Química orgánica

1. Química
2. química a través de la historia
3. medición
4. temperatura y calor
5. propiedades dé la materia
6. transformación de la materia
7. clases de materia
8. separación de mezclas
9. la energía



































Química:

Se entiende como química a el estudio de la composición, estructura y propiedades de las sustancias materiales, de sus interacciones y de los efectos producidos sobre ellas al añadir o extraer energía en cualquiera de sus formas. Desde los primeros tiempos, los seres humanos han observado la transformación de las sustancias —la carne cocinándose, la madera quemándose, el hielo derritiéndose— y han especulado sobre sus causas. Siguiendo la historia de esas observaciones y especulaciones, se puede reconstruir la evolución gradual de las ideas y conceptos que han culminado en la química moderna.

































Química a través de la historia:

Las primeras manifestaciones del ser humano relativas a la química se relacionan con actividades practicas como la cocción de alimentos y la metalurgia. Para el año 1200 a. de C egipcios y babilonios habían alcanzado gran perfección en la aplicación de estas técnicas siendo maestros en el manejo del vidrio y de metales como el oro, la plata y el hierro no obstante estos pueblos dieron poca importancia a la elaboración de una base teórica que soportara estos quehaceres cotidianos
Se divide en varias fases:

-La alquimia (500-1600 de C)

Búsqueda e la piedra filosofal un compuesto mágico que no solo transformaba las cosas en oro sino que daba además la juventud eterna

-Surgimiento de la química moderna

No se centraba en la búsqueda de los cuatro elementos puesto que ya no era valida para la explicación de varios comportamientos

-siglos XIX Y XX

Presentan la teorias que fundamentan la quimica de hoy





Medición:

Los químicos caracterizan los procesos e identifican las sustancias mediante a estimulación de ciertas propiedades particulares de estos para determinar muchas de esas propiedades es necesario tomar mediciones físicas

Medir es comparar la magnitud física que se desea cuantificar con una cantidad patrón que se denomina unidad el resultado de una medición química indícale numero de veces que la unidad esta contenida en la magnitud que se mide.


Hay dos grandes magnitudes físicas

Magnitudes fundamentales: so aquellas que no dependen de ninguna otra medida

Magnitudes derivadas : son aquellas que se expresan como la relación entre dos o mas magnitudes fundamentales

Sistema internacional:

1. Segundo
2. Metro
3. Amperio
4. Mol
5. Kilogramo
6. Kelvin
7. Candela (para medir tiempo)
(para medir longitud)
(para medir corriente o intensidad de corriente)
(para medir cantidad de sustancia)
(para medir cantidad de masa)
(para medir la temperatura)
(para medir la cantidad luminosa)











Temperatura y calor:

Calor: El calor es la transferencia de energía entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas. Este flujo siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia de calor hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico.
El calor puede ser transferido por diferentes mecanismos, entre los que cabe reseñar la radiación, la conducción y la convección, aunque en la mayoría de los procesos reales todos se encuentran presentes en mayor o menor grado.
El calor que puede intercambiar un cuerpo con su entorno depende del tipo de transformación que se efectúe sobre ese cuerpo y por tanto depende del camino. Los cuerpos no tienen calor, sino energía interna. El calor es la transferencia de parte de dicha energía interna (energía calorifica) de un sistema a otro, con la condición de que estén a diferente temperatura.
Temperatura: es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente o frío. Por lo general, un objeto más "caliente" tendrá una temperatura mayor, y si fuere frío tendrá una temperatura menor. Físicamente es una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica. Más específicamente, está relacionada directamente con la parte de la energía interna conocida como "energía sensible", que es la energía asociada a los movimientos de las partículas del sistema, sea en un sentido traslacional, rotacional, o en forma de vibraciones. A medida que es mayor la energía sensible de un sistema se observa que esta más "caliente" es decir, que su temperatura es mayor.
En el caso de un sólido, los movimientos en cuestión resultan ser las vibraciones de las partículas en sus sitios dentro del sólido. En el caso de un gas ideal monoatómicose trata de los movimientos traslacionales de sus partículas (para los gases multiatómicos los movimientos rotacional y vibracional deben tomarse en cuenta también).

propiedades dé la materia:

son las propiedades como un es toda clase de materia es decir que nos proporcionan información acerca< de la forma como una sustancia se comporta y s distingue de las demás

masa: espacio que tiene un cuerpo

Volumen: espacio que ocupa un cuerpo

Peso: resultado de la fuerza de atracción o gravedad que ejerce la tierra sobre los cuerpos

Inercia: Tendencia de un cuerpo a permanecer en estado de movimiento o de reposo mientras no exista una causa que lo modifique

Impenetrabilidad: característica por la cual un cuerpo no puede ocupar o de reposo que ocupa otro cuerpo al mismo tiempo

Porosidad: s la característica de la materia que consiste en presentar poros o espacios vacíos



















transformación de la materia:

Son aquellas en que las sustancias que intervienen presentan cambios en su constitución. Las transformaciones o cambios químicos se denominan reacciones químicas, donde por una redistribución de los átomos, una o varias sustancias (reactivos) se transforman en otra sustancias (producto de la reacción).
En el año 1875, Lavoisier enunció la llamada “ley de conservación de la masa”, que dice: “En todos los fenómenos químicos, permanece constante la masa total de las sustancias que intervienen”. No obstante, la ley no se cumple en aquellos procesos en donde se libera una gran cantidad de energía, ya que ese alto valor energético es debido a una pérdida determinada de masa.

COMBUSTIÓN
Es una transformación química en la cual un combustible (gasolina, gas, carbón, alcohol, madera) se combina con el oxígeno. La combustión es una reacción de tipo exotérmica donde se forma una llama que desprende calor al quemar, y luz al arder. La combustión se produce con la sola presencia de oxígeno o con sustancias que lo contengan, como el aire atmosférico. Tras la combustión se originan sustancias gaseosas, entre ellas dióxido de carbono, vapor de agua, monóxido de carbono, nitrógeno y carbono en forma de hollín.
El carbón común se compone por una gran cantidad de moléculas de carbono. En presencia de una elevada temperatura, estas moléculas de carbono se unen con el oxígeno y producen dióxido de carbono y energía en forma de calor.

El alcohol es otro combustible que produce combustión, en la medida que sus moléculas entren en contacto con el oxígeno en presencia de un aumento suficiente de temperatura. Esta reacción produce como resultado dióxido de carbono, agua y calor. Si se toma al etanol como ejemplo de combustible, la reacción química resultante es:

La formación de agua se debe a la unión de los átomos de hidrógeno presentes en el alcohol y otros hidrocarburos con el oxígeno del aire. La presencia de agua en los caños de escape de los vehículos cuando la gasolina entra en contacto con el oxígeno atmosférico para que funcione el motor, es un claro ejemplo de esta reacción química, donde también se produce dióxido de carbono.
Cuando se utiliza madera como combustible, además de H2O y CO2 se obtiene cenizas como producto final, ya que la madera es un compuesto orgánico compuesto por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, entre otros.

OXIDACIÓN
Es una transformación química donde los átomos de oxígeno se combinan con los átomos de la sustancia o material que se oxida. Por ejemplo, en la oxidación de un clavo de hierro donde se combinan cuatro átomos de hierro con seis átomos de oxígeno (o tres moléculas) del aire atmosférico, se obtienen dos moléculas de óxido de hierro:

La respiración celular es otro claro ejemplo de oxidación, donde la glucosa se combina con el oxígeno del aire para producir agua, dióxido de carbono y energía (ATP).

Hay que notar que los productos obtenidos son los mismos que en la combustión. No obstante, en la respiración celular la energía producida se utiliza para los diversos procesos vitales del organismo, por lo que no se disipa en forma de luz y calor como sucede en la combustión.
La fotosíntesis es otro ejemplo de transformación química, donde los vegetales verdes obtienen compuestos orgánicos a partir del agua y del dióxido de carbono atmosférico, en presencia de luz solar y clorofila.

En síntesis, la diferencia entre los cambios físicos y químicos radica en lo siguiente:
-En las transformaciones físicas prácticamente no se alteran las propiedades de la materia, mientras que en las químicas las alteraciones son significativas.
-Los cambios físicos se mantienen mientras actúen las causas que los originen. Las transformaciones químicas son siempre permanentes.
-Las transformaciones físicas producen una muy pequeña variación de energía. Por el contrario, los cambios químicos generan una importante variación de energía.


