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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL

“IMPORTANCIA DE LA QUÍMICA – MATERIA Y ENERGÍA” CURSO QUIMICA GENERAL DOCENTE ING. JUAN GUERRERO LLUNCOR INTEGRANTES 38 NOVOA VEGA NELSON ALEXIS 56 VERGARA ANHUAMAN ERICK JAIR 2 ANTICONA LARA BRYAN STEVEN HIUGUAY SOTO LUIGIE ERNESTO 41 PLASENCIA AVELINO KEVIN JOSÉ

1° CICLO 15 DE ABRIL TRUJILLO - PERÚ

IMPORTANCIA DE LA QUIMICA – MATERIA Y ENERGIA

2015

INDICE •caratula ............................................................................................... 1 •importancia de la química ............................................................. 3 •materia y energía .............................................................................5 -sustancias y mezclas .......................................................................6 - elementos y compuestos ............................................................... 7 - Estados de la materia…………………………………..………8 - Propiedades físicas y químicas de la materia………………...……………………………………………..9 - Energía……………………………………….……………….. 10 • Bibliografía……………………………………………………….13

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IMPORTANCIA DE LA QUIMICA La química es básicamente el estudio de la materia y sus cambios. Es frecuente que se le considere como la ciencia central, ya que los conocimientos básicos de química son indispensables para los estudiantes de biología, geología, física, ecología, u muchas otras disciplinas. De hecho la química es parte central de nuestro estilo de vida; a falta de ella, nuestra vida sería más breve en lo que llamaríamos condiciones primitivas, sin automóviles, electricidad, computadoras, discos compactos y muchas otras comodidades modernas. El uso de las computadoras y microscopios especiales, por citar un ejemplo, permite que los químicos analicen la estructura de los átomos y las moléculas (las unidades fundamentales en las que se basa el estudio de la química) y diseñen nuevas sustancias con propiedades específicas, como fármacos y productos de consumo no contaminantes. Es casi indudable que la química mantendrá una función fundamental en todas las áreas de la ciencia y la tecnología. Todas las funciones que realiza el organismo humano son una serie de reacciones químicas, y un claro ejemplo son la digestión en los seres humanos, la sinapsis entre las neuronas, el proceso de respiración, entre otras. Esto evidencia que los ciclos realizados en el organismo humano son un claro ejemplos de reacciones químicas, todas ellas controladas inconscientemente; sin embargo estas reacciones no solo son realizadas por el ser humano sino que también por otros tipos de organismos como en las plantas por ejemplo. 3

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Otro aporte de la química podría ser también al campo de la medicina, ya que ha permitido la diversa elaboración de fármacos los cuales son usados para el tratamiento de algunas enfermedades que han sido la causa de muchas muertes en la antigüedad. Trata de medidas de salud pública que establecieron sistemas sanitarios para proteger a numerosas personas contra enfermedades infecciosas; la cirugía con anestesia, que ha posibilitado a los Médicos curar enfermedades posiblemente mortales, como la apendicitis, y el advenimiento de vacunas y antibióticos, que hicieron factible la prevención de enfermedades causadas por microorganismos. A fin de ejecutar esos procedimientos, el médico debe tