Fundamentos de Química: Materia, Energía y Estados

Introducción a la Química: Ciencia Pura y Ciencia Aplicada

• Abarca la teoría, es decir, aquellas premisas y formulaciones abstractas que luego aplicamos. Una vez puestas en práctica, estamos observando la ciencia aplicada, ésta hace referencia a los usos prácticos.

Tipos de Química

• Química General

  Estudia los principios básicos de la química, como la estructura atómica, enlaces químicos y leyes de conservación. Se aplica en la educación y como base para otras ramas, ayudando a entender las reacciones y propiedades de los elementos y compuestos.

• Química Inorgánica

  Analiza los compuestos sin carbono (excepto algunos como los carbonatos). Se usa en la industria (metales, cerámicas, fertilizantes) y aplica conocimientos sobre minerales y sustancias inorgánicas.

• Química Orgánica

  Estudia los compuestos con carbono, como hidrocarburos y biomoléculas. Se aplica en la creación de medicamentos, plásticos y productos orgánicos, con especial énfasis en la síntesis de compuestos que afectan la vida cotidiana.

• Química Analítica

  Se centra en la identificación y cuantificación de sustancias. Es clave en laboratorios para análisis de calidad, medio ambiente y salud, aplicando técnicas como la espectroscopía y la cromatografía.

• Fisicoquímica

  Combina principios de la química y la física para entender fenómenos a nivel molecular y energético. Se utiliza en el desarrollo de materiales, baterías y procesos industriales, aplicando conceptos de termodinámica y cinética química.

¿Cuál es la Importancia del Calor?

• Ayuda a procesos biológicos y químicos, siempre y cuando tenga equilibrio y funcione de manera normal.

• Calor: Es energía que se transmite de un cuerpo a otro y al hacerlo, puede elevar o disminuir la temperatura de un cuerpo.

Diferencias entre Calor y Temperatura

La Materia

• Es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio.

Generalidades de la Materia

• Cuerpo: Es una cantidad limitada de materia.
• Masa: Cantidad de materia que hay en un cuerpo. No depende de factores externos.
• Peso: Fuerza de atracción gravitatoria que hay entre 2 masas. Es variable dependiendo de la gravedad.
• Sustancia: Es la clase de materia de la que están hechos los cuerpos.
• Energía: Capacidad para producir un trabajo.

Mezclas

1. Heterogéneo: Visualmente se ve y sabe lo que es.
   • Ejemplo: Al momento de cocinar y mezclar ingredientes.
2. Homogéneo: No se puede ver a simple vista ya que al mezclar se ve igual.
   • Ejemplo: Al momento de hacer una bebida, mezclada ya no se diferencia.

Sustancias Puras

• Componentes: Combinaciones de varios elementos.
• Físicas:
  • Generales: Tamaño, masa, peso, forma.
  • Específicas: Densidad, dureza, maleabilidad.
• Químicas:
  • Describe el comportamiento que tiene una sustancia con otra.
  • Combustibilidad y oxidación.

Estados de la Materia

• La presión en la tierra es de: 1 atm, 760 mmHg, 101,325 kPa.
• El agua debe estar a unos 25°C

• Sólido (0°C):
  1. Las moléculas se mueven sobre sí mismas.
  2. Solo vibran.
  3. Tienen forma definida.
  4. Un volumen fijo.
  5. La fuerza entre sus moléculas es fuerte.
  6. R(repulsión)

• Líquido (25°C):
  1. Las moléculas tienen mayor libertad de movimiento.
  2. No cuentan con forma definida.
  3. Sí cuentan con volumen fijo.
  4. La fuerza entre sus moléculas es media.
  5. R(repulsión)=A(atracción)

• Gaseoso (100°C):
  1. Las moléculas del agua tienen la mayor libertad de movimiento.
  2. No tienen forma definida.
  3. El volumen es variable.
  4. La fuerza entre moléculas es casi nula.
  5. R(repulsión)>A(atracción)

• Plasma:
  1. Las moléculas se rompen y crean aniones y cationes, es más fácil la corriente eléctrica, la temperatura es extremadamente alta.

Fusión: Cambio de estado sólido a líquido por aumento de temperatura.

Evaporación: Cambio de líquido a gaseoso por aumento de temperatura.

Sublimación: Cambio de temperatura de sólido a gaseoso sin pasar por el estado líquido.

Condensación: Cambia de gas a líquido por disminución de temperaturas.

Solidificación: Cambio de líquido a sólido por disminución de temperatura.

Sublimación inversa: Cambio de gaseoso a sólido por disminución de temperatura sin pasar por el estado líquido.