¿ QUÉ ES LA QUÍMICA?La Química es parte de la Ciencia que estudia la obtención, las propiedades y la transformación de las Sustancias Puras y los sistemas que ellas forman.
Las
Sustancias Puras son una manifestación más o menos sofisticada de la materia y la comprensión del concepto se alcanza luego de un estudio breve de los diferentes sistemas materiales. La materia es todo lo que tiene masa o pesa y puede ser perceptible o imperceptible por nuestros sentidos.
Los Sistemas MaterialesEl Estudio de los Sistemas materiales debe relacionarse fundamentalmente con aspectos estructurales y propiedades de la materia.
El aspecto estructural fundamental es el carácter discontinuo, corpuscular o particulado de la materia que se manifiesta en fenómenos de difusión y cambios de estado físico.
Muchos sistemas heterogéneos, a simple vista aparentan ser homogéneos y su categoría se decide luego de un examen al microscópio. La leche constituye un buen ejemplo, a simple vista parece homogénea pero al microscópio se observa claramente como heterogénea. Los aceros constituyen otros ejemplos, son sistemas heterogéneos del tipo Fase Sólida 1-Fase Sólida 2 o más complejos.
Estos sistemas que aparentan ser homogéneos pero al microscopio se observan heterogeneos reciben el nombre de
coloides .
ANALISIS DE SISTEMAS HETEROGENEOSTECNICAS DE SEPARACIÓN DE FASES DE SISTEMAS HETEROGENEOS-FILTRACIÓN
-FILTRACION SIMPLE
-FI FILTRACION CON SUCCIÓN O DE VACÍOLTRACIÓN SIMPLE
-DECANTACION
-CENTRIFUGACIÓN
-SUBLIMACIÓN
-DISOLUCIÓN
-TAMIZACIÓN
EJEMPLOS DE SISTEMAS HOMOGENEOS 1 FASE
De las fases líquidas del anterior ejemplo de sistemas homogéneos observamos una diferencia en cuanto al tipo de partículas que forman tales sistemas.
EJEMPLOS DE SOLUCIONES
Las soluciones sólidas las encontramos en sistemas más conocidos como aleaciones ( bronce, aleación de cobre y estaño). La salmuera ( agua con sal común) es líquida y el aire (Oxígeno, Nitrógeno etc..) es gaseosa.
Los cambios de Estado Físico de las Soluciones también ocurren por variación de la temperatura. Los valores de las temperaturas de transición no son fijos como en las Sustancias Puras, sino que dependen de la proporción en que se encuentren los distintos tipos de moléculas.
ANALISIS DE SISTEMAS HOMOGENEOSSignifica separar las diferentes Sustancias Puras o tipo de moléculas que lo conforman.
TECNICAS DE SEPARACIÓN DE SUSTANCIAS PURAS DESDE SISTEMAS HOMOGENEOS-DESTILACIÓN
-EXTRACCIÓN POR SOLVENTE
-CRISTALIZACIÓN
-CROMATOGRAFÍA
LAS SUSTANCIAS PURASEL CAMBIO QUÍMICO Y LAS LEYES FUNDAMENTALESUna Sustancia Pura es un sistema formado por un tipo de moléculas características para esa Sustancia, es decir de tamaño, masa y forma bien definidas. Cuándo las Sustancias Puras reciben energía mayor que la necesaria para que acontezcan los cambios físicos sus moléculas se modifican, variando el tamaño, la masa y la forma, es decir se transforman en moléculas o Sustancia
Ley de la Conservación de la Materia (Lavoisier)En un cambio químico la masa de los reaccionantes es igual a la masa de los productos.
Ley de las Proporciones Definidas ( Proust)La proporción en que los elementos se combinan para formar compuestos es definida o constante no importando la procedencia del compuesto.
Ley de las proporciones Múltiples (Dalton)Los pesos de un elemento que se combinan con una cantidad fija de un segundo elemento cuando se forman dos o más compuestos están en relación de números enteros.
MODELO ATÓMICOLas leyes fundamentales recién estudiadas demuestran que las moléculas a su vez están formadas por otras partículas aún más pequeñas. Estas nuevas partículas se denominan átomos y deben poseer las siguientes cualidades:
1.- Los átomos son partículas, que mediante fuerzas denominadas enlace químico, se unen para formar las moléculas.
2.- Cada elemento tiene un átomo característico, es decir , de tamaño y masa determinados. Existen tantos tipos de átomos como de elementos. ( Los Elementos son aquellas Sustancias que mediante Símbolos se presentan en el Sistema Periódico)
3.- Si los átomos se presentan solitarios, o bien unidos del mismo tipo, se trata de moléculas de un Elemento.
Si los átomos se presentan unidos, de distinto tipo, se trata de molécula de un Compuesto.
4.- Un Cambio Químico es un reordenamiento de átomos
LOS ELEMENTOS Y LOS COMPUESTOS
Análisis de Sustancias PurasCorresponde al denominado Análisis Químico.
Análisis Químico Cualitativo Este comprende la separación e identificación de los elementos que forman un compuesto.
Análisis Químico CuantitativoEste comprende la medición de la cantidad de cada uno de los elementos que forman el compuesto.
ELEMENTOS Para separar elementos desde los compuestos hay que recurrir a reacciones. El método más importante para separar elementos de su compuesto es la
electrólisis.
También son utiles la formación de sales insolubles o precipitados y la formación de complejos.
NOMENCLATURA QUIMICA Y EJEMPLOSUn átomo de un Elemento se representa por su
SímboloUna molécula de una Sustancia Pura se representa por su
FórmulaLEY DE VOLUMENES DE COMBINACIÓN DE GASES ( Gay Lussac)Los volumenes de gases de Reaccionantes y Productos, medidos en iguales condiciones de Presión y Temperatura, están en relación de números enteros.
HIPOTESIS O PRINCIPIO DE AVOGADROEn volumenes iguales, de cualquier gas, medidos en iguales condiciones de P y T existe igual número de moléculas.
La Presión que ejercen las moléculas al chocar con las paredes del recipiente depende:
1) de la magnitud de los Impactos = masa x velocidad
(relacionable con la Energía Cinética = 1/2 masa x velocidad 2 y proporcional a la temperatura)
2) del número de Impactos ( proporcional al número de moléculas)
Avogadro:Si las temperaturas son iguales, las magnitudes de los impactos son iguales (m v = m’v’, la molécula liviana se mueve rápido y la pesada se mueve lento) y si las presiones son iguales, el número de Impactos ( número de moléculas) son iguales.
Aplicando el
Principio de Avogadro recién enunciado a lo observado por Gay Lussac según los ejemplos ya entregados se concluye que los volumenes de reaccionantes y productos observados se explican mediante las siguientes proposiciones de reordenamientos:
2 H 2 + O 2 = 2 H 2 O
La Hipótesis de Avogadro no sólo explica los experimentos de Gay Lussac y permite conocer la fórmula de las moléculas de gases simples, sino que permite, pesando volumenes iguales de diferentes gases medidos en iguales condiciones de P y T donde hay igual número de átomos, establecer la primera relación de masas de los diferentes átomos.
Primeras escalas de Pesos Atómicos o Pesos relativos.
Estos pesos permitieron las relaciones de la Ley de las Proporciones Recíprocas, que junto a otras reglas, permitieron conocer la masa relativa de otros átomos como los de elementos metálicos.
Avogadro, cuando presentó su hipótesis en 1811, era un joven desconocido y su aporte no fue reconocido sino hasta el 1858 cuando la fuerza de lo verdadero se impuso. Medio siglo de masiva dependencia intelectual y carencia de espíritu crítico, situación incomprensible e inaceptable entre quienes se supone hacen la Ciencia.
