Sesión 1 - La materia

¿Qué es la química?

• La química es una ciencia experimental que se encarga del estudio de la materia y sus transformaciones.
• Describe sus propiedades físicas y químicas, sus cambios
• Variaciones de energía que acompañan a dichos procesos.

 ¿Qué es Materia?

·         Existe independientemente de nuestros sentidos.

·         Ocupa espacio y tiene masa.

 

¿Qué es energía?

·         Capacidad de hacer trabajo.

·         No se ve ni ocupa espacio.

·         Se reconoce por sus efectos.

 

1.IMPORTANCIA

 

·         Conservación de los  recursos naturales tales como agua, suelo, madera, rocas, agregados y los hormigones.

·         Satisfacción de nuestras necesidades: alimento, vestido y vivienda

·         La medicina. En la fabricación de todos los insumos médicos, desde la anestesia y desinfectantes hasta los sueros y vacunas que previenen epidemias. 

·         La farmacéutica. Es un complemento de la medicina, son los tratamientos tanto homeopáticos como alopáticos para el tratamiento de las enfermedades.

·       La industria de alimentos. La fabricación de saborizantes y colorantes artificiales, los métodos de conservación de alimentos, las sustancias conservadores, gelatizantes y espesantes que los alimentos industrializados requieren.

·  La industria textil. La fabricación de fibras sintéticas, a partir del petróleo y recientemente del reciclado de plásticos, que sustituyen a las fibras naturales, son más baratas y fáciles de producir.

·      La industria automotriz. Desde el combustible y aditamentos hasta las nuevas aleaciones plásticas y de fibra de vidrio que hacen de los autos un vehículo más barato y seguro.

·      La producción de plásticos. En diferentes densidades, para diferentes usos, desde la botella de agua desechable hasta los plásticos incombustibles, para aislamiento térmico y acústico. Todos utilizamos por lo menos cinco tipos de plásticos diferentes al día.

·      La fabricación de productos de limpieza. Empezando por tu jabón de baño, hasta el quita cochambre que utilizas en la cocina, cada día son más eficientes basados en enzimas y no en ácidos y sosas más ecológicos.

·  La producción de abonos agrícolas. Los mejores abonos son los orgánicos, pero también son los más costosos. Los abonos industrializados a base de sales de potasio, fósforo y azufre son más económicos y si son utilizados con inteligencia son muy buenos y con riesgos mínimos. Indispensables para la producción de alimentos.

·   La fabricación de pesticidas. Tanto los domésticos como los de campo o industriales, son necesarios para prevenir enfermedades como el dengue donde el agente transmisor es un Insecto.

Contenidos:, I. (s/f). LA IMPORTANCIA DE LA QUÍMICA. Dyndns.org. Recuperado el 14 de julio de 2023, de http://ual.dyndns.org/Biblioteca/Bachillerato/Quimica_I/Pdf/Sesion_01.pdf 

  

1.1.         CAMBIOS FÍSICOS Y QUIMICOS

 

ü  Cambios físicos.- Una sustancia cambia en su apariencia fisica pero no en su composición. Ejem: Cambio de estado del agua de sólido a líquido

 

ü  Cambios químicos .- Llamadas también reacciones químicas. Una sustancia se transforma en otra. Ejem: Oxidación del hierro

 

Estado de la materia

 

 

Gas

 

 

 

 

 

 

         Liquido

 

 

 

 

 

 

 

         Sólido

 

 

Clases de materia

Ø  Sustancias puras ( sustancias)

 

o   Elementos: No pueden descomponerse en sustancias más simples, como el oxígeno o carbón. Se conocen 115 elementos, 92 de las cuales se encuentran en la naturaleza y los demás han sido producidos de manera artificial.

 

o   Compuesto: Se descomponen en sustancias más simples como el agua.

Ø  Mezclas: Unión de dos o más sustancias manteniendo su individualidad.

 

o   Homogéneas: Uniformes en todas sus partes como el aire, soluciones.

o   Heterogéneas: No tienen la misma composición en todos sus partes como la roca y la madera.

CLASES DE LA MATERIA SEGÚN SU COMPOSICIÓN

Un compuesto es una sustancia eléctricamente neutra y compuesta por dos o más elementos diferentes. Un compuesto binario consiste de dos elementos, ejemplo el agua (H2O).

Los compuestos se pueden separar por métodos químicos en los elementos que los componen.

 

 

Clases de compuesto:

a)   Compuestos moleculares :   Existe Como moléculas que constan de dos o  más elementos enlazados.

b)   Compuestos iónico:

Existen en forma de cationes y aniones unidos por la fuerza de sus cargas positivas y negativas. Ejem: Sulfato de cobre (CuSO₄), Óxido de calcio (CaO), Sulfato de calcio (CaSO₄), respectivamente.        

Métodos físicos de separación

Decantación

Separa mezclas heterogéneas con diferentes densidades al dejarlas en reposo.

Filtración

Mediante el uso de un filtro puede separarse una mezcla con componentes sólidos y líquidos. Los sólidos son retenidos por el filtro.

Sublimación

Separa sólidos que pasan al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido al absorber energía.

Separación magnética

Es un proceso físico sirve para separar dos objetos, uno ferroso y el otro no, a través del uso de separadores como imanes.

