La materia y sus cambios

UNIDAD 1
La materia y sus cambios
Tema 1.2 Composición de la materia.
Sustancias y mezclas. Mezclas homogéneas,
heterogéneas y coloides. Introducción a las
disoluciones: no saturadas, saturadas y
sobresaturadas.
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¿Química?
• La química es el estudio integrado de la
preparación, propiedades, estructura y
reacciones de los elementos y sus
compuestos, así como de los sistemas que
forman.
• Es una ciencia que genera sus propios objetos
de estudio!! Gracias a los conocimientos
químicos se han sintetizado muchísimas
sustancias que NO existen en la Naturaleza.
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LOS TRES NIVELES EXPLICATIVOS DE LA QUÍMICA
MACROSCÓPICO
Los fenómenos que percibimos
La materia y sus
transformaciones
SUBMICROSCÓPICO
Uso de modelos
SIMBÓLICO
Símbolos y lenguaje
específicos
Johnstone (1993) 3
MATERIA
• Todo aquello que ocupa un lugar en el espacio,
tiene una energía medible y está sujeto a cambios
en el tiempo y a interacciones con aparatos de
medida.
• Se considera que es lo que forma la parte
sensible de los objetos perceptibles o detectables
por medios físicos. Es decir es todo aquello que
ocupa un sitio en el espacio, se puede tocar, se
puede sentir, se puede medir, etc.
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Estados de agregación
GAS
LÍQUIDO
SÓLIDO
Sus partículas están muy
separadas (en comparación
con su tamaño).
Las partículas están menos
separadas que en los gases, pero
más que en los sólidos.
Disminuyen las distancias entre
las partículas y las fuerzas de
atracción son más dominantes.
Están desordenadas.
Están menos desordenadas que en
los gases, pero más que en los
sólidos.
Las partículas ocupan posiciones
relativamente fijas en el espacio.
Se mueven más rápidamente
que en los líquidos y en los
sólidos.
Los gases pueden
comprimirse o expandirse
fácilmente.
Se pueden convertir en
líquidos al T, o si P.
Las distancias entre ellas se
acortan y empiezan a atraerse
entre sí, aumentan las fuerzas
intermoleculares.
No tienen forma propia (adoptan la
del recipiente).
Sí tienen volumen propio.
Se comprimen mínimamente.
Los sólidos tienen forma y
volumen propios.
El arreglo atómico origina sólidos
que siguen un cierto orden y dan
origen a los cristales, o bien los
átomos se pueden acomodar al
azar originando vidrios, el hule y
muchos plásticos (sólidos
amorfos).
Son incompresibles.
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¿Qué es el plasma?
En física y química, se denomina plasma a un gas
constituido por partículas cargadas (iones) libres
y cuya dinámica presenta efectos colectivos
dominados por las interacciones
electromagnéticas de largo alcance entre las
mismas.
Con frecuencia se habla del plasma como un
estado de agregación de la materia con
características propias, diferenciándolo de este
modo del estado gaseoso, en el que no existen
efectos colectivos importantes.
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¿Cómo podemos clasificar a la
materia?
•
•
•
•
•
•
•
•
Por colores
Por olores
Por tamaño o textura
Por su temperatura
Por su sabor
En orgánica e inorgánica
Por su estado de agregación…
POR SU COMPOSICIÓN
• MATERIALES: son todas las sustancias y
mezclas de ellas, de que están hechos los
objetos, seres y cuerpos.
• SUSTANCIAS: son materiales de aspecto
homogéneo constituidos por un solo
componente. Cada sustancia tiene
propiedades específicas que la distinguen de
las demás. Están formadas por átomos,
moléculas o iones.
• MEZCLA: material conformado por dos o más
sustancias que pueden separarse por métodos
físicos.
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Sustancias
Elementales o simples
Es toda aquella sustancia formada por
un solo tipo de átomos; no se
descomponen en otras sustancias más
simples.
Ejemplos: el O2 , Au., Pb.
Compuestas
Están formadas por átomos diferentes,
enlazados en proporciones definidas. Es
posible
descomponerlas
en
otras
sustancias más simples o sencillas por la
acción del calor o la corriente eléctrica.
Ejemplos: NaCl, H2O, HNO3.
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Las mezclas y los compuestos están formados por grupos de átomos
diferentes, pero en cada caso hay una interacción diferente.
 Sus componentes se pueden separar
por métodos físicos, a partir de las
propiedades características de cada gas.
Las propiedades de la mezcla
dependen de la proporción en que estén
los componentes, pero cada elemento
conserva su identidad.
 Para separar a los elementos que forman
las moléculas, es necesario romper enlaces
químicos.
Las propiedades del compuesto siempre
son las mismas independientemente de su
procedencia o ruta de síntesis.
Los elementos están en la proporción fija
2:1
Las propiedades del agua son diferentes a
las del hidrógeno y del oxígeno.
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TIPOS DE DISOLUCIONES
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DISOLUCIONES
• NO SATURADAS
• SATURADAS
• SOBRESATURADAS
Solubilidad: máxima cantidad de soluto que
se disuelve en 100 mL de disolvente a una
temperatura determinada.
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Análisis de una gráfica de solubilidad
solubilidad (g/100 mL agua)
Solubilidad Na2SO4
50
48
46
44
42
40
38
36
34
32
30
28
26
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
0
10
20
30
40
50
60
Temperatura (°C)
70
80
90
100
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TIPOS DE COLOIDES
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COLOIDES
Robert Brown (1773-1858) fue el primero en estudiar
el movimiento de los cúmulos coloidales, por eso a
dicho fenómeno se le conoce como movimiento
browniano:
Los coloides también presentan
el efecto Tyndall (John Tyndall, 1869)
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¿De qué están hechas las cosas?
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¿De qué están hechas las partículas químicas?
• Están formadas por partículas aún más
pequeñas que los átomos, que se denominan
partículas subatómicas.
• Las partículas subatómicas son los electrones,
los protones y los neutrones.
Partícula
subatómica
Símbolo
Carga
Masa en gramos
Protón
p+
1+
1.67 x 10-24
Dentro del núcleo
Neutrón
n°
e-
0
1.67 x 10-24
Dentro del núcleo
1-
9.10 x 10-28
Fuera del núcleo
Electrón
Ubicación en el
átomo
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