1 CAPITULO I

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Introducción a la Química 
1. LA QUÍMICA 
1.1. Concepto.- La química es una ciencia natural experimental que se encarga del estudio de la materia 
constituida por átomos: su composición, su estructura, sus propiedades, sus transformaciones y los 
cambios de energía que acompañan a dichas transformaciones. 
 
1.2. Clasificación.- Para una mejor comprensión del amplio campo de la química podemos dividirla en las 
siguientes ramas: 
a. Química General.- Estudia las leyes, principios y teorías que rigen a las sustancias y que son 
aplicadas a todas las ramas de la química. 
 
b. Química Inorgánica.- Estudia a todas las sustancias que no tengan carbono con excepción: CO, 
CO2, H2CO3, bicarbonatos (HCO3—), carbonatos (CO32-), cianuros (CN-), cianatos (NCO-); es decir 
la materia inerte o inanimada. 
 
c. Química Orgánica.- Estudia las sustancias que contienen carbono. Ejm: los componentes de la 
materia viva. 
 
d. Química Analítica.- Se encarga de desarrollar técnicas y procedimientos para el conocimiento de 
sustancias. 
Ø Q. A. Cualitativa.- identifica el tipo o tipos de elementos o iones que forman parte de la 
composición de una sustancia. Ejm: determinación de la presencia de cationes y aniones en 
una muestra. 
Ø Q. A. Cuantitativa.- Determina la cantidad de cada elemento o ión que forma parte de un 
compuesto o sustancia. Ejm: el análisis químico volumétrico. 
 
e. Fisicoquímica (Química Física).- Estudia la rapidez (cinética) con que ocurren las reacciones y el 
papel del calor en los cambios químicos (termodinámica). 
 
f. Bioquímica (Química Biológica).- Estudia las reacciones (transformaciones) químicas que ocurren 
en un organismo vivo; debido a que todas las funciones que se desarrollan en los organismos vivos 
implican reacciones químicas. Ejm: el fenómeno de la fotosíntesis en las plantas, el proceso de 
digestión, el metabolismo de plantas y animales, el ciclo de los seres vivos, la respiración, 
circulación, reproducción, etc.. 
 
g. Química Nuclear.- Estudia las reacciones que se producen en el núcleo de los átomos. Ejm: fisión 
y fusión nuclear. 
 
1.3. Importancia.- Consideramos las aplicaciones de la química sobre otros dominios científicos en las 
disciplinas de ingeniería, en la vida diaria, así como en el desarrollo de la humanidad. 
a. En Medicina.- Fabricación de anestésicos, antibióticos, antisépticos, jarabes, fármacos, 
hormonas, prótesis, siliconas, sueros, sulfas, vacunas, etc., que salvan y prolonga la vida. El uso de 
sustancias radiactivas (Quimioterapia); los isótopos radiactivos facilitan el seguimiento de 
procesos vitales. 
b. En Agricultura.- Fabricación de abonos y fertilizantes artificiales, funguicidas, herbicidas, 
insecticidas, plaguicidas, análisis de la composición de suelos y del agua para una mejor producción. 
c. En Metalurgia.- Desarrollo de técnicas y procedimientos para la obtención y refinación de 
metales, producción de aceros y otras aleaciones. 
d. En la Alimentación.- El uso de sustancias químicas como aditivos, colorantes de uso alimentario, 
enlatados, embutidos y conservas, gaseosas, preservantes de los alimentos, proteínas y vitaminas 
sintéticas, vinos, y bebidas diversas, saborizantes, etc. 
e. En Industria.- Fabricación de sustancias útiles para el hombre: ácidos y álcalis, azúcar (sacarosa) 
(cooperativas) , alcohol (alcoholeras), caucho sintético, cemento, cueros, combustibles, cosméticos, 
detergentes, fibras sintéticas (nylon y rayón), lubricantes, materiales de construcción (FORTEX: 
ladrillos), pinturas y lacas, plásticos, polímeros, siliconas, úrea, vidrio, etc. 
 
 
 
 
 
 
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f. Fuente de energía.- A partir de la energía atómica, el uso de la energía nuclear, fotoquímica, 
petróleo, y sus derivados, nuevos combustibles como el carbón mineral, gas natural, y biogás. 
g. Industria bélica.- Fabricación de: bomba de hidrógeno, bomba de neutrón, bombas nucleares, 
explosivos, gases tóxicos, etc. Que el mundo civilizado no tiene necesidad de usar. 
h. Grandes adelantos técnicos.- Construcción de naves y satélites artificiales, grandes aviones a 
reacción. 
 
2. LA MATERIA 
 
2.1. Términos fundamentales: 
a. Cuerpo.- Porción limitada de materia que tiene masa y forma determinada. Ejm: una tiza, un libro, 
etc. 
b. Masa.- Cantidad de materia que posee un cuerpo o sustancia. Oposición que ofrecen los cuerpos a 
las modificaciones de su estado de movimiento o de reposo (inercia). Químicamente peso y masa 
son sinónimos. 
 
2.2. Definición.- Es todo lo que se encuentra en el universo, tiene masa e inercia. La definición de materia 
conduce a una clasificación dual: 
a. Materia común (ordinaria, condensada, concentrada, sustancial o materia propiamente 
dicha).- Materia que tiene masa tanto en reposo como en movimiento. Ocupa un espacio. 
Compuesta de átomos. Todo aquello que tenga una velocidad menor que la de la luz. Ejm.: agua, aire, 
galaxias, estrellas, tierra, mares, ríos cerros, sulfato cúprico, etc. 
 b. Energía (materia disipada, no sustancial).- Es aquella que posee masa a la velocidad de la luz. 
 Materia que no tiene masa en reposo, sólo en movimiento. Compuesta de cuantos o fotones, los 
cuantos son mas diminutos que los átomos. Ejm.: las radiaciones electromagnéticas, tales como: luz 
visible, ondas de radio, ondas de televisión, ondas de radar, rayos infrarrojos (IR), rayos 
ultravioletas (UV), rayos x, rayos cósmicos, etc. 
 
 
 
Rayos 
Cósmicos 
Rayos 
γ 
Rayos 
X 
Rayos 
UV 
Luz 
visible 
Rayos 
IR 
Micro- 
ondas 
Ondas 
de 
radar 
Ondas 
de TV 
Ondas 
de 
radio 
Micro 
pulsaciones 
 
 
 
V 
I 
O 
L 
E 
T 
A 
 
 
A 
Z 
U 
L 
 
V 
E 
R 
D 
E 
A 
M 
A 
R 
I 
L 
L 
O 
N 
A 
R 
A 
N 
J 
A 
 
 
R 
O 
J 
O 
 
2.3. Propiedades: 
Se pueden clasificar según los siguientes criterios: 
a. De acuerdo al estado físico en que se presenta: 
a.1.Generales.- Aquellas que se presentan en todos los estados físicos. Ejemplos: 
 - Masa o peso - Indestructibilidad 
- Extensión o volumen - Atracción 
- Inercia - Divisibilidad 
- Impenetrabilidad - Temperatura 
- Densidad 
Ø Masa.- Cantidad de materia que posee un cuerpo o sustancia. 
λ = 3900 
°
A 
λ = 7500 
°
A 
E ƒ λ 
Ondas Hertzianas 
 
 
 
 
 
 
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Ø Extensión.- propiedad de un cuerpo de ocupar un espacio o volumen. Ejm: una tiza, un libro, 
una piedra. 
Ø Inercia.- Es la tendencia que tiene un cuerpo para permanecer en reposo o en movimiento 
uniforme. 
Ø Indestructibilidad.- Lavoisier: “propiedad por la cual la materia no se crea ni se destruye 
solo se transforma”. 
Ø Impenetrabilidad.- El espacio ocupado por un cuerpo no puede ser ocupado por otro al mismo 
tiempo. Ejm: si agregamos una piedra en un vaso lleno de agua, ésta se derrama. 
Ø Divisibilidad.- la materia se puede dividir: cuerpo, partícula, molécula, átomo y partículas 
subatómicas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ø Atracción.- propiedad de un cuerpo de ser atraído por otro. 
• Gravitación: atracción entre astros 
• Gravedad: atracción entre la tierra y los cuerpos. Se relaciona con el Peso (P = mg). 
• Adhesión: atracción entre moléculas de cuerpos diferentes. Ejm.: la tinta con el papel, pintura 
que cubre un objeto, lápiz o tiza con que se escribe, líquidos que mojan a los sólidos. 
• Cohesión: atracción entre moléculas de cuerpos iguales. 
• Afinidad: atracción entre átomos. 
Ø Temperatura.- Grado de agitación molecular. Medida de la variación térmica de los cuerpos. 
Ø Densidad.- Es la relación entre la masa de un cuerpo y el volumen que este ocupa. D= m/V 
 
a.2. Específicas (intensivas o particulares).- 
Dureza 
Tenacidad 
 Elasticidad 
Sólidos Maleabilidad 
Ductibilidad 
 Punto de fusión 
 
 Expansibilidad Tensión Superficial 
 Gases Líquidos Viscosidad 
 Compresibilidad Punto de ebullición 
 
Ø Dureza.- resistencia que ofrecen los cuerpos a ser rayados porotros. Depende de la 
cohesión de sus moléculas. 
 
 
Reacciones y 
 Bombardeos nucleares 
Hervir, disolver, 
Centrifugar, destilar 
Medios nucleares 
Medios químicos 
Moler, cortar, partir, 
Triturar, Pulverizar, 
Tamizar 
MATERIA 
CUERPO 
PARTÍCULA 
MOLÉCULA 
ÁTOMO 
PARTÍCULAS 
SUBATÓMICAS 
Medios mecánicos 
Medios físicos 
Reacciones químicas 
QUARTZ 
 
 
 
 
 
 
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Ø Tenacidad.- resistencia que ofrecen los cuerpos a ser rotos o quebrados. 
Ø Elasticidad.- los cuerpos tienden a deformarse, cuando sobre ella actúa una fuerza externa, 
pero cuando termina esa fuerza externa, recuperan su forma y volumen inicial. Si el cuerpo 
no recupera su forma inicial se llama plástico. Lo contrario de elasticidad es la plasticidad. 
Ø Maleabilidad.- Propiedad de los cuerpos de estirarse en forma de láminas delgadas. Se 
emplea el laminador. Ejm: Au, Ag, Cu, Pb, etc. 
Ø Ductibilidad.- Propiedad de los cuerpos de estirarse en forma de hilos. Se emplea la hilera. 
Son muy dúctiles: el Pt, Au, Ag, Cu. 
Ø Punto de fusión (congelación).- Temperatura a la cual la velocidad con que las moléculas de 
un sólido pasan al estado líquido es la misma que la velocidad con que las moléculas de un 
líquido pasan al estado sólido. 
Ø Expansibilidad.- Propiedad de los gases de aumentar su volumen; ocupando el mayor espacio 
posible. 
Ø Compresibilidad.- Propiedad de los gases de reducir su volumen. 
Ø Tensión superficial.- Son fuerzas de atracción entre moléculas que hacen que la superficie 
de un liquido se contraiga. Ejm.: barco, hormiga sobre el agua puede caminar. 
Ø Viscosidad.- resistencia que ofrecen los fluidos al movimiento de los cuerpos en su interior. 
Ø Punto de ebullición.- temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido es igual a la 
presión atmosférica. 
b. De acuerdo a la influencia de la masa: 
b.1. Extensivas: Dependen de la cantidad de sustancia y son aditivas 
Ø Dilatación.- aumento de las dimensiones de un cuerpo por acción del calor 
Ø Porosidad.- los cuerpos tienen entre sus moléculas espacios llamados poros. Ciertos 
cuerpos son PERMEABLES porque se dejan atravesar por líquidos y gases debido a su 
porosidad. La filtración es posible gracias a la propiedad de la porosidad. 
 
- Cantidad de calor sensible. 
- Porosidad. 
- Cantidad molar. 
- Volumen. 
 
 
b.2. Intensivas: Aquellas que no dependen de la cantidad de sustancia. 
 
- Densidad. 
- Color. 
- Olor. 
- Sabor. 
- Punto de ebullición 
- Conductividad eléctrica. 
- Calor específico 
- Viscosidad. 
- Electronegatividad. 
 
 
 
2.4. ESTADOS DE LA MATERIA 
2.4.1. Estado Sólido (C > R) 
- Forma y volumen definido. Sus moléculas están unidas por grandes fuerzas de cohesión, 
es decir estas se encuentran muy juntas unas con otras. Tienen densidad alta. Poseen 
propiedades de: dureza, tenacidad, maleabilidad, ductibilidad. 
- Se clasifican en: 
- Sólidos Cristalinos: Sus partículas fundamentales forman determinados sistemas 
geométricos (hexagonal, cúbico, etc). Sólidos Amorfos: no tienen forma geométrica. Las 
moléculas están muy desordenadas ejemplo: yeso. 
2.4.2. Estado Líquido (C = R) 
- Estado más abundante en la superficie terrestre (3/4 partes de la tierra es agua). Sus 
moléculas están en constante movimiento. Existe un equilibrio entre las fuerzas de 
cohesión y repulsión. Densidad menor a la de los sólidos 
- Se clasifican en 
- Miscibles: se mezclan formando una sola fase. 
- Inmiscibles: No se pueden mezclar permanentemente. Se separan al dejarlos en 
reposo (decantación). Ejemplo aceite - agua. 
 
