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MATERIA Y ENERGÍA
Bqca. Marta Irene Krautmann
SISTEMAS
MATERIALEs
Sistemas Homogéneos(propiedades fcas intensivasy qcas iguales)
Sistemas Heterogéneos(diferentes propiedades)
Sustancias Puras(prop. intensivas ctes)
SoluciónMATERIA
Elementos
Compuestos
No se pueden descomponer en Otras más sencillas
Se pueden descomponer enotras más sencillas
Sistema homogéneo formadopor 2 o más sustancias puras
Dispersión Grosera
Dispersión Fina
Dispersión Coloidal
Sistema heterogéneo visible a simple vista
Sistema heterogéneo visible al microscopio
Sistema heterogéneo visible al ultramicroscopio
- Simples
Sustancia pura que no se puede
descomponer en otras. Esta formada por átomos de un mismo elemento.
- Sustancia Pura
Sistema homogéneo con propiedades
intensivas constantes que
resisten los procedimientos
mecánicos y físicos del análisis.
- Compuesto
Sustancia pura que se puede
descomponer en otras. Esta formada
por átomos de diferentes elementos.
- Soluto
Sustancia en menor abundancia dentro
de la solución.
- Sistema Homogéneo
Es aquel sistema que en todos los puntos de su masa posee
iguales propiedades físicas y químicas
(mismas propiedades intensivas).
- Solución
Sistema homogéneo constituido por dos o
más sustancias puras o especies
químicas.
- Solvente
Sustancia en mayor abundancia dentro de la solución. Y
cuyo estado físico es el mismo que el
que presenta la solución.
- Dispersión Grosera
Sistemas heterogéneos visibles a simple vista.
- Suspensiones
Dispersiones finas con la fase
dispersante liquida y la dispersa sólida.
- Dispersión Fina
Sistema heterogéneo visible al
microscopio
(10.000.000 0
A A < partículas < 500000
A).
- Emulsiones
Dispersiones finas con ambas fases
liquidas.
- Materia
Es todo lo que posee masa, y ocupa un
lugar en el espacio.
- Sistema Material
Porción de materia que se aísla para su
estudio.
- Sistema Heterogéneo
Es aquel sistema que en diferentes puntos
del mismo tiene distintas propiedades
físicas y quimeras (distintas
propiedades intensivas). Presenta
solución en su continuidad
(superficie de separación). - Dispersión Coloidal
Sistema heterogéneo no visible al microscopio, visible al ultramicroscopio.
PROPIEDADES DE LA MATERIA
• Propiedades Físicas IntensivasExtensivas
• Propiedades Químicas (dependen de la reactividad de la sustancia
cuando se combina con otras sustancias)
• Propiedades intensivas(dependen de la naturaleza de la sustancia pero
no de la cantidad de la mismaEj: densidad, punto de ebullición, punto de fusión)
• Propiedades extensivas(dependen de la cantidad de sustancia. Ej: masa, volúmen)
Estados de la Materia
- Sólido
- Líquido
- Gas
CAMBIOS QUE OCURREN EN LA MATERIA
• Cambios Físicos: Cambios de Estado
• Cambios Químicos: Cambios de Estructura
CAMBIOS DE ESTADO DE LA MATERIA
CAMBIOS FÍSICOS
CAMBIOS QUÍMICOS
2Fe + 3/2 O2 Fe2O3
(C6H12O6)n+ 6nO2 6nCO2+ 6nH2O
TIPOS DE REACCIONES
• De síntesis• Descomposición• Ácido-base• Doble sustitución• Sustitución simple• Óxido reducción
Tabla Periódica de los elementos
MOL: - es la unidad de cantidad de materia- es una unidad química- un mol contiene el Nº de Avogadro de partículas (moléculas,
átomos, electrones, protones, etc)Nº de Avogadro: 6.02 x 1023
1 MOL de cualquier GAS contiene :6,02X1023 MOLÉCULAS y ocupa un Volumen de 22,4 L en condiciones normales de Presión y Temperatura (CNPyT)
EJERCICIOS
1- ¿Cuántos moles de átomos contienen 245,2 g de hierro metálico?
2- ¿Cuántos átomos están contenidos en 4,39 moles de átomos de hierro?
3- Calcular la masa de un átomo de hierro en gramos
4- ¿Cuántos moles de O2 , moléculas O2 y átomos de O están contenidos en 40 g de gas O2 ?
5- ¿Cuántos moles de moléculas contienen 100 g de HCl?
6- ¿Cuál es la masa de una molécula de NaOH?
7- ¿Cuántas moléculas están contenidas en 12 moles de HNO3?
ESTEQUIOMETRÍA
ESTEQUIOMETRÍA
H2 (g) + ½ O2 (g) H2O(l)
Reactivos Producto
2 H2 (g) + O2 (g) 2 H2O(l)
La estequiometría describe las relaciones cuantitativas entre los elementos en los compuestos y entre las sustancias cuando sufrencambios químicos (reacción química).
Reacción Química: proceso en el cual una o varias sustancias cambian para formar una o más sustancias nuevas.
Ecuación Química: es la forma de representar una reacción química
LEYES ESTEQUIOMÉTRICAS
• LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MASA (LEY DE LAVOISIER): La materia no se crea ni se destruye. Por lo tanto la cantidad de materia antes y después de la reacción es constante.
C + O2 CO212 g. de C + 32 g. de O2 44 g. CO2
• LEY DE LAS PROPORCIONES CONSTANTES (LEY DE PROUST): Muestras diferentes de un mismo compuesto siempre contienen los mismos elementos y en la misma proporción de masa.
CO2 HNO3 Fe2O3
• LEY DE LAS PROPORCIONES MÚLTIPLES (LEY DE DALTON): Si dos elementos pueden combinarse para formar más de un compuesto, la masa de uno de los elementos que se combina permanece constante mientras el otro varía en números enteros.
H2O CO CuO2H2O2 CO2 CuO
Igualación de Ecuaciones Químicas
• KClO3 → KCl + O2
• Fe2O3 + H2 → Fe + H2O
• NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O
Ejercicios1- El cobre se combina con el azufre para formar un compuesto, se
observó que 1g de azufre siempre se combina con 1,985g de cobre. Si para preparar este compuesto se utilizan 10g de azufre
I) ¿cuántos gramos de cobre se necesitarían?
II) ¿Qué ley estequiométrica se cumple?
2- Teniendo en cuenta la ecuación: H2SO4 + 8 HI H2S(g) + 4 I2 + 4H2O
Determine:I) La masa de HI que reaccionó
II) El número de moléculas de agua que se formaron
III) El volumen de H2S obtenido en CNPyT
3- I) Qué volumen de CO2, medido en condiciones normales, se recogerá cuando 30 g de carbonato de calcio, se descomponen por calentamiento, dando dióxido de carbono y óxido de calcio.
II) ¿Cuántas moléculas de CO2 estarán contenidas en ese volumen determinado?.
III) ¿Cuántos moles de CaO se obtienen?.
4- Qué volumen de O2 en CNPyT se requiere para que reaccione con 14L de CO?
CO + 1\2 O2 CO2
5- Teniendo en cuenta la siguiente ecuación:N2 + 3 H2 2 NH3
Se quiere preparar 340 g de amoníaco. Determine:a- el volumen de nitrógeno necesario en CNPyT
b- los gramos de hidrógeno necesarios
6- Para la siguiente reacción establezca cual es la opción correcta en la Tabla.
2 SO2 (g) + O2 (g) 2 SO3 (g)
Cada Reacciona con Para dar
a 2 moléculas de SO2 1 mol de O2 2 moléculas de SO3
b 2 moles de SO2 1 molécula de O2 2 moles de SO3
c 128 g de SO2 32 g de O2 160 g de SO3
d 2 moles de SO2 22,4 L de O2 2 moléculas de SO3
7- Calcule la masa de:
• I) una molécula de nitrógeno
• II) de un átomo de oxígeno
• III) de una molécula de agua.
• IV) 11,2 L de oxígeno gaseoso (CNPyT)
• V) 22,4 L de agua líquida
BIBLIOGRAFÍA• - Chang, R. -Química- Mc Graw Hill. 1992.• - Longo, F. . Química General. Mc Graw Hill. 1986.• -Mahan, B.; Myers, R. - Química - Curso Universitario.
Addison Wesley. 1990. • - Masterton, W. ;Slowinky, E. and Staninski - Química
General Superior. Interamericana. 1992.• - Russell, J. . Química General. Mc Graw Hill. 1990.• - Whitten, K.; Gailey, D.; Davis, R. . Química General.
Mc Graw Hill. 1992.
Resolución de problemas• -Garzón, G. .Fundamentos de Química General . Teoría
y Problemas resueltos. 1981.• - Rosenberg, J. . Química General. Teoría y Problemas
resueltos. Mc Graw Hill. 1989.
• Dos recipientes A y B de igual volumen contienen números diferentes de moles del mismo gas. El recipiente B contiene cuatro veces más moles que el recipiente A. Si ambos recipientes están a la misma temperatura, determine:
• I) ¿Cuál es la relación de la densidad de este gas en el recipiente B con respecto al recipiente A.-------------------------------------
• II) Como es el número de moléculas en el recipiente B con respecto al recipiente A.
• Cual de los siguientes procesos no es un proceso físico:
• a) congelación• b) oxidación • c) fusión • d) evaporación
ISÓTOPOS
Tabla Períodica de los elementosTabla periódica de los elementos
Tabla periódica de los elementos Grupo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Periodo
1 1 H
2 He
2 3 Li
4 Be 5
B 6 C
7 N
8 O
9 F
10 Ne
3 11 Na
12 Mg
13 Al
14 Si
15 P
16 S
17 Cl
18 Ar
4 19 K
20 Ca
21 Sc
22 Ti
23 V
24 Cr
25 Mn
26 Fe
27 Co
28 Ni
29 Cu
30 Zn
31 Ga
32 Ge
33 As
34 Se
35 Br
36 Kr
5 37 Rb
38 Sr
39 Y
40 Zr
41 Nb
42 Mo
43 Tc
44 Ru
45 Rh
46 Pd
47 Ag
48 Cd
49 In
50 Sn
51 Sb
52 Te
53 I
54 Xe
6 55 Cs
56 Ba *
71 Lu
72 Hf
73 Ta
74 W
75 Re
76 Os
77 Ir
78 Pt
79 Au
80 Hg
81 Tl
82 Pb
83 Bi
84 Po
85 At
86 Rn
7 87 Fr
88 Ra
** 103 Lr
104 Rf
105 Db
106 Sg
107 Bh
108 Hs
109 Mt
110 Ds
111 Rg
112 Uub
113 Uut
114 Uuq
115 Uup
116 Uuh
117 Uus
118 Uuo
Lantánidos * 57 La
58 Ce
59 Pr
60 Nd
61 Pm
62 Sm
63 Eu
64 Gd
65 Tb
66 Dy
67 Ho
68 Er
69 Tm
70 Yb
Actínidos ** 89 Ac
90 Th
91 Pa
92 U
93 Np
94 Pu
95 Am
96 Cm
97 Bk
98 Cf
99 Es
100 Fm
101 Md
102 No
Alcalinos Alcalinotérreos Lantánidos Actínidos Metales de transición
Metales del bloque p
Metaloides No metales
Halógenos Gases nobles
COMPOSICIÓN CENTESIMAL
• Si se conoce la fórmula de un compuesto, su composición química se expresa como el porcentaje en peso de cada uno de los elementos que la componen.
• Ejm: Determine la composición centesimal del agua H2O
- Simples
Sustancia pura que no se puede
descomponer en otras. Esta formada por átomos de un mismo elemento.
- Sustancia Pura
Sistema homogéneo con propiedades
intensivas constantes que
resisten los procedimientos
mecánicos y físicos del análisis.
- Compuesto
Sustancia pura que se puede
descomponer en otras. Esta formada
por átomos de diferentes elementos.
- Soluto
Sustancia en menor abundancia dentro
de la solución.
- Sistema Homogéneo
Es aquel sistema que en todos los puntos de su masa posee
iguales propiedades físicas y químicas
(mismas propiedades intensivas).
- Solución
Sistema homogéneo constituido por dos o
más sustancias puras o especies
químicas.
- Solvente
Sustancia en mayor abundancia dentro de la solución. Y
cuyo estado físico es el mismo que el
que presenta la solución.
- Dispersión Grosera
Sistemas heterogéneos visibles a simple vista.
- Suspensiones
Dispersiones finas con la fase
dispersante liquida y la dispersa sólida.
- Dispersión Fina
Sistema heterogéneo visible al
microscopio
(10.000.000 0
A A < partículas < 500000
A).
- Emulsiones
Dispersiones finas con ambas fases
liquidas.
- Materia
Es todo lo que posee masa, y ocupa un
lugar en el espacio.
- Sistema Material
Porción de materia que se aísla para su
estudio.
- Sistema Heterogéneo
Es aquel sistema que en diferentes puntos
del mismo tiene distintas propiedades
físicas y quimeras (distintas
propiedades intensivas). Presenta
solución en su continuidad
(superficie de separación). - Dispersión Coloidal
Sistema heterogéneo no visible al microscopio, visible al ultramicroscopio.
ESTADOS DE LA MATERIA
SÓLIDO GAS LÍQUIDO
MATERIA
PROPIEDADES DE LA MATERIA
• Propiedades intensivasy extensivas.
• Propiedades físicasy químicas
Propiedades extensivas• Dependen de la cantidad de
sustancia . Masa , volúmen …..
Propiedades intensivas• Dependen de la naturaleza
de la sustancia . Densidad, pto.de ebullición…..
Propiedades físicas:son las intensivas
Propiedades químicas:dependen de la reactividad de la sustancia (cuando se combina con otras sustancias)
SISTEMAS HOMOGÉNEOS Y HETEROGÉNEOS
EJEMPLO