11 de enero de 2011

UNIDAD DOS

2.    Materia y Energía
2.1.      Materia
2.1.1.    División de la materia
·         Cuerpo
Porción de materia de extensión limitada, visible, con cualidades propias.

·         Partícula
Es la parte de la materia que apenas se observa.

·         Molécula
Mínima porción de la materia, que conserva su propiedad, no es visible, pero se la puede apreciar en las disoluciones.

·         Átomo
Es la partícula más pequeña que conserva las propiedades de un elemento químico.

·         Macropartícula
Es la porción de materia menor que el átomo de hidrógeno (el más sencillo)

2.1.2.   Clasificación de las sustancias

·         sustancias simples
Una SUSTANCIA es SIMPLE cuando no puede ser descompuesta en otra más sencilla al aplicar algún método físico o químico reconocido como de uso común

Cuadro 2
Clasificación de las Sustancias simples
METALES
NO METALES
GASES NOBLES
ü Sólidos menos el Hg

ü Tienen brillo metálico
ü Son buenos conductores del calor y la electricidad
ü Forman iones positivos o negativos metálicos.
ü Son dúctiles y maleables.
ü Con el oxígeno forman óxidos básicos
ü Sólidos o gases excepto el bromo
ü Son opacos
ü Malos conductores del calor y electricidad

ü Están formados por moléculas diatómicas y los sólidos por iones
ü No son dúctiles ni maleables
ü Con el oxigeno forman óxidos ácidos
ü    Todos son gases

ü    Son incoloros
ü Se ionizan y brillan ante descargas eléctricas
üBuenos conductores del calor
ü    Se integran por moléculas monoatómicas

ü    No reaccionan con otros elementos.


·         sustancias compuestas
  Las SUSTANCIAS COMPUESTAS pueden descomponerse en sustancias simples y son propiamente llamados COMPUESTOS, se representan mediante FORMULAS las cuales están constituidas por los símbolos de las sustancias elementales que forman al compuesto así como números que especifiquen la proporción de cada uno de los elementos

Cuadro 3
Diferencias entre mezclas y Combinación
MEZCLA
COMBINACION
ü  Los componentes intervienen en cualquier proporción
ü  Los componentes conservan sus propiedades especificas
ü  Los componentes pueden separarse por medios físicos o mecánicos.
ü  No tiene composición constante o fórmula química.
ü  Componentes en proporciones fijas
ü  Los componentes pierden sus propiedades específicas.
ü  Los componentes pueden separarse por medios químicos o físicos altamente emergenticos.
ü  Tienen composición constante expresada en formula química.

Separación de mezclas
1.     Trituración
Es un proceso de reducción de materiales comprendido entre los tamaños de entrada de 1 metro a 1 centímetro (0,01m), diferenciándose en trituración primaria (de 1 m a 10 cm) y trituración secundaria (de 10 cm a 1 cm).
2.     Disolución
Es una mezcla homogénea a nivel molecular o iónico de dos o más sustancias que no reaccionan entre sí, cuyos componentes se encuentran en proporción que varía entre ciertos límites.
3.     Precipitación
Un precipitado es el sólido que se produce en una disolución por efecto de una reacción química o bioquímica. A este proceso se le llama precipitación
4.     Cromatografía
Es un método físico de separación para la caracterización de mezclas complejas, es un conjunto de técnicas basadas en el principio de retención selectiva, cuyo objetivo es separar los distintos componentes de una mezcla, permitiendo identificar y determinar las cantidades de dichos componentes.
5. Cristalización
Es el proceso por el cual se forma un sólido cristalino, ya sea a partir de un gas, un líquido o una disolución. La cristalización es un proceso en donde los iones, átomos o moléculas que constituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales
6.     Tamización
El tamizado es un método físico para separar mezclas. Consiste en hacer pasar una mezcla de partículas sólidas de diferentes tamaños por un tamiz o colador.
7.     Centrifugación
La centrifugación es un método por el cual se pueden separar sólidos de líquidos de diferente densidad mediante una fuerza rotativa, la cual imprime a la mezcla con una fuerza mayor que la de la gravedad, provocando la sedimentación de los sólidos o de las partículas de mayor densidad.
     8. Evaporación
Es un proceso por el cual una sustancia en estado líquido pasa al estado gaseoso, tras haber adquirido energía suficiente para vencer la tensión superficial.
         9. Destilación destilación es la operación de separar, mediante vaporización y condensación, los diferentes componentes líquidos, sólidos disueltos en líquidos o gases licuados de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición (temperaturas de ebullición) de cada una de las sustancias ya que el punto de ebullición es una propiedad intensiva de cada sustancia, es decir, no varía en función de la masa o el volumen, aunque sí en función de la presión.
10.     Decantación
Es un método físico de separación de mezclas heterogéneas, estas pueden ser formadas por un líquido y un sólido, o por dos líquidos. Es necesario dejarla reposar para que el sólido se sedimente, es decir, descienda y sea posible su extracción.
11.     Filtración
Es un proceso de separación de fases de un sistema heterogéneo, que consiste en pasar una mezcla a través de un medio poroso o filtro, donde se retiene la mayor parte de los componentes sólidos de la mezcla.
12.  Combinación
La combinación es un proceso físico de separación de mezclas cuyos componentes están en proporciones fijas y pierden sus propiedades específicas.


2.1.3.   Propiedades de la materia

3.     Energía
·         Cuadro de tipos de energías
Cuadro 5
Energía

Energía
Características
Cinética
Está definida como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa dada desde el reposo hasta la velocidad que posee
Eólica
Es la energía obtenida del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transformada en otras formas útiles para las actividades humanas.
Geotérmica
Es aquella energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra.
Hidráulica
Es aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua, saltos de agua o mareas.
Mareomotriz
Es la que se obtiene aprovechando las mareas, es decir, la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa de la Tierra y la Luna, y que resulta de la atracción gravitatoria de esta última y del Sol sobre las masas de agua de los mares
Mecánica
Es la energía que se debe a la posición y al movimiento de un cuerpo, por lo tanto, es la suma de las energías potencial, cinética y la elástica de un cuerpo en movimiento.
Nuclear
Es la energía que se libera espontánea o artificialmente en las reacciones nucleares
Calórica
Es aquella que poseen los cuerpos, cada vez que son expuestos al efecto del calor. También, se puede decir que corresponde a la energía que se transmite entre dos cuerpos que están a diferentes temperaturas, es decir, con distinto nivel calórico.
Química
Es la energía involucrada en el lazo formado entre dos átomos. Cada átomo dentro de un compuesto químico involucra diferentes cantidades de energía.
Solar
Es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el Sol.
eléctrica
Es la energía resultante de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos para obtener trabajo

UNIDAD SEIS


UNIDAD SEIS


        1.      Generalidades
·        Definiciones

        2.      Estado gaseoso

2.1.             Característica
2.2.           Propiedades
2.3.           Leyes que rigen el comportamiento físico de los gases
2.3.1.                       Ley de Boyle
2.3.2.                       Ley de Charles
2.3.3.                       Ley de Gay Luzca
2.3.4.                       Ecuación general de los gases ideales
2.3.5.                       Ley de Dalton
2.3.6.                       Ley de Gram.
2.3.7.                       Ley de Buncen

        3.      Estado Liquido
3.1.                 Características
3.2.                 Propiedades
3.3.                 Evaporación
3.4.                 Presión de vapor
3.5.                 Punto de ebullición
3.6.                 Calor de vaporización
3.7.                 Destilación
3.8.                 viscosidad
3.9.                 Tensión superficial
3.10.             Condensación
3.11.             Miscibilidad
3.12.             Inmiscibilidad

     4.      Estado sólido
4.1.           Características
4.2.           Propiedades
4.3.           Clasificación de los sólidos
4.3.1.    Sólidos de estructura amorfa vítrea
4.3.2.    Sólidos de estructura cristalina

4.4.           transformación de los estados físicos de la materia
4.5.           Diagrama de fases

UNIDAD SEIS


          2.    Estado gaseoso

2.1.             Característica
Fuerza de expansión > Fuerza de cohesión

2.2.           Propiedades
IMAGENES

1.      Las moléculas en los gases se encuentran separados por grandes espacios intermoleculares
2.      Las moléculas poseen movimientos
3.      Son muy compresibles
4.      Carecen de volumen
5.      Carecen de forma propia y adoptan las del recipiente que las contiene
6.      Las moléculas se mezclan fácilmente con otras moléculas

2.3.           Leyes que rigen el comportamiento físico de los gases

2.3.1.                       Ley de Boyle
“A temperatura absoluta constante, el volumen que ocupa una muestra de un gas, varía en forma inversamente proporcional a la presión que esta sometido”


Problema
Una masa de oxigeno ocupa 5 litros bajo una presión de 740 torr. Calcular el volumen de la misma masa de gas a presión estándar manteniendo la temperatura constante



2.3.2.                       Ley de Charles
“a presión constante, el volumen de la masa de un gas es directamente proporcional a su temperatura
Problema
Una masa de neon de 200 cm3 a 100º C. Determinar su volumen a 0º C manteniendo la presión constante



2.3.3.                       Ley de Gay Lussac
“A volumen constante, la presión de la masa de un gas varia en forma directamente proporcional con la temperatura absoluta”

Problema
Un tanque de acero contiene dióxido de carbono a 27ºC y a una presión de 12 atm. Calcular la presión interna del gas cuando el tanque y su contenido se calientan a 100ºC




2.3.4.                       Ecuación general de los gases ideales


Problema
Si se tienen 20 litros de amonio a 5ºC y 760 torr. Calcular su volumen a 30ºC y 800 torr



·        ECUACION DE ESTADO



2.3.5.                       Ley de Dalton

“La presión total ejercida por una mezcla de gases es igual a la suma de  las presiones parciales de sus componentes”


Problema

Una mezcla de gases a 760 torr contiene 65% de N2, 15% de O2, y 20% de CO2 en volumen. Cual es la presion parcial de cada gas en torr.



2.3.6.                       Ley de Graham.

“La velocidad de difusión de un gas es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su densidad”


Problema
El gas hidrogeno se difunde 6 veces mas rápido que el cloro, la densidad del hidrogeno es 0.0899 g/l. Calcular la densidad del cloro.


2.3.7.                       Ley de Buncen

“A igual presión y temperatura los tiempos de salida de volúmenes iguales de dos gases por un oficio es directamente proporcional a la raíces cuadradas de sus pesos moleculares”

Problema
Un gas de densidad 0.717g/l se difunde mediante media hora. Calcular la densidad de otro gas que se difunde durante 20 minutos.