Unidad 1: sistemas materiales,formulas quimicas y nomenclaturas

Unidad 1: sistemas materiales,formulas quimicas y nomenclaturas.

Sistemas materiales: Definición de QUÍMICA:

La Química es la rama de la Ciencia relacionada con el estudio de la materia y de los cambios que esta pueda experimentar.

La Química estudia las sustancias, sus estructura, sus propiedades, reacciones y las leyes que las rigen.

Método Científico: q Observación.q Experimentación.q Formulación de la Hipótesis.qElaboración de la Ley o teoría.

Método Científico: observacion: definir con claridad el problema o el objeto de studio; experimentacion: permite sacer concluciones a partir del fenomeno observado; formulacion de la hipotesis: es una explicacion tentativa de una serie de mediciones; elavoracion de la ley: resumir en forma consisa la informacion en un anuncio.

Ley: es un enunciado conciso, verbal o matemático, de una relación entre fenómenos que siempre se repiten bajo las mismas condiciones.

Materia: es todo aquello que tiene masa y ocupa espacio.

Cuerpo: es una porción limitada de materia.

Propiedades de una sustancia

Es una cualidad que puede ser apreciada por los sentidos o determinada mediante mediciones.Las propiedades pueden clasificarse desde el punto de vista de la dependencia con la cantidad de materia; o bien, de la característica del cambio producido sustancia en la sustancia objeto.

Clasificación de una Propiedad

Extensivas: son aquellas que varían con la cantidad de materia considerada.Ejemplo: la masa, el volumen, la longitud y la superficie.

Intensivas(o Específicas): son aquellas que no varían con la cantidad de materia.Ejemplo: densidad, punto de fusión, punto

de ebullición, color, dureza, conductividad eléctrica, índice de refracción.

Clasificación de una Propiedad

PROPIEDAD FÍSICA: de una sustancia es una característica que observamos o medimos sin cambiar la identidad de la sustancia.Por ejemplo, son tres propiedades físicas del oro: el color amarillo, conducir la electricidad y fundir a 1063ºC.

PROPIEDAD QUÍMICA: de una sustancia es una característica que observamos o medimos sólo cambiando la identidad de la sustancia.Por ejemplo, La combustión del gas natural, que siendofundamentalmente Metano, arde o quema para producir

dióxido de carbono y agua.

Es sentido común para referirse a las:

Øpropiedades físicas:estado físico (sólido, líquido, gas y vapor que es mezcla de líquido y gas), cambio de estado (fusión y solidificación, vaporización y condensación,sublimación y deposición).

....“Pero no confunda a éstos con constantes

Físicas”…

Øpropiedades químicas:cambios químicos (formación de una sustancia a partir de otra como la extracción de metales, la producción de fibras sintéticas y síntesis fármacos).

Cambios de Estados

Sustancia es lo que tiene de común la materia con iguales propiedades intensivas o específicas.

Sistema Material Es una porción del universo que se aísla para ser estudiado, ocupa un lugar en el espacio e impresiona nuestro sentidos.

Clasificación de Materia La materia la podemos considerar formada por dos tipos:

Sustancia: es un tipo sencillo de materia (H2O, NaCl, Zn y todos los elementos).

Mezcla: está constituida por más de una sustancia que se pueden separar haciendo uso de sus diferentes propiedades físicas (aire, agua de mar y latón).

Clasificación de Materia Las mezclas son de composición variable, pueden separarse por técnicas físicas (filtración, destilación, cristalización, centrifugación y decantación) y tienen temperatura variable durante el cambio de estado.Se clasifican en:

Sistemas homogéneas: aquél que posee idénticas propiedades físicas en toda su extensión debido a que sus constituyentes, por su composición y estructura interna, se encuentran uniformemente mezclados entre sí.( las disoluciones)

Sistemas heterogéneas: es aquél que no es uniforme por completo, ya que presenta porciones con ciertas propiedades físicas distintas, porciones limitadas por fases que difieren por su composición y estructura interna. (mezcla de sal-arena, la leche bajo el microscopio es una mezcla de agregados de moléculas grasas flotando en el líquido).

Ahora si podemos hacer una asimilación directa:

Una porción físicamente distinta de materia que es uniforme en su composición y propiedades se llama fase.

üLos materiales homogéneos consisten en una sola fase.

üLos materiales heterogéneos consisten en más de una fase.

