GUÍA DE Estudio Quimica PDF

Preview

Summary

Pohia Hsu Reyes. Matricula:100589260. Sección: 74. Lunes 5:00pm-6:50pm.GUÍA DE ESTUDIOUNIDAD I:ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA QUÍMICA BÁSICA. Dominar el concepto: definición de ciencia. Se denomina ciencia a todo el conocimiento o saber constituido por una serie de principios y leyes que derivan de la...

Description

GUÍA DE ESTUDIO

Pohia Hsu Reyes. Matricula:100589260. Sección: 74. Lunes 5:00pm-6:50pm.

UNIDAD I: ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA QUÍMICA BÁSICA. •Dom •Dominar inar e ell con concepto cepto cepto:: definici efinición ón d de e cien encia. cia. Se denomina ciencia a todo el conocimiento o saber constituido por una serie de principios y leyes que derivan de la observación y el razonamiento de un cúmulo de información y datos, los cuales son estructurados sistemáticamente para su comprensión. En este sentido, la ciencia comprende varios campos de conocimiento y estudio que conllevan al desarrollo de teorías y métodos científicos particulares, tras los cuales se pueden obtener conclusiones objetivas y verificables. La ciencia, además, está íntimamente relacionada con el área de las ciencias exactas (matemática, física, química, ciencias naturales) y la tecnología. De allí la importancia de los estudios científicos destinados a crear o perfeccionar la tecnología ya existente, a fin de alcanzar una mejor calidad de vida. •Concepto Método Científic ntífico. o. Como método científico se denomina el conjunto de normas por el cual debemos regirnos para producir conocimiento con rigor y validez científica. Como tal, es una forma estructurada y sistemática de abordar la investigación en el ámbito de las ciencias. En este sentido, se vale de la observación, la experimentación, la demostración de hipótesis y el razonamiento lógico para verificar los resultados obtenidos y ampliar el conocimiento que, en esa materia, se tenía. Sus hallazgos pueden dar lugar a leyes y teorías. Dicho de una forma sencilla, el método científico es una herramienta de investigación cuyo objetivo es resolver las preguntas formuladas mediante un trabajo sistemático y, en este sentido, comprobar la veracidad o falsedad de una tesis. De allí que un artículo científico sea el resultado de un estudio realizado y comprobado a través del método científico. El método científico, para que sea considerado como tal, debe tener dos características: debe poder ser reproducible por cualquier persona, en cualquier lugar; y debe poder ser refutable, pues toda proposición científica debe ser susceptible de poder ser objetada. • ¿Cuáles son los pasos del método científico? definición de cada uno. Debe estar en la capacidad de poder responder esta pregunta con la indicación también de un ejemplo de apli aplicació cació cación n del m métod étod étodo o ci cientí entí entífico, fico, en lla a vid ida ad diari iari iaria. a. 1. Enunciar el problema y reunir información (hacer observaciones). Las observaciones pueden ser cualitativas (el cielo es azul; el agua es un líquido) o cuantitativas (el agua hierve a 100 °C; cierto libro de química pesa 4.5 libras). Una observación cualitativa no involucra un número. A una observación cuantitativa se le llama medición, e involucra un número (una unidad, como libras o pulgadas). 2. Formular hipótesis. Una hipótesis es una explicación posible para la observación. 3. Llevar a cabo experimentos. Un experimento es algo que se hace para comprobar la hipótesis. Se obtiene nueva información que permite decidir si la hipótesis está soportada

por la nueva información que se ha aprendido a partir del experimento. Éste siempre produce nuevas observaciones y esto regresa de nuevo al inicio del proceso. Para explicar el comportamiento de una parte dada de la naturaleza, se repiten estos pasos varias veces. Poco a poco se acumula el conocimiento necesario para comprender qué está sucediendo. Una vez que se tiene un conjunto de hipótesis que concuerda con las diversas observaciones, se ensamblan en una teoría a la que con frecuencia se le llama modelo. 4. Una teoría (modelo) es un conjunto de hipótesis comprobadas que proporcionan una explicación general de alguna parte de la naturaleza. Siempre recuerde que las teorías son invenciones humanas. Representan los intentos por explicar el comportamiento natural observado en términos de las experiencias humanas. Se debe continuar realizando experimentos para refinar las teorías a fin de que sean consistentes con el nuevo conocimiento si se desea abordar una comprensión mucho más completa de la naturaleza. Por ejemplo, los estudios de innumerables cambios químicos han mostrado que la masa total de los materiales involucrados es la misma antes y después del cambio. Con frecuencia se fórmula tal comportamiento generalmente observado en un enunciado llamado ley natural. A la observación de que a la masa total de los materiales no le afecta un cambio químico en estos materiales se le llama ley de conservación de la masa. Se debe reconocer la diferencia entre una ley y una teoría. Una ley es un resumen del comportamiento observado (medible), mientras que una teoría es una explicación del comportamiento. Una ley indica lo que sucede; una teoría es el intento de explicar por qué sucede.

EJEMPLO EJEMPLO:: Imaginemos que llegamos un día a casa y, al ir a encender al televisión, esta no responde. Observación: La observación en este caso se haría respecto del propio aparato de televisión y del mando a distancia que no hace que se encienda. Observaríamos todo lo relativo al objeto en cuestión que queremos estudiar: su estado físico, las conexiones de los cables, si el mando a distancia tiene pilas, si hay electricidad en el resto de la casa, etc.

Hipótesis: Tras haber realizado las observaciones pertinentes, formularíamos las hipótesis probables. Debido a que la televisión sí que está conectada al enchufe y que el resto de la casa sí que tiene electricidad, deducimos que el fallo que hace que no se encienda tiene que estar o bien en las pilas del mando a distancia, o en el propio aparato de televisión o en el mando a distancia. Experimentación: De este modo, llevaríamos a cabo varios experimentos. Por ejemplo, probaríamos a cambiar las pilas al mando a distancia e intentaríamos encender la televisión ahora, o probaríamos a encender el televisor directamente con el botón de la propia caja de la televisión en lugar de hacerlo con el mando a distancia, etc. Teoría: A partir de los resultados de los experimentos, elaboraríamos una teoría que contemplase toda la información de la que disponemos. Si después de hacer todos los experimentos anteriormente mencionados la televisión sigue sin encenderse, podremos descartar que el fallo esté en la caja de la televisión o en las pilas del mando a distancia. Por lo que, parecerá probable, que el fallo deberá estar en el propio mando a distancia o en algún componente de la caja que no esté relacionado con el botón de encendido. Conclusión: La conclusión será el conocimiento que obtendremos a partir de los pasos anteriores. De este modo, la conclusión será que, o bien el mando a distancia, o un elemento de la televisión que no es el botón de encendido, o ambos a la vez, están averiados y, por eso, la televisión no se enciende. • Definic efinición ión de quím uímica ica como ciencia, rama amass de la química definic finición ión de ca cada da una y su obje objeto to de e estud stud studio io aplica licado do a lla a vvid id ida ad diari iari iaria. a. La química puede definirse como la ciencia que trata con los materiales del universo y los cambios que experimentan estos materiales. Los químicos se involucran en actividades tan diversas como el análisis de las partículas fundamentales de la materia, buscar moléculas en el espacio, la síntesis y formulación de nuevos materiales de todo tipo, el uso de bacterias para producir químicos como la insulina, e inventar nuevos métodos de diagnóstico para la detección temprana de enfermedades. Química orgánica: Campo de estudio o rama de la química que estudia las sustancias que contiene carbono. Química Inorgánica: Campo de estudio o rama de la química que estudia todo lo que no contiene carbono. Química-analítica: Campo de estudio o rama de la química que analiza, identifica y determina las propiedades de un sistema químico. Bioquímica: Campo de estudio o rama de la química que estudia los seres vivos. Es considerada la química de la vida. Tiene una gran relevancia en el ámbito médico, agrícola, ambiental y energético. Químico-física: Campo de estudio o rama de la química que estudia los procesos energéticos, eléctricos, magnéticos, mecánicos y ópticos en sistemas químicos (moléculas, átomos y partículas subatómicas-fundamentales).

• ¿Qu Qué é llam lamamos amos m mate ate ateria? ria? La materia, la “cosa” de la que está compuesto el universo que ocupa un lugar en el espacio, tiene dos características: posee masa y ocupa espacio. La materia viene en una gran variedad de formas: las estrellas, el aire que está respirando, la gasolina que pone en su automóvil, la silla en la que está sentado, el pavo en el emparedado que pudo haber tenido para el almuerzo, los tejidos en su cerebro que le permiten leer y comprender este enunciado, y así sucesivamente. • Diferentes for ormas mas de agregación (estados físicos) en que puede presentarse la materia, citar tres ejemplos de cada uno. • Sólido: Rígido, tiene forma y volumen fijo. Ejemplo: Cubo de hielo, diamante, barra de hierro. • Líquido: Tiene un volumen definido, pero toma la forma de su contenedor. Ejemplo: Gasolina, agua, alcohol, sangre. • Gaseoso: No tiene volumen o forma fijos, toma la forma y el volumen de su contenedor. Ejemplo: Aire, helio, oxígeno. • Cristales líquidos: el puente de unión entre los estados líquidos y sólidos. Ejemplo: relojes digitales, teléfonos, automóviles. • Plasma: es similar a un gas, pero posee cargas eléctricas en lugar de ser neutras. Ejemplo: estrellas, el sol, la propulsión de cohetes.

Clasificación de la materia. •D •Definició efinició efinición n de susta ustancias ncias, elemento elementoss y compuestos. Se conoce con el nombre de sustancia a toda aquella materia cuyas propiedades y características son estables y homogéneas. Se compone por las siguientes entidades: moléculas, unidades formulares y átomos. Un elemento químico es un tipo de materia constituida por átomos de la misma clases. En su forma más simple, posee un número determinado de protones en su núcleo, haciéndolo pertenecer a una categoría única clasificada por su número atómico, aun cuando este pueda desplegar distintas masas atómicas. Es un átomo con características físicas únicas, aquella sustancia que no puede ser descompuesta mediante una reacción química, en otras más simples. Un compuesto químico es cualquier sustancia formada por la unión de dos o más tipos de elementos químicos, o sea, por átomos de dos o más tipos diferentes, unidos entre sí por enlaces químicos de alguna clase. Es decir, las sustancias que puedan ser descompuestas mediante reacciones químicas en sus elementos químicos constitutivos, serán siempre consideradas compuestos. palabr alabr alabra aop parte arte de la mater ateriia se asoci asocia aae ele le leme me mento nto e ell símbolo.. • Que p • Que parte de la materia se asocia a compuesto la unión química de dos o más elementos. • En la tabla periódica cómo se representan los e elementos lementos o átomos, por su símbolos químicos. • Las moléculas o compu compuestos estos se representan me mediante diante fórmulas químicas.

• Definición de mezclas, cua uando ndo es homogénea y cuando heterogénea. Una mezcla es aquellas en las cuales los elementos se unen entre sí y generan reacciones químicas. Estas reacciones suelen crear sustancias nuevas como, por ejemplo, la mezcla de elementos químicos para crear aleaciones. En este sentido, las mezclas químicas alteran las propiedades químicas de las sustancias. De manera general, todas las mezclas son clasificadas en mezclas homogéneas, cuando no es posible distinguir los elementos que la componen. Por ejemplo, cuando se disuelve sal en agua y se agita bien, todas las regiones de la mezcla resultante tienen las mismas propiedades. A una mezcla homogénea también se le llama disolución. Por supuesto, pueden mezclarse diferentes cantidades de sal y agua para formar varias disoluciones, pero una mezcla homogénea (una disolución) no varía en composición de una región a otra. Y mezclas heterogéneas, cuando es posible diferenciar su composición. Esta contiene regiones que tienen diferentes propiedades que las de otras regiones. Por ejemplo, cuando se vierte arena en agua, la mezcla resultante tiene una región que contiene agua y otra región muy diferente que contiene principalmente arena. •C Clasifi lasifique las sustancias siguientes en elemento, compuesto, mezcla homogénea, mezcla heterogénea eterogénea:: O2 (Oxí (Oxígeno geno mole molecula cula cularr) elemento. C3H8 (ga (gass pro ropa pa pano) no) compuesto. C9H8O4 (aspirina) compuesto. H2O (agu (agua) a) compuesto. Agu gua a de mar mezcla homogénea. Arro rrozz con le leche che mezcla heterogénea. Maí Maízz co coci ci cido do mezcla heterogénea. • ¿A qué llam llamamos amos p prop rop ropie ie iedades dades de la materi ateria a o de las ssust ust ustancias ancias ancias?? Son aquellas características que permiten diferenciarlas de otras sustancias. Esta propiedades son aquellas que definen las características de todo aquello que tiene masa y ocupa un volumen. Es importante reconocer lo que es la propiedad de la materia, ya que está en todo lo que nos rodea, siendo la materia todo lo que ocupa un lugar en un espacio. • ¿Có ¿Cómo mo se cclasif lasif lasifican ican e estas stas propiedades propiedades?? D Defina efina las propiedades fís físicas icas y las propiedades químic químicas as de lla am mate ate ateria. ria. Las propiedades de la materia pueden ser generales o específicas. Las propiedades generales de la materia son aquellas características comunes a todos los cuerpos como lo son: o o o

Masa: cantidad de materia que contiene un cuerpo. Volumen o extensión: espacio que ocupa un cuerpo. Peso: la fuerza que ejerce la gravedad sobre los cuerpos.

o o o o

Porosidad: espacio que existe entre las partículas. Inercia: característica que impide a la materia moverse sin intervención de una fuerza externa. Impenetrabilidad: propiedad de que un cuerpo no pueda usar el espacio de otro cuerpo al mismo tiempo. Divisibilidad: capacidad de la materia dividirse en partes más pequeñas.

Es importante recalcar que la materia y sus propiedades estarán siempre afectadas por las fuerzas gravitatorias del medio en que se encuentran y por la fuerza de atracción entre las moléculas que la componen. Las propiedades específicas la materia son las características que diferencian un cuerpo de otro y son agrupadas en: Propiedades físicas: son aquellas que definen la estructura medible del objeto como, por ejemplo, el olor, la textura, el sabor, el estado físico, etc. Propiedades químicas: son las propiedades que cada sustancia tiene con respecto a otras sustancias con la habilidad de crear otras nuevas como, por ejemplo, la combustibilidad, la oxidación, la reactividad, la afinidad electrónica, entre otros. • ¿A qué se le llama cam cambio bio bioss físic físicos os y químic químico os de la m mater ater ateria ia ia?? Cambios físicos: son las transformaciones que pueden cambiar el estado material, pero jamás cambiará su naturaleza química, sustancia químicas, pero no sirven para separar los componentes de un compuesto en sus elementos. Cambios químicos: es un tipo de alteración en la materia que modifica su constitución química, o sea, que altera su naturaleza y no solamente su forma. Esto quiere decir que los cambios químicos someten a la materia a una transformación profunda, conocida también como reacción o fenómeno químicos, en la cual se altera su estructura molecular y sus enlaces. • Indica en qué consisten cada uno. Después, Indique tres ejemplos de ca cambios mbios físico físicoss para cada uno de los siguientes cambios físic físicos os os:: ofusión: cambio de estado de la materia que pasa del estado sólido al estado líquido. A medida que el sólido se va calentando, se produce una oscilación progresiva de sus partículas, por incorporación de energía, hasta que los átomos se desordenan. Ejemplo: Derretir hielo, Fundir metales, Derretir velas, El magma volcánico, Quemar plásticos, Derretir queso, Las soldaduras. oconge congelaci laci lación ón o solidificación solidificación:: es un proceso que se logra de modo inverso a la fusión, y que se produce por el enfriamiento de los líquidos. Al sustraerse calor al líquido éste irá disminuyendo su temperatura, las partículas que lo componen tendrán cada vez menos movimiento, hasta que se ordenan, tomando una posición en la estructura cristalina. Ese es el momento en que se opera la solidificación, y el líquido perderá su capacidad de fluir. Ejemplo: Convertir agua en Hielo, Hacer ladrillos de arcilla, Formación de rocas ígneas, Hacer caramelos, Hacer embutidos, Fabricar vidrio, Fabricar herramientas. ocondensación: es un fenómeno físico, contrario a la vaporización, también denominado licuefacción por el cual la energía cinética de las partículas de un gas se reduce, si al gas se le quita calor, para compensar la energía que le fue sustraída. El proceso continúa, decreciendo esa energía cinética, hasta que las partículas se mueven tan lentamente que comienzan a primar las fuerzas de cohesión o atracción, y el gas pasa del estado gaseoso

