Introducción a la Física y la Química

1.1. Física y Química

La Física es la ciencia que estudia los fenómenos físicos, aquellos procesos en los que la composición de una sustancia no cambia ni se originan nuevas sustancias.

La Química es la ciencia que estudia los fenómenos químicos, aquellos procesos en los que una o más sustancias cambian su composición y se convierten en otras.

1.2. Magnitudes Físicas y Errores

La magnitud física es toda propiedad de los cuerpos que puede ser medida.

Un factor de conversión es una fracción igual a la unidad que expresa la equivalencia entre dos unidades.

Error absoluto = (valor aproximado – valor exacto)

Error relativo = error absoluto / valor exacto

La resolución de un instrumento es la mínima variación de la magnitud que detecta un aparato.

La precisión de un instrumento es el grado de aproximación.

Estados de la Materia

2.1. Gases

Características de los gases:

• Capacidad para expandirse y comprimirse.
• Forma y volumen variables.
• Densidad muy baja.

Leyes de los gases:

Ley de Boyle-Mariotte: P₁ x V₁ = P₂ x V₂ = … = constante

Ley de Charles y Gay-Lussac: V₁ / T₁ = V₂ / T₂ = … = constante

2.2. Sólidos

Características de los sólidos:

• No se expanden ni se comprimen.
• Forma y volumen constantes.
• Densidad muy alta.

2.3. Líquidos

Características de los líquidos:

• No se expanden.
• Se comprimen con dificultad.
• Volumen constante y forma variable.
• Densidad menor que la de los sólidos.

FALTAN CAMBIOS DE ESTADO (Se recomienda agregar información sobre los cambios de estado: fusión, solidificación, vaporización, condensación, sublimación y sublimación inversa).

Materia y Mezclas

3.1. Clasificación de la Materia

Materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa.

Materia homogénea: es aquella uniforme en su aspecto y en sus propiedades, y no se distinguen sus componentes a simple vista o con microscopio óptico.

Materia heterogénea: es aquella en la que pueden distinguirse sus componentes a simple vista o con el microscopio óptico.

Sustancia pura: es aquella materia homogénea que tiene una composición química definida en toda su extensión.

Elemento químico: es una sustancia pura que no puede descomponerse en otras más simples.

Compuesto químico: es una sustancia pura que, mediante procesos químicos, puede descomponerse en otras más simples.

3.2. Mezclas

Mezcla: es un sistema material de composición variable, formado por dos o más sustancias puras que pueden separarse utilizando procedimientos físicos.

Mezcla homogénea: es aquella en la que no es posible distinguir sus componentes a simple vista o con el microscopio óptico.

Mezcla heterogénea: es aquella en la que pueden distinguirse sus componentes a simple vista o con el microscopio óptico.

Dispersión coloidal: es una mezcla heterogénea que precisa del microscopio para distinguir sus fases.

• Fase dispersa: es el componente que se encuentra en menor proporción, la fase discontinua.
• Fase dispersante: es el componente mayoritario de la mezcla y constituye la fase continua.

Suspensiones: son mezclas heterogéneas formadas por un sólido en polvo o pequeñas partículas no solubles.

Técnicas de separación de mezclas: filtración, decantación, extracción, cristalización, destilación y cromatografía.

3.3. Disoluciones

Soluto: es la sustancia que se disuelve.

Disolvente: es la sustancia que disuelve al soluto.

Disolución saturada: es aquella que a una temperatura determinada, ya no admite más soluto.

Concentración de una disolución = cantidad de soluto / cantidad de disolución

Concentración en masa = masa de soluto / volumen de disolución

% en masa = (masa de soluto / masa de disolución) x 100 (masa de disolución = soluto + disolvente)