QUIMICA GENERAL

MATERIA Y ENERGIA

QUIMICA

“La Química es la ciencia de las sustancias: su estructura, sus propiedades , y las reacciones

que las transforman en otras sustancias ”

Linus PaulingPremio Nobel en Química (1954)Premio Nobel de la Paz (1962)

La química es una ciencia que estudia la

materia…

¿Dónde

hay

materia?

M A T E R I A

La materia puede definirse como aquello que existe en el universo,

que tiene masa y por tanto ocupa un lugar en el espacio

Elemento.- Sustancia simple que no puede descomponerse,

formado por igual número de átomos (Hidrogeno H, Nitrogeno N,

etc).

Compuestos.- Son aquellos formados por dos o mas elementos y

se pueden separar por medios químicos (Agua H2O)

Mezcla.- Unión de dos o mas sustancias en las que cada uno

conserva su propia identidad química y por ende sus propiedades.

Las mezclas pueden ser homogéneas o heterogéneas

Mezclas Heterogéneas (Ejemplo: Arena, Rocas, madera); estas

pueden ser separadas por Métodos mecánicos tales como:

Selección o tamizado, gravedad o decantación, centrifugación,

filtración

Mezclas Homogéneas (Ejemplo : El aire formado N2, O2 y otras

sust. sal + agua), pueden ser separadas mediante destilación,

precipitación, adsorción, sublimación, disolución, flotación

MATERIA

SUSTANCIASPURAS

MEZCLAS

ELEMENTOS COMPUESTOSHOMOGÉNEAS

(Soluciones)HETEROGÉNEAS

MOLÉCULAÁTOMOS

DIFERENTESÁTOMO

ÁTOMOS IGUALES

ESTADOS DE LA MATERIA

• SÓLIDO

• LÍQUIDO

• GASEOSO

• PLASMÁTICO

SÓLIDO• FA > FR

• Forma y volumen definido

• Las partículas solo experimentan movimiento vibracional.

• Son incompresibles.

LIQUIDO• FA = FR

• Volumen definido y forma variable.

• Las partículas experimentan movimientos de vibración y traslación.

• Son incompresibles

GASEOSO

• FA < FR

• Forma y volumen indefinido.

• Las partículas experimentan mov. de vibración, translación y rotación.

• Son altamente compresibles.

PLASMÁTICO• Requiere altas temperaturas (>20 000 ºC).

• Conformado de una mezcla de moléculas y átomos ionizados, así como también de electrones.

• Es habitual en el sol y demás estrellas, así como también en la formación de volcanes.

CAMBIOS DE ESTADOCambios de estado

Sólido LíquidoGaseoso

Fusión Evaporación

Vaporización

SolidificaciónCondensación

Sublimación inversa

Sublimación

Licuación

Inicial/final Sólido Líquido Gas

Sólido fusiónSublimación o

sublimación progresiva

Líquido solidificaciónevaporación y

ebullición

Gassublimación

inversa o regresiva

condensación y

licuefacción

PROPIEDADES DE LA MATERIA- P. GENERALES O EXTENSIVAS

(Dependen de la cantidad de sustancia; ejm: masa, volumen, inercia, extensión, impenetrabilidad, atracción etc.)

P. FÍSICAS(Sin modificar - P. PARTICULARES O INTENSIVASSu composición) (Independiente de la cantidad de sustancia; ejm:

tenacidad, dureza, maleabilidad, ductibilidad, elasticidad, etc.)

P. QUÍMICAS(Modifican su composición)

CAMBIOS DE LA MATERIA

*C. FÍSICO: no altera la composición de la materia.

Ejm: rotura de un vidrio, congelación delíquidos, deformación de una pelota de hule, etc.

*C. QUÍMICO: altera la composición de la materia, obteniendo nuevas sustancias (reaccionesquímicas).Ejm: fermentación de la chicha de jora, combustión de la gasolina, etc.

ENERGÍA

“Capacidad de la materia para efectuar trabajo”

Clases: Energía cinética,

potencial, mecánica,

eléctrica, nuclear,

luminosa, radiante,

etc.

RELACIÓN “MASA Y ENERGIA”

* LEY DE CONSERVACIÓN DE LA MATERIA (LAVOISER)

“En toda reacción química la masa se conserva, es decir, la masa consumida de los reactivos es igual a la masa

obtenida de los productos”.

• LEY DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA (JOULE)

“la cantidad total de energía en cualquier sistema aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede

transformarse en otra forma de energía.”

•Ley de conservación de la materia y energía o de la masa (Albert Einstein - 1905)

“ la masa de toda la materia y la masa equivalente de toda la energía en el universo permanecen constante”.

E= mxc2

Donde:E = energía (joule: Kg.m2/s2 o ergio: g.cm2/s2)m = masa (kg o g)c = velocidad de la luz: 3x108m/s o 3x1010cm/s)

CALOR Y TEMPERATURA

CALOR .- El calor es un tipo de energía que puede ser generado por

reacciones químicas (como en la combustión), reacciones nucleares

(como en la fusión nuclear), disipación electromagnética (como en los

hornos de microondas) o por disipación mecánica (fricción).

El calor puede ser transferido entre objetos por diferentes

mecanismos, entre los que cabe reseñar la radiación, la conducción y

la convección,

TEMPERATURA.- Es una magnitud escalar referida a las nociones

comunes de calor o frío. Por lo general, un objeto más "caliente"

tendrá una temperatura mayor.

Grado Pto. de Congelación Pto. de ebulliciónCelsius o Centígrado (°C) 0° C

Kelvin (K) 273 K 373 K

Fahrenheit (°F) (Mas usada en EEUU) 32 ° F

ESCALAS TERMOMETRICAS

OC OF - 32 K - 273 OR - 492---- = --------- = -------------- = -----------------

5 9 5 9

ESCALAS TERMOMETRICAS

Conversión de valores de temperaturas

La escala Celsius y la escala Kelvin tiene una transformación muy sencilla:

grados K = 273. + grados C

En la transformación de grados centígrados a grados Fahrenheit debes tener en

cuenta que cada grado centígrado vale 1,8 ºF. Por lo tanto debes multiplicar los

grados centígrados por 1,8 que equivale a 9/5 . Como el cero Celsius

corresponde al 32 Fahrenheit debes sumar 32:

Grados F = (9/5)*(grados C)+32

Para la transformación inversa se despeja y queda:

Grados C = (5/9)*( grados F-32)