Fundamentos de Química

Transcripción

1 Fundamentos de Química Ing. Haniel Girón February 19, 2016

2 Qué es química? La qúmica estudia las propiedades y el comportamiento de la materia. La materia, es el material físico del universo, es todo lo que tenga masa y ocupe espacio. La enorme variedad de materia en mundo se debe a combinaciones de aproximadamente 100 sustancias muy básicas, o fundamentales, conocidas como elementos. Usualmente es considerada la CIENCIA CENTRAL, debido a que para entender otras ciencias es necesario tener conocimientos de química.

3 La química nos permite comprender nuestro mundo y su funcionamiento, es una ciencia práctica con gran influencia en la vida cotidiana. De hecho, la química es de gran interés público: el mejoramiento de la atención médica, la conservación de los recursos naturales, la protección del medio ambiente y el suministro de necesidades diarias como alimentos. Hemos descubierto sustancias farmacéuticas que fortalecen nuestra salud y prolongan nuestras vidas. Desafortunadamente hay sustancias que también pueden perjudicar a nuestra salud y medio ambiente. La aspirina es un ejemplo de ello.

4 Aplicación en el cuidado de la salud La Química nos proporciona vacunas, antibióticos y todo tipo de medicamentos que nos curan y protegen de las enfermedades. A ellos les debemos 1 de cada 5 años de nuestras vidas, y gracias a ellos podemos vivir cada vez en mejores condiciones hasta edades más avanzadas. Según la finalidad que persiguen, se distinguen diversas clases de medicamentos: - antibióticos: inhiben o destruyen las bacterias y otros microorganismos - antipiréticos: reducen la fiebre - analgésicos: alivian el dolor - antiinflamatorios: reducen la inflamación

5 Por otra parte, el descubrimiento de nuevas moléculas químicas favorece la posibilidad de transplantes de tejidos y de órganos, y las nuevas terapias genéticas. Las prótesis ortopédicas, las válvulas cardíacas, los órganos artificiales o el hilo quirúrgico están hechos de productos químicos de alta tecnología. Las jeringuillas, las bolsas para sangre y sueros, el esparadrapo, el alcohol, al agua oxigenada y la anestesia son productos habituales

6 Otros usos Potabilización de agua: Al agua destinada al consumo se le añaden cloro y otros productos que permiten potabilizarla de manera que podemos consumirla sin riesgo a contraer de terminadas enfermedades (como el cólera, por ejemplo). Agricultura La población mundial crece día a día, pero no lo hace de la misma forma la superficie dedicada a la agricultura. Gracias al empleo de fertilizantes y productos fitosanitarios (fungicidas, herbicidas e insecticidas) podemos conseguir mayores rendimientos agrícolas. Alimentación La Química ayuda en la elaboración, el aspecto y la conservación de los alimentos con colorantes, conservantes, estabilizadores, acidulantes, antioxidantes, etc

7 Higiene y cuidado personal La Química ayuda en la elaboración, el aspecto y la conservación de los alimentos con colorantes, conservantes, estabilizadores, acidulantes, antioxidantes, etc. Limpieza y desinfección El objetivo es conseguir detergentes y limpiadores de alta eficacia que sean a la vez biodegradables, es decir, que se descompongan rápidamente al alcanzar el medio natural y que nos permitan desarrollar nuestras actividades en condiciones higiénicas y seguras (barrera de defensa contra las infecciones).

8 Enfoques de estudio en la químicas Química general Química descriptiva Química inorgánica Química orgánica Química analítica Química cualitativa Química cuantitativa Química aplicada Fisico-química Bioquímica Agroquímica Etc.

9 Qué es materia? Materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. Si la materia tiene masa y ocupa un lugar en el espacio significa que es cuantificable, es decir, que se puede medir. Todo cuanto podemos imaginar, desde un libro, un auto, el computador y hasta la silla en que nos sentamos y el agua que bebemos, o incluso algo intangible como el aire que respiramos, está hecho de materia.

10 Clasificaciones de la materia Estados de la materia Una muestra de materia puede ser un gas, un líquido o un sólido. Estas formas se le conocen como estados de la materia. Un gas no tiene volumen o forma fija, en cambio ocupa el volumen del recipiente. Un gas puede comprimirse para que ocupe un volumen más pequeño o expandirse. Un líquido tiene un volumen definido independiente de su recipiente, pero no tiene una forma específica. Un sólido en tanto, tiene volumen definido y una forma definida. Las propiedades de los estados de la materia pueden comprenderse de la siguiente forma.

11 Sustancias puras Una sustancia pura es materia que tiene propiedades definidas y una composición que no varía de una muestra a otra. El cloruro de sodio y el agua son muestra de ello. Todas las sustancias son elementos o compuestos. Los elementos no pueden descomponerse en sustancias más simples. Los compuestos son sustancias que contienen dos o más elementos. Las mezclas son combinaciones de dos o más sustancias en las que cada sustancia mantiene su propia identidad química.

12 Elementos En la actualidad se conocen 117 elementos. Sólo el 5% de ellos componen más del 90% de la corteza terrestre (oxígeno, slicio, aluminio, hierro y calcio). Asimismo, tan solo 3 elementos (oxígeno, carbon e hidrógeno) constituyen más del 90% de la masa del cuerpo humano. Compuestos La mayoría de los elementos puede interactuar con otros para formar compuestos. (electrolisis) El agua por ejemplo se constituye de 11% de hidrógeno y 89% de oxígeno.

13 Mezclas La mayor parte de la materia que conocemos consisten en mezclas de diferentes sustancias. Cada sustancia de una mezcla conserva su propia identidad, sin embargo la composición de una mezcla puede variar. Algunas mezclas no tienen la misma composición, propiedades y apariencias. Tales son mezclas heterogénenas. Mientras que aquellas que son uniformes en todos sus puntos son mezclas homogéneas también conocidas como disoluciones.

14 Propiedades de la materia Toda sustancia tiene un conjunto único de propiedades, las cuales se pueden clasificar como físicas o químicas. Podemos observar las propiedades físicas sin cambiar la identidad y composición de la sustancia. Estas propiedades incluyen color, olor, densidad, punto de fusión, punto de ebullición y dureza. Las propiedades químicas describen la forma en que una sustancia puede cambiar o reaccionar para formar otras sustancias. Una propiedad química es la inflamabilidad, la cual es la capacidad de una sustancia de arder en presencia de oxígeno.

15 Algunas propiedades como la temperatura, punto de fusión y densidad se conocen como propiedades intensivas, estas no dependen de la cantidad de la muestra examinada y son particularmente útiles para la identificación de sustancias. Mientras que las propiedades extensivas de las sustancias dependen de la cantidad de la muestra; la masa y el volumen son ejemplo de ello.

16 Cambios físicos y químicos Durante un cambio físico, una sustancia cambia de apariencia física, pero no su composición, la evaporación del agua es un ejemplo. Todos los cambios de estado son cambios físicos. En un cambio químico (o también llamado reacción química) una sustancia se transforma en otro particularmente diferente. Separación de mezclas

17