Ciencias Naturales - Química - La materia Flashcards
Qué es la química?
Ciencia que estudia la materia, sus transformaciones, reacciones, cambios y estructura
Qué es la materia?
Todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y se puede medir y pesar. Tiene distintas propiedades.
Propiedades de la materia:
Cualitativas y Cuantitativas (Intensivas y Extensivas)
Qué son las propiedades Cualitativas?
aquellas calculables sensorialmente
Qué son las propiedades Cuantitativas?
Las que se calculan por medio de la medición precisa.
Hay INTENSIVAS Y EXTENSIVAS
Ejemplo de propiedades cuantitativas intensivas:
densidad (relación masa/volumen)
dureza
solubilidad
viscosidad
porosidad
punto de fusión y ebullición
color
lustre (cómo se refleja la luz en la superficie)
olor
maleabilidad
conductividad
ductilidad
No dependen de la cantidad de materia contenida
Ejemplo de propiedades cuantitativas extensivas:
masa
volumen
peso
longitud
inercia
divisibilidad
Sí dependen de la cantidad de materia contenida
Ley de la conservación de la materia
Por Antonio Lavoisier en 1785
Planteó la más relevante de las leyes ponderales: “La materia no se crea ni se destruye, solo se transforma”
Explica los estados de la materia:
Sólido - volumen y forma bien definidos, las partículas están fuertemente unidas entre sí
Líquido - sin forma definida, depende de la forma del recipiente. volumen definido, las partículas están débilmente unidas entre sí (hay energía cinética)
Gaseoso - ni volumen ni forma definidos, se adaptan al recipiente, las partículas tienen muchísima energía cinética
Plasma - gas ionizado (de gas a plasma = ionización, al revés = deionización)
¿Cómo puede la materia en estado natural presentar diversos estados?
Gracias al movimiento y unión de sus partículas (energía cinética)
Nombra los cambios de estado
Sólido > Gas = sublimación
Gas > Sólido = cristalización / sublimación inversa
Gas > Líquido = condensación / licuación
Líquido > Gas = vaporización / ebullición
Líquido > Sólido = solidificación
Sólido > Líquido = fusión / derretimiento
Pasos del método científico
1 - observación
2 - planteamiento del problema
3 - formulación de hipótesis
4 - experimentación
5 - verificación o refutación de hipótesis
6 - conclusiones
Qué es el método científico ?
Un modelo de pasos utilizado para la observación y comprobación de hipótesis
Cómo puede estar constituida la materia?
por sustancias puras (elementos o compuestos)
o por mezclas (unión de varias sustancias puras)
Cambios que puede tener la materia:
Físicos y Químicos
Qué son los Cambios Físicos?
Aquellos en los que la materia no cambia su estructura interna, pero sí su forma o estado.
Qué son los Cambios Químicos?
Donde un tipo de materia da lugar a un nuevo tipo de materia.
Ejem: al encender una vela (reacción de combustión del estambre que se prende)
Inercia
Resistencia de un objeto a moverse
Porosidad
Cantidad de poros/hoyos que tiene la materia. Entre más grande sea, menor porosidad va a haber.
Constitución de la materia
Qué es el átomo?
La porción indivisible y mínima de la materia que todavía retienen las propiedades químicas fundamentales de un elemento.
Partícula microscópica conformada por un núcleo (donde hay neutrones y protones) y una nube de electrones (son los que van intercambiando su energía e interactúan con los electrones de otros elementos).
Qué son los iones?
Partículas (átomos o moléculas) que tienen carga positiva o negativa (pueden perder o ganar electrones)
Qué son los elementos?
Sustancias puras constituidas por átomos o moléculas iguales.
La sustancia más pequeña
Qué son los compuestos?
Sustancias puras constituidas por átomos o moléculas (2 o más) de diferente tipo, por medio de enlaces químicos.
2 o más elementos
Qué es una molécula?
Unión química de 2 o más átomos
Unidad más simple de un compuesto covalente
Qué son las mezclas?
La unión física de 2 o más sustancias puras (no cambian su estructura química = no crean una nueva molécula = mantienen sus propiedades individuales).
Se obtiene 1 solvente y 1 soluto.
También son llamadas “sistemas dispersos”.
Qué es un solvente?
Aquel más abundante en la mezcla
Qué es un soluto?
El que se disuelve en el solvente
Por qué la evaporización sólo se presenta en la superficie de un líquido?
ya que, al transferirle energía en forma de calor, comienzan a predominar las fuerzas de repulsión lo que provoca que sus partículas se muevan libremente, entonces las corrientes de aire contribuyen a que las partículas de la superficie se desprendan y cambien de estado líquido a gaseoso.
