Quimica

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS DE LA MATERIA. La sustancias en el mundo, tal y como lo conocemos, se caracterizan por sus propiedades fisicas o quimicas, es decir, como reaccionan a los cambios sobre ellas. Las propiedades fisicas son aquellas que se pueden medir, sin que se afecte la composicion o identidad de la sustancia. Podemos poner como ejemplo, el punto de fusion (ejemplo del agua). Tambien existen las Propiedades Quimicas, las cuales se observan cuando una sustancia sufre un cambio quimico, es decir, en su estructura interna, transformandose en otra sustancia, dichos cambios quimicos, son generalmente Irreversibles. Ejemplo formacion de agua, huevo cocido, madera quemada). Otro grupo de propiedades que caracterizan la materia son las Extensivas e Intensivas, las Propiedades Extensivas se caracterizan porque dependen de la cantidad de materia presente. La masa es una propiedad Extensiva, mas materia significa mas masa, ademas, las propiedades Extensivas se Pueden sumar (son aditivas), el Volumen tambien lo es. Las propiedades Intensivas, no dependen de la cantidad de masa, ademas, no son aditivas, tenemos un ejemplo, la densidad, esta no cambia con la cantidad de materia, la temperatura tambien es una Propiedad intensiva.

Los compuestos organicos son sustancias quimicas que contienen carbono, formando enlaces covalentes

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carbono-carbono y/o carbono-hidrogeno. En muchos casos contienen oxigeno, y tambien nitrogeno, azufre, fosforo, boro, halogenos y otros elementos. Estos compuestos se denominan Moleculas organicas. No son moleculas organicas los compuestos que contienen carburos, los carbonatos y los oxidos de carbono. Las moleculas organicas pueden ser de dos tipos: * Moleculas organicas naturales: Son las sintetizadas por los seres vivos, y se llaman biomoleculas, las cuales son estudiadas por la bioquimica. Moleculas organicas artificiales: Son sustancias que no existen en la naturaleza y han sido fabricadas por el hombre como los plasticos. La linea que divide las moleculas organicas de las inorganicas ha originado polemicas e historicamente ha sido arbitraria, pero generalmente, los compuestos organicos tienen carbono con enlaces de hidrogeno, y los compuestos inorganicos, no. Asi el acido carbonico es inorganico, mientras que el acido formico, el primer acido graso, es organico. El anhidrido carbonico y el monoxido de carbono, son compuestos inorganicos.

Por lo tanto, todas las moleculas organicas contienen carbono, pero no todas las moleculas que contienen carbono, son moleculas organicas. UNIDADES FUNDAMENTALES DEL SISTEMA INTERNACIONAL | CANTIDAD FUNDAMENTAL | NOMBRE DE LA UNIDAD | SIMBOLO | Longitud | Metro | M | Masa | Kilogramo | Kg | Tiempo | Segundo | s | Corriente electrica | Ampere | A | Temperatura | Kelvin | K | Calidad de sustancia | Mol | Mol | Intensidad luminosa | candela | cd | Para el sistema ingles de mediciones, hay varias conversiones 1 pulg = 2. 54 cm mts = 3. 28 pies 1 m = 1. 0936 yarda 1 milla = 1. 6093 Km = 5280 pies MASA Y PESO. Se define masa como la cantidad de materia de un cuerpo, independientemente del las fuerzas que actuen sobre el, refiriendose especificamente a la gravedad. El peso es la fuerza con que la gravedad atrae a este objeto. La masa de un objeto es la misma en la luna , Marte, Jupiter y la tierra, pero su peso asi no. En el sistema Internacional la unidad fundamental de la masa es el Kg. En Kilogramo en terminos rigurosos es igual a la masa de 5. 188 * 1025 atomos del isotopo 12C. UNIDAD | SIMBOLO | EQUIVALENTE EN GRAMOS | Kilogramo | Kg | 1000 gr =10 E 3 gr = 1kg | Gramo | Gr | 1 g | miligramo | mg | 0. 01 g= 10 E -3 g= 1mg | ESCALAS DE TEMPERATURA La temperatura se define como la manifestacion de la cantidad de calor presente en un cuerpo. Para cuantificarla se recurrio a un hecho comun de la naturaleza, el punto de congelacion del Agua y su punto de ebullicion. Existen varias escalas de temperatura, las mas reconocidas son: Kelvin (K) •Fahrenheit (OF) •Celsius o Centigrada (OC) •Escala Kelvin. Esta escala es la fundamental del sistema internacional de medidas, en ella, el punto de congelacion del agua es 273 K y el punto de ebullicion a una atmosfera es 373 K, observe que el sufijo Kelvin no lleva el simbolo de grados ( O ) ya que esta escala es absoluta y no toma valores negativos, la cifra 0 K (cero Kelvin) significa la temperatura mas baja alcanzable en teoria, por eso es absoluta. •Escala Centigrada (Celsius)

La Escala Centigrada, comunmente usada en nuestro medio, toma como cero grados Centigrados (0 OC ) el punto de congelacion del agua, y el punto de ebullicion a una atmosfera de esta como 100 OC, distan estos dos puntos en 100 divisiones. El tamano de las divisiones en la escala kelvin y Centigrada son iguales. Esta escala se le llama Escala Relativa Celsius, ya que si existen valores negativos. •Escala Fahrenheit Esta escala de temperatura, mas usada en el sistema Ingles de medidas, pone como punto de congelacion del Agua 32 OF (32 grados Fahrenheit) y como punto de Ebullicion del agua 212 OF.

La escala Fahrenheit dista estos dos puntos en 180 divisiones, consta de valores negativos, asi que es una escala relativa. El tamano de las divisiones de la escala Fahrenheit es mas pequeno que en la Kelvin y Centigrada. CARACTERISTICAS DE REACCIONES QUIMICAS Una reaccion quimica o cambio quimico es todo proceso quimico en el cual una o mas sustancias (llamadas reactantes), por efecto de un factor energetico, se transforman en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos o compuestos. Un ejemplo de reaccion quimica es la formacion de oxido de hierro producida al reaccionar el oxigeno del aire con el hierro.

A la representacion simbolica de las reacciones se les llama ecuaciones quimicas. Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones bajo las que se da la reaccion quimica. No obstante, tras un estudio cuidadoso se comprueba que, aunque los productos pueden variar segun cambien las condiciones, determinadas cantidades permanecen constantes en cualquier reaccion quimica. Estas cantidades constantes, las magnitudes conservadas, incluyen el numero de cada tipo de atomo presente, la carga electrica y la masa total. Modelos de las reacciones quimicas Desde un punto de vista general se pueden postular dos grandes modelos para las Reacciones Quimicas: Reacciones acido-base (sin cambios en los estados de oxidacion) y reacciones Redox (con cambios en los estados de oxidacion). Sin embargo, podemos estudiarlas teniendo en cuenta que ellas pueden ser: Nombre | Descripcion | Representacion | Reaccion de sintesis | Elementos o compuestos sencillos se unen para formar un compuesto mas complejo. | A+B > AB | Reaccion de descomposicion | Un compuesto se fragmenta en elementos o compuestos mas sencillos. AB > A+B | Reaccion de desplazamiento simple | Un elemento reemplaza a otro en un compuesto. | A + BC > AB + C | Reaccion de doble desplazamiento | Los iones en un compuesto cambian lugares con los iones de otro compuesto para formar dos sustancias diferentes. | AB + CD > BC + AD | BALANCEO DE ECUACIONES Una reaccion quimica es la manifestacion de un cambio en la materia y la isla de un fenomeno quimico. A su expresion grafica se le da el nombre de ecuacion quimica, en la cual, se expresan en la primera parte los reactivos y en la segunda los productos de la reaccion.

A + B C + D Reactivos Productos Para equilibrar o balancear ecuaciones quimicas, existen diversos metodos. En todos el objetivo que se persigue es que la ecuacion quimica cumpla con la ley de la conservacion de la materia. Balanceo de ecuaciones por el metodo de Tanteo El metodo de tanteo consiste en observar que cada miembro de la ecuacion se tengan los atomos en la misma cantidad, recordando que en ? H2SO4 hay 2 Hidrogenos 1 Azufre y 4 Oxigenos ? 5H2SO4 hay 10 Hidrogenos 5 azufres y 20 Oxigenos Para equilibrar ecuaciones, solo se agregan coeficientes a las ormulas que lo necesiten, pero no se cambian los subindices. Ejemplo: Balancear la siguiente ecuacion H2O + N2O5 NHO3 ? Aqui apreciamos que existen 2 Hidrogenos en el primer miembro (H2O). Para ello, con solo agregar un 2 al NHO3 queda balanceado el Hidrogeno. H2O + N2O5 2 NHO3 ? Para el Nitrogeno, tambien queda equilibrado, pues tenemos dos Nitrogenos en el primer miembro (N2O5) y dos Nitrogenos en el segundo miembro (2 NHO3) ? Para el Oxigeno en el agua (H2O) y 5 Oxigenos en el anhidrido nitrico (N2O5) nos dan un total de seis Oxigenos. Igual que (2 NHO3) Otros ejemplos HCl + Zn ZnCl2 H2 HCl + Zn ZnCl2 H2 KClO3 KCl + O2 2 KClO3 2KCl + 3O2 Balanceo de ecuaciones por el metodo de Redox ( Oxidoreduccion ) En una reaccion si un elemento se oxida, tambien debe existir un elemento que se reduce. Recordar que una reaccion de oxido reduccion no es otra cosa que una perdida y ganancia de electrones, es decir, desprendimiento o absorcion de energia (presencia de luz, calor, electricidad, etc. ) Para balancear una reaccion por este metodo , se deben considerar los siguiente pasos 1)Determinar los numeros de oxidacion de los diferentes compuestos que existen en la ecuacion.

Para determinar los numeros de oxidacion de una sustancia, se tendra en cuenta lo siguiente: ? En una formula siempre existen en la misma cantidad los numeros de oxidacion positivos y negativos ? El Hidrogeno casi siempre trabaja con +1, a ecepcion los hidruros de los hidruros donde trabaja con -1 ? El Oxigeno casi siempre trabaja con -2 ? Todo elemento que se encuentre solo, no unido a otro, tiene numero de oxidacion 0 2) Una vez determinados los numeros de oxidacion , se analiza elemento por elemento, comparando el primer miembro de la ecuacion con el segundo, para ver que elemento quimico cambia sus numeros de oxidacion 0 +3 -2 Fe + O2 Fe2O3 Los elementos que cambian su numero de oxidacion son el Fierro y el Oxigeno, ya que el Oxigeno pasa de 0 a -2 Y el Fierro de 0 a +3 3) se comparan los numeros de los elementos que variaron, en la escala de Oxido-reduccion 0 0 +3 -2 Fe + O2 Fe2O3 El fierro oxida en 3 y el Oxigeno reduce en 2 4) Si el elemento que se oxida o se reduce tiene numero de oxidacion 0 , se multiplican los numeros oxidados o reducidos por el subindice del elemento que tenga numero de oxidacion 0 Fierro se oxida en 3 x 1 = 3 Oxigeno se reduce en 2 x 2 = 4 ) Los numeros que resultaron se cruzan, es decir el numero del elemento que se oxido se pone al que se reduce y viceversa 4Fe + 3O2 2Fe2O3 Los numeros obtenidos finalmente se ponen como coeficientes en el miembro de la ecuacion que tenga mas terminos y de ahi se continua balanceando la ecuacion por el metodo de tanteo Otros ejemplos KClO3 KCl + O2 +1 +5 -2 +1 -1 0 KClO3 KCl + O2 Cl reduce en 6 x 1 = 6 O Oxida en 2 x 1 = 2 2KClO3 2KCl + 6O2 Cu + HNO3 NO2 + H2O + Cu(NO3)2 0 +1 +5 -2 +4 -2 +2 -2 +2 +5 -2 Cu + HNO3 NO2 + H2O + Cu(NO3)2

Cu oxida en 2 x 1 = 2 N reduce en 1 x 1 = 1 Cu + HNO3 2NO2 + H2O + Cu(NO3)2 Cu + 4HNO3 2NO2 + 2H2O + Cu(NO3)2 Balanceo de ecuaciones por el metodo algebraico Este metodo esta basado en la aplicacion del algebra. Para balancear ecuaciones se deben considerar los siguientes puntos 1) A cada formula de la ecuacion se le asigna una literal y a la flecha de reaccion el signo de igual. Ejemplo: Fe + O2 Fe2O3 A B C 2) Para cada elemento quimico de la ecuacion, se plantea una ecuacion algebraica Para el Fierro A = 2C Para el Oxigeno 2B = 3C ) Este metodo permite asignarle un valor (el que uno desee) a la letra que aparece en la mayoria de las ecuaciones algebraicas, en este caso la C Por lo tanto si C = 2 Si resolvemos la primera ecuacion algebraica, tendremos: 2B = 3C 2B = 3(2) B = 6/2 B = 3 Los resultados obtenidos por este metodo algebraico son A = 4 B = 3 C = 2 Estos valores los escribimos como coeficientes en las formulas que les corresponden a cada literal de la ecuacion quimica, quedando balanceada la ecuacion 4Fe + 3O2 2 Fe2O3 Otros ejemplos HCl + KmNO4 KCl + MnCl2 + H2O + Cl2