espol

1
espol

• PROGRAMA VOCACIONAL INTEC
• 2009
• CURSO DE QUIMICA GENERAL
• PROF JOSE VILLAMAR TROYA
• EMAIL. JOSCLVIL_at_espol.edu.ec
• agrojota200_at_hotmail.com

2
PROGRAMA RESUMIDO
CAP 1. INTRODUCCION A LA QUÍMICA CAP 2.
MATERIA Y ENERGÍA CAP 3. LA TABLA PERIODICA Y
LAS PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS CAP 4.
ESTRUCTURA ATÓMICA DE LOS ELEMENTOS CAP 5 .
NOMENCLATURA DE COMPUESTOS ORGANICOS CAP 6.
ELEMENTOS Y COMPUESTOS CAP 7. RELACIONES
CUANTITATIVAS CAP 8. ECUACIONES QUIMICAS
3
Materia
Masa y peso
Estados de agregación de la materia
Cambios físicos y químicos que le ocurren a la
materia
Clasificación de la materia
Propiedades generales de la materia
Ley de la conservación de la materia
Ley de la conservación de la energía
EJERCICIOS
4
MATERIA Y ENERGIA

• Todos los cuerpos están formados por materia,
   cualquiera sea su forma, tamaño o estado. Pero
  no  todos ellos están formados por el mismo tipo
  de  materia, sino que están compuesto de
  sustancias  diferentes.
• Podemos describir la materia como la sustancia
  de la que están hechas todas las cosas materiales
  del universo. El agua, la arena, el, azúcar, el
  acero, las estrellas, e incluso los gases
  presentes en el aire, se componen de materia .
• .

• Por definición, la materia es todo lo que tiene
  masa e inercia y ocupa un lugar en el espacio

5
MASA Y PESO

• La Masa es una medida de la cantidad de materia.
  (Masa del aire)
• El Peso es la acción de la fuerza de la gravedad
  sobre la masa de un objeto en particular..
• .

• EL PESO CAMBIA CON LA FUERZA GRAVITATORIA PERO LA
  MASA NO

6
ESTADOS DE AGREGACION DE LA MATERIA

• La materia se presenta en tres estados o formas
  de agregación sólido, líquido y gaseoso.Dadas
  las condiciones existentes en la superficie
  terrestre, sólo algunas sustancias pueden
  hallarse de modo natural en los tres estados, tal
  es el caso del agua.La mayoría de sustancias se
  presentan en un estado concreto. Así, los metales
  o las sustancias que constituyen los minerales se
  encuentran en estado sólido y el oxígeno o el CO2
  en estado gaseoso
• El estado en que se encuentre un material
  depende de las condiciones de presión y
  temperatura, modificando una de estas variables o
  ambas, se puede pasar la materia de un estado a
  otro

7
ESTADOS DE AGREGACION DE LA MATERIA

• Los sólidos Tienen forma y volumen constantes.
  Se caracterizan por la rigidez y regularidad de
  sus estructuras.

• Los líquidos No tienen forma fija pero sí
  volumen. La variabilidad de forma y el presentar
  unas propiedades muy específicas son
  características de los líquidos.

• Los gases No tienen forma ni volumen fijos. En
  ellos es muy característica la gran variación de
  volumen que experimentan al cambiar las
  condiciones de temperatura y presión.

8
ESTADOS DE AGREGACION DE LA MATERIA

• Los sólidos, líquidos y gases son los estados más
  comunes de la materia que existen en nuestro
  planeta.
• Los plasmas son gases calientes e ionizados. Los
  plasmas se forman bajo condiciones de
  extremadamente alta energía, tan alta, en
  realidad, que las moléculas se separan
  violentamente y sólo existen átomos sueltos.

9
ESTADOS DE AGREGACION DE LA MATERIA
10
ESTADOS DE AGREGACION DE LA MATERIA
SOLIDOS

• Los sólidos se caracterizan por tener forma y
  volumen constantes. Esto se debe a que las
  partículas que los forman están unidas por unas
  fuerzas de atracción grandes de modo que ocupan
  posiciones casi fijas.En el estado sólido las
  partículas solamente pueden moverse vibrando u
  oscilando alrededor de posiciones fijas, pero no
  pueden moverse trasladándose libremente a lo
  largo del sólido.Las partículas en el estado
  sólido propiamente dicho, se disponen de forma
  ordenada, con una regularidad espacial
  geométrica, que da lugar a diversas estructuras
  cristalinas.Al aumentar la temperatura aumenta
  la vibración de las partículas

11
las partículas que los forman están unidas por
unas fuerzas de atracción grandes de modo que
ocupan posiciones casi fijas.
12
ESTADOS DE AGREGACION DE LA MATERIA
LIQUIDOS

