Download Las propiedades características de la materia

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN
PROFESORES: RICARDO MENDOZA; IRIS ANDRADE DE MENDOZA
Contenidos básicos para 3º año
Propiedades no características de la materia
Las propiedades no características de la materia no dependen de la naturaleza de la sustancia, ya que estas
dependen de la cantidad de materia.
Química: ciencia natura que estudia las transformaciones, nomenclatura y propiedades de la materia.
Materia: es todo lo que nos rodea, que está compuesto por masa y ocupa un lugar en el espacio.
Masa: cantidad de materia que posee un cuerpo, esta se puede medir con una balanza y su unidad de medición
más conocida es el kilogramo.
Volumen: es el espacio que ocupa la materia, su unidad de medición más conocida es el litro.
Temperatura: se conoce como la cantidad de calor que posee un cuerpo, se mide a través de un termómetro y
su unidad principal de medición es el grado centígrado y el grado Kelvin.
MAGNITUD
Longitud
Masa
Tiempo
Corriente eléctrica
Temperatura
Cantidad de sustancia
Intensidad luminosa
UNIDAD
Metro
Kilogramo
Segundo
Amperio
kelvin
Mol
Candela
SIMBOLO
M
Kg
S
A
ªK
Mol
cd
En este caso g (gramo) representa la unidad que también puede ser sustituida por L (litro) o m (metro).
Conversiones de temperatura
ºC a ºK = ºC + 273º
ºK a ºC = ºK - 273º
ºC a ºF =9/5(ºC+ 32)
ºF a ºC = 5/9 (ºF - 32)
ºC= grados Centígrados o Celsius
ºK= grados kelvin
ºF= grados Farenheit
Transformar 20 kg a g
(20kg x 1000g)/ 1kg= 20000g
Transformar 2,5g a hg
(2,5g x 1hg)/ 100 g = 0,025hg
Transformar 20 ºK a ºC
ºC = ºK – 273
sustituimos ºC = 20º - 273 = -253º
La sal de cocina funde a 801 ºC y ebulle a 1413 ºC, ¿qué valor tiene el punto de fusión en grados kelvin y qué valor
tiene el punto de ebullición en grados farenheit?
Datos:
P.F.= 801 ºC
P.E.= 1413 ºC
P.F.= ?ºK
P.E.= ?ºF
formula:
ºK = ºC + 273º
ºF =9/5(ºC+ 32)
cantidad
8 kg
8g
7g
200 m
2 cm
20 km
8 cl
10 ml
10 l
20 l
10 m3
10 cm3
10 m3
8 dm3
10 cm3
10 m3
10 dm3
10 ml
20 cm3
200 ml
1,3 ºC
6 ºC
980 ºK
20 ºK
procedimiento:
P.F. = ºK = 801º + 273º= 1074ºK
P.E. = ºF =9/5(1413º+ 32) = 9/5(1445) = 13005/5 = 2601ºF
¿Qué hay que hacer?
Respuesta
(Multiplicar / dividir por uno
(número
y
convertir en
o
varios
factores
de
unidad)
conversión)
g
kg
kg
km
m
m
l
l
cl
ml
dm3
dm3
cm3
m3
m3
l
l
dm3
ml
m3
ºK
ºF
ºF
ºC
20 ºF
20 ºF
ºC
ºK
¿Cómo se determina el volumen de un sólido?
Es necesario distinguir qué tipo de sólido es: Si es un sólido regular (aquel que tiene forma definida) como
por ejemplo un cubo o una esfera, el volumen se calcula aplicando la fórmula matemática respectiva de volumen.
Forma
Cubo
Prisma Recto
Cilindro
Esfera
Fórmula matemática
V=
V = a. b. c
V = . h.
V=
.
Si es un sólido irregular (aquel que no tiene forma definida) por ejemplo una piedra, se determina a través del
método de desplazamiento del agua (sólo en el caso de que el material no sea soluble en agua y sea más duro, es decir, que
no flote). Dicho método consiste en sumergir el sólido en un volumen conocido de agua, contenido en un cilindro
graduado. Al introducir el sólido en el agua, éste desplaza un volumen de agua igual a su propio volumen, de modo que
por diferencia se puede conocer el volumen dado. Esta técnica se basa en el principio de Arquímedes.
V sólido = V (agua + sólido) - V del agua
Determina el volumen de un cubo cuya área vale 30 cm
Datos:
V=?
a= 30 cm
formula:
V = a3
procedimiento:
V= (30 cm)3= 27000cm3
Ejercicios:

Determine el volumen de un sólido irregular, sabiendo que el principal volumen del recipiente sin el sólido era de
91 ml y el volumen que posee después de agregarle el sólido fue de 150ml (R= 59ml).

Determine el volumen de un cilindro cuya altura es de 30 cm y su radio es de 5 cm (R= 2355 cm3)
Propiedades características de la materia
Las propiedades características de la materia dependen de la naturaleza de la sustancia, ya que estas no
dependen de la cantidad de materia.
La densidad se define como la masa contenida en una unidad de volumen.
Donde se puede representar a la masa con la letra (m) y volumen con la letra (v).
A partir de esta fórmula podemos calcular masa o volumen si realizamos sus respectivos despejes:
m= V x D
V= m / D
Calcular la densidad de una muestra de una sustancia que contiene 120 g, y que ocupa un volumen de 3 ml.
; Datos:
D =?
m= 120 g
fórmula:
procedimiento:
v= 3 ml
D=m/v
D= 120g / 3ml= 40g/ml
Punto de ebullición: temperatura a la cual una sustancia cambia de estado líquido a estado gaseoso.
Ejemplo: Cuando calentamos un líquido, la temperatura va aumentando y se produce un burbujeo. En este
punto la temperatura permanece constante, y normalmente decimos que el líquido está hirviendo o bullendo y pasa a la
forma de gas; es decir, se evapora.
¿Cómo se determina el punto de ebullición?
Se determina usando la técnica de evaporación o destilación; también se puede realizar un estudio de
calentamiento de una sustancia como el agua a partir de su estado sólido hasta llegar a su ebullición.
Punto de fusión: temperatura a la cual una sustancia cambia de estado sólido a estado líquido. Esto ocurre
cuando se calienta un sólido y su temperatura aumenta hasta que comienza a fundirse y pasa a la forma de líquido;
aquí la temperatura permanece constante hasta que el sólido se funde completamente.
¿Cómo se determina el punto de fusión?
Para poder determinar el punto de fusión debe montarse un equipo que permita transferir calor al sólido y
tomar la temperatura durante el proceso y al fundirse totalmente el sólido; en este momento la temperatura observada
es el punto de fusión.
Solubilidad: capacidad que posee una sustancia de diluirse en otra. Se define como una propiedad
característica de la materia, ya que no todas las sustancias se pueden disolver de igual forma o con la misma afinidad,
un ejemplo seria comparando la solubilidad que poseen la sal de cocina y el aceite comestible en agua, lógicamente la
sal se puede diluir mientras que el aceite no.
Ejercicios:
 Calcula el volumen en litros que tendrán 2 kg de poliestireno expandido (densidad = 0,92 g / cm3).
(R= V= 2,174 L)
 La masa de un vaso vacío es 274 g. Se mide, con una probeta graduada, 200 ml de aceite de oliva y se vierten
en el vaso. Se pesa el vaso con su contenido, obteniendo un valor de 456 g. ¿Cuál es la densidad del aceite?
(R= D= 0.91g/ml)
 Calcula el volumen que tendrán 3 kg de vidrio (densidad = 2,60 g / cm3)
(R= V=1153.85ml)
 El alcohol tiene una densidad 0,789 gramos/mililitros. ¿cuál es el volumen en mililitros de 650 gramos de
etanol?
(R= V= 823.8 ml)

Un trozo de oro tiene un volumen de 1 ml, si la densidad del oro es 19.30 g/ml. ¿Cuál es su masa?
(R=
m= 19.30g)

Un trozo de aluminio tiene un volumen de 2 ml, si su densidad es de 2.7 g/ml ¿Cuál es su masa?
(R= m= 5.4g)

¿Cuál es la densidad de un material, si 30 ml tiene una masa de 600 g?
(R= D= 20g/ml)

