Materia

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


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


ES

TA

DO

S D

E L

A

MA

TE

RIA

Slido

Lquido

Gaseoso

Plasmtico

QUIMICA


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


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


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


Con aumento de temperatura

Sublimacin directa

Fusin Licuacin Solidificac Condensacin

Vaporizacin

Sublimacin regresiva o deposicin

Con disminucin de temperatura

SOLIDO LQUIDO

GAS

(Vapor)


Clasificacin de la

materia

Sustancias

puras

Simples Compuestas

Mezclas

Homogneas Heterogneas

QUIMICA


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


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


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

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