Qué necesita seguir pasando para dar origen a la ebullición?
Después de que en la superficie hay evaporación, si en el resto del líquido se sigue transfiriendo energía en forma de calor se forman burbujas de vapor en todo el líquido que se elevan a la superficie por diferencia de densidades.
Por qué ocurre la ebullición?
debido a que la presión de vapor iguala a la presión atmosférica
En qué se diferencia la licuefacción de la condensación?
La licuefacción es el proceso que se lleva a cabo cuando una sustancia en condiciones ambientales se encuentra en estado gaseoso y cambia a estado líquido por efecto de la temperatura y la presión.
Qué es el hielo seco (ejemplo de sublimación)?
dióxido de carbono sublimándose
Para qué se suele usar la deposición (sublimación inversa o cristalización)?
es un método muy utilizado para purificar sustancias.
Cuándo ocurre el cambio de estado sólido a estado líquido?
ocurre cuando la temperatura que alcanza el cuerpo es igual a su temperatura de fusión
cómo es que la estructura del átomo se mantiene unida?
por la atracción electrostática entre el núcleo con carga positiva y los electrones negativos que lo rodean
Cómo se separan las sustancias dependiendo de si tienen componentes que puedan separarse físicamente o no?
Como sustancias “puras” y mezclas.
Las puras no se pueden descomponer en otras más simples de forma FÍSICA (compuestos y elementos)
En qué se diferencia un elemento y un átomo?
El átomo es la unidad más pequeña e indivisible mientras un elemento puede tener uno o varios átomos idénticos.
En qué se diferencia un COMPUESTO y una MOLÉCULA?
La unión de átomos forma moléculas, un montón de moléculas idénticas forman un compuesto
Cómo se pueden clasificar las mezclas?
Por visibilidad:
Homogéneas (se llaman también disoluciones)
Heterogéneas
Por su soluto:
Diluidas
Saturadas
Sobresaturadas
Por su concentración:
Soluciones (Homogéneas)
Coloides (Heterogéneas)
Suspensiones (Heterogéneas)
Describe cada forma de mezcla:
Por visibilidad:
Homogéneas
Heterogéneas
Por su soluto:
Diluidas
Saturadas
Sobresaturadas
Por su concentración:
Soluciones (Homogéneas)
Coloides (Heterogéneas)
Suspensiones (Heterogéneas)
Por visibilidad:
Homogéneas = sus componentes NO se ven a simple vista
Heterogéneas = sus componentes SÍ se ven a simple vista
Por su soluto:
Diluidas = poco soluto (diluido)
Saturadas = el soluto está disuelto a temperatura ambiente
Sobresaturadas = el soluto está disuelto solo al incrementarse la presión o temperatura
Por su concentración:
Soluciones (Homogéneas) = Las partículas de soluto suelen medir MENOS DE 1 NANÓMETRO
Coloides (Heterogéneas) = Las partículas de soluto miden de 1 NANÓMETRO - 100 NANÓMETROS
Suspensiones (Heterogéneas) = Las partículas de soluto miden MÁS DE 100 NANÓMETROS
Qué diferencia a las mezclas de las sustancias puras?
Que todas se pueden separar por métodos físicos
Métodos de separación de mezclas:
Decantación
Filtración
Centrifugación
Destilación
Cristalización
Tamización
Imantación /magnetización/separación magnética
Definición breve y ejemplos de Decantación
Se introducen 2 líquidos (o 1 sólido y 1 líquido gracias a su densidad) en un embudo de separación. El de menor densidad se sedimenta abajo.
(mezclas heterogéneas)
Agua y aceite, Aceite y alcohol, Decantación del vino
Leche con chocolate (el chocolate tiene mayor densidad que la leche, por eso se va hacia abajo)
Definición breve y ejemplos de
Filtración
Separar sólidos no solubles de líquidos mediante un filtro
(mezclas heterogéneas)
Salsa, semillas del agua de limón, agua con arena o piedras, té en café.
Definición breve y ejemplos de
Centrifugación
Líquidos con diferente densidad (o para sólidos disueltos en líquido) sometidos a fuerzas centrífugas mediante una máquina centrifugadora. Esta separa los componentes, dejando al de mayor densidad (más pesado) hasta abajo.
(mezclas homogéneas)
Centrifugación de la sangre en toma de muestra sanguínea (plasma y plaquetas quedan hasta arriba, luego los glóbulos blancos -1%- y hasta abajo los glóbulos rojos)
Definición breve y ejemplos de
Destilación
Con líquidos (totalmente unidos) de diferentes puntos de ebullición. Para evaporar el de menor punto se calienta la mezcla hasta su punto de ebullición dejando intacto el segundo.
