Química. Tema 2. Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.

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1 Química Tema 2 Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.

2 Contenido: Tema 2. Materia y energía Átomos y moléculas Propiedades extensivas e intensivas Estado de la materia Clasificación de la materia Mezclas homogeneas y heterogeneas Sustancias puras. 2

3 Química es el estudio de la materia y los cambios que ella sufre Materia es todo lo que ocupa un espacio y tiene masa. 3

4 Materia todo lo que ocupa espacio y tiene masa. Átomo unidad estructural y reactiva de la materia que puede sufrir cambios químicos. Partículas muy pequeñas (un diámetro 1 A = y m (10-24 g ) Molécula constituidas por átomos enlazados entre sí mediantes fuerzas especiales. 4

5 Clasificación de la materia Materia Mezcla Separación por métodos físicos y mecánicos Sustancias puras Mezclas homogéneas Mezclas heterogéneas Compuestos Elementos Separación por métodos químico 5

6 Materia es todo lo que ocupa un espacio y tiene masa. Una sustancia es una forma de materia que tiene una composición definida y propiedades distintas. Nitrógeno liquido Lingotes de oro Cristales de silicio 6

7 Un elemento es una sustancia que no puede ser separada en sustancias más simples por medios químicos. 118 elementos han sido identificados 82 elementos están naturalmente en la tierra oro, aluminio, plomo, oxigeno, carbón, azufre 36 elementos han sido creados por científicos tecnecio, americio, seaborgio, entre otros 7

8 Tabla 1.1. Elementos más comunes y sus símbolos. Nombre Símbolo Nombre Símbolo Nombre Símbolo Aluminio Al Flúor F Oxigeno O Arsénico As Oro Au Fosforo P Bario Ba Hidrogeno H Platino Pt Bismuto Bi Iodo I Potasio K Bromo Br Hierro Fe Silicio Si Calcio Ca Plomo Pb Plata Ag Carbono C Magnesio Mg Sodio Na Cloro Cl Manganeso Mn Azufre S Cromo Cr Mercurio Hg Estaño Sn Cobalto Co Níquel Ni Tungsteno W Cobre Cu Nitrógeno N Zinc Zn 8

9 Un compuesto es una sustancia constituida por átomos de dos o mas elementos químicos unidos en proporciones fijas. Los compuestos solo pueden separarse en sus componentes puros (elementos) por medios químicos. Fluoruro de litio cuarzo Hielo seco-dióxido de carbono 9

10 Una mezcla es una combinación de dos o mas sustancias en el cual las sustancias retienen sus identidades. 1. Mezcla homogénea composición de la mezcla es la misma en todas partes. Refresco, leche, soldadura 2. Mezcla heterogénea composición no es uniforme en todas partes. cemento, Limadura de hierro en arena 10

11 Tipos de cambio Propiedades físicas, se pueden medir y observar sin modificar la composición o identidad de la sustancia. Implica un cambio físico. Son reversible. punto de ebullición, punto de fusión, color, tamaño, consistencia.. Fusión del hielo Disolver azúcar en agua Cambios de estado Fragmentación Dilatación

12 Tipos de cambio Propiedades químicas, altera la composición o identidad de la sustancia involucrada. se producen un cambio químico. El hidrógeno se quema en el aire para formar agua Lata Óxido de hierro Oxígeno del ambiente Producto 12

13 Medios físicos se pueden utilizar para separar una mezcla en sus componentes puros. destilación imán 13

14 Una Comparación: Tres estados de la materia Sólido Líquido Gas 14

15 Tres estados de la materia: Efecto de un hierro caliente en un bloque de hielo Gas Sólido Líquido 15

16 Propiedades intensivas y extensivas (propiedad medible de la materia) Una propiedad extensiva de un material depende de la cantidad de materia que se está considerando masa longitud volumen Una propiedad intensiva de un material no depende de la cantidad de materia que se esta considerando. densidad temperatura color 16

17 Unidades de medida Sistema internacional de unidades (SI) Tabla 1.2 Base de unidades SI Cantidad base Nombre de unidad Símbolo Longitud Metro M Masa Kilogramo Kg Tiempo Segundo S Corriente eléctrica Amper A Temperatura Kelvin K Cantidad de sustancia Mol Mol Intensidad luminosa candela Cd 17

18 Tabla 1.3 prefijos usados en las unidades SI Prefijo Símbolo Medida Ejemplo Tera- T terametro (Tm) =1X10 12 m Giga- G gigametro (Gm) =1X10 9 m Mega- M megametro (Mm) =1X10 6 m kilo- k kilometro (Km) =1X10 3 m Deci- d decímetro (dm) = 0,1 m Centi- c centímetro (cm) = 0,01m Mili- m milímetro (mm) = 0,001 m Micro- µ micrómetro (µm) =1X10-6 m Nano- n nanómetro (nm) =1X10-9 m Pico- p picometro (pm) =1X10-12 m 18

19 Masa medida de la cantidad de materia. Unidad de la masa en SI es el kilogramo (kg) 1 kg = 1000 g = 1 x 10 3 g Libra (lb) = 453,6 o 454 g Onza (Oz) = 28,35 o 28 g Tonelada (tn) 1000 Kg Peso fuerza que ejerce la gravedad sobre un objeto. peso = g x masa Tierra, g = 1.0 Luna, g ~ 0,1 Una barra de un 1 kg pesa: 1 kg en la Tierra 0,1 kg en la Luna 19

20 Volumen La unidad del volumen en el SI es el metro cúbico (m 3 ). Es el espacio que ocupa un cuerpo. 1 cm 3 = (1 x 10-2 m) 3 = 1 x 10-6 m 3 1 dm 3 = (1 x 10-1 m) 3 = 1 x 10-3 m 3 1 L = 1000 ml = 1000 cm 3 = 1 dm 3 1 ml = 1 cm 3 Capacidad: cantidad que tiene un recipiente 20

21 Densidad La unidad de la densidad en el SI es kg/m 3 1 g/cm 3 = 1 g/ml = 1000 kg/m 3 densidad = masa volumen d = m V Un trozo de platino con una densidad de 21,5g/cm 3 tiene un volumen de 4,49cm 3. Cuál es su masa? d = m V m = d x V = 21,5 g/cm 3 x 4,49 cm 3 = 96,5 g 21

22 Tabla 1.4 Densidades de algunas sustancias a 25ºC. Sustancia Densidad (g/cm 3 ) Aire* 0,001 Etanol 0,79 Agua 1,00 Mercurio 13,6 Sal de mesa 2,2 Hierro 7,9 Oro 19,3 Osmio** 22,6 *Medida a 1 atm **Osmio (Os) es el elemento mas denso conocido 22

23 Una comparación de las escalas de temperatura Kelvin K = ( 0 C ºC) 1K 1ºC 273 K = 0 0 C 373 K = C Fahrenheit 0 F = 9ºF x ( 0 C) + 32ºF 5ºC 32 0 F = 0 0 C F = C C = Celsius ocentigrado C = K- 273,15 C = 5/9 ( F 32) 23

24 Convertir F a grados Celsius F = 9 x 0 C F 32 = 9 x 0 C 5 x ( 0 F 32) = 0 C 0 C = 5 x ( 0 F 32) 9 0 C = 5 x (172,9 32) = 78,3 9 24