SI). 51. UNIDADES DE MEDICIN LONGITUD: Unidad fundamental (m).MASA: Unidad fundamental kilogramo (kg). Medida de la cantidad de material que hay en un objeto.PESO: Es la fuerza que la masa ejerce debido a la gravedad. 52. UNIDADES DE MEDICIN Unidades del SI derivadasVOLUMEN: Unidad fundamental m3. Es la cantidad de espacio que ocupa la materia. El volumen de una caja se obtiene multiplicando la longitud (l) por el ancho (a) por la altura (h) de la caja.DENSIDAD: se define como la cantidad de masa en una unidad de volumen de la sustancia. Se expresa en gramos/centmetro cbico (g/cm3)Densidad = masa /volumen 53. 2.2 CIFRAS SIGNIFICATIVAS Cualquier dgito diferente de cero es significativo. 1234.56Ceros entre dgitos distintos de cero son significativos.1002.5 (5 cifras significativas)Ceros a la izquierda del primer dgito distinto de cero no son significativos.000456 (6 cifras significativas)(3 cifras significativas)Si el nmero es menor que uno, entonces nicamente los ceros que estn al final del nmero y entre los dgitos distintos de cero son significativos.0.01020 (4 cifras significativas ) 54. 2.3 NOTACIN CIENTFICA Al manejar cifras extremadamente grandes o pequeas se comenten errores. Por ello es aconsejable manejar notacin cientfica.N x 10n N= nmero de 1 a 10 n= exponente entero negativopositivoo 55. 2.4 DENSIDAD La densidad, relaciona la masa de la sustancia con el volumen que ocupa.D= m/v UNIDADES : Slidos: Kg / m3 Lquidos: g / mlg / cm3 56. DENSIDAD corcho 1000 cm3 de volumenMasa por unidad de volumen del corcho: 240 : 1000 = 0,24 g /cm3 Masa por unidad de volumen del plomo: 11290 : 1000 = 11,29 g /cm3 plomo 57. DENSIDAD Densidades de algunas sustancias (g/cm3) Aire0,012Cobre 8,9Alcohol0,8Plata 10,5Agua1Plomo 11,3Aluminio 2,7Mercurio 13,6HierroOro7,819,3 58. Un recipiente lleno con un volumen de 25 ml, contiene 27.42 g de una solucin de sal y agua. Cul es la densidad de esta solucin? 59. D= m / VD= 27.42g / 25 mlD= 1.0968 g/ml 60. DENSIDAD RELATIVA (DR) DR de una sustancia = Densidad de la sustancia Densidad del AguaUNIDADES : NO TIENE UNIDADES 61. La densidad de una sustancia es de 1.5 g/mL. Calcular la DR ? 62. 1.5 g/mL / 1.0 g/mL = 1.5 63. 2.5 MEDICIN DE LA TEMPERATURA TEMPERATURA: Es una medida de la intensidad del calor Calor es una forma de energa asociada con el movimiento de las partculas pequeas de materia, indica cantidad de energa. K= C + 273.15C= 5/9 (F 32) F= 9/5 (C + 32)