I parte
La química a tevés de la historia
Está intensamente unida al desarrollo del hombre ya que embarca desde todas las transformaciones de materias y las teorías correspondientes. A menudo la historia de la química se relaciona íntimamente con la historia de los químicos y – según la nacionalidad o tendencia política del autor – resalta en mayor o menor medida los logros hechos en un determinado campo o por una determinada nacíón.
La ciencia química surge en el Siglo XVII a partir de los estudios de alquimia populares entre muchos de los científicos de la época. Se considera que los principios básicos de la química se recogen por primera vez en la obra del científico británico Robert Boyle: The Skeptical Chymist (1661).
El nacimiento de la química en la pre-historia
Desde sus orígenes, el hombre fue adquiriendo, los conocimientos necesarios para fabricar productos que hoy usamos, sin siquiera pensar de donde salieron. El hombre primitivo fue explorador de su territorio, tocaba y apreciaba la textura de cada cosa, las olía y producía ruido sobre ellas. En el pasado, los materiales que se usaron en las diferentes actividades humanas, han servido hoy para establecer ciertos periodos en la historia del hombre. La química más antigua que conocemos es la metalurgia, el arte de tratar los metales, un conocimiento que mezcla la magia, la mística y la técnica de los pueblos antiguos.
La Química del Siglo XVIII
La química del Siglo XVIII se basó en interacción entre las substancias y la formación de nuevas substancias desde un punto de vista totalmente científico. Tomó mucho de sus problemas y puntos de vista de la óptica, mecánica de la luz y nociones de química médica.
La química del Siglo XIX
A principios del Siglo XIX, al químico Inglés John Dalton contempló los elementos desde un punto de vista totalmente nuevo. Por extraño que parezca, esta perspectiva se remonta, en cierto modo a la época de los griegos quienes, después de todo, contribuyeron con lo que talvés sea el concepto simple más importante para la comprensión de la materia. Los griegos se planteaban la cuestión de si la materia era continua o discontinua, es decir si podía ser dividida y subdividida indefinidamente en un polvo cada vez más fino, o si, al término de este proceso se llegaría a un punto en el que las partículas fuesen indivisibles. Los griegos llamaron a éstas partículas átomos (no divisible).
La química Contemporánea
La Estructura Atómica: Dalton fue el primero que basándose en hechos experimentales construyó una teoría científica en base a la existencia de átomos. En ella, se postulaba la indivisibilidad atómica (los presentaba como diminutas bolitas homogéneas), idea que permitíó el logro de resultados extraordinarios. Sin Embargo a fines del Siglo XIX y comienzos del siguiente, diversas experiencias sugirieron que el átomo era divisible, es decir, se hallaba compuesto por otros corpúsculos. En efecto, J. J. Thomson (1856-1940) observó que, en ocasiones, escapaban partículas cargadas con electricidad negativa a las que denominó electrones.
La Química del Año 2000
La química juega un importantísimo papel en la vida moderna y lo seguirá haciendo en los años venideros. Los productos químicos son esenciales si la población mundial debe ser vestida, alimentada y resguardada. Las reservas mundiales de combustibles fósiles se irán eventualmente agotando y nuevos procesos y materiales proveerán al mundo del Siglo XXXI de fuentes de energía alternativa.
Energía Alternativa: Energía Solar, energía Nuclear: El gran peligro de las centrales nucleares actuales son los desechos sólidos que son parte del combustible agotado del reactor. Al contrario de lo que mucha gente piensa las centrales nucleares casi no contaminan la atmósfera ni el agua.
II parte
Materia y energía
Calor:
Representa la cantidad de energía que un cuerpo transfiere a otro como consecuencia de una diferencia de temperatura entre ambos.
Temperatura:
Mide la concentración de energía y es aquella propiedad física que permite asegurar si dos o más sistemas están o no en equilibrio térmico, esto quiere decir que la temperatura es la magnitud física que mide cuan caliente o cuan frío se encuentra un objeto.
Relación
- La temperatura es independiente de la cantidad de sustancia, el calor en cambio depende de la masa, de la temperatura y del tipo de sustancia.
- La relación es que la temperatura mide la concentración de energía o de velocidad promedio de las partículas y el calor energía térmica en transito.
- El calor una forma de energía. La temperatura es la forma de medir el calor.
Diferencias:
- El calor es la energía total del movimiento molecular en una sustancia, mientras temperatura es una medida de la energía molecular media.
- El calor depende de la velocidad de las partículas, su número, su tamaño y su tipo. La temperatura no depende del tamaño, del número o del tipo. Por ejemplo, la temperatura de un vaso pequeño de agua puede ser la misma que la temperatura de un cubo de agua, pero el cubo tiene más calor porque tiene más agua y por lo tanto más energía térmica total.
Distintas Escalas de Temperatura
Las escalas de temperatura fueron desarrolladas por los científicos con el propósito de comunicar y comparar sus resultados. Las dos más utilizadas son las Celsius y Kelvin.
Escala Centígrada:
Se le asigna el valor cero (0) a la temperatura de fusión del agua a presión normal y a 45º de latitud. El intervalo entre dichas temperaturas se divide en 100 partes, cada una de las cuales recibe el nombre de grado centígrado o grado Celsius (ºC ). Las temperaturas inferiores a la de fusión del agua resultan negativas en esta escala.
Escala Fahrenheit:
Se le da el valor de 32 a la temperatura de fusión del agua y el valor de 212 a la de ebullición del agua. El intervalo de dichas temperaturas se divide en 180 partes, cada una de las cuales se denomina grado Fahrenheit (ºF).
Escala Kelvin:
Es la escala absoluta cuyo cero coincide con el cero absoluto y cuyos grados tienen el mismo valor que los grados centígrados. En esta escala el cero absoluto corresponde a 0 ºK, la temperatura de fusión del agua corresponde a 273 ºK y la de ebullición del agua corresponde a 373ºK. La escala absoluta de Kelvin se utiliza mucho en la ciencia.
Propiedades de la materia
Propiedades extrínsecas:
son las propiedades comunes de toda clase de materia, están nos proporcionan información acerca de la forma como una sustancia se comporta y distingue de las demás.
Masa:
cantidad de materia que tienen un cuerpo.Volumen:
espacio que ocupa un cuerpo.Peso:
resultado de la fuerza de gravedad que ejerce la tierra sobre los cuerpos.Inercia:
tendencia de un cuerpo que permanece en estado de movimiento o de reposo mientras no exista una causa que lo modifique.Impenetrabilidad:
carácterística por la cual un cuerpo no puede ocupar el mismo espacio que otro cuerpo al mismo tiempo.
Propiedades intrínsecas:
son carácterísticas de cada sustancia y permiten diferenciar un cuerpo de otro, estas propiedades se dividen en propiedades físicas y químicas.
Propiedades físicas:
son las que pueden determinar sin que los cuerpos varíen su naturaleza.
- Propiedades organolépticas: son sensaciones que se perciben por los órganos de los sentidos.
- Estado físico: es la propiedad de la materia que se origina por el grado de cohesión de las moléculas
- Punto de ebullición: es la temperatura a la cual una sustancia pasa de estado líquido a gaseoso.
- Punto de fusión: es la temperatura de una sustancia de estado sólido a líquido.
- Solubilidad: es la propiedad que tienen algunas sustancias de disolverse en un liquido a una temperatura determinada.
Propiedades químicas:
son las que determinan el comportamiento de las sustancias cuando se ponen en contacto con otras. También es cuando las sustancias cambian o alteran su naturaleza.
Combustión:
es la cualidad que tienen algunas sustancias para reaccionar con el oxigeno, desprendiendo energía en forma de luz o calor.Reactividad con el agua:
algunos metales como el sodio y el potasio reaccionan violentamente con el agua y forman sustancias denominadas bases.Reactividad con las sustancias ácidas:
es la propiedad que tienen algunas sustancias para reaccionar con los ácidos.Reactividad con las bases:
es la propiedad que poseen ciertas sustancias de reaccionar con un grupo de compuestos químicos denominados bases.
Diferencias y semejanzas entre:
Masa y peso:
Diferencias, la masa es la cantidad de materia que tienen un cuerpo y el peso es la fuerza con que es atraído un cuerpo al centro de la tierra.
Semejanzas, es que el peso es directamente proporcional con la cantidad de masa y que la formula de peso es p=m.G – por lo tanto es igual la masa multiplicada por la gravedad, entonces entre más masa más peso.
Elemento y compuesto:
Diferencia, es que el compuesto es una sustancia pura, mientras que unos elementos son sustancias que no pueden dividirse por métodos químicos ordinarios.
Semejanzas, es que ambos están unidos por átomos que pueden varían en el numero de neutrones.
Cambios físicos y cambios químicos:
Físicos:
En unos casos la materia no cambia de naturaleza, sigue siendo igual antes de la transformación que después de ella.En los que la sustancia inicial es la misma que la final, se llaman cambios físicos.
Químicos:
Un cambio químico es una transformación en la naturaleza de la materia; es decir, una o varias sustancias se transforman en otra u otras diferentes.
Transformaciones físicas de la materia
Un cambio físico modifica algunas propiedades de la substancia pero no, hay motivos para suponer que se ha formado una nueva. Por el contrario, en los cambios químicos, conocidos como reacciones, tiene lugar una modificación profunda de todas las propiedades del cuerpo, lo que obliga a suponer que se ha formado una nueva substancia.Si se electriza un pedazo de cobre, se imanta un trozo de hierro, se calienta una cierta masa de azufre o se comprime un volumen determinado de cloro, las propiedades físicas de estas substancias varían tan sólo en lo que respecta a la modificación producida y en una extensión que depende de ella, pero las propiedades químicas de estas substancias permanecen inalteradas; ha tenido lugar en cada caso un fenómeno físico.
Las mezclas
Son uniones físicas de sustancias en las que la estructura de cada sustancia no cambia, por lo cual sus propiedades químicas permanecen constantes y las proporciones pueden variar.
Tipos:
Homogénea:
es aquella donde ninguna sustancia pierde sus propiedades originales y se pueden separar por medios físicos. A simple vista, no se pueden ver sus componentes.
Heterogénea:
es aquella que posee una composición no uniforme y está formada por dos o más sustancias, físicamente distintas, distribuidas en forma desigual.
Métodos de separación:
La destilación:
es el procedimiento más utilizado para la separación y purificación de líquidos, y es el que se utiliza siempre que se pretende separar un líquido de sus impurezas no volátiles.Evaporación:
Consiste en calentar la mezcla hasta el punto de ebullición de uno de los componentes, y dejarlo hervir hasta que se evapore totalmente.Cromatografía en Papel:
Se utiliza mucho en bioquímica, es un proceso donde el absorbente lo constituye un papel de Filtro. Una vez corrido el disolvente se retira el papel y se deja secar, se trata con un reactivo químico con el fin de poder revelar las manchas.Tamizado:
Consiste en separar partículas sólidas de acuerdo a su tamaño. Prácticamente es utilizar coladores de diferentes tamaños en los orificios, colocados en forma consecutiva, en orden decreciente, de acuerdo al tamaño de los orificios.