lunes, 4 de febrero de 2008

2. CONCEPTOS GENERALES DE LA QUÍMICA

1. Definición de materia
Es todo lo que ocupa un lugar en el espacio y pueden percibir nuestros sentidos.

2. Estados físicos de la materia y cambios de estado.

2.1 Estado sólido


Un sólido es una sustancia formada por moléculas que se encuentran estrechamente unidas entre sí mediante una fuerza llamada fuerza de cohesión, las particulas están muy unidas, y solo vibran en su puesto .
La disposición de estas moléculas le da un aspecto de dureza y de rigidez con el que frecuentemente se le asocia.
Elasticidad: Un sólido recupera su forma original cuando es deformado. Un elástico o un resorte son objetos en los que podemos observar esta propiedad. Estira un elástico y observa lo que sucede.
Fragilidad: Un sólido puede romperse en muchos pedazos (quebradizo). En más de una ocasión habrás quebrado un vaso de vidrio o un objeto de greda. Estos hechos representan la fragilidad de un sólido.
Dureza: Un sólido es duro cuando no puede ser rayado por otro más blando. El diamante de una joya valiosa o el utilizado par cortar vidrios presenta dicha propiedad.

2.2 Estado líquido

Un líquido es una sustancia formada por moléculas que están en constante movimiento de desplazamiento y que se deslizan unas sobre las otras.
La disposición de estas moléculas le da un aspecto de fluidez con la que frecuentemente se les asocia.
Los líquidos son fluidos porque no tienen forma propia, sino que adoptan la forma del recipiente que los contiene.
La forma indefinida de los líquidos se debe a que la fuerza de atracción que mantiene unidas las moléculas es menos intensa que la fuerza que mantiene unidas las moléculas de los sólidos.
Los líquidos son incompresibles porque las moléculas que los constituyen están tan unidas que no pueden acercarse más; sólo pueden deslizarse las unas sobre las otras.

* Volatilidad, es decir, facilidad para evaporarse. Esta propiedad se aprecia claramente al dejar abierto un frasco con alcohol, en que se percibe su olor y disminuye el volumen.
* Viscosidad, es decir, dificultad al escurrimiento.
Estas propiedades se presentan en mayor o menor grado en todos los líquidos.
Los perfumes, la bencina y la parafina son líquidos volátiles. La miel y la leche condensada son líquidos viscosos.

2.3. Estado gaseoso

Un gas es una sustancia formada por moléculas que se encuentran separadas entre sí.
Esta disposición molecular le permite tener
movilidad, por lo que no posee forma propia y puede comprimirse. En él la fuerza de cohesión es nula y ha sido remplazada por la fuerza de repulsión entre las moléculas.
Los gases no poseen forma propia, porque las moléculas que los forman se desplazan en todas direcciones y a gran velocidad; por esta razón los gases ocupan grandes espacios. Los gases pueden comprimirse debido a la disposición separada de las moléculas que los compone. Esto se debe a que las moléculas se acercan entre sí y ocupan un menor espacio, el cual depende de la magnitud de
la fuerza aplicada.

2.4 Los cambios de estado y sus características

Cambio de estado: El estado en que se encuentra un material puede transformarse a través de cuatro procesos: fusión solidificación, evaporación, condensación y sublimación.

Las transformaciones de la materia en los tres estados se conocen con los siguientes nombres:

Fusión: estado sólido a líquido

Solidificación: estado líquido a sólido

Condensación: estado gaseoso a líquido,

Sublimación : de sólido a gas o de gas a sólido,

Deposición: de gas a sólido

Evaporación: estado liquido a gaseoso

La modificaciones de la temperatura y la presión provocan cambios de estados de la materia como ellos solo cambia la forma física, también se les llama cambio físico.


Punto de Fusión: La temperatura a la que funde una sustancia recibe el nombre de punto de fusión; esta temperatura es característica y específica para cada sustancia. Es la temperatura en la cual los estados líquido y sólido de una sustancia están en equilibrio.

Punto de Ebullición: La temperatura a la cual una sustancia ebulle o hierve recibe el nombre de punto de ebullición y se reconoce o identifica porque una vez alcanzado no aumenta; permanece constante. Cualquier líquido en contacto con la atmósfera hervirá cuando su presión de vapor sea igual a la atmosférica, esto es, los estados liquido y gaseoso de la sustancia están en equilibrio a la temperatura de ebullición.

3. Clasificación de la materia

3.1 Elementos, nombres, símbolos y clasificación

Elementos: Son las sustancias sencillas de las que está formada la materia. La partícula más pequeña que conserva las propiedades de un elemento es un átomo.

Lavosier aceptó una sustancia como elemento, cuando ésta no podía descomponerse en otras sustancias sencillas.

En la actualidad se conocen 106 elementos. De estos, 85, se han obtenido de fuentes naturales, los restantes por reacciones nucleares.

Símbolos

A cada elemento se le asignan una o dos letras. Mientras que el nombre del elemento puede diferir de un idioma a otro, el símbolo no.

Nombre

La mayoría de los símbolos corresponden aproximadamente a los nombres de los elementos en castellano. Sin embargo, algunos de ellos no corresponden. Otros símbolos para los elementos se han asignado teniendo en cuenta sus nombres en latín. (Ver tabla 1).

Tabla 1. Símbolos de los nombres derivados de los nombres en latín.

Nombre del elemento

Nombre del elemento en latín

Símbolo

Raiz del nombre del elemento

Azufre

Sulphur

S

Sulfur

Cobre

Cuprum

Cu

Cupr

Estaño

Stannum

Sn

Estann

Oro

Aurum

Au

Aur

Antimonio

Stibium

Sb

---

Mercurio

Hydrargyrum

Hg

----

Potasio

Kalium

K

----

Plata

Argentum

Ag

Argent

Hierro

Ferrum

Fe

Ferr

Sodio

Natrium

Na

----

Plomo

Plumbum

Pb

Plumb




















Clasificación

La tabla periódica larga de Warner clasifica a los 109 elementos en dos grupos, uno A y otro B. Los del grupo A se llaman representativos y los grupo B de transición. Los grupos A y B están a su vez, subdivididos en 8 grupos o familias, identificados con un número romano, estos grupos se leen verticalmente.

En los grupos A, el número de grupo identifica el número de electrones que tienen esos elementos en su última órbita. Por ejemplo, el oxígeno pertenece al grupo VI-A por tener seis electrones en la última órbita; esto no sucede con los del grupo B.

Grupo I-A Metales Alcalinos (excepto H)

Grupo II-A Metales Alcalino térreos

Grupo III-A Familia de Boro o Anfóteros

Grupo IV-A Familia del carbono

Grupo V-A Familia del Nitrógeno

Grupo VI-A Familia del Oxígeno o Calcógenos

Grupo VII-A Familia de los Halógenos (Formadores de sales)

Grupo VIII-A Gases Nobles, Raros o Inertes

(sin actividad)

3.2 Compuestos, fórmulas y clasificación

Compuestos: Los compuestos son sustancias que están formadas por dos o más elementos en proporciones fijas.

Fórmulas

Cada compuesto tiene una fórmula química que indica las proporciones en las que se combina cada elemento.

La fórmula química del amoniaco NH3, lo que indica que un átomo de nitrógeno está combinado con tres átomos de hidrógeno.

Las propiedades de los compuestos son diferentes de las propiedades de los elementos individuales que los forman.

Un elemento o un compuesto se llama sustancia pura.

Clasificación de los compuestos

Se clasifican en binarios, ternarios y cuaternarios

COMPUESTOS

BINÁRIOS

OXÍGENO

METAL

NO METAL

ÓXIDOS BÁSICOS

PERÓXIDOS

ÓXIDOS ÁCIDOS(ANHÍDRIDOS)

HIDRÓGENO

METAL

NO METAL

SEMIMETAL

HIDRUROS METÁLICOS

HALUROS DE HIDRÓGENO

HIDRUROS VOLÁTILES

SALES

METAL+NO METAL

NO METAL+NO METAL

SALES NEUTRAS

SALES VOLÁTILES

COMPUESTOS

TERCIARIOS

ÓXIDO ÁCIDO + AGUA

ÓXIDOS BÁSICOS + AGUA

OXISALES

ÁCIDOS OXOÁCIDOS

HIDRÓXIDOS

SALES NEUTRAS

PEROXOÁCIDOS

TIOÁCIDOS

COMPUESTOS

CUATERNARIOS

SALES ÁCIDAS

SALES BÁSICAS

SALES DOBLES

CON VARIOS CATIONES

CON VARIOS ANIONES

3.3 Mezclas

Una mezcla consiste en dos o más sustancias puras y tienen composiciones variables.

3.3.1 Mezclas heterogéneas y homogéneas.

Existen dos tipos de mezclas:
Heterogénea: No es uniforme completamente en su totalidad y consiste de partes que son físicamente distintas.

Homogénea: Aparece uniforme en su totalidad y generalmente se le llama solución.

Una porción físicamente distinta de materia que es uniforme en su composición y propiedades se llama fase.

Fase dispersa o interna

Fase continua o externa

Solución

Ejemplo

gas

Gas

Gas

Aire (O2 en N2)

gas

Líquido

Líquido

Coca (CO2+H2O)

líquido

Líquido

Líquido

Vodka (etanol+agua)

líquido

sólido

Sólido

Gelatina (agua+grenetina)

sólido

sólido

Sólido

Acero (C+Fe)

Sólido

líquido

Líquido

Salmuera (sal+agua)

Gas

sólido

Sólido

Helado (aire+crema batida congelada)

líquido

gas

gas

Aerosol (Perfume+X gas)