TEMA 7

LA ESTRUCTURA

DE LA MATERIA

(química)

INTRODUCCIÓN.

La materia es todo aquello que tiene masa (se mide en kilogramos) y ocupa un volumen (se mide en m3).

Todo el universo esta formado por los mismos materiales.

La materia es discontinua.Esta formada por partículasmuy pequeñas, llamadas átomos.

1.- CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA.

1.1.- SUSTANCIAS PURAS:Sustancias con propiedades específicas (punto de fusión, punto de ebullición, densidad...) bien definidas. Pueden ser:

a) ELEMENTOS: No se pueden dividir en sustancias máspequeñas: SON LOS ELEMENTOS DE LA TABLA PERIÓDICA.Un átomo es la cantidad más pequeña de un elemento químico quepuede existir como entidad estable.

Hidrógeno: HOxígeno: OHierro: FeOro: AuFosforo: P

NaCl(Sal común)

b) COMPUESTOS: Combinación química de varios elementos químicos. Por tanto se pueden dividir en sustancias más pequeñas, en los elementos que los componen. Forman moléculas o cristales iónicos. Ejemplo: Agua : H2O (una molécula de agua está formada por hidrógeno y oxígeno (dos elementos))

Hidrógeno

Carbono

Oxígeno

GLUCOSA

C6H12O6

Butano (C4H10)

CH3-CH2-CH2-CH3

HEMOGLOBINA

Existen compuestos muy complejos, como por ejemplo:

VITAMINA C

ÁCIDO OLEICO

(ACEITE DE OLIVA)

1.2.- MEZCLAS:

a) HOMOGÉNEAS: No se distinguen los distintos componentes de la mezcla. Ejemplo: Disoluciones. Agua del mar (agua + sal).

b) HETEROGÉNEAS: Si se distinguen los distintos componentes de la mezcla. Ejemplo: Agua + aceite.

Combinación física de varias sustancias puras.No tienen propiedades específicas biendefinidas (depende de las proporciones).Pueden ser:

MEZCLAS HOMOGENEAS

MEZCLAS HETEROGENEAS

EJERCICIO 1.1.- Coloca una X donde corresponda:

elemento compuesto mezcla homogénea mezcla heterogénea

Agua y aceite

Aire

Oxido de hierro

Agua del grifo

Agua destilada

Carbono

Ensalada

Acero

Aluminio

Agua de mar

Azúcar

Plata

EJERCICIO 2.

Hidrogeno Plata Silicio Azufre

Calcio Oro Plomo Fluor

Magnesio Mercurio Nitrógeno Cloro

Hierro Aluminio Fósforo Yodo

Cobre Carbono Oxigeno Helio

2.a.- Busca en la tabla periódica de elementos químicos el símbolo de los siguientes elementos.

2.b.- Escribe el nombre de los siguientes elementos químicos.

Sn Sr K Au

Hg Ni P Ca

Zn Cl B O

Ag Fe S I

2.- COMPUESTOS (moléculas o cristales iónicos)Es la combinación química de varios elementos distintos. Serepresentan mediante fórmulas químicas. Los subíndices nosindican el número de átomos de cada elemento que forman unamolécula de dicho compuesto (o proporción en los cristalesiónicos):

Ejemplos:

H2O: Una molécula de agua esta formada por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno.

Fe2O3: ……… dos átomos de hierro y 3 átomos de Oxígeno.

ÁCIDO SULFÚRICO: H2SO4

Al(OH)3

Al: ALUMINIO: 1 átomo O: OXÍGENO: 3 átomos.H: HIDRÓGENO: 3 átomos.

AlOHOH

OH

Ca(NO3)2 Ca NO3NO3

Ca: CALCIO: 1 átomo O: OXÍGENO: 6 (2 · 3) átomos.N: NITRÓGENO: 2 átomos.

EJERCICIO 3.3.- Decir que (nombre y número) átomos forman una “molécula” de los siguientes compuestos:

Fe2O3

K2O

SnO2

P2O5

CaO

HCl

CO2

O7Cl2

SF6

PCl5

FeBr3

CCl4Fe(OH)3

CuOH

NaNO2

Mg(NO3)2

Na2SO3

Fe2(SO4)3

HNO2

H2SO3

H3PO4

La materia puede estar en tres estados: sólido, líquido y gas.De un estado a otro se puede pasar variando la presión o la temperatura. Lo más fácil es variar la temperatura.

3.1.- CAMBIOS DE ESTADO:

3.- LOS ESTADOS DE LA MATERIA.

SÓLIDO

LÍQUIDO GASVAPORIZACIÓN*

CONDENSACIÓN

(*existen dos tipos de vaporización:

evaporación y ebullición)

3.2- TEORÍA CINÉTICA (MOLECULAR).

Los distintos estados de la materia se pueden explicar mediante la teoría cinética. A medida que aumentamos la temperatura, aumenta la energía cinética de las partículas (aumentan de velocidad).

SÓLIDO: Las fuerzas de atracción entre las partículas son fuertes. Las partículas están muy próximas entre sí y vibran sin desplazarse.

Átomos o moléculas

LÍQUIDO: Sus fuerzas de atracción son menores que las de un sólido. Sus partículas no ocupan posiciones fijas. Los líquidos toman la forma del recipiente que los contenga.

GAS: Las fuerzas de atracción son muy pequeñas y laspartículas se mueven a gran velocidad en todasdirecciones. De igual manera que los líquidos toman laforma del recipiente que lo contenga (en su totalidad).

EJERCICIO 4.

4.- Di si son verdaderas o falsas las siguientes frases. En caso de que sean falsas, razona la respuesta.

a) El paso de sólido a líquido se llama solidificación. b) Un sólido tiene sus partículas muy desordenadas.c) El paso de líquido a gas ni se llama evaporación.d) Un gas ocupa todo el recipiente que lo contiene.e) En un líquido las partículas están fuertemente unidas.f) La sublimación es el paso de gas a líquido.g) Las partículas de un sólido solo pueden vibrar en su

posición.h) La ebullición es un tipo de condensación.i) Un cambio de estado se puede realizar solo variando la

temperatura.j) En un gas las partículas se mueven a gran velocidad.

4.- REACCIONES QUÍMICAS

4.1.- CAMBIOS FÍSICOS Y QUÍMICOS.

Un cambio es cualquier transformación que tenga lugar en un sistema material o en un cuerpo y que podamos medir.

Existen dos tipos de cambios: físicos y químicos.

a) CAMBIOS FÍSICOS: Aquellos en los que NO varia la composición interna de la materia.

Ejemplos: Cambios de estado; Movimiento de un cuerpo; un metal se calienta; un cristal se rompe …

a) CAMBIOS QUÍMICOS: Aquellos en los que varia la composición interna de la materia. Es decir, las sustancias que tenemos antes del cambio son distintas de las que obtenemos después del cambio. Son las REACCIONES QUÍMICAS.

ACTIVIDAD INTERACTIVA

Una reacción química es un proceso por el cual una omás sustancias, llamadas reactivos, se transforman enotra u otras sustancias con propiedades diferentes,llamadas productos.

REACTIVOS PRODUCTOS

4.2.- LAS REACCIONES QUÍMICAS.

En una reacción química, los enlacesentre los átomos que forman losreactivos se rompen. Entonces, losátomos se reorganizan de otro modo,formando nuevos enlaces y dandolugar a una o más sustanciasdiferentes a las iniciales.

Una reacción química se representa mediante una ECUACIÓN QUÍMICA. Para leer o escribir una ecuación química, se deben seguir las siguientes reglas:

1.- Las fórmulas de los reactivos se escriben a la izquierda, y lasde los productos a la derecha, separadas ambas por una flechaque indica el sentido de la reacción.

2.- A cada lado de la reacción, es decir, a derecha y a izquierdade la flecha, debe existir el mismo número de átomos de cadaelemento.

Cuando una ecuación química cumple esta segunda regla, se dice que está ajustada.

2 H2 + O2 2 H2O

REACTIVOS PRODUCTOS

OXÍGENO HIDRÓGENO

+

2 H2 + O2 2 H2O

ROMPEN ENLACESH-H y O-O SE FORMAN ENLACES H-O

Durante la reacción se desprende o se absorbe energía:Reacción exotérmica: se desprende energía en el

curso de la reacción.Reacción endotérmica: se absorbe energía durante

el curso de la reacción.

Se cumple la ley de conservación de la masa: la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos. Esto es así porque durante la reacción los átomos ni aparecen ni desaparecen, sólo se reordenan en una disposición distinta.

4.3.- AJUSTE DE REACCIONES QUÍMICAS.Para ajustar reacciones químicas, se ponen delante de las fórmulasunos números llamados COEFICIENTES ESTEQUIOMÉTRICOS,que indican el número relativo de átomos y moléculas queintervienen en la reacción.

(Nota: estos coeficientes situados delante de las fórmulas, son los únicos números en la ecuación que se pueden cambiar, mientras que los

números que aparecen dentro de las fórmulas son intocables, pues un cambio en ellos significa un cambio de sustancia que reacciona y, por tanto, se trataría

de una reacción distinta.)

2 H2 + O2 2 H2O

COEFICIENTESNÚMERO INTOCABLE

2 moléculas

de Hidrógeno

1 molécula

de oxígeno

Se

obtienen

2 moléculas

de agua

EJERCICIOS INTERACTIVOS

EJERCICIO 5.5.- Ajusta las siguientes reacciones químicas:

a) H2 + N2 NH3

d) Zn + HCl ZnCl2 + H2

c) Fe2O3 Fe + O2

b) SO2 + O2 SO3