• Los líquidos, al igual que los sólidos, tienen
  volumen constante. En los líquidos las partículas
  están unidas por unas fuerzas de atracción
  menores que en los sólidos, por esta razón las
  partículas de un líquido pueden trasladarse con
  libertad. El número de partículas por unidad de
  volumen es muy alto, por ello son muy frecuentes
  las colisiones y fricciones entre ellas.Así se
  explica que los líquidos no tengan forma fija y
  adopten la forma del recipiente que los contiene.
  También se explican propiedades como la fluidez o
  la viscosidad.En los líquidos el movimiento es
  desordenado, pero existen asociaciones de varias
  partículas que, como si fueran una, se mueven al
  unísono. Al aumentar la temperatura aumenta la
  movilidad de las partículas (su energía).

13
las partículas están unidas por unas fuerzas de
atracción menores que en los sólidos, por esta
razón las partículas de un líquido pueden
trasladarse con libertad.
14
ESTADOS DE AGREGACION DE LA MATERIA
GASES

• Los gases, igual que los líquidos, no tienen
  forma fija pero, a diferencia de éstos, su
  volumen tampoco es fijo. También son fluidos,
  como los líquidos.En los gases, las fuerzas que
  mantienen unidas las partículas son muy pequeñas.
  En un gas el número de partículas por unidad de
  volumen es también muy pequeño.Las partículas se
  mueven de forma desordenada, con choques entre
  ellas y con las paredes del recipiente que los
  contiene. Esto explica las propiedades de
  expansibilidad y compresibilidad que presentan
  los gases sus partículas se mueven libremente,
  de modo que ocupan todo el espacio disponible. La
  compresibilidad tiene un límite, si se reduce
  mucho el volumen en que se encuentra confinado un
  gas éste pasará a estado líquido.Al aumentar la
  temperatura las partículas se mueven más deprisa
  y chocan con más energía contra las paredes del
  recipiente, por lo que aumenta la presión

15
Las partículas se mueven de forma desordenada,
con choques entre ellas y con las paredes del
recipiente que los contiene. Esto explica las
propiedades de expansibilidad y compresibilidad
16
CAMBIOS FISICOS DE LA MATERIA
DE PRESION Y TEMPETARURA
17
Estado de las partículas en los 3 diferentes
estados de la materia
Aumento de temperatura Y/O presión
18
PROPIEDADES DE LA MATERIA

• Las propiedades físicas son aquellas que, no
  cambian la identidad y la composición de la
  sustancia,
• por ejemplo el color, olor, densidad, punto
  de fusión, punto de ebullición y dureza
• Las propiedades químicas describen la forma en
  que una sustancia puede cambiar o reaccionar para
  formar otras sustancias. Por ejemplo, una
  propiedad química común es la inflamabilidad, la
  capacidad de una sustancia para arder en
  presencia de oxigeno.
• Las propiedades intensivas.- no dependen de la
  cantidad de muestra que se está examinando, por
  ejemplo la temperatura, el punto de fusión y la
  densidad, soludilidad. Estas propiedades son
  útiles en química porque muchas de ellas pueden
  servir para identificar las sustancias.
• Las propiedades extensivas de las sustancias
  dependen de la cantidad de la muestra e incluyen
  mediciones de la masa y el volumen. Las
  propiedades extensivas dependen de la cantidad de
  sustancia presente.

19
Propiedades químicas

• Las propiedades características que relacionan
  los cambios de composición de una sustancia o sus
  reacciones con otras sustancias se llaman
  PROPIEDADES QUIMICAS. Las preguntas siguientes
  conciernen a las propiedades químicas de una
  sustancia.
• 1, Arde en el aire?
• 2, Se descompone (se divide en sustancias mas
  simples) cuando se calienta?
• 3, Reacciona con otra sustancia, como Oxigeno,
  un Acido o un Metal, por ejemplo?
• 4, De que modo la modifican otras sustancias, y
  que sustancias produce la reacción ?

20
Cambios físicos y químicos de la materia

• Cambio físico Cambio que sufre la materia en su
  estado, volumen o forma sin alterar su
  composición. EJEMPLO

• En la fusión del hielo, el agua pasa de estado
  sólido a líquido, pero su composición permanece
  inalterada.

• Cambios físicos

21
Cambios fisicos y quimicos de la materia

• Cambio químico Cambio en la naturaleza de la
  materia, variación en su composición en la
  combustión de una hoja de papel, se genera CO,
  CO2 y H2O a partir de celulosa, cambiando la
  composición de la sustancia inicial.

• Cambios químicos

22
CLASIFICACION DE LA MATERIA

• Elementos

23
CLASIFICACION DE LA MATERIA

• SUSTANCIA
• Una sustancia es toda porción de materia que
  comparte determinadas propiedades intensivas

24
CLASIFICACION DE LA MATERIA

• SUSTANCIAS PURA
• Una sustancia pura es una sustancian química
  particular compuesta de la misma clase de materia
  .
• La composición de una sustancia pura es definida
  y fija, y estas a su vez pueden ser elementos y
  compuestos.
• Tanto los elementos como los compuestos, son
  homogéneos, esto es que son iguales en todas sus
  partes.
• Ejemplo.

H2O 11 de Hidrógeno y 89 de Oxigeno.
25
CLASIFICACION DE LA MATERIA

• SUSTANCIAS PURA
• A) COMPUESTOS
• Los compuestos son sustancias puras constituidas
  por elementos de 2 o mas tipos, combinados unos
  con otros en proporciones fijas.
• Cada compuesto tiene una formula química que
  indica las proporciones en que se combina cada
  elemento.
• Ejemplo.

CO5
NH3 H2SO4 H2O
CO2 .
AMONIACO AC. SULFÚRICO AGUA DIÓXIDO
DE CARBONO. .
26
CLASIFICACION DE LA MATERIA

• SUSTANCIAS PURA
• A) ELEMENTOS
• Los Elementos son sustancias mas fundamentales
  con los cuales se construyen todos los materiales
  y compuestos.
• La partícula mas pequeña que conserva las
  propiedades del elemento es un átomo.
• Ejemplo.

HCl
N S O C
.
Nitrógeno azufre Oxigeno
Carbono acido clorhídrico
27
CLASIFICACION DE LA MATERIA

• Explica cómo puedes distinguir fácilmente el
  cloruro de sodio, Sal común, de los elementos
  que se combinan para formar el compuesto.
• Ejemplo.

Datos 1 El sodio es un metal solido plateado
y reactivo. .
Datos 2 El cloro es un gas toxico de color
verde pálido.
R// La sal común NaCl es un compuesto
cristalino blanco, se disuelve en agua, y los
elementos que las componen son Datos 1 y Datos
2,, lo que son completamente distinto al
compuesto.
28
CLASIFICACION DE LA MATERIA

• MEZCLAS
• La composición de una mezcla puede variar.
• Las sustancias puras son elementos o compuestos,
  y las mezclas son homogéneas o heterogéneas
• La palabra heterogénea significa diferente
• La palabra homogénea significa uniformidad
  

29
MEZCLAS HOMOGENEAS Y MEZCLAS HETEROGENEAS
CLASIFICACION DE LA MATERIA
mezclas homogéneas Una mezcla homogénea es
uniforme en toda su extensión. Una solución es
una mezcla homogénea. Su composición y su
apariencia son uniformes. . Agua
salada .Enjuague bucal .Todas la aleaciones
Latón . .
Mezclas heterogéneas Una mezcla heterogénea no
tiene propiedades uniformes en toda su extensión,
esto es, la composición varia de una zona o fase
de otra. .Huevos revueltos .Una pizza
.Ensalada
30
LEY DE CONSERVACION DE LA MATERIA

• La ley de conservación de la masa o ley de
  conservación de la materia.- Fue elaborada por
  Lavoisier y otros científicos que le sucedieron.
  Establece un punto muy importante En toda
  reacción química la masa se conserva, es decir,
  la masa total de los reactivos es igual a la masa
  total de los productos.

48g Mg 32g O 80g MgO
2 Mg O2 2MgO
NO SE CREA NI SE DESTRUYE MASA DURANTE LOS
CAMBIOS FISICOS Y QUIMICOS
31
LEY DE CONSERVACION DE LA ENERGIA

• También conocida como la primera ley de la
  termodinámica.
• Siempre que ocurre una reacción, hay también un
  cambio de energía.
• O bien la reacción libra energía, o ésta requiere
  e manera continua para que la reacción prosiga.

Durante una reacción química se libera o se
absorbe energía, pero NO SE CREA NI SE DESTRUYE
ENERGIA DURANTE LOS PROCESOS QUIMICOS.
32
LEY DE LAS COMPOSICIONES DEFINIDAS

• Un compuesto dado, siempre contiene los mismos
  elementos en la misma proporción de masa.

