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QUÍMICA P R O G R A M A A C A D É M I C O V I R T U A L Ciclo Anual UNI Docente: Jhon Silva Semana: 4 Materia C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Q U Í M I C A Materia • Es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. Es una palabra genérica que usamos para referirnos a todo aquello que ocupa un lugar en el espacio. A condiciones moderadas de presión y temperatura (como las que imperan en las inmediaciones de nuestro planeta), se manifiestan como materiales. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A Materiales Son todas las sustancias o mezcla de sustancias de las que están hechos los objetos, seres o cuerpos. Un determinado material puede estar constituido por una o más sustancias o mezcla de sustancias. Materiales Sustancias Mezcla de Sustancias C U R S O D E Q U Í M I C A C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Q U Í M I C A 1. Sustancia Son materiales de aspecto homogéneo formadas por un mismo constituyente. Es decir, presentan una composición invariable en toda su extensión. Por tanto, presentan propiedades físicas y químicas constantes y definidas. Tubería de cobre (Cu) Formada únicamente por átomos de Cu 1.1 Sustancia simple o elemental Ej.: Ag, Au, Cu, Fe, Al, He, Ar, Ne,… H2 , Cl2 , N2 , O2 , O3 , S8 , … Son aquellas cuya estructura química (partículas sueltas o formando una red) consta únicamente de átomos del mismo elemento químico. Son las sustancias más simples de todas; es decir, estas no sufren de descomposición química. (Monoatómicos) (Poliatómicos) C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Q U Í M I C A Alotropía Para que a un elemento se le pueda denominar como alótropo, sus diferentes estructuras moleculares deben presentarse en el mismo estado físico. Diamante Grafito • Sólido negro • Buen conductor eléctrico • Muy Fragil • Sólido cristalino traslucido • Mal conductor eléctrico • Muy Duro ¡Tener Presente¡ C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Q U Í M I C A 1.2. Sustancias Compuestas Se forma cuando los átomos de dos o más elementos químicos diferentes se combinan (combinación química) en una forma especifica para crear un material nuevo con propiedades distintas por completo a las de las sustancias elementales de las que provienen. Ejemplo: Los átomos de sodio se combina con el cloro molecular y forman el cloruro de sodio mas conocido como sal común o de mesa. 98℃ - 101℃ 801℃T. Fusión: + = plateado metal suave gas tóxico verdoso Solido muy duro blanco Na Cl2 NaCl C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Q U Í M I C A Las sustancias compuestas se pueden descomponer en sustancias más simples mediante procesos químicos. Ejemplo: El cloruro de sodio se descompone en sodio y cloro en un proceso químico, denominado electrolisis Denominación de los compuestos según la cantidad de elementos o de átomos Binario Triatómico Ternario Triatómico Ternario Pentatómico Binario Tetratómico Cuaternario Hexatómico C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Q U Í M I C A En química nos referimos a mezcla a aquel material formado por la reunión física de dos mas sustancias simples o elementales. En la cual las sustancias conservan sus propiedades y características 2. Mezcla de sustancias Son aquellas donde las sustancias dispersas presentan gran afinidad entre sí, formando una mezcla de una sola fase (monofásica). Es por ello que sus componentes no se pueden apreciar o diferenciar a simple vista o con ayuda de un microscopio. 2.1. Mezcla homogénea Ejemplos: Liquidas: Agua oxigenada, vinagre, pisco, agua potable, formol,... Sólidas (aleación): Acero (C en Fe); Bronce (Sn en Cu); Latón (Zn en Cu); … Gaseosas : toda mezcla de gases es considerada una solución, aire, gas natural, … C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Q U Í M I C A 2.2 Mezcla heterogénea Estas son aquellas que se forman al juntar sustancias con poca o ninguna afinidad entre sí, por lo que forman dos o más fases haciendo que sus componentes se puedan diferenciar a simple vista o con ayuda de un microscopio. Ejemplo: Al recoger agua de la orilla del mar se puede observar sin ninguna dificultad el agua de la arena. ✓ cemento ✓ arena ✓ barro ✓ jarabes ✓ yogur ✓ aire polvoriento ✓ mayonesa ✓ queso ✓ sangre ✓ pinturas Más ejemplos C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Q U Í M I C A 3. Fenómenos Suceso que modifica de forma temporal o permanente la condición inicial (estructura física o química) que presenta una sustancia. Ejemplo: Si evaporamos agua y luego la condensamos, estaremos observando un cambio temporal. Sin embargo si ahora encendemos y quemamos la madera, veremos que el cambio es permanente, esto es dado que se han generado nuevas sustancias. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Q U Í M I C A I. FENOMENO FÍSICO ocurre cuando el cambio no altera la composición química interna de la sustancia. Es decir, la identidad de la sustancia es el mismo antes y después del suceso o fenómeno. 3.1 Clasificación de los Fenómenos Mas ejemplos: ✓ cortar un trozo de papel ✓ pulverizar una roca ✓ destilación de la uva✓ centrifugación de la ropa en la lavadora ✓ formación de la nieve ✓ cristalización C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Q U Í M I C A II. FENÓMENO QUÍMICO Constituye aquel suceso en el que se modifica la estructura interna de la sustancia. Es decir, la sustancia pierde su identidad formando nuevas sustancias. Hierro (Fe) ✓ Color gris plateado ✓ Dúctil y maleable, forma alambres y laminas ✓ Buen conductor de la electricidad Óxido Férrico (Fe2O3) ✓ Color rojizo ✓ Frágil y quebradizo, no es moldeable ✓ Mal Conductor de la electricidad Otros ejemplos son: la combustión de una madera, digestión de alimentos, electrolisis de salmuera, la fotosíntesis de las plantas, corrosión de los metales, la neutralización de ácidos y antiácidos, la saponificación de las grasas en las tuberías de la cocina, etc. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Q U Í M I C A Es así que, diremos que las propiedades se manifiestan cuando sobre un material hay la ocurrencia de un fenómeno. Lo que nos permite diferenciarlos o encontrar semejanzas entre ellos. “Dime como te comportas y te diré quién eres”. Un material se diferencia de otros debido a que presenta cualidades o propiedades diferentes. Un ejemplo de ello es el que hay entre el alcohol y el aceite, el primero es soluble en agua en cambio el segundo no lo es, sin embargo ambos son líquidos a temperatura ambiente. Estas propiedades dependen de la estructura y composición del material. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Q U Í M I C A El grafeno es un material recientemente descubierto (2004). Y presenta propiedades sorprendentes Las propiedades de los cuerpos materiales son indiferentes a la existencia del hombre. Es decir; estemos o no, las propiedades de los materiales existen. Ejemplo Sin embargo hay que entender también que las cuantificación o teorización de las propiedades se dan respecto al ser humano. Por ejemplo el color, sabor u olor que percibimos nosotros nos es el mismo que perciben los animales. Decimos rojo o salado en relación a nosotros. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Q U Í M I C A Clasificación de la propiedades Son aquellas que se manifiestan cuando sobre un material ocurre un cambio o fenómeno físico. Es decir; sin que altere su composición química PROPIEDAD FÍSICA PROPIEDAD QUÍMICA Son aquellas que se manifiestan cuando el material participa de un fenómeno químico. Es decir; cuando alteramos su composición interna. Color, densidad, punto de fusión, punto de ebullición, solubilidad, dureza, conductividad eléctrica, presión de vapor, conductividad calorífica,viscosidad, tenacidad, maleabilidad, ductilidad Ejemplo Son también propiedades químicas; la capacidad para combustionar o combustibilidad, corrosividad, toxicidad, acidez, basicidad, capacidad reductora, sabor, olor, etc. Ejemplo ESTRUCTURA ATÓMICA C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A ESTRUCTURA ATÓMICA El átomo es la mínima porción de un elemento químico que conserva las propiedades de dicho elemento. El átomo es un sistema energético dinámico en equilibrio Núcleo Zona Extrenuclear ✓ Parte central del átomo. ✓ Contiene a los nucleones fundamentales: ✓ Zona maciza que representa casi la totalidad de la masa del átomo. ✓ Parte externa del átomo, denominado también nube electrónica. ✓ Zona netamente energética que contiene únicamente a los electrones. ✓ Representa el 99,99% del volumen atómico. Átomo de litio (Li) las partículas subatómicas son idénticas en cualquier elemento químico. Es decir, por ejemplo, un protón de carbono es idéntico a un protón de oxigeno. C U R S O D E Q U Í M I C A !Tener presente! C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A PARTICULAS SUBATOMICAS FUNAMENTALES Podemos observar que: ✓ Nuclido: Es la representación simbólica del núcleo atómico de cierto elemento químico. E: Símbolo del elemento químico C U R S O D E Q U Í M I C A Para el elemento Litio C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Q U Í M I C A ✓ En número atómico es único para cada elemento químico. Es decir la identidad química del átomo queda determinada exclusivamente por el número atómico ✓ Siempre: TIPOS DE NUCLIDOS a) Isótopos: Átomos del mismo elemento químico que presentan diferente cantidad de neutrones; Por tanto, diferente número de masa. Ejm.: Isótopos del Hidrógeno !Tener presente! El Protio es el único átomo que no tiene neutrón C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Q U Í M I C A a) Isóbaros: Átomos de diferentes elementos químicos que presentan igual número de masa (A). Ejm.: a) Isótonos: Átomos de diferentes elementos químicos que presentan igual número de neutrones. Ejm.: IÓNES Son especies químicas monoatómicas o poliatómicas cargadas positiva o negativamente debido a que han perdido o ganado electrones respectivamente. Monoatómicos Poliatómicos C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Q U Í M I C A Catión Son especies químicas cargadas positivamente debido a que ha perdido electrones en un proceso denominado oxidación. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Q U Í M I C A Anión Son especies químicas cargadas negativamente debido a que ha ganado electrones en un proceso denominado reducción. w w w . a c a d e m i a c e s a r v a l l e j o . e d u . p e
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