Historia de la Química y Propiedades de la Materia

Historia de la Química

  • El pueblo chino hizo la primera clasificación química: fuego, metales, madera, aire, agua
  • El pueblo egipcio hizo la alfarería (primera transformación de un metal a alta temperatura)
  • El pueblo griego descubrió el átomo y contribuyó a su clasificación
  • Los alquimistas estudiaban la química y fueron los primeros en empezar los procesos químicos
  • Thomson hizo el primer modelo atómico, Rutherford y Bohr hicieron una evolución
  • Einstein inventó la teoría cuántica, que determina que un electrón puede estar en dos sitios al mismo tiempo, es decir, en mundos paralelos
  • La química es importante porque permite conocer la constitución y características de todas las sustancias del universo, así como saber aprovechar los elementos químicos para determinados fines
  • Química es la ciencia que estudia la materia y sus características
  • Energía: es la fuerza que puede mover un objeto
  • Ciencias auxiliares: Biología, Matemáticas, Geografía, Medicina, Física
  • Se clasifica en dos categorías: Sustancias puras (tienen una composición fija y un único conjunto de propiedades) y Mezclas (compuestos de dos o más sustancias)
  • M homogéneas: no hay distinción de fases en las sustancias
  • M heterogéneas: hay fases definidas y se distinguen con facilidad
  • Compuestos: están formados por una combinación de elementos en una proporción definida
  • Elementos: ya no pueden descomponerse en otra sustancia ni por procesos químicos ni por físicos

Propiedades de la Materia

Propiedades físicas

  • Extensivas: estas propiedades dependen generalmente de la cantidad de la materia, como por ejemplo el peso, el volumen y la longitud
  • Intensivas: son aquellas que nos sirven para distinguir o diferenciar una sustancia de otra
  • Maleabilidad: puede deformar (aplanar) hasta obtener hojas muy delgadas, el elemento más maleable es el oro
  • Ductibilidad: cuando un elemento puede someterse a estiramiento hasta formar alambres delgados, el platino es el elemento más dúctil
  • Conductividad eléctrica: es la capacidad que tienen preferentemente los metales de poder impregnar o traspasar energía por medio de él
  • Conductividad calórica: es una capacidad que la mayor parte de los metales tienen de propagar energía calórica, los metales elevan su temperatura en poco tiempo
  • Lustre: es la capacidad o característica que tienen algunos elementos de reflejar luminosidad
  • Textura: característica que posee cualquier elemento en que al ser tocado puedan sentir diferentes sensaciones
  • Viscosidad: es una capacidad de su estado líquido, de tener más densidad, es decir, más cuerpo pero no volumen
  • Color: esto es obvio -.-‘

Estados de Agregación

  • Sólido: las sustancias ocupan un volumen definido y tienen forma propia
  • Líquido: no tiene forma propia, sus moléculas están separadas y tienen más movilidad, depende de su recipiente, tiene volumen definido pero depende de recipiente
  • Gaseoso: sus partículas tienen una gran movilidad, no tiene volumen propio
  • Plasma: va a depender de temperaturas extremas, para este caso específico puede llegar hasta a los 5000 º
  • Bosse-Einstein: se da en ciertos materiales a muy bajas temperaturas a una gran velocidad y a -270º

Cambios de Estado de la Materia

  • Fusión: se da cuando elevamos a mucha temperatura que un sólido (metales) se convierten en líquidos
  • Evaporación: es cuando un líquido es elevado a mucha temperatura y se convierte en gas
  • Ebullición: es cuando un líquido es elevado a mucha temperatura y se convierte en gas agregando una presión para hacer más rápido el proceso
  • Sublimación: es la conversión directa de un sólido a un gas pero sin pasar por el estado líquido
  • Deposición: una sustancia en estado gaseoso se solidifica pero sin pasar por el líquido
  • Solidificación: es el cambio de un líquido a un sólido por enfriamiento
  • Condensación: cuando un gas cambia a estado líquido al disminuir su temperatura
  • Liquefacción: es el paso del estado gaseoso al estado líquido, cuando se aumenta suficientemente la presión y se reduce la temperatura

Procesos de Separación de la Materia

  • Decantación: nos permite separar mezclas heterogéneas de líquidos y sólidos que no se disuelven
  • Filtración: nos permite separar un sólido de un líquido y usamos un medio filtrante
  • Centrifugación: es el proceso mediante el cual son sometidos una mezcla de líquidos con líquidos y líquidos con sólidos a un movimiento giratorio y necesariamente rápido que hará la separación
  • Destilación: nos permite separar mezclas de líquidos aprovechando los diferentes puntos de ebullición (licores, TEQUILA)
  • Evaporación: nos permite separar sólidos de líquidos por un incremento en la temperatura
  • Imantación: nos permite separar sólidos aprovechando la capacidad que tienen los metales, suelen ser atraídos por un campo magnético
  • Solubilidad: permite separar sólidos de líquidos poniéndolos en contacto con un solvente en el cual el elemento soluble (es el que desaparecerá) desaparece
  • Cromatografía: consiste en separar líquidos de sólidos haciéndolos pasar a través de un medio poroso el cual atrapará al elemento sólido y dejará pasar al líquido

Aplicaciones

  • Destilación: licores, tequila
  • Filtración: se utiliza en la purificación de la cerveza
  • Decantación: se utiliza en la separación del petróleo con el mar
  • Evaporación: se utiliza en la concentración de jugos de fruta, la obtención de sal y deshidratación de frutos
  • Cromatografía: se utiliza en la obtención de colorantes para cosméticos
  • Centrifugación: se usa en la fabricación de azúcar, análisis de sangre…

Energías

  • Energía estática: la que está quieta en un solo lugar
  • Energía cinética: es cuando el objeto estático empieza a moverse
  • Energía calorífica: es una de las más importantes

Tipos

  • Energía luminosa: nos ayuda a que sea perceptible el fenómeno de la visión
  • Energía solar: sin este tipo de energía no habría luz ni calor, el planeta se congelaría y no habría fotosíntesis
  • Biomasa: se origina a través de un proceso donde el motor y materia prima principal es la materia orgánica, como los arbustos, árboles, etc.
  • Eólica: proviene del viento
  • Hidráulica: se obtiene a partir del agua, RENOVABLE
  • Mecánica: se aprovecha en los aparatos mecánicos más básicos como poleas, palancas, engranes
  • Atómica: se obtiene mediante un proceso complicado llamado fisión, la cual consiste en separar los átomos del uranio, se usa en armas de destrucción masiva

Átomo

  • Actualmente se sabe que el átomo sí puede dividir, pero se quedó el nombre en honor a sus descubridores

A) Todas las cosas están compuestas de átomos sólidos

B) Entre los átomos existe vacuidad, que quiere decir espacio vacío

C) Sin átomos podríamos atravesar las cosas

  • Creían que los átomos eran eternos, pero NO, los átomos tienen periodo de vida
  • Los átomos son demasiado pequeños, por lo tanto, no son visibles a simple vista
  • Los átomos SON divisibles
  • Los átomos no son homogéneos
  • Los átomos son incomprensibles, ESTÁN LOQUILLOS
  • Las propiedades de la materia van a variar dependiendo el agrupamiento de los átomos
  • Los átomos difieren en su distribución geométrica
  • El modelo atómico de Thomson fue el primero y se usó para mostrar que el átomo tenía partículas llamadas electrones que tenían carga negativa, a diferencia del protón que era positivo, polos opuestos se atraen

El experimento de Rutherford consistió en que puso placas de aluminio, oro y trató de atravesarlas con 3 tipos de rayos α, β, Γ, puso la placa de platino y oro y probó con los rayos alfa que rebotaron en un ángulo diferente, luego con los Beta que traspasaron la placa, y luego lo hizo con los Gamma que rebotaban directamente en la misma dirección

  • El modelo atómico de Rutherford trata sobre la estructura interna del átomo, consistía en que tenía órbitas, núcleo parecido a un sistema solar, el núcleo tenía carga positiva y negativa, y que era la mayor parte del átomo, una carga positiva llamada protón estaba en una órbita, y otra carga llamada electrón (negativo) estaba en otra órbita
  • Bohr decía en su teoría que los electrones se mueven en órbitas semicirculares, las que eran una fuente energética para los electrones, el espacio entre las órbitas y el núcleo era muy grande, el núcleo según Bohr era más pequeño de lo que decía Rutherford, Bohr decía que cuando un electrón perdía energía iba a saltar a otro nivel
  • El modelo atómico de Bohr consistía en 7 órbitas de K a Q, el nivel con menor capacidad era el llamado K
  • La fórmula para este modelo era 2(n)² llamada regla de la saturación