Quimica_basica (1)

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TECSUP - PFR Química 
 
Índice 
 
 
 
 
Unidad I: CONCEPTOS BÁSICOS PARA EL ESTUDIO DE LA QUÍMICA 
 
1. Definiciones fundamentales ............................................................................ 2 
1.1 Química y materia ............................................................................... 2 
1.2 Clasificación de la materia ................................................................... 3 
1.3 Estados de la materia .......................................................................... 5 
1.4 Propiedades de la materia ................................................................... 8 
1.5 Cambio físico .................................................................................... 11 
1.6 Ejercicios de aplicación ...................................................................... 12 
1.7 Ejercicios propuestos ......................................................................... 13 
 
Unidad II: SEPARACIÓN DE MEZCLAS 
 
1. Mezclas ...................................................................................................... 19 
2. Solución o disolución ................................................................................... 19 
3. Clasificación de las soluciones ....................................................................... 20 
3.1 Según el estado físico del solvente ..................................................... 20 
3.2 Según su concentración ..................................................................... 21 
4. Variables importantes de las sustancias ......................................................... 22 
4.1 Temperatura .................................................................................... 22 
4.2 Densidad .......................................................................................... 23 
4.3 Solubilidad ....................................................................................... 24 
5. Técnicas usuales de separación de mezclas ................................................... 26 
5.1 Filtración .......................................................................................... 26 
5.2 Cristalización .................................................................................... 26 
5.3 Destilación ....................................................................................... 27 
5.4 Centrifugación .................................................................................. 28 
5.5 Extracción ........................................................................................ 28 
6. Ejercicios de aplicación ................................................................................ 29 
7. Ejercicios propuestos ................................................................................... 31 
 
Unidad III: EL ÁTOMO Y SU ESTRUCTURA 
 
1. Definición de átomo y sus componentes ....................................................... 33 
2. Número atómico (Z) ................................................................................... 34 
3. Número de masa (A) ................................................................................... 34 
4. Masa atómica .............................................................................................. 35 
4.1 Ejercicio de aplicación ....................................................................... 35 
5. Niveles de energía ....................................................................................... 37 
5.1 Niveles principales de energía ............................................................ 37 
5.2 Sub-niveles de energía ...................................................................... 37 
6. Orbitales ..................................................................................................... 38 
6.1 Formas de los orbitales ................................................................... 38 
6.2 Principio de exclusión de Pauli ............................................................ 41 
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6.3 Regla de Hund .................................................................................. 42 
7. Ejercicios de aplicación ............................................................................... 42 
8. Ejercicios propuestos .................................................................................... 44 
 
 
Unidad IV: TABLA PERIÓDICA - PROPIEDADES PERIÓDICAS 
 
1. Definición de tabla periódica ........................................................................ 51 
2. Ejercicios de aplicación ............................................................................... 59 
3. Ejercicios propuestos ................................................................................... 61 
 
 
Unidad V: ENLACES QUÍMICOS - CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA 
 
1. Conductividad eléctrica ................................................................................. 65 
2. Electrolito y no electrolito ............................................................................. 67 
3. Enlace químico ............................................................................................ 67 
4. Tipos de enlace ........................................................................................... 68 
4.1 Enlace iónico ..................................................................................... 68 
4.2 Enlace covalente ............................................................................... 75 
4.3 Enlace metálico ................................................................................. 79 
5. Tabla características de enlace covalente y metálico ....................................... 80 
6. Ejercicios de aplicación ................................................................................. 81 
7. Ejercicios propuestos .................................................................................... 84 
 
Unidad VI: ESTEQUIOMETRÍA DE LAS RELACIONES MOLES-MASA-NÚMERO 
 
1. La Mol ......................................................................................................... 87 
1.1 Definición ......................................................................................... 87 
2. Ejercicios de aplicación ................................................................................ 88 
3. Fórmula química ......................................................................................... 90 
4. Ejercicios de aplicación ................................................................................. 91 
5. Ejercicios propuestos .................................................................................... 93 
6. Las reacciones químicas ............................................................................... 95 
7. Ejercicios propuestos .................................................................................... 98 
8. Estequiométrica de las reacciones químicas .................................................. 100 
9. Problemas ................................................................................................. 101 
10. Reactivo limitante, exceso de reactivo ......................................................... 102 
11. Ejercicios de aplicación ............................................................................... 103 
12. Ejercicios propuestos .................................................................................. 107 
 
 
Unidad VII: GASES 
 
1. Definición .................................................................................................. 113 
2. La presión de los gases y cómo se mide ....................................................... 113 
3. Los gases y la tabla periódica ...................................................................... 115 
4. Leyes de los gases ideales .......................................................................... 115 
4.1 Ley de Boyle ..................................................................................116 
4.2 Ley de Charles - Gay - Lussac ........................................................... 117 
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4.3 Ley de Avogadro ............................................................................. 118 
4.4 Ecuación general de los gases ideales ............................................... 118 
4.5 Ley combinada de los gases ............................................................. 119 
5. Ejercicios propuestos ................................................................................. 121 
 
 
Unidad VIII : ÁCIDOS Y BASES - DEFINICIONES ARRHENIUS 
 DEFINICIÓN BRONSTED 
 
1. Definición de ácido según Arrhenius ............................................................ 126 
2. Definición de Bronsted y Lowry sobre los ácidos y las bases ......................... 126 
2.1 Los ácidos ...................................................................................... 126 
2.2 Las bases ....................................................................................... 126 
2.3 Par conjugado ácido-base ................................................................ 127 
2.4 Ejemplos de pares conjugados ......................................................... 127 
2.5 Ejercicio de aplicación ..................................................................... 128 
3. La fortaleza de los ácidos y las bases. ......................................................... 128 
3.1 Ácidos y bases fuertes ..................................................................... 128 
3.2 Ecuaciones de iotización de ácidos y bases ........................................ 129 
3.3 Cuadro comparativo de la fuerza de ácidos ....................................... 130 
3.4 Características de los ácidos y bases ................................................ 130 
4. Cuadro de ácidos y bases y su utilidad ........................................................ 131 
5. Ejercicios de aplicación .............................................................................. 131 
6. Ejercicios propuestos ................................................................................. 133 
7. Producto iónico del agua ............................................................................ 135 
8. Definición de pH ........................................................................................ 136 
9. Importancia del pH .................................................................................... 137 
10. Tabla de valores de pH .............................................................................. 138 
11. Reacciones de neutralización ..................................................................... 139 
12. Balance de reacciones de ácido-Base .......................................................... 140 
13. Ejercicios de aplicación .............................................................................. 140 
14. Ejercicios propuestos ................................................................................. 141 
 
 
Unidad IX : PRINCIPIOS DE ELECTROQUÍMICA 
 
1. Definición de electroquímica y sus aplicaciones ........................................... 143 
2. Reacciones Redox...................................................................................... 144 
3. Mecanismos de generación de corriente eléctrica ......................................... 144 
3.1 Pila Volta ........................................................................................ 144 
3.2 Pila Daniell ..................................................................................... 146 
3.3 Tabla de potenciales de oxidación .................................................... 147 
3.4 Ejercicio de aplicación ..................................................................... 148 
4. Electrólisis................................................................................................. 149 
4.1 Electrólisis del cloruro de sodio fundido ............................................. 150 
4.2 Electrólisis del agua ......................................................................... 151 
5. Leyes de la electrólisis ............................................................................... 153 
5.1 Primera ley ..................................................................................... 153 
5.2 Segunda ley ................................................................................... 153 
5.3 Aspectos cuantitativos de la electrólisis ............................................. 153 
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5.4 Valores numéricos importantes ......................................................... 154 
6. Ejercicios de aplicación ............................................................................... 154 
7. Ejercicios propuestos .................................................................................. 156 
8. Celdas electroquímicas (baterias) ................................................................ 157 
8.1 Pila seca ......................................................................................... 158 
8.2 Pila alcalina ..................................................................................... 159 
9. Baterías secundarias - Acumulador de energía eléctrica ................................. 160 
10. Celdas de combustible ................................................................................ 163 
11. Ejercicios de aplicación ............................................................................... 165 
12. Problemas propuestos ............................................................................... 167 
 
Unidad X: CORROSIÓN 
 
1. Definición .................................................................................................. 171 
2. Causas de la corrosión................................................................................ 172 
3. Protección espontánea ............................................................................... 173 
4. Problemas causados por la corrosión en una planta industrial ........................ 173 
5. Tipos de corrosión principal ........................................................................ 173 
5.1 Corrosión electroquímica o galvánica ................................................. 174 
5.2 Corrosión uniforme .......................................................................... 176 
6. Control contra la corrosión .......................................................................... 177 
6.1 Selección de materiales .................................................................... 177 
6.2 Recubrimientos protectores .............................................................. 179 
6.3 Inhibidores de la corrosión ............................................................... 179 
6.4 Protección catódica .......................................................................... 180 
7. Ejercicios de aplicación ............................................................................... 182 
8. Ejercicios propuestos .................................................................................. 185 
 
 
Unidad XI: HIDROCARBUROS - PETRÓLEO Y GAS NATURAL 
 
1. Hidrocarburos ............................................................................................ 189 
2. Yacimientos de hidrocarburos .................................................................... 189 
3. Clasificación de los hidrocarburos ................................................................ 190 
4. Alcanos ..................................................................................................... 190 
5. Isómeros ................................................................................................... 191 
6. Petróleo .................................................................................................... 192 
6.1 Destilación fraccionada .................................................................... 1936.2 Productos del proceso de destilación ................................................. 194 
7. Gas natural ............................................................................................... 196 
7.1 Procesamiento del gas natural .......................................................... 197 
7.2 Usos del gas natural ........................................................................ 198 
8. Ejercicios de aplicación ............................................................................... 199 
 
