1. Sistemas materiales: propiedades 2. Estados de agregación de
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UNIDAD 1: DIVERSIDAD Y UNIDAD DE ESTRUCTURA DE LA MATERIA 1. 2. 3. 4 4. 5. 6. 7. 8. Sistemas materiales: propiedades g g Estados de agregación de los sistemas materiales Teoría cinético molecular Sustancias puras mezclas y disoluciones Sustancias puras, mezclas y disoluciones Átomos Clasificación de los elementos químicos q Enlaces químicos Formulación y nomenclatura 1. Sistemas materiales: propiedades • • Sistema material es la parte de materia que se aísla para su estudio S Sustancias: i son los diferentes tipos de materia l dif i d i PROPIEDADES DE LOS SISTEMAS MATERIALES PROPIEDADES DE LOS SISTEMAS MATERIALES Propiedades generales: comunes a todas las sustancias ¾MASA: cantidad de materia que tiene un cuerpo Kg ¾ UNIDAD DE MEDIDA EN S.I. UNIDAD DE MEDIDA EN S I ¾VOLUMEN: lugar que ocupa un cuerpo en el espacio m3 ¾ UNIDAD DE MEDIDA EN S.I. UNIDADES DE MASA (M) 1t 1 tonelada l d t 1 kilogramo kg 1 gramo g g = 1.000 kg 1 000 k = 1 kg ‐3 = 0,001 , kg = 10 g 1 miligramo mg = 0,000001 kg = 10 ‐6 1 i 1 microgramo mg = 0,000000001 0 000000001 kg = 10 k 10 ‐99 UNIDADES DE VOLUMEN (V) b r a h r h a c r cubo paralelepípedo cilindro esfera cono V= a3 V =a∙b∙c V = π∙r 2∙h V = 4/3 π∙r3 V = 1/3 π∙r2 ∙h PROPIEDADES DE LOS SISTEMAS MATERIALES Propiedades específicas: identifican a una sustancia ¾ DENSIDAD D = M/V (kg/m3) DENSIADES DE ALGUNAS SUSTANCIAS Sustancia D (kg/m3) D (g/cm3) Agua 1 000 1.000 1 Aceite 920 0,92 Gasolina 680 0,68 Plomo 11.300 11,3 Acero 7.800 7,8 Mercurio 13.600 13,6 km3 densímetro Recuerda: 1 m3 = 1.000 litros 1 dm3 = 1 litro 1 dm = 1 litro m3 hm3 h : 1.000 dam3 m3 x 1.000 dm3 cm3 mm3 ESTADOS DE AGREGACION DE LOS SISTEMAS MATERIALES Sólidos: • ‐tamaño definido tamaño definido • ‐ forma fija • ‐ deformación difícil ‐ plástico ‐ madera ‐ metal Líquidos: ‐ aceite • ‐ forma variable ‐ alcohol • ‐ tamaño definido ‐ agua Gases: • ‐ tamaño variable ‐ aire • ‐ forma variable ‐ dióxido de carbono • ‐ tienden a la expansión ‐ gas butano TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR DE LA MATERIA • LLa materia está constituida por átomos ó moléculas que t i tá tit id át ó lé l pueden estar en estado sólido, líquido ó gas. • Estas partículas están en continuo movimiento aleatorio. Estas partículas están en continuo movimiento aleatorio. • En los sólidos y líquidos los movimientos están limitados por las fuerzas cohesión, las cuales hay que vencer para fundir un sólido ó evaporar un líquido. • La energía depende de la temperatura. A mayor temperatura más movimiento y mayor energía cinética más movimiento y mayor energía cinética. Clasificación de la materia Disoluciones Disoluciones Disolvente: sustancia que está en mayor proporción Di l t t i tá ió Soluto: sustancia que está en menor proporción CONCENTRACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN Es la cantidad de soluto que hay en cierta cantidad de disolvente Expresión de las concentraciones: Expresión de las concentraciones: % en peso: gramos de soluto en 100 g de disolución % en peso = gramos gramos de soluto ·100 disolución Ej.: En 100 g de agua se disuelven 25 g de KCl (cloruro de potasio) Ej : En 100 g de agua se disuelven 25 g de KCl (cloruro de potasio) % en peso = 25g/125 g ∙100= 20% Gramos por litro: gramos de soluto en 1 litro de disolución Gramos por litro: gramos de soluto en 1 litro de disolución gramos de soluto concentración = lit litros d disolución de di l ió Ej.: Se disuelven 40 g de NaCl (cloruro de sodio, sal común) en agua hasta 2 l concentración = 40g/2 litros = 20 g/l concentración = 40g/2 litros = 20 g/l ÁTOMOS. PARTÍCULAS ATÓMICAS. Átomo= indivisible NÚCLEO PROTONES carga + NEUTRONES NEUTRONES sin carga ÁTOMO CORTEZA ELECTRONES Carga ‐ NÚMERO ATÓMICO (Z): es el nº del elemento en la tabla periódica e indica el Ú Ó nº de protones NÚMERO MÁSICO (A): expresa en nº de protones + nº de neutrones A = Z+N ( ) p p A Z X Ej.: 19 9 F 9 protones, 10 neutrones y 9 electrones ISÓTOPOS: son átomos del mismo elemento (igual Z) y distinto número másico ISÓTOPOS: son átomos del mismo elemento (igual Z) y distinto número másico Ej.: 14 6 C 6 protones, 8 neutrones y 6 electrones 12 6 C 6 protones, 6 neutrones y 6 electrones IONES: átomos que han perdido o ganad electrones á h dd d l CATIÓN (+): cuando el átomo pierde electrones 40 20 Ca2+ (20 p+, 20 n y 18 e‐) ANIÓN (+): cuando el átomo gana electrones 19 9 F ‐ (9+, 10 n y 10 e‐) ENLACES QUÍMICOS • Moléculas: resultan de la unión de átomos, pueden ser: – MOLÉCULAS DE ELEMENTOS Hidrógeno H2 Hidrógeno H Fósforo P4 Fósforo P 4 – MOLÉCULAS DE COMPUESTOS Agua H2O Amoniaco NH3 EL ENLACE IÓNICO: Se forma entre metales y no metales. Ó Un átomo acepta electrones y otro átomo los cede. EL ENLACE COVALENTE: Los átomos comparten los electrones EL ENLACE COVALENTE: Los átomos comparten los electrones . .. . H. ; : F : ; :O: ; :N: Molécula M lé l de Molécula d M lé l hidrógeno de flúor H2 F2 H-H F-F H : H .. .. :F : F: ¨ ¨ ¨ Molécula M lé l de oxígeno O2 O=O O O Molécula M lé l d de Molécula M lé l nitrógeno agua N2 H2O N≡N N N H-O-H O d M de Molécula lé l amoniaco NH3 H-N-H N H .. .. H:O : H H:N : H ¨ ¨ H .. .. : O :: O : . . : N :: N: ·· Los electrones sombreados de amarillo son los pares electrónicos compartidos. d de Propiedades de los compuestos covalentes Tienen puntos de fusión y de ebullición bajos. p y j Algunas sustancias covalentes a temperatura ambiente son gaseosas o líquidas volátiles, las que se presentan en estado sólido tienen punto de fusión bajo fusión bajo. La mayoría son insolubles en agua pero se disuelven en disolventes no polares como el benceno. H 2O No conducen la electricidad. Na Cl Propiedades de los compuestos iónicos Propiedades de los compuestos iónicos Son todos sólidos a temperatura ambiente. Tienen altos puntos de fusión y de ebullición. Tienen altos puntos de fusión y de ebullición. Presentan gran dureza, es decir, se rayan difícilmente. Son quebradizos si se golpean. Son solubles en agua y en disolventes polares. En estado sólido no conducen la electricidad pero son buenos conductores cuando se encuentran fundidos o disueltos en agua conductores cuando se encuentran fundidos o disueltos en agua. Cs Cl ENLACE METÁLICO • • • Este tipo de enlace es específico y característico de los metales. Este tipo de enlace es específico y característico de los metales Los átomos tienen tendencia a ceder electrones y así quedar rodeados de 8 electrones cumpliendo la “regla del octeto” L Los electrones liberados se deslocalizan y pueden moverse muy fácilmente por l t lib d d l li d fá il t toda la red metálica como si de una nube se tratase. electrones restos positivos Propiedades de los metales • • • • • • Son sólidos en condiciones ambiente a excepción del mercurio que es líquido. Los puntos de fusión y de ebullición son altos. Son dúctiles y maleables porque se pueden laminar e hilar Son dúctiles y maleables porque se pueden laminar e hilar. La mayoría son duros. Son buenos conductores del calor y de la electricidad. Poseen brillo característico.
