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