44242756 libro de quimica general

7/29/2019 44242756 Libro de Quimica General

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ESCUELA NORMAL SUPERIOR CRISTO REY

BARRANCABERMEJA2003


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Contenido

1. Investigacin - Tipo de investigacin Proyecto de investigacin

2. Concepto de qumica -

3. Unidades de medida

4. Energa calora y temperatura5. Estado y Propiedades de la materia

6. El tomo, elementos y compuestos

7. Tabla peridica Tabla peridica Virtual

8. Enlace qumico

9. Nomenclatura

10. Reacciones y ecuaciones qumicas

11. los gases

12. Soluciones

13. Internet y la qumica

14. La lluvia cida

15. Material de laboratorio

16. Proyecto de investigacin en el aula

17. Los juegos didcticos de la qumica

18. Creacin de una pgina web en qumica

Consultas en INTERNET

1.

2.

3.

4.

5.


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Indicadores de logros

Control de evaluaciones por indicadores delogros

Juicio valorativo-Evaluacin

N Indicadores de logros del ao RF12

3456789

10111213141516171819202122232425

2627282930


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Contenido

1. Investigacin - Tipo de investigacin Proyecto de investigacin

1. El mtodo cientfico es un proceso de investigacin que consta de variasetapas:- La observacin del fenmeno.- Formulacin de hiptesis- Diseo experimental- Anlisis de los resultados y conclusiones.1.1. La observacin del fenmeno.Se observa y se describe el proceso objeto de estudio. Ejemplo: queremosestudiar el crecimiento de una planta desde su origen, la semilla. ste

depender de varios factores, tipo de semilla, tipo de agua de riego,humedad, tipo de tierra, fertilizante, temperatura, sol, presinatmosfrica, etc.1.2. Formulacin de hiptesis.Se establecen posibles causas que expliquen el fenmeno estudiado, quedespus habr que confirmar experimentalmente. Ejemplo: una plantacrece ms que otra por que la primera est en un suelo cido y la segundaen un suelo bsico.1.3. Diseo experimental.

Se monta un dispositivo experimental que pueda probar nuestrashiptesis.Si hay varias variables, se controlan todas salvo la que queremos estudiar.Ejemplo: queremos ver cmo influye la acidez del suelo en el crecimiento,entonces fijamos la temperatura, agua, presin, semilla, humedad,sol, etc.,y con varias plantas variamos la acidez del suelo y seguimos el crecimientode la planta cada da.1.4. Anlisis de resultados y conclusiones.Los resultados obtenidos se suelen reflejar en tablas de datos y grficas.La variable independiente se representa en abscisas y la dependiente en el

eje de ordenadas. Ejemplo: La medida de acidez, el pH, en abscisas y lalongitud de la planta en ordenadas.

2. Leyes, teoras y modelos.2.1. Leyes cientficas: son hiptesis que han sido confirmadas por mltiplesexperiencias.


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2.2. Teoras: conjunto de varias leyes que forman otra ley de carcter msgeneral.2.3. Modelos: conceptos que nos permiten comprender una ley o unateora de una forma simplificada.3. Magnitudes.

3.1.Magnitud fsica: propiedad de un sistema que se puedemedir( comparar con una unidad patrn de referencia)3.2. Magnitud escalar: est definida por un nmero (20 C, 2 Kg, 3 m , 5seg)3.3. Magnitud vectorial: est definida por un nmero, direccin ysentido( 3m/s de velocidad hacia la derecha sobre el eje X, 10 Newton defuerza hay arriba del eje Y).4. Sistema internacional de unidades.

4.1. Magnitudes fundamentales: se definen por s mismas, son patrones dereferencia.

Magnitud Unidad4.1.1. Longitud, l metro, m4.1.2. Masa, m kilogramo, Kg4.1.3. Tiempo, t segundo, s4.1.4. Temperatura, T kelvin, k4.1.5. Intensidadde corriente, I amperio, A

4.1.6. Intensidadluminosa, I candela, cd4.1.7. Cantidad desustancia, n mol, mol

4.2. Magnitudes derivadas: estn definidas en funcin de lasfundamentales.

magnitud unidadrea o superficie, S m^2Volumen, V m^3Densidad, d Kg/m^3

Velocidad, v m/sAceleracin, a m/s^2Fuerza, F N(newton)=kgm/s2Presin, P Pa(pascal) = N/m2Energa, E J(julio) = Nm4.3. Prefijos del sistema internacional


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Prefijo Smbolo Valorexa E 10^18peta P 10^15tera T 10^12giga G 10^9mega M 10^6kilo K 10^3

hecto h 10^2deca da 10deci d 10^-1centi c 10^-2mili m 10^-3micro u 10^-6nano n 10^-9pico p 10^-12femto f 10^-15atto a 10^-18

4.4.Notacin cientfica.Expresar un nmero con un solo dgito entero y una parte decimal seguidade una potencia de diez.Ej.: 1210 = 1,21x10^30,00456 = 4,56x10^-34.5. Instrumentos para medir.4.5.1.Precisin: es la variacin de magnitud ms paquea que puedeapreciar el aparato.Debe dar resultados iguales al repetir varias veces lamedida.4.5.2.Exactitud : mide la concordancia entre el valor hallado y el valor real

de la medida; cuanto ms cercano est del valor real , ms exacta ser lamedida.Una medida puede ser precisa pero inexacta. Lo ideal es que sea precisa yexacta.4.6. Cifras significativas: es el nmero de dgitos conocidos con certeza enuna medida.-Son significativas:- Todas las cifras distintas de cero, 359cm tiene tres cifras.-Los ceros despus de una cifra entera, 3,05 tiene tres cifras, 3,00 tiene trescifras.

-No son significativas:-Los ceros antes de la coma decimal, y los ceros inmediatamente despusde la coma hasta el primer nmero entero, 0,0067 tiene dos cifras; 0,345tiene tres cifras; 0,000300 tiene tres cifras.-Suma de nmeros: el resultado se da con las cifras significativas delmenos preciso: 2,345 + 0,11 = 2,356=2, 4 con dos cifras por redondeo- multiplicacin y divisin: el resultado se da con valor ms pequeo decifras:


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2,25 x 2,1= 4,725= 4,72,45/2,2 =1,113 = 1,1-Redondeo: Si es mayor o igual a cinco se aumenta en una unidad laanteriorsi es menor de cinco no se aumenta y se eliminan las restantes cifras:-Hasta la dcima: 1,29 = 1, 3 ; 1,24 =1,2-Hasta la centsima: 6,458 = 6,46 ; 9,342 = 9,34

4.7. Tipos de errores.-Error sistemtico: aparece repetidamente debido al error del aparato oimpericia del experimentador.-Error accidental: error por azar, el experimentador comete puntualmenteun fallo; con muchas medidas se elimina.4.7.1. Imprecisin de una medida.Llamado error absoluto o diferencia entre el valor medido y el real.Para un aparato de medida coincide con su precisin. Una regla queaprecia milimetros, el error absoluto sera 1 mm.

La medida se expresa: x = valor medio +(-) cota de error.Un crono (aprecia 0,01 segundo), t = 2 +(-) 0,01, el valor real estar entre1,99 s y 201 s.Para varias medidas se hace la media aritmtica de valores medidos y deerrores absolutos.Ej.: tiempos= 1,25s 1,26s, 1,24 s 1,23svalor medio= (1,25 +1,26 +1,24 +1,23)/4 = 1,245=1,25 se.a.1 = 1,25-1,25=0e.a.2= 1,26-1,25=0,01e.a.3= 1,25-1,24 = 0,01e.a.4= 1,25-1,23 = 0,02

e.a. medio= ( 0 + 0,01+0,01+0,02)/4= 0,01t= 1,25 +(-) 0,01; el valor real estar entre 1,24 s y 1,26 s4.7.3. Error relativo.es el cociente entre el error absoluto y el valor verdadero.Er = (Ea/x)100 (%)A menor error relativo ms precisa ser la medida y viceversa.5. La densidad.Es una magnitud derivada definida como el cociente entre la masa del

cuerpo y su volumen. Se mide en el S.I. en kg/m^3.La masa se halla en una balanza y el volumen se halla por geometra si esregular o bien por desplazamiento de agua en una probeta si es irregular.6. El cuaderno de laboratorio.Cada informe debe estar estructurado segn:1. Ttulo2. Objetivos del experimento


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3. Hiptesis formuladas4. Material y procedimiento experimental5. Clculos y grficas6. Conclusiones

7. e-actividades: busca en internet1. Material de vidrio de laboratorio.

2. Seguridad en el laboratorio (resumen)3. Arqumedes y la corona de oro del rey Hieron4. medidas con el nonius5. Deficin de metro, kilogramo,segundo.6. Clculo de la constante elstica de un muelle.

LA PIEDRA Y EL FUEGO


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Los primeros hombres que empezaron a utilizar instrumentos se servan de la naturaleza talcomo la encontraban. El fmur de un animal de buen tamao o la rama arrancada de unrbol eran magnficas garrotas. Y, qu mejor proyectil que una piedra?

Con el paso de los milenios los hombres primitivos aprendieron a tallar las piedras,dndoles un borde cortante o una forma que permitiera asirlas fcilmente. El siguiente pasoconsisti en unir la piedra a un astil de madera tallado para este propsito. Pero, de todas

formas, sus piedras talladas seguan siendo piedras, y su madera tallada segua siendomadera.

Sin embargo, haba ocasiones en que la naturaleza de las cosas s cambiaba. Un rayo podaincendiar un bosque y reducirlo a un montn de cenizas y restos pulverizados, que en nadarecordaban a los rboles que haba antes en el mismo lugar. La carne conseguida mediantela caza poda estropearse y oler mal; y el jugo de las frutas poda agriarse con el tiempo, oconvertirse en una bebida extraamente estimulante.

Este tipo de alteraciones en la naturaleza de las substancias (acompaadas, como a vecesdescubran los hombres, de cambios fundamentales en su estructura) constituye el objeto dela ciencia que hemos dado en llamar Qumica. Y una alteracin fundamental en lanaturaleza y en la estructura de una substancia es un cambio qumico.

La posibilidad de beneficiarse deliberadamente de algunos fenmenos qumicos se hizorealidad cuando el hombre fue capaz de producir y mantener fuego (lo que en trminoshistricos se conoce como "descubrimiento del fuego"). Tras este hallazgo el hombre seconvirti en un qumico prctico al idear mtodos para que la madera u otro materialcombustible se combinara con el aire a una velocidad suficiente y producir as luz y calor,junto con cenizas, humo y vapores.

El calor generado por el fuego serva para producir nuevas alteraciones qumicas: losalimentos podan cocinarse, y su color, textura y gusto cambiaban. El barro poda cocerseen forma de ladrillos o de recipientes. Y finalmente, pudieron hacer cermicas, piezasbarnizadas e incluso objetos de vidrio.

Los primeros materiales que us el hombre eran universales, en el sentido de que seencuentran en cualquier parte: madera, hueso, pieles, piedras... De todos ellos la piedra es lms duradero, y los tiles de piedra tallada son los documentos ms claros de quedisponemos actualmente para reconocer aquel dilatado perodo. Por eso hablamos deLaEdad de Piedra.

An estaba el hombre en esta poca de la piedra tallada cuando, unos 8.000 aos a.C., en laregin que ahora conocemos como Oriente Medio, se introdujo un cambio revolucionarioen la produccin de alimentos: hasta ahora el hombre obtena la comida cazando, igual quecualquier otro animal. Pero a partir de este momento aprendi a domesticar y cuidaranimales, disponiendo as siempre de comida abundante y segura. Y, lo que es an msimportante, aprendi a cultivar las plantas. Como consecuencia de la acumulacin dealimentos que trajeron consigo la cra de animales y la agricultura, se registr un importanteaumento de la poblacin. La agricultura exige fijar el lugar de residencia, y as nuestrosancestros construyeron viviendas, desarrollndose poco a poco las primeras ciudades. Esta


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evolucin determina literalmente el comienzo de la civilizacin, pues esta palabra viene deltrmino que en latn significa "ciudad".

Durante los dos primeros milenios de esta civilizacin naciente, la piedra se mantuvo comomaterial caracterstico de los instrumentos, si bien se descubrieron nuevas tcnicas demanufactura. EstaNueva edad de piedra o Neoltico s caracteriz por un cuidadoso pulidode la piedra. La alfarera fue otro de los factores que contribuyeron al desarrollo.

Lentamente, los logros del Neoltico superior se extendieron fuera de la regin de OrienteMedio. Hacia el ao 4.000 a.c aparecen caractersticas de esta cultura en el oeste de Europa.Pero en esta poca las cosas ya estaban suficientemente maduras en Oriente Medio (Egiptoy Sumeria, lo que hoy es Irak) para que se produjesen nuevos cambios.

El hombre empezaba a servirse de unos materiales relativamente raros. Alentado por lastiles propiedades de estos materiales, aprendi a sobrellevar las incomodidades de unabsqueda tediosa y unos procedimientos complicados y llenos de contrariedades. A estosmateriales se les conoce por el nombre de metales, palabra que expresa ella misma elcambio, ya que probablemente deriva del vocablo griego que significa "buscar".

LOS METALES


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Los primeros metales debieron de encontrarse en forma de pepitas. Y con seguridad fuerontrozos de cobre o de oro, ya que stos son de los pocos metales que se hallan libres en lanaturaleza. El color rojizo del cobre y el tono amarillo del oro debieron de llamar laatencin, y el brillo metlico, mucho ms hermoso y sobrecogedor que el del suelocircundante, muy distinto al de las piedras corrientes, impulsaban a cogerlos.Indudablemente, el primer uso que se dio a los metales fue el ornamental, fin para el queservia casi cualquier cosa que se encontrara: piedrecillas coloreadas, perlas marinas

Sin embargo, los metales presentan una ventaja sobre los dems objetos llamativos: sonmaleables, es decir, que pueden aplanarse sin que se rompan (la piedra, en cambio sepulveriza, y la madera y el hueso se astillan y se parten). Esta propiedad fue descubierta porcasualidad, indudablemente, pero no debi pasar mucho tiempo entre el momento delhallazgo y aquel en que un cierto sentido artstico llev al hombre a golpear el material paradarle formas nuevas que pusieran su relieve ms atractivo.

Los artfices del cobre se dieron cuenta de que a este metal se le poda dotar de un filocortante como el de los instrumentos de piedra, y que el filo obtenido se mantena encondiciones en las que los instrumentos de piedra se mellaban. Posteriormente vieron comoun filo de cobre romo poda volver a afilarse con ms facilidad que uno de piedra.Solamente la escasez del cobre impidi que su uso se extendiera ms, tanto en lafabricacin de herramientas como en la de objetos ornamentales.

El cobre se hizo ms abundante cuando se descubri que poda obtenerse a partir deunas piedras azuladas. Como se hizo este descubrimiento, o dnde o cundo, es algoque no sabemos y que probablemente no sabremos jams.

En el tercer milenio a. de C. Se descubri una variedad de cobre especialmente dura,obtenida al calentar juntos minerales de cobre y estao, casi seguro que por accidente. A laaleacin de cobre y estao se le llam bronce, y hacia el ao 2000 a. de C, ya era lobastante comn como para ser utilizado en armas y corazas. El acontecimiento histricoms conocido de laEdad del Bronce fue la guerra de Troya, en la que soldados con armas ycorazas de bronce disparaban flechas con punta de este metal contra sus enemigos.

La suerte iba a favorecer de nuevo al hombre de la Edad del Bronce, que descubri unmetal aun ms duro: el hierro. Por desgracia era demasiado escaso y precioso como parapoder usarlo en gran cantidad en confeccin de armaduras. El hierro puro no es demasiadoduro, sin embargo, un instrumento o una armadura de hierro mejoraba al dejar que unacantidad suficiente de carbn vegetal formara una aleacin con este metal. Esta aleacin esla que conocemos hoy como acero.

ORIGEN DEL VOCABLO


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De acuerdo con cierta teora, la palabra khemeia deriva del nombre que los egipcios daban asu propio pas:Kham, por consiguiente, khemeia puede ser el arte egipcio.

Una segunda teora, algo ms apoyada en la actualidad, hace derivarkhemeia del griegokhumus, que significa el jugo de una planta; de manera que khemeia sera el arte de extraerjugos. El mencionado jugo podra ser substituido por metal. De suerte que la palabravendra a significar "el arte de la metalurgia".

Pero, sea cual sea su origen, khemeia es el antecedente de nuestro vocablo .

LINKS RELACIONADOS

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http://library.thinkquest.org/2690/hist/black.html( Black Magic - Prehistoric Timesto The Beginning of the Christian Era)

http://come.to/azogue (AZOGUE - Revista electrnica dedicada al estudio histricocrtico de la qumica. Espaol)

http://www.levity.com/alchemy/home.html( AMBIX: The Journal of the Society forthe History of Alchemy and Chemistry)

Over 90 megabytes online of information on alchemy in all its facets. Divided into over1300 sections and providing tens of thousands of pages of text, over 2000 images, over200 complete alchemical texts, extensive bibliographical material on the printed booksand manuscripts, numerous articles, introductory and general reference material onalchemy

http://www.watertown.k12.wi.us/hs/teachers/buescher/atomtime.asp( Linea del tiempoen la Estructura Atmica y teoras de la Estructura de la Materia)

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http://www.nidlink.com/~jfromm/history2/chemist.htm(QUIMICA: Una Historia)
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http://www.studyweb.com/links/4848.html(Busca e indexa documentos de la Historiade la Qumica)

http://www.chemistrycoach.com/home.htm

History of Chemistry: Biographies of Chemists, Classic papers in chemistry, Historyof science Links

Philosophy of Chemistry: Philosophy of Chemistry, Philosophy of Science

Periodic Tables: An incredible variety of on-line periodic tables of different sizes,shapes, functions, and in different languages

http://dbhs.wvusd.k12.ca.us/Gallery/GalleryMenu.html(Photo Gallery Menu: 16Galerias de imgenes de personas relacionadas con descubrimientos relevantes enQumica y Fsica)

http://snyoneab.oneonta.edu/~pencehe/chemhistory.html(General Sites in the Historyof Chemistry and Science)

http://dbhs.wvusd.k12.ca.us/Chem-History/Hist-of-science.html(History of ScienceLink List)

http://www.ulg.ac.be/libnet/spring/histoire.html(Histoire de la Chimie)

http://orgchem.chem.uconn.edu/colleges/oldchemists.html(Archive of FamousOrganic Chemists)

ALEJANDRIA, LOS RABES Y EL DESPERTAR DE EUROPA

ALEJANDRA

En la poca de Aristteles, Alejandro Magno de Macedonia conquist el vasto imperio dePersa. El imperio de Alejandro se disgreg despus de su muerte en el ao 323 a. de C.,pero los griegos y macedonios mantuvieron el control de grandes reas de Oriente Medio.Durante varios siglos tuvo lugar una fructfera mezcla de culturas.
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Ptolomeo, uno de los generales de Alejandro, estableci un reino en Egipto, cuya capitalfue la ciudad de Alejandra. En dicha ciudad, Ptolomeo y su hijo (Ptolomeo II) levantaronun templo a la Musas (el "Museo") que cumpla el mismo fin de lo que hoy llamaramos unInstituto de Investigacin y una Universidad. Junto a l se construy la mayor biblioteca dela antigedad.

La maestra egipcia en la qumica aplicada se uni y fundi con la teora griega, pero esta

fusin no fue totalmente satisfactoria. En Egipto el saber qumico estaba ntimamenteligado con el embalsamado de los muertos y el ritual religioso. Para los egipcios, la fuentede todo conocimiento era thot, el de la cabeza de ibis, dios de la sabidura.

Los antiguos filsofos jonios haban separado la religin de la ciencia. Esta nueva uninoperada en Egipto entorpeci seriamente los posteriores avances en el conocimiento.

Haba siete cuerpos celestes considerados "planetas" ("errantes" porque continuamentecambiaban de posicin con respecto al fondo estrellado) y tambin eran siete los metalesconocidos: oro, plata, cobre, hierro, estao, plomo y mercurio. Pareci atractivoemparejarlos, y lleg un momento en que el oro se designaba comnmente como "el Sol".La plata como "la Luna", el cobre como "Venus" as sucesivamente. Los cambios qumicospudieron entonces incluirse en una corriente mitolgica.

La denominacin del compuesto ahora llamado nitrato de plata era "custico lunar". Estenombre, ya en desuso, es un claro indico de la antigua relacin entre la plata y la luna. Elmercurio debe su actual nombre al planeta Mercurio. El verdadero nombre antiguo erahydrargyrum ("plata lquida"), y el nombre ingls antiguo era el casi idntico de"quicksilver".

El primer practicante de laKhemeia greco-egipcia que conocemos por su nombre fue Bolosde Mendes (aproximadamente 200 a. de C.). 34en sus escritos utiliz el nombre deDemcrito, por lo que se le conoce como "Bolos-Demcrito" o, a veces, como "pseudo-Demcrito".

Bolos se dedic a lo que se haba convertido en uno de los grandes problemas de laKhemeia : el cambio de un metal en otro y, particularmente, de plomo o hierro en oro(transmutacin).

La teora de los cuatro elementos de consideraba que las diferentes substancias del universodiferan nicamente en la naturaleza de la mezcla elemental.

Pareca razonable pensar que todos elementos eran intercambiables entre s. Aparentementeel agua se converta en aire al evaporarse, y retornaba a la forma de agua cuando llova. Lalea, al calentarla, se transformaba fuego y vapor (una forma de aire), y as sucesivamente.

A travs de los siglos muchos qumicos se esforzaron en producir oro. Sin embargo,algunos estimaron mucho ms sencillo y provechoso pretender hallarse en posesin de latcnica y comerciar con el poder y la reputacin que ello les proporcionaba.

Aunque Bolos en sus escritos da aparentemente detalles o tcnicas para la obtencin de oro,no podemos realmente considerarlo un fraude. Es posible alear cobre y cinc, por ejemplo, y


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obtenerlatn, que tiene un tono parecido al del oro, y es bastante probable que para losantiguos artesanos la preparacin de un metal dorado fuese lo mismo que la preparacin deoro.

Zsimo describi mtodos para preparar acetato de plomo y tuvo conocimiento del sabordulce de este compuesto venenoso (que se ha llamado hasta ahora "azcar de plomo").

El museo y la biblioteca de Alejandra resultaron gravemente daados a causa de losmotines cristianos ocurridos a partir de los aos 400 d. de C. El arte khemeia, por suestrecha relacin con la religin del antiguo egipcio, se hizo particularmente sospechoso,convirtindose en prcticamente en clandestino.

En cierta manera el pensamiento griego desapareci del mundo romano.

Los nestorianos llevaron consigo a Persia el pensamiento griego, incluyendo muchos librosde alquimia, y alcanzaron el cenit de su poder e influencia hacia el ao 550 d. de C.

LOS ARABES

En el siglo VII los rabes entraron en escena. Hasta entonces haban permanecido aisladosen su pennsula desrtica, pero ahora, estimulados por la nueva religin del Islam fundadapor Mahoma, se extendieron en todas direcciones. Sus ejrcitos victoriosos conquistaronextensos territorios del oeste de Asia y norte de Africa. En el 641 d. de C. InvadieronEgipto y, tras rpidas victorias, ocuparon todo el pas; en los aos siguientes Persia sufri elmismo destino.

Fue especialmente en Persia donde los rabes encontraron los restos de la tradicincientfica griega, ante la que quedaron fascinados.

El rabe khemeia se convirti en al-himiya, siendo alel prefijo correspondiente a "la".Finalmente la palabra se instaur en Europa como alquimia, y los que trabajaban en estecampo eran llamados alquimistas. Ahora el trmino alquimia se aplica a todo el desarrollode la qumica entre el 300 a. de C. y el 1600 d. de C. Aproximadamente, un periodo decerca de dos mil aos.

Entre los aos 300 y 1100 d. de C. la historia de la qumica en Europa es prcticamente unvaco. Despus del 650 d. de C. el mantenimiento y la extensin de la alquimia greco-egipcia estuvo totalmente en manos de los rabes, situacin que perdur durante cincosiglos. Quedaron restos de este perodo en los trminos qumicos derivados de del rabe:alambique, lcali, alcohol, garrafa, nafta, circn y otros.

La alquimia rabe rindi sus mejores frutos en los comienzos de su dominacin. As el mscapacitado y celebre alquimista musulman fue Jabir ibn-Hayyan (aproximadamente 760-815 d. de C.), conocido en Europa siglos despus como Geber.


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Jabir consideraba que el mercurio era el metal por excelencia, ya que su anturaleza lquidale confera la apariencia de poseer una proporcin mnima de material terrozo. Por su parte,el azufre posea la notable propiedad de ser combustible (y adems posea el color amarillodel oro). Este crea que los diversos metales estaban formados por mezclas de mercurio yazufre, y solamente restaba hallar algn material que facilitase la mezcla de mercurio yazufre en la proporcin necesaria para formar oro.

Durante siglos despus, la alquimia se desarroll segn dos vas paralelas principales: unamineral, en la que el principal objetivo era el oro, y otra mdica, en la que el fin primordialera la panacea.

EL DESPERTAR EN EUROPA

La ciencia rabe declin rpidamente despus de Avicena. Eran tiempos difciles para elmundo islmico, la palma del liderazgo cientfico abandon a los rabes al cabo de tressiglos, para no volver ms, y pas al oeste de Europa.

Los europeos supieron que los rabes posean libros de profundo contenido cientfico quehaban sido traducidos de los originales griegos, as como sus propias producciones.

A partir de 1200 aproximadamente los escolsticos europeos pudieron asimilar loshallazgos alquimistas del pasado e intentar avanzar con ellos, encontrndose, desde luego,con ms callejones sin salida que amplias vas de progreso.

El primer alquimista importante europeo fue Alberto de Bollstad (aproximadamente 1200-80), ms conocido como Alberto Magno. ste describi el arsnico con tanta claridad en eltranscurso de sus experimentos de alquimia, que en ocasiones se le consideraba comodescubridor de esta sustancia, aunque al menos en forma impura, era probablementeconocida por los antiguos alquimistas.

En dicho entonces la plvora negra contribuy a destruir el orden medieval de la sociedad;fue el primer smbolo del progreso tecnolgico.

LINKS RELACIONADOS

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en la Estructura Atmica y teoras de la Estructura de la Materia)









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La ley de Proust

Los xitos de Lavoisier estimularon a los qumicos a buscar y explorar otras reas en lasque las mediciones precisas pudieran iluminar el estudio de las reacciones qumicas. Loscidos constituan una de estas tareas.

Los cidos forman un grupo natural que comparten un cierto nmero de propiedades. Sonqumicamente activos, reaccionando con metales tales como el cinc, estao o hierro,disolvindolos y produciendo hidrgeno. Tienen sabor agrio, provocan manchas y cambianlos colores de un modo determinado, etc.

Opuesto a los cidos hay otro grupo de substancias llamadas bases. Son tambinqumicamente activas, de sabor amargo, cambian el tono de los colores de modo opuesto alinducido por los cidos, etc.

En particular, las soluciones de cidos pueden neutralizar soluciones de bases. En otras

palabras, si los cidos y las bases se mezclan en proporciones convenientes, la mezclamuestra unas propiedades que no son ni de cido ni de base. La mezcla ser una solucin desal que en general, es un compuesto mucho ms ligero que un cido o una base. As unasolucin de cido clorhdrico, fuerte y custico, se mezcla con la cantidad conveniente dehidrxido sdico, lcali fuerte y custico, se transformar en una solucin de clorurosdico, sal comn de cocina.

El qumico Jeremas Benjamn Richter(1762-1807) dirigi su atencin hacia estasreacciones de neutralizacin y midi la cantidad exacta de los diferente cidos que seprecisaban para neutralizar una cantidad determinada de una base particular, y viceversa.

Por medio de mediciones cuidadosas hall que se necesitaban cantidades fijas y definidas.

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LOS ELEMENTOS EN DESORDEN

Hay un curioso paralelismo entre las historias de la qumica orgnica y la inorgnica, a olargo del siglo XIX. Las primeras dcadas del siglo pasado contemplaron una desesperanteproliferacin el nmero de compuestos orgnicas, y tambin en el nmero de elementos.

El tercer cuarto de siglo vio el mundo de los compuestos orgnicos puestos en orden,gracias a las frmulas estructurales de Kekul. Tambin vio ordenado el mundo de loselementos, y al menos parte del mrito de ambos cambios se dedic a determinada reunininternacional de qumicos.

Los elementos gaseosos, nitrgeno, hidrgeno, oxgeno y cloro, haban sido descubiertostodos ellos en el siglo XVIII. Y lo mismo los metales cobalto, platino, nquel, manganeso,tungteno, molibdeno, uranio, titanio y cromo.

En la primera dcada del siglo XIX se aadieron a la lista no menos de catorce nuevoselementos. Davy haba aislado al menos seis por medio de la electrlisis. Guy-Lussac yThnard haban aislado boro; Wollaston haba aislado paladio y rodio, mientras queBerzelius haba descubierto el cerio.

El qumico ingls Smihson Tennat descubri el osmio y el iridio. Otro qumico ingls,Charles Hatchett aisl el colombio (ahora llamado niobio) mientras que el qumico sueco

Ander Gustaf Ekeberg descubri el tntalo.

Hacia 1830 se conocan cincuenta y cinco elementos diferentes, un buen paso desde loscuatro elementos de la antigua teora.

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ELEMENTOS RADIACTIVOS

Las radiaciones producidas por el uranio y el torio eran bastante dbiles, resultaba difciltrabajar con ellas. esta situacin fue remediada por Mme. Curie. Al investigar laradiactividad de los minerales de uranio, hall algunas muestras de mineral con bajocontenido en uranio, que no obstante eran intensamente radiactivas, incluso ms que el

uranio puro lleg a la conclusin de que el mineral deba contener algn elementoradiactivo distinto del uranio. Como conoca todo los componentes del mineral que sehallaban en cantidades significativas, y como se saba que todos ellos eran no radiactivos, elelemento desconocido deba estar en cantidades muy pequeas, en consecuencia, serextremadamente radiactiva.

Durante 1898, ella y su marido trabajaron intensamente con grandes cantidades del mineral,tratando de concentrar la radiactividad y de aislar el nuevo elemento. En julio de ese aolograron su propsito y llamaron al nuevo elemento polonio, debido al origen polaco deMme. Curie. En diciembre se localiz un segundo elemento, el radio.

El radio era extremadamente radiactivo, emitiendo radiaciones 300 mil veces mayores quelas producidas por el mismo peso de uranio. Adems, era muy raro. A partir de toneladas demineral, los Curie solo pudieron obtener 1/300 de onza de radio.

Otros elementos fuertemente radiactivos se descubrieron en trazas minsculas. En 1889, elqumico francs Andr Louis Debierne descubri el actinio. En 1900 el fsico alemnFrietrich Ernst Dorn descubri un gas radiactivo que posteriormente se llam radon. Y


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finalmente en 1917 los qumicos alemanes Otto Hahn y Lise Meitner descubrieron elprotactinio.

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Denominamos materia a todo aquello que podemos percibir connuestros sentidos, es decir, todo lo que podemos ver, oler, tocar, or osaborear es materia.

El compaero que se sienta junto a vosotros est constituido por

materia, lo mismo que la silla en la que se sienta, la mesa que usa paraescribir y las hojas de papel que emplea para tomar apuntes. Reciben elnombre de cuerpos a una porcin de materia, delimitada por unasfronteras definidas, como un folio, el lpiz o la goma de borrar; varioscuerpos constituyen un sistema material.

Aunque todos los cuerpos estn formados por materia, la materiaque los forma no es igual, ya que hay distintas clases de materia: la


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materia que forma el papel es distinta de la que forma el agua quebebemos o de la que constituye el vaso que contiene el agua. Lamateria que forma el asiento de la silla es distinta de la que forma suspatas o de la que forma el suelo en el que se apoya. Cada una de lasdistintas formas de materia que constituyen los cuerpos recibe elnombre de sustancia. El agua, el vidrio, la madera, la pintura ... sondistintos tipos de sustancias.

En esta unidad estudiaremos las propiedades de la materia, losestados de agregacin en que se presenta y, finalmente, la forma demateria ms fcil de estudiar: los gases.

Tema 1: Propiedades de la materiaTema 2: Estados de agregacinTema 3: Los gases

Casi siempre que miramos a nuestro alrededor, podemos distinguir lasdistintas clases de materia que forman los cuerpos que nos rodean. Asdistinguimos la madera, elplstico y lapintura de la silla que usamospara sentarnos, el vidrio y el aluminio de la ventana, etc. Sabemos quetodas esas sustancias son materia y que cada una de ellas es distintaa las dems. Si todas son materia, han de tener algo en comn, algunapropiedad que nos permite afirmar que todas ellas son materia. Porotro lado, como podemos distinguir una sustancia de otra, tambindebe haber algo que nos permite diferenciarlas. Ese algo que nospermite identificar y distinguir las cosas recibe el nombre depropiedad. Propiedad es una caracterstica o atributo de un objeto o

una sustancia que nos permite clasificarla como igual o distinta a otra.

Las propiedades generales son aquellas queposeen todos los tipos demateria y, por eso, nos permiten saber qu cosas son materia y quecosas no lo son. Las propiedades caractersticas son aquellos atributosque nos permiten distinguir un tipo demateriade otro.

Las propiedades generales de la materia son aquellasque poseen todos los tipos de materia, sin importar lassustancias que la constituyan o el lugar en el que seencuentren, por lo que no nos permitendiferenciar los

distintos tipos de sustancias. No tienen relacin con el tipode materia. Aunque son varias las propiedadesgenerales de la materia nos vamos a centrar en dos deellas: la masa y el volumen.
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A simple vista podemos distinguir entre muchos tipos desustancias: la madera, elplstico, el oro o laplata, ymuchas ms. Existen, por lo tanto, caractersticas que nospermiten diferenciar los distintos tipos demateria y quereciben el nombre de propiedades caractersticas, ya quenos ayudan a caracterizaro identificarlas distintassustancias. Al contrario que propiedades generales,

existen innumerables propiedades caractersticas por lo que slopodremos considerar unas pocas, aunque nombremos muchas: color,sabor, dureza, densidad, brillo, conductividad trmica y elctrica,punto de fusin, punto de ebullicin, solubilidad, etc.

Para identificar unasustancia no nos bastar con conocer una de suspropiedades caractersticas, sino que habremos de identificar variasde ellas, las ms importantes, y las ms fciles de determinar son: ladensidad, los puntos de fusin y ebullicin, relacionados con latemperatura, y la solubilidad, que tambin tiene que ver, de otra forma,con la temperatura.

Aunque toda la materia posee masa y volumen, la misma masa desustancias diferentes tienen ocupan distintos volmenes, as notamosque el hierro o el hormign son pesados, mientras que la mismacantidad de goma de borraroplstico son ligeras. La propiedad que nospermite medir la ligereza opesadezde una sustancia recibe el nombrede densidad. Cuanto mayor sea la densidad de un cuerpo, ms pesadonos parecer.

La densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpoy el volumen que ocupa. As, como en el S.I. la masa se mide en

kilogramos (kg) y el volumen en metros cbicos (m3

) la densidadse medir en kilogramos por metro cbico (kg/m3). Esta unidad demedida, sin embargo, es muy poco usada, ya que es demasiadopequea. Para el agua, por ejemplo, como un kilogramo ocupa unvolumen de un litro, es decir, de 0'001m3, la densidad ser de:

La mayora de las sustancias tienen densidades similares a las delagua por lo que, de usar esta unidad, se estaran usando siempre

nmeros muy grandes. Para evitarlo, se suele emplear otra unidad demedida el gramo por centmetro cbico (gr./c.c.), de esta forma ladensidad del agua ser:
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Sin embargo, el calor no es algo que estalmacenado en el cuerpo ms caliente yque pasa al cuerpo ms fro. Tanto unocomo otro poseen energa, que dependede la masa del cuerpo, de sutemperatura, de su ubicacin, etc. yrecibe el nombre de energa interna.

Cuando esta energa interna pasa deuna sustancia a otra a causa de ladiferencia de temperatura entre ellas la

llamamos calor. Una catarata es agua que pasa de un sitio a otroporque estn a distinta altura, de forma similar el calor es la energaquepasa de un cuerpo a otro porque estn a distinta temperatura.

Punto de ebullicin

Si ponemos al fuego un recipiente con agua, como el fuego est amayor temperatura que el agua, le cede calor y la temperatura delagua va aumentando, lo que podemos comprobar si ponemos untermmetro en el agua. Cuando el agua llega a 100 C, empieza ahervir, convirtindose en vapor de agua, y deja de aumentar sutemperatura, pese a que el fuego sigue suministrndole calor: al pasarde agua a vapor de agua todo el calor se usa en cambiar de lquido agas, sin variar la temperatura.

La temperatura a la que una sustancia cambia de lquido a gas sellama punto de ebullicin y es una propiedad caracterstica de cadasustancia, as, el punto de ebullicin del agua es de 100 C, el delalcohol de 78 C y el hierro hierve a 2750 C.

Punto de fusin

Si sacas unos cubitos de hielo delcongelador y los colocas en un vaso con untermmetro vers que toman calor del airede la cocina y aumentan su temperatura.En un principio su temperatura estarcercana a -20 C (depende del tipo decongelador) y ascender rpidamente hasta

0 C, se empezar a formar agua lquida y latemperatura que permanecer constantehasta que todo el hielo desaparezca.

Igual que en el punto de ebullicin, se produce un cambio de estado,el agua pasa del estado slido (hielo) al estado lquido (agua) y todo elcalor se invierte en ese cambio de estado, no variando la temperatura,que recibe el nombre de punto de fusin. SE trata de una

Como una catarata, el calor es energa quepasa entre dos cuerpos

Slo entre 0 y 100 C el agua es lquida
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temperatura caracterstica de cada sustancia: el punto de fusin delagua es de 0 C, el alcohol funde a -117 C y el hierro a 1539 C.

Sustancia Punto de fusin (C) Punto de ebullicin (C)Agua 0 100

Alcohol -117 78Hierro 1539 2750Cobre 1083 2600

Aluminio 660 2400Plomo 328 1750

Mercurio -39 357

Cuando viertes azcar en el caf y agitas el lquido ests preparandouna disolucin, una mezcla homognea de varias sustancias.

Si en lugar de leche y azcar usamos agua y sal el proceso es msfcil de seguir: en medio vaso de agua, al echar media cucharada de saly agitar, la sal se disuelve y desaparece, parece que slo tenemos aguaen el vaso, aunque su sabor salado (no te recomiendo que la pruebes)nos indica que contiene sal; la sal, que es la sustancia que vamos adisolver, se denomina soluto, mientras que el agua, que es la sustanciaen la que se va a dispersar la sal, se llama disolvente, el conjunto deagua y sal recibe el nombre de disolucin o solucin. En general, esfcil distinguir entre soluto y disolvente ya que el primero est enmenor proporcin. A la cantidad de soluto disuelto en una determinadacantidad de disolvente se le denomina concentracin.

Puesto que la cantidad de sal (soluto) en el agua (disolvente) espoca, decimos que la disolucin es diluida. Si echamos una cucharadams de sal y volvemos a agitar, la disolucin se dice que estconcentrada, porque hay mucha cantidad de soluto. Si volvemos aechar otras dos cucharadas de sal, por ms que agitemos queda unresto de sal en el fondo del vaso, sin disolverse, la disolucin estahora saturada. La concentracin de esa disolucin saturada es lasolubilidad de la sal.

Al calentar el agua, veremos que se disuelve ms cantidad de sal: lasolubilidad vara con la temperatura. Normalmente los slidos, comola sal, el azcar o el bicarbonato aumentan su solubilidad con latemperatura, mientras que los gases, como el dixido de carbono o eloxgeno, la disminuyen.
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Aunque hemos visto que no toda la materia es igual, sino que estcompuesta por diferentes sustancias con distintas propiedadescaractersticas, toda la materia que vemos se presenta en tres formasdistintas o estados de agregacin: slido, lquido o gaseoso.

Sin embargo, el estado de agregacin de una sustancia no es fijo,sino que depende de la temperatura a la que se encuentre. As,

normalmente el agua la vemos en estado lquido, pero si la metemosen el congelador, al bajar la temperatura por debajo de los 0 C, secongela y se convierte en hielo, que es agua en estado slido. Si por elcontrario la calentamos al fuego, hierve y se convierte en vapor deagua, se transforma al estado gaseoso. El punto de fusin y el punto deebullicin, propiedades caractersticas de las sustancias, sonjustamente las temperaturas a las que cambian de estado lasdiferentes sustancias.

Las molculas, tomos o iones que constituyen la materia por un ladose unen entre s por las llamadas fuerzas intermoleculares y, por otrolado, tienden a separarse por la temperatura. La intensidad de lasfuerzas intermoleculares es la que determina el estado de agregacin delas sustancias.

Cuando las fuerzas intermoleculares son muy intensas, lasmolculas estn muy unidas entre s, apenas pueden moverse, slovibrar, y, entonces, la forma y el volumen de la sustancia no puedencambiar: nos encontramos ante un slido.

Si las fuerzas intermoleculares son algo ms dbiles, las molculasaunque juntas, pueden moverse deslizndose una sobre otra, igual quecanicas que estuvieran en una caja. El volumen de la sustancia no puedecambiar, ya que las molculas se tocan unas a otras, pero s cambia suforma: se trata de un lquido.

Cuando las fuerzas intermoleculares son muy dbiles, lasmolculas ya no se encuentran unidas sino separadas unas de otras,movindose libremente. La forma de la sustancia cambiar fcilmente,pero adems, como las molculas pueden separarse o juntarselibremente, tambin cambiar su volumen: se trata de un gas.

Cuando calentamos un slido, al aumentar su temperatura, susmolculas tienden a moverse ms (ya que la temperatura mide lacapacidad de movimiento de las molculas). Llega un momento en quelas fuerzas intermoleculares no pueden mantener fijas las molculasy stas empiezan a moverse y a deslizarse una sobre otra: el slido se
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convierte en lquido, se produce la fusin. La temperatura a la que seproduce esta mutacin se conoce como punto de fusin y no vara hastaque todo el slido se haya convertido en lquido.

Una vez que toda la sustancia est en estado lquido, al continuarcalentando vuelve a subir la temperatura y llega un momento en que lasfuerzas intermoleculares ya son incapaces de mantener juntas las

molculas del lquido, por lo que ste hierve y se convierte en un gas,se produce la ebullicin. La temperatura a la que el lquido se convierteen gas se la denomina punto de ebullicin e, igual que antes, no cambiahasta que todo el lquido se ha transformado en gas.

Si por el contrario enfriamos un gas, al llegar alpunto de ebullicin,empieza a convertirse en lquido, se produce la condensacin, procesodurante el que la temperatura no vara. Cuando el gas se ha convertidocompletamente en lquido, la temperatura continua bajando hastaalcanzar elpunto de fusin, momento en que el lquido se convierte enslido en un proceso llamado solidificacin.

Existen algunos slidos, como el hielo seco (CO2 slido) usado en losespectculos para formar las nieblas, que cuando se calientan no sefunden, sino que se convierten directamente en gases. Este procesorecibe el nombre de sublimacin y, lo mismo que en la fusin o laebullicin, durante l la temperatura permanece constante. Cundo seenfra el gas obtenido, no se convierte en lquido, sino que pasadirectamente al estado slido: es lo que se conoce como condensacina slido.

Las sustancias slidas se caracterizan porque tienen un volumen y una

forma determinada. Hacer que modifiquen su forma suele ser difcil: sonindeformables, aunque algunos son relativamente elsticos.

Esto se debe a la estructura interna de las molculas, tomos o ionesque constituyen el slido. Como las fuerzas intermoleculares son muyintensas, estas partculas estn ordenadas espacialmente, fijas en unasposiciones determinadas. Por eso se dice que tienen una estructurainterna cristalina.

A veces, esa estructura interna cristalina se manifiestaexternamente como una figura geomtrica: unpoliedro ms

o menos perfecto: son los slidos cristalizados o cristales.En la naturaleza estos se presentan como minerales, algunos de loscuales podrs ver si pulsas sobre la imagen pequea de la izquierda.

Los vidrios y plsticos carecen de estructura interna cristalina, sedice que son sustancias amorfas y no se consideran slidos sinolquidos con viscosidad (resistencia a fluir, debida al rozamiento entre
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sus molculas) muy alta, tan alta que no pueden fluir y poreso presentan siempre la misma forma como si fueranslidos.

Las partculas que constituyen el slido pueden sermolculas, tomos o iones, dependiendo de la naturaleza de estaspartculas variar la intensidad de las fuerzas intermoleculares quelas mantienen unidas en la estructura cristalina del slido y, por tanto,cambiarn las propiedades del slido:

Si las partculas son tomos, se trata de un slido atmico, lostomos estn unidos por enlaces covalentes que son muy fuertes peromuy dirigidos (los tomos tienen que estar en una posicin fija, si eltomo cambia un poco de lugar, el enlace se rompe). Por eso son slidosmuy duros, pero frgiles, con puntos de fusin y ebullicin muyelevados. El diamante es un slido de este tipo.

Si las partculas son molculas, se trata de un slido molecular, lasmolculas se unen entre s por fuerzas de Van der Waals, que son muydbiles y poco dirigidas, por lo que los slidos moleculares son blandos ytienen puntos de fusin y ebullicin bajos. El azcar es un slidomolecular tpico.

Si las partculas son iones se pueden originar dos tipos de slidos:slidos inicos o slidos metlicos. Los slidos metlicos estnformados por iones positivos rodeados de electrones, esto hace quesean buenos conductores de la electricidad, as como duros y tenaces,

con altos puntos de fusin y ebullicin. El cobre o el oro son slidosmetlicos.

Los slidos inicos estn formados por iones positivos y negativosalternos, que se atraen por tener cargas opuestas. Como la atraccinelctrica es fuerte, los slidos son duros, pero frgiles y no conducen laelectricidad. La sal es un tpico slido inico.

Si dejamos un vaso de agua descubierto, podemos observar como al

cabo de los das disminuye su contenido: el agua se evapora. Lasmolculas de agua que estn en su superficie pasan al estado gaseoso.Este proceso de evaporacin no debe ser confundido con la ebullicin:

Ebullicin EvaporacinSe produce a una temperatura determinada(punto de ebullicin).

Se produce a cualquier temperatura.
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Afecta a todo el lquido. Afecta a la superficie del lquido.Se efecta de forma tumultuosa. No cambia la apariencia tranquila del lquido.

Al evaporarse, parte del lquido se ha transformado en vapor y, portanto, ejerce una presin, que se conoce como presin de vapor, quedepende de la temperatura y del lquido en cuestin. Cuando latemperatura hace que la presin de vapor iguala lapresin

atmosfrica el lquido entra en ebullicin y se trata del punto deebullicin. Esto produce dos fenmenos interesantes: la cocina en altamontaa y la olla a presin.

Si en lugar de un lquido puro tenemos una disolucin,un lquido al que se le ha agregado otra sustanciallamada soluto, cuando disminuimos la temperatura, lasmolculas del soluto impiden que se unan entre s lasdel lquido, interponindose entre ellas. Con esto, ahora

el lquido no solidifica como cuando esta puro, sino a unamenor temperatura: disminuye su punto de fusin,este hecho se conoce como descenso crioscpico.Cuanto mayor sea la cantidad de soluto aadida allquido, mayor ser tambin el descenso crioscpico

de la disolucin.

Tambin el descenso crioscpico tiene utilidad prctica: laeliminacin de nieve de las carreteras y los anticongelantes paravehculos.

Cuando se producen fuertes nevadas, las ciudades pueden llegar aparalizarse porque la nieve impide el paso de los coches y camiones porsus calles y carreteras. Al aadir sal a la nieve, se forma una disolucinde sal en agua, la disolucin no solidifica a 0 C, sino a menortemperatura (por el descenso crioscpico), por lo que la nieve sefunde y las calles pasan a estar despejadas Dependiendo de latemperatura ambiente, habr de aadirse ms o menos sal a la nieve.

El motor de un coche tiene que refrigerarse, enfriarse, ya que alcanzatemperaturas muy elevadas y podra fundirse el metal que lo forma.Esto se hace con agua. Pero en los lugares fros, en invierno, el agua

puede llegar a congelarse con lo que se romperan los tubos por los quecircula y, por tanto, se rompera el motor. Tambin esta dificultad sesoslaya con el uso de disoluciones. Al agua del motor se le aade unanticongelante, que puede ser cualquier sustancia, con lo que se formauna disolucin que, por el descenso crioscpico, congela a menortemperatura..
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En un gas, las fuerzas intermoleculares son muy dbiles, por lo quelas molculas del gas no se unen unas a otras, sino que se encuentranseparadas, movindose al azar. Por esto, un gas no tiene una forma niun volumen fijo, adoptan la forma del recipiente que los contiene yocupan todo su volumen.

Si el gas se encierra en un recipiente que

tenga una pared mvil, como una jeringuilla,al tapar su extremo abierto con el dedo yempujar su mbolo haremos disminuir elvolumen del aire que contiene. Si soltamos elmbolo veremos como vuelve a su posicininicial, empujado por el aire de la jeringuilla.Otro tanto ocurre si desplazamos el mboloaumentando el volumen del aire, al soltarlovuelve a su posicin inicial. En el primer caso,el aire que ocupa la jeringuilla ejerce unafuerza sobre el mbolo, la presin, que es

mayor que la del aire que hay fuera de lajeringuilla, ambos empujan al mbolo, perogana el aire del interior de la jeringuilla. En el segundo caso ocurre locontrario, la presin del aire de fuera es mayor que la del aire quecontiene la jeringuilla y es la que gana en el empuje del mbolo.

Para medir la presin de un gas en un recipiente, como una rueda oun baln, se usa el manmetro; para medir la presin de la atmsfera(que es un gas) se usa el barmetro que invent Torricelli en 1650.Tanto en un caso como en otro, la presin se mide en atmsferas(atm), en bares, en milmetros de mercurio (mmHg) o en Pascales

(Pa), en el Sistema Internacional de unidades. 1 atm equivale a 1'013bares, a 760 mmHg y a 101300 Pa. Ms conocido por su uso enmeteorologa es el milibar la milsima parte de un bar.

A continuacin puedes comprobar el paso de una unidad a otra. Perorecuerda que tambin debes hacer ese cambio en tu cuaderno.

Introduce el valor inicial:

Elige la unidad de origen: y la unidad de destino:

Haz click en el botn calcular:

El resultado es: (*)

Haz click en este botn para comenzar de nuevo

(*) En algunos clculos, si el resultado es muy pequeo, te aparecer 0
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Caractersticas de los Estados de la Materia

La Materia

(Para ver un Diagrama que muestra la Clasificacin de la Materiaseleccione aqu).

Todo lo que existe en el universo est compuesto deMateria. La Materia se clasifica en Mezclas ySustancias Puras. Las Mezclas son combinaciones desustancias puras en proporciones variables, mientrasque las sustancias puras comprenden los compuestosy los elementos. Los compuestos estn formados poruna combinacin de elementos en una proporcin

definida.Si se hace reaccionar Sodio (Na) con Cloro (Cl2) seobtendr Na1Cl1 exclusivamente y no sustancias talescomo Na0.5Cl2.3 o mezclas raras.

Las Mezclas se clasifican en Mezclas Homogneas(Soluciones) y Mezclas Heterogneas. En una MezclaHeterognea pueden distinguirse con facilidad lasdiferentes fases que forman la Mezcla, mientras que

en una Mezcla Homognea no hay distincin de fases.Las Mezclas se separan en sus componentes porprocesos fsicos, mientras que los Compuestos seseparan en sus constituyentes por procesos qumicos

Propiedades de la Materia

Hay dos tipos de propiedades que presenta la Materia, Propiedades

Extensivas y Propiedades Intensivas. Las Propiedades Extensivasdependen de la cantidad de Materia, por ejemplo, el peso, volumen,longitud, energa potencial, calor, etc. Las Propiedades Intensivasno dependen de la Cantidad de Materia y pueden ser una relacin de

propiedades, por ejemplo: Temperatura, Punto de Fusin, Punto deEbullicin, Indice de Refraccin, Calor Especfico, Densidad,Concentracin, etc.
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Las Propiedades Intensivas pueden servir paraidentificary caracterizaruna sustancia pura. Acontinuacin se presenta una tabla con algunas deestas propiedades para el Agua.

Tabla: Propiedades fsicas del Agua

Propiedad Valor

Punto de Fusin a 1 atmsfera de Presin 100 C

Punto de Ebullicin a 1 atmsfera de Presin 0 C

Densidad a 0 C (hielo) 0.9168 g/mL

Densidad a 0 C (agua lquida) 0.9998 g/mL

Densidad a 4 C 1.0000 g/mL

Densidad a 20 C 0.99823 g/mL

Punto Triple (a 4.58 mm de Hg de presin) 0.0075 C

Calor Especfico del hielo 0.487 cal/g CCalor Especfico del Agua 1.000 cal/g C

Calor Especfico del Vapor (a 1 atmsfera de presin) 0.462 cal/g C

Calor de Fusin (0 C) 79.67 cal/g

Calor de Vaporizacin (o Evaporacin) 539.55 cal/g

Indice de Refraccin a 20 C 1.3333

Temperatura Crtica 374.2 C

Presin Crtica 218.5 atmsferas

Nota: En la prctica No. 1 de Laboratorio se harn lasdeterminaciones de algunas propiedades intensivas.

Ejercicio: Clasifique los siguientes Materiales en las siguientescategoras: Mezcla Heterognea, Mezcla Homognea, Compuesto,Elemento.

Cerveza Mercurio

Madera Acero Escombro Acido Actico Oxido de Zinc Plomo
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Cambios de Estado de la MateriaEstados de Agregacin de la Materia

La Materia se presenta bsicamente en tres estados, los cuales son:slido, lquido y gaseoso. En la siguiente tabla se presentan algunas

caractersticas fsicas de dichos estados de agregacin.

Estado de Agregacin Slido Lquido Gas

Volumen Definido Definido Indefinido

Forma Definida Indefinida Indefinida

Compresibilidad

Incompresible Incompresible Compresible

Atraccin entre Molculas

Intensa Moderada Despreciable

Gases

Teora Cintica de los Gases:

Entre los siglos XVIII y XIX Bernoulli, Krnig, Clausius,Maxwell y Boltzmann desarrollaron la Teora Cinticade los Gases para explicar el comportamiento de losmismos. Los postulados de la Teora Cintica de losGases son los siguientes:

Los Gases consisten en Molculas muy separadas en elespacio. El Volumen real de las Molculas individuales esdespreciable en comparacin con el volumen total del Gascomo un todo (En esta teora se considera como Molculas alas partculas que forman el Gas las cuales en algunos casosson Molculas Monoatmicas, Diatmicas, Triatmicas,etc...). Las Molculas de los Gases estn en constantemovimiento catico, chocan entre s elsticamente (no

pierden energa cintica debido a los choques) y puedentransmitir la energa de una Molcula a otra. La Temperatura se considera como una medida de laEnerga Cintica Promedio de todas las Molculas. Es decir,que a una Temperatura dada, las Molculas de todos losgases tienen el mismo promedio de energa cintica. Las fuerzas de atraccin entre las Molculas sonDespreciables
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La Presin de un gas es consecuencia de los choquesde las Molculas del Gas con las paredes del recipiente quelas contiene resultando en una fuerza por unidad desuperficie (Presin).

Licuefaccin de Gases

La Licuefaccin de un Gas ocurre bajo condicionesque permiten que las fuerzas de atraccinintermoleculares unan las molculas del Gas en laforma lquida. Si la presin es Alta, las Molculasestn juntas y el efecto de las fuerzas de atraccinentre las mismas es apreciable. Seleccione aquparaver un Esquema.Las fuerzas de atraccin son contrarrestadas por elmovimiento de las Molculas del Gas.Si la Temperatura disminuye, la energa cinticapromedio de las Molculas disminuye tambin ascomo el movimiento, permitiendo que las fuerzas deatraccin intermoleculares tengan una mayorinfluencia.A Presiones Altas y Temperaturas bajas los gases selican.En la siguiente tabla se presentan las condicionesnecesarias para licuar el Dixido de Carbono (CO2).

Temperatura (C) Presin (atm)-50 6.7

-30 14.1

-10 26.1

+10 44.4

+20 56.5

+30 71.2

+31 72.8

LaTemperatura Crtica es un indicio de la intensidadde las fuerzas de atraccin intermoleculares de unGas. As por ejemplo, el Helio tiene una TemperaturaCrtica de 5.3 K (-267.85 C) lo que indica que lasatracciones entre sus molculas son insignificantes encomparacin con el Agua, que tiene una TemperaturaCrtica de 647.2 K (374.05 C) lo cual indica que lasatracciones intermoleculares son muy intensas.
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Lquidos y Slidos

En el Estado lquido el movimiento de las Molculas se hallarestringido en comparacin con el Estado gaseoso. En el EstadoSlido, las Molculas ocupan posiciones fijas dentro de una RedCristalina y su movimiento se reduce a vibraciones.

Las fuerzas de Atraccin se Clasifican en: AtraccionesDipolo-Dipolo, Fuerzas de London y Enlaces de Puentede Hidrgeno. Seleccione aqupara ver un Esquemade la Orientacin de los Dipolos en un Cristal.

Tabla: Energas de Atraccin Moleculares de Algunos CristalesMoleculares Sencillos

MolculaMomento

Dipolar (D)Energas de

Atraccin(kJ/mol)Punto de

Fusin (K)Punto de

Ebullicin (K)

Dipolo-Dipolo

London

CO 0.12 0.0004 8.74 74 82

HI 0.38 0.025 27.9 222 238

HBr 0.78 0.69 21.9 185 206

HCl 1.03 3.31 16.8 158 188

NH3 1.49 13.3 14.7 195 240

H2O 1.84 36.4 9.0 273 373

Si un lquido se confina en un recipiente, genera unapresin devaporproducida por el equilibrio de los procesos de evaporacin ycondensacin.

Cambios de Estado

La Termoqumica es la rama de la qumica que estudia los cambiosde energa relacionados con los cambios fsicos y qumicos. Loscambios de estado involucran una transferencia de energa. Lafusin y la evaporacin ocurren a temperatura constante einvolucran un calor de fusin y un calor de vaporizacin que secalculan como el producto de la masapor el Calor de Fusin oCalor de Vaporizacin, segn sea el caso. Cuando no hay cambio deestado, para aumentar la temperatura de una sustancia debeaplicarse calor, el cual es igual al producto de la masa por el Calor
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44242756 libro de quimica general

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