CURSO: QUÍMICA GENERAL«MATERIA Y ENERGÍA»

Mg. Germán Martínez Torres

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UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO

INGENIERIA INDUSTRIAL

UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO

INGENIERIA INDUSTRIAL

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MATERIA

FENÓMENOS

OBSERVACIÓN

EXPERIMENTACIÓN

EXPLICACIÓN

MÉTODO CIENTÍFICO

FÍSICAS

QUÍMICAS

PROPIEDADES

EXPERIENCIA

HIPOTESIS TEORIAS

LEYES

ESTUDIO DE LA MATERIA

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UNIVERSO

MATERIA ENERGIA

CINETICA POTENCIAL

ELECTRONICA TRASLACIONAL VIBRACIONAL ROTACIONAL

GAS LIQUIDO SÓLIDO PLASMA

METALES NO METALES

HOMOGENEA HETEROGENEA

18 GRUPOS CON LA T.R.

ORGANICOS

INORGANICOS

HOMOGENEAS

HETEROGENEA

MECANICA ELECTRICA

QUIMICA RADIANTE CALORICA ATOMICA

CAMBIOS FÍSICOS

CAMBIOSQUIMICOS

ELEMENTOS ATOMOS

COMPUESTOS MOLECULAS

SUSTANCIAS PURAS COMPOS - CONSTANTE

MEZCLAS COMPOS - VARIAR

SOLUCION

COMPONENTES

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La pirámide clasifica a la Materia

SUSTANCIA PURA MEZCLA

ELEMENTO COMPUESTO HOMOGENEAHETERO - GENEAS

ATOMO MOLECULA SOLUCION MEZCLA

MATERIA

ES

PE

CIF

ICA

(a) G

EN

ER

AL

ORDEN (b) DESORDEN

a) DE TERMINOS GENERALES A

ESPECIFICOS

b) DE SUSTANCIAS PURAS ORDENADAS

A MEZCLAS DE CRECIENTE DESORDEN

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CONCEPTO DE LA MATERIA

Es todo lo ponderable e indestructible que ocupa un lugar en el espacioLA MASA es una propiedad que nos permite medir la cantidad de materia, gracias a la masa la materia puede ser identificada y diferencia de otras.

Según ALBERT EINSTEIN:La “MATERIA” es la energía condensada, y la “ENERGIA” es la materia dispersada.En 1906 EINSTEIN demuestra que la materia puede transformarse en energía y esta a su vez en materia.

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La ecuación de Einstein demuestra:

E = m . c2

E = Energíam = Cantidad de materiac = Velocidad de la Luz

En 1939 OTTO HAHN comprueba dicha relación . . .

ENERGÍA ES MATERIA

MATERIA DEENERGÍA

ENERGÍA DE EINSTEIN

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Propiedades de la Materia

Propiedades Generales o Extensivas Dependen de la cantidad de materia y son las

siguientes:

a. Extensión b. Inercia c. Impenetrabilidad d. Divisibilidad e. Gravedad

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Propiedades de la Materia

Propiedades Particulares o Intensivas

Son exclusivas de determinado estado físico: a. Propiedad de Sólidos:

FuerzaMaleabilidadDuctibilidad TenacidadElasticidad

Estructura de la Materia9

Entre las propiedades de la Materia se encuentran la divisibilidad.

¿HASTA DONDE PUEDE LLEGAR ESA DIVISIÓN?…. Hace mucho tiempo se creía que el átomo era la última división, pero ahora se sabe que la última división lo constituyen las partículas subatómicas.

Cuerpo Partícula Molécula

ÁtomosPartículas

SubatómicasQuarks (TOP)

Clasificación de Partículas Subatómicas10

LEPTONES: Partículas de masa ligera y de interacción débil.

• Electrón (e-)• Neutrino (v)• Muón (u)

HADRONES : Partículas pesadas y de interacción fuerte constituidos por quarks.

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Existen 2 grandes familias: BARIONES formado por 3 quarks

PROTÓN -> Dos quarks “up” y un quark “down” NEUTRÓN -> Dos quarks “down” y un quark “up” También:

HIPERON Δ ( lambda ) HIPERON Σ ( sigma ) HIPERON Θ ( cascada ) HIPERON Ω ( omega )

Clasificación de Partículas Subatómicas

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LOS QUARCKS

¿QUÉ SON QUARKS?Partículas elementales de la materia MURRAY GELL MANN (1972) propuso 3 quarks: up (u), down (d) y strange (s). Actualmente añadió 3 más: charm (c), botton (c) y top (+).

MESONES: Formado por 2 quarks: un Quark y un Antiquark

MESONES П (pión) MESONES Κ (kaón

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Clases de Materia

MATERIA

MATERIA HOMOGENEA

SUSTANCIA

Homogénea

Heterogénea

Homogénea

Mezcla Homogénea

Simples (Elementos)

Compuestas ( Compuestos Químicos)

Binarios : H2O, NaCl, CO

Ternarios : HNO3, NaCO3

Cuaternarios : NaHCO3, etc

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MEZCLAS HOMOGÉNEAS

Contiene sustancias mezcladas luego de un proceso físico de DISOLUCIÓN

Toda mezcla homogénea conforma una sola FASE

REPRESENTACIÓN DE TIPOS DE MOLÉCULAS ELEMENTALES

MONOATÓMICA

DIATOMICAS

TRIATOMICAS

POLIATOMICAS

Metales : Cu, Al, Fe, Al, etc.

Gases Nobles : He, Ne, Ar, etc.

H2, O2, N2, Cl2, etc.

O3, CO2, H2O, etc.

NH3, C2H2, CH3COOH, etc.

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MATERIA HETEROGÉNEA

DISPERSIONES

SUSPENSIÓN

SOLUCIÓN

GELES

SOLES

COLOIDE

TAMAÑO MISCELAS

SOLUCIÓN < COLOIDE < SUSPENSIÓN

(0,1 mu – 1mu) (1 mu – 100mu) (100 mu – 100u)

SOLUCIÓN : NaCl + H2O

COLOIDE : Gelatina

SUSPENIÓN : Pintura

Ejemplo :

17FASES : 1 Fase -> Monofásico; 2 Fases -> Difásico

SISTEMAS Y FASES

COMPONENTES : Sustancias (Simples y Compuestos)

CONSTITUYENTES : # de Tipos de átomos en la molécula

AGUA (H2O) + GLICERINA

SISTEMA BINARIO DIFÁSICO

Ejemplo :

Dos fases: H2O(l) H2O(s)

Es un sistema difásico

Un componente (un solo compuesto): H2O

Es un sistema unitario

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Tres fases: hielo seco(CO2 sólido), agua líquiday vapor (mezcla de vapor

de agua y CO2(g) )Es un sistema trifásico

Dos componentes(dos compuestos): H2O,

CO2Es un sistema binario

Tres fases: hielo, aguaazucarada y aceite.

Es un sistema trifásico

Tres fases: hielo, aguaLíquida y vapor de agua

Dos componentes H2O y CO2

Es un sistema binario

Un componente: H2OEs un sistema unitario

19MEZCLA

¿ DIFERENCIAS ENTRE MEZCLAS Y COMBINACIONES ?

COMBINACIÓN

Fe + HCl -> FeCl3 + H2

(Separación) (No hay Separación)AZUCAR + H2O

FEMÓMENOS FÍSICOS Y QUÍMICOS

FENÓMENO

Físicos

Químicos

Alotrópicos

Reversibles

Irreversibles

(2 o + Formas de un Elemento

Ejemplo :F.F. : Estirar una LigaF.Q. : Combustión de la MaderaF.A. : Oxígeno y Ozono ( O2, O3 )

1.- Estado Sólido:

ESTADOS FUNDAMENTALES DE LA MATERIA

2.- Estado Líquido:

COHESIÓN > REPULSIÓN

COHESIÓN > REPULSIÓN

Forma definida y estable.

COHESIÓN = REPULSIÓN

COHESIÓN = REPULSIÓN

Tiene volumen determinado; pero no tiene forma.

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4.- Estado Plasmático: Estado mas abundante del universo

Constituido por moléculas ionizadas, por encontrase a elevadas temperaturas unos 2 x 106 K (Kelvin )Ejemplo : Estrellas, Sol, etc.

3.- Estado Gaseoso: La expansión es la característica de los gases; no tienen forma, ni volumen (varia).

COHESIÓN > REPULSIÓN

COHESIÓN > REPULSIÓN

ESTADOS FUNDAMENTALES DE LA MATERIA

CAMBIOS DE FASES DE LA MATERIA22

FUSIÓN VAPORIZACIÓN

SÓLIDO LÍQUIDO GASEOSO

SOLIDIFICACIÓN LICUACIÓN

SUBLIMACIÓN DIRECTA

SUBLIMACIÓN INVERSA

(Pérdida de Energía) (Pérdida de Energía)

(Ganancia de Energía)

(Ganancia de Energía)

(Pérdida de Energía)

(Compensación)

La VAPORIZACIÓN puede ser de TRES tipos:A. EVAPORIZACIÓN:

B. VOLATIZACIÓN:

Ocurre solo en la superficie del líquido a cualquier temperatura.

Es una vaporización LENTA que ocurre en forma natural.

Ejemplo: Evaporización del agua de mar.

Ocurre solo a nivel superficial, pero en forma RÁPIDA o VIOLENTA.

Sólo algunos líquidos son volátiles como la Acetona, Alcohol, Gasolina y Disolventes de pinturas como “Aguarrás”, Thinner.

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C. EBULLICIÓN:

Ocurre en toda la masa del líquido. Se produce solo a la temperatura de ebullición y una presión determinada. Ebullición equivale a decir HERVIR un líquido.

Ejemplos:

- La ebullición del Agua ocurre a 100°C y 101,3 KPa de presión

- La ebullición del Alcohol ocurre a 80°C y 101,3 KPa de presión.

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