• En 1799, Joseph Louis Proust demostró que una
  sustancia llamada carbonato de cobre, ya fuese
  preparada en el laboratorio u obtenida de fuentes
  naturales, contenían los mismos tres elementos,
  cobre, carbono, y oxigeno, y siempre en las
  mismas proporciones en términos de masa 5.3
  partes de cobre. 4.0 partes de oxigeno y 1.0
  partes de carbono .
• Prouts formuló una nueva ley que resumía los
  estados de este experimento y de muchos otros.
  Un compuesto,, concluyo, siempre contiene
  elementos en ciertas proporciones definidas y en
  ninguna otra combinación. A esta generalización
  la llamó LEY DE LAS PRPORCIONES DEFINIDAS.

33
Comprobación experimental, de la ley de las
composiciones definidas
34
Comprobación experimental, por Berzelius en
términos de la teoría de Dalton ,de la ley de las
composiciones definidas
35
LEY DE LAS COMPOSICIONES MULTIPLES

• DALTON, encontró que ciertos elementos se
  combinan en mas de un conjunto de proporciones.
  Su LEY DE LAS PROPORCIONES MULTIPLES.
• DALTON, encontró que tres partes de carbono en
  masa se combinan ya sea con 8 partes de oxigeno o
  con 4 partes de oxigeno en masa para formar dos
  compuestos distintos. Dalton explico que el
  primer compuesto tendría que tener el doble de
  átomos de oxigeno que el segundo compuesto.

36
LEY DE LAS COMPOSICIONES MULTIPLES

• Cuando dos elementos se combinan para formar más
  de un compuesto, las masas de un elemento que se
  combinan con una masa fija del otro elemento en
  los diferentes compuestos guardan una relación de
  números enteros pequeños.
• N2O
• NO
• N2O3
• NO2
• N2O5

37
Ley de las proporciones Múltiples.
Numero de átomos de oxigeno que se combinan con 2
átomos de nitrógeno.

• Átomos de Nitrógeno
• Átomos de Oxigeno
• Compuestos
• 1 oxido nitroso,
  N2O
• 2 oxido nítrico,
  NO
• 4 dióxido de
  nitrógeno, NO2

38
Energía, y formas en que se presenta la energía

• La energía se define como la capacidad para
  realizar un trabajo o transferencia de calor. Se
  realiza un trabajo cuando se desplaza una masa a
  lo largo de una distancia.

T f x d cosa

• Son formas de energía la luz, el calor, la
  energía eléctrica, la energía mecánica y la
  energía química.

• Las diversas formas de energía se clasifican
  como energía cinética o energía potencial.

• La energía cinética

• La energía cinética, es energía de movimiento.

• La energía potencial

• La energía potencial es energía almacenada.

39
LEY DE CONSERVACION DE LA MATERIA Y ENERGIA

• EJERCICIOS
• Explica cómo es que la herrumbre puede tener mas
  masa que el hierro puro..
• Se consume totalmente un tanque lleno de gasolina
  de tu automóvil, Que ocurrió Con toda esta masa
  ? Se violó la LEY DE CONSERVACION DE LA MASA.?

R// El hierro se combina con el oxigeno del aire,
y produce herrumbre. La masa del herrumbre debe
ser igual a la suma de la masa del hierro mas la
masa del oxigeno.
R// Cuando se quema gasolina, se combina con el
oxigeno gaseoso del aire. La suma de estas masas
es igual a la masa de los gases de escape ( CO2
y vapor de agua ) que se producen.
40
LEY DE CONSERVACION DE LA MATERIA Y ENERGIA

Nada se crea ni se destruyesolo se
transforma 2 Mg O2 2MgO REACTIVO
PRODUCTO Mg 48 uma O 32 uma 48g Mg
32g O 80g MgO
La cantidad de átomos de los reactivos deben ser
el mismo numero de átomos en el producto.
41
LEY DE CONSERVACION DE LA MATERIA Y ENERGIA

• Una muestra de 2g. Mg se quema en presencia de
  1,32g O2, después de la reacción queda 0,5g O2
  sin reaccionar . Que cantidad de producto se
  obtiene?
• 2g Mg 1,32 O2 0,5g O2 ?

• R 2,28 MgO

• 2 ,00 (Mg)
• 1,32 (MgO)
• 3,32 (MgO)

• 3,32 (MgO)
• - 0,5 (O2)
• 2,28 (MgO)

42
LEY DE CONSERVACION DE LA MATERIA Y ENERGIA

• EJERCICIO.
• Una muestra de 0.629 g de Al reaccionan con 4.26
  g de Br2 y se obtiene Bromuro de aluminio como
  producto, después de la reacción queda 2.29 g de
  Br2 que cantidad de masa se formó?

• R//
  Sin reaccionar
  
• 0.629 g Al 4.26 g Br2 ? X g de AlBr3
  // 2.29 g Br2 //

• 0.629 g Al 4.26 g Br2 ? 2.599 g de
  AlBr3

43

• Ejercicios
• Taller