al estado líquido. Ejemplo: El rocío, El ciclo del agua, La “sudoración” de las bebidas frías, El agua de los aires acondicionados, El empañamiento de los espejos, Funcionamiento de los aerosoles. odeposición: a la transformación de una sustancia gaseosa en una sólida. Se trata de un cambio de estado también conocido como de sublimación, sublimación regresiva o sublimación inversa, ya que puede decirse que la deposición es el proceso inverso a la sublimación. Ejemplo: antirreflejantes, Células solares, Conexiones eléctricas, Diamantes sintéticos, Dióxido de silicio, Conducción eléctrica. oevaporación: es un proceso físico por el cual el agua u otras sustancias líquidas, pasan del estado líquido al estado gaseoso. También se conoce este proceso con el nombre de vaporización. Ejemplo: El secado de ropa al sol, El secado del agua en las calles, Evaporación de mares y océanos, Enfriamiento del té, Evaporación de la transpiración de nuestro cuerpo, Secado del piso mojado, Evaporación del removedor de pintura de uñas. osublima sublimación: ción: es el paso de la materia del estado sólido al gaseoso, evitando pasar por el estado líquido, o sea sin previamente fundirse. Algunos científicos sostienen que no es un estado real pues si bien es imposible detectar la presencia del líquido siempre hay pasaje intermedio al estado líquido. Sin embargo, la mayoría sostiene que a determinados intervalos de presión que difieren de una sustancia a otra, si a un sólido se le aporta energía, se logra que sus moléculas se liberen en cualquier interacción transformándose en gas en forma directa. Ejemplo: El hielo seco, Evaporación polar, Nieve en las montañas, La desaparición de la naftalina, Tratamiento del arsénico, Tratamiento del yodo, Obtención de flor de azufre. •D Defi efi efine ne una reac reacción ción químic uímica a. Es una reacción química consiste en la transformación de unas sustancias en otras. Por ejemplo, si ponemos en contacto gas oxígeno y gas hidrógeno en las condiciones adecuadas reaccionarán para dar agua líquida. En este ejemplo el oxígeno y el hidrógeno, que son las sustancias que hay inicialmente y que van a "desaparecer" decimos que son las sustancias que reaccionan o los reactivos y el agua que es la nueva sustancia, la que "aparece", decimos que es el producto. También sabes que los químicos utilizan símbolos para simplificar los nombres de las sustancias puras, las fórmulas químicas. De la misma manera en lugar de describir las reacciones químicas con palabras como he hecho en el ejemplo anterior lo hacen de manera simbólica en lo que se conoce como ecuación química. •D Defina efina cada uno de los tipos que presenta el manual de lla a teo eoría ría, escriba una rea reacción cción que represente la misma, de igual forma visualice un video que represente el mecanismo o como sucede una reacc reacción ión de cada tipo: o reac reacción ción de combinación o síntesis: En este tipo de reacciones químicas se combinan dos o más sustancias para formar un único compuesto. La combinación de metal y oxígeno para formar óxidos es ...