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 poruna sola clase de moléculas o por átomos de igual número atómico. A su vez, la sustancia sedivide en elementos y compuestos.
Elemento. Es la sustancia simple formada por átomos de igual número atómico. Los
elementos 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 su
estructura 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 quese 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 cambiosenergéticos. Ejemplo: el granito, porque está constituido por cuarzo, mica, feldespato, etc. Lasalmuera 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 (el colacao)
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 diferenciamosclaramente sus componentes. Con un imán podremos separar mezclas con algún componentemetálico. Con una criba podremos también separar componentes de diferentes tamaños.




Separación de mezclas:

DECANTACIÓN: Es la separación mecánica de un sólido de grano grueso, insoluble, en un líquido; consiste en verter cuidadosamente el líquido, después de que se ha sedimentado el sólido. Por este proceso se separan dos líquidos miscibles, de diferente densidad, por ejemplo, agua y aceite.



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FILTRACIÓN: Es un tipo de separación mecánica, que sirve para separar sólidos insolubles de grano fino de un líquido en el cual se encuentran mezclados; este método consiste en verter la mezcla a través de un medio poroso que deje pasar el líquido y retenga el sólido. Los aparatos usados se llaman filtros; el más común es el de porcelana porosa, usado en los hogares para purificar el agua. Los medios más porosos mas usados son: el papel filtro, la fibra de vidrio o asbesto, telas etc.
En el laboratorio se usa el papel filtro, que se coloca en forma de cono en un embudo de vidrio, a través del cual se hace pasar la mezcla, reteniendo el filtro la parte sólida y dejando pasar el líquido.
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EVAPORACIÓN: Es la separación de un sólido disuelto en un líquido, por calentamiento, hasta que hierve y se transforma en vapor. Como no todas las sustancias se evaporan con la misma rapidez, el sólido disuelto se obtiene en forma pura.

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DESTILACIÓN: Es el proceso mediante el cual se efectúa la separación de dos o más líquidos miscibles y consiste en un a evaporación y condensación sucesivas, aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada uno de los líquidos, también se emplea para purificar un liquido eliminando sus impurezas.
En la industria, la destilación se efectúa por medio de alambiques, que constan de caldera o retorta, el refrigerante en forma de serpentín y el recolector; mediante este procedimiento se obtiene el agua destilada o bidestilada, usada en las ámpulas o ampolletas que se usan para preparar las suspensiones de los antibióticos, así como el agua destilada para las planchas de vapor; también de esta manera se obtiene la purificación del alcohol, la destilación del petróleo, etc.
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CENTRIFUGACIÓN: Proceso mecánico que permite, por medio de un movimiento acelerado de rotación, provocar la sedimentación de los componentes de una mezcla con diferente densidad. Para ello se usa una máquina especial llamada centrífuga. Ejemplo: se pueden separar las grasas mezcladas en los líquidos, como la leche, o bien los paquetes celulares de la sangre, separándolos del suero sanguíneo.
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CRISTALIZACIÓN: Separación de un sólido soluble y la solución que lo contiene, en forma de cristales. Los cristales pueden formarse de tres maneras:
Ñ Por fusión: para cristalizar una sustancia como el azufre por este procedimiento, se coloca el azufre en un crisol y se funde por calentamiento, se enfría y cuando se ha formado una costra en la superficie, se hace un agujero en ella y se invierte bruscamente el crisol, vertiendo el líquido que queda dentro. Se observará una hermosa malla de cristales en el interior del crisol.
Ñ Por disolución: Consiste en saturar un líquido o disolvente, por medio de un sólido o soluto y dejar que se vaya evaporando lentamente, hasta que se han formado los cristales. También puede hacerse una disolución concentrada en caliente y dejarla enfriar. Si el enfriamiento es rápido, se obtendrán cristales pequeños, y si es lento, cristales grandes.
Ñ Sublimación: Es el paso directo de un sólido gas, como sucede con el Iodo y la naftalina al ser calentados, ya que al enfriarse, los gases originan la cristalización por enfriamiento rápido.






























la energía:

(del griego ἐνέργεια/energeia, actividad, operación; ἐνεργóς/energos=fuerza de acción o fuerza trabajando) tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de una capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento. En física, «energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y economía, «energía» se refiere a un recurso natural(incluyendo a su tecnología asociada) para extraerla, transformarla, y luego darle un uso industrial o económico.