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1. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA

ESTÁNDAR CURRICULAR

Utilizo modelos biológicos, físicos y químicos para explicar la transformación y conservación de la energía.

 

UNIDAD 1

LOGRO

Relaciona la estructura de la materia con las propiedades y cambios que presenta ésta

 

  1. 1.    INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA

 

EJES TEMÁTICOS.

  • Historia de la química

La historia de la química está intensamente unida al desarrollo del hombre ya que embarca desde todas las transformaciones de materias y las teorías correspondientes. A menudo la historia de la química se relaciona íntimamente con la historia de los químicos y – según la nacionalidad o tendencia política del autor – resalta en mayor o menor medida los logros hechos en un determinado campo o por una determinada nación.

La ciencia química surge en el siglo XVII a partir de los estudios de alquimia populares entre muchos de los científicos de la época. Se considera que los principios básicos de la química se recogen por primera vez en la obra del científico británico Robert Boyle: The Skeptical Chymist (1661). La química como tal comienza sus andares un siglo más tarde con los trabajos del francés Antoine Lavoisier y sus descubrimientos del oxígeno, la ley de conservación de masa y la refutación de la teoría del flogisto como teoría de la combustión.

La Historia de la Química puede dividirse en 4 grandes épocas:

1.- La antiqüedad, que termina en el siglo III a.C. Se producían algunos metales a partir de sus minerales (hierro, cobre, estaño). Los griegos creían que las sustancias estaba formada por los cuatros elementos: tierra, aire, agua y fuego. El atomismo postulaba que la materia estaba formada de átomos. Teoría del filósofo griego Demócrito de Abdera. Se conocían algunos tintes naturales y en China se conocía la pólvora.

2.- La alquimia, entre los siglos III a.C. y el siglo XVI d.C Se buscaba la piedra filosofal para transformar metales en oro. Se desarrollaron nuevos productos químicos y se utilizaban en la práctica, sobre todo en los países árabes Aunque los alquimistas estuvieron equivocados en sus procedimientos para convertir por medios químicos el plomo en oro, diseñaron algunos aparatos para sus pruebas, siendo los primeros en realizar una “Química Experimental”.

3.- La transición, entre los siglos XVI y XVII Se estudiaron los gases para establecer formas de medición que fueran más precisas. El concepto de elemento como una sustancia que no podía decomponerse en otras. La teoría del flogisto para explicar la combustión.

4.- Los tiempos modernos que se inician en el siglo XVIII cuando adquiere las características de una ciencia experimental. Se desarrollan métodos de medición cuidadosos que permiten un mejor conocimiento de algunos fenómenos, como el de la combustión de la materia.

  • Historia de la química

 

Observa el video y elabora en tu cuaderno un cuadro comparativo del desarrollo de la química a través de tiempo

 

  1. 1.    MATERIA Y ENERGÍA

 

EJES TEMÁTICOS

  • Clases de materia 
  • Separación de mezclas

MATERIAL BÁSICO DE LABORATORIO

 

CLASES DE MATERIA

Todas las cosas que nos rodean están constituidas de materia; para nuestro estudio químico la clasificamos en dos grandes grupos: sustancias y mezclas.

A. Sustancias

Es la materia homogénea de composición química definida e invariable que está constituida por una sola clase de moléculas o por átomos de igual número atómico. A su vez, la sustancia se divide en elementos y compuestos.

  • Elemento

Es la sustancia simple formada por átomos de igual número atómico. Loselementos se clasifican en: Metales, No Metales y Gases Nobles. Así tenemos: plata, oro, hierro, azufre, hidrógeno, nitrógeno, neón y argón, respectivamente.

  • Compuesto

Es la sustancia que está constituida de moléculas que contienen en suestructura átomos de diferentes elementos originados por la combinación de éstos.

B.  Mezcla

Es la reunión de 2 ó más sustancias, sin que ninguna de ellas pierda sus propiedades, por lo que se pueden separar por medios físicos, como filtración, centrifugación, decantación, destilación, sedimentación, evaporación, cristalización, etc. las sustancias o componentes de la mezclaentran en cualquier proporción y no reaccionan químicamente, por lo que no existen cambios energéticos. Ejemplo: el granito, porque está constituido por cuarzo, mica, feldespato, etc. La salmuera es una mezcla de agua con sal.

MEZCLAS DE MATERIALES

Para hacer una mezcla sólo tenemos que unir dos o más sustancias. En la naturaleza, los materiales suelen ir mezclados. Al realizar cualquier mezcla los materiales no se alteran. Mezclar es fácil, separar la mezcla no tanto.

Clases de mezclas

Las mezclas pueden ser homogéneas y heterogéneas.

Homogéneas: cuando no podemos distinguir sus componentes

Heterogéneas: cuando podemos distinguir sus componentes (granito, arena y piedras)

Técnica de separación

Como se ha dicho anteriormente, separar las mezclas no es tan sencillo como mezclar; hay varias técnicas para separar los componentes de una mezcla:

Filtración: usamos esta técnica para sustancias de diferente tamaño. Pasando la mezcla a través de un filtro, las sustancias de mayor tamaño quedan en él, mientras que las de menos tamaño pasan por el filtro.

Decantación: la usamos cuando las partículas sólidas son más pesadas que el líquido. Dejamos la mezcla en reposo y veremos como las partículas sólidas se depositan en el fondo, pudiendo retirar el líquido que queda por encima. Separación: usamos esta técnica cuando las sustancias son de distinto tamaño y diferenciamos claramente sus componentes. Con un imán podremos separar mezclas con algún componente metálico. Con una criba podremos también separar componentes de diferentes tamaños. Una disolución es una mezcla de aspecto homogéneo, es decir, que en ella no se pueden distinguir los componentes que la forman

Métodos de separación de mezclas:

Definiciones de: Elementos-Compuestos-Mezclas.

Veremos aquí los diferentes métodos de separación, de acuerdo a cada componente empezaremos por.

Métodos físicos: estos métodos son aquellos en los cuales la mano del hombre no interviene para que estos se produzcan, un caso común es el de sedimentación, si tu depositas una piedra en un liquido el solido rápidamente se sumergiría por el efecto de la gravedad.

Métodos mecánicos: Decantación, se aplica para separar una mezcla de líquidos o un solido insoluble de un liquido, en el caso de un solido se deja depositado por sedimentación en el fondo del recipiente y luego el liquido es retirado lentamente hacia otro recipiente quedando el solido depositado en el fondo del recipiente, ahora bien cuando los líquidos no miscibles estos líquidos al mezclarse tienen la propiedad de ir separándose en el recipiente, al comienzo quedan como un sistema homogéneo pero luego al separarse se puede sacar al liquido que quede en la parte superior, quedando el otro en el recipiente de origen.

Método de Filtración

MÉTODO DE FILTRACIÓN

Filtración: es aplicable para separar un solido insoluble de un liquido se emplea una malla porosa tipo colador, la mezcla se vierte sobre la malla quedando atrapada en ella el solido y en el otro recipiente se depositara el liquido, de ese modo quedan separados los dos componentes.

Para no confundirnos de métodos, las aplicaciones a través de materiales porosos como el papel filtro, algodón o arena se separan el sólido que se encuentra suspendido en un líquido.

De esta manera estos materiales son quienes permiten que  solamente pase el líquido,  reteniendo al sólido.

Evaporación: Aquí un solido soluble y un líquido por medio de temperatura de ebullición la cual evaporara completamente y luego por condensación se recupera el líquido mientras que el solido quedara a modo de cristales pegado en las paredes del recipiente de donde podría ser recuperado.

Punto de ebullición: cuando un líquido a determinada temperatura se va evaporando. Todos los líquidos presentan diferentes puntos de ebullición.
Sublimación: Es para separar una mezcla de dos sólidos con una condición uno de ellos podría sublimarse, a esta mezcla se aplica una cantidad determinada de calor determinada produciendo los gases correspondientes a los elementos, estos vuelven a recuperarse en forma de sólidos al chocar sobre una superficie fría como una porcelana que contenga agua fría, de este modo los gases al condensarse se depositan en la base de la pieza de porcelana en forma de cristales.

Centrifugación: aquí como tantas ocasiones pondremos de ejemplo al talco como solido, para acelerar su sedimentación se aplica una fuerza centrifuga la cual acelera dicha sedimentación, el movimiento gravitacionál circular por su fuerza se logra la separación.

Destilación: esta separación de mezcla se aplica para separar una mezcla de más de dos o más líquidos miscibles, los líquidos como condición deben de tener por lo menos 5º de diferencia del punto de ebullición.

De esta forma se ira calentando hasta llegar al punto de ebullición del primer liquido, se mantendrá esta temperatura colocando o sacando el mechero para mantener la temperatura de ebullición, a modo de calor regulado de vaporización, cuando ya no se observa vapores se aumenta la temperatura al punto de ebullición del segundo liquido, podría ser repetitiva la operación según el número de líquidos que contenga la mezcla.

Los vapores que se producen pasan por un condensador o refrigerante de tal manera que los vapores se irán recuperando en recipientes.

Destilación: Técnica que se utilizada para purificar un líquido o bien separar los líquidos de una mezcla líquida.

Se  trabaja en dos etapas: estas son la transformación del líquido en vapor y condensación del vapor.

Destilación: Técnica utilizada para purificar un líquido o separar los líquidos de una mezcla líquida. Comprende dos etapas: transformación del líquido en vapor y condensación del vapor.

Decantación

LIQUIDO -LÍQUIDO:

Líquidos de diferente densidad:

Estos dejándolos en reposo sedimentan.

La decantación

La decantación es un proceso físico de separación de mezclas, especial para separar mezclas heterogéneas, estas pueden ser exclusivamente líquido – líquido ó sólido – líquido.

Esta técnica se basa en la diferencia de densidades entre los dos componentes, que hace que dejándolos en reposo se separen quedando el más denso arriba y el más fluido abajo.

Para realizar esta técnica se utiliza como instrumento principal un embudo de decantación, que es de cristal y esta provisto de una llave en la parte inferior.

Como se realiza su extracción en esta técnica de separación, se basa en las diferentes afinidades de los componentes de las mezclas en dos solventes distintos y no solubles entre sí.

Es una técnica muy útil para aislar cada sustancia de sus fuentes naturales o de una mezcla de reacción.

La técnica de extracción simple es la más común y utiliza un embudo especial llamado embudo de decantación.

Tamización: en la imagen de abajo podemos apreciar claramente el método de separación por tamización.

El tamizado es un método de separación de los más sencillos, consiste en hacer pasar una mezcla de cualquier tipo de sólidos, de distinto tamaño, a través de el tamiz.

Los granos más pequeños atraviesan el tamiz y los más grandes son retenidos, de esta forma podrás separa dos o más sólidos, dependiendo tanto de dichos sólidos como el tamizador que utilizamos.

Cromatografía.

La Cromatografía es la separación de aquellos componentes de una mezcla que es homogénea.

Para ampliar este tema tienes que hacer clic aquí en Cromatografía

http://quimicalibre.com/separacion-de-mezclas-2/

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