UNIDADES DE MEDICION Para un químico comprender una reacción química es

necesario que haga observaciones cuantitativas las cuales incluyen información numérica.

En química las mediciones de tiempo, masa, volumen y distancia, entre otras son frecuentes. Por tanto la comunidad científica ha elegido una versión modificada del sistema métrico como sistema estándar para registrar y reportar mediciones

LA MATERIA

La materia es el material físico del universo, es cualquier cosa que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio.

Todo lo que esta a nuestro alrededor como el aire que respiramos, el agua que tomamos, la tierra en que vivimos y hasta la luz del sol son formas de materia.

La materia se clasifica de acuerdo a estado fisico o a su composición.

CLASIFICACION DE LA MATERIA DE ACUERDO A SU ESTADO FISICO

La materia la podemos encontrar en tres estados básicos como son el solido, liquido y gaseoso. También existen otros estados como es el plasma y el cubo cuántico.

El estado solido tiene forma y volumen definido, son difíciles de comprimir y pueden transmitir vibraciones entre sus moléculas.

El estado liquido tiene un volumen definido pero su forma depende del recipiente que lo contenga, también sus moléculas están muy separadas en comparación con los sólidos.

un gas no tiene forma ni volumen definido sino que se adapta a la forma del recipiente y ocupa todo el espacio del mismo. Las moléculas están muy separadas entre si y con choques constantes entre si que hacen que tengan mucha energía.

CLASIFICACION DE LA MATERIA DE ACUERDO A SU COMPOSICION.

SUSTANCIAS PURAS:

Es una forma de materia que tiene una composición definida y propiedades características.

Toda sustancia pura tiene dos características: 1-) Un conjunto de propiedades únicas por las cuales

ser reconocidas, como el caso del agua que es inodora, insípida, punto de ebullición de 100º C y punto de fusión de 0º C a 1 atm de presión.

2-) No puede ser separada en dos o mas sustancias diferentes por métodos físicos como filtración, evaporación, entre otros.

MEZCLAS

Las mezclas son combinaciones de dos o mas sustancias en las que cada sustancia conserva su propia identidad química y por ende sus propiedades.

La composición en las mezclas puede variar, por ejemplo una mezcla de alcohol puede tener 6% en una cerveza, 13% en vino tinto y 50% en el vodka.

Tambien es bueno aclarar que las mezclas se pueden separar por medios fisicos como la filtracion y la decantacion como ejemplos.

MEZCLAS HETEROGENEAS Y HOMOGENEAS

Las mezclas en las que se detecta una apariencia desigual en la textura del material se llama heterogénea. Como por ejemplo una mezcla de polvo de hierro y arena, o agua con aceite.

La mezcla homogénea es completamente uniforme al nivel de partículas y consta de una o mas sustancias en la misma fase. Como por ejemplo la mezcla de alcohol y agua para formar el licor con un porcentaje de alcohol variable.

ELEMENTOS Y COMPUESTOS

Las sustancias como el hidrogeno y el oxigeno que están formados por un solo tipo de átomos se llaman elementos.

El átomo es la partícula mas pequeñas o división mínima que conserva las propiedades características de un elemento.

De los aproximadamente 113 elementos conocidos, 90 se encuentran en la naturaleza y el resto fueron sintetizados por los científicos en laboratorio. Los elementos químicos están organizados en la tabla periódica por orden creciente del numero atómico.

ELEMENTOS Y COMPUESTOS

Una sustancia pura como el azúcar, la sal o el agua esta formada por dos o mas elementos diferentes se denomina compuesto químico.

De las infinitas combinaciones entre elementos se conocen hoy día mas de 20 millones de compuestos diferentes.

El sodio es un metal brillante que reacciona violentamente con el agua y el cloro es un gas amarillo que tiene un olor penetrante.

La sal común o cloruro de sodio que esta formada por cloro y sodio es un solido cristalino con propiedades muy diferentes a sus elementos constituyentes como por ejemplo que no reacciona químicamente con el agua.

CuSO4 ( sultafo de cobre)

Al2(CO3)3 carbonato de aluminio

BaCl2.2H2O ( cloruro de bario dihidratado)

1 átomo de cobre

1 átomo de azufre

4 átomos de oxígeno

2 átomos de aluminio

3 átomos de carbono

9 átomos de oxigeno

1 átomo de bario

2 átomos de cloro

4 átomos de hidrogeno

2 átomos de oxigeno

Algunos compuestos como por ejemplo el Cloruro de Sodio (NaCl) están formados por iones, los cuales están formados por átomos o grupos de átomos con carga negativo o positiva.

Otros compuestos como el agua y el azúcar están formados por moléculas, que son las unidades discretas mas pequeñas que conservan la composición y características químicas de un compuesto.

PROPIEDADES DE LA MATERIA Propiedades físicas: Son aquellas que ocurren sin cambiar la identidad y composición de la

sustancia, como es el color, densidad y la composición de la sustancia.

Las propiedades químicas: Describen la forma en que una sustancias puede cambiar o reaccionar, por

ejemplo la inflamabilidad.

PROPIEDADES DE LA MATERIA

Propiedades intensivas: Son las que no dependen de la cantidad de materia

que se esta examinando como es la temperatura, el punto de ebullición y la densidad. Por tanto el punto de fusión del hielo es de 0º C sin importar que sea un cubo de hielo o un iceberg.

Propiedades extensivas: Dependen de la cantidad de la muestra e incluyen

mediciones de masa y volumen.

PROPIEDADES FISICAS DE LA MATERIA

Son aquellas que pueden observarse y medirse sin que cambie la composición de la sustancia.

PROPIEDADES QUIMICAS Solo pueden observarse cuando las sustancia sufre un

cambio en su composición. Por ejemplo para observar que el alcohol es inflamable, debe producirse la combustión del mismo.

CAMBIOS FISICOSEn este la identidad de la sustancia se mantiene aunque cambie

su estado fisico y su forma.

CAMBIOS ESTADO

Tipos de cambios químicos

Reacciones de combinación o síntesis.

A + B AB

2 Mg + O2

2 MgO

Reacciones de descomposición: Se producen cuando una sustancia se descompone para formar

dos o mas sustancias.

A B A + B

H2O (I) H2 (g) + O2 (g) electrolisis

Reacciones de Sustitución Simple: Esta se da cuando un elemento reemplaza a otro de menor

actividad química que forma parte de un compuesto

A + BC

AC + B

Zn + CuSO4

ZnSO4 + Cu

MASA Y VOLUMEN

LA MASA La masa de un cuerpo es la medida fundamental de la

cantidad de materia que contiene, su unidad en el sistema internacional es el Kilogramo.

Las cantidades mas pequeñas se expresan en gramos o miligramos.

1 Kg = 1000 g1 g = 1000 mg

VOLUMEN

Los químicos a menudo manejan sustancias en material de vidrio, como vasos de precipitado, matraces, pipetas, probetas graduadas y buretas las cuales están graduadas en unidades de volumen.

La unidad del sistema internacional para el volumen es el metro cubico (m3) pero es muy grande por lo que se prefiere utilizar el litro y el mililitro o centímetro cubico

Tabla de conversiones de volumen

LA ENERGIA

Los cambios físicos y químicos vienen acompañados de transferencia de energía. Cuando sudamos nuestros cuerpos se enfrían y la evaporación de agua a través del sudor es un cambio físico.

La energía solar se almacena como energía química en los carbohidratos y el oxigeno, partiendo del dióxido de carbono y el agua en el proceso de fotosíntesis que incluye un cambio químico.

ENERGIA La energía es la capacidad para realizar

un trabajo.

Cuando una persona asciende a una montaña realiza un trabajo contra la fuerza de gravedad, puede hacer esto gracias a la energía que proviene de los alimentos que consumió donde esta almacenada en los compuestos químicos.

CLASIFICACION DE LA ENERGIA

La energía cinética, que se asocia con el movimiento, por ejemplo.

La energía térmica de átomos, moléculas o iones en movimiento.

La energía mecánica de un objeto macroscópico como una pelota de tenis.

La energía eléctrica de los electrones que se desplazan por un conductor eléctrico.

El sonido que corresponde a la compresión y expansión de los espacios intermoleculares

CLASIFICACION DE LA ENERGIA La energía potencial es la que se debe a la

posición de un objeto. Como por ejemplo

Energía potencial química, que se debe a las atracciones entre los electrones y los núcleos atómicos.

Energía potencial gravitacional como la que posee una pelota que se sostiene por encima del piso.

Energia potencial electrostática como la de los iones positivos y negativos que se encuentran a corta distancia entre si.

LEY DE LA CONSERVACION DE LA ENERGIA También llamada primera ley de la

termodinámica dice que la energía no puede crearse ni destruirse, por lo tanto se ha confirmado que el contenido total de energía es el mismo antes y después de un evento.

Podemos cometer un error si afirmamos que la energía del petróleo que se emplea para calentar una casa se consume. Realmente se pierde la capacidad calorífica del petróleo para transferir energía a los alrededores cuando se quema, la energía química ahora esta en forma de calor para el hogar.

TEMPERATURA

La temperatura es la propiedad de la materia que determina si se puede transferir energía calorífica de un cuerpo a otro y el sentido de dicha transferencia.

Las unidades de temperatura mas conocidas son los de la escala Celsius, Fahrenheit y Kelvin.

En Estados Unidos se usa la escala Fahrenheit, mientras que la Celsius es empleada en la mayoría de los países y esta establece que el punto de congelación del agua es 0º C y el punto de ebullición es de 100º C.

EL CALOR

El calor es la tranferencia de energia de un cuerpo mas caliente hacia otro mas frio.

Cuando dos objetos alcanzan la misma temperatura decimos que están en equilibrio térmico.

UNIDADES DE ENERGIA

La energía se mide en Joule que es la unidad del SI para medir la energía térmica ya que se relaciona mas con las unidades utilizadas para la energía mecánica.

La caloría es una unidad antigua que se usa para medir la energía y es definida como el calor necesario para aumentar la temperatura de 1 gr de agua liquida de 14.5º C a 15.5º C. una Kilocaloria equivale a 1000 cal

1 joule = 4.184 caloría

CAPACIDAD CALORIFICA ESPECIFICA

La cantidad de calor que se transfiere hacia o desde un objeto cuando su temperatura cambia depende de la cantidad de material, el tamaño del cambio de temperatura y la identidad del material que gana o pierde calor.

La capacidad calorífica es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un gramo de una sustancia en un Kelvin. Sus unidades son Joule por gramo por kelvin