Hola, la creación de este blog es debido a que
la maestra HIlda Lucia Cisneros López, quien nos imparte la materia de Química
I en la ENMSS en el grupo de 2C-M nos lo pidió como un portafolio de
evidencias. Este blog fue hecho por los alumnos José Guadalupe Paniagua Flores
y Jesús Chávez Ferreira, del grupo ya mencionado. Esperamos y sea de su agrado.
¿Qué es la química?
La
química es la ciencia que se dedica al estudio de la estructura, las
propiedades, la composición y la transformación de la materia.
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| imagen tomada de: http://www.fiq.umich.mx/OEQ/ |
¿Por
qué es importante estudiar química?
La
química ha tenido una influencia sobre la vida humana. Desde el siglo XIX se
desarrollaron técnicas para sintetizar sustancias nuevas que eran mejores que
las naturales o que podían remplazarlas por completo con gran ahorro. Al
aumentar la complejidad de los compuestos sintetizados, empezaron a aparecer
materiales totalmente nuevos para usos modernos. Se crearon nuevos plásticos y
tejidos, también fármacos que acababan con todo tipo de enfermedades.
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| imagen tomada de: https://www.google.com.mx/url?sa=i&source=images&cd=&q=importancia%20de%20la%20quimica&ve |
Método científico
Como método científico se denomina el conjunto de normas por el cual debemos regirnos para producir conocimiento con rigor y validez científica.
Como tal, es una forma estructurada y sistemática de abordar la investigación en el ámbito de las ciencias. En este sentido, se vale de la observación, la experimentación, la demostración de hipótesis y el razonamiento lógico para verificar los resultados obtenidos y ampliar el conocimiento que, en esa materia, se tenía. Sus hallazgos pueden dar lugar a leyes y teorías.
Dicho de una forma sencilla, el método científico es una herramienta de investigación cuyo objetivo es resolver las preguntas formuladas mediante un trabajo sistemático y, en este sentido, comprobar la veracidad o falsedad de una tesis. De allí que un artículo científico sea el resultado de un estudio realizado y comprobado a través del método científico.
El método científico, para que sea considerado como tal, debe tener dos características: debe poder ser reproducible por cualquier persona, en cualquier lugar; y debe poder ser refutable, pues toda proposición científica debe ser susceptible de poder ser objetada.
Pasos del método científico
El método científico consta de una serie de pasos básicos que deben ser cumplidos con sumo rigor para garantizar la validez de su resultado.
Observación: es la fase inicial. Comprende la investigación, recolección, análisis y organización de datos relacionados con el tema que nos interesa.
Proposición: es el punto de partida de nuestro trabajo. Plantea la duda que nos proponemos despejar.
Hipótesis: es el planteamiento de la posible solución al problema o asunto que vamos a tratar. En este sentido, se basa en una suposición que marca el plan de trabajo que nos trazaremos, pues intentaremos demostrar su validez o falsedad.
Verificación y experimentación: en este paso, se intentará probar nuestra hipótesis a través de experimentos sujetos al rigor científico de nuestra investigación.
Demostración: es la parte donde analizamos si hemos logrado demostrar nuestra hipótesis apoyándonos en los datos obtenidos.
Conclusiones: es la etapa final. Aquí se indican las causas de los resultados de nuestra investigación, y se reflexiona sobre el conocimiento científico que generó.
Se
conoce como materia a todo lo que conforma el universo físico, ocupando un
lugar en el espacio y susceptible de poseer distintas formas, siendo percibida
por los sentidos. Todos los cuerpos están integrados por materia, difiriendo en
ellos, su tamaño, su forma y su peso.
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| imagen tomada de:http://definicion.de/quimica-general/ |
Sustancias puras
Son el
tipo de materia que está formada por átomos o moléculas todas iguales. A su vez
estas se clasifican en sustancias puras simples y compuestos químicos.
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| imagen tomada de:http://www.ejemplode.com/38-quimica/3693-ejemplo_de_sustancias_puras.html |
Compuesto
Toda
sustancia que no puede descomponerse por métodos físicos en otras más simples.
Es toda
sustancia que no puede descomponerse en otras más simples por métodos químicos
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| imagen tomada de:http://m.brasilescola.uol.com.br/quimica/elementos-quimicos.htm |
Mezcla
Las
mezclas son combinaciones de sustancias puras. Cada sustancia conserva sus
propiedades físicas y químicas en la mezcla. Hay dos tipos de mezclas, las
cuales son;
Homogénea;
cuando una sustancia tiene una composición uniforme, o sea que no se
diferencian sus componentes.
Heterogéneo
: material en el que se pueden diferenciar las fases o partes que la componen
(varias sustancias o componentes).
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| imagen tomada de:http://blogs.gamefilia.com/glanzmann/03-05-2011/41851/mezclas-raras-que-suenan-bien |
Sistema de dispersión
Los
sistemas dispersos son mezclas de dos o mas sustancias simples o compuestas en
donde hay una fase dispersa o discontinua, que en la mayoría de casos esta en
menor cantidad, y una fase dispersante o continua, que generalmente interviene
en mayor proporción. Estas fases interactúan en menor o mayor grado según el
tipo de sistema disperso que conformen.
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| imagen tomada de:http://www.sta-at.com/es/sta/sistemas-de-tratamiento-de-las-emisiones-odori/sistemas-de-dispersion-suplementaria/ |
Propiedades de la materia Una sustancia se
identifica y distingue de otras por medio de sus propiedades o cualidades
físicas y químicas. Las propiedades son las diversas formas en que impresionan
los cuerpos materiales a nuestros sentidos o a los instrumentos de medida. Así
podemos diferenciar el agua del alcohol, el hierro del oro, azúcar de la sal,
etc.
Las propiedades de la
materia se clasifican en dos grandes grupos: generales y especificas.
I. Propiedades
Generales: Son las propiedades que presenta todo cuerpo material sin excepción
y al margen de su estado físico, así tenemos:
Masa: Es la cantidad de
materia contenida en un volumen cualquiera, la masa de un cuerpo es la misma en
cualquier parte de la Tierra o en otro planeta. Volumen: Un cuerpo ocupa un
lugar en el espacio Peso: Es la acción de la gravedad de la Tierra sobre los
cuerpos. En los lugares donde la fuerza de gravedad es menor, por ejemplo, en
una montaña o en la Luna, el peso de los cuerpos disminuye. Divisibilidad: Es
la propiedad que tiene cualquier cuerpo de poder dividirse en pedazos más
pequeños, hasta llegar a las moléculas y los átomos. Porosidad: Como los
cuerpos están formados por partículas diminutas, éstas dejan entre sí espacios
vacíos llamados poros. La inercia: Es una propiedad por la que todos los
cuerpos tienden a mantenerse en su estado de reposo o movimiento. La
impenetrabilidad: Es la imposibilidad de que dos cuerpos distintos ocupen el
mismo espacio simultáneamente. La movilidad: Es la capacidad que tiene un
cuerpo de cambiar su posición como consecuencia de su interacción con otros.
Elasticidad: Propiedad que tienen los cuerpos de cambiar su forma cuando se les
aplica una fuerza adecuada y de recobrar la forma original cuando se suspende
la acción de la fuerza. La elasticidad tiene un límite, si se sobrepasa el
cuerpo sufre una deformación permanente o se rompe. Hay cuerpos especiales en
los cuales se nota esta propiedad, como en una liga, en la hoja de un cuchillo;
en otros, la elasticidad se manifiesta poco, como en el vidrio o en la
porcelana. II. Propiedades Especificas: Son las propiedades peculiares que
caracterizan a cada sustancia, permiten su diferenciación con otra y su
identificación.
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| imagen tomada de:http://www.pps.k12.or.us/district/depts/edmedia/videoteca/curso1/htmlb/SEC_119.HTM |
Cambios físicos,
químicos y nucleares.
