Hola de nuevo chicos, les publico a continuación las notas de lo s temas que ya vimos en clase y del que veremos la próxima. Leanlo por favor y realicen las Autoevaluaciones que acordamos.
LA QUÍMICA, UNA CIENCIA FENOMENOLÓGICA
IDEAS PRELIMINARES
¿Has cocinado alguna vez?
¿Te lavas con jabón?
¿Has hecho algún dibujo?
¿Utilizas diariamente objetos de plástico?
¿Has usado algún médicamente, desodorante o cosmético?
¿Quemas gas, carbón o petróleo en la cocina?
En efecto, todos los días entramos en contacto con el cambio químico o con materiales útiles que se han obtenido gracias al conocimiento de esta ciencia. Ello nos ocurre fuera del laboratorio químico o de una fabrica porque sencillamente la química está en todas partes.
Hay química fuera y dentro de nuestro propio cuerpo. Ahora mismo, que estas leyendo, debes saber que la tinta es un producto químico y que el papel se obtiene también por procedimientos químicos. En tus ojos la recepción de esta imagen provoca una reacción en el compuesto llamado retinal, que desencadena la transmisión nerviosa a través de iones, y miles de reacciones químicas en tu cerebro, gracias a las cuales reconoces estas letras y su significado. Al respirar, moverse, comer o dormir, nuestro cuerpo funciona como una extraordinaria y compleja fabrica de química. A partir de oxígeno y alimentos producimos sangre, células y tejidos, y almacenamos energía. Todo eso que identificamos como propio de los humanos leer, reír, correr, pensar no es más que una multitud de reacciones químicas ordenadas.
La química estudia la materia, la energía y el cambio
La ropa que vistes, la silla donde te sientas, el techo de tu casa, la tierra donde crecen los cultivos; todo es materia, y es objeto de estudio de la química.
Y el sol, el fuego, la electricidad y las diversas formas de la energía están relacionados con la química, ya que ésta estudia también la energía.
Y la fotosíntesis, la corrosión, la contaminación, y todo a aquello que implica un cambio de la materia también forma parte del dominio de la química.
La materia sufre cambios y se transforma. Todo cambia continuamente; uno de estos cambios puede ser la alteración de la posición de un cuerpo en un intervalo de tiempo, como estirar una liga por un tiempo y volverla a su posición original. Estos casos, cuando las cosas no dejan de ser lo que siempre han sido, se consideran fenómenos físicos. Otros cambios pueden ser, por ejemplo, la transformación del agua en hielo o un tronco que al quemarse se vuelve ceniza. Estos casos, cuando la materia se transforma en otra clase diferente de materia, se conocen como fenómenos químicos.
Todo cambio que sufre la materia es un fenómeno que, como lo dijimos anteriormente, puede ser químico o físico y para producirse necesita de energía en alguna de sus formas.
AUTOEVALUACIÓN
Instrucciones: Marca la letra que corresponda a la respuesta correcta en cada una de las siguientes preguntas o bien responde lo que se te pregunta.
