Sintesis de Quimica Noveno Primer Periodo

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    Sebastin

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    asdfghjklzxcvbnm  “ ”

      Colegio GimnasioCampestre San Sebastin

    QUIMCAGRADO NOVENOPRIMER PERIODO

    S!"#$S!S %$ Q&!'!C(")*$") +,!'$,+$,!)%)

    NOMBRE:

    JULIAN ANDRES UGARTE CASTAÑEDA

    ~ 0 ~

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    QUIMCAGRADO NOVENOPRIMER PERIODO

    (-!("C$')S.

    La química sobre la tierra es tan antigua como el hombre mismo, siendo el

    descubrimiento del fuego posiblemente el primer fenómeno químico ocurrido sobre

    la faz del planeta, en el que intervino por primera vez un ser humano. El hombre

    primitivo sacó rápidamente provecho de este descubrimiento. La Química ha

    acompañado al hombre desde la antigedad ! algunos conocimientos actualmentese siguen empleando en la elaboración de alimentos e indumentaria. "uchas

    bebidas como la cerveza, pulque, vinos que son producto de una química

    milenaria.

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    #ualquier aspecto de nuestro bienestar material depende de la química en cuanto

    esta ciencia proporciona los medios adecuados que lo hacen posible ! así, por 

    e$emplo, en lo que se refiere a nuestros medios de locomoción la química

    suministra aceros especiales ! aleaciones ligeras, cauchos, gasolina, lubricantes,

    lacas, baterías, etc. %or otra parte, a!uda poderosamente a nuestro sustento al

    fabricar abonos artificiales ! productos químicos que incrementan la cantidad !

    calidad de los alimentos, así como su conservación. &demás favorece a nuestra

    salud al suministrar medicamentos como las vitaminas, penicilinas, anest'sicos,etc.

    La química hace más fácil ! agradable la vida al facilitarnos materiales ! productos

    de construcción, comunicación, transporte ! de fabricación de los numerosos

    utensilios. Emplea el m'todo científico, para estudiar las propiedades químicas de

    las sustancias, particularmente estudia la construcción ! estructura de las

    sustancias. En resumen (la química es una ciencia que estudia la materia, los

    cambios en su estructura y las leyes o principios que rigen estos cambios (.

    ¿COMO SE RELACIONA LA QUÍMICA CON OTRAS CIENCIAS?

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    La Química trata esencialmente de la composición ! el comportamiento de la

    naturaleza ! se encuentra íntimamente relacionada con otras ciencias como

    la )ísica, el cual es una ciencia que tambi'n estudia la materia ! la energía así

    como los cambios físicos que ocurren en naturaleza. La *iología es una ciencia

    que estudia a los seres vivos. En +-- se establece la *ioquímica, al unirse

    ciertas áreas de Química ! la *iología, áreas como Química de los

    microorganismos. #on las "atemáticas se relaciona por la necesidad de la

    representación num'rica de los fenómenos que acontecen en la naturalezarealizado tambi'n por medio de estadísticas. La istoria proporciona

    acontecimientos ! fechas sobre descubrimientos que son importantes para el

    traba$o de la Química.

    La /eografía es una ciencia que se relaciona con la Química ubicando en forma

    e0acta los lugares donde se encuentran los !acimientos de algunas substancias.

    #on la 1ngeniería, se relaciona debido a la necesidad de construir instalaciones

    industriales que permitan la producción masiva de ciertas substancias ! con

    la economía debido al inter's de crear m'todos para producir sustancias a precios

    competitivos con otros procesos. #on la Ecología, se relaciona debido a la

    necesidad de proteger el medio ambiente, particularmente conectado con los

    actuales problemas de contaminación. #on la &gricultura se relaciona debido al

    empleo de fertilizantes que permiten obtener cosechas con ma!ores rendimientos

    por hectárea cultivada.

    PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS DE LA MATERIALas sustancias se caracterizan por sus propiedades ! por su composición. El color,

    punto de fusión ! puntos de ebullicion son propiedades fisicas. 2na propiedad

    fisica se puede medir ! observar sin que cambie la composicion o identidad de la

    sustancia. %or e$emplo, es posible determinar el punto de fusion del hielo

    calentando un poco de el ! registrando la temperatura a la cual se transforma en

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    agua. El agua difiere del hielo solo en apariencia, no en su composicion, por lo que

    este cambio es fisico3 es posible congelar el agua para recuperar el hielo original.

    %or tanto, el punto de fusion de una sustancia es una propiedad fisica. 4e igual

    manera, cuando se dice que el hielo gaseoso es mas ligero que el aire, se hace

    referencia a una propiedad fisica.

    %or otro lado, el enunciado 5el hidrogeno gaseoso se quema en presencia de

    o0igeno gaseoso para formar agua6 describe una propiedad quimica del

    hidrogeno, !a que para observar esta propiedad se debe efectuar un cambio

    quimico, en este caso la combustion. 4espues del cambio, los gases originales,

    hidrogeno ! o0igeno, habran desaparcido ! quedara una sustancia quimica

    distinta, el agua. 7o es posible recuperar el hidrogeno del agua por medio de un

    cambio fisico como la ebullición o la congelación. #ada vez que se prepare un

    huevo cocido se produce un cambio quimico. &l ser sometido a una temperatura

    de apro0imadamente +-- 8#, tanto la clara como la !ema e0perimentan cambios

    que modifican no solo su aspecto fisico, sino tambien su composicion. &l comerse,

    cambia otra vez la composicion del huevo por efecto de las sustancias presentes

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    en el organismo, denominadas enzimas. Esta accion digestiva es otro e$emplo de

    un cambio quimico. Lo que sucede durante la digestion depende de las

    propiedades quimicas tanto de los alimentos como de las enzimas implicada

    LA TEORÍA ATÓMICA DE DALTON

    Entre +9-: ! +9-;

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    ?.> a! diferentes clases de átomos. #ada clase posee su tamaño ! propiedades

    características.

    :.> #ada clase de átomos corresponde a un elemento distinto. @odos los átomos

    de un elemento dado son id'nticos.

    A.> Los compuestos químicos puros están constituidos por átomos de distintos

    elementos combinados entre sí, mediante relaciones sencillas.

    B.> Las reacciones químicas consisten en la combinación, separación o

    reordenación de los átomos. Los átomos permanecen inalterados en cualquier transformación.

    ÁTOMO

    "ínima unidad de materia que puede e0istir representando las características de

    un elemento. Ce representa por medio de Címbolos= Es la letra o letras que se

    emplean para representarlos. E

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    pero distinto nGmero másico. %ara e0presar la masa de un átomo, masa atómica,

    se utiliza la unidad de masa atómica uma o uF, que se define como la doceava

    parte de la masa del isótopo +? H# del átomo de carbono. %uesto que un

    elemento es una mezcla de isótopos, la masa atómica que aparece tabulada en la

    tabla periódica es la media ponderada de las masas de los distintos isótopos. En

    este caso se solía denominar tambi'n peso atómico.

    ÁTOMOGRAMO( MOLÉCULAGRAMO( N)MERO DE AVOGADRO Y MOL.

     &ntes de continuar es conveniente que leas atentamente las siguientesdefiniciones=

    2n átomo>gramo ! una mol'cula>gramo son, respectivamente, la masa atómica de

    un elemento ! la masa molecular de una mol'cula e0presada en gramos. %ara

    formar + átomo>gramo o + mol'cula>gramo hemos de $untar H.-?: +-?: átomos o

    mol'culas de un compuesto. Este nGmero se define como nGmero de &vogadro

    7&I H.-?: +-?:F. &sí llegamos al concepto de mol= + mol de cualquier sustancia

    es aquella cantidad de materia que contiene el 7Gmero de &vogadro de partículas

    de esa sustancia. %ara sustancias que no e0isten como mol'culas en estado

    natural, la cantidad de sustancia contenida en + mol se denomina masa molar ! se

    representa por " al igual que la masa molecular.

    LAS SUSTANCIAS PURAS

    2na sustancia pura es aquella compuesta por un solo tipo de materia, presenta

    una composición fi$a ! se puede caracterizar por una serie de propiedadesespecíficas. %or e$emplo, al analizar una muestra pura de sal comGn siempre

    encontramos los mismos valores para propiedades tales como la solubilidad :H

    gJ+-- cm: a ?- 8#F, la densidad ?,+H gJcm:F ! el punto de fusión 9-+ 8#F. Los

    valores de las propiedades específicas de las sustancias puras siempre son los

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    mismos. Las sustancias puras no pueden separarse en sus componentes por 

    m'todos físicos. CegGn la composición química, las sustancias puras se clasifican

    en= sustancias simples o elementos químicos, ! sustancias compuestas o

    compuestos químicos.

    ELEMENTO QUÍMICO

    2n elemento químico es una sustancia pura, que no puede descomponerse enotras más sencillas que ella. El hierro, el oro ! el o0ígeno son e$emplos de

    elementos químicos, !a que no pueden descomponerse en otras sustancias

    diferentes a ellos.

    Los elementos químicos se representan mediante símbolos. Los símbolos siempre

    empiezan con una letra ma!Gscula. En algunos casos el símbolo corresponde a la

    letra inicial del nombre del elemento, por e$emplo, carbono #F ! o0ígeno DF. En

    otros casos, se simboliza con la letra inicial del elemento en ma!Gscula, seguida

    por una segunda letra del nombre que siempre es minGscula, por e$emplo, cesio

    #sF ! magnesio

    "gF. a! algunos elementos cu!os nombres latinos o griegos no coinciden con

    los españoles ! de ahí que ha!a símbolos que no tienen relación con el nombre en

    español del elemento, por e$emplo, el hierro )eF, del latín ferrum.

    COMPUESTO QUÍMICO

    2n compuesto químico es una sustancia pura, formada por la combinación

    química de dos o más elementos, en proporciones definidas. %or e$emplo, + g de

    cloruro de sodio siempre contiene -,::A g de sodio ! -,H-HH g de cloro,

    combinados químicamente. Los compuestos se representan por medio de

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    fórmulas. 2na fórmula química muestra los símbolos de los elementos que forman

    el compuesto, ! la proporción que e0iste entre ellos, es decir, señalan su

    composición química. %or e$emplo, la fórmula del agua es ?D, lo que indica que

    esta sustancia está formada por hidrógeno ! o0ígeno en una proporción de ?=+.

    Los compuestos se pueden clasificar en dos grandes grupos=

    • Los '*%+,-"#*" */01&'*"= son aquellos que tienen al carbono como

    elemento principal combinado con elementos como el hidrógeno, o0ígeno !

    nitrógeno. Los carbohidratos, los lípidos ! las proteínas son e$emplos decompuestos orgánicos.

    • Los '*%+,-"#*" &1*/01&'*"= son aquellos que no tienen al carbono

    como elemento principal. El agua ?DF ! el cloruro de sodio 7a#lF son

    e$emplos de compuestos inorgánicos.

    LAS ME2CLAS

    Las mezclas son uniones físicas de sustancias en las que la estructura de cada

    sustancia no cambia, por lo cual sus propiedades químicas permanecen

    constantes ! las proporciones pueden variar. &demás, es posible separarlas por 

    procesos físicos. %or e$emplo, la unión de agua con tierra es una mezcla.

    En una mezcla, la sustancia que se encuentra en ma!or proporción recibe el

    nombre de fase dispersante o medio, ! la sustancia que se encuentra en menor 

    proporción recibe el nombre de fase dispersa. 4e acuerdo con la fuerza decohesión entre las sustancias, el tamaño de las partículas de la fase dispersa ! la

    uniformidad en la distribución de estas partículas las mezclas pueden ser 

    homog'neas o heterog'neas.

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    • M-3'4!" 5*%*/61-!". Con aquellas mezclas que poseen la má0ima

    fuerza de cohesión entre las sustancias combinadas3 las partículas de la

    fase dispersa son más pequeñas, ! dichas partículas se encuentran

    distribuidas uniformemente. 4e esta manera, sus componentes no son

    identificables a simple vista, es decir, se perciben como una sola fase.

    @ambi'n reciben el nombre de soluciones o disoluciones.

    • M-3'4!" 5-#-*/61-!" son aquellas mezclas en las que la fuerza decohesión entre las sustancias es menor3 las partículas de la fase dispersa

    son más grandes que en las soluciones ! dichas partículas no se

    encuentran distribuidas de manera uniforme fi gura ?HF. 4e esta forma, sus

    componentes se pueden distinguir a simple vista. %or e$emplo, la reunión de

    arena ! piedras forma una mezcla heterog'nea. Las mezclas heterog'neas

    pueden ser suspensiones o coloides.

    VELOCIDAD DE REACCIONLa velocidad de una reacción es la rapidez con la que se forman los productos o

    se consumen los reactivos involucrados en dicha reacción.

    La velocidad de reacción se define en t'rminos del tiempo necesario para que

    desaparezca o se transforme una determinada cantidad de reactivos o para que

    se formen los productos correspondientes. 4ecimos entonces que=

    Kelocidad I

    #onsideremos una reacción cualquiera=

     &? gF *? gF?&* gF

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     & medida que la reacción ocurre, las concentraciones de &? ! *?, disminu!en

    gradualmente, mientras que la concentración del producto, &*, aumenta en la

    misma proporción

    TEORÍA DE LAS COLISIONES

    Como se mencionó antes, una reacción química implica una

    reorganización espacial de los átomos en la ruptura, ! posterior formación deenlaces químicos. %ara que esto suceda, las mol'culas ! átomos involucrados,

    deben estar en contacto físico. Las particularidades del proceso de interacción

    entre sustancias químicas a nivel molecular se e0plican a partir de la teoría de las

    colisiones.

     La teoría cin'tico>molecular de la materia nos dice que los átomos ! mol'culas de

    las distintas sustancias se hallan en continuo movimiento, lo que ocasiona

    choques constantes entre las partículas.

    Estos choques son la chispa necesaria para que ha!a una reacción química. &sí,

    mientras ma!or sea el nGmero de choques por unidad de tiempo, ma!or será la

    probabilidad de que ocurra una reacción.

    En todas las reacciones químicas se manifiestan cambios de energía. Esta

    energía puede ser absorbida o liberada en forma de energía t'rmica, luz,

    electricidad ! mecánica. #uando una reacción libera energía en forma de calor o

    energía t'rmica al entorno se dice que la reacción es e0ot'rmica ! cuando la

    energía es suministrada del entorno para que se efectGe la reacción

    es endot'rmica.

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    En una reacción e0ot'rmica la energía contenida en los reactivos es ma!or que la

    requerida en la formación de los productos, por esta razón la energía no utilizada

    se libera.

    REACCIÓN E7OTÉRMICA

    En el caso de una reacción endot'rmica la cantidad de energía contenida en los

    reactivos es menor, con respecto a la necesaria para la formación de los

    productos, por esta razón es necesario suministrar constantemente energía del

    entorno para que la reacción progrese.

    REACCION ENDOTERMICA

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    F!'#*-" 8,- !9-'#!1 4! -4*'&;!; ;- -!''&$1

    @eniendo en cuenta los planteamientos de la teoría de las colisiones, cualquier 

    condición que afecte la ocurrencia de choques efectivos, afectará igualmente la

    velocidad de reacción. E0perimentalmente se ha establecido que los principalesfactores determinantes de la velocidad de las reacciones químicas son=

    • La naturaleza ! concentración de los reactivos• Cuperficie de contacto• La temperatura a la que ocurre la reacción• La presencia de catalizadores.

    En el año +9HA, /uldberg ! Maage hallaron e0perimentalmente que e0iste

    una -4!'&$1 -1#- 4!" '*1'-1#!'&*1-" ;- -!'#&*" < ;- +*;,'#*" de unareacción química una vez que esta ha alcanzado el equilibrio. & dicha relación se

    la denomina '*1"#!1#- ;- -8,&4&=&*( ! se simboliza como >'.

    Keamos cómo deducir la e0presión de >'N

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    Ci consideramos la siguiente -!''&$1 --"&=4-:

    La velocidad de la reacción hacia la derecha, de reactivos a productos, será=

    #onsideramos que se trata de un proceso elemental. Oa hemos indicado en

    numerosas ocasiones en el tema de cin'tica química, que si tenemos un proceso

    elemental, los e0ponentes de la ecuación de velocidad coinciden con los

    coeficientes estequiom'tricos, así=

    %ara la reacción inversa=

     &l alcanzar el equilibrio, como hemos indicado en el primer apartado de teoría, lo

    que ocurre es que las velocidades directa e inversa se igualan=

    El cociente entre las dos constantes de velocidad a una temperatura dada será

    otra constante, cu!o valor depende tambi'n de la temperatura, ! que llamamos >'('*1"#!1#- ;- -8,&4&=&*=

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    Esta e0presión es la denominada 4-< ;- !''&$1 ;- %!"!". &sí, la 4-< ;- !''&$1 ;-

    %!"!" nos indica que, en un proceso elemental, el producto de las concentraciones de

    los productos en el -8,&4&=&*( elevadas a sus respectivos coeficientes estequiom'tricos,

    dividido por el producto de las concentraciones de los reactivos elevadas a sus

    respectivos coeficientes estequiom'tricos, es un valor constante para cada temperatura.

     &unque el valor de la '*1"#!1#- ;- -8,&4&=&* >' está asociado a concentraciones

    molares, por convenido se suele e0presar como una magnitud adimensional, esto es, sin

    unidades.

    %or e$emplo, para la reacción entre 1? ! ? para dar 1=

    Pc a ?9P I ;A

    Pc a B--P I +H-

    Pc a ++-- I ?B

     &unque como vemos el valor de la '*1"#!1#- ;- -8,&4&=&* >' varía con la

    temperatura, su valor es independiente de las concentraciones iniciales de

    reactivos ! productos.

    El valor de >' de una reacción química nos indica en qu' grado se produce la misma. &sí=

     R #uando >' @, la ma!oría de reactivos se convierten en productos cuando se alcanza

    el equilibrio químico.

     R #uando >' @, el valor de la constante de equilibrio oscila alrededor de uno.

    Cignifica que la proporción de reactivos ! productos es similar, sin que se

    favorezca la formación de ninguno de los dos

     R #uando >' @, al alcanzarse el equilibrio químico, solo se han formado pequeñas

    concentraciones de productos, la cantidad de reactivos es ma!or.

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    %or Gltimo, cabe destacar que cuando tenemos -8,&4&=&*" 5-#-*/61-*", las

    concentraciones de sólidos o de líquidos puros no se indican en la e0presión de

    la '*1"#!1#- ;- -8,&4&=&* >' porque son constantes ! se inclu!en en la misma.

    Snicamente se tienen en cuenta las especies disueltas o en estado gas.

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