Química, el estudio de la materia
Definición de Química: Es la ciencia natural que estudia la materia, su composición, estructura y los cambios que experimenta.
Materia: Es todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. Por ejemplo: el árbol, la mesa y nosotros mismos.
La materia se divide en dos partes: Sustancias puras y mezclas:
1.-Sustancias puras: Es toda materia que tiene propiedades físicas y químicas que las caracterizan y cuya composición se mantiene constante.Está formada por un solo tipo de átomos o moléculas.
Ejemplos:
El Cobre (Cu)
Propiedades físicas:
Densidad:8.96 g/mL
T ebullición:1084.6 °C
Propiedad química: Se oxida
El Agua (H2O)
Propiedades físicas:
Densidad:1.0 g/mL
T ebullición: 100 °C
Propiedad química: Forma hidratos
Se dividen en dos:
1.1.-Sustancia elementales o elementos: Son las que están en la tabla periódica y están formadas por varios átomos del mismo elemento.En procesos químicos los átomos de un elemento no cambian para formar átomos de otro elementos. ejemplo el O2 y el O3
1.2.-Sustancias compuestas o compuestos: Combinación de dos o más elementos en una proporción definida. A partir de un compuesto se pueden obtener sustancias más simples por descomposición. Ejemplo: el NaCl (Cloruro de Sodio) esta formada siempre por un átomo de Sodio (Na) y un átomo de Cloro(Cl) .
2.-Mezclas: Es la reunión de dos o más sustancias que mantienen sus propiedades intactas y cuya composición no es constante y que se pueden separar mediante mediante métodos físicos conservando sus propiedades tanto físicas como químicas. Ejemplo: el aire.
También se pueden dividir en dos:
2.1.- Mezclas Homogéneas: Reunión de dos o mas sustancias que forman una sola fase uniforme, tienen la apariencia de ser una sustancia pura debido a que todo se aprecia uniforme. A simple vista no diferenciamos los componentes.
En una mezcla homogénea:
-No es posible ver y diferenciar las partículas de sus componentes, ya que se halla a nivel de átomos y moléculas distribuidas uniformemente.
-Sus componentes no se separan al dejarlas reposar.
Ejemplo: mezcla de agua y azúcar, vinagre, Bronce (Cobre y Estaño), Acero (Fierro y Carbono), Latón (Cobre y Zinc). Agua Oxigenada (20% H2O2 y 80% H2O),
Gas Natural (90% CH4), toda mezcla gaseosa, etc.
Los componentes de las mezclas homogéneas se pueden separar por procesos físicos:
-Destilación: Separar una mezcla de los líquidos que presentan diferentes puntos de ebullición. El que presenta menor punto de ebullición (más volátil) se evapora y se separará primero.
-Evaporación: Separar un sólido disuelto de un líquido. Por ejemplo evaporar el agua de una mezcla de agua con sal para que nos quede la sal.
-Cristalización: Purificar sustancias sólidas. Disolviendo el sólido en un solvente caliente. Se filtra para eliminar las impurezas y se deja reposar y enfriar lentamente.
-Cromatografía: Separación de mezcla homogénea por diferentes velocidades con que se mueven cuando son arrastrados por un disolvente que sería la fase móvil a través de un medio poroso (fase estacionario) que sirve de soporte.
-Extracción: Separación de los componentes de una mezcla homogénea por solubilidad de las sustancias en diferentes disolventes. Ejemplo: obtención de café y té.
2.2.- Mezclas Heterogéneas: Reunión de dos o sustancias que forman dos o más fases. Sus componentes se pueden apreciar a simple vista o con ayuda de algún instrumento (una lupa). Ejemplo: el agua y el aceite, la leche, la caliza.
Los componentes de las mezclas heterogéneas se pueden separar por procesos mecánicos:
-Filtración: Pasar la mezcla por papel de filtro.
-Decantación: Separar dos líquidos inmiscibles.
-Imantación: Separar por un material imantado.
-Tamizado: Pasar por un tamiz
-Centrifugación: Separación de mezclas por diferencia de densidad.