Se acostumbra a
clasificar el cambio en tres categorías, a pesar de que la frontera entre ellas
es ciertamente difusa: cambios físicos, cambios químicos y cambios nucleares.
Cambios físicos cuando
se cambia de forma, el tamaño, el estado de movimiento o agregación. La energía
Implicada general mente es pequeña.
Cambios químicos
(reacciones químicas): cuando se obtiene una sustancia con propiedades
distintas. La energía desprendida o absorbida es mayor que en el caso del
cambio físico.
Cambios nucleares cuando
se modifica la constitución de un núcleo del átomo es muy frecuente que un
elemento se transforme en otro. La cantidad de energía que se libera es enorme
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| imagen tomada de: http://es.slideshare.net/mobile/fcojavierrecio9/tema-7pptx-atomos2 |
Técnicas para separar
mezclas
La destilación, como
proceso, consta de dos fases: en la primera, el líquido pasa a vapor y en la
segunda el vapor se condensa, pasando de nuevo a líquido en un matraz distinto
al de destilación.
Evaporación.
Consiste en calentar la
mezcla hasta el punto de ebullición de uno de los componentes, y dejarlo hervir
hasta que se evapore totalmente. Este método se emplea si no tenemos interés en
utilizar el componente evaporado. Los otros componentes quedan en el envase.
Un ejemplo de esto se
encuentra en las Salinas. Allí se llenan enormes embalses con agua de mar, y
los dejan por meses, hasta que se evapora el agua, quedando así un material
sólido que contiene numerosas sales tales como cloruro de sólido, de potasio,
etc.
Centrifugación.
Es un procedimiento que
se utiliza cuando se quiere acelerar la sedimentación. Se coloca la mezcla
dentro de una centrifuga, la cual tiene un movimiento de rotación constante y
rápido, lográndose que las partículas de mayor densidad, se vayan al fondo y
las más livianas queden en la parte superior.
Imantación.
Se fundamenta en la
propiedad de algunos materiales de ser atraídos por un imán. El campo magnético
del imán genera una fuente atractora, que si es suficientemente grande, logra
que los materiales se acercan a él. Para poder usar este método es necesario
que uno de los componentes sea atraído y el resto no.
Cromatografía de Gases.
La cromatografía es una
técnica cuya base se encuentra en diferentes grados de absorción, que a nivel
superficial, se pueden dar entre diferentes especies químicas. En la
cromatografía de gases, la mezcla, disuelta o no, es transportada por la
primera especie química sobre la segunda, que se encuentran inmóvil formando un
lecho o camino.Ambos materiales utilizarán las fuerzas de atracción
disponibles, el fluido (transportados), para trasladarlos hasta el final del
camino y el compuesto inmóvil para que se queden adheridos a su superficie.
Cromatografía en Papel.
Se utiliza mucho en
bioquímica, es un proceso donde el absorbente lo constituye un papel de Filtro.
Una vez corrido el disolvente se retira el papel y se deja secar, se trata con
un reactivo químico con el fin de poder revelar las manchas.
Decantación.
Consiste en separar
materiales de distinta densidad. Su fundamento es que el material más denso
Tamizado.
Consiste en separar
partículas sólidas de acuerdo a su tamaño. Prácticamente es utilizar coladores
de diferentes tamaños en los orificios, colocados en forma consecutiva, en
orden decreciente, de acuerdo al tamaño de los orificios. Es decir, los de
orificios más grandes se encuentran en la parte superior y los más pequeños en
la inferior. Los coladores reciben el nombre de tamiz y están elaborados en telas
metálicas.
Filtración.
Se fundamenta en que
alguno de los componentes de la mezcla no es soluble en el otro, se encuentra
uno sólido y otro líquido. Se hace pasar la mezcla a través de una placa porosa
o un papel de filtro, el sólido se quedará en la superficie y el otro
componente pasará.
Se pueden separar
sólidos de partículas sumamente pequeñas, utilizando papeles con el tamaño de
los poros adecuados.
