Química conceptos

Química: es una ciencia de carácter abierto entre lo empírico y lo teórico. Estudia la composición (distintos elementos que forman las sustancias), la estructura (forma en que se disponen los diversos átomos en las sustancias), las propiedades (características o cualidades de las sustancias) de la materia, los cambios (físicos o químicos) que sufre ésta y los efectos que produce.

Es un instrumento que nos ayuda a comprender y relacionarnos con el mundo que nos rodea. Se interrelaciona con otras ciencias: Astronomía, Biología, Física, Fisiología, geología, Medicina, Nutrición entre las más salientes. Por eso nos permite asociarla con la vida cotidiana en situaciones como:

• Preparación e ingesta de alimentos;
• Lavado y limpieza;
• Metabolismo de los seres vivos
• Captación de energía solar (fotosíntesis);
• Utilización de medicamentos y vacunas;
• Combustión de sustancias derivadas del petróleo;
• Aplicación de insecticidas y plaguicidas, etc.

Debido a lo extenso de sus contenidos, se divide en varias ramas:

Química general: estudia los principios fundamentales de las transformaciones químicas.

Química inorgánica: estudia los elementos y sus compuestos en lo que se refiere a materia mineral o inorgánica.

Química orgánica: estudia los compuestos del carbono.

Química analítica: estudia los métodos de reconocimiento y determinación de la composición de las sustancias cualitativamente y cuantitativamente.

Química biológica: estudia los procesos químicos en los seres vivos.

Esta división se realiza para simplificar el estudio de la Química. No significa que haya distintas químicas, ya que todas convergen en lo mismo, tratar de explicar la materia y los cambios que ésta experimenta.

Conceptos básicos:

Átomo: componentes básicos de la materia, ensamblados y combinados de diferentes maneras.

Molécula: unidades individuales. No todas las sustancias están formadas por moléculas.Es un conjunto de átomos unidos unos con otros por enlaces fuertes. Es la expresión mínima de un compuesto o sustancia química, es decir, es una sustancia química constituida por la unión de varios átomos que mantienen las propiedades químicas específicas de la sustancia que forman.

Muestra: parte representativa de un todo o conjunto.

Materia: es todo lo que constituye el Universo, tiene masa, ocupa un lugar en el espacio, es decir, tiene volumen e impresiona nuestros sentidos.

Propiedades de la materia: se clasifican en:

- Extensivas: son aquellas que dependen de la cantidad de materia utilizada, es decir de su extensión, por ejemplo: volumen, peso o masa. No pueden utilizarse para identificar qué tipo de sustancia se estudia, sólo expresan magnitudes de la misma.

- Intensivas: son aquellas que no dependen de la cantidad de materia, señalan las propiedades específicas características de dicha materia, o del estado en que ésta se encuentra, por ejemplo: densidad, temperatura, color, olor, etc. Pueden utilizarse para identificar qué tipo de sustancia se estudia.

El estudio de la materia se realiza a través de sus:

1. Propiedades (impenetrabilidad, extensión, inercia, divisibilidad, peso, masa, volumen).
2. Variedades (cuerpo, sustancia, elemento).
3. Transformaciones (físicas y químicas o nucleares).

a) PROPIEDADES de: (ejemplo un recipiente con agua, una manzana y un vaso).

Impenetrabilidad: dos objetos no pueden ocupar el mismo lugar en el espacio simultáneamente.

Extensión: cada objeto ocupa un lugar en el espacio, es decir, tiene volumen.

Inercia: la materia tiende a no modificar su estado de reposo o movimiento por sí sola. Si empujamos dos autos del mismo material pero uno más grande que el otro con la misma fuerza resiste más al movimiento el más grande.

Divisibilidad: Es la propiedad de ser dividido en porciones cada vez más pequeñas.

Dilatabilidad: Cuando al variar la temperatura los cuerpos varían su tamaño.

Propiedades organolépticas: Son las percibidas por los órganos de los sentidos: color, sabor, olor, rugosidad, temperatura, etc. 

Masa: es la “cantidad de materia” de un sistema o cuerpo. Además, es proporcional a su inercia., es decir, es proporcional a la resistencia que ofrece a un cambio en su estado de reposo o movimiento.

La unidad de masa depende del sistema que se utilice. Nuestro país adopta el sistema internacional (SI) pero admite conjuntamente un grupo de unidades que no pertenecen a éste y al conjunto se lo denomina SIMELA (Sistema Métrico Legal Argentino).

Las unidades básicas o patrón de medidas del SI:

Un concepto asociado al de masa es el de peso de un cuerpo, pero no es lo mismo. Mientras la masa se refiere a la cantidad de materia, el peso es la fuerza resultante de la atracción gravitatoria de la tierra sobre cada punto de un cuerpo.

Pero como todas las medidas de peso se realizan en la superficie terrestre, se usan los mismos términos para hablar de peso y masa. 1Kg masa = 1Kg fuerza en la superficie terrestre.

La masa se puede expresar como la relación entre la fuerza con que un cuerpo es atraído por acción del campo gravitatorio de la tierra (peso = P) y la aceleración de la gravedad (g = 9,8 m/s2).

P = m . g                m = P / g

P = peso del cuerpo                m = masa                g = aceleración de la gravedad

La unidad de masa más empleada por los químicos es el gramo que es la milésima parte de 1 kg (1/1000 = 1,0 x 10-3).

La unidad básica de peso, es la unidad de fuerza, el Newton (N).

        F = m . a                                        N = Kg . m/s2

Fuerza = masa . aceleración

Un newton se define como la fuerza necesaria para que 1kg de masa adquiera una aceleración de 1 m/s2.

Cuando las masas son muy grandes (cuerpos celestes) podemos generalizar enunciando la Ley gravitacional de Newton: los cuerpos se atraen entre sí con una fuerza que es proporcional a las masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.

        F = K . m1 . m2                         K = constante de gravitación universal

                     d2                                   m1 = masa de un cuerpo

                                                m2 = masa de otro cuerpo

                                                d2  = distancia que los separa

Conservación de la masa: La conservación de la masa o de la materia es una de las leyes fundamentales de la química. Lavoisier realizó experimentos con mercurio y su óxido convencido de que el cambio material, físico y químico, no producía la creación o destrucción de la materia sino su reordenamiento. Las comprobaciones modernas de esta hipótesis revelan que no hay un aumento o pérdida de masa durante un cambio químico ordinario.

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