 
 
 
 
 
269 
 
 
2.4.3. Estado Gaseoso.- (R > C) 
- No tienen forma ni volumen determinado. Carecen de fuerzas de cohesión, predominan las 
de repulsión. Son difusibles, dilatables, expansibles. Sus moléculas tienen amplio 
movimiento disminuyen de volumen al aumentar la presión (compresibilidad). Densidad muy 
baja. 
2.4.4. Estado Plasmático. 
- Es el estado más abundante del universo (materia). 
- Masa gaseosa altamente ionizada formada por núcleos positivos (iones) y electrones que se 
encuentran libres debido al estado de agitación por la gran temperatura a que son 
sometidos. 
- A 50 000 ºC los elementos al estado gaseoso, desprenden sus electrones formando plasma. 
- Se encuentra en el núcleo del sol, estrellas, auroras boreales, interior de los volcanes, 
etc. 
- En nuestro planeta se encuentra a 200 Km de la superficie terrestre formando el cinturón 
de Van Allen (plasma de Hidrógeno). 
- Plasmatrón: Permite obtener chorros potentes de plasma denso que permite soldar, cortar 
metales, perforar piezas, etc. 
 
2.5. CAMBIOS DE ESTADO 
 Se producen por efecto de la temperatura y presión ya sea aumentándola o disminuyéndola. 
 
 
 
 
 
 
 
 Aumento de temperatura 
 
 Disminución de temperatura 
 
 
Ø El calor rompe la cohesión molecular en un sólido. 
Ø Muchos cuerpos no llegan a fundirse, sino que se descomponen por el calor, ejm: madera, 
corcho, lana, etc. 
Ø Otros cuerpos como la arcilla, la cal, etc., aunque pueden fundirse lo hacen a elevadas 
temperaturas; estos cuerpos se llaman refractarios. 
 Ejm.: Sublimación Directa: hielo seco: CO2(s) → CO2(g) 
 Cristales I2(s) → I2(g) color violeta 
 Naftalina(s) → Naftalina(g) 
• Gas.- Aquel cuyo estado natural es gaseoso a temperatura ambiente. Ejm.: O2, N2, Cl2, 
H2, CH4, Ar, etc. 
• Vapor.- Aquel que normalmente es sólido o líquido, pero que por acción del calor adoptó 
el estado gaseoso. Ejm.: vapor de agua, vapor de alcohol, vapor de benceno, etc. 
 
 Otros Cambios de Estado: 
Ø Evaporación: Vaporización lenta que ocurre a temperatura ambiente y en la superficie libre del 
líquido. 
Ø Volatilización: Es una vaporización rápida, ocurre a temperatura constante y en la superficie 
libre; la presentan solo algunos líquidos (volátiles): ron, acetona, éter, gasolina, etc. 
Ø Ebullición: Vaporización violenta que ocurre a temperatura constante a partir de cualquier parte 
de la masa del líquido, con producción de burbujas. 
 Observación: Cada líquido tiene un punto de ebullición (Teb) a una presión externa determinada. 
 Ej. La Teb del H2O a una presión externa de una atmósfera es de 100 ºC. 
Ø Condensación.- Es el paso de vapor a líquido. 
 
Sublimación indirecta, regresiva, compensación, deposición 
Sublimación directa, progresiva 
SÓLIDO LÍQUIDO GASEOSO PLASMÁTICO 
Fusión Gasificación Ionización
Solidificación Licuación 
 
 
 
 
 
 
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2.6. FENÓMENOS 
a) FENÓMENO FISICO: Es aquel que no altera ni la composición, ni las propiedades de las 
sustancias, es decir, las sustancias después de un cambio físico siguen siendo las mismas. Es un 
cambio pasajero y reversible (puede volver a su estado original). 
b) FENÓMENO QUÍMICO. Propiedad química, fenómeno químico, transformación interna de la 
materia, reacción química. Es aquel que altera la composición y las propiedades de las sustancias, 
es decir, las sustancias después de un cambio químico se transforman en otras de composición y 
propiedades diferentes a las sustancias iniciales. Están acompañados de grandes variaciones de 
energía. 
c) FENÓMENO ALOTRÓPICO: Es la existencia de un mismo estado físico de dos o mas formas 
moleculares o cristalinas diferentes de un elemento químico, razón por la cual sus propiedades son 
diferentes. Ejemplo: 
 
Elemento Químico Formas Alotrópicas 
CARBONO Diamante y Grafito 
FÓSFORO Fósforo blanco y Fósforo rojo 
OXÍGENO O2: Diatómico y O3: Ozono 
AZUFRE Azufre Rómbico y Azufre Monoclínico 
 
Poseen alotropía los siguientes elementos: C, O, P, S, Se, As, Sb, Bi, Fe, Sn, etc. 
Ejemplos: 
Cambios Físicos Cambios Químicos 
• Todos los cambios de estado excepto la Ionización. 
• El cambio de posición de un cuerpo. 
• Separación de los componentes de un licor. 
• Todoslos medios físicos que se utilizan para separar 
los componentes de una mezcla. 
• Preparación de una solución salina de NaCl. 
• Endurecimiento del soldimix. 
• Dilatación de los sólidos. 
• Obtención de la sal común a partir del agua de mar. 
• La comprensión de un resorte. 
• Solubilidad de azúcar en el agua. 
• Forjar un metal. 
• La molienda de los minerales. 
• Los procesos de combustión, electrólisis, 
fermentación, hidrólisis, neutralización, oxidación, 
polimerización, reducción, saponificación. 
• La fotosíntesis de las plantas. 
• La digestión. 
• Obtención de vino a partir de la uva. 
• Transformación de vino a vinagre. 
• Disolución de la Sal de Andrews en el agua. 
• Agriado de la leche. 
• Lluvia ácida. 
• El quemado de un trozo de madera. 
• El enranciamiento de la mantequilla. 
• La putrefacción de la carne. 
• La descomposición de la materia orgánica. 
• La explosión de un cartucho de dinamita. 
3. LAS SUSTANCIAS: 
 
Elementos (sustancias simples) Compuestos (sustancias complejas) Mezclas 
Formada por una sola clase de átomos; 
es decir átomos iguales, aunque dentro 
de cada elemento se pueden encontrar 
isótopos (átomos de estructura 
similar). 
Formado por dos o más elementos 
químicamente combinados. 
Formado por dos o más sustancias 
que no reaccionan químicamente. 
 Composición constante y definida. Composición variable. 
No se descomponen en otras sustancias 
más simples. 
Se descomponen en sustancias más 
simples por medios químicos. 
Se separan sus componentes por 
medios físicos o mecánicos. 
90 elementos naturales 
24 elementos artificiales (creados a 
partir de 1940, modificando el núcleo 
atómico). 
Los elementos que forman el 
compuesto pierden sus propiedades 
químicas. 
Las sustancias que forman la 
mezcla conservan sus propiedades 
químicas. 
Se clasifican en metales, no metales y 
gases nobles. 
Se clasifican en inorgánicos y 
orgánicos. 
Se clasifican en homogéneas y 
heterogéneas. 
Se representan mediante símbolos 
químicos 
Se representan mediante fórmulas 
químicas. 
 
Ejm.: Na, Ag, Au, O2, P4, C, S8, etc. Ejm.: H2O, CaSO4, H2SO4, 
 
 
 
 
 
 
271 
 
 
 
 Materia: Clasificación general (resumen) 
 MATERIA 
 
 
 (MATERIA) E = m c2 ENERGIA 
Que tiene masa en reposo y en Einstein Que no tiene masa en 
movimiento. Compuesta de átomos reposo, tiene masa en 
 Movimiento compuesta de quantos o 
fotones 
Ejemplo: Radiaciones 
Electromagnéticas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MEZCLAS HOMOGÉNEAS MEZCLAS HETEROGÉNEAS 
• Son aquellas que poseen las mismas propiedades 
en toda su extensión (uniformes en todas sus 
partes). No permiten diferenciar sus 
componentes. Sus partes no son distinguibles ni 
con la vista, lupa o microscopio. Presentan 
idénticas propiedades en todos sus puntos. 
• No existe límites entre sus componentes. 
• Una sola fase. 
• Son aquellas en las cuales se distinguen 
claramente c/u. De sus componentes. Dos o 
mas sustancias que retienen su identidad 
cuando se mezclan (no uniformes en todas 
sus partes). 
• Los componentes están separados por límites 
físicos. 
• Presenta fases en su constitución. 
 
 
 
 
Mezcla Separación por 
Medios físicos en Sustancia pura 
Composición química 
definida. 
HOMOGENEA 
Uniformes en todas 
sus partes, 1 sola fase 
Son llamadas 
Soluciones , ejm. 
aire, 
gasolina, 
aleación:latón, bronce 
amalgama 
HETEROGENEA 
- No uniforme 
en todas sus 
partes. 
- Varias fases 
(arena, roca, 
madera, agua-
aceite, una 
gota de 
sangre. 
 
Compuestos 
Separación por 
Medios químicos 
 
Elementos 
Dos o más elementos 
químicamente combinados 
- C. Iónicos 
- C. Moleculares 
- Formados por 
una sola clase 
de átomos 
- No se 
descomponen 
en otras más 
sencillas por 
reacción 
química. Ejm. 
(Los elementos de 
la Tabla Periódica). 
 
Unión física de 
sustancias en proporción 
variable 
 
 
 
 
 
 
272 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES DE CADA DISPERSIÓN 
 
 
 
 
 
SUSPENSIONES COLOIDES SOLUCIONES 
• Mayores de 10 000 Å 
 
• Partículas de soluto es 
visible a simple vista. 
 
 
• Sistema de 2 fases 
 
• No son transparentes, tienen 
aspecto nebuloso. 
 
 
• Presentan movimiento solo 
por gravedad. 
 
• Sedimentan al dejar en 
reposo. 
 
• No pasan a través del papel 
de filtro. 
 
 
 
• Al paso de la luz, tienen 
aspecto nebuloso a opacas, y 
a menudo son translúcidas. 
 
 
• Constituye sistemas 
heterogéneos-
macroheterogéneos. 
 
Ejemplo: Arena en agua. 
• 10 Å a 10 000 Å 
 
• Partículas de soluto son 
visibles en microscopio 
electrónico. 
 
• Sistema de 2 fases 
 
• Por lo general no son 
transparentes, son 
translúcidos u opacos. 
 
• Presentan movimiento 
Browniano. 
 
• No sedimentan al dejar en 
reposo. 
 
• Pasan a través del papel de 
filtro y no por membranas 
como el papel de pergamino. 
 
 
• Reflejan y dispersan la luz, 
presenta efecto TYNDALL. 
 
 
 
• Constituye sistemas 
heterogéneos-
microheterogéneos. 
 
Ejemplo: Oro coloidal, 
agrupación de un millón de 
átomos como mínimo, 
hemoglobina, responsable del 
color rojo de la sangre, es una 
sola molécula gigante. 
• 0,3 Å a 10 Å 
 
• Partículas de soluto son 
invisibles al microscopio. 
 
 
• Sistema de una sola fase. 
 
• Son transparentes 
 
 
 
• Poseen movimiento 
molecular. 
 
• No sedimentan al dejar en 
reposo. 
 
• Pasan a través del papel de 
filtro y membranas como el 
papel de pergamino. 
 
 
• No reflejan ni dispersan la 
luz, no presenta efecto 
TYNDALL. 
 
 
 
• Constituye un sistema 
homogéneo. 
 
 
Ejemplo: Solución incolora y 
límpida de almidón usado en 
pequeñas cantidades para 
detectar presencia de yodo. 
 
SISTEMAS DISPERSOS 
(SUSPENSIÓN, COLOIDES Y SOLUCIONES) 
 
 
 
 
 
 
273 
 
 
 
COLOIDES 
 
Cualquier sistema en el cual las partículas dispersas son más grandes que las moléculas pero a la vez son tan 
pequeñas que no se pueden observar al microscopio, adquiriendo sistemas intermedios entre disoluciones 
homogéneas y las suspensiones heterogéneas, es lo que se conoce como COLOIDE 
 
Tipos de sistemas coloidales 
 
Nº FASE 
DISPERSA 
MEDIO 
DISPERSANTE 
SISTEMA 
COLOIDAL 
EJEMPLO 
 
 
1 
 
 
Sólido Líquido Sol líquido o gel 
Pintura, plasma sanguíneo, pastas, oro o 
azufre en agua, gelatina, almidón en agua 
2 Líquido Líquido Emulsión líquida Agua en benceno, leche, mayonesa. 
3 Gas Líquido Espuma líquida 
Espuma en cerveza, c rema batida, espuma 
de jabón. 
4 Sólido Sólido Sol sólido Cristal de rubí, turquesa, esmeralda 
5 Liquido Sólido Emulsión sólido mantequilla, clara de huevo. 
6 Gas Sólido Espuma sólido Piedra pomez, lava, marshmelos, esponja. 
7 Sólido Gas Aerosol sólido Humos, polvo. 
8 Líquido Gas Aerosol liquido Niebla, nube, neblina, pulverizado líquido. 
 
De los 8 tipos de sistemas coloidales , son de importancia general el 1 y el 2. 
 
EMULSIONES. 
Dispersión en gota muy pequeñas de un liquido en otro liquido, es decir, dos líquidos que son 
mutuamente insolubles, no se disuelven entre si, y pueden emulsionarse por agitación mecánica. 
Características 
• Si la emulsión contiene más del 1 % de la fase dispersa, la emulsión no es estable separándose 
rápidamente los líquidos componentes de dos capas. 
• La emulsificación ayuda a la digestión de las grasas en los intestinos, facilitando el metabolismo por las 
enzimas llamadas LIPASAS. 
• EL área total de la superficie de las partículas de un sistema coloidal es enorme, en comparación con 
una masa igual de materia compacta. 
• Si la partícula coloidal es esponjosa se tendrá un área superficial todavía mayor. 
 
SOLUCIONES 
Son mezclas homogéneas (una fase) de dos o más sustancias denominados componentes, cuyas 
proporciones varían de una a otra solución, enlas que las partículas que la forman presentan dimensiones 
atómicas o moleculares. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
274 
 
 
 SISTEMA QUÍMICO 
 
Sistema: Porción de materia en la que es de interés o es el cuerpo en estudio. Un sistema puede ser: 
a) Sistema abierto: Cuando se intercambia masa y energía (en forma de calor) con su entorno. Ejemplo. 
Un vaso con agua es un recipiente abierto, el vapor de agua está en contacto con el medio ambiente 
(masa), al mismo tiempo la energía del agua ingresa o sale del recipiente. 
b) Sistema cerrado: Cuando no se intercambia masa, pero si se intercambia energía. Ejemplo. Un vaso 
con agua hervida tapado herméticamente, el vapor de agua no se escapa o condensa en el recipiente, 
pero la energía si puede escapar o ingresar. 
c) Sistema aislado: Cuando no se intercambia la masa ni la energía. Ejemplo. Agua hirviendo en un termo 
cerrado. Ni la masa ni la energía tienen contacto con el medio externo. 
Fase: Es la masa homogénea en un sistema esta puede ser monofásica, difásica, etc. 
 a) Monofásica : Un recipiente con agua y alcohol. 
b) Difásico : Un recipiente con agua y aceite. 
c) Trifásico : Un recipiente con agua, kerosene y limaduras de hierro. 
d) Tetrafásico : Un recipiente cerrado con agua, petróleo, cubos de hielo y vapor de agua solamente. 
 Componente: Es la sustancia (simple o compuesta) que conforma un sistema. Ejemplo: agua, etanol, etc. En 
 una fase pueden existir dos o más componentes. 
 a) Unitario : un solo componente 
 b) Binario : dos componentes 
 c) ternario . tres componentes. 
 d) Cuaternario: cuatro componentes 
 e) Quinario : cinco componentes, etc 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
275 
 
 
 Citemos unos cuantos ejemplos más para poder comprender mejor las partes de un sistema. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fig.: tomada del libro análisis de principios y aplicaciones. Tomo I: segunda edición 
 
 
 
 
 
 
 
 
276 
 
 
 
4. LA ENERGÍA 
4.1. Energía.- Capacidad de un sistema para producir o realizar trabajo. Es todo aquello capaz de producir 
un cambio o movimiento. Puede ser energía mecánica, energía eléctrica, energía química, energía 
atómica, energía calorífica. 
 
4.2. Ecuación de Einstein: Si un cuerpo radioactivo viaja a la velocidad de la luz todo el cuerpo se 
desintegra, pero si viaja a velocidades próximas a la de la luz solo parte de él se desintegrará. Es la 
medida cuantitativa de materia que se transforma en energía o viceversa. Albert Einstein (1879 – 
1955). 
E = mc2 
E: Variación de energía Ergios: g.cm2/s2 Joule: kg.m2/s2 
m: masa g Kg 
c: velocidad de la luz 3x1010 cm/s 3x108 m/s 
1J = 107 erg. 1J = 0,24 cal. 
4.3. Radiaciones electromagnéticas 
Son formas de energía que se transmiten siguiendo un movimiento ondulatorio, que llamamos "ondas 
electromagnéticas". 
Se caracterizan por no ser desviadas por campos eléctricos y magnéticos. 
 
La frecuencia con que se irradia es inversamente 
proporcional a la longitud de onda. 
 
La radiaciones electromagnéticas se propagan en el vacío a la velocidad de la luz. 
Matemáticamente la relación la podemos expresar: 
 ƒ⋅λ=C ........... 
λ
=ƒ
C 
T
1
=ƒ 
t
N
=ƒ 
 C : Velocidad de la luz: 300 000 km/s 
 λ : Longitud de onda. 
ƒ : Frecuencia. 
N: Número de ciclos u ondas 
T : Periodo (segundos) 
t : tiempo (segundos) 
* Si λ aumenta ⇒ ƒ disminuye 
 
Características de una Onda electromagnética. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) Longitud de Onda (λ): Es la distancia que existe entre dos crestas consecutivas de la onda. 
Unidades: Angstrom (Å), cm, m... 
b) Frecuencia (ƒ ó υ): Es el número de ciclos que pasan por un punto fijo en la unidad de tiempo: 
Unidades: Hertz (Hz). 
 Hz
s
ciclos
= ó 
s
1Hz = o s-1 
Nodos 
Depresión 
Crestas 
 λ 
A 
-A 
+A 
 
 
 
 
 
 
277 
 
 
1f
T
= f
t
ciclos
=
#f c
λ
=
 
 
 
 
 
 
 
c) Periodo (T): Es el tiempo que demora en formar un ciclo o el tiempo que demora en formar una longitud 
de onda (λ). 
Unidad: segundos (s). 
d) Amplitud (A): Nos indica la intensidad de la onda, de como la energía atraviesa una unidad de área en 
el espacio en una unidad de tiempo. 
Representa el tamaño de la cresta (+A) o la depresión (-A). 
4.4. Energía de una onda (E): Según Max Planck (1900). 
“La energía no puede ser absorbida ni emitida en forma continua; sino en pequeñas cantidades 
discretas (discontinua) o paquetes, llamados fotones o cuantos de luz”. Donde la energía asociada es 
proporcional a la frecuencia con que se irradia. 
 
 1Å = 10-8 cm. 
 
Donde: 
ƒ: frecuencia Hertz (Hz): s-1 Hertz (Hz): s-1 
λ: longitud de onda cm m 
h: constante de Planck 6,63x10-27 erg.s 6,63x10-34 J.s 
c: velocidad de la luz 3x1010 cm/s 3x108 m/s 
t: tiempo total s s 
T: Periodo s s 
 
Ejemplos y problemas resueltos 
1. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es incorrecta? 
a) La química es una ciencia natural experimental. 
b) La química no estudia las transformaciones de la materia viva. 
c) La química estudia la composición, propiedades y transformaciones de la materia. 
d) La observación y la experimentación constituyen la base de la química. 
e) Los isótopos radiactivos tienen gran aplicación en la investigación por facilitar el seguimiento de 
procesos vitales. 
La alternativa b : La química si estudia las transformaciones de la materia viva. 
 
2. Durante una explosión termonuclear se consumió 6,5g de plutonio. ¿Qué cantidad de energía se 
libero? 
a) 6,5x1013 joule b) 58,5xl020 joule c) 58,5x1027 joule d) 5,85xl014 joule e) 85,5xl013 joule 
Solución 
 
m = 6,5g c = 3 x 10 10 cm/s E = m c2 
 E = (6,5g).(3x1010cm/s)2 = (6,5).(9x1020)erg. = 58,5 x 1020 erg. 
 E = 58,5 x1020 erg .j/ 107 erg. = 58,5 x1013j à E = 5,85 x 1014 
3. ¿A cuantas calorías equivale la energía almacenada en 3g de masa? 
a) 113x1013 b) 6.45xl020 c) 6,45x1013 d) 64,5xl013 e) 113X1020 
Solución 
 
m = 3g c = 3x1010 E = m c2 
 E = (3g)(3x1010cm/s)2 = 27x1020erg. = 27x1020erg. j/107erg. 
 E = 27 x 1013 J = 2,7 x 1014 J .cal / 4,187 J 
 E = 6,45 x 1013 cal 
E = hƒ E = hc/λ 
 
 
 
 
 
 
278 
 
 
f c
λ
= f
t
ciclos= #
4. Se tiene inicialmente 200g de un material. Después de reaccionar se logra recuperar 199,8g del 
mismo. Calcular la energía liberada en ergios. 
 
Solución 
Datos: 
masa inicial = 200 g De la ecuación de Einstein: 
masa final = 199,8g E = m.c2 
masa desintegrada = 0,2g E = (0,2g)( 3 x 1010 cm/s)2 = (0,2g)(9x1020 cm2/s2) 
Energía (ergios) = ? E = 1,8 x 1020 ergios 
 c = 3 x 1010 cm/s 
 
5. La desintegración de una porción de masa, libera 45xl019 erg. de energía, si la masa inicial fue de 
5g. ¿Qué porcentaje de masa se convirtió en energía? 
 
a) 5% b) 10% c) 20% d) 25% e) 35% 
 
Solución 
 
 mi = 5g E = md c2 
 md = 2
E
c
 
 md = 
19
10 2
45.10
(3.10 / )
erg
cm s
 = 5 x 10-1g = 0,5 g 
 5g → 100% 
 0,5g → x 
 x = 10% 
 
 
6. En el siguiente esquema, sobre radiaciones electromagnéticas. ¿Cuál es la longitud de onda en angstrom? 
 
a) 3000 
b) 2000 
c) 5000 
d) 1000 
e) 6000 
Solución 
En el gráfico se tiene el tiempo total de 3x1015 seg para 3 ciclos, porlo tanto la frecuencia será: 
 
 
 Y 
 
 entonces c.
#
t
ciclos
λ = 
 
10 15(3.10 cm/ s)(3.10 )
3
sλ
−
= 
 
53.10 cmλ −= 
 Convertir en Angstrom 
 3.10-5cm
8
1
10
oA
cm−
 
 
 
= 3000A° Rpta: a