Estados
de agregación de la materia
Sólidos:
Tienen forma y volumen constantes. Se caracterizan por la rigidez y regularidad
de sus estructuras. Líquidos: No tienen forma fija pero sí volumen. La
variabilidad de forma y el presentar unas propiedades muy específicas son
características de los líquidos.
Gases:
No tienen forma ni volumen fijos. En ellos es muy característica la gran
variación de volumen que experimentan al cambiar las condiciones de temperatura
y presión.
plasma: es el cuarto estado de
agregación de la materia, un estado fluido similar al estado gaseoso pero en el
que determinada proporción de sus partículas están cargadas eléctricamente y no
poseen equilibrio electromagnético, por eso son buenos conductores eléctricos y
sus partículas responden fuertemente a las interacciones electromagnéticas de
largo alcance.
Condensado
de Bose-Einstein. Fue el quinto estado en el que los científicos han
descubierto que se puede observar la materia y están descritos por algunas de
las características que adoptan las partículas atómicas que componen la
materia, pudiéndose presentar en cinco formas distintos, dependiendo cada una
de las condiciones de presión, temperatura y otras variables físicas a que sean
sometidas, dentro de los estados más conocidos se encuentran el sólido, el
líquido y el gaseoso, aunque existen otros dos: el plasma y el condensado de Bose-
Einstein o (cubo de hielo cuántico) como cariñosamente se le conoce también.
Condensado
fermiónico; es el sexto estado de agregación de la materia. Se produce a
temperaturas de 0,0000002º K. La naturaleza del condensado implica que todas
las partículas que lo conforman se encuentran en el mismo estado cuántico, lo
cual es sólo posible si dichas partículas son bosones. Ahora bien, el Principio
de exclusión de Pauli impide que cualquier pareja de Fermiones (componentes de
este estado) ocupe el mismo estado cuántico al mismo tiempo. Sin embargo, en el
año 2004, el grupo de investigación de Deborah Jin logró la condensación de
pares de átomos fermiónicos.
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| imagen tomada de:http://clubmaestraandreasexto.blogspot.mx/2012/04/estados-de-la-materia-estados-de.html?m=1 |
Energía y tipos de energía:
La
energía es la capacidad de los cuerpos para realizar un trabajo y producir
cambios en ellos mismos o en otros cuerpos. Es decir, la energía es la
capacidad de hacer funcionar las cosas.
La
energía se nos puede presentar de muchas formas, y algunas de las más
importantes son:
La
energía cinética, que es la que tiene un cuerpo que se halla en movimiento, por
ejemplo, un coche circulando por una carretera.
La
energía cinética
Este
automóvil, con el que se realizan pruebas especiales a gran velocidad, posee una
gran energía cinética.
La
energía potencial gravitatoria, que es la que tiene un cuerpo que está a cierta
altura sobre la superficie de la Tierra. Por ejemplo, una maceta en el balcón
de un tercer piso tiene más energía potencial que la misma maceta en el balcón
del primero. La suma de la energía cinética y la energía potencial se llama
energía mecánica.
La
energía eléctrica, gracias a la cual existe la corriente eléctrica y funcionan
muchos de los aparatos que conocemos.
La
energía química, que es la que almacenan los alimentos, las pilas o los
combustibles.
La
energía calorífica, que es la que se transmiten dos cuerpos que están a
diferentes temperaturas: el caliente al frío. La energía eólica, que es la
energía del viento. La energía solar, que es la energía de la luz del Sol. La
energía nuclear, que se obtiene en las centrales nucleares, a partir del uranio
y otras sustancias radiactivas. El sonido, que es una energía de vibración.
Energías renovables
Son fuentes en que la
energía disponible existe en cantidades ilimitadas, de modo que no se agotan a
medida que se van utilizando. El Sol, el viento, las caídas de agua y la
biomasa son ejemplos de fuentes de energía renovables.
Energías no renovables
Las Fuentes
de energía no renovables son aquellas que se encuentran de forma limitada en el
planeta y cuya velocidad de consumo es mayor que la de su regeneración
Los biocombustibles son
combustibles de origen biológico obtenido de manera renovable a partir de
restos orgánicos. Estos restos orgánicos proceden habitualmente del azucar,
trigo, maiz o semillas oleaginosas. Todos ellos reducen el volumen total de CO2
que se emite en la atmósfera, ya que lo absorben a medida que crecen y emiten
prácticamente la misma cantidad que los combustibles convencionales cuando se
queman, por lo que se produce un proceso de ciclo cerrado. Los biocombustibles
son a menudo mezclados con otros combustibles en pequeñas proporciones, 5 o
10%, proporcionando una reducción útil pero limitada de gases de efecto
invernadero. En Europa y Estados Unidos, se ha implantado una legislación que
exige a los proveedores mezclar biocombustibles hasta unos niveles
determinados. Esta legislación ha sido copiada luego por muchos otros paises
que creen que estos combustibles ayudarán al mejoramiento del planeta a través
de la reducción de gases que producen el denominado ‘Efecto Invernadero’. ¿Qué
es el Biodiésel? El biodiésel es un biocombustible que se fabrica a partir de
cualquier grasa animal o aceites vegetales, que pueden ser ya usados o sin
usar. Se suele utilizar girasol, canola, soja o jatropha, los cuáles, en
algunos casos, son cultivados exclusivamente para producirlo. Se puede usar
puro o mezclado con gasoil en cualquier proporción en motores diésel. El
principal productor de biodiésel en el mundo es Alemania, que concentra el 63%
de la producción. Le sigue Francia con el 17%, Estados Unidos con el 10%,
Italia con el 7% y Austria con el 3%. El sistema más habitual es la
transformación de estos aceites a través de un proceso de transesterificación.
De este modo, a partir de alcohol metílico, hidróxido sódico (soda cáustica) y
aceite vegetal se obtiene un éster que se puede utilizar directamente en un
motor diesel sin modificar, obteniéndose glicerina como subproducto. La
glicerina puede utilizarse para otras aplicaciones. ¿Qué es el Bioetanol? El
bioetanol, también llamado etanol de biomasa, es un alcohol que se obtiene a
partir de maíz, sorgo, caña de azúcar o remolacha. Permite sustituir las
gasolinas o naftas en cualquier proporción y que generan contaminación
ambiental. Brasil es el principal productor de bioetanol, 45% de la producción
mundial, Estados Unidos representa el 44%, China el 6%, la Unión Europea el 3%,
India el 1% y otros países el restante 1%. El bioetanol puede proceder del maíz
como en los EEUU o de la caña de azúcar como el que se fabrica en Brasil. En
este último país se ha venido utilizando el alcohol como combustible de
automoción desde los años 60 aproximadamente. La caña de azúcar, la remolacha o
el maíz no son la única fuente de azúcar. Puede ser utilizada la celulosa para
obtener azúcar. La celulosa es una larga cadena formada por “eslabones” de
glucosa. De este modo, casi todo residuo vegetal será susceptible de ser transformado
en azúcar y luego gracias a la fermentación por levaduras obtener el alcohol
destilando el producto obtenido. ¿Qué es el Biogás? El biogás, resulta de la
fermentación de los desechos orgánicos. Este combustible es una alternativa más
en la matriz energética del país. ¿Qué es la Biomasa? Esta fue la primera
fuente de energía que conoció la humanidad. La madera o incluso los excrementos
secos son biocombustibles. Si se administra bien la madera de los bosques puede
ser un recurso renovable y mal administrado puede convertirse en un desastre
ecológico. De este modo se propuso la biomasa como fuente de energía. Biomasas
pueden ser virutas o aserrín de madera, producto de la limpieza de bosques o
incluso de su explotación racional.
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| imagen tomada de:http://es.slideshare.net/mobile/Forever99/biocombustibles-expo-1-2 |
Fuentes de informacion:
