Trabajo de Cambios Quimicos

 

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR DE EDUCACIÓN Y DEPORTE U.E “SANTISIMA VIRGEN DE FATIMA” MACARO-TURMERO

ELABORADO POR: OSCAR PIÑANGO C.I. 21.269.229

TURMERO-MARZO DEL 2011

 

INTRODUCCIÓN

La ubicuidad de la química en las ciencias naturales hace que sea considerada como una de las ciencias básicas básicas.. La química es de gran importancia en muchos campos del conocimiento, como la ciencia de materiales materiales,, la biología, biología, la farmacia, farmacia, la medicina, la geología, la ingeniería y la astronomía geología, astronomía,, entre otros. Los procesos naturales estudiados por la química involucran partículas fundamentales (electrones, protones y neutrones), partículas compuestas (núcleos atómicos, átomos y moléculas) o estructuras microscópicas como cristales y superficies. Desde el punto de vista microscópico, las partículas involucradas en una reacción química pueden considerarse considerarse como un sistema sistema cerrado que inter intercambia cambia energía con su entorn entorno. o. En procesos exotérmicos, el sistema libera energía a su entorno, mientras que un proceso endotérmico solamente puede ocurrir cuando el entorno aporta energía al sistema que reacciona. En la gran mayoría de las reacciones químicas hay flujo de energía entre el sistema y su campo de influencia, por lo cual podemos extender la definición de reacción química e involucrar la energía cinética (calor) como un reactivo o producto.

 

DESARROLLO Cambio químico: También reacción química. Es todo proceso químico en el cual dos o más sustancias (llamadas reactantes), por efecto de un factor energético, se transforman en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos ser  elementos o compuestos compuestos.. Un ejemplo un cambio químico es la formación de óxido de hierro producida al reaccionar el oxígeno del aire con el hierro hierro.. Cambios físicos de  la materia: Constantemente ocurren cambios en la materia de nuestro entorno. Algunos de estos cambios hacen cambiar de apariencia, forma o estado.A estaos cambios los conocemos como cambios físicos de la materia. Los cambios de estado son los más importantes y se producen por acción del calor. Se distinguen dos tipos de cambios de estado según como influya el calor: 1. cambi cambios os regre regresivos sivos 2. cambi cambios os progr progresivos esivos   Cambio  Sistema:

Un sistema químico consiste en cualquier combinación de componentes químicos bajo observación obser vación.. Una disoluci disolución ón de sal en agua, por ejemplo: es un sistema sistema químico en el que los componentes son la sal y el agua. Los componentes químicos de un sistema pueden presentarse en sus fases sólida, líquida o gaseosa. Un sistema no puede contener más de una fase gaseosa, pero sí puede tener varias fases líquidas y sólidas. Una aleación de cobre y níquel, por ejemplo, contiene dos fases sólidas; una mezcla de tetracloruro de carbono y agua tiene dos fases líquidas; una disolución de agua con sal, tres fases (la sal es la fase sólida, el agua es la fase líquida y el vapor de agua la fase gaseosa). El agua es un ejemplo de sistema químico heterogéneo de un solo componente. Estado inicial   y final de la materia: El estado inicial de la materia puede pu ede ser: sólido, líquido o gas: En los sólidos, las pposiciones osiciones relativas (distancia y orientación) de los átomos o moléculas son fijas. En los líquidos, las distancias entre las moléculas son fijas, pero su orientación relativa cambia c ambia continuamente. El estado final es uno de los tres estado resultante de reacciones químicas. La energía

 

interna U  del sistema depende únicamente del estado del sistema, en un gas ideal depende solamente de su temperatura. Mientras que la transferencia de calor o el trabajo mecánico dependen del tipo de transformación o camino seguido para ir del eestado stado inicial al final. Estado de todo un cambio. Cambio de estado es el proceso mediante el cual las sustancias pasan de un estado de agregación a otro. El estado físico depende de las fuerzas de cohesión que mantienen unidas a las partículas. 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: -

El paso de sólido a líquido que se llama fusión. Ejemplo el hielo a agua líquida se

funde. El paso de líquido a gas que se llama vaporización. 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 sólido a gas que se llama sublimación. Ejemplo el azufre o el yodo sólidos

al calentarlos pasan directamente a gas. El paso de un estado de agregación más desordenado a otro más ordenado se denomina cambio de estado regresivo. Cambios de estado regresivos son: -

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. -

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. -

El paso de gas a sólido que se denomina solidificación regresiva. 1. Estado sólido. - Tienen forma fija. - Tienen volumen ffijo. ijo. No se pueden comprimir. - No fluyen.

 

2. Estado líquido. - No tienen forma fija. Se adaptan a la forma del recipiente que los contiene. - Tienen volumen fijo. SSon on poco compresibles. - Fluyen por sí mismos. 3. Estado gaseoso. - No tienen volumen fijo. Ocupan todo el volumen del recipiente que los contiene. Son fácilmente compresibles. - No tienen forma fija. Se adaptan a la forma del recipiente que los contiene. - Difunden con facilidad. Tendencia a mezclarse con otros gases. Resumiendo: Estado de Agregación Volumen Forma Compresibilidad Atracción entre Moléculas

Sólido Definido Definida Incompresible Intensa

Líquido Definido Indefinida Incompresible Moderada

Gas Indefinido IInndefinida Compresible Despreciable

Clasificación de los sistemas materiales: Hemos visto que una primera clasificación de la materia estaba en función de su estado de agregación (sólido, líquido, gaseoso). La clasificación que nos interesa en este apartado se corresponde con la composición del sistema material material,, de acuerdo con esto, los sistemas materiales se clasifican en: •

Sustancias puras.

•

Mezclas de sustancias. Que a su vez se clasifican en: o

Mezclas heterogéneas.

o

Mezclas homogéneas, habitualmente llamadas disoluciones.

Mezclas heterogéneas.

 

Una mezcla heterogénea o sistema material heterogéneo es un sistema material formado por  varias sustancias en el que su composición, estructura o propiedades no se mantienen en cualquier punto de su masa, pudiéndose percibir límites de separación entre regiones diversas. Mezclas homogéneas o disoluciones.

Una mezcla homogénea es un sistema material homogéneo formado por varias sustancias. Las mezclas homogéneas se llaman disoluciones. Nos encontramos con disoluciones de sustancias que se encuentran cualquier estado de agregación con otras sustancias que se encuentran en el mismo estado de agregación o en otros diferentes. En una disolución denominamos disolvente a la sustancia de la mezcla que se encuentra en mayor proporción. Denominamos soluto a la sustancia o sustancias que se encuentran en menor proporción. Sustancias puras.

Son sistemas materiales homogéneos formados de un solo tipo de sustancia. Pueden ser de dos tipos: •

Simples o elementos. Son sustancias de composición simple y que no pueden descomponerse en otras más sencillas por métodos químicos ordinarios. Son los elementos químicos.

•

Compuestos. Son sustancias formadas por la unión química, o combinación, de dos o más elementos en proporciones fijas, siendo las propiedades del compuesto diferentes de las de sus elementos constituyentes. Los compuestos se pueden pued en descomponer en los elementos que los constituyen por métodos químicos habituales.

 Que es Fase: Se denomina fase a cada una de las partes macroscópicas de una composición química y propiedades físicas homogéneas que forman un sistema. Los sistemas monofásicos se denominan homogéneos, y los que están formados por varias fases se denominan mezclas o sistemas heterogéneos. Se debe distinguir entre fase y estado de agregación de la materia. Por ejemplo, el grafito y el diamante son dos formas alotrópicas del carbono; carbono; son, por lo tanto, fases distintas, pero ambas pertenecen al mismo estado de agregación (sólido). También es frecuente confundir 

 

