Materia y energía
Materia es todo lo que nos rodea es todo aquello
que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio la química en la ciencia que
estudia la materia y sus propiedades su constitución cuantitativa y cualitativa
los cambios que experimenta asi como también las variaciones de energía que
acompaña a las transformaciones en las que intervienen
Propiedades
de la materia
Propiedades generales o extrínsecas: las
propiedades generales son propiedades comunes a toda clase de materia es decir
no nos proporción acerca de la forma como una sustancia se comporta y se
distingue de las demás. Las propiedades generales mas importantes son:
Masa : cantidad de materia que tiene un cuerpo
Volumen: espacio que ocupa un cuerpo
Peso: resultado de la fuerza de atracción o
gravedad que ejerce la tierra sobre los cuerpos 9,8 m/Sg2
Inercia: tendencia de un cuerpo a permanecer en
estado de movimiento o de reposo
Imperatibilidad: característica por la cual un
cuerpo no puede ocupar el espacio que ocupa un cuerpo al mismo tiempo
Porosidad: es la característica de la materia
que consiste en presentar poros expansión vacios
Propiedades específicas o extrínsecas
Las propiedades específicas son características
de cada sustancia y permite diferenciar un cuerpo de otro
Propiedades físicas
Son las que se pueden determinar sin que los
cuerpos varíen su naturaleza. Entre las propiedades físicas tenemos:
Propiedades organolépticas: son aquellas que se
determinan a través de las sensaciones
de los órganos de los sentidos, por ejemplo: color, sabor, sonido y la textura.
Estado físico: es la propiedad de la materia que
se originan por el prado de cohesión de las moléculas de la mayor o menor
movilidad de las moléculas caracteriza cada estado. Aunque tradicionalmente
estamos acostrumbrados a referirnos a
tres estados de la materia : solido liquido y gaseoso ; investigaciones
recientes proponen la existencia de otros estados los cuales se producen en
condiciones extremas de temperatura y extremas atmosferas.
Plastia: es un estado que adoptan los gases
cuando se calientan a elevadas temperaturas y extrema atmosfera del orden 10000⁰C.
Superfluito: es un estado que se consigue cuando
un gas como el helio se licua a altas presiones y temperaturas cercanas al cero
absoluto.
Punto de ebullición: Es la temperatura a la cual
una sustancia pasa del estado liquido al estado gaseoso.
Punto de fusión: es la temperatura por la cual
una sustancia pasa del estado sólido a l líquido.
Solubilidad: es la propiedad que tienen algunas
sustancias y su volumen gramos centímetro cubico.
Dureza es la resistencia que pone la sustancia
de der rayada; se mide mediante una escala denominada “escala de mohs” que ba desde uno hasta diez
Elasticidad: es la capacidad que tienen los
cuerpos a deformarse cuando se aplica una fuerza sobre ella y recupera su forma
original cuando la fuerza aplicada se suprime.
Ejemplo: el caucho
Ductividad: mide el grado de facilidad con
cierta materia se deja convertir en alambres o hilos
Maleabilidad: mide la capacidad que tienen
ciertos materiales para convertirse en láminas
Tenacidad: es la resistencia que ofrecen los
cuerpos a romperse o deformarse.
Ejemplo: el vidrio
Propiedades químicas
Son las que determinan el comportamiento de las
sustancias cuando se ponen en contacto con otras cuando determinamos una
propiedad química las sustancias cambian o alteran su naturaleza
Ejemplo: cuando dejamos un clavo de hierro a la
interprete durante un tiempo observamos un cambio que se manifiesta por medio
de una fina capa de oxido en la superficie del clavo algunas propiedades
físicas
Combustión: es la cualidad que tiene algunas
sustancias para reaccionar con el oxigeno desprendiendo como consecuencia
energía en forma de luz o calor
Reactividad con el agua
Algunos metales como el sodio y el potasio
reaccionan violentamente con el agua y forman sustancias químicas denominadas
hidróxidos o bases
Reactividad con los andos
Es la propiedad que tiene algunas sustancias de
reaccionar con asidos por ejemplo:
magnesio que es un metal reacción con el asido cloro hídrico para portar hidrogeno goveoso y una sal
de magnesio
Transformasiones de la materia
Transformasiones físicas
Son aquellas transfronmasiones o cambios no
afecta la compocision de la materia en los cambios físicos no se forman
sustancias
Se da cambios físicos cuando ocurren
fenómenos cómos los siguientes
Aroma de un perfume
Añadir azúcar en agua
En estos ejemplos el perfume se vapora y el
azúcar se disuelve. Cada una de estas transformaciones se produce sin que
cambie la identidad de la sustancia, solo cambia algunas de sus propiedades
físicas
También son cambios físicos los cambios de
estados por qué no se altera la composición o naturaleza de las sustancias los
cambios de estado dependen de las variaciones en la fuerza de cohesión y de repulsión de las partículas
cuando se modifica la presión o la temperatura la materia pasa de un estado a
otro
Al aumentar la presión las partículas de la
materia se acercan y aumenta la fuerza de cohesión entre ellas
Ejemplo: un gas se puede convertir en líquido si
se somete a altas presiones
Al aumentar la temperatura las partículas de
materia se mueven más rápido y por lo tanto aumenta la fuerza de repulsión.
Si se calienta un líquido pasa a estado gaseoso
Son cambios de estado: fusión la solidificación,
la vaporización, condensación, sublimación:
Fusión: pasa de solido a liquido
Solidificación: pasa de estado liquido al estado
gaseoso
Vaporización: pasa de líquido a gas por
acción del calor
Condensación: pasa de gaseoso a líquido
Sublimación: solido al gaseoso es más regresiva
que progresiva
Clases de materia: la materia se puede presentar
como una sustancia pura o como una mezcla
Las sustancias puras
Una sustancia pura es aquella que está compuesta por un solo tipo de materia ,
presenta una composición fija y se puede caracterizar por una serie de
propiedades especificas.
Ejemplo: al analizar unamuestra pura de sal
común encontramos la misma solubilidad (36gr/100m3a 20⁰C)la densidad (2,16gr/cm3)
el punto de definición 80⁰C.
Según la composición química las sustancias
puras pueden ser sustancias químicas o elementos químicos y sustancias
compuestas o compuestos químicos
Elemento
químico
Es una sustancia pura que no puede descomponerse
en otras mas sencillas que el
Los elementos químicos se representan mediante
simbolos, un símbolo siempre empieza con una letra mayúscula.
En algunos casos el símbolo corresponde a la
letra inicial de el elemento
Boro: B
Hay otros que se simbolizan con una letra
mayúscula seguida por una segunda letra minúscula
Cloro: Cl
Los elementos químicos se clasifican en dos
grandes:
Metales y no metales
Compuestos químicos
Es una sustancia formada por la combinación de
dos o mas elementos en proporción , un
compuesto se representa por medio de formulas , unna formula química muestra
los simbolos de los elementos que originan al
compuesto y la proporciokn que existe entre ellos es decir señalan la
compocicion química
Ejemplo:
Na2 C O3
carbonato de sodio
Pb (OH)
Los compuestos químicos se pueden clasificar en
dos grandes grupos
Compuestos orgánicos: son aquellos donde el carbono como elemento principal
combinados con elementos como el hidrogeno oxigeno y nitrógeno los
carbohidratos los lípidos y las proteínas son ejemplos de compuestos orgánicos.
Los compuestos inorgánicos son aquellos que no
tienen al carbono como elemento principal como:
H2O
Na Cl
Mezclas
Las mezclas son uniones físicas de sustancia en
las que la estructura de cada sustancia no cambian por lo cual sus propiedades
quimicas permanecen constantes y las proporciones pueden variar
Mezclas homogéneas: son aquellas mesclas que
poseen la máxima fuerza de cohesión entre las sustancias combinadas las
partículas de la fase dispersa son más pequeñas y dicha partícula se encuentra
distribuida uniformemente de esta manera
sus componentes no son identificables a simple vista es decir se percibe como
una sola fase
Mezclas heterogéneas: son aquellas mesclas en
las que la fuerza de cohesión entre las sustancias es menor; las partículas de
la fase dispersa son más grandes que en las soluciones y dichas partículas no
se encuentran distribuidas de manera uniforme
El atomo
Estructura atómica
•
Partícula
fundamental de la materia sin embargo debido a que los átomos son tan
pequeños no es posible verlos a simple
vista ,por esta razón han propuesto varios modelos y teorías acerca de como son
estas partículas fundamentales.
•
Entre
los átomos solo existe el vacio.
Algunas propiedades de los átomos
El átomo se compone de tres partículas
subatómicas
Protón
Electrón
Neutrón
Protones y neutrones se disponen en la región
central dando lugar al núcleo del átomo
mientras que los electrones giran alrededor de este centro en regiones
definidas
Muchas
propiedades de los átomos como la masa, la densidad, y la capacidad reactiva se
relaciona con el núcleo; por el contrario del arreglo de los electrones en la
periferia del átomo dependen las propiedades químicas como la capacidad para
formar compuestos con átomos de otros elementos
Al describir un elemento se mencionan algunas de
sus propiedades en las que se encuentran:
Numero atómico el numero atómico el numero de
masa y la masa atómica indica el numero de protones presentes en el núcleo dado
a que la carga de un átomo es nula el numero de protones es igual al número de
electrones
Numero de masa: hace referencia al número de
protones y neutrones presentes en el núcleo
Modelos atómicos
•
RUTHERFORD
: este propuso otro modelo en el cual existía un núcleo con toda la masa del
átomo (neutrones y protones) y a gran distancia giran los electrones alrededor
del núcleo.
•
DALTON:
para el los átomos eran iguales entre si, pero diferentes a los de cualquier
otra sustancia.
El modelo atómico de Thomson, es una teoría sobre la estructura atómica
propuesta en 1904 por Joseph John Thomson, descubridor del electrón[1]
en 1897, mucho antes del descubrimiento del protón
y del neutrón.
En dicho modelo, el átomo está compuesto por electrones
de carga negativa en un átomo positivo, como un puding de pasas.[2]
Se pensaba que los electrones se distribuían uniformemente alrededor del átomo.
En otras ocasiones, en lugar de una sopa de carga negativa se postulaba con una
nube de carga positiva.
modelo atómico de Bohr o de Bohr-Rutherford es un modelo clásico del
átomo, pero fue el primer modelo atómico en el que se introduce una cuantización a
partir de ciertos postulados (ver abajo). Fue propuesto en 1913 por el físico danés Niels Bohr,
para explicar cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo y por qué los átomos presentaban
espectros de emisión característicos (dos problemas que eran ignorados en el
modelo previo de Rutherford). Además el modelo de Bohr incorporaba ideas
tomadas del efecto fotoeléctrico, explicado por Albert
Einstein en 1905
Isotopos: son atomos de un mismo elemento cuyo
nucleo tiene el mismo numero de protones pero diferente el numero de neutrones
isobaros: existen átomos de diferentes elementos
con características propias que poseen isotopos con el mismo número de masa
Arquitectura electrónica
la ecuación de schrondinger: en 1926 Edwin
Schrondinger describió el comportamiento
del electrón de un átomo de acuerdo con consideraciones estadísticas es decir en términos proba listicos
Schrondinger considero que la trayectoria
definida del electrón según bohr debe constituirse por la probabilidad de
hallarlo en una zona de espacio periférico al núcleo atómico
Estos orbitantes se describen por medio de parámetros
llamados un eros cuánticos
Números cuánticos
Numero cuántico principal:
Numero cuántico secundario
Numero cuántico magnético
Configuración electrónica y el diagrama
orbitales
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