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Clase de química básica
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MATERIA
Docente: M. Sc. Ronald Gutierrez Moreno
Facultad : Ingenieria/ Escuela : Ing. Civil y Ambiental
Curso: Qumica
Ponente / Docente Facultad / Escuela / Programa
QUIMICA
Ciencia que estudia tanto la
composicin, estructura y propiedades
de la materia como los cambios que sta
experimenta y su relacin con la
energa.
QUMICA
INORGNICA
ORGNICA
BIOQUMICA
ANALTICA
FSICO-QUMICA
NUCLEAR
QUIMICA
Propiedades de la
materia I
Fsicas
Impresionan
nuestros sentidos
sin alterar su
estructura. Ejem:
Densidad, dureza,
punto de ebullic.,
punto de fusin,
color, etc.
Qumicas
Se manifiestan al
alterar su estructura
interna. Ejem:
Fermentacin,
digestin, oxidacin
fotosntesis,
QUIMICA
Propiedades de
la materia II
Extensivas
Dependen de la
masa. Ejm:
Volumen, masa,
inercia, calor, rea,
presin de un gas,
etc.
Intensivas
No dependen de la
masa. Ejm:
Densidad, punto de
ebullicin y fusin,
color, olor, sabor,
conductividad
elctrica, etc
QUIMICA
Ponente / Docente Facultad / Escuela / Programa
Cambios fsicos y
qumicos
Fsicos
No hay cambio en
la composicin
qumica de la
materia. Ejemplo:
Fusin del hielo,
congelacin del
agua, licuacin etc
Qumicos
Hay alteracin de
la estructura de la
materia. Ejm.
Fotosntesis,
oxidacin de
metales,
fermentacin,
combustin de gas
QUIMICA
Ponente / Docente Facultad / Escuela / Programa
ES
TA
DO
S D
E L
A
MA
TE
RIA
Slido
Lquido
Gaseoso
Plasmtico
QUIMICA
Ponente / Docente Facultad / Escuela / Programa
Cohesin elevada (Fc > Fr)
Forma definida.
Incompresibilidad (no pueden comprimirse).
Resistencia a la fragmentacin.
Fluidez muy baja o nula.
Algunos de ellos se subliman (yodo).
Volumen constante.
QUIMICA
Ponente / Docente Facultad / Escuela / Programa
Posee volumen definido y forma variable.
Sus partculas vibran y resbalan una sobre otras debido a Fc = Fr.
Compresibilidad casi nula.
Poseen fluidez
QUIMICA
Posee forma y volumen variable.
Sus partculas se encuentran muy separadas con movimiento de traslacin debido Fc < <
Fr
Alta compresibilidad.
Ejercen presin sobre el recipiente contenedor.
QUIMICA
Ponente / Docente Facultad / Escuela / Programa
Estado de alta energa ( T > 10 000 C)
Materia totalmente ionizada en forma de cationes y electrones libres (X
+ + e
-)
Es el mas abundante del universo.
Ejemplo: Las estrellas como el sol, estn
formadas por plasma de hidrgeno (H+ + e
-) y
helio ( He+2
+ 2e ).
Sol
QUIMICA
Ponente / Docente Facultad / Escuela / Programa
Con aumento de temperatura
Sublimacin directa
Fusin Licuacin Solidificac Condensacin
Vaporizacin
Sublimacin regresiva o deposicin
Con disminucin de temperatura
SOLIDO LQUIDO
GAS
(Vapor)
Ponente / Docente Facultad / Escuela / Programa
Clasificacin de la
materia
Sustancias
puras
Simples Compuestas
Mezclas
Homogneas Heterogneas
QUIMICA
Ponente / Docente Facultad / Escuela / Programa
SUSTANCIAS PURAS
Simples
Son los llamados elementos qumicos, los cuales poseen tomos del mismo tipo, y no pueden descomponerse en sustancias mas sencillas.
Ejm: Elementos de la tabla periodica: H2, O2, Cl2, Ag, Zn, N2, Na, K, S, etc.
Compuestas
Estn constituidos por tomos de elementos diferentes, por lo que pueden descomponerse en sustancias mas sencillas por reaccin qumica.
Ejm: H2O, NH3, H2SO4, CH4, C6H12O6, etc.
QUIMICA
Ponente / Docente Facultad / Escuela / Programa
Ponente / Docente Facultad / Escuela / Programa
Mezclas
Homogneas (Soluciones)
Tiene composicin y propiedades constantes.
Ejm: aire, gaseosa, cerveza, salmuera, aleaciones (acero, bronce, latn), amalgamas, etc
Heterogneas
Aquella que a simple vista o con ayuda de instrumentos, se diferencia sus componentes y cualquier porcin que se tome tendr composicin y propiedades diferentes.
Ejem: agua-aceite, Fe-S
QUIMICA
Ponente / Docente Facultad / Escuela / Programa
Agua con sal
Objeto de bronce
Gaseosa
Agua con aceite
Sopa de
verduras
Relacin entre materia y energa
Albert Einsten en 1905, plantea que la masa y la energa son dos formas de la materia que estn relacionadas, mediante la siguiente expresin:
E = m . c2 donde:
E = Energa almacenada en un cuerpo material, Ergios o
Joule
m = Masa de un cuerpo , g o kg
c = Velocidad de la luz, 3 x 1010 cm/s = 3 x 108 m/s
QUIMICA
Energa Radiante
Energa (materia disipada, no sustancial).- Es aquella que posee masa a la velocidad de la luz.
Materia que no tiene masa en reposo, slo en movimiento. Compuesta de cuantos o fotones, los cuantos son mas diminutos que los tomos. Ejm.: las radiaciones electromagnticas, tales como: luz visible, ondas de radio, ondas de televisin, ondas de radar, rayos infrarrojos (IR), rayos ultravioletas (UV), rayos x, rayos csmicos, etc.
QUIMICA
Ejercicios
QUIMICA
1. Durante una explosin termonuclear se consumi 6,5g. de plutonio. Que cantidad de energa se
libero?
Solucin
m = 6,5g c = 3 x 10 10 cm/s E = m c2
E = (6,5g).(3x1010cm/s)2 = (6,5).(9x1020)erg. = 58,5 x 1020 erg.
E = 58,5 x1020 erg .j/ 107 erg. = 58,5 x1013j E = 5,85 x 1014
QUIMICA
1. Se tiene inicialmente 200g de un material. Despus de reaccionar se logra recuperar 199,8g del
mismo. Calcular la energa liberada en ergios.
Solucin
Datos:
masa inicial = 200 g De la ecuacin de Einstein:
masa final = 199,8g E = m.c2 ,
masa desintegrada = 0,2g E = (0,2g)( 3 x 1010 cm/s)2 = (0,2g)(9x1020 cm2/s2)
Energa (ergios) = ? E = 1,8 x 1020 ergios
c = 3 x 1010 cm/s
QUIMICA
3. En un reactor nuclear se us una muestra de plutonio 239. Luego de la reaccin, el 85% queda sin desintegrarse. Si la energa
producida es de 5,4 x 1022 ergios, calcular la masa de la muestra.
Solucin
Muestra = Energa + residuos (85% sin desintegrarse)
E = 5,4 x 1022 ergios c = 3 x 1010 cm/s
De la ecuacin de Einstein:
E = m.c2 , entonces: m = E / (c2)
Si:
60 g 15%
x 100%
x = 400 g