fase y micro constituyente; por ejemplo, en un acero cada grano de perlita es un micro constituyente, pero está formado por dos fases, ferrita y cementista cementista.. Los líquidos provenientes de diferentes reacciones suelen contener diferentes fases, es decir, dos o más líquidos que se separan tras un corto tiempo en reposo, generalmente se obtiene una fase acuosa y otra orgánica. Una fase posee características físicas y químicas relativamente homogéneas y puede constar de uno o varios compuestos. Sin embargo, cuando las propiedades de otro o más compuestos difieren en tal grado que dejan de ser  compatibles, entonces hay separación de fases. Esta característica se observa, por ejemplo, al mezclar agua y aceite y dejarlos reposar unos minutos. Se observa una línea divisoria, dado que estos materiales no son compatibles y se separan en fases. Cambios de fase: Se denomina cambios de fase a variaciones bruscas en alguna propiedad deun material que ocurran a una temperatura bien definida. El ejemplo más usual de cambios de fase es el paso de un material entre sus estados sólido, líquido y gaseoso. Otros ejemplos de cambios de fase son el paso de una estructura cristalina a otra en hielo a distintas presiones, la propiedad magnética adquirida o perdida por algunos materiales a ciertas temperaturas, y la pérdida de la resistencia eléctrica a muy bajas temperaturas (superconductividad) en el caso de algunos materiales. Para el caso de los cambios de estado sólido, líquido y gaseoso en un material, la temperatura temper atura a que ocurr ocurree el cambio cambio depende de la presi presión ón a que esté sometido sometido el materia material.l. Por ejemplo, el agua pasa de estado líquido a gaseoso (hierve) a más de 100ºC si la presión es mayor que la atmosférica, y a menos de esa temperatura si la presión es menor que la atmosférica. Tal vez sorprenda enterarse que en las chimeneas submarinas ("hydrothermal vents", es su nombre en inglés) la mezcla agua líquida/vapor de agua emana a más de 300ºC (¡Celsius, no Kelvin!). Pero la temperatura del agua que sale no es sorprendente si se razona que a algunos kilómetros kilómetros de profundidad la presión del agua es del orden de varios cientos de atmósferas, así que el agua hierve a temperaturas bastante por arriba de 100ºC. (Quienes se interesen por este tema pueden encontrar más información aquí. aquí. En esa misma página se puede encontrar un video, grabado obviamente en el fondo del océano, que muestra una chimenea submarina. El video -eso si -requiere el software Quick Time, el cual también habría que bajar de la red. Mejor verlo en las horas de consulta de los profesores del curso).

 

Usual Us ualme ment ntee se ll llam amaa "f "fus usió ión" n" al paso paso de un ma mate teri rial al de fa fase se só sóli lida da a líqu líquid idaa (y "solidificación" al paso contrario), y "vaporización" al paso de fase líquida a la gaseosa (y "licuación" al paso contrario). A presiones relativamente bajas es posible pasar  directamente un cuerpo de fase sólida a la gaseosa, sin pasar por la fase líquida. Este proceso es llamado "sublimación". El  joule: Es la unidad de energía (símbolo J) en el Sistema Internacional de Unidades, (S.I.). La caloría:   Es una unidad de energía (símbolo cal) del ya en desuso Sistema Técnico de Unidades, Unidades, basada en el calor específico del agua. Aunque en el uso científico actual, la unidad de energía es el julio (del Sistema Internacional de Unidades Unidades), ), permanece el uso de la caloría para expresar el poder energético de los alimentos. La  temperatura: Es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente o frío frío.. Por lo general, un objeto más "caliente" que otro puede considerarse que tiene una temperatura mayor, y si es frío, se considera que tiene una temperatura menor. En física, se define como una magnitud escalar relacionada escalar  relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica. termodinámica . Más específicamente, está relacionada directamente con la parte de la energía interna conocida como "energía sensible" , que es la energía asociada a los movimientos de las partículas del d el sistema, sea en un sentido trasladación, rotacional, o en forma de vibraciones. A medida de que sea mayor la energía sensible de un sistema, se observa que éste se encuentra encuen tra más "caliente"; es decir, que su temperatura es mayor. Unidad: C°, K°, F° El calor: calor:  Es la transferencia de energía entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas temperaturas.. Este flujo siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia de calor hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico.

 

La energía puede ser transferida por diferentes mecanismos, entre los que cabe reseñar la radiación,, la conducción y la convección, radiación convección, aunque en la mayoría de los procesos reales todos se encuentran presentes en mayor o menor grado. Unidad: J, Cal, Btu

 

CONCLUSIÓN Los primeros hombres, en trabajar y estudiar las distintas sustancias, fueron los alquimistas, los cuales entre los siglos III a.c. y el siglo XVI d.c, tendieron a buscar el método de transformar los metales, en oro. Esto, por medio de la búsqueda frenética e incansable de la piedra filosofal. Tipo de elixir, que lograría que la fusión del mercurio con el azufre, fuera un éxito. Ellos comenzaron a desarrollar, las dos ramas iniciales, que se mantienen hasta hoy. La primera, es la química orgánica. Que estudia las sustancias basadas en la combinación de los átomos de carbono e incluye a los hidrocarburos y sus derivados, los productos naturales, finalizando con los tejidos vivos. La otra rama de la química, es la inorgánica. La cual versa en el estudio de los minerales terrestres. En la actualidad la química es una ciencia madre ya que la mayoría de los proceso se basan por leyes química o propiedades química que influyen en la materia, en este trabajo observamos los diferente estado de la materia, sus fases y propiedades.