Fenómenos de la materia.- Cambio o transformación de la naturaleza.
Cambio Físico: Cuando medimos la propiedad no se modifica la identidad.Son aquellas donde la sustancia sufre cambios que no alteran sus identidad, es decir la sustancia sigue siendo la misma. Por ejemplo:medir la densidad de una sustancia, evaporación del alcohol medicinal, romper una copa de vidrio, disolver alcohol etílico en agua, derretir un cubo de hielo.
Cambio Químico: Cuando medimos la propiedad se modifica la identidad. Se llama así cuando el cambio en la sustancia implica una modificación en sus composición. La sustancia se transforma en otra u otras diferentes. Por ejemplo: la oxidación de un metal, cocción de los alimentos.
Cambio Nuclear: Ocurrido en las estrellas.
Estado de agregación de la materia
Tomando en cuenta la agrupación de partículas, tipos de movimiento que tienen y sis propiedades macroscópicas (forma y volumen).
Estado sólido: Volumen fijo, átomos juntos, movimiento de traslación restringidos.
Estado líquido: No posee forma definida.Adopta la forma del recipiente que lo contiene, pero su volumen es fijo. Sus moléculas están juntas pero tienen libertad para desplazarse de un punto a otro.
Estado gaseoso: No posee ni forma ni volumen definido y las moléculas están separados y con movimiento desordenado.
Estado plasmático: Forma más común que hallamos en las estrellas como nuestro sol.
Propiedades físicas y químicas
Propiedades químicas.- Es cualquier propiedad en que la materia cambia su composición.
Las principales propiedades químicas son:
- Oxidación: Es todo proceso por el cual un átomo o ión cede electrones.
-Reducción: Es todo proceso por el cual un átomo o ión gana electrones.
-Combustión: Es todo proceso de oxidación rápida que se produce con desprendimiento de calor y algunas veces luz,
-Esterificación: Es un proceso químico que se da entre un ácido graso y un alcohol.
-Hidrólisis: Es un proceso químico que involucra la ruptura de una molécula o de un compuesto iónico por acción del agua.
-Saponificación: Es una hidrólisis de un triglicérido (éster de glicerol) con una base fuerte a través de la cual se obtiene jabón y y se recupera el glicerol.
Propiedades físicas.- Son observadas o medidas sin alteración de su composición o naturaleza química.
Las principales propiedades físicas de la materia son:
-Textura: Es la capacidad que se determina por medio del tacto donde se percibe la disposición, el espacio de las partículas de un cuerpo.
-Elasticidad: Capacidad de los cuerpos para deformarse cuando se aplica una fuerza y de recuperar su forma original al quitar la fuerza aplicada.
-Dureza: Resistencia que pone un material a ser rayado.
-Ductilidad: Propiedad de los materiales que pueden hacer hilos o alambres.
-Maleabilidad: Capacidad de los metales para ser láminas y poder hacer utensilios de cocina.
-Conductibilidad: Propiedades físicas que presentan algunas sustancias al conducir electricidad y calor.
-Temperatura: Medida del grado de agitación térmica de las partículas de un cuerpo.
-Punto de fusión: Temperatura en la cual la materia se convierte del estado sólido al estado líquido.
-Punto de ebullición: Temperatura en la cual la materia se convierte del estado líquido al gaseoso.
-Solubilidad: Capacidad que tienen las sustancias de disolverse.
-Fragilidad: Propiedad física de ciertos cuerpos de romperse sin que se deforme previamente.
-Calor: Es un tipo de Energía que se produce por la vibración de moléculas y que provoca la subida de la temperatura, la dilatación de los cuerpos, la fundición de los sólidos y la evaporación de líquidos.
-Presión: Es una magnitud física que mide la proyección de la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie.
-Energía: Es la capacidad que posee un cuerpo para realizar una acción o trabajo.
Las propiedades físicas se clasifican en intensivas y extensivas.
Propiedades intensivas: Son las que no dependen de la masa. No se pueden sumar.
Ejemplo: densidad, temperatura, viscosidad.
Propiedades extensivas: Son las que dependen de la masa. Son aditivas. Ejemplo: masa, volumen, área, longitud.
La materia se divide en dos partes: Sustancias puras y mezclas:
1.-Sustancias puras: Es toda materia que tiene propiedades físicas y químicas que las caracterizan y cuya composición se mantiene constante.Está formada por un solo tipo de átomos o moléculas.
Ejemplos:
El Cobre (Cu)
Propiedades físicas:
Densidad:8.96 g/mL
T ebullición:1084.6 °C
Propiedad química: Se oxida
El Agua (H2O)
Propiedades físicas:
Densidad:1.0 g/mL
T ebullición: 100 °C
Propiedad química: Forma hidratos
Se dividen en dos:
1.1.-Sustancia elementales o elementos: Son las que están en la tabla periódica y están formadas por varios átomos del mismo elemento.En procesos químicos los átomos de un elemento no cambian para formar átomos de otro elementos. ejemplo el O2 y el O3
1.2.-Sustancias compuestas o compuestos: Combinación de dos o más elementos en una proporción definida. A partir de un compuesto se pueden obtener sustancias más simples por descomposición. Ejemplo: el NaCl (Cloruro de Sodio) esta formada siempre por un átomo de Sodio (Na) y un átomo de Cloro(Cl) .
2.-Mezclas: Es la reunión de dos o más sustancias que mantienen sus propiedades intactas y cuya composición no es constante y que se pueden separar mediante mediante métodos físicos conservando sus propiedades tanto físicas como químicas. Ejemplo: el aire.
También se pueden dividir en dos:
2.1.- Mezclas Homogéneas: Reunión de dos o mas sustancias que forman una sola fase uniforme, tienen la apariencia de ser una sustancia pura debido a que todo se aprecia uniforme. A simple vista no diferenciamos los componentes.
En una mezcla homogénea:
-No es posible ver y diferenciar las partículas de sus componentes, ya que se halla a nivel de átomos y moléculas distribuidas uniformemente.
-Sus componentes no se separan al dejarlas reposar.
Ejemplo: mezcla de agua y azúcar, vinagre, Bronce (Cobre y Estaño), Acero (Fierro y Carbono), Latón (Cobre y Zinc). Agua Oxigenada (20% H2O2 y 80% H2O),
Gas Natural (90% CH4), toda mezcla gaseosa, etc.
Los componentes de las mezclas homogéneas se pueden separar por procesos físicos:
-Destilación: Separar una mezcla de los líquidos que presentan diferentes puntos de ebullición. El que presenta menor punto de ebullición (más volátil) se evapora y se separará primero.
-Evaporación: Separar un sólido disuelto de un líquido. Por ejemplo evaporar el agua de una mezcla de agua con sal para que nos quede la sal.
-Cristalización: Purificar sustancias sólidas. Disolviendo el sólido en un solvente caliente. Se filtra para eliminar las impurezas y se deja reposar y enfriar lentamente.
-Cromatografía: Separación de mezcla homogénea por diferentes velocidades con que se mueven cuando son arrastrados por un disolvente que sería la fase móvil a través de un medio poroso (fase estacionario) que sirve de soporte.
-Extracción: Separación de los componentes de una mezcla homogénea por solubilidad de las sustancias en diferentes disolventes. Ejemplo: obtención de café y té.
2.2.- Mezclas Heterogéneas: Reunión de dos o sustancias que forman dos o más fases. Sus componentes se pueden apreciar a simple vista o con ayuda de algún instrumento (una lupa). Ejemplo: el agua y el aceite, la leche, la caliza.
Los componentes de las mezclas heterogéneas se pueden separar por procesos mecánicos:
-Filtración: Pasar la mezcla por papel de filtro.
-Decantación: Separar dos líquidos inmiscibles.
-Imantación: Separar por un material imantado.
-Tamizado: Pasar por un tamiz
-Centrifugación: Separación de mezclas por diferencia de densidad.
Fenómenos de la materia.- Cambio o transformación de la naturaleza.
Cambio Físico: Cuando medimos la propiedad no se modifica la identidad.Son aquellas donde la sustancia sufre cambios que no alteran sus identidad, es decir la sustancia sigue siendo la misma. Por ejemplo:medir la densidad de una sustancia, evaporación del alcohol medicinal, romper una copa de vidrio, disolver alcohol etílico en agua, derretir un cubo de hielo.
Cambio Químico: Cuando medimos la propiedad se modifica la identidad. Se llama así cuando el cambio en la sustancia implica una modificación en sus composición. La sustancia se transforma en otra u otras diferentes. Por ejemplo: la oxidación de un metal, cocción de los alimentos.
Cambio Nuclear: Ocurrido en las estrellas.
Estado de agregación de la materia
Tomando en cuenta la agrupación de partículas, tipos de movimiento que tienen y sis propiedades macroscópicas (forma y volumen).
Estado sólido: Volumen fijo, átomos juntos, movimiento de traslación restringidos.
Estado líquido: No posee forma definida.Adopta la forma del recipiente que lo contiene, pero su volumen es fijo. Sus moléculas están juntas pero tienen libertad para desplazarse de un punto a otro.
Estado gaseoso: No posee ni forma ni volumen definido y las moléculas están separados y con movimiento desordenado.
Estado plasmático: Forma más común que hallamos en las estrellas como nuestro sol.
Propiedades físicas y químicas
Propiedades químicas.- Es cualquier propiedad en que la materia cambia su composición.
Las principales propiedades químicas son:
- Oxidación: Es todo proceso por el cual un átomo o ión cede electrones.
-Reducción: Es todo proceso por el cual un átomo o ión gana electrones.
-Combustión: Es todo proceso de oxidación rápida que se produce con desprendimiento de calor y algunas veces luz,
-Esterificación: Es un proceso químico que se da entre un ácido graso y un alcohol.
-Hidrólisis: Es un proceso químico que involucra la ruptura de una molécula o de un compuesto iónico por acción del agua.
-Saponificación: Es una hidrólisis de un triglicérido (éster de glicerol) con una base fuerte a través de la cual se obtiene jabón y y se recupera el glicerol.
Propiedades físicas.- Son observadas o medidas sin alteración de su composición o naturaleza química.
Las principales propiedades físicas de la materia son:
-Textura: Es la capacidad que se determina por medio del tacto donde se percibe la disposición, el espacio de las partículas de un cuerpo.
-Elasticidad: Capacidad de los cuerpos para deformarse cuando se aplica una fuerza y de recuperar su forma original al quitar la fuerza aplicada.
-Dureza: Resistencia que pone un material a ser rayado.
-Ductilidad: Propiedad de los materiales que pueden hacer hilos o alambres.
-Maleabilidad: Capacidad de los metales para ser láminas y poder hacer utensilios de cocina.
-Conductibilidad: Propiedades físicas que presentan algunas sustancias al conducir electricidad y calor.
-Temperatura: Medida del grado de agitación térmica de las partículas de un cuerpo.
-Punto de fusión: Temperatura en la cual la materia se convierte del estado sólido al estado líquido.
-Punto de ebullición: Temperatura en la cual la materia se convierte del estado líquido al gaseoso.
-Solubilidad: Capacidad que tienen las sustancias de disolverse.
-Fragilidad: Propiedad física de ciertos cuerpos de romperse sin que se deforme previamente.
-Calor: Es un tipo de Energía que se produce por la vibración de moléculas y que provoca la subida de la temperatura, la dilatación de los cuerpos, la fundición de los sólidos y la evaporación de líquidos.
-Presión: Es una magnitud física que mide la proyección de la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie.
-Energía: Es la capacidad que posee un cuerpo para realizar una acción o trabajo.
Las propiedades físicas se clasifican en intensivas y extensivas.
Propiedades intensivas: Son las que no dependen de la masa. No se pueden sumar.
Ejemplo: densidad, temperatura, viscosidad.
Propiedades extensivas: Son las que dependen de la masa. Son aditivas. Ejemplo: masa, volumen, área, longitud.
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