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Materia y Energia-1
Materia y Energia-1
Materia y Energia-1
DIVISION DE LA QUIMICA
1.1 QUIMICA
1.1.1. CONCEPTO DE QUIMICA QUIMICA
nuestros sentidos
percibido
espacio y es
lugar
que ocupa un
Es todo aquello
Concepto Clásico
permiten modificar y mejorar las propiedades de los alimentos.
Purificación de agua. Se consigue con sustancias químicas como
el ozono o el dióxido de cloro, que son agentes oxidantes y
en
bactericidas que eliminan las impurezas en el agua.
Energía. Nuestra principal fuente de energía es la combustión
por
el
de derivados de petróleo y gas natural, que son mezclas de
MATERIA
compuestos químicos.
Materiales tecnológicos. La química produce moléculas con
propiedades eléctricas, magnéticas, ópticas o mecánicas
concentración.
alto
Es la energía en un
extraordinarias, generando materiales apropiados.
Protección ambiental. No hay que negar que el empleo masivo
Concepto
Moderno
grado
de sustancias químicas y, especialmente, el excesivo consumo
energético, causa deterioro medioambiental. Este el peaje que tiene
que pagar una sociedad tecnológicamente avanzada. La
de
contaminación química es un tema frecuente en los medios de
comunicación. Hace unos años no éramos tan conscientes de los
peligros medioambientales de muchos compuestos químicos).
2.2 PROPIEDADES DE LA MATERIA Entre estas propiedades podemos citar:
2.2.1PROPIEDADES GENERALES DE LA MATERIA
Dureza.- Propia de los sólidos. Es la resistencia a ser
Las propiedades generales de la materia son:
Masa.- Es la cantidad de materia o cantidad de partículas rayados.
(átomos, iones o moléculas) que posee un cuerpo. Escala de Mosh.- Es la escala de dureza de los minerales.
Extensión (volumen).- Propiedad por la cual un cuerpo Durez
Ejemplo Se raya con
ocupa un lugar en el espacio. a
Inercia.- Propiedad de conservar el estado de reposo o
1 Talco La uña
movimiento.
Peso.- Es la medida de la gravedad. A diferencia de la 2 Yeso La uña
inercia, el peso está determinado por dos factores
3 Calcita Moneda de cobre
adicionales, además, de la masa del cuerpo, la masa de la
tierra y la distancia entre el objeto y el centro de la tierra. 4 Fluorita Un cuchillo
Impenetrabilidad.- Propiedad por la cual dos cuerpos no
5 Apatita Un cuchillo
pueden ocupar el mismo espacio al mismo tiempo.
Divisibilidad.- La materia puede dividirse en porciones 6 Feldespato Una lima
cada vez más pequeñas llamadas: cuerpo, partículas (por
7 Cuarzo El topacio
procedimientos físicos), moléculas, átomos (por
procedimientos químicos) y partículas subatómicas (por 8 Topacio El rubí
procedimientos nucleares).
9 Rubí
Discontinuidad (Porosidad).- la materia está formada por
partículas microscópicas separadas entre sí por espacios 10 Diamante
vacíos en relación a su tamaño.
Tenacidad.- Propia de sólidos, es la resistencia que ofrece
2.2.2 PROPIEDADES ESPECÍFICAS DE LA MATERIA un cuerpo a ser quebrado.
Llamadas también propiedades particulares. Son las propiedades
peculiares que caracterizan a cada sustancia, permiten su Maleabilidad.- Propia de sólidos, es la facilidad de un
diferenciación con otra y su identificación. cuerpo para convertirse en láminas delgadas
Ductilidad.- Propia de sólidos, es la facilidad de los
materiales para convertirse en hilos.
Dependen de la cantidad No dependen de la cantidad
Elasticidad.- Propia de sólidos, es la propiedad de materia. de materia.
característica de algunos cuerpos de recobrar su forma del Sus valores medibles Sus valores medibles no pueden
estado inicial, cuando cesa la fuerza que la deforma. pueden ser sumados ser sumados directa-mente,
Plasticidad.- Propiedad que poseen determinados cuerpos directamente. deben ser calculados.
sólidos que al ser sometidos a esfuerzos mecánicos Longitud Temperatura
intensos, experimentan deformaciones irreversibles. Masa Presión
Energía interna Densidad
Expansibilidad.- Propia de gases, es la capacidad de
Capacidad calorífica Viscosidad
aumentar el volumen por efecto de un incremento de la Área Punto de fusión
temperatura o disminución de la presión. Volumen Punto de ebullición
Comprensibilidad.- Propia de gases, es la baja resistencia Entropía Tensión superficial
a la reducción de volumen. Inercia Calor específico
Viscosidad.- Propia de fluidos, es la resistencia que
oponen los fluidos al movimiento Ejemplo: Cuando se mezclan dos cantidades de agua cuyas
Pasividad.- Propiedad por la cual una superficie metálica propiedades son las siguientes, los resultados finales serán:
ofrece resistencia a la corrosión. Esta propiedad puede ser Extensivas Intensivas
natural en el metal o inducida. Propiedad
NOTA. Las propiedades específicas pueden ser químicas o Volumen Masa Temperatura
físicas. Cantidades 1 litro 1 Kg. 70 °C
de agua
2.2.3 CRITERIO TERMODINÁMICO 2 litros 2 Kg. 10 °C
Todas las propiedades medibles de la materia pertenecen
Totales 3 litros 3 Kg. 30 °C
a una de las dos categorías: EXTENSIVAS o INTENSIVAS.
Fusión Gasificación
Sólido Gaseoso
ELEMENTO COMPUESTO HOMOGENEA HETEROGENEA
Solidificación Licuación
1 J (joule) = ergios
CAMBIOS DE ESTADO 1 cal (calorías) = 4.18 J
1 eV (electrón – voltio) = 1.6 x 10 -12 ergios
Ecuación de Albert Einstein.
E = mc2
E mC 2 Conocemos:
E =0,2 g (3 x1010 cm/s)2
Esta ecuación ló vamos a utilizar cuando tengamos
E = 1,8 x 1020 ergios
problemas de bombas atômicas, desintegración nuclear,
Dónde: 2. Si se desintegra 0,5 kg de masa de un cuerpo. ¿Qué cantidad de
energía podrá obtenerse?
Kg . m2
Joule= 2 =N . m a) 18 J b) 1,8 x 1020 J
E = Energía almacenada en un cuerpo. s
c) 1,35 x 10-21 J d) 1,8 x 1021 J
g . cm2
erg= 2
s e) 4,5 x 1016 J
1. Determinar la cantidad de energía que se obtiene al 3. En una explosión nuclear de 7 g de masa se liberan 1,8 x 10 21
desintegrar totalmente 0,2 g. de una sustancia radiactiva. ergios de energía. ¿Qué masa no se transformó en energía?
Solución a) 1g b) 2g c) 3g d) 4g e) 5g
E=? , m = 0,2 g Solución
c = 3.1010 cm/s E = 1,8 x 1021 ergios
m=? a) 100 b) 99 c) 98 d) 97 e) 96
c = 3x1010 cm/s Solución
Conocemos: E = mc2 E = 18 x 1011 joules
E 18 1011 J
m
Masa que no se transformó =7-2 = 5g C 2 3 108 m / s 2
4. En una explosión nuclear se liberan 2,7 x 10 21 ergios de energía. 2 10 5 kg 2 102 g
Si se recogen 0,5 g de sustancia residual. Determinar la masa
inicial. 1−0 , 02
%m= ×100=98 %
a) 3,5g b) 4g c) 6g d) 8g e) 10g Porcentaje: 1g
Solución 6. ¿Qué cantidad e hidrogeno será necesario para obtener por fusión
nuclear 105 KWh. de energía? (pg. 40 2)
E = 2,7 x 1021 ergios
m=? ; c = 3 x 1010 cm/s 105 KWh = 3,6 106 J /KWh * 105 KWh = 3,6 1011 J
E mC 2 E = m c2 m = E / c2 = 3,6 1011 J/(3 108 )2 = 3,6 1011 J/9 1016 = 0,4
Conocemos:
10-5 Kg. 103 gr./Kg. = 0,040 gr. = 40 mgr.
E 2, 7 1021 ergios
m 3g
C 2 3x1010 cm / s 2
PROBLEMAS PROPUESTOS
Masa inicial = 3 + 0,5 = 3,5 g
1. Determinar la cantidad de energía que se obtiene al
Respuesta: a desintegrar totalmente 3 g de una sustancia radiactiva.
a) 27 ergios b) 2,7x1021 ergios
5. Sometemos a una explosión 1 g de masa y observamos la
emisión de 18x1011 J de energía. Indique qué porcentaje de c) 9x10-21 ergios d) 2,7x1022 ergios
masa no se transformó en energía.
e) 9x1018 ergios d) FVVV e) VVFF
2. Si se desintegra 5 kg de masa de un cuerpo. ¿Qué cantidad de 7. ¿Cuál no es una propiedad intensiva de la materia?
energía podrá obtenerse? a) Temperatura de ebullición.
b) Temperatura de fusión.
a) 5 J b) 4,5x1020 J c) 4,5x1017J d) 18x1021 J
c) Densidad.
e) 18x1018 J d) Calor latente de fusión.
3. En una explosión nuclear de 5 g de masa se liberan 3,6 x 10 21 ergios e) Calor ganado o perdido.
de energía. ¿Qué masa no se transformó en energía?
8. ¿Cuál no es un fenómeno químico?
a) 1g b) 2g c) 3g d) 4g e)5g a) Crecimiento de una planta.
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4. En una explosión nuclear se liberan 4,5 x 10 ergios de energía. Si se b) Oxidación del hierro.
recogen 3 g de sustancia residual. Determinar la masa inicial. c) Respiración.
d) Fermentación de la chicha de jora.
a) 4g b) 5g c) 6g d) 7g e) 8g e) Disolución de azúcar en agua.
5. Sometemos a una explosión 10 g de masa y observamos la emisión
de 81x1011 J de energía. Indique qué porcentaje de masa no se 9. ¿Cuál es una propiedad química del agua?
transformó en energía. a) Se congela. b) Hierve.
- El O2, Cl2, F2, Br2, Pb, Cu, Au. Son sustancias simples.