¿Cuál es la densidad del un material si tiene una masa de 20kg y un volumen de 2 ml?
(R= D= 10000g/ml)
Mezclas y soluciones
Una sustancia es cualquier variedad de materia de composición definida y reconocible. Estas se clasifican e
dos; los elementos y los compuestos.
Los elementos son también denominados sustancias simples elementales que constituyen la materia. Se
combinan para formar los compuestos.
Los compuestos son aquellos que se encuentran formados por dos o más elementos unidos químicamente en
proporciones fijas de masa.
Mezclas: unión de dos o más sustancias en proporciones variables, estas se pueden separar a través de
procesos físicos, a su vez se clasifican en mezclas heterogéneas y mesclas homogéneas.
Las mezclas donde se pueden distinguir sus componentes. Por ejemplo:
Agua +arena; la sangre; limaduras de hierro + azúcar. Estas mezclas se denominan mezclas heterogéneas. Hay dos
tipos de mezclas heterogéneas: mezclas groseras y suspensiones.
Mezclas groseras: Son aquellas que tienen componentes diferenciables por su gran tamaño. Por ejemplo: granito
(mica, cuarzo y feldespato).
Suspensiones: Son las que tienen partículas finas suspendidas en agua u otro líquido por un tiempo y luego se
sedimentan; por ejemplo: arena y agua.
Las mezclas donde los componentes se unen hasta el nivel molecular de manera que no se distinguen sus
componentes. Por ejemplo: Oxígeno en agua, orina, sal en agua. Estas son mezclas homogéneas o soluciones. Hay
dos tipos de mezclas homogéneas; coloides y soluciones.
Los coloides: son partículas con un tamaño que oscila entre 10 -7 y 10 -5 cm. Estas mezclas tienen una fase
dispersante (disolvente) y una fase dispersa (soluto); ejemplo: leche, gelatina, quesos, etc.
Las soluciones: tienen un tamaño de partícula menor de 10 8 cm. y sus componentes son soluto y solvente. El
soluto se disuelve en el solvente y se encuentra, generalmente, en menor proporción que éste.; ejemplo: agua de mar,
limonada, te, refrescos, alcohol, etc.
Unidades físicas de las concentraciones
La solución se conoce como; una mezcla homogénea formada a partir de la unión del soluto y el solvente.
Soluto: es la sustancia que se disuelve y que por lo general se encuentra en menor cantidad.
Solvente: es la sustancia que se encarga de disolver a la otra, y por lo general se encuentra en mayor
proporción.
Clasificación de las soluciones:
Solución Saturada: es aquella que no admite más cantidad de soluto que el que está disuelto, por lo que se
considera una solución en equilibrio.
Solución No Saturada: contiene menor cantidad de soluto que el que se puede disolver en ella; es una
solución próxima a la saturación.
Solución Sobresaturada: es aquella que contiene mayor cantidad de soluto que la que corresponde a la
concentración en equilibrio.

Tenemos 100g de azúcar en 1000g de solución. ¿cuál será la concentración en tantos por ciento de la
disolución resultante?
Datos:
g soluto= 100g
g solvente= 1000g
% m/m=?
10%
formula:
procedimiento:
% m/m = (100g/ 1000g) x 100%=
Ejercicios:

Tenemos 100g de azúcar en 1 kg de agua, ¿cuál será la concentración en tantos por ciento de dicha
disolución? (R= % m/m = 10%)

Tenemos 3 kg de una disolución al 20% de azúcar en agua. ¿Cuánto azúcar tiene la disolución? ( R= m=600g)

Una mezcla está formada por; 120g de agua y 5g de sal de cocina, ¿Cuál será la concentración de la solución?
(R= % m/m = 4%)

Una bebida está compuesta por 50ml de limón y medio litro de agua. ¿Qué concentración tendrá la bebida?
(R= % V/V = 9,09%)

