Transcript Diapositiva 1 - Investigadores

Coordinación de Educación Continua
“TEMAS
SELECTOS DE
QUÍMICA Y FISICOQUIMICA”
En
PEMEX
Coatzacoalcos, Ver
Dra. Graciela Arias García
TEMAS SELECTOS DE QUIMICA
I Conceptos Generales
1.1 Conceptos básico
1.2 Teorías atómicas
1.3 Enlaces químicos
II Estequiometría
2.1. Peso molecular, mol, número de Avogadro
2.2. Reactivo limitante
2.3. Reactivo en exceso
2.4. Porciento de rendimiento
III Soluciones
3.1 Cálculo de concentración de soluciones: molaridad, molalidad,
normalidad, fracción mol, ppm.
3.2 Propiedades coligativas de las soluciones.
IV Nomenclatura de compuestos orgánicos
4.1 Grupos funcionales y la manera correcta de nombrarlos en una molécula.
4.2 Reglas de prioridad de grupos funcionales en una misma molécula.
V Acidos y Bases
5.1 Definición de Lewis y Bronsted-Lowry
5.2 Factores que afectan la acidez de las moléculas
5.3 Factores que afectan la basicidad de las moléculas.
VI Estereoquímica
6.1 Quiralidad y actividad óptica
6.2 Estereoisómeros, enantiómeros, diasterómeros, mezcla racémica.
6.3 Proyecciones de Fisher
6.4Proyecciones de Newman
6.5Isomería cis-trans
VII Reacciones de síntesis orgánica
7.1 Principales reacciones de los diferentes grupos funcionales.
7.2 Reacciones de sustitución, adición y eliminación.
7.3 Métodos de caracterización de compuestos orgánicos.
7.4 Introducción a métodos cromatográficos.
7.5 Introducción a técnicas de espectroscopía.
1.1- CONCEPTOS BASICOS DE QUIMICA
QUE ES QUIMICA
Química es la rama de la ciencias física estrechamente
relacionadas con físicas y que trata esencialmente de la
composición y el comportamiento de la naturaleza.
Química es una ciencia que estudia la composición de
la materia y los cambios que en ella ocurren
Átomos
de un
elemento
Moléculas
de un
elemento
Moléculas Mezcla de
elementos y
de un
compuesto compuestos
Productos químicos de
uso cotidiano en el hogar
RELACION CON OTRAS CIENCIAS
Física: Se estudia conjuntamente con la química en la ciencia
fisicoquímica debido a que muchos fenómenos ocurren simultáneamente
combinando las propiedades físicas con las químicas.
Arqueología: Para descifrar datos e interrogantes como la antigüedad de
piezas arqueológicas. La exactitud se logra por medio de métodos
químicos como el del carbono 14.
Biología: La ciencia de la vida, se auxilia de la química para determinar la
composición y estructura e tejidos y células.
Astronomía: Se auxilia de la química para construcción de dispositivos,
basados en compuestos químicos para lograr detectar algunos
fenómenos del espacio exterior.
Medicina: Como auxiliar de la biología y la química, esta ciencia se ha
desarrollado grandemente ya que con esta se logra el control de ciertos
desequilibrios de los organismos de los seres vivos.
DIVISIONES DE LA QUIMICA
General
Química
Orgánica
Aplicada
Inorgánica
Química General: Estudia las propiedades
comunes de todos los cuerpos y las leyes a las
que están sometidos los cambios que en ella se
efectúan.
Química Aplicada: Estudia las propiedades de cada
una de las sustancias en particular, desde el punto
de vista útil medicinal, agrícola, industrial, etc.
Química Inorgánica: Estudia las sustancias que
provienen el reino mineral
Química Orgánica: Estudia principalmente los
compuestos que provienen seres vivos, animales y
vegetal
Sustancia
Aplicación
Ácido Fluorhídrico
Grabado de Vidrio
Cloro
Decolorante de la pasta el
papel y fibras de origen
vegetal
Obtención de glucosa a
partir del almidón
Ácido Clorhídrico
Bromuro Potásico
Yoduro y Bromuro
Potásico
Yodo
En medicina se usa como
sedante
En la elaboración de
películas fotográficas
Fabricación de tinturas de
yodo medicinal
Sulfuro Cálcico
Azufre
Ácido Sulfúrico
Nitrógeno
Sulfuro de Fósforo
Baquelita
En la arboricultura para proteger
plantas contra insectos y hongos
En la fabricación de pólvora,
vulcanización
del
caucho,
blanqueo
de
lana
y
medicamentos para la piel
Acumuladores de plomo, abonos
químicos
Elaboración de explosivos
(TNT), abonos químicos
Fabricación de cerillos
Producto de reacción del fenol y
formaldehído utilizado como
aislante en los mangos de los
desarmadores
MATERIA Y SUS PROPIEDADES
Química es una ciencia que estudia la composición
de la materia y los cambios que en ella ocurren.
MATERIA: Es cualquier cosa que ocupa un lugar en
el espacio, posee masa.
CLASIFICACION DE LA MATERIA
1) SUSTANCIAS Y MEZCLAS
2) ELEMENTOS Y COMPUESTOS
3) ATOMOS Y LAS MOLÉCULAS
SUSTANCIAS Y MEZCLAS
SUSTANCIA: Es una forma de materia que tiene una composición
constante o definida y con propiedades distintivas.
Ejemplo: el agua, el amoníaco, el azúcar, el oro, la plata y el oxígeno.
Las sustancias difieren entre sí en su composición y pueden ser
identificadas por su apariencia, olor, sabor y otras propiedades.
MEZCLA: Es una combinación de dos o mas sustancias en la cual
las sustancias conservan sus propiedades características.
Ejemplo: aire, bebidas gaseosas, la leche, el cemento.
Las mezclas no tienen una composición constante.
Las mezclas pueden ser homogéneas ó heterogéneas.
Homogénea: La composición de la mezcla es la misma en toda la
disolución. Ej Azúcar en agua.
Heterogénea: Su composición no es uniforme. Ej: Arena y virutas de
hierro.
Homogénea: La composición de la mezcla es la misma en toda
la disolución.
Heterogénea: Su composición no es uniforme. Ej: granito
ELEMENTOS Y COMPUESTOS
Las sustancias pueden ser elementos y compuestos.
Elemento : Es una sustancia que no se puede separar en sustancias mas
simples por medios químicos. (112 elementos de los cuales 83 forma natural
en la Tierra).
LOS TRES ESTADOS DE LA MATERIA
PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS DE LA MATERIA
PROPIEDADES FISICAS: Son aquellas que pueden ser
observadas sin cambiar la naturaleza de las sustancias ejemplos:
Color, olor, dureza, elasticidad, punto de fusión y punto de
ebullición.
PROPIEDADES QUÍMICAS: Son aquellas que se refieren a la
naturaleza intima de la sustancia o a la manera de reaccionar con
otra.
Ejemplo: La combustión del azufre para producir anhídrido
sulfuroso, la explosión producida al quemar hidrogeno, la
combustión de un trozo de cinta de magnesio para producir
óxido de magnesio.
Todas las propiedades medibles de la materia pertenecen a
una de 2 categorías: propiedades extensivas y propiedades
intensivas:
a) Propiedades extensivas: Son aquellas que varían con la
cantidad de materia considerada. Por ejemplo, una bolita de
vidrio pesa 5 gramos; una bolita más grande del mismo vidrio
pesará más de 5 gramos. Luego, el peso al variar con la
cantidad de materia considerada (tamaño de las bolitas), es
una propiedad extensiva.
b) Propiedades intensivas o específicas: Son aquellas que
no varían con la cantidad de materia considerada. Por
ejemplo, cuando el agua pura hierve, la temperatura de sus
vapores, a presión normal, es de 100º C cualquiera sea la
cantidad de agua que se haga hervir.