Destilación

Método utilizado para separar los líquidos volátiles hirviendo la mezcla y recolectando el vapor condensado.

Este procedimiento de separación se basa en la diferencia del punto de ebullición de los componentes de la mezcla.

PROPIEDADES DE LA MATERIA

 

Son cualidades y atributos que podemos utilizar para distinguir una muestra de materia de otra.

 

Propiedades Características de la materia

PROPIEDADES FISICAS.-

Aquellas que caracterizan  a las sustancias puras, y que se pueden medir sin que varíe la constitución de la materia.

Dependen principalmente de la naturaleza de la propia sustancia.

Ejemplo: densidad, temperatura de ebullición, índice de refracción , etc.

Fenómenos químicos

Son aquellos que alteran la naturaleza o identidad de un cuerpo. Siempre originan una nueva sustancia.

 

Ejemplos: Combustión, la digestión, crecimiento de una planta, la oxidación, la cocción de alimentos.

Evidencias de fenómeno químico (reacción química)

                                                 

·         Liberación o absorción de energía      ( calor, luz)

·         Formación de precipitados ( sólidos )

·         Desprendimiento de gases

·         Aparición de nuevos colores ( nuevas sustancias)

 

  

PROPIEDADES QUIMICAS.-

Describen la forma en que una sustancia puede cambiar o reaccionar para formar otras sustancias.

Es la capacidad de una muestra de materia para experimentar un cambio en su composición bajo ciertas condiciones.

Es la que al medir su valor origina necesariamente un cambio químico.

Dependen en mayor parte de la acción de una(s) sustancia(s) sobre otra(s).

 

Ejemplos:

• Inflamabilidad: Es la capacidad de una sustancia para arder en presencia de oxígeno.
• Corrosividad de un metal
• Acidez
• Reactividad

 

 

Antecedentes

 

Estados de la materia

Convencionalmente, los estados de la materia han sido clasificados en tres tipos; sólido, líquido y gaseoso. Un material sólido tiene forma y volumen definidos, sus partículas se encuentran estrechamente unidas entre sí y sus movimientos son únicamente de tipo vibratorio; además, estos materiales pueden ser cristalinos o amorfos. En el estado líquido, en cambio, el material tiene volumen pero no una forma definida debido a que el grado de cohesión entre sus moléculas es intermedio y pueden moverse libremente, teniendo así la característica de fluir. Por último, el estado gaseoso no posee ni forma ni volumen definidos, sus partículas se mueven de manera desordenada debido a la elevada cantidad de energía cinética que poseen, lo que origina que el gas ocupe todo el volumen del recipiente que lo contiene [Lembaíno, 2006].

De acuerdo con esta clasificación de la materia, durante el calentamiento de un sólido cristalino, los únicos estados de la materia por los que pasaría serían sólido, líquido y gaseoso, a menos que el material sublimara antes de alcanzar la fase líquida. Sin embargo, actualmente se sabe que existen otros estados físicos como el plasma y el estado líquido cristalino, lo que ha cambiado la concepción tradicional de la materia. El estado plasma se presenta a temperaturas más elevadas que el estado gaseoso permitiendo que las moléculas se disocien y los átomos se ionicen, diferenciándose del estado gaseoso en que las partículas son capaces de conducir la electricidad y son fuertemente afectadas por los campos magnéticos. Por otro lado, el estado líquido cristalino es un estado físico intermedio entre un líquido y un sólido cristalino, el cual se caracteriza por poseer cierto grado de orden como un cristal sólido pero también desorden como un líquido.

Normalmente en un cristal líquido se presentan uno o más de los niveles de orden siguientes: orden orientacional (OO), en el cual las moléculas están alineadas, enpromedio, a lo largo de una dirección espacial conocida como vector director (n); orden posicional (PO), éste se presentá cuando el arreglo de las moléculas y la densidad de masa exhiben periodicidad hasta en tres direcciones y finalmente, orden orientacional de enlace (BOO), el cual es un orden molecular a larga distancia y se encuentra definido por una línea en el espacio que une moléculas adyacentes y no necesariamente a través de enlaces químicos, pudiendo empacarse éstas en fases esmécticas de tipo hexático [Kumar, 2001]

Los cristales líquidos que mantienen los tres grados de orden y su orden posicional de largo alcance se describe por una red cúbica o hexagonal, son mejor identificados como cristales plásticos [Wunderlich, 2007]. En la figura 2.1 se muestra el arreglo molecular que puede tener un material compuesto por moléculas anisotrópicas a partir de su fase sólida.

En el presente trabajo se realizó la síntesis y caracterización de nuevas moléculas que poseen propiedades de cristal líquido, es por ello que se hará énfasis en los antecedentes y las características principales de dichos materiales con el fin de tener un mayor conocimiento sobre éstos.

 

(S/f). L.Q.I. Karla Guadalupe Gutiérrez Cuevas/ Agosto de 2009. Repositorioinstitucional.mx. Recuperado el 14 de julio de 2023, de https://ciqa.repositorioinstitucional.mx/jspui/bitstream/1025/89/1/Tesis%20Karla%20Guti%C3%A9rrez.pdf

/S1 Materia - Uso de materiales de construcción/

Ejercicios sobre materia: