Resumen del trabajo / Semana #2

Introducción del Tema: La materia

Conceptos relevantes del tema.

• Materia: es todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio.
• Un átomo: es la menor cantidad de un elemento químico que tiene existencia propia y puede entrar en combinación. Está constituido por un núcleo, en el cual se hallan los protones y neutrones y una corteza, donde se encuentran los electrones. Cuando el número de protones del núcleo es igual al de electrones de la corteza, el átomo se encuentra en estado eléctricamente neutro.


Las sustancias que conforman la materia se pueden clasificar en elementos, compuestos y mezclas .
• Sustancia: Es una porción de materia de composición química definida
• Los elementos: son sustancias que están constituidas por átomos iguales, o sea de la misma naturaleza. Por ejemplo: hierro, oro, plata, calcio, etc. Los compuestos están constituidos por átomos diferentes.

• Compuesto: Es un agregado de moléculas de la misma especie.
• Molécula: Es la mínima cantidad que se puede obtener de un compuesto que conserva sus mismas propiedades. Las moléculas pueden ser de dos tipos; Homonuclear y Heteronuclear.

• Homonuclear: Son moleculas formadas por dos o más átomos iguales.
• Heteronuclear: Son aquellas formadas por dos o más átomos diferentes.
• Las mezclas se obtienen de la combinación de dos o más sustancias que pueden ser elementos o compuestos. En las mezclas no se establecen enlaces químicos entre los componentes de la mezcla. Las mezclas pueden ser homogéneas o heterogéneas.

• Las mezclas homogéneas son aquellas en las cuales todos sus componentes están distribuidos uniformemente, es decir, la concentración es la misma en toda la mezcla, en otras palabras en la mezcla hay una sola fase. Ejemplos de mezclas homogéneas son la limonada, sal disuelta en agua, etc. Este tipo de mezcla se denomina solución o disolución.

• Las mezclas heterogéneas son aquellas en las que sus componentes no están distribuidos uniformemente en toda la mezcla, es decir, hay más de una fase; cada una de ellas mantiene sus características. Ejemplo de este tipo de mezcla es el agua con el aceite, arena disuelta en agua, etc; en ambos ejemplos se aprecia que por más que se intente disolver una sustancia en otra siempre pasado un determinado tiempo se separan y cada una mantiene sus características.

Clasificación de la Química.

• Química orgánica: estudia los compuestos que contienen átomos con enlaces carbono/hidrógeno, como los hidrocarburos, los polímeros o las proteínas. Abarca todos los elementos naturales y los tejidos orgánicos. Nos proporciona soluciones para mejorar nuestra calidad de vida en ámbitos como la higiene o la salud.

• Química inorgánica: estudia la formación, composición, estructura y reacciones químicas de los elementos y compuestos inorgánicos, es decir, aquellos que no contienen enlaces de carbono/hidrógeno, como son los metales, los minerales o los materiales cerámicos. Por ejemplo, la fibra óptica, el hormigón o los chips electrónicos son aplicaciones de la química inorgánica.

• Bioquímica: Estudia las sustancias presentes en los organismos vivos, como plantas, animales, microorganismos o seres humanos.

• Química-física: estudia la materia y sus transformaciones mediante la aplicación de conocimientos físicos como el movimiento, el tiempo, la energía, las fuerzas, etc.

• Química analítica: tiene como finalidad el estudio de la composición química de un material o muestra, mediante diferentes métodos de laboratorio.

• Ingeniería química: rama de la ingeniería que se encarga del desarrollo de procesos industriales para llevar a cabo las transformaciones químicas y físicas de la materia y del diseño de nuevos materiales cuya elaboración requiere de sofisticadas transformaciones físicas y químicas de la materia.

• Astroquímica: estudia la composición de los elementos materiales que se encuentran en el universo, como estrellas, planetas o cometas.

• Electroquímica: analiza la relación existente entre las reacciones químicas y la electricidad.

• Química farmacéutica: Estudio de moléculas y su síntesis para desarrollar medicamentos con el objetivo de combatir o paliar enfermedades.

• Química medioambiental: estudia los procesos químicos que tienen lugar en el medio ambiente (en el suelo, el agua de mares, ríos, lagos y océanos y en la atmósfera…), así como el impacto de las actividades humanas sobre nuestro entorno.

Cambios de estado de la Materia

Los cambios de estado progresivos se producen cuando se aplica calor a los cuerpos y son: sublimación progresiva, fusión y evaporación. 

 Sublimación progresiva: Este cambio se produce cuando un cuerpo pasa del estado sólido al gaseoso directamente. Ejemplo: sublimación del yodo, sublimación de la naftalina. 

 Fusión: Es el paso de una sustancia, del estado sólido al líquido por la acción del calor. La temperatura a la que se produce la fusión es característica de cada sustancia. Por ejemplo, la temperatura a la que ocurre la fusión del hielo es 0º C. La temperatura constante a la que ocurre la fusión se denomina Punto de Fusión. A esta temperatura existe un equilibrio entre el estado cristalino de alta ordenación y el estado líquido más desordenado. 

 Evaporación: Es el paso de una sustancia desde el estado líquido al gaseoso. Este cambio de estado ocurre normalmente a la temperatura ambiente, y sin necesidad de aplicar calor. Bajo esas condiciones, sólo las partículas de la superficie del líquido pasarán al estado gaseoso, mientras que aquellas que están más abajo seguirán en el estado inicial.

Cambios de estado regresivos 

Los cambios de estado regresivos son aquellos que se producen cuando los cuerpos se enfrían. Se reconocen 3 tipos: Sublimación regresiva, solidificación y condensación. 

 Sublimación regresiva: Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia gaseosa se vuelve sólida, sin pasar por el estado líquido. 

 Solidificación: Es el paso de una sustancia desde el estado líquido al sólido. Este proceso ocurre a una temperatura característica para cada sustancia denominada punto de solidificación y que coincide con su punto de fusión. 

 Condensación: Es el cambio de estado que se produce en una sustancia al pasar del estado gaseoso al estado líquido. La temperatura a la que ocurre esta transformación se llama punto de condensación y corresponde al punto de ebullición. 

La energía

La energía es la capacidad que poseen los cuerpos para poder efectuar un trabajo a causa de su constitución (energía interna), de su posición (energía potencial) o de su movimiento (energía cinética). Es una magnitud homogénea con el trabajo, por lo que se mide en las mismas unidades, es decir en julios en el Sistema Internacional. Según la forma o el sistema físico en que se manifiesta, se consideran diferentes formas de energía: térmica, mecánica, eléctrica, química, electromagnética, nuclear, luminosa, etc.

Aunque la energía puede cambiar de forma en los procesos de conversión energética, la cantidad de energía se mantiene constante conforme con el principio de conservación de la energía que establece que la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma". Por consiguiente, la energía total de un sistema aislado se mantiene constante y en el universo no puede existir creación o desaparición de energía, sino transferencia de un sistema a otro o transformación de energía de una forma a otra.

La energía es la consecuencia de la actuación mediante interacciones o intercambios de los cuatro tipos de fuerzas fundamentales de la naturaleza: gravitatoria, electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil.