Cap. 3 Propiedades de la Materia

Profa. A. Ruiz

Química

Sección 3.1 Propiedades de la Materia

Sustancias: La química es el estudio de la materia y materia es todo

aquello que tiene masa y ocupa espacio. La materia que tiene una composición uniforme y

constante se denomina sustancia o sustancia pura. Un ejemplo de sustancia pura es el agua o la sal de mesa común, el agua siempre se compondrá de un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno mientras que la sal común siempre será de sodio y cloro. El agua de mar NO es una sustancia ya que su composición NO siempre es la misma.

Sección 3.1 Propiedades de la Materia Propiedades físicas de la materia:

Una propiedad física es una característica que se puede observar o medir sin cambiar la composición de la muestra.

Algunas propiedades físicas comunes para describir la materia son densidad, olor, color, sabor, dureza, punto de fusión, punto de ebullición, punto de evaporación, punto de congelación.

Las propiedades físicas pueden clasificarse en dos tipos: propiedades físicas extensivas y propiedades físicas intensivas.

Las propiedades extensivas dependen de la cantidad de sustancia presente. Algunos ejemplos son masa, volumen, longitud.

Las propiedades intensivas no dependen de la cantidad de sustancia presente. Algunos ejemplos son densidad, color, sabor, olor, punto de congelación, ebullición, entre otros.

Sección 3.1 Propiedades de la Materia

Propiedades químicas de la materia: Una propiedad química es la capacidad o incapacidad

de una sustancia para combinarse o cambiar en una o mas sustancias.

Observación de propiedades de la materia: Las propiedades de la materia pueden cambiar

dependiendo de las condiciones específicas del ambiente. Por ejemplo, el agua es líquida (física), con densidad de 1.0 g/cm3 (física) y no es muy reactiva (química) pero todo esto es a temperatura ambiente. Sobre los 100 ºC, el agua es un vapor (física), su densidad es de 0.0006 g/cm3 (física) y reacciona rápidamente con otras sustancias (química).

Sección 3.1 Propiedades de la Materia Estados de la materia:

Toda la materia que existe en la tierra se puede clasificar en uno de tres estados de la materia: sólido, líquido y gas.

Los científicos reconocen un cuarto estado de la materia que, aunque es el mas abundante del universo, no existe en la Tierra: el plasma. El plasma es una mezcla de helio e hidrógeno quemándose a cientos de grados Celsius. Esta sustancia es de lo que están hechas las estrellas.

Los tres estados comunes de la materia se pueden distinguir por la manera en que se llena un envase.

Sólido: es un estado de la materia que tiene volumen y forma definidas, es decir el espacio que ocupa (volumen) y su forma no varían cuando lo cambiamos de un envase a otro. Las partículas en un sólido están muy empaquetadas por lo que su movimiento es mas bien vibratorio (vibran) esto hace que se le describa físicamente como materia incomprensible, o sea, no se puede reducir su volumen.

Sección 3.1 Propiedades de la Materia Estados de la materia:

Líquido: es un estado de la materia que fluye, tiene un volumen constante y toma la forma de su envase. Las partículas de un líquido no están ubicadas rígidamente en su lugar y están menos estrechamente empaquetadas esto permite que se muevan y es por esto que los líquidos toman la forma del envase sin embargo el volumen de los líquidos es constante no importa el tamaño o la forma del envase que lo contenga. Al poseer un volumen constante se dice que es materia incomprensible.

Gas: es un estado de la materia que fluye para ajustarse a la forma de su envase del que ocupa todo el espacio por lo que los gases NO tienen forma ni volumen definidos, o sea adquieren la forma y volumen de su recipiente. En comparación con los sólidos y los líquidos, las partículas de los gases están muy separadas por esta razón su volumen puede aumentar o reducir según el envase que ocupa. Por esto se dice los gases son comprensibles.

Con frecuencia confundimos los conceptos vapor y gas. El concepto gas se aplica cuando hablamos de un sustancia que a temperatura ambiente se encuentra en estado gaseoso mientras que el vapor se refiere al estado gaseoso de una sustancia que en realidad es sólida o líquida a temperatura ambiente. Por ejemplo, el vapor de agua es vapor ya que el agua es líquida a temperatura ambiente. El aire, el hidrógeno, neón, oxígeno, entre otros son gases.

Sección 3.2: Cambios de la materia Cambios físicos:

A menudo la metería puede sufrir cambios que alteran su apariencia pero no su composición (de que esta hecha), esto se le conoce como un cambio físico. Un cambio físico es un cambio que altera una sustancia sin alterar su composición.

Acciones como doblar, triturar, arrugar, cortar, partir, moler, aplastar, se refieren a cambios que son físicos. Los cambios de fase o estado de la materia también, generalmente implica cambios físicos tales como hervir (líquido a vapor), congelar (líquido a sólido), condensar (vapor a líquido), vaporizar (líquido a vapor), fundir (sólido a líquido), sublimar (sólido a gas sin pasar por estado líquido).

Sección 3.2: Cambios de la materia Cambios químicos:

Un proceso que involucra una o mas sustancias que cambian para convertirse en nuevas sustancias se denomina cambio químico, esto ocurre mediante un proceso llamado reacción química.

En las reacciones químicas las sustancias iniciales se les llama reactivos o reactantes mientras que las nuevas sustancias se les llama productos. Por ejemplo, todos hemos visto como un a un clavo le da moho cuando lo dejamos al aire libre, pues lo que ocurre es que el hierro del clavo reacciona con el oxígeno del aire para formar óxido de hierro (moho), el hierro y el oxígeno son los reactantes mientras que el moho es el producto. Generalmente cuando escuchamos que una sustancia se combina o reacciona con otra nos referimos a los reactantes. Otra forma de identificar a los reactantes es cuando nos dicen que una sustancia se disocia o se separa o se rompe para formar otra, la que se disocia o separa es el reactante. Los productos siempre es la sustancia que se forma o se produce.

Cuando encontramos términos como explotar, enmohecer, oxidar, corroer, decolorar, fermentar, quemar, podrir, asar, quemar, cocinar, formación de gases, generalmente implica un cambio químico.

Sección 3.2: Cambios de la materia Conservación de la masa:

Al medir cuidadosamente la masa de las sustancias antes y después de una reacción química se observa que aunque ocurran cambios químicos, la masa total involucrada permanecía constante, es decir, la cantidad de materia total con la que empezamos es la cantidad de materia total con la que terminamos. Esto se conoce como la Ley de conservación de la masa que establece que la masa no se crea ni se destruye durante una reacción química sino que se conserva. El que se conserve no quiere decir que no pueda modificarse o redistribuirse.

Esto se expresa en la siguiente ecuación: Masareactivos = Masaproductos

Sección 3.2: Cambios de la materia Veamos el siguiente ejemplo:

En un experimento se pone en un matraz 10.00 g de polvo de óxido de mercurio (II) y se calientan hasta que se conviertan en mercurio líquido y oxígeno. El mercurio líquido tiene una masa de 9.26 g. ¿Cuál es la masa del oxígeno formado?

Datos conocidos: Datos desconocidos:Masa óxido de mercurio (II) = 10.00 g Masa oxígeno = ?Masa mercurio líquido = 9.26 g

Ecuación y Sustitución:

Masareactivos = Masaproductos :Masa óxido de mercurio (II) = Masa de mercurio líquido + Masaoxígeno10.00 g = 9.26 g + Masaoxígeno10.00 g - 9.26 g = Masaoxígeno

Resolvemos:0.74 g = Masaoxígeno