Las sustancias puras son de composición fija, no pueden separarse por técnicas físicas, sino por técnicas químicas

(electrólisis, oxidación, reducción) y durante el cambio de estado tienen la temperatura constante.Se clasifican en:

Elementos: son las sustancias puras más sencillas y no pueden descomponerse usando técnicas químicas.

Compuestos: son combinaciones específicas de elementos que pueden descomponerse o separarse en elementos usando técnicas químicas.

Otra forma de clasificar los sistemas es teniendo en cuenta la interacción

del sistema con su entorno o alrededores siendo:

Sistema abierto: es aquel que permite transferir materia y energía entre el sistema y sus alrededores. Es decir, en el sistema pueden entrar y salir materia y energía.

Sistema cerrado: es aquel que no permite transferir materia entre el sistema y sus alrededores, pero sí energía. Es decir, en el sistema no puede entrar ni salir materia pero sí energía.

Sistema aislado: es aquel que no permite transferir materia ni energía entre el sistema y sus alrededores. Por tanto, es un sistema cerrado que no tiene contacto mecánico ni térmico con los alrededores del sistema.

Sistema adiabático: es un sistema cerrado que no intercambia energía calorífica con sus alrededores.

Formulas quimicas y nomenclatura:

IntroducciónEn la naturaleza, la mayoría de las sustancias materiales son combinaciones de elementos, es decir, compuestos. Por ejemplo, la sal común es una Sustancia formada por cloro y sodio, lo cual queda reflejado en su nombre cloruro de sodio y también en su fórmula, NaCl. Las siguientes actividades consistirán en conocer cuál es la nomenclatura y la formulación, es decir cómo nombrar a las sustancias químicas más sencillas y como representar dichos nombres usando los símbolos de los elementos químicos presentes en la sustancia. Así,

Cloruro de sodio…… es el nombre químico de la sal común

•NaCl…………………….. es la fórmula de la sal común

Fórmulas químicas - Tipos

La fórmula química es una representación simbólica de lamolécula o unidad estructural de un a sustancia en la que se indica la cantidad o proporción de átomos que intervienen en el compuesto.

v Fórmula molecular (compuestos covalentes): indica el número yclase de átomos de una molécula. Nos da apenas información de cómo están unidos los átomos. H2O HCl O2 F2

vFórmula estructural (compuestos covalentes): se representa la ordenación de los átomos y cómo se enlazan para formar moléculas.

vFórmula empírica (compuestos iónicos): indica la proporción de los diferentes átomos que forman dicho compuesto. Así el cloruro sódico se representa por :

NaCl; Na50Cl50 ó en general NaxClx por convenio se utilizan los subíndices enteros más pequeños.

Para aprender correctamente y de la forma más rápida la nomenclatura y formulación química son imprescindibles los siguientes puntos:

1º) Saber los símbolos de todos los elementos químicos de la Tabla Periódica.

2º) Saber los elementos que están incluidos en los 18 grupos de la Tabla Periódica.

3º) Localizar cualquier elemento químico en su grupo correspondiente.

4º) Saber qué elementos son metales y cuáles son no metales.

5º) Conocer el significado y los números de oxidación de los elementos químicos.

Valencia y número de oxidación

El término valencia se utiliza en química como sinónimo de capacidad de combinación. Al átomo de H se le asigna una valencia igual a 1.De esta forma como existe una sustancia de fórmula NH3 ,(amoniaco), deducimos que el N es capaz de combinarse con 3 átomos de H y por lo tanto le podemos asignar una valencia igual a 3.Pero inmediatamente surgen complicaciones. En la sustancia N2H4,(hidracina), ¿la valencia es la misma?. Para responder a esta pregunta debemos conocer su estructura, es decir como son las uniones entre los átomos. Estas son:

Cada guión significa una unión química, por lo que vemos que cada átomo de N tiene una capacidad de combinación de 3.

Esto nos lleva a comprender que el concepto de valencia no puede ser útil para formular ya que las mismas valencias (3 y 1 para el N e H respectivamente), nos lleva a dos fórmulas distintas.

Número o estado de oxidación

Definiciones:

“Número arbitrario que se le asigna a cada átomo que interviene en la fórmula de una especie química, de forma tal que la suma de todos ellos sea igual a la carga de dicha fórmula”.

“El número de oxidación de un elemento es un concepto empírico definido como la carga iónica efectiva obtenida por exagerar el desplazamiento de los electrones en un enlace covalente y suponiendo que la transferencia es completa”.

“El número de oxidación de un elemento en cualquier entidad química es la carga que tendría un átomo de dicho elemento si los electrones de cada enlace se asignasen al átomo más electronegativo”.

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