(mezclas homogéneas)
Creación de tequila y otras bebidas alcohólicas (licores: tequila, mezcal), separar AGUA de ALCOHOL
matraz de bola, mechero, termómetro, condensador
Definición breve y ejemplos de
Cristalización
Se pueden separar sólidos disueltos en agua formándose como cristales.
Se somete la mezcla a altas presiones y bajas temperaturas para que el sólido se compacte y se cristalice.
(mezclas homogéneas)
Creación de medicamentos, azúcares en agua, CREACIÓN DE JARABES
Definición breve y ejemplos de
Tamización (/cribado)
Con un tamiz separar sólidos de diferentes tamaños dependiendo de si pueden o no pasar por el filtro.
(mezclas heterogéneas)
Grava de arena, tierra de pequeñas piedras, pepitas de oro en lodo
Definición breve y ejemplos de
Imantación/magnetización/separación magnética
Separar sólidos respecto a su atracción magnética (uno tiene las propiedades y el otro no).
(mezclas heterogéneas)
Limadura de hierro con arena
Por qué se dice que las mezclas homogéneas tiene una sola fase?
En química se denomina fase a una porción de materia con composición y propiedades uniformes.
Los componentes de este tipo de mezcla existen como regiones distintas que se llaman fases.
Una mezcla heterogénea se compone de dos o más fases.
Mezclas heterogéneas
Por qué la piedra de granito pertenece a las Mezclas heterogéneas?
Si observas la piedra de granito, puedes ver zonas de distinto color que indican que la roca está formada de cristales de distintas sustancias, por lo tanto, ves varias fases.
Cómo se mide la concentración de un soluto?
con la unidad de “M” = molaridad
Qué es la concentración de una mezcla?
Cantidad de un soluto que hay en cierta cantidad de solución
Repasando…
Los sistemas dispersos pueden ser de 3 tipos dependiendo del tamaño de la partícula del soluto:
Soluciones
Coloides
Suspensiones
(min 2.51 del video de 1.3)
Métodos de separación de mezclas sólido-sólido
Tamiz
Sublimación inducida
Imantación
Levigación
Cristalización
Describe el métodos de separación de mezclas sólido-sólido de Sublimación inducida
Se separan 2 sólidos con distinto punto de sublimación.
Común verla al separar el Yodo de la sal común.
Se calienta la mezcla al punto de sublimación del yodo, por lo que el gas de Yodo se eleva (de ser necesario se pone una capa de hielo con un pequeño recipiente poroso debajo para que el gas yodado se des-sublime y así tener cristales de yodo).
Describe el métodos de separación de mezclas sólido-sólido de Levigación
Se pasa una corriente de agua golpeando a 2 mezclas de sólidos, llevándose la más ligera con la corriente
Métodos de separación de mezclas sólido-líquido
(Son mezclas comunes en la naturaleza entre un sólido soluble o no y un líquido -suele ser agua- que actúa como solvente… Las mezclas donde el sólido es soluble suelen ser mas complejas de separar)
Filtración
Evaporación
Extracción
Decantación
Sedimentación
Describe el métodos de separación de mezclas sólido-líquido de Evaporación
Se separa un sólido disuelto en un líquido, incrementando la temperatura y evaporando por completo este último. El sólido quedará como residuo de la reacción.
Sal y agua
Describe el métodos de separación de mezclas sólido-líquido de Extracción
Adicionar un solvente de extracción a una mezcla de un sólido disuelto en un líquido. Este solvente agregado atraerá a cualquiera de las partes de la mezcla original que tenga la solubilidad suficiente para ser extraída.
Después se separan por decantación.
En qué se diferencian la decantación de la sedimentación (si son lo mismo)?
En la decantación la mezcla se pone en un EMBUDO DE SEPARACIÓN (ejem aceite y agua, el aceite es MENOS DENSO)
En la sedimentación se ESPERA a que la mezcla se separe por fases y finalmente se separa. (ejem, en las muestras fecales de laboratorio se le agregan morfología, salina, éter y se separan)
Métodos de separación de mezclas líquido-líquido
(Son un poco más complejos)
Centrifugación
Destilación
Cromatografía
Por qué el vino se decanta y no se destila como otros licores?
Al vino se le forman ciertos sedimentos y se cambia de recipiente para que esos sedimentos se separen por densidad.
Describe el métodos de separación de mezclas líquido-líquido de Cromatografía (esto NO viene en el EXCOBA)
Se separan 2 líquidos de acuerdo a su afinidad por un medio poroso, usualmente un papel con un solvente de arrastre
Métodos de separación de mezclas GASEOSO-GASEOSO
Licuefacción
Describe el métodos de separación de mezclas GASEOSO-GASEOSO de Licuefacción
Una mezcla de sustancias gaseosas se someten a procesos termodinámicos que involucran cambios en presión y provocan que uno de dichos gases se condense (cambio de GAS a Líquido).
Suele usarse como método de obtener un líquido saturado de hidrógeno. (convertir el hidrógeno a líquido y almacenarlo en un tanque, pues es riesgoso -combustible de aeronaves-)
Ej: Obtención de nitrógeno y argón del aire
Ejemplos de métodos de separación de mezclas.
Tamizado
Arena y grava o piedras; harina con grumos; cemento cribado; sal con cal; arroz con piedritas o arroz sin limpiar
Ejemplos de métodos de separación de mezclas.
Centrifugación
ADN, tierra con agua, separación de lípidos en lácteos, sangre, lavar la ropa
Ejemplos de métodos de separación de mezclas.
Imantación (magnetización)
Azufre con hierro, tinta de toner, hojuelas de maíz, basura, arena con metales, Aguja en un pajar
Ejemplos de métodos de separación de mezclas.
Decantación
Natilla, vino, aguas negras o residuales, agua con aceite, aceite con alcohol, néctar, Aceite y vinagre
Ejemplos de métodos de separación de mezclas.
Cromatografía
Separación de distintos alcoholes, tinta de plumas o plumines, carbohidratos y aminoácidos, pastillas
mezclas homogéneas
Ejemplos de métodos de separación de mezclas.
Destilación
Agua y sal; alcohol con barniz; gasolina con agua; vapor de cocina
Ejemplos de métodos de separación de mezclas.
Destilación
Gasolina y derivados líquidos del petróleo, tequila, bebidas de agave, agua destilada, alcohol al 70° (alcohol con agua), Agave, Tequila
Ejemplos de métodos de separación de mezclas.
Extracción
Colorantes de las frutas, perfumes, clorofila de las plantas, teobromina del chocolate, cafeína del café
Ejemplos de métodos de separación de mezclas.
Filtración
Café con agua, jugos, filtros de piedra (para limpiar el agua), azufre con agua, infusiones, Agua y arena, Salsa verde con semillas de tomate, Jugo de caña
Ejemplos de métodos de separación de mezclas.
Sublimación
Yodo impuro (con hierro o metales), hielo seco con arena, pastillas aromatizantes, hielo seco con agua
Ejemplo de cambio físico
El agua que se calienta, evapora y convierte en vapor o que se congela y se vuelve hielo. No se cambia su estructura interna.
Cambio de velocidad o posición, cuando se rompe algo
Qué es un fenómeno físico?
Cambio en el estado de agregación.
Qué es un fenómeno químico?
Ejemplo, reacción de combustión (para esto siempre debe haber oxígeno -O2-) del METANO (CH4) para producir CO2 (dióxido de carbono) y AGUA (H2O)
Un cambio donde se modifica la estructura interna.
CH4 + O2 > CO2 + H2O
Tipos de reacciones
de Formación, Descomposición, Desplazamiento simple, Desplazamiento Complejo, Redox
átomo - corte sin división
Demócrito (400aC) y Leucipo
John Dalton (1766-1844)
modelo atómico de esfera (1803), que los átomos del mismo elemento son iguales entre si y diferentes a los de otros elementos. Se pueden unir para dar origen a compuestos y moléculas.
1ra nomenclatura
Thomson (1856-1940)
Modelo atómico del budín de pasas, una esfera de carga positiva con incrustaciones de carga negativa (neutralizando las cargas)
Descubre los electrones con Rayos Catódicos
las partículas ALFA rebotaban
Robert Andrew Millikan
Calcula la carga del electrón
Rutherford (1911)
Propone un NÚCLEO del átomo, con carga positiva y los electrones alrededor en órbitas (CORTEZA NEGATIVA)
Bohr (1913)
cuantificación de la energía con los electrones
Sommerfeld (1916)
propone que aparte de moverse en círculo los e- también en elipse
Schrödinger
Dualidad, se comportan como PARTÍCULA y como ONDA
cómo se miden las propiedades químicas de la materia y ejemplos
en reacciones (» ahora tienen otras características)
reactividad
toxicidad
flamabilidad/combustibilidad
oxidación (habilidad para ceder electrones) =/ reducción