Se disolvieron 300mg de urea en agua hasta obtener 60ml de solución. ¿Cuál será la concentración de la
solución? (R= % m/V = 0,5%)
Nomenclatura química
Actualmente existen tres tipos de nomenclatura: la Stock en honor al químico Alemán Alfred Stock, la
nomenclatura tradicional y la establecida por la I.U.P.A.C. (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada),
llamada también funcional o sistemática, con el tiempo se espera que esta última sustituya el uso de los otros sistemas
de nomenclatura.
Para aplicar los sistemas de nomenclatura es importante conocer los grupos de compuestos donde ésta será
aplicada. En este tema se estudiará la nomenclatura de los compuestos inorgánicos.
Compuestos inorgánicos: Los compuestos inorgánicos se agrupan en funciones químicas, las cuales se
caracterizan por un átomo o grupo de átomos que siempre está presente.
Compuestos inorgánicos binarios: Los compuestos binarios contienen dos elementos distintos.
Compuestos ternarios: Estos compuestos están formados por tres elementos químicos.
Anión: es un ion (sea átomo o molécula) con carga eléctrica negativa, es decir, con exceso de electrones. Los
aniones se describen con un estado de oxidación negativo.
Catión: es un ion (sea átomo o molécula) con carga eléctrica positiva, es decir, ha perdido electrones. Los
cationes se describen con un estado de oxidación positivo.
Principales cationes
Hidrógeno H+
Cobre(II) o cúprico Cu+2
Litio Li+
Hierro(II) o ferroso Fe+2
+
Sodio Na
Hierro(III) o ferroso Fe+3
+2
Calcio Ca
Plomo(II) o plumboso Pb+2
+2
Magnesio Mg
Plomo(IV) o plúmbico Pb+4
+2
Cinc Zn
Estaño(II) o estañoso Sn+2
+2
Bario Ba
Estaño(IV) o estañico Sn+4
Plata Ag +
Niquel(II) o niqueloso Ni+2
+2
Estroncio Sr
Niquel(III) o niquelico Ni+3
+3
Aluminio Al
Mercurio(I) mercurioso Hg+
+
Cobre(I) o cuproso Cu
Mercurio(II)
mercúrico
Hg+2
Principales aniones
(A.H.)
(A.O.)
Bromuro Br
Nitrito NO2Cloruro CL
Nitrato NO3Yoduro I
Sulfito SO3-2
Fluoruro F
Sulfato SO4-2
Sulfuro S
Fosfito PO3Cianuro CN
Carbonato CO3Bicarbonato HCO3Hipoclorito ClOClorito ClO2Clorato ClO3Perclorato ClO4Borato BO3Permanganato MnO4-
Óxidos: compuestos binarios formados por la combinación del oxigeno con otro elemento.
ÓXIDOS
Tipos
Básicos
Metal + oxígeno
Ácidos
no metal + oxigeno
OXIDOS BÁSICOS
FORMULACIÓN
TRADICIONAL
STOCK
Se recomienda formular
(oso) menor v. Se colocan las palabras
colocando el catión (+) y oxido metal
“oxido de” seguida del
luego el anión (-), para
(ico) mayor v. nombre
del
metal,
luego intercambiarse las
indicando al final en
valencias y de ser necesario
números romanos y dentro
simplificarlas.
de paréntesis su valencia.
OXIDOS ÁCIDOS
FORMULACIÓN
TRADICIONAL
STOCK
Se recomienda formular
hipo+ raíz + oso
Se colocan las palabras
colocando el catión (+)
raíz
+
oso “oxido de” seguida del
y luego el anión (-), Anhídrido raíz + ico
nombre del no metal,
para
luego
per+ raíz+ ico
indicando al final en
intercambiarse
las
números romanos y dentro
valencias y de ser
de paréntesis su valencia.
necesario
simplificarlas.
1.- Formula los siguientes óxidos:
a) Cu+ + O-2
Cu2O
b) Fe+2 + O-2
Fe2O2
FeO
c) Cu+2 + O-2
Cu2O2
CuO
d) Pb+ + O-2
Pb2O
2.- nombra, por el sistema tradicional, los siguientes óxidos básicos:
a)
b)
c)
d)
Au2O oxido auroso
Au2O3 oxido áurico
SnO2 oxido estañico
SnO oxido estañoso
3.- nombra por el sistema stock los siguientes óxidos básicos:
a) Na2O oxido de sodio
b) Ni2O3 oxido de niquel (III)
ESTEQUIOMETRICO
Se utilizan los prefijos
numerales:
1= mono
5= penta
2= di
6= hexa
3= tri
7= hepta
4= tetra
ESTEQUIOMETRICO
Se utilizan los prefijos
numerales:
1= mono
5= penta
2= di
6= hexa
3= tri
7= hepta
4= tetra
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MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN
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Contenidos básicos para 4º año
Estructura atómica
Átomo; es la mínima expresión de un elemento, en el se encuentran partículas más pequeñas llamadas
partículas sub-atómicas.
Partículas sub-atómicas;
Electrones; son partículas que poseen carga eléctrica negativa, se encuentran localizados alrededor
del núcleo atómico organizados en niveles.
Protones; partículas con carga eléctrica positiva, se encuentran en el núcleo atómico.
Neutrones;
interior del núcleo.
partícula con carga eléctrica neutra, al igual que los protone4s se encuentran en el
Nota: todos los átomos, por lo general se encuentran con carga neutra, ya que poseen en su estructura
la misma cantidad de protones y electrones.
Número atómico se representa con la letra (Z), este nos dice la cantidad de electrones presente en
cada átomo para un elemento específico que se encuentra en la tabla periódica.
Número másico se representa con la letra (A), este nos indica la cantidad de la sumatoria de protones
y neutrones que se encuentran en el átomo.
Elemento; es una forma de materia constituida por átomos estables de una misma clase.
Elemento: Es aquella sustancia pura que está integrada por átomos que tienen un mismo número
atómico
Isotopos; son estructuras que poseen en su composición atómica, un diferente número de neutrones,
esto quiere decir que no tiene la misma cantidad de protones y electrones.
Isótopos: átomos de un mismo elemento que tienen el mismo número atómico pero diferentes masas
atómicas
Historia: modelos atómicos
Desde la Antigüedad, el ser humano se ha cuestionado de qué estaba hecha la materia.
Unos 400 años antes de Cristo, el filósofo griego Demócrito consideró que la materia estaba
constituida por pequeñísimas partículas que no podían ser divididas en otras más pequeñas. Por
ello, llamó a estas partículas átomos, que en griego quiere decir "indivisible". Demócrito atribuyó a
los átomos las cualidades de ser eternos, inmutables e indivisibles.
Sin embargo las ideas de Demócrito sobre la materia no fueron aceptadas por los filósofos de su
época y hubieron de transcurrir cerca de 2200 años para que la idea de los átomos fuera tomada de
nuevo en consideración.
Año
Científico
Descubrimientos experimentales
Durante el s.XVIII y principios del XIX
algunos científicos habían
investigado distintos aspectos de las
reacciones químicas, obteniendo las
llamadasleyes clásicas de la
Química.
1808
John Dalton
Modelo atómico
La imagen del átomo expuesta por
Dalton en su teoría atómica, para
explicar estas leyes, es la de minúsculas
partículas esféricas, indivisibles e
inmutables,
Iguales entre sí en
cada elemento
químico.
De este descubrimiento dedujo que el
Demostró que dentro de los átomos
átomo debía de ser una esfera de
hay unas partículas diminutas, con
materia cargada positivamente, en cuyo
carga eléctrica negativa, a las que se
interior estaban incrustados los
llamó electrones.
electrones.
1897
(Modelo atómico de
Thomson.)
J.J. Thomson
Demostró que los átomos no eran
macizos, como se creía, sino que
están vacíos en su mayor parte y en
su centro hay un diminuto núcleo.
1911
Dedujo que el átomo debía estar
formado por una corteza con los
electrones girando alrededor de un
núcleo central cargado positivamente.
(Modelo atómico de
Rutherford.)
E. Rutherford
Espectros atómicos discontinuos
originados por la radiación emitida
por los átomos excitados de los
elementos en estado gaseoso.
1913
Propuso un nuevo modelo atómico,
según el cual los electrones giran
alrededor del núcleo en unos niveles
bien definidos.
(Modelo atómico
de Bohr.)
Niels Bohr
Números cuánticos
Los números cuánticos son valores numéricos discretos que nos indican las características de los
electrones en los átomos, esto está basado en la teoría atómica de Niels Bohr que es el modelo atómico más
aceptado y utilizado en los últimos tiempos por su simplicidad.
I) El número cuántico principal n Este número cuántico indica la distancia entre el núcleo y el electrón,
medida en niveles energéticos, pero la distancia media en unidades de longitud también crece monótonamente
con n. Los valores de este número, que corresponde al número del nivel energético, varían entre 1 e infinito,
mas solo se conocen átomos que tengan hasta 7 niveles energéticos en su estado fundamental.
II) El número cuántico del momento angular o azimutal (l = 0 ,...,n-1), indica la forma de los orbitales y el
subnivel de energía en el que se encuentra el electrón. Un orbital de un átomo hidrogenoide tiene l nodos
angulares y n-1-l nodos radiales. Si:
l = 0: Subórbita "s" ("forma circular") →s proviene de sharp (nitido) (*)
l = 1: Subórbita "p" ("forma semicircular achatada") →p proviene de principal (*)
l = 2: Subórbita "d" ("forma lobular, con anillo nodal") →d proviene de difuse (difuso) (*)
l = 3: Subórbita "f" ("lobulares con nodos radiales") →f proviene de fundamental (*)
l = 4: Subórbita "g" (*)
l = 5: Subórbita "h" (*)
III) El número cuántico magnético (m), Indica la orientación espacial del subnivel de energía, "
(m = -l,...,0,...,l)". Para cada valor de l hay 2l+1 valores de m.
IV) El número cuántico de espín (s), indica el sentido de giro del campo magnético que produce
el electrón al girar sobre su eje. Toma valores +1/2 y -1/2.
En resumen, el estado cuántico de un electrón está determinado por sus números cuánticos:
Determine los números cuánticos correspondientes para un N=5
N= 5
L= 0 ,...,n-1
L=0,1,2,3,4
L= S,P,d,f,g
m=-l,...,0,...,l
L=0S m=0
L= 1P m= -1,0,1
L=2d m= -2,-1,0,1,2
L=3f m= -3,-2,-1,0,1,2,3
L=4g m= -4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4
S= +25/2, -25/2