viernes, 18 de marzo de 2011

CUESTIONARIO QUIMICA GENERAL I

CUESTIONARIO BÁSICO DE QUIMICA GENERAL I

 

QUE ES CIENCIA?.

Ciencia es el proceso mediante el cual se adquiere conocimiento y  el cuerpo organizado de conocimiento obtenido a través de este proceso. Ciencia es entonces el conocimiento científico que ha sido adquirido sistemáticamente a través de este proceso científico.

CUALES SON LAS RAMAS DE LA CIENCIA
1.      Ciencias formales: son aquellas que no estudian fenómenos empíricos. Utilizan la deducción como método de búsqueda de la verdad: Lógica - Matemática.

2.      Ciencias naturales: que tienen por objeto el estudio de la naturaleza. Siguen el método científico: Astronomía - Biología - Física - Química - Geología.

Ø      Definición de Biología.- La biología es una rama de las ciencias Naturales que estudia las leyes de la vida, una parte de la biología que estudia los seres vivientes al nivel de sus moléculas, en este punto la biología se une con la química para entender la bioquímica que le ayuda al estudio de las transformaciones En la unión de la biología con la física obtenemos la biofísica que estudia a los organismos en su forma; morfología; en funciones, fisiología; factores hereditarios, genética; su clasificación, taxonomía; fósiles, paleontología; también abarca la estructura general de los cuerpos, anatomía; la estructura de las células; citología; de los tejidos humanos y animales, histología y de las plantas en general, la botánica; y de los animales,  zoología.  

Ø      Definicion De La Quimica.-  Del egipcio kēme (“tierra”), la química es la ciencia que se dedica al estudio de la composición, la estructura y las propiedades de la materia, junto a los cambios que experimenta durante las llamadas reacciones químicas. Se considera que la química moderna es la evolución de la alquimia.

CUALES SON LAS RAMAS DE LA QUIMICA.-
ü      Química Orgánica: la química de los compuestos del carbono. Muy interesante a nivel de creación de nuevas sustancias de todo tipo, desde fines médicos a cosméticos o agriculturales.

ü      Química Inorgánica: la química del resto de elementos de la tabla periódica. Suele dividirse en química de los elementos representativos (los no metales y semimetales, los alcalinos y los alcalino-térreos)) y química de los elementos de transición (metales de las series de transición, como el titanio, el hierro, el molibdeno...)
ü      Química Analítica: cuánto hay presente de una sustancia concreta en una mezcla de ellas. Y también cómo conseguir separarlo.
ü      Química Física: Estudia la química desde el punto de vista de ecuaciones que describirán los comportamientos termodinámicos, cinéticos y de otros tipos de una reacción. También investiga en Mecánica cuántica y sus aplicaciones a la química.
ü      Bioquímica: química de los seres vivos. Rutas metabólicas, respiración desde el punto de vista químico, bastante farmacología...

3.      Ciencias sociales: Son todas las disciplinas que se ocupan de los aspectos del ser humano - cultura y sociedad- El método depende de cada disciplina particular: Antropología - Historia - Psicología - Sociología - Economía - Demografía

QUE ES MATERIA?.
Materia es todo lo que tiene masa, ocupa espacio y se puede percibir por nuestros sentidos.


ESTRUCTURA DE LA MATERIA.-
La materia consiste de  partículas extremadamente pequeñas agrupadas juntas para formar el átomo.

CLASES O TIPOS DE MATERIA

La materia se puede clasificar de una manera general en partículas, moléculas y átomos, sin embargo para un mejor análisis se han clasificado en mezclas heterogéneas y materia

I. Materia Homogénea: Es la materia que presenta un solo aspecto en toda su masa y posee las mismas propiedades físicas y químicas en cada punto. Se divide en:

a) Mezcla homogénea: Es una unión de 2 o más componentes, donde sólo se aprecia un solo aspecto en cada punto; es decir, no se pueden diferenciar sus componentes a simple vista.

b) Sustancia pura: Son especies químicas que tienen una composición determinada o definida e invariable por fórmulas de manera exacta; y porque presentan un conjunto de características por las cuales pueden ser identificadas (propiedades físicas y químicas). Se divide en:

b.1) Sustancia simple (elemento químico):
·         Los elementos químicos se caracterizan por estar formados por un solo tipo de átomos (átomos que tienen el mismo número de protones) y porque no pueden ser descompuestos en otras sustancias más simples.

·         Están definidos por sus propiedades físicas y químicas.

·         En la naturaleza hay más de 90 elementos químicos y cada uno se le ha asignado un símbolo. Es importante destacar que los símbolos de los elementos químicos se escriben siempre con mayúscula; cuando símbolo tiene 2 o más letras, solo la primera se denota con letra mayúscula y las demás con minúsculas. Ejemplo:
H= hidrógeno
Au= oro
Unq= unnilquadium.

·         También hay otro grupo de elementos que han sido sintetizados artificialmente en laboratorios. Entre ellos, están el mendelevio (Md) y el unnilquadium (Unq).

·         Los elementos químicos han sido ordenados en una tabla, conocida como Sistema Periódico de los Elementos Químicos.

b.2) Sustancia compuesta (compuesto químico):
·         Son combinaciones químicas de 2 o más elementos diferentes, cuya proporción es definida. En otras palabras, los compuestos son sustancias puras constituidas de más de una clase de átomos y los átomos se combinan siguiendo una relación numérica sencilla y determinada.
·         Los compuestos químicos también se encuentran definidos por sus propiedades físicas.
·         Los compuestos químicos pueden clasificarse de acuerdo al número y al tipo de elementos combinados.
Según el
número de elementos, hay elementos binarios (2 elementos), ternarios (3 elementos) y cuaternarios (4 elementos). Considerando el tipo de elemento, se reconocen compuestos orgánicos e inorgánicos.
·         Así como los elementos se abrevian con símbolos, los compuestos se representan a través de fórmulas químicas. Una fórmula química muestra los símbolos de los elementos que forman el compuesto, es decir, señalan su composición química.
·         Para nombrar los compuestos químicos necesitamos de un sistema de normas comunes en todo el mundo, es decir, universales. Este sistema se llama Nomenclatura Química.
Ejemplo:
Fórmula química del agua: H2O (Posee 2 elementos diferentes H y O)
Propiedades
d = 1 g/cc
Tº1 = 100º C (ebullición)
Tº2 = 0º C (solidificación)

II. Materia heterogénea: Es la materia en la cual se pueden apreciar porciones que se diferencian de otras por las propiedades características.


Las partículas
Existen cosas flotando en el aire. La mayoría de ellas no pueden ser vistas. Estas cosas flotantes son un tipo de contaminación del aire llamadas partículas. De hecho, las partículas pueden ser lo que más comúnmente afecte la salud de las personas.
Moléculas
La mayoría de lo que nos rodea está formada por grupos de átomos unidos que forman conjuntos llamados moléculas. Los átomos que se encuentra en una molécula se mantienen unidos debido a que comparten o intercambian electrones.
Las moléculas están hechas de átomos de uno o más elementos. Algunas moléculas están hechas de un sólo tipo de átomo.

Atomos
El átomo es considerado el componente básico de toda materia. Es la partícula más pequeña de un elemento que posee todas las propiedades químicas de tal elemento. Los átomos poseen un núcleo, protones y neutrones rodeados por los electrones Los átomos de diferentes elementos tienen diferentes números de protones. El átomo mas simple es el hidrogeno

CUALES SON LOS ESTADOS DE  LA MATERIA.-
Sólidos
Ø      Poseen forma propia y volumen constante
Ø      Ordenamiento regular de las particulas
Ø      Particulas muy juntas
Ø      Pequeña difusión
Ø      Las particulas vibran
Líquidos
Ø      Presentan volumen constante, pero carecen de forma
Ø      Ordenamiento al azar
Ø      Particulas cercanas
Ø      Pequeña difusión
Ø      Las particulas se mueven al azar muy lentamente
Gases
Ø      No tienen forma propia y ocupan todo el volumen disponible
Ø      Ordenamiento al azar
Ø      Particulas muy separadas
Ø      Difusión rápida
Ø      Las particulas se mueven al azar muy deprisa
Plasma
Ø      Es un gas altamente ionizado
Ø      Existe en el interior de las estrellas
Ø      Aunque en el universo la materia de la forma de plasma es la mas abundante; en la Tierra sólidos, líquidos y gases son los mas abundantes.

Cuerpo Amorfo: Un solido cuyas moléculas no tienen orden.
Solido cristalino: El patrón de orden es periódico.
Cristal Liquido: Liquido con moléculas que guardan propiedades de orden y periodicidad.
Fluido Hipercrítico: Un fluido con condiciones de temperatura y presión suficientes para que la distinción entre el gas y el liquido desaparezca.
Superfluído: Una fase lograda por algunos líquidos criogénicos a temperaturas extremas capaces de fluir sin fricción.
Supersólido: Similar al superfluido, se puede desplazar sin fricción pero mantiene una estructura rígida.
Materia degenerada: Se encuentra en los restos de estrellas llamadas enanas blancas. Los electrones se mantienen ligados a los átomos, pero se pueden transferir a átomos adyacentes.
Plasma Quark-gluon: Una fase en la que los quarks se vuelven libres y se pueden mover libremente en un mar de "gluones", que son partículas subatómicas que transmiten la fuerza que mantiene a los quarks unidos. Es lo que se obtiene momentáneamente en un acelerador de partículas.
Condensado Fermionico: Similar al condensado de Bose-Einstein pero compuesto de fermiones. El principio de exclusión de Pauli previene que los fermiones entren es un estado quantico pero al parearse dos de estos fermiones pueden entrar a estado cuantico sin restricciones.
Condensado de Bose-Einstein: Un estado en el que un gran numero de Bosones habitan un mismo estado quántico, dando el efecto de tener una misma onda/partícula.
Materia extraña: Llamada también materia Quark, puede existir dentro de algunas estrellas de neutrones.

CAMBIOS DE ESTADO.
Cambio de estado es el proceso mediante el cual las sustancias pasan de un estado de agregación a otro. La modificación de la temperatura o de la presión modificará dichas fuerzas de cohesión pudiendo provocar un cambio de estado.

El paso de un estado de agregación más ordenado a otro más desordenado (donde las partículas se mueven con más libertad entre sí) se denomina cambio de estado progresivo. Cambios de estado progresivos son:
ü      El paso de sólido a líquido que se llama fusión. Ejemplo el hielo a agua líquida se funde.
ü      El paso de sólido a gas que se llama sublimación. Ejemplo el azufre o el yodo sólidos al calentarlos pasan directamente a gas.
ü      El paso de líquido a sólido que se llama solidificación. Ejemplo el agua de una cubitera dentro del congelador se solidifica formando cubitos de hielo.
ü      El paso de líquido a gas que se llama evaporización/ebullición. Ejemplo el agua líquida pasa a vapor de agua: evaporándose lentamente (secándose un recipiente o una superficie con agua) o al entrar en ebullición el líquido (hierve).

El paso de un estado de agregación más desordenado a otro más ordenado se denomina cambio de estado regresivo. Cambios de estado regresivos son:
ü      El paso de gas a sólido que se denomina solidificación regresiva.
ü      El paso de gas a líquido que se llama condensación. Ejemplo en los días fríos de invierno el vapor de agua de la atmósfera se condensa en los cristales de la ventana que se encuentran fríos o en el espejo del cuarto de baño.

QUE ES UN ELEMENTO QUIMICO?.
Es toda aquella sustancia que no se puede descomponer en otras más simples mediante procesos químicos. Ejemplos de elementos son: cobre, oro, sodio, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno.

Para representar a los elementos se emplea un conjunto de símbolos químicos que son combinaciones de letras. La primera letra del símbolo químico es siempre mayúscula acompañada por una segunda y hasta una tercera, que son siempre minúsculas.
QUE ES UNA MEZCLA?.
En química, una mezcla es la agregación de sustancias sin interacción química entre ellas en otras palabras es combinación de dos o más sustancias de tal forma que no ocurre una reacción química y cada sustancia mantiene su identidad y propiedades. Las propiedades de las mezclas varían según su composición y pueden depender del método o la manera de preparación de las mismas.

Los componentes individuales en una MEZCLA HETEROGÉNEA están físicamente separados y pueden observarse como tales. Estos componentes se pueden recuperar por procedimientos físicos, como la filtración, la decantación o la separación magnética.
Se pueden distinguir cuatro tipos de mezclas heterogéneas:
  • Coloides: son aquellas formadas por dos fases sin la posibilidad de mezclarse los componentes (Fase Sol y Gel). Entre los coloides encontramos la mayonesa, gelatina, humo del tabaco y el detergente disuelto en agua.
Ø      Sol: Estado diluido de la mezcla, pero no llega a ser líquido, tal es el caso de las cremas, espumas, etc.
Ø      Gel: Estado con mayor cohesión que la fase Sol, pero esta mezcla no alcanza a ser un estado sólido como por ejemplo la jalea.
  • Suspensiones: Mezclas heterogéneas formadas por un sólido que se dispersan en un medio líquido.
En una MEZCLA HOMOGÉNEA o disolución el aspecto y la composición son uniformes en todas las partes de la misma. El componente que está en mayor proporción y que generalmente es líquido se denomina disolvente, y el que está en menor proporción soluto. Las disoluciones pueden ser sólidas y gaseosas, pero la mayoría de ellas son líquidas. Para separar los componentes de una disolución se utilizan técnicas como la cromatografía, la destilación o la cristalización fraccionada.
Existen cinco tipos de mezclas homogéneas:
  • sólido - sólido
  • líquido - sólido
  • líquido - líquido
  • gas - líquido
  • gas - gas
La cromatografía consiste en la distribución de un soluto entre una fase estacionaria y una fase móvil. En la de adsorción la fase estacionaria es un sólido, mientras que en la de partición es un líquido. En la cromatografía gaseosa la fase móvil es un gas.
La destilación consiste en la separación por calefacción y posterior condensación de los componentes de una mezcla cuando uno o más de ellos son volátiles.
La cristalización fraccionada se utiliza para separar una mezcla de dos sólidos cuya solubilidad es distinta a una temperatura dada.

Existen gran número de métodos para  separar  los  componentes que forman una mezcla; en realidad, cada mezcla implicará el uso  de uno o más métodos particulares para su separación en los componentes individuales.  Describiremos  brevemente  solo  algunos  de  estos métodos:

a) filtración: permite separar sólidos suspendidos  en  un  líquido. Implica el pasaje de todo el líquido a través de un filtro, una placa de vidrio, etc.
b) destilación: permite la separación  de  sustancias de diferente punto de ebullición. Consiste en procesos de evaporación - condensación en los cuales se va enriqueciendo la fase vapor en el componente más volátil.
c) disolución: permite separar un sólido soluble en algún líquido de otro que no lo es.
d) reparto: separa sustancias de diferente solubilidad en otra fase. Consiste en adicionar otra fase al sistema en la cual se disuelva en gran proporción alguna sustancia del sistema original.
Una extensión más sofisticada de los últimos dos  métodos,  lo constituye la cromatografía.

QUE ES UN COMPUESTO?.
Un compuesto es una sustancia formada por la unión de dos o más elementos. Los compuestos no pueden ser separados por métodos físicos, solo por reacciones químicas.

DIFERENCIA ENTRE MEZCLA Y COMPUESTO.-
Un compuesto, es la unión de 2 o más elementos. Ejemplo: H + Cl → HCl.
y una mezcla, es una combinación de dos o mas sustancias en la cual no ocurre transformación de tipo químico, de modo que no ocurren reacciones químicas. Las sustancias participantes conservan su identidad y propiedades y pueden ser: Homogéneas y Heterogéneas.

"Una mezcla es una unión física de sustancias, un compuesto es una unión de elementos mediante una reacción química"

QUE ES ENERGIA?.
La energía siempre se encuentra en la materia, es una propiedad asociada a los objetos y sustancias y se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza. La energía se manifiesta en los cambios físicos, por ejemplo, al elevar un objeto, transportarlo, deformarlo o calentarlo.
La energía está presente también en los cambios químicos, como al quemar un trozo de madera o en la descomposición de agua mediante la corriente eléctrica.

IMPORTANCIA DE LA QUIMICA PARA EL SER HUMANO.-
Pues la química esta prácticamente en todo lo que hacemos desde la cocina, hasta la limpieza de la casa, pasando de la combustión en el automóvil para que pueda prender hasta en el mismo organismo.

IMPORTANCIA DE LA QUIMICA PARA EL BIOQUIMICO.-
Es simplemente una especialidad de la química que solo pueden ejercer los químicos y algunos biólogos. Se trata de la química aplicada a la biología.

IMPORTANCIA DE LA QUIMICA PARA EL FARMACEUTICO.-
Su importancia en orden a mejorar la esperanza de vida de los seres humanos y sus condiciones sanitarias hace de esta área del conocimiento científico una herramienta imprescindible para la medicina. Pero, ¿por qué los medicamentos son, por lo general, compuestos orgánicos? ¿Cuál es el origen de este hecho?

Los fármacos actúan en el organismo a nivel molecular y es precisamente el acoplamiento entre la molécula del fármaco y el receptor biológico, es decir, el sitio de la célula o del microorganismo sobre el cual aquél actúa, el último responsable de su acción curativa.

UNIDADES MAS UTILIZADAS EN QUIMICA
Las unidades más importantes utilizadas en química son:
·         Tiempo: segundo (s)
·         Masa: Kilogramo (Kg)
·         Longitud: metro (m)
·         Temperatura: Kelvin (K)
·         Cantidad de sustancia: mol (mol)
·         Corriente eléctrica: Amperio (A)
·         Intensidad luminosa: Candela (Cd)
·         Volumen. metro cúbico
·         Densidad: gramos/centímetro cúbico

ü          VOLUMEN.- Es una magnitud definida como el espacio ocupado por un cuerpo. Es una función derivada ya que se halla multiplicando las tres dimensiones.

ü          PRESION.- Es la magnitud que relaciona la fuerza con la superficie sobre la que actúa, es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la unidad de superficie. Cuando sobre una superficie plana de área A se aplica una fuerza normal F de manera uniforme, la presión P.

ü          TEMPERATURA.- Es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente o frío. Por lo general, un objeto más "caliente" que otro puede considerarse que tiene una temperatura mayor, y si es frío, se considera tiene una temperatura menor

ü          LONGITUD.- Es la distancia que se encuentra entre dos puntos. La longitud de un objeto es la distancia entre sus extremos, su extensión lineal medida de principio a fin

QUE ES UNA NOTACION CIENTIFICA?
La notación científica (o notación índice estándar) es una manera rápida de representar un número utilizando potencias de base diez. Esta notación se utiliza para poder expresar fácilmente números muy grandes o muy pequeños.

EXPONENTES.-
El exponente de un número nos dice cuántas veces se usa el número en una multiplicación

CIFRAS SIGNIFICATIVAS.-
 Las cifras significativas de un número son aquellas que tienen un significado real y, por tanto, aportan alguna información. Toda medición experimental es inexacta y se debe expresar con sus cifras significativas.

SUSTANCIAS PURAS Las sustancias puras son aquellas que tienen una composición química determinada por formulas o sea de manera exacta, no se encuentran en mezcla con otros compuestos, dentro de esta clasificación tenemos a los compuestos, los elementos, moléculas y átomos.

PROPIEDADES FISICAS:
La materia no cambia su composición. Puede cambiar su estado físico, de sólido a gaseoso, a liquido, color, olor, densidad, punto de fusión, punto de ebullición y dureza.

Ej: Cuando el agua líquida se congela forma el hielo y pasa de su estado liquido a un estado sólido, el agua parece diferente en muchos sentidos.(estado, color, temperatura) Sin embargo, permanece inalterada su composición.

Ej: Crema de leche: si la bebemos fría o caliente posee el mismo gusto(Los cambios de temperatura no altera su composición), podemos batir la crema de leche hasta pase a su estado solido en Crema, solo altera su estado de (liquido a sólido) y su volumen. Su gusto sigue siendo el mismo, pero no altera su composicion.

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