 
Unidad XII: HIDROCARBUROS - GASOLINAS POLIMEROS 
 
1. Gasolinas .................................................................................................. 201 
1.1 Octanaje ......................................................................................... 201 
1.2 Producción de gasolina .................................................................... 203 
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2. Petroquímica ............................................................................................. 206 
2.1 Materia prima petroquímica ............................................................. 206 
2.2 Etapas para productos petroquímicos ............................................... 207 
3. Polímeros .................................................................................................. 208 
3.1 Propiedades de los polímeros ........................................................... 208 
3.2 Polímeros orgánicos sintéticos .......................................................... 208 
3.3 Reacciones de adición ..................................................................... 208 
3.4 Reacciones de condensación ............................................................ 210 
4. Ejercicios de aplicación .............................................................................. 212 
5. Ejercicios propuestos ................................................................................. 214 
 
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1 
UNIDAD I 
 
CCOONNCCEEPPTTOOSS BBÁÁSSIICCOOSS 
PPAARRAA EELL EESSTTUUDDIIOO DDEE LLAA QQUUÍÍMMIICCAA 
 
 
INTRODUCCIÓN 
 
La química es una ciencia relacionada con la formación de todo el universo. 
Actualmente la ciencia de la química, con sus poderosas teorías cuantitativas, ayuda al 
entendimiento de la naturaleza de los materiales a fin de que se aprovechen mejor y 
se puedan crear aceros especializados, compuestos avanzados, polímeros sintéticos y 
otros materiales nuevos. 
 
 
 
 
 
Figura 1 
Aceros avanzados en bicicletas; polímeros,sintéticos en ropa y cascos. 
 
 
 
 
 
Figura 2 
 Materiales avanzados en equipo deportivo. 
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2 
 
 
Figura 3 
Cristales líquidos en pantallas de computadoras. 
 
La química tiene un impacto asombroso en la vida diaria. Considere el inicio del día 
desde el punto de vista químico; moléculas se alinean en el cristal líquido de su reloj 
despertador, electrones que fluyen a través de su circuito para crear un sonido 
animado y usted se quita una manta de material polimérico aislante. Salta a bañarse 
para emulsificar la grasa sobre su piel y pelo, usando agua tratada y detergentes 
formulados químicamente. El desayuno tiene leche enriquecida; la fruta está cultivada 
con fertilizantes y tratada con pesticidas; y una taza de solución acuosa con un 
alcaloide estimulante neurológico (cafeína, teína). Listo para salir, recoge algunos 
libros (celulosa procesada y plástico, impresos electrónicamente con luz y tintas 
resistentes al oxígeno), sube a un vehículo de metal-vinil-cerámica, de combustible de 
hidrocarburos que se enciende eléctricamente produciendo una serie de explosiones 
gaseosas controladas y se va a su clase. 
Los productos químicos han mejorado la calidad de nuestras vidas, pero su 
manufactura y uso poseen peligros crecientes, como desechos tóxicos, lluvia ácida, 
calentamiento global y disminución del ozono. 
La importancia de la química es más sorprendente si se le relaciona con los fenómenos 
biológicos, los organismos, el crecimiento, el envejecimiento, la salud y la enfermedad. 
Este curso de química le proporcionará conocimientos que conforme usted vaya 
comprendiendo, un nivel oculto del universo se desplegará en su cerebro, lleno de 
partículas diminutas que pasan a velocidades fantásticas y chocan millones de veces 
por segundo. Lo que resulta de esas interacciones es lo que ve a su alrededor. 
 
 
1. DEFINICIONES FUNDAMENTALES 
 
1.1 QUÍMICA Y MATERIA 
  La química es una ciencia experimental que estudia la materia y sus 
propiedades, los cambios que ella experimenta y la energía asociada a 
estos cambios. 
  La materia es cualquier cosa que ocupa un lugar en el espacio y tiene 
masa. Por ejemplo: el aire, las nubes, la tierra, las rocas, el agua, las 
plantas, el petróleo, el gas natural, etc. 
  No confundir masa con peso; la masa es de la cantidad de materia que 
tiene un cuerpo. Incluso el aire tiene masa, pero quizá sólo nos damos 
cuenta de ello cuando caminamos contra un viento fuerte. La cantidad 
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3 
de masa de un objeto es la misma no importa donde se encuentre el 
objeto. Mientras más masa tenga un objeto, más fuerza se requerirá 
para ponerla en movimiento (inercia). 
El peso es la acción de la fuerza de la gravedad sobre la masa de un 
objeto en particular. También es la fuerza con que la tierra atrae a los 
cuerpos. El peso de un cuerpo puede variar según el lugar donde se 
encuentre. 
  Energía es la habilidad para realizar un trabajo. La energía total de un 
cuerpo es la suma de la energía cinética y la energía potencial. La 
energía cinética es la energía debida al movimiento del cuerpo. La 
energía potencial es la energía debida a la posición del objeto o cuerpo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4. La masa 
 
 
1.2 CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5. Clases de materia 
 
 
Materia es 
cualquier cosa que 
tenga masa. 
 
Determinamos la 
masa con la 
balanza. 
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4 
La materia está formada por unas unidades diminutas denominadas 
átomos. Según el tipo de átomos, la materia puede clasificarse en: 
  ELEMENTOS: es la materia formada por sólo un tipo de átomos. 
Ejemplo: el oxígeno, el calcio, el cobre, la plata, etc. En naturaleza 
podemos encontrar aproximadamente 90 de estos elementos. El resto 
no aparece de forma natural y sólo podemos obtenerlo de forma 
artificial. La lista de estos elementos ordenados de manera especial 
forman la Tabla Periódica de los Elementos. El átomo es la entidad más 
pequeña de un elemento químico.  COMPUESTOS QUÍMICOS O COMPUESTOS: es la materia formada 
por átomos de diferentes elementos que se combinan entre sí. La 
molécula es la entidad más pequeña de un compuesto químico. 
Ejemplo: el agua está formada por dos tipos de átomos: átomos de 
hidrógeno y átomos de oxígeno. 
 
Los elementos y compuestos se denominan SUSTANCIAS O 
SUATANCIAS PURAS. Cuando mezclamos sustancias y al hacerlo 
observamos las mismas propiedades en toda la 
 
La MEZCLA HOMOGENEA es un sistema formado por la unión de dos o 
más sustancias que se disuelven y donde ninguna sustancia pierde sus 
propiedades originales y se pueden separar por medios físicos. A simple 
vista no se pueden ver sus componentes, en comparación de la 
heterogénea. Se conocen como soluciones o disoluciones y están 
constituidas por un soluto y un solvente, siendo el primero el que se 
encuentra en menor proporción. Por ejemplo, el agua mezclada con sales 
minerales o con azúcar. 
Las aleaciones son mezclas homogéneas, en las cuales por lo menos uno 
de las sustancias es un metal; tienen características diferentes a las que 
posee cada uno de los componentes por separado. Casi todos los materiales 
metálicos que se usan actualmente son aleaciones. 
Son aleaciones: 
  Bronce: es una mezcla de cobre y estaño (hasta un 30%), es dura y 
moldeable, resisteel desgaste y la compresión, tiene buena 
conductividad térmica.  Latones: son mezclas de cobre con zinc con una proporción de 67% de 
Cu y 33% de Zn. Son resistentes a la corrosión y dúctiles.  Acero: formada principalmente por hierro y pequeñas cantidades de 
carbono (menos del 1,4%).  Aleaciones de oro y plata: estos metales puros son muy blandos, por 
eso se utilizan en aleaciones con Cu, por ejemplo el Oro 18K tiene 25% 
de Cu y la Plata 900, 10% de este metal.  Alpaca: es una aleación de Zn, Cu y Níquel (Ni) con composición 
variable, entre 50-61,6% de Cu, 19-17,2% de Zn y entre 30-21,1% de 
Ni. 
 
La MEZCLA HETEROGENEA es un sistema formado por varias sustancias 
inmiscibles y se puede observar partes o fases muchas veces a simple vista; por 
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5 
ejemplo la mezcla formada por arena y agua; otros ejemplos son el hormigón, la 
piedra chancada, y el cemento. Una mezcla de hierro en polvo y azufre. Una 
mezcla de limaduras de hierro y azúcar. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 6 Figura 7 
 Taza de café y azúcar es una solución. Limonada es una suspensión. 
 
 
1.3 ESTADO FÍSICOS DE LA MATERIA 
 
La materia se presenta en cuatros estados físicos ó de agregación: 
 
SÓLIDO 
 
Caracterizado por su rigidez; con forma y volumen definido, muy resistente 
a las fuerzas de corte tangencial por lo que no fluyen. 
El volumen de los sólidos no varía en forma considerable con los cambios 
de temperatura y presión; sus átomos se encuentran formando estructuras 
cristalinas, por lo que se resisten a ser deformados. El sólido más ligero 
sobre la tierra es el denominado “aerogel” el cual posee una densidad de 
1,9 mg/cm³, mientras que el sólido más denso es el Osmio con una 
densidad de 22,5 g/cm³. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 8. Aerogel 
 
Bloque de aerogel, a 
pesar de su baja 
densidad soporta más 
de 1000 veces su propio 
peso. 
 
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6 
LÍQUIDO 
 
Es el estado de agregación de la materia en la que presenta elevada fluidez, 
relativa incompresibilidad, volumen fijo, pero sin forma definida. Los 
elementos químicos que se encuentran en estado líquido en la naturaleza 
son el mercurio (Hg) y el Bromo (Br). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 9. El mercurio 
 
GAS 
 
Es el estado de la materia que presenta máxima fluidez, los gases son 
fácilmente compresibles; ocupan todo el recipiente que los contiene 
(presentan mínima cohesión); pueden además en teoría, expandirse hasta 
el infinito. Puede predecirse su comportamiento frente a la presión, 
temperatura, y cantidad de sustancia no obstante estos cálculos no serán 
exactos a no ser que se apliquen consideraciones específicas para cada tipo 
de sustancia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 10. Cloro gaseoso 
 
PLASMA 
 
Es un estado de agregación de la materia muy similar al estado gaseoso, 
excepto que en este estado los átomos han perdido varios o todos los 
electrones que los rodeaban, por ello en vez de estar compuestos por 
átomos o moléculas están compuestos por electrones y cationes libres 
(éstos son altamente conductores). Este estado de la materia se alcanza 
generalmente a temperaturas y presiones muy elevadas (30 000 °C en 
operaciones de corte). 
Gas cloro, caracterizado por 
su color amarillo verdoso se 
encuentra encerrado en un 
matraz; es un gas tóxico, 
altamente corrosivo. 
 
El mercurio fluye fácilmente; su 
punto de ebullición es de 357 ºC. 
Se utiliza en termómetros y 
también en interruptores eléctricos, 
como líquido de contacto. Su 
densidad es 13,6 g/mL 
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7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 11. El plasma 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 12. Estados de la materia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 13. Contenidos de energía 
 
 
CAMBIOS DE ESTADO DE LA MATERIA 
 
Los cambios de estado físico de la materia se producen por efecto de la 
variación de la temperatura y la presión. Cada vez que ocurre un cambio de 
estado se produce con ganancia o pérdida de energía. 
El plasma es utilizado en la 
industria para facilitar el corte de 
metales con mínimo efecto 
térmico. También posee 
aplicaciones en operaciones de 
rescate liviano y se usa aire 
como plasmógeno. 
Se observa los diversos estados de agregación de la materia, notándose la 
dispersión de los átomos. 
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8 
Sublimación 
Regresiva o 
Inversa 
 
Los cambios de estado, reciben diferentes nombres: 
 
 
 
Fusión 
 
 
 Solidificación 
 
Sublimación Licuación o 
 Condensación 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 14. Cambios de estado 
 
 
Características de los Cambios de Estado 
  La temperatura permanece constante mientras se está 
produciendo el cambio de estado. Por ejemplo cuando el hielo 
está a 0 0C se produce la fusión y esta temperatura permanecerá 
en 0 0C mientras haya hielo.  Son cambios reversibles, es decir que pueden producirse en un 
sentido o en el opuesto.  En todo cambio de estado se absorbe o cede calor.  La masa se conserva en el proceso. Ejemplo: si tenemos dos 
kilos de hielo, que voy a convertir en agua líquida, habrá al final 
dos kilogramos de agua. 
 
 
1.4 PROPIEDADES DE LA MATERIA 
 
Son las características que otorgan a la materia su identidad única. 
 
CLASIFICACIÓN DE LAS PROPIEDADES DE LA MATERIA 
 
I. PROPIEDADES FÍSICAS 
II. PROPIEDADES QUÍMICAS 
 
I. PROPIEDADES FÍSICAS 
 
Una propiedad física generalmente describe la respuesta de una 
sustancia a cualquier influencia externa tal como luz, calor, fuerza, 
SÓLIDO 
GASEOSO 
LÍQUIDO 
Vaporización 
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electricidad; sin que la sustancia sea destruida o transformada en otra 
sustancia diferente. 
Estas pueden ser: 
 
a. Generales: 
 
Son aquellas propiedades que son comunes a todos los cuerpos o a 
toda materia que forma el universo. Sin estas propiedades no se puede 
entender o concebir materia alguna. Por ejemplo: 
  Extensión 
Es la propiedad por la cual todo cuerpo ocupa un lugar en el 
espacio. Debido a esta propiedad, toda materia puede ser medida. 
El espacio que ocupa se llama volumen.  Inercia 
Propiedad por la cual todo cuerpo permanece en estado de reposo o 
de movimiento mientras no intervenga una fuerza externa.  Dilatación 
Es el aumento que experimentan los cuerpos en sus dimensiones 
por acción del calor.  Impenetrabilidad 
Por esta propiedad, el espacio que ocupa un cuerpo no puede ser 
ocupado por otro al mismo tiempo; así por ejemplo, si tenemos un 
vaso lleno con agua y en él introducimos una manzana, notaremos 
que el agua rebalsa porque el lugar que toma la manzana no puede 
ser ocupado a la vez por el agua que desplaza.  Porosidad 
 Propiedad por la cual todos los cuerpos tienen, en el interior de su 
masa, espacios que se llaman poros o espacios intermoleculares, 
que pueden ser: Visibles a simple vista (como los poros de la 
esponja, el corcho, el ladrillo y la piedra pómez); e Invisibles a 
simple vista (como los poros del vidrio y los metales como el oro, 
plata, etc.)  Atracción: Propiedad que tienen los cuerpos de atraerse unos a 
otros y, según la fuerza con que se atraen, toma diversos nombres, 
así tenemos: Gravitación (atracción entre dos astros, ejemplo 
atracción del sol a la tierra). Gravedad (es la atracción de la tierra a 
los cuerpos situados dentro de ella). Adhesión (es la atracción entre 
partículas, por ejemplo el papel y la tinta). Cohesión (es la atracción 
de moléculas de cuerpos iguales, por ejemplo las moléculas de 
agua). Afinidad (es la atracción de átomos de un mismo cuerpo, por 
ejemplo los átomos del oxígeno e hidrógeno del agua).  Divisibilidad 
 Es la propiedad por la cual la materia puede ser dividida en 
partículas cadavez más pequeñas, sin perder sus propiedades.  Indestructibilidad: Es la propiedad por la cual la materia no se crea 
ni se destruye, sólo se transforma en el transcurso de los 
fenómenos.  Organolépticas 
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Son aquellas que se pueden percibir por medio de los sentidos. Por 
ejemplo el color, el olor, el sabor y la textura. 
 
b. Particulares 
 
 Son comunes a un determinado grupo de cuerpos; las principales son: 
  Tenacidad: Resistencia que ofrecen los cuerpos para romperse por 
tracción.  Maleabilidad: Propiedad por la que algunos cuerpos se dejan reducir 
a láminas muy finas, como por ejemplo el oro, la plata, el aluminio, 
etc.  Ductibilidad: Propiedad por la cual algunos cuerpos se dejan reducir 
a hilos muy finos. Por ejemplo, el cobre, el oro, el aluminio, la plata, 
etc.  Elasticidad: Facilidad con la que un cuerpo recobra su estado inicial 
una vez que cesa la causa deformadora.  Viscosidad: Es la resistencia que ofrecen los fluidos al movimientos 
de los cuerpos en su seno, así, el aceite es más viscoso que el 
agua.  Dureza: Es la resistencia que ofrecen los cuerpos para ser rayados. 
La dureza de los cuerpos depende de la fuerza de cohesión de sus 
moléculas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 15. El oro 
 
 
c. Propiedades Extensivas e Intensivas 
 
Una propiedad extensiva es aquella magnitud que depende de la 
cantidad de materia, por ejemplo la masa de un cuerpo se verá 
dividida entre dos si al cuerpo se le parte por la mitad; la masa es 
una propiedad extensiva de la materia; también lo son el volumen, 
el número de moles, longitud, capacidad calorífica, etc. 
 Una propiedad intensiva es aquella magnitud que es 
independiente de la cantidad de materia, por ejemplo: 
El oro tiene un punto de 
fusión de 1064,18 ºC. Su 
mayor aplicación se da en 
joyería, pero también tiene 
aplicaciones en la 
electrónica (circuitos). Su 
densidad es 19.3 g/mL. En 
nuestro país se extrae de las 
minas por técnicas como la 
lixiviación con cianuro o 
“cianuración”. 
 
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11 
  Punto de ebullición 
Es la temperatura a la cual hierve un líquido porque su presión de 
vapor a alcanzado el valor de la presión atmosférica. El punto de 
ebullición del agua es 100 0C a nivel del mar.  Punto de fusión 
Es la temperatura a la cual un sólido pasa al estado líquido. Por 
ejemplo el punto de fusión del agua es 0 0C al nivel del mar, y del 
cobre es de 1 083 0C.  Solubilidad: Es la capacidad que tienen algunos materiales para 
disolverse en un líquido a una temperatura determinada. La 
solubilidad se expresa como la cantidad de masa (gramos) de soluto 
por cada 100 gramos de solvente. Por ejemplo la solubilidad del 
cloruro de sodio en agua es de 36 gramos de esta sal por cada 100 
gramos de agua, a 20 0C de temperatura.  Densidad 
 Definida como la masa por la unidad de volumen de una sustancia. 
Nos permite identificar y determinar si una sustancia es pura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 16. El aire 
 
 
1.5 CAMBIO FÍSICO. 
 
El cambio físico es un cambio en el estado físico de la materia, pero no en 
su identidad química. Ejemplos de cambio físico: los diversos estados físicos 
del agua, al fundir un metal para laminarlo, la disolución de ácido clorhídrico 
(HCl) en agua, la destrucción de un almacén por un tornado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 17. Solidificación 
 
 
 
Un metal sólido al 
fundirse se vuelve 
líquido, se vacía en un 
molde y al enfriarse 
adquiere una nueva 
forma. 
 
El aire es una mezcla homogénea de 
gases. El aire de la troposfera es el que 
interviene en la respiración y está 
compuesto, aproximadamente, por un 
78,08% de nitrógeno (N2), un 20,94% de 
oxígeno (O2), un 0,035% de dióxido de 
carbono (CO2) y un 0,93% de gases 
inertes como el argón y el neón ; las 
nubes no son sistemas homogéneos. 
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CAMBIO QUÍMICO 
 
Implica una reacción química; es un cambio en el cual una o más clases de 
materia se transforman en otra u otras clases de materia con características 
totalmente diferentes a las iniciales. 
Ejemplos de cambio químico: el herrumbre formado en el hierro producto 
de su oxidación; observe la figura siguiente: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 18. Cambio químico 
 
 
 
1.6 EJERCICIOS DE APLICACIÓN 
 
1. Indique cada una de las siguientes propiedades como propiedad física o 
química: 
 
a) El diamante es la sustancia más dura que existe 
 Este enunciado muestra una característica de la naturaleza física del 
diamante, es decir su dureza. 
 
b) El monóxido de carbono es venenoso 
 Indica una propiedad química, por que el carácter tóxico del CO 
permite a este gas combinarse con la sangre (si se trata de 
envenenamiento) y generar una parálisis total y posterior muerte. 
 
 
c) El jabón es resbaladizo 
 Esta característica del jabón es de naturaleza física, por que no hay 
modificación de la naturaleza química de la materia. 
 
d) La plata se ennegrece 
 Quiere decir, que de alguna forma la plata se combina con el 
oxígeno del aire generando un óxido. 
 
e) El dióxido de carbono se congela a -78ºC 
 Indica una propiedad física respecto al punto de congelación. 
 
f) La piedra caliza desprende dióxido de carbono al calentarse 
 La caliza es un carbonato de calcio, al calentarse se descompone y 
produce el gas es el dióxido de carbono (CO2); por lo tanto se 
propicia un cambio químico. 
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2. Diga si las siguientes aseveraciones describen propiedades físicas o 
químicas: 
 
a) El oxígeno gaseoso mantiene la combustión 
Quiere decir que la presencia del oxígeno es fundamental en la 
combustión y expresa una propiedad química. 
 
b) Los fertilizantes ayudan a aumentar la producción agrícola 
Los fertilizantes enriquecen el suelo con la presencia de elementos 
como el N2, O2 y P; esto quiere decir que mejoran los suelos y se 
consumen al combinarse; por lo tanto es una propiedad química. 
 
c) El agua hierve a menos de 100 ºC en la Oroya (3750 msnm) 
Se está enunciando una propiedad física; la presión atmosférica 
disminuye por efecto de la altura sobre el nivel del mar, y por lo 
tanto el punto de ebullición también disminuye. 
 
d) El plomo es más denso que el aluminio 
Nos indica una propiedad física en cuanto el plomo tiene una mayor 
densidad que el metal aluminio. 
 
3. Clasifique cada una de las siguientes sustancias como un elemento o un 
compuesto: a) hidrógeno, b) agua, c) oro, d) azúcar. 
 
Solución 
 
a) El hidrógeno es un elemento pues está compuesto por átomos de 
hidrógeno únicamente. 
b) El agua es un compuesto pues está formado por dos átomos de 
hidrógeno y uno de oxígeno. 
c) El oro es un elemento pues está formado sólo por átomos del metal 
oro. 
d) El azúcar es un compuesto, pues es una sustancia orgánica formada 
por carbono, hidrógeno y oxígeno. 
 
1.7 EJERCICIOS PROPUESTOS 
 
1. Determine si cada uno de los siguientes procesos es un cambio físico o 
químico: 
 
a. La escarcha que se forma al bajar la temperatura en una noche 
húmeda de invierno. 
b. Una planta de maíz crece de una semilla regada y fertilizada. 
c. La explosión de dinamita que forma una mezcla de gases. 
d. La transpiración que se evapora al tomar un descanso después de 
correr. 
e. Un tenedor de plata que se oscurece en el aire. 
f. La formación de una costra en una herida abierta. 
 
Química TECSUP - PFR 
 
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2. Escriba el estado físico (sólido, líquido o gaseoso) de cada una de las 
sustancias o materiales siguientes: 
 
a) Bicarbonato de sodio (polvo de hornear). 
b) Alcohol isopropílico (para limpiar el interior de la computadora). 
c) Acetileno 
d) Bronce 
e) Thinner 
f) Lubricantepara cuchilla de torno (agua y aceite). 
g) Oxígeno medicinal 
 
3. ¿Cuáles de los siguientes cambios son físicos y cuáles son químicos? 
 
a) Pulverización de Chalcopirita (mineral de cobre) 
b) Combustión del GLP (gas licuado de petróleo) 
c) Disolución de azúcar 
d) Cambio de color en un clavo de hierro 
e) Quemar la gasolina en el motor 
 
4. Se calentó una muestra de óxido de mercurio (II) para producir 
mercurio metálico y oxígeno gaseoso. Se introdujo una astilla encendida 
y se levantó la llama. Luego el mercurio líquido se enfrió a – 40 ºC, 
temperatura a la que se solidifica. ¿Cuáles son cambios físicos y 
químicos? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 19. Equipo de protección personal 
 
5. Se calentó yodo sólido contaminado con sal, hasta que el yodo se 
vaporizó. Entonces el vapor violeta del yodo fue enfriado para 
obtenerlo como sólido puro. Se mezclaron el yodo sólido y un poco de 
polvo de zinc metálico, se llevaron a ignición y se obtuvo un polvo 
blanco. Identifique cada cambio físico y/o químico. 
Gafas de Seguridad 
Mercurio 
Óxidos de Mercurio (II) 
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Figura 20. Yodo 
 
6. Las siguientes son propiedades de las sustancias. Decida si es una 
propiedad física o química. 
 
a) El cloro gaseoso licúa a –35°C bajo presión normal. 
b) El hidrógeno arde en cloro gaseoso. 
c) El bromo es un líquido rojo-oscuro. 
d) El litio es un metal blanco de color plateado. 
e) El hierro se corroe en un ambiente de aire húmedo. 
f) El cloruro de sodio se disuelve fácilmente en agua. 
g) El carbonato de sodio desprende burbujas de bióxido de carbono 
cuando se trata con ácido clorhídrico. 
h) Un diamante arde con oxígeno. 
i) El cromato de potasio es una sustancia amarilla, cristalina. 
j) El yodo se combina con sodio metálico. 
k) El óxido de mercurio tiene una densidad de 11,1 gr/mL. 
 
7. ¿Cuántas fases observa en la siguiente figura de un sistema 
heterogéneo? 
En las figuras se muestra 
el calentamiento de la 
mezcla con yodo y la otra 
se observa los cristales 
de yodo. 
Química TECSUP - PFR 
 
16 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 21. Fases 
 
 
8. Identifique cada uno de los siguientes ejemplos como una sustancia, 
como una mezcla heterogénea o como una solución. 
 
a) Agua de mar. 
b) Flúor. 
c) Azufre. 
d) Arena de la playa. 
e) Sanguaza de pescado. 
f) Bromo. 
g) Agua de un río. 
h) Agua destilada. 
i) Magnesio. 
 
9. ¿Cuáles de las siguientes son sustancias puras y cuales son mezclas? 
 
a) Bromo líquido y su vapor. 
b) Pintura. 
c) Hierro parcialmente fundido. 
d) Polvo de hornear que contiene bicarbonato de sodio y tartrato ácido 
de potasio. 
e) Solución de azúcar con cristales de azúcar en el fondo. 
f) Tinta china. 
g) Una arena que contiene cuarzo (bióxido de silicio) y calcita 
(carbonato de calcio). 
h) Agua líquida y vapor a 100°C. 
 
10. Las siguientes son propiedades del Cesio (Cs), identifíquelas como 
físicas o químicas. 
 
a) Es de color blanco plateado. 
b) Actúa violentamente con el agua. 
c) Sólido a temperatura ambiente. 
d) Reacciona con el hielo por encima de –116°C. 
En el vaso se muestran tres líquidos que 
no se mezclan entre sí (son inmiscibles) 
y hay unas esferas de diferentes 
materiales que tienen diversas 
densidades, de tal forma que algunos 
flotan, y otros se hunden. 
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11. Indique si cada uno de los materiales siguientes es una sustancia, una 
mezcla heterogénea o una solución. 
 
a) Gas natural. 
b) Gasolina. 
c) GLP automotriz. 
d) Magnesio. 
e) Agua termal de Churín. 
f) Arena de playa. 
 
12. Clasifique cada uno de los siguientes como un elemento, un compuesto, 
una mezcla homogénea o una heterogénea: 
 
a) Agua del lago de Llanganuco. 
b) Argón usado en las bombillas eléctricas. 
c) Alka seltzer. 
d) Bebida gasificada. 
e) Leche malteada. 
f) Aire. 
g) Aceite de motor. 
 
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ANOTACIONES: 
 
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