Química

Introducción a la Química

Dra. Graciela Vásquez Arias

DATOS GENERALES

Duración:

Número de Horas Semanales: 6

Metodología de evaluación y trabajo:

Deberes, talleres, ejercicio en clase. Lecciones

Examen parcial, examen final y Proyecto de Aula

Llegar puntual a clases

Participación activa en el aula

Cumplimiento de normas y buenos modales en

clase.

DATOS GENERALESPrograma de clases:1.- Introducción2.- Materia y Energía3.- Tabla periódica.4.- Átomo y estructura atómica5.- Nomenclatura de compuestos inorgánicos6.- Ecuaciones Químicas7.- Estequiometria8.- Gases.9.- Soluciones10.- Orgánica

Texto Guía: Fundamentos de Química de Olga GonzálezFundamentos de Química de Ralph BurnsLa Ciencia Central de Brown

¿Qué es Química?

Definiciones que relacionan esta ciencia con la materia, la energía y los cambios químicos.

Química es la ciencia que estudia la composición, estructura, propiedades y transformación de la materia

La Química puede describirse como el estudio de la composición de la materia y los cambios por los que atraviesa

Es la ciencia que se encarga del estudio de la materia, energía y sus transformaciones.

La Química es :

La ciencia que estudia la composición, estructura, propiedades y transformación de una sustancia en otra a nivel atómico, molecular y macromolecular; sin que se alteren los elementos que la integran.

BREVE RESEÑA HISTORICA

1. Las artes prácticas (-hasta 600 AC). La producción de metales a partir de minerales (metalurgía), la fermentación, preparación de medicinas, tinturas y drogas son artes antiguas.

2. Los Griegos (600 AC a 300 AC). Aristóteles y Demócrito.- El concepto de que todas las sustancias terrestres están compuestas de 4 elementos (tierra, aire, fuego y agua); y el concepto de que la materia está formada por unidades separadas y distintas llamadas átomos fue propuesta por Leucipo).

.

BREVE RESEÑA HISTORICA

3. La Alquímia (300 AC a 1650 DC). El contenido filosófico

de la alquimia incorporó elementos de astrología y misticismo

en las teorías de los griegos antiguos. Un interés dominante

de los alquimistas era la trasmutación de los metales básicos

como el hierro y el plomo en el metal noble, el oro. Los

cambios podían realizarse mediante una pequeña cantidad

del agente transmutante ( más tarde llamado la piedra

filosofal)..

BREVE RESEÑA HISTORICA

4. El flogisto (1650 a 1790). Parte del siglo XVIII dominó esta

teoría, que se demostró más adelante que era errónea. Fue

principalmente el trabajo de George Ernest Stahl.

El Flogisto (era un principio de fuego), todos los cuerpos

están constituidos por un principio inflamable. Después de la

combustión, se creía que una sustancia perdía su flogisto y

se reducía a una forma sencilla. Se creía que el aire actuaba

en la combustión, sólo para eliminar el flogisto que quedaba

en libertad.

madera → ceniza + Flogisto (removido por el aire)

BREVE RESEÑA HISTORICA

5. La Química Moderna siglo XVII( 1790-). Antoine Lavoisier

deliberadamente se propuso eliminar la teoría del flogisto y

revolucionar la química. Dependió de los resultados

cuantitativos de los experimentos (utilizó extensamente la

balanza para poder explicar varios fenómenos químicos).

Creador de la teoría de La Ley de la conservación de la masa,

establece que no hay ningún cambio observable en la masa

durante el transcurso de una reacción química, la masa de

todo los materiales que entran en un reacción química es

igual a la masa total de todos los productos de la reacción.

CLASIFICACION DE LA QUIMICA

Los fenómenos químicos son en realidad diversos, esto

hace que el hombre tienda a crear una separación de

ellos con la finalidad de entenderlos mejor y por tanto

este resumen de explicaciones de los diversos cambios

químicos, los agrupa en asignaturas diversas, como

veremos en el siguiente cuadro:

Ramas de la Química

QUIMICA PURAEstudia las sustancias orgánicas e inorgánicas, además de los métodos que son empleados para este fin.

Encontramos:- Química Orgánica- Química Inorgánica- Química Analítica- Física-Química

QUIMICA PURAQuímica Orgánica: también conocida como Química del Carbono, estudia la composición, propiedades y transformación de las sustancias o materia viva que contiene al elemento carbón, excepto ciertos compuestos como los óxidos de carbono y carbonatos.Química Inorgánica: estudia a todos los elementos químicos y la formación de sus compuestos, excepto aquellos que forman cadenas de átomos de carbono. Se la conoce también como la Química de los minerales.

QUIMICA PURAQuímica Analítica: estudia la composición, identificación y cantidad de una sustancia en un determinado material. Es la química de lo cualitativo y cuantitativo de la materia.Física-Química: estudia las propiedades, factores y leyes que incluyen de manera común (física y química) en las sustancias durante las reacciones químicas, por ejemplo la cinética química o las velocidades en las reacciones químicas.

QUIMICA APLICADAUtiliza los procedimientos de la Química pura para resolver problemas del ámbito científico. Por ejemplo: Química y Biología dan origen a la Bioquímica, Química y Astronomía dan origen a la Astroquímica, con los fármacos da origen a la Química Farmacéutica, con la Industria da origen a la Química Industrial, con el Ambiente la Química Ambiental, y otros más.

Ramas de la Química

Quimiúrgia: estudia la aplicación de la Química con la Agricultura, ayuda a obtener materia prima para industrias o áreas, por ejemplo la obtención del etanol (tipo de alcohol) a partir de los granos de trigo.Astroquímica: estudia la composición química del Universo.Química Ambiental: es la rama de la química que se encarga de estudiar las causas y efectos de la química sobre el medio ambiente y su remediación.

Ramas de la Química

Química Industrial: estudia los procesos de transformación y obtención de sustancias por medio de, reactores químicos, equipos de separación, etc.Química Farmacéutica: estudia las propiedades, estructuras y aplicaciones de los fármacos, por ejemplo la creación de vacunas, sueros, analgésicos, etc.Química Cosmética: es el área de la química que participa en la elaboración y desarrollo de productos destinados al embellecimiento y protección de diversas partes del cuerpo humano.

Ramas de la Química

Bioquímica: estudia las estructuras y transformaciones químicas de la materia que ocurre en los seres vivos.Cristaloquímica: estudia la composición, sus enlaces químicos, morfología y formación de las sustancias cristalinas, por ejemplo el vidrio, la sal, etc.Química nuclear: estudia las reacciones en las cuales intervienen los núcleos de los átomos, los procesos de radiación nuclear.

Relación de la Química con otras ciencias

Matemáticas: Los científicos químicos han tenido que utilizar el lenguaje matemático para describir y enunciar leyes y teorías. Las matemáticas también han sido una herramienta imprescindible para los cálculos en la química. Por ejemplo en las relaciones estequiométricas.Geología.- De la relación con esta ciencia se originó la Geoquímica que ha permitido determinar la composición y comportamiento de la corteza, manto y núcleo terrestre.

Relación de la Química con otras ciencias

Física Medicina Botánica

Toxicología Cosmetología

Matemáticas Biología

Farmacología Geología

Ecología Fisiología Genética

QUIMICA

Ejercicio. Relación de la Química con otras ciencias.

__Física______

_Matemática__

_ Genética __

___Biología___

Ejercicio. Relación de la Química con otras ciencias.

__Botánica ___

_ Ecología __

_ Geología __

___Medicina___

Ejercicio. Relación de la Química con otras ciencias.

__ Fisiología ___

_ Farmacología__

_Cosmetología__

__Toxicología___

Ejercicio. Relación de la Química con otras ramas de la producción.

__ Agricultura __

_Ind. Alimentos_

_Petroquímica__

____Minería____

Ejercicio. Relación de la Química con otras ramas de la producción.

_Farmacéutica__

__Metalúrgica__

__Electrónica__

_Astroquimica__

Riesgos y beneficios de la Química.

Los productos químicos han pasado a formar parte de nuestra vida cotidiana por su utilización en todos los ámbitos. Se estima que, en la actualidad, existen aproximadamente ocho millones de productos químicos diferentes, de los que unos setenta mil son de uso común.

Riesgos y beneficios de la Química.

El consumo de las sustancias y preparados químicos es amplio y variado, no sólo en los sectores productivos, sino en los hogares y otros ámbitos de la vida pública y privada, siendo innegables los beneficios que aportan al desarrollo de la sociedad. Sin embargo, su utilización no siempre lleva asociada resultados beneficiosos, pudiendo desencadenar efectos indeseables que repercuten en nuestra salud y en el entorno.

Riesgos y beneficios de la Química.

Los productos químicos son, en cualquier caso, un elemento esencial para el avance de nuestra sociedad, por lo que es prioritario esforzarse en minimizar los riesgos potenciales asociados, si queremos alcanzar la meta del desarrollo sostenible y saludable.

Ejercicios:

Indique Ud. cuál de las aseveraciones siguientes es incorrecta:

a) La química es la ciencia que explica los fenómenos naturales, la composición y la estructura de las sustancias.

b) La química es fundamental para casi todo lo que la sociedad produce o consume.

c) Actualmente se conocen más de 8 millones de sustancias químicas naturales y sintéticas.

d) Todas las sustancias químicas son beneficiosas para la sociedad.

e) La química es esencial para el desarrollo de la alta tecnología actual.

Ejercicios:

De las siguientes afirmaciones sobre ramas de la química escoja la incorrecta:a) La química orgánica estudia los compuestos químicos que

contienen carbono.b) La química general estudia los fundamentos y conceptos

básicos de la química.c) La química analítica cualifica y cuantifica los componentes

de una sustancia.d) No existe rama de la química que estudie la química de

los seres vivos, pues esta tarea le corresponde a la biología.

e) La cinética de las reacciones se estudia tanto en la química general como en físico química.

Ejercicios:

Señale la opción que no corresponda:a) La Química en conjunto con otras ciencias participa en la

preparación y en el diseño de aleaciones livianas y de alta resistencia para estaciones espaciales.

b) En los laboratorios de la empresa INTEL (USA) que fabrica el microchip Pentium IV no participan especialistas en Química.

c) La industria petrolera ecuatoriana utiliza aditivos como el tetracloruro de plomo para elevar el octanaje de la gasolina;

d) Los fabricantes de concentrados de frutas recomiendan mantener el producto libre de la acción de los rayos solares.

Metodología científica.

El desarrollo de la ciencia se sustenta en el trabajo de los científicos.

Los científicos e investigadores no solamente observan los fenómenos que ocurren y tratan de explicar las causas y los mecanismos que los originan, sino que seleccionan, organizan, comparan y relacionan los datos con la finalidad de describir la naturaleza e interpretarla.

Metodología científica.

Para lo cual recurren a un conjunto de procedimientos para buscar explicaciones o predecir sobre la naturaleza de un hecho, esta secuencia se conoce como Método Científico.

Las Etapas son:Observación

ExperimentaciónHipótesis

Comprobación de la Hipótesis Elaboración de una teoría

(reglas, leyes, definiciones)

Metodología científica.

OBSERVACION: descripción detallada de un suceso.(descripción cualitativa, cuantitativa)

EXPERIMENTO: diseño de situaciones controladas para reproducir fenómenos naturales y

obtener información necesaria para formular hipótesis.

HIPOTESIS: es un intento para explicar una ley natural.TEORIA: es la comprobación fundamentada de una

hipótesis.LEYES, REGLAS: producto de una teoría comprobada

Medición.

El hombre con el afán de medir y hacerlo con exactitud, los fenómenos de la naturaleza, utilizó diferentes medidas; para el tiempo, la longitud, etc.

En el campo de la química se realizan mediciones para identificar sustancias, determinar la pureza de las sustancias, la composición de la materia, la concentración de soluciones, la calidad de la materia prima o producto terminado, etc.

Magnitudes físicas.

En todo proceso químico donde haya transformación, las mediciones se ayudan con las magnitudes físicas para controlar y evaluar dicho proceso. Magnitud física básica Símbolo dimensional Unidad básica Símbolo de la unidad

Longitud L metro m

Tiempo T segundo s

Masa M kilogramo kg

Intensidad de corriente eléctrica

I amperio A

Temperatura Θ kelvin K

Cantidad de sustancia N mol Mol

Intensidad luminosa J candela cd

Diferencia entre masa y peso

Masa: cantidad de materia que hay en un cuerpo y es una característica propia relacionada con el número y clase de partículas que lo forman.La masa de un objeto es la misma sin importar donde se encuentre.

Peso: es una medida de cuanta fuerza ejerce la gravedad sobre ese objeto.En la vida cotidiana, la mayoría de las personas utilizan el término «peso» para referirse a la masa.

Otras mediciones

Medición de volumen.

Medición de temperatura y calor

Medición de presión