Química Grupo 1 PDF

Universidad De El Salvador. Facultad Multidisciplinaria Oriental. Departamento De Ciencias Y Humanidades. Sección De Educación. Carrera: Profesorado en Educación Básica para Primero y Segundo Ciclos....

Universidad De El Salvador. Facultad Multidisciplinaria Oriental. Departamento De Ciencias Y Humanidades. Sección De Educación. Carrera: Profesorado en Educación Básica para Primero y Segundo Ciclos. Docente: Reinaldo Elías Guevara Ponce Estudiante: David Antonio Quintanilla Ayala Mario Eliseo Santiago Flores Kilmar Guillermo Quintanilla Guzmán Asignatura: Desarrollo Curricular Ciencia Salud y Medio Ambiente II: Química CICLO II 2024 Contenido Introducción........................................................................................................ 3 Objetivos Generales............................................................................................ 4 Objetivos Específicos....................................................................................... 4 Marco teórico...................................................................................................... 5 ¿Qué es la materia?....................................................................................... 5 Concepto de estados de la materia............................................................... 5 Estado sólido................................................................................................ 5 Estado líquido............................................................................................... 5 Estado gaseoso............................................................................................. 6 Plasma......................................................................................................... 7 Propiedades de la materia................................................................................ 7 Propiedades Físicas...................................................................................... 7 Propiedades Organolépticas......................................................................... 8 Propiedades Químicas.................................................................................. 8 Propiedades intensivas y extensivas de la materia........................................ 9 Propiedades Intensivas............................................................................. 9 Propiedades Extensivas.......................................................................... 10 Cambio de estado.......................................................................................... 10 Los tipos de cambio de estado de la materia............................................... 12 Los cambios de estado están divididos generalmente en dos tipos: progresivos y regresivos.............................................................................. 13 CONCLUSIONES................................................................................................ 15 GLOSARIO......................................................................................................... 16 Bibliografía........................................................................................................ 18  Introducción La materia es una de las componentes esenciales del universo, presente en todas las cosas que nos rodean. Su definición más básica establece que la materia es todo aquello que tiene masa y ocupa espacio. La materia puede encontrarse en diferentes estados, los cuales son formas de describir el comportamiento de sus átomos y moléculas bajo diversas condiciones de presión y temperatura. Tradicionalmente, la materia se clasifica en tres estados principales: sólido, líquido y gaseoso, cada uno con propiedades y comportamientos únicos. El estado sólido se caracteriza por partículas que están muy juntas, limitando su movimiento a vibraciones alrededor de puntos fijos, otorgando a los sólidos una forma y volumen definidos, alta densidad y baja energía cinética. En el estado líquido, las partículas están más separadas que en los sólidos, permitiendo mayor movimiento y adoptando la forma de su recipiente, con una densidad menor que los sólidos y dificultad para comprimirse. El estado gaseoso se distingue por partículas muy separadas que se mueven con alta energía cinética, sin forma ni volumen definidos y capaces de expandirse para llenar cualquier recipiente. Además, el plasma, el cuarto estado de la materia, consiste en un gas ionizado con partículas altamente cargadas que se mueven a gran velocidad, prevalente en el universo y observable en fenómenos como los relámpagos y aplicaciones tecnológicas como las señales luminosas de neón. Las propiedades de la materia se dividen en físicas, químicas y organolépticas. Las propiedades físicas incluyen masa, volumen, densidad, punto de fusión y ebullición, y elasticidad, permitiendo identificar y clasificar los materiales sin alterar su composición química. Las propiedades químicas describen la capacidad de una sustancia para experimentar cambios en su composición a través de reacciones químicas, como la reactividad, el calor de combustión y la inflamabilidad. Las propiedades organolépticas, percibidas a través de los sentidos, incluyen sabor, olor, color y textura. Un aspecto fundamental del estudio de la materia es el cambio de estado, que describe la transición de una forma de agregación a otra sin un cambio en la composición química. Estos cambios, como la fusión, solidificación, vaporización, condensación, sublimación y deposición, son procesos cruciales para comprender cómo la materia interactúa con el entorno y las condiciones a las que está sometida. Esta investigación tiene como objetivo proporcionar una comprensión integral de la materia, sus estados, propiedades y cambios de estado, profundizando en los principios que rigen el comportamiento de la materia y ofreciendo una base sólida para el estudio de la física y la química. Objetivos Generales 1. Describir los estados de la materia y sus características distintivas. 2. Explicar los procesos de cambio de estado de la materia y sus implicaciones físicas. Objetivos Específicos 1. Identificar y definir los estados sólidos, líquido, gaseoso y plasma, destacando sus propiedades fundamentales. 2. Examinar cómo las condiciones de presión y temperatura afectan el comportamiento y las transiciones entre los diferentes estados de la materia. 3. Explorar las propiedades organolépticas de la materia y su relevancia en la percepción sensorial y la calidad de los productos.  Marco teórico ¿Qué es la materia? Es todo lo que ocupa espacio y tiene masa. Existe de tres formas diferentes: líquido, sólido y gaseoso. Todos los materiales que nos rodean tienen materia y ésta se encuentra en diferentes estados de agregación. Concepto de estados de la materia Un “estado de la materia” es una forma de describir el comportamiento de los átomos y moléculas en una sustancia. Sus características están sujetas a las condiciones de presión y temperatura. (Unibetas!, 2022) Estado sólido En un sólido, las partículas están muy juntas lo que limita su esparcimiento. Los electrones de cada átomo tienen un nivel de energía basal que les otorga una ligera vibración mientras se mantienen en un punto fijo. Los sólidos poseen: Forma definida, tienen un patrón regular. Energía cinética muy baja. Masa y volumen. No se adaptan a la forma de los recipientes. Alta densidad, lo que significa que las partículas están muy cercanas entre sí. Por ejemplo: los materiales sólidos, macizos y duros como el martillo están hechos de átomos que tienen una fuerte atracción entre ellos. Estado líquido El estado líquido se caracteriza por la fluidez de las partículas entre ellas. Las moléculas de un líquido están cerca unas de otras, sin que se mantengan en una posición rígida, por lo que pueden moverse. Algunas características del estado líquido son: Adoptan la forma de su recipiente. Poseen una densidad inferior a los sólidos. Son difíciles de comprimir. Estado a prueba… La crema de afeitar mantiene su forma cuando no se encuentra en un recipiente, por ejemplo, si aplicamos un poco en una superficie plana y hacemos un montículo, este no perderá su forma ¿Eso quiere decir que es un sólido? (Unibetas!, 2022) No. Si miras muy de cerca la crema de afeitar, en realidad es un líquido que contiene muchas burbujas de gas diminutas. Así que en realidad es una mezcla de un líquido y un gas que juntos mantienen su forma como un sólido… hasta que lo tocas. (Unibetas!, 2022) Estado gaseoso En un gas las partículas tienen mucho espacio entre ellas, por lo tanto, su energía cinética es elevada. La materia en estado gaseoso no posee una forma o volumen determinada, como en el estado sólido. Las partículas que conforman un gas cuando no se encuentran limitadas en un área o recipiente se separan de forma indefinida. Por otro lado, si el gas se encuentra en un contenedor éste se expandirá en todo el interior hasta ocuparlo por completo Cuando se somete a presión un gas reduciendo el volumen del recipiente, se disminuye el espacio entre las partículas y se comprime el gas. Por ejemplo, una botella de plástico con tapa sin nada en su interior realmente no está vacía. La botella contiene aire. El gas en su interior está formado por partículas diminutas llamadas moléculas. Si se coloca un globo en la boquilla de la botella en lugar de una tapa, y se aprieta el cuerpo de la botella, el globo se inflará por el movimiento de las moléculas de gas hacia su interior. (Unibetas!, 2022) Plasma El plasma es materia gaseosa ionizada en altos niveles que se mueve a gran velocidad. Un ejemplo de ello son los relámpagos generados en las tormentas naturales. (Skeleton, 2024) Sin embargo, muchos investigadores consideran que no es un estado de la materia común en el planeta tierra. Se asocia mucho más al estado de la materia que existe en el espacio/universo. Por ejemplo, las estrellas son en esencia bolas de plasma de elevadas temperaturas. Una estrella que vemos, sentimos y nos nutre de vitamina D a diario es el sol. La energía cinética del plasma es muy alta. Contiene partículas altamente cargadas que se mueven a gran velocidad. Los gases nobles (helio, argón, neón, criptón, xenón y radón) se utilizan para hacer señales luminosas mediante el uso de electricidad ionizándolas hasta el estado de plasma Propiedades de la materia Las propiedades de la materia son características que permiten identificar y clasificar las sustancias. Estas propiedades se dividen en físicas, organolépticas, químicas, intensivas y extensivas. Las físicas y químicas son medibles, mientras que las organolépticas se perciben por los sentidos. Las intensivas no dependen de la cantidad, mientras que las extensivas sí. Propiedades Físicas. Las propiedades físicas de la materia son características que pueden ser observadas o medidas sin alterar la composición química de la sustancia. Estas propiedades permiten identificar y clasificar los materiales. Entre las principales propiedades físicas se encuentran: Masa: cantidad de materia en un objeto, medida en kilogramos. Volumen: espacio que ocupa, medido en litros o metros cúbicos. Densidad: relación entre masa y volumen, indica cuán compacta está una sustancia. Punto de fusión y ebullición: temperaturas a las cuales una sustancia cambia de estado. Elasticidad: capacidad de un material para volver a su forma original tras ser deformado. Propiedades Organolépticas Las propiedades organolépticas de la materia son aquellas características que pueden ser percibidas a través de los sentidos humanos, como el gusto, el olfato, la vista, el tacto y el oído. Estas propiedades son cruciales, especialmente en el ámbito alimentario, ya que influyen en la aceptación y calidad de los productos. Las principales propiedades organolépticas incluyen: Sabor: percepción del gusto, que puede ser dulce, salado, ácido, amargo o umami. Olor: aroma que puede indicar frescura o descomposición. Color: aspecto visual que puede reflejar la calidad y frescura de un alimento. Textura: sensación al tacto, que puede ser crujiente, suave, fibrosa, entre otras. Propiedades Químicas Las propiedades químicas de la materia son características que describen la capacidad de una sustancia para experimentar cambios en su composición a través de reacciones químicas. Estas propiedades se manifiestan cuando la materia interactúa con otras sustancias y pueden ser observadas únicamente durante el proceso de transformación. Entre las principales propiedades químicas se incluyen: Reactividad: tendencia de una sustancia a reaccionar con otras, como el oxígeno que reacciona con el hierro formando óxido. Calor de combustión: energía liberada cuando una sustancia se quema, como el metano que libera 213 kcal por mol. Inflamabilidad: habilidad de una sustancia para arder, crucial en la evaluación de riesgos químicos Propiedades intensivas y extensivas de la materia Las propiedades intensivas y extensivas de la materia son características que describen cómo se comporta la materia en función de su cantidad. (Significados & Rhoton, 2023) Propiedades Intensivas 1. No dependen de la cantidad de materia. 2. Permanecen constantes, independientemente del tamaño del sistema. Algunos ejemplos prácticos de propiedades intensivas en la vida cotidiana son: Punto de ebullición: el agua siempre hierve a 100°C a presión atmosférica normal, independientemente de la cantidad de agua. Punto de fusión: el hielo se funde a 0°C, ya sea un cubito o un lago congelado. Densidad: la densidad del oro es aproximadamente 19,3 g/cm³, sin importar la cantidad de oro. Sabor: el limón tiene un sabor ácido característico, propiedad que no depende de la cantidad de limones.  Color: el cielo tiene un color azul intenso, propiedad que no varía con la extensión del cielo visible. Olor: el olor a vainilla es inconfundible, independiente de la cantidad de vainilla Propiedades Extensivas 1. Dependen de la cantidad de materia presente. 2. Aumentan con el tamaño del sistema y son aditivas. Algunos ejemplos prácticos de propiedades extensivas en la vida cotidiana son: Masa: la masa de un objeto como una manzana o un automóvil depende de la cantidad de materia que contenga. Volumen: el volumen de un líquido como agua o aceite varía según la cantidad presente, ya sea en una taza o en un recipiente más grande. Longitud: la longitud de un objeto como un cable o una cuerda cambia según la porción que se mida. Energía total: la energía total de un sistema, como la energía química almacenada en las pilas o baterías, depende de la cantidad de material activo presente. Peso: el peso de un objeto, que es la fuerza gravitacional sobre él, varía según su masa y la aceleración de gravedad.. Cambio de estado evolución de la materia entre varios estados de agregación sin que ocurra un cambio en su composición. En física y química se denomina cambio de estado a la evolución de la materia entre varios estados de agregación sin que ocurra un cambio en su composición Los tres estados más estudiados y comunes en la Tierra son el sólido, el líquido y el gaseoso; no obstante, el estado de agregación más común es el plasma, material del que están compuestas las estrellas (si se descarta la materia oscura). (wikidat) Nomenclatura para las diferentes transiciones de fase su relación con la variación de la entalpía. Animación de cómo el hielo pasa a estado líquido en un recipiente. Los 50 minutos transcurridos se concentran en pocos segundos.  Los tipos de cambio de estado de la materia Son los procesos en los que un estado de la materia cambia a otro manteniendo una semejanza en su composición. A continuación, se describen los diferentes cambios de estado o transformaciones de fase de la materia (Rosales, 2005) 1. Fusión: Es el paso de un sólido al estado líquido por medio del calor; durante este proceso endotérmico (proceso que absorbe energía para llevarse a cabo este cambio) hay un punto en que la temperatura permanece constante. El "punto de fusión" es la temperatura a la cual el sólido se funde, por lo que su valor es particular para cada sustancia. Dichas moléculas se moverán en una forma independiente, transformándose en un líquido. Un ejemplo podría ser un hielo derritiéndose, pues pasa de estado sólido al líquido. (Duque, 2018) Esto ocurre porque en la fase sólida las moléculas se mantienen unidas formando una estructura cristalina rígida, de tal manera que la sustancia tiene una forma y volumen definidos. 2. Solidificación: Es el paso de un líquido a sólido por medio del enfriamiento; el proceso es exotérmico. El "punto de solidificación" o de congelación es la temperatura a la cual el líquido se solidifica y permanece constante durante el cambio, y coincide con el punto de fusión si se realiza de forma lenta (reversible); su valor es también específico. 3. Vaporización: Es los procesos físicos en el que un líquido pasa a un gas. Se puede alcanzar por evaporación o por ebullición. En la evaporación, la vaporización sucede a cualquier temperatura y solo en la superficie del líquido, mientras que, en la ebullición, la vaporización ocurre en todo el volumen del líquido a la llamada temperatura de ebullición. Si se realiza cuando la temperatura de la totalidad del líquido iguala al punto de ebullición del líquido a esa presión al continuar calentando el líquido, este absorbe el calor, pero sin aumentar la temperatura: el calor se emplea en la conversión del agua en estado líquido en agua en estado  gaseoso, hasta que la totalidad de la masa pasa al estado gaseoso. En ese momento es posible aumentar la temperatura del gas. (kirat4 & fer282007, 2020) 4. Condensación: Se denomina condensación al cambio de estado de la materia que se pasa de forma gaseosa a forma líquida. Es el proceso inverso a la vaporización. Si se produce un paso de estado gaseoso a estado sólido de manera directa, el proceso es llamado sublimación inversa. Si se produce un paso del estado líquido a sólido se denomina solidificación. (Equípos y Laboratorio de Colombia, s.f.) 5. Sublimación: Es el proceso que consiste en el cambio de estado de la materia sólida al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. Un ejemplo clásico de sustancia capaz de sublimarse es el hielo seco. (Equípos y Laboratorio de Colombia, s.f.) 6. Deposición o sublimación inversa: Es el paso directo del estado gaseoso al estado sólido. 7. Ionización: Es el cambio de un gas a plasma. 8. Desionización: Es el cambio de un plasma a gas. Es importante hacer notar que, en todas las transformaciones de fase de las sustancias, éstas no se transforman en otras sustancias, solo cambia su estado físico. Los cambios de estado están divididos generalmente en dos tipos: progresivos y regresivos. Cambios progresivos: Vaporización, fusión y sublimación progresiva. Los cambios de estado progresivos se producen cuando las sustancias absorben calor: (Todosloshechos, 2021)  Cambios regresivos: Condensación, solidificación y sublimación regresiva Los cambios de estado regresivos se producen cuando las sustancias ceden calor:  CONCLUSIONES En conclusión, los estados de la materia son estados físicos en los que una sustancia puede existir, y estos son sólido, líquido y gaseoso. Cada uno de estos estados tiene características distintivas en términos de su forma, volumen y movimiento de sus partículas. Además, existen otros estados menos comunes como el plasma y el condensado de Bose-Einstein. (Ibáñez, 2023) Estos estados tienen aplicaciones prácticas en la vida cotidiana, la ciencia y la tecnología, lo que demuestra la importancia de comprender su comportamiento. En resumen, comprender los estados de la materia es fundamental para el avance en diferentes campos científicos y su aplicación en la vida diaria las propiedades de la materia son atributos físicos o químicos que permiten identificar, clasificar y diferenciar distintos tipos de sustancias. Mientras que las propiedades incluyen características como la masa, el volumen, la densidad, la temperatura de fusión y ebullición, la conductividad, la solubilidad e incluso su apariencia y color. Al conocer estas propiedades se pueden realizar investigaciones, estudios y experimentos para comprender mejor las sustancias y su comportamiento en distintas situaciones. Las propiedades de la materia son esenciales en la vida diaria, en la industria y en numerosas ramas de la ciencia, incluyendo la química, la física, la biología y la ingeniería. En resumen, conocer las propiedades de la materia es fundamental no solo para comprender y manipular la materia, sino también para resolver problemas y desarrollar soluciones innovadoras. los procesos para el cambio de estado de la materia son fundamentales para comprender cómo las sustancias pueden cambiar físicamente según sus propiedades y condiciones ambientales. La fusión, evaporación, condensación, sublimación y solidificación son procesos que implican cambios energéticos y de temperatura que afectan la estructura molecular de una sustancia, provocando su cambio de estado. Estos procesos tienen aplicaciones prácticas en diferentes campos, como la ingeniería, la física y la química. Además, permiten la comprensión de fenómenos naturales como la formación de nubes, el proceso de congelación de alimentos y la fabricación de metales. En resumen, conocer los procesos de cambio de estado de la materia es fundamental para comprender cómo funcionan muchas sustancias que nos rodean y cómo podemos manipularlas para mejorar nuestras vidas y resolver problemas en diferentes campos. GLOSARIO ❖ Materia: todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. ❖ Propiedades físicas: características observables de la materia, como la densidad, la masa, la forma, el color, la temperatura, entre otras. ❖ Propiedades químicas: características de la materia que se relacionan con su capacidad para formar nuevas sustancias o reaccionar con otras, como su combustibilidad o acidez. ❖ Estado sólido: estado en el que la materia tiene forma y volumen definido y las partículas se encuentran muy juntas y con movimiento vibratorio. ❖ Estado líquido: estado en el que la materia tiene volumen definido pero no forma definida y las partículas tienen cierta libertad de movimiento. (GeneratePress) ❖ Estado gaseoso: estado en el que la materia no tiene forma ni volumen definido y las partículas tienen gran libertad de movimiento y se mueven de forma caótica. ❖ Plasma: estado en el que la materia está altamente ionizada y se produce en situaciones donde hay mucha energía. ❖ Condensado de Bose-Einstein: estado de la materia que se produce a temperaturas muy bajas y las partículas se encuentran en un estado de mínima energía. ❖ Fusión: proceso mediante el cual un sólido se convierte en un líquido al recibir energía en forma de calor ❖ Evaporación: proceso mediante el cual un líquido se convierte en un gas al recibir energía en forma de calor. ❖ Condensación: proceso mediante el cual un gas se convierte en líquido al perder energía en forma de calor ❖ Sublimación: proceso mediante el cual una sustancia sólida se convierte directamente en gas sin pasar por el estado líquido. (Conceptualia) ❖ Solidificación: proceso mediante el cual un líquido se convierte en sólido al perder energía en forma de calor. ❖ Propiedades físicas: son las características observables que no modifican la composición de la materia, como la densidad, el color, la temperatura, la solubilidad, el punto de ebullición, la forma, etc. ❖. Propiedades organolépticas: son las características de la materia que pueden ser percibidas por los sentidos, como el sabor, el olor, la textura, el brillo, etc. (Gutiérrez, 2024) o Propiedades químicas: son las características que se relacionan con la capacidad de la materia para interactuar y reaccionar con otras sustancias, como su reactividad, su acidez, su oxidación, etc. o Propiedades intensivas: son las propiedades que no dependen de la cantidad de materia presente, como la densidad, la temperatura, el punto de fusión, la solubilidad, la presión, etc. o Propiedades extensivas: son las propiedades que dependen de la cantidad de materia presente, como la masa, el peso, el volumen, etc.  Bibliografía Conceptualia. (s.f.). Sublimación. Obtenido de Conceptualia. Duque, M. F. (22 de Noviembre de 2018). Los estados de la materia. Obtenido de Slideshare: https://es.slideshare.net/slideshow/plan-de-clase-los-estados-de- la-materia/124324866 Equípos y Laboratorio de Colombia. (s.f.). 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