La Química

La química interviene en casi todos los aspectos de nuestra vida: cultura, entorno social y ambiental. Es un error pensar que la química es meramente teórica y solo se relaciona con fórmulas y nombres complejos. Actividades cotidianas como respirar, digerir alimentos, lavarse con jabón, cepillarse los dientes, cocinar, entre otras, involucran procesos químicos.

Ramas de la Química

Debido a su amplitud y desarrollo, la química se divide en:

1. Química General

   Estudia los fundamentos o principios básicos comunes a todas las ramas de la química.

2. Química Inorgánica

   Estudia las sustancias inanimadas o del reino mineral.

3. Química Orgánica

   Estudia las sustancias que contienen carbono (con excepción del CO, CO₂, carbonatos, etc.), ya sean naturales (provenientes del reino animal y vegetal) o artificiales (plásticos, fibras textiles, etc.).

4. Química Analítica

   Se subdivide en:

   1. Cualitativa

      Estudia las técnicas para identificar las sustancias químicas (simples y compuestas) en una muestra, o los elementos presentes en un compuesto. Por ejemplo, se ha determinado que el agua pura contiene hidrógeno y oxígeno; la sal común, cloro y sodio; y el azúcar de mesa, carbono, hidrógeno y oxígeno.

   2. Cuantitativa

      Estudia las técnicas para cuantificar las sustancias químicas puras en una muestra, o el porcentaje en peso de cada elemento en un compuesto, para establecer su fórmula química. Por ejemplo, el agua contiene 88,89% de oxígeno y 11,11% de hidrógeno en peso, por lo que su fórmula es H₂O.

5. Química Aplicada

   Por su relación con otras ciencias y su aplicación práctica, se subdivide en:

   1. Bioquímica

      Estudia los componentes químicos de los seres vivos, especialmente las proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos, además de otras pequeñas moléculas presentes en las células.

   2. Fisicoquímica

      Estudia los cambios de temperatura, presión, volumen, calor y trabajo en sistemas sólidos, líquidos y/o gaseosos, relacionados con las interacciones moleculares.

   3. Química Industrial

      Estudia la aplicación de procesos químicos para la obtención de productos a gran escala, como plásticos, caucho sintético, combustibles, fibras textiles, fertilizantes, insecticidas, jabones, detergentes, ácido sulfúrico, soda cáustica, cloro, sodio, etc.

   4. Petroquímica

      Se dedica a obtener derivados químicos del petróleo y gases asociados.

   5. Astroquímica

      Estudia la composición química de los astros y el material difuso del espacio interestelar.

   6. Farmoquímica

      Estudia las propiedades de las sustancias químicas y su acción en los seres vivos, ya sea nociva o benéfica, como la penicilina, las drogas y los antibióticos.

La Materia

La materia se presenta en diferentes estados, y puede cambiar de estado según las condiciones. Es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y está formada por átomos.

Definición de Materia

Si tomamos como ejemplo una pared, esta está formada por bloques; los bloques, por arena, cemento y piedras pequeñas; y un granito de arena se compone de partículas minúsculas llamadas moléculas, que a su vez están formadas por grupos de átomos. La fuerza entre los átomos es la razón por la cual la materia cambia de estado. Si la fuerza es grande, el agua es sólida (hielo); si es débil, se convierte en vapor. Cuando un átomo se divide, produce gran cantidad de calor y luz (energía atómica).

El átomo es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene sus propiedades y no se puede dividir por procesos químicos.

El agua es un compuesto porque cada molécula contiene dos tipos de átomos: oxígeno e hidrógeno. La madera también contiene varios tipos de elementos.

La molécula es un conjunto de átomos, iguales o diferentes, unidos por enlaces químicos, que forman la porción más pequeña de una sustancia que conserva sus propiedades.

Estados de la Materia

El color, olor y textura son propiedades que nos ayudan a diferenciar la materia. Los estados son:

• Sólido: Tiene forma definida, como la madera o el cobre. Sus moléculas no cambian de posición.
• Líquido: No tiene forma definida, como el agua o el aceite. Sus moléculas cambian de posición pero se mantienen unidas.
• Gaseoso: No tiene forma definida, como el aire o el vapor. Sus moléculas se mueven libremente.
• Plasma: No tiene forma definida. Es un gas ionizado que existe de forma natural en el sol, las estrellas y el espacio sideral, o en condiciones especiales en la Tierra.

Cambios de Estado de la Materia

Una sustancia puede cambiar de estado según la temperatura. Cuando decimos que el agua es líquida, el oxígeno gaseoso o el granito sólido, nos referimos a su estado a temperatura ambiente. Al variar la temperatura, la materia puede cambiar de estado físico. Los cambios de estado por disminución de temperatura son la licuefacción y la solidificación. La sublimación se refiere al cambio directo entre sólido y gas, siendo más común el paso de gas a sólido al bajar la temperatura drásticamente.

Fusión: Paso de sólido a líquido al aumentar la temperatura. Cada sustancia tiene su punto de fusión.

Vaporización: Paso de líquido a gaseoso al aumentar la temperatura. La evaporación es un tipo de vaporización que ocurre solo en la superficie.

Licuefacción o Condensación: Paso de gas a líquido, proceso inverso a la ebullición. La temperatura a la que ocurre se llama punto de rocío.

Solidificación: Paso de líquido a sólido al disminuir la temperatura. Ocurre a la misma temperatura que la fusión. La sublimación también se usa para el cambio directo entre sólido y gas.

Dependiendo de las condiciones, la materia puede presentarse en diferentes estados.

Propiedades Generales de la Materia

Estas son: punto de fusión, punto de ebullición, densidad, coeficiente de solubilidad, índice de refracción, color, olor y sabor.

Propiedades Intrínsecas (Intensivas o Específicas)

Son aquellas que no varían con la cantidad de materia, y permiten reconocerla, como la densidad o el punto de ebullición.

Las propiedades extensivas, como la masa y el volumen, sí varían con la cantidad de materia.

Otras Propiedades de la Materia

La materia está en constante cambio. Las transformaciones pueden ser físicas o químicas.

Masa

Es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. Se mide con balanzas y se expresa en libras o kilogramos.

Longitud

Es la distancia entre dos puntos. Se mide con regla, cinta métrica, láser, etc. La unidad principal es el metro, con sus múltiplos y submúltiplos. También se usan pulgadas, pies y millas.

Volumen

Es el espacio ocupado por un cuerpo. Se calcula multiplicando ancho, largo y alto. Su unidad es el metro cúbico (m³), aunque también se usa el litro.

Peso

Es la fuerza de gravedad sobre un objeto. Depende de la gravedad y se mide en Newtons.

Densidad

La densidad es la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo.

Tiempo

El tiempo se utiliza para medir la duración de los fenómenos y se expresa en segundos, minutos, horas, etc. En ciencia, se suele usar el segundo como unidad principal.

Docente:

Diego German Benavides

http://https//mayitoduche21.wordpress.com/2014/07/06/cambios-de-estado-fisico-dela-materia