PROPIEDADES
GENERALES
PROPIEDADES
CARACTERÍSTICAS
Gravitación
Estado físico
Puntos de cambio de estado
Densidad
Inercia
Divisibilidad
Extensión
Impenetrabilidad
Color, olor y sabor
Capacidad de dilatación y
contracción
Elasticidad
Dureza y tenacidad
Capacidad de conducir
el calor y la electricidad
MEDICIONES
Medición de propiedades macroscópicas: Pueden
ser determinadas directamente.
Medición de propiedades microscópicas: a escala
atómica o molecular; deben ser determinadas por un
método indirecto
Unidades básicas del Sistema
Internacional
Propiedad física
Nombre de la
unidad
Símbolo
Longitud
Metro
m
Masa
Kilogramo
kg
Tiempo
Segundo
s
Corriente eléctrica
Amperio
A
Temperatura
Kelvin
K
Intensidad luminosa
Candela
cd
Cantidad de sustancia
Mol
mol
Unidades derivadas
Propiedad física
Nombre de la
unidad
Símbolo
Área
Metro cuadrado
m2
Volumen
Metro cúbico
m3
Densidad
kg/m3.
Fuerza
Kg por metro
cúbico
Newton
Presión
Pascal
Pa (N.m-2)
Energía
Julio
J (kg m2 s-2)
Carga eléctrica
Coulombio
C (A.s)
Diferencia de potencial Voltio
Resistencia
Ohmio
N (kg.m/s2)
V (J.C-1)
 (V.A-1)
Prefijo
Símbolo
Significado
Ejemplo
Tera
T
1012
1 terametro(TM)=1x1012m
Giga
G
109
1 gigametro(Gm)=1x109m
Mega
M
106
1megametro(Mm)= 1x106m.
Kilo
K
103
1kilómetro(Km) = 1x103m.
deci
d
10-1
1decímetro(dm) = 1x10-1m
centi
c
10-2
1centímetro(cm)= 1x10-2m
mili
m
10-3
1milímetro(mm) = 1x10-3m.
micro
m
10-6
1micrómetro(mm) =1x10-6m
nano
n
10-9
1nanómetro(nm) = 1x10-9m
pico
p
10-12
1picómetro(pm) = 1x10-12m
MASA Y PESO
Masa: Es la unidad de la cantidad de materia en un objeto
Peso: Es la fuerza que ejerce la gravedad sobre un objeto.
La unidad de SI fundamental de masa es el Kilogramo (Kg), pero en
química es mas conveniente el gramo (g).I Kg = 1 000 g
VOLUMEN
El volumen es una magnitud definida como el espacio
ocupado por un cuerpo.
La unidad de volumen derivada del SI es el metro cúbico
(m3).
En Química: centímetro cúbico (cm3) y el decímetro
cúbico (dm3).
Otra unidad común es el litro (L)= al volumen ocupado
por un decímetro cúbico.
1 L = 1000 mL
= 1000 cm3
= 1 dm3
1 mL = 1cm3
DENSIDAD
La densidad de una sustancia, es una magnitud
referida a la cantidad de masa contenida en un
determinado volumen.
donde ρ es la densidad, m es la masa y V es el volumen del
determinado cuerpo
Unidades de densidad
Unidades de densidad en el Sistema Internacional de
Unidades (SI):
kilogramo por metro cúbico (kg/m³).
gramo por centímetro cúbico (g/cm³).
kilogramo por litro (kg/L) o kilogramo por decímetro
cúbico.
El agua tiene una densidad próxima a 1 kg/L (1000
g/dm³ = 1 g/cm³ = 1 g/mL).
Para los gases suele usarse el gramo por decímetro
cúbico (g/dm³) o gramo por litro (g/L)