1. La química es una ciencia experimental que estudia:
a) La materia, la energía y sus cambios b) Todas las transformaciones física
c) composición de la materia d) A los seres vivos
a) A la naturaleza
2. Al estirar una liga por un tiempo y volverla a su posición original se produce un fenómeno:
a) Químico b) físico c) termodinámico
d) eléctrico e) ninguno
3. El paso del agua liquida a vapor es un fenómeno:
a) Químico b) físico c) termodinámico
d) eléctrico e) ninguno
4. La energía es la que tiene un cuerpo por su estado o posición cuando es capaz de efectuar un trabajo.
a) Potencial b) química c) cinética
d) calorífica e) nuclear
5. Combustión es la rápida de ciertas sustancias mediante calentamiento y con desprendimiento de calor.
a) Reducción b) oxidación c) trituración
d) neutralización e) ninguna
6. la combinación de sustancias unidas por procedimientos químicos y que se separan fácilmente se conocen como:
a) Mezcla b) combinación c) compuesto
d) sustancia e) reacción
7. Menciona por lo menos 5 ejemplos de fenómenos químicos que observes en tu organismo
8. La efervescencia es una característica que se debe al escape de:
a) dióxido de azufre b) carbonato de sódio c) dióxido de carbono
d) monóxido de carbono e) nitratos
9. La transformación química de una sustancia orgánica por la acción de un fermento se conoce como:
a) Descomposición b) filtración c) destilación
d) fermentación e) secado
10. La materia es:
a) todo aquello que tiene masa
b) todo lo que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa
c) aquello que tiene un volumen definido
d) aquello que ocupa un lugar en el espacio
e) aquello que se puede observar
MATERIA
Materia
Todo lo que constituye el Universo es materia; todo lo que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa
De acuerdo a la física relativista, la materia tiene cuatro manifestaciones o propiedades fundamentales que son: la masa, la energía, el espacio y el tiempo.
Masa
La existencia de materia en forma de partículas se denomina masa y esta es susceptible a sufrir una aceleración por acción de la fuerza de gravedad (9.81m/s2)
Energía
Esta manifestación de la materia es muy importante en las transformaciones químicas, ya que siempre existen cambios en clase y cantidad de energía, asociados a los cambios de masa. La energía se define como la capacidad de producir un trabajo, donde trabajo significa el mover la masa para vencer una fuerza.
Leyes de la conservación de la materia
Existen relaciones en el estudio de la masa y de la energía que se expresan en forma matemática y de varias maneras. Estas relaciones son las leyes de conservación, pilares sobre los que se sostienen los cambios químicos.
ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA
Los estados físicos de agregación de la materia son: sólido, líquido y gas
Las sustancias en estado sólido ocupan un volumen definido y normalmente tienen forma y firmeza determinadas, la movilidad de las partículas que la constituyen es casi nula, existiendo una gran cohesión.
Un líquido también ocupa un volumen fijo, pero es necesario colocarlo en un recipiente. El volumen del líquido tomara la forma del recipiente en que se coloca; la movilidad y las fuerzas de cohesión de sus partículas son intermedias.
Un gas no tiene forma ni volumen definidos, por lo que se almacena en un recipiente cerrado. El gas tiende que ocupar todo el volumen del recipiente en que esta confinado y sus partículas poseen gran energía cinética, presentando movimientos desordenados.
Existe un cuarto estado llamado plasma. Este estado se considera formado por gases como el helio en forma iónica, existe en las estrellas y el fuego es un ejemplo típico.
Cambios de Estado
En nuestro medio ambiente y bajo ciertas condiciones, las sustancias se presentan en uno de los estados de agregación antes mencionados, pero pueden cambiar de un estado a otro si las condiciones cambian. Estas condiciones son presión y temperatura.
CONCEPTOS DE ELEMENTO Y COMPUESTO
Elemento
Sustancia que no puede ser descompuesta o dividida en sustancias más simples por medios químicos ordinarios. Antiguamente, los elementos se consideraban sustancias fundamentales, pero hoy se sabe que consisten en una variedad de partículas elementales: electrones, protones y neutrones.
Compuesto
Sustancia formada por dos o más elementos que se combinan en proporción invariable. El agua, formada por hidrógeno y oxígeno, y la sal, formada por cloro y sodio, son ejemplos de compuestos químicos comunes. Tanto los elementos como los compuestos son sustancias puras.
MEZCLAS HOMOGENEAS Y HETEROGENEAS
Mezcla
Las mezclas son el resultado de la unión física de dos o más sustancias (elementos o compuestos) que al hacerlo conservan sus propiedades individuales. La composición de las mezclas es variable y sus componentes siempre podrán separase por medios físicos o mecánicos.
Mezclas homogéneas
En una ‘mezcla homogénea’ o disolución el aspecto y la composición son uniformes en todas las partes de la misma. El componente que está en mayor proporción y que generalmente es líquido se denomina disolvente, y el que está en menor proporción soluto. Las disoluciones pueden ser sólidas y gaseosas, pero la mayoría de ellas son líquidas. Para separar los componentes de una disolución se utilizan técnicas como la cromatografía, la destilación o la cristalización fraccionada.
Mezcla heterogénea
Los componentes individuales en una ‘mezcla heterogénea’ están físicamente separados y pueden observarse como tales. Estos componentes se pueden recuperar por procedimientos físicos, como la filtración, la decantación o la separación magnética.
AUTOEVALUACIÓN
Instrucciones: Anota dentro del paréntesis de la columna izquierda, las letras que corresponden al concepto de la columna de la derecha.
Explicación
Concepto
( ) Cambio experimentado en una sustancia y que afecta
definitivamente su estructura interna.
( ) Estado lo que posee masa y ocupa espacio.
( ) Tipo de energía que se manifiesta a través del
movimiento.
( ) Cambio que experimenta un sólido cuando pasa al
estado vapor.
( ) Estado de agregación de una sustancia en la que está
tiende a ocupar todo el volumen del recipiente que la
contiene.
( ) Manifestación de la materia en forma de partículas.
( ) Método utilizado para separar una mezcla de
líquidos miscibles.
( ) En el Universo, toda la masa y la energía se
mantienen constantes.
( ) Cambio que experimenta un vapor cuando pasa al
estado liquido.
( ) Sustancia que presenta un solo tipo de átomos.
a) Masa
b) Centrifugación
c) Energía
d) Sólido
e) Energía cinética
f) Materia
g) Fenómeno químico
h) Condensación
i) Ley de la conservación de la masa
j) Destilación
k) Gas
l) Elemento
m) Compuesto
n) Sublimación
o) Energía calorífica
p) Ley de la conservación de la materia
q) Licuefacción
Instrucciones: Selecciona la opción que consideres correcta y anótala en el paréntesis de la izquierda:
( ) 1. Es una sustancia pura con una sola clase de átomos:
A) Ion B) Mezcla C) Átomo D) Elemento
( ) 2. Tipo de energía cuya expresión matemática es: Ec = ½ mv2
A) Calorífica B) Cinética C) Potencial D) Química
( ) 3. De los siguientes casos; cuál posee energía potencial:
A) Un fósforo encendido B) Un motor funcionando
C) El aire en movimiento D) Un vaso de vidrio
( ) 4. La inercia de un cuerpo se incrementa, al aumentar:
A) El peso especifico B) El volumen
C) La densidad D) La masa
( ) 5. ¿Cuál de los siguientes hechos es un fenómeno químico?
A) Fusión de la cera B) Evaporación del agua
C) Respiración D) Sublimación del yodo
( ) 6. Al determinar en el laboratorio el punto de ebullición del alcohol, estamos
conociendo una propiedad:
A) General B) Especifica C) Físico-químico D) Química
( ) 7. Son tres métodos de separación de mezclas:
A) Evaporación, oxidación y fusión
B) Destilación, centrifugación y decantación
ÁTOMOS
ESTRUCTURA DEL ÁTOMO
La unidad más pequeña posible de un elemento químico. En la filosofía de la antigua Grecia, la palabra “átomo” se empleaba para referirse a la parte de materia más pequeña que podía concebirse. Esa “partícula fundamental”, por emplear el término moderno para ese concepto, se consideraba indestructible. De hecho, átomo significa en griego “no divisible”. A lo largo de los siglos, el tamaño y la naturaleza del átomo sólo fueron objeto de especulaciones, por lo que su conocimiento avanzó muy lentamente.
MODELOS ATÓMICOS DE DALTON Y RUTHERFORD
El profesor y químico británico John Dalton estaba fascinado por el “rompecabezas” de los elementos. A principios del siglo XIX estudió la forma en que los diversos elementos se combinan entre sí para formar compuestos químicos. Aunque muchos otros científicos, empezando por los antiguos griegos, habían afirmado ya que las unidades más pequeñas de una sustancia eran los átomos, se considera a Dalton una de las figuras más significativas de la teoría atómica porque la convirtió en algo cuantitativo.
El descubrimiento de la naturaleza de las emisiones radiactivas permitió a los físicos profundizar en el átomo, que según se vio consistía principalmente en espacio vacío. En el centro de ese espacio se encuentra el núcleo, que sólo mide, aproximadamente, una diezmilésima parte del diámetro del átomo. Rutherford dedujo que la masa del átomo está concentrada en su núcleo. También postuló que los electrones, de los que ya se sabía que formaban parte del átomo, se movían en órbitas alrededor del núcleo. El núcleo tiene una carga eléctrica positiva; los electrones tienen carga negativa. La suma de las cargas de los electrones es igual en magnitud a la carga del núcleo, por lo que el estado eléctrico normal del átomo es neutro.
CARACTERISTICAS DE LAS PARTICULAS SUBATOMICAS: ELECTRON, PROTON
Y NEUTRON
Electrón
Tipo de partícula elemental de carga negativa que forma parte de la familia de los leptones y que, junto con los protones y los neutrones, forma los átomos y las moléculas. Los electrones están presentes en todos los átomos y cuando son arrancados del átomo se llaman electrones libres.
Protón
Partícula nuclear con carga positiva igual en magnitud a la carga negativa del electrón; junto con el neutrón, está presente en todos los núcleos atómicos. Al protón y al neutrón se les denomina también nucleones. El núcleo del átomo de hidrógeno está formado por un único protón. La masa de un protón es de 1,6726 × 10-27 Kg., aproximadamente 1.836 veces la del electrón. Por tanto, la masa de un átomo está concentrada casi exclusivamente en su núcleo.
Neutrón
Partícula sin carga que constituye una de las partículas fundamentales que componen la materia. La masa de un neutrón es de 1,675 × 10-27 kg, aproximadamente un 0,125% mayor que la del protón. La existencia del neutrón fue profetizada en 1920 por el físico británico Ernest Rutherford y por científicos australianos y estadounidenses, pero la verificación experimental de su existencia resultó difícil debido a que la carga eléctrica del neutrón es nula y la mayoría de los detectores de partículas sólo registran las partículas cargadas.
NUMERO ATOMICO Y NÚMERO DE MASA
Número atómico
Número entero positivo que equivale al número total de protones existentes en el núcleo atómico. Es característico de cada elemento químico y representa una propiedad fundamental del átomo: su carga nuclear.
Numero de masa
Se calcula sumando el número total de protones y neutrones que tiene cada átomo.
VALENCIA
Número que representa la capacidad de un átomo o radical individual para combinarse con otros átomos o radicales. El valor expresa el número de electrones que un átomo puede dar a —o aceptar de— otro átomo (o radical) durante una reacción química.
AUTOEVALUACION
I. Anote dentro del paréntesis de la izquierda, las letras que correspondan a la opción correcta.
( ) 1. El experimento de Rutherford demostró la existencia de:
a) el átomo
b) la molécula
c) los electrones
d) el núcleo atómico
( ) 2. El estado de mínima energía de un átomo se conoce como:
a) hibrido
b) normal
c) excitado
d) basal
( ) 3. Son átomos de un mismo elemento con igual número atómico, pero diferente masa atómica:
a) isótopos
b) isomeros
c) alótropos
d) isosteros
( ) 4. propuso un modelo atómico basado en experimentos con radiactividad y bombardeo de láminas de oro:
a) Dalton
b) Thomson
c) Rutherford
d) Dirac
( ) 5. La partícula más pequeña que conserva las características de una sustancia se le llama:
a) molécula
b) elemento
c) átomo
d) protón
e) neutron
( ) 6. La conclusión, de que no solo la luz se comporta como onda- partícula, sino también la masa, fue formulada por:
a) Somerfield
b) Thomson
c) Bohr
d) Planck
e) De Broglie
( ) 7. Según Bohr, un electrón que se encuentre en estado estacionario de energía:
a) gana energía constantemente
b) se acerca al núcleo constantemente
c) pierde energía constantemente
d) se ioniza constantemente
e) no gana ni pierde energía
