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Química – Unidad 1 – CNDL



  1. Introducción
  2. Modelos
    atómicos
  3. Masa, materia y
    energía
  4. Elementos,
    compuestos y mezclas
  5. Estados
    físicos de la materia
  6. Propiedades del
    agua
  7. Separaciones
  8. Conclusiones
  9. Bibliografía

Introducción

El siguiente trabajo tiene como objetivo comprender la
importancia del estudio de la química en nuestras vidas,
por lo cual es necesario realizar distintas investigaciones sobre
los temas a exponer, con el fin de comprender un poco más
de la química.

Posteriormente analizaremos cada uno de los temas,
utilizaremos distintos medios de investigación como son,
libros y páginas web proporcionadas en clase y fuera de
esta.

A lo largo de la investigación iremos viendo
información sobre los temas a saber y también se
podrá observar distintas definiciones que apoyaran para
comprender un poco más afondo sobre ello y así
poderlas aplicar en nuestra vida cotidiana.

Modelos
atómicos

Desde hace tiempo las personas se han hecho la misma
pregunta una y otra vez, ¿cómo es el interior de la
materia? o ¿de qué están hechos los
átomos??

En la antigüedad, el filósofo griego
Demócrito dijo que la materia estaba formada por
pequeñas partículas que no podían ser
divididas en otras más pequeñas.

Así que a esas partículas las llamó
átomos, que en griego significa "indivisible".
Demócrito les atribuyó cualidades como eternos,
inmutables e indivisibles.

Sin embargo las ideas de Demócrito no fueron
aceptadas por los filósofos de su época y pasaron
cerca de 2200 años para que la idea de los átomos
fuera tomada de nuevo en consideración.(Historia: modelos
atómicos, n.d.)

En 1808 John Dalton dijo que la materia está
formada por pequeñas partículas esféricas y
sólidas (FIGURA.1) llamadas átomos. Hay distintas
clases de átomos que se distinguen por su masa y sus
propiedades, todos los átomos de un elemento tienen las
mismas propiedades químicas, pero los átomos de
diferentes elementos tienen propiedades distintas.

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FIGURA 1 ÁTOMO
SÓLIDO

En 1897 J.J Thomson dio a conocer su teoría en la
que nos dice, que el átomo es un esfera de materia cargada
positivamente (+) y en el interior estaban incrustados los
electrones con carga negativa (-) (FIGURA.2.).

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FIGURA.2 ÁTOMO CARGADO
POSITIVAMENTE CON ELECTRONES CON CARGA NEGATIVA
INCRUSTADOS

En 1911 E.Rutherford demostró que el átomo
no es una masa dura maciza y que estaba vacío en su mayor
parte, disparando partículas alfa a una lámina de
oro pudo notar que la mayoría la atravesaban, sin embargo
unas pocas eran dispersadas hacia atrás en pequeños
ángulos a causa de que rebotaban en el núcleo
positivo (+)  y los electrones (-) giran alrededor de este
en una especie de corteza. (FIGURA.3.).

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FIGURA.3  ELECTRONES GIRANDO
ALREDEDOR DEL ÁTOMO

En 1913 Neils Bohr en su modelo atómico en donde
nos decía, que los electrones giran en órbitas o
niveles y todos los electrones tienen niveles definidos, si estos
son bombardeados con energía cinética saltan a un
nivel más alejado del núcleo y viceversa.
(FIGURA.4).

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FIGURA.4 ÁTOMOS EN SUS
ÓRBITAS GIRANDO ALREDEDOR DEL NÚCLEO

Masa, materia y
energía

Materia: Es todo lo que ocupa espacio y tiene
masa. La clasificación de la materia incluye: sustancias,
mezclas, elementos y compuestos.

Masa: Es la cantidad de materia que tiene un
cuerpo; dimensiones, inercia y gravedad.

  • Dimensiones.-es lo que ocupa un
    lugar

  • Inercia.- la resistencia que opone que una
    materia para poder modificar su estado ya sea en reposo o en
    movimiento.

  • Gravedad,- Es la atracción que existe
    siempre entre los objetos aunque estén separados por
    distancias muy grandes.

Cuerpo: Se llama así a una porción
de materia

Volumen: Es el espacio que es ocupado por la
masa.

Composición y propiedades de la materia:
La materia presenta tres estados físicos, dependiendo de
factores ambientales como la presión y la temperatura. El
aspecto de la materia está determinado por las propiedades
físico-químicas de sus componentes,
encontrándose materia homogénea y materia
heterogénea.

Energía: La energía es la capacidad
de los cuerpos para realizar un trabajo y producir cambios en
ellos mismos o en otros cuerpos. Es decir, la energía es
la capacidad de hacer funcionar las cosas. a su vez se presenta
como energía: Mecánica, interna, eléctrica,
térmica, electromagnética, química y
nuclear; estos tipos de energía pueden ser además
potencial o cinética. La energía potencial es la
que posee una sustancia debido a su posición espacial o
composición química y la energía
cinética es la que posee una sustancia debido a su
movimiento.

¿Sabías
que?

A casi 100 años después de
que se empezara a hablar de materia oscura, la realidad es que no
sabemos lo que es, pero afortunadamente sabemos qué no es.
Sólo una fracción de ella puede estar constituida
por objetos compactos de tipo estelar, como enanas blancas o
Júpiteres. Sabemos que la materia oscura no es un elemento
de la tabla periódica, ni tampoco un elemento por
descubrir más allá del ununoctio, porque si
estuviera formada por un conglomerado de protones o neutrones, ya
la hubiéramos detectado.(Sánchez-Salcedo, Francisco
Javier; Magaña Zapata, Juan A.; Santillán
González, Alfredo J.;, 1)

Elementos, compuestos y
mezclas

Los materiales se pueden dividir en dos clasificaciones
en sustancias puras y en mezclas. En la primera, las sustancias
pueden ser elementos o compuestos. Una sustancia es una
 materia que tiene una composición definida, esto se
refiere a que es constante y se distingue de las demás por
sus propiedades y/o su composición. Un ejemplo es el agua
.Hoy se sabe que los elementos son sustancias muy simples
y no es posible separarlos por métodos químicos."
.Hasta la fecha se han identificado 117 elementos. La
Mayoría de ellos se encuentran de manera natural en la
Tierra. Los otros se han obtenido por medios científicos
mediante procesos nucleares".(Raymond Chang, 2010)

Es así pues, el agua es un compuesto, o
sea, una sustancia formada por al menos de dos o más
elementos unidos mediante una reacción química. A
diferencia de las mezclas, los compuestos solo se pueden separar
en sus componentes puros por medios químicos y no
físicos. Una mezcla es una combinación de
dos o más sustancias las que pueden ser elementos o
compuestos y se pueden separar por métodos
físicos.

Las mezclas pueden ser homogéneas y
heterogéneas. Las mezclas homogéneas
también pueden ser llamadas disoluciones, un ejemplo muy
claro de esto es cuando endulzamos agua con azúcar y lo
agitamos bien, no es posible distinguir los granos de
azúcar. Para lograr lo dicho anteriormente se requiere de
por lo menos una de las sustancias sea menor cantidad que la
otra, a esto se le llama soluto y a la de mayor cantidad se le
llama disolvente.

Las mezclas heterogéneas es lo contrario
de las homogéneas, en ellas si se distinguen los
componentes y se pueden apreciar a simple vista. Un ejemplo de
ellas es la ensalada. (Quimica, tranformacion y cambio, 2011)
(FIGURA.6)

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FIGURA.6 muestra ejemplos de los
tipos de mezclas

Estados físicos
de la materia

Los estados de la materia que utilizamos
comúnmente son: Sólido, líquido y gaseoso,
cuando tenemos un campo electromagnético muy fuerte o
simplemente cuando hacen que los electrones se desprenden,
podemos obtener el cuarto estado de la materia que es el
plasma.

Un ejemplo muy claro y que todos lo
conocemos en nuestra vida cotidiana serían los
líquidos.

Sólido: es cuando nuestra
materia no tiene energía cinética (calor) y las
moléculas de nuestro líquido están juntas
unas a las otras por medio de enlaces polares, por lo tanto no se
mueven una respecto a la otra y eso hace que nuestra materia sea
rígida.

Líquido: Lo que pasa
aquí es que cuando a la materia le agregamos
energía cinética (calor) las moléculas
comienzan a vibrar logrando romper los enlaces polares y ahora
las moléculas empiezan a desplazarse, pero no se separan
porque aún siguen siendo atraídas una de las
otras.

Gaseoso: Si a estas moléculas
les agregamos mucha más energía cinética
(calor) las moléculas van a vibrar más y más
provocando que se desplazan hacia diferentes lados
independientemente y no van a poder ser capaces de estar
juntas

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FIGURA 7 Ejemplos de la forma en la
que se comportan las moléculas

Plasma: Se puede definir como un gas
ionizado y se dice ionizado por que los electrones se desprenden
del núcleo, cuando se desprenden, los átomos
neutros pasan a tener carga positiva lo que les permite conducir
la electricidad (FIGURA 8)

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FIGURA. 8 El sol es ejemplo del
estado de plasma más indetectable

Propiedades del
agua

El agua la podemos encontrar en sus tres estados
sólido, líquido y
gaseoso.

Sólido: Es cuando las moléculas
tienen poca energía cinética (calor) y están
juntas por medio de un enlace covalente. (FIGURA
9.).(khanademy.org, n.d.)

Líquido: Es cuando a las moléculas
le agregamos un poco más de energía cinética
(calor), lo que las hace vibrar más y poder romper los
enlaces que las une, pero sin separarse porque aún siguen
siendo atraídas unas a las otras. (FIGURA 9.).
(Khanacademy, n.d.)

Gaseoso: Es cuando a las moléculas le
agregamos mucha energía cinética que las hace
vibrar y poder desplazarse independientemente, al tener mucha
energía cinética las moléculas no se tocan,
están completamente separadas. (FIGURA 9.).
(khanademy.org, n.d.)

Las propiedades del agua se dividen en dos:
Físicas y Químicas.

Propiedades Físicas: El color, el punto de
fusión y punto de ebullición son sus propiedades
físicas.

Las propiedades físicas se pueden medir y
observar pero sin embargo no se modifica la composición o
identidad de la sustancia.(quimica, 2010)

Un ejemplo muy claro seria cuando el agua líquida
alcanza el punto de fusión y se transforma en hielo, se
puede observar un cambio en su aspecto pero su composición
química sigue siendo la misma, también cuando el
agua alcanza el punto de ebullición y se transforma en
gas, su composición química sigue siendo la misma,
solo cambio su aspecto.

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(FIGURA 9Estados del
Agua)

Propiedades Químicas: No posee propiedades
ácidas ni básicas, se puede combinar con ciertas
sales para formar hidratos, reacciona con los óxidos de
metales formando ácidos (FIGURA 10) y actúa como
catalizador en muchas reacciones químicas.

FIGURA.10Policloruro de
Aluminio

Separaciones

La separación de una mezcla es una actividad que
se requiere del conocimiento de las propiedades de las sustancias
que la constituyen. Para llevar esto acabo existen métodos
físicos.

a) Selección.-  Se hace de forma
manual, a partir de la observación de las propiedades de
cada materia y separando cada una de sus
características.

b) Filtración.-  Se emplea para
separar sólidos de líquidos haciéndolo pasar
a través de un material poroso llamado filtro.

c) Decantación.- Se emplea para separar
dos líquidos inmiscibles entre sí, es decir, que no
se pueden disolver uno en otro, aprovechando las diferencias de
densidad. En esta técnica se pasa el componente menos
denso a otro recipiente.

d) Magnetismo.- Consiste en separar una mezcla de
dos sólidos, en la que uno de estos materiales es
atraído por un imán.

e) Destilación.- Técnica que se
basa en las diferencias de las temperaturas de ebullición,
se separa y convierte en vapor, luego pasa por un tubo donde se
condensa para después convertirse en forma líquida.
(FIGURA 11)

f) Cristalización.-  Se utiliza para
separar un sólido que está disuelto en un
líquido; ejemplo el caramelo. El azúcar disuelto en
el agua se cristaliza al evaporarse el agua. Este método
produce sólidos.

g) Cromatografía.- Método de
análisis químico para la separación de los
componentes de una mezcla por distribución entre dos
fases, a las cuales son llamadas estacionarias y otra
móvil. La fase estacionaria puede ser líquida o
sólida, y la fase móvil, gaseosa o
líquida.

h) Sublimación.- Se utiliza para separar
mezclas donde uno de los componentes es sublimable, quiere decir
que tiene la propiedad de pasar del estado sólido al de
vapor sin pasar por el líquido; por ejemplo, el yodo o los
desodorantes en pastilla para baño.

i) Evaporación.- Este se usa para separar
mezclas de sólido en líquido. Esta
separación consiste en calentar hasta su
ebullición. Cuando el líquido se evapore
totalmente, el sólido se cristaliza.

j) Extracción.-  Sirve para separar
mezclas de sustancias disueltas, aprovechando que alguno de los
componentes tenga solubilidad distinta en dos
solventes.

Cuando se ocupan técnicas de
separación que requieren de la acción del calor,
pueden ocurrir reacciones químicas entre las sustancias,
como puede ser la descomposición de las mismas. En ese
caso, la mezcla no se puede separa usando las técnicas
mencionas.(Competencias Científicas 3, 2011)

(FIGURA 11 como se lleva a cabo la
destilación)

Conclusiones

En este documento logramos reconocer los inicios de las
teorías atómicas y los diferentes puntos de vista
de cada autor, así mismo diferentes temas que son
concurrentes en nuestro día a día, como son masa,
materia y energía, que sin duda todos los llegan a
confundir alguna vez con su concepto en nuestra vida, ya que son
muy similares.

Comprendimos varias cosas sobre el agua, que es un
elemento que utilizamos diariamente para diferentes actividades y
nos dimos cuenta de las propiedades que tiene, ya sean
físicas o químicas y el porqué de estas.
 

Y para finalizar comprendimos que existen dos tipos de
mezclas las cuales son  homogéneas y
heterogéneas y cómo  podemos separarlas por
diversos métodos físicos o químicos. Todo
esto es lo que comúnmente nos encontramos en nuestra vida
cotidiana.

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Autor:

Domínguez Estrada Cristina
Daniela.

Rodríguez Cárdenas Julio
Ernesto.

Torres Briones David
Humberto.

Vizcarra Lozano María
Guadalupe.

Profesor: Ing. Pedro. Zambrano.

Instituto Tecnológico de
Chihuahua

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