La Química como Ciencia Experimental
La química es una ciencia experimental porque se basa en la realización de experimentos para comprender y explicar la composición, estructura, propiedades y transformaciones de la materia.
Antoine Lavoisier: El Padre de la Química Moderna
Antoine Lavoisier es considerado el padre de la química moderna. Fue un pionero en la aplicación del método científico a la química, estableciendo las bases para la experimentación y la medición precisa.
La Importancia del Fuego
El fuego fue uno de los primeros fenómenos químicos controlados por el ser humano. Su dominio representó un cambio fundamental en la estructura de la sociedad y la tecnología.
La Teoría del Flogisto
La teoría del flogisto, ahora obsoleta, postulaba que toda sustancia combustible contenía un principio llamado «flogisto» que se liberaba durante la combustión.
El Significado de la Palabra «Átomo»
La palabra «átomo» proviene del griego y significa «indivisible» o «invisible».
La Penicilina y su Impacto
La penicilina es un antibiótico que revolucionó la medicina. Su disponibilidad generalizada permitió el tratamiento efectivo de infecciones bacterianas, salvando millones de vidas.
Plantas Medicinales y Principios Activos
El estudio de las plantas medicinales es crucial para identificar y aislar los principios activos, compuestos químicos responsables de sus efectos terapéuticos.
La Importancia de la Vacunación
La vacunación es una herramienta fundamental en la prevención de enfermedades infecciosas. Las vacunas actúan estimulando el sistema inmunológico para que pueda neutralizar virus y bacterias.
Mario Molina y su Contribución a la Ciencia
Mario Molina fue un químico mexicano galardonado con el Premio Nobel de Química por su investigación sobre los clorofluorocarbonos (CFC) y su impacto en la capa de ozono.
Conceptos Básicos de Química
- Átomo: La unidad más pequeña de la materia que conserva las propiedades químicas de un elemento.
- Materia: Todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa.
- Protón: Partícula subatómica con carga positiva ubicada en el núcleo del átomo.
- Neutrón: Partícula subatómica sin carga ubicada en el núcleo del átomo.
- Electrón: Partícula subatómica con carga negativa que orbita alrededor del núcleo.
Propiedades Extensivas e Intensivas
Las propiedades extensivas dependen de la cantidad de materia (ej: masa, volumen). Las propiedades intensivas no dependen de la cantidad de materia (ej: densidad, punto de ebullición).
Mezclas y Compuestos
- Mezcla: Combinación de dos o más sustancias en la que cada una conserva sus propiedades individuales.
- Compuesto: Sustancia formada por la combinación química de dos o más elementos en proporciones definidas.
Reacciones Químicas
Una reacción química es un proceso en el que dos o más sustancias (reactivos) se transforman en otras sustancias diferentes (productos).
Fertilizantes, Insecticidas, Herbicidas y Pesticidas
El uso excesivo de estos productos puede generar contaminación ambiental.
- Fertilizantes: Sustancias que aportan nutrientes a las plantas.
- Insecticidas: Compuestos químicos para controlar o matar insectos.
- Herbicidas: Sustancias que impiden el desarrollo de hierbas no deseadas.
- Pesticidas: Sustancias químicas para controlar plagas (malezas, insectos, etc.).
Propiedades Cualitativas
Las propiedades cualitativas se perciben a través de los sentidos, como el color, el olor, el sabor, la forma y el estado de agregación.
Realización de una Reacción Química
Las reacciones químicas ocurren cuando se rompen o se forman enlaces químicos entre los átomos.
Partes de una Ecuación Química
- Reactantes: Sustancias iniciales.
- Productos: Sustancias resultantes.
- Flecha (→): Indica la dirección de la reacción («produce»).
Mezclas Homogéneas y Heterogéneas
- Mezcla homogénea: Los componentes están distribuidos uniformemente (ej: agua con sal).
- Mezcla heterogénea: Los componentes no están distribuidos uniformemente (ej: agua con aceite).
Ejemplos de Mezclas
Mezclas Homogéneas
- Café con leche
- Agua con sal
- Harina con azúcar
- Agua y alcohol
- Detergente y agua
- Oro blanco
- Aire
- Mayonesa
- Alpaca
- Cloro y agua
Mezclas Heterogéneas
- Agua con aceite
- Engrudo
- Ensalada
- Aire y gasolina
- Hormigón
- Aire y tierra
- Vinagre y aceite
- Piedras y madera
- Papeles y arena
- Papas fritas y maníes
Separación de Mezclas
Las mezclas se pueden separar mediante métodos físicos como decantación, centrifugación, evaporación e imantación.
¿Por Qué los Compuestos No Se Pueden Separar por Métodos Físicos?
Los compuestos no se pueden separar por métodos físicos porque sus elementos están unidos químicamente, formando una nueva sustancia con propiedades diferentes a las de los elementos originales.
pH y Concentración
- pH: Medida de la acidez o alcalinidad de una disolución acuosa.
- Concentración: Proporción entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolvente o disolución.
Ejemplos de Concentración
- Concentración de sales en el mar: aproximadamente 35 g/L.
- Concentración de gases en el aire: nitrógeno (78.09%), oxígeno (20.95%), argón (0.93%), dióxido de carbono (0.04%).
- Concentración de oro en el mar: 0.000000004 g/L.
- Concentración de alcohol en un licor de 20°: 160 g/L.
- Concentración de alcohol en pisco de 35°: 280 g/L.
La Primera Revolución Química
La primera revolución química se inicia con Antoine Lavoisier, quien conceptualizó los principios de la química moderna, sentando las bases para que las futuras generaciones lo consideraran el fundador de esta ciencia.
Propiedades Extensivas e Intensivas (Ejemplos)
Propiedades Extensivas
- Masa
- Volumen
- Longitud
- Energía potencial
Propiedades Intensivas
- Elasticidad
- Volumen específico
- Densidad
- Punto de ebullición
- Punto de fusión
- Solubilidad
- Conductividad
- Presión
- Temperatura
- Compresibilidad
Conclusión sobre Propiedades Cualitativas (Página 30)
Las propiedades cualitativas no requieren medición, ya que se perciben a través de los sentidos. Por ejemplo, el color se percibe con la vista y el olor con el olfato.
Conclusión sobre los Estados de la Materia (Página 31)
La principal diferencia entre los estados sólido, líquido y gaseoso radica en la disposición de sus átomos o moléculas. En los sólidos, los átomos están muy juntos y ordenados; en los líquidos, están más separados y desordenados; y en los gases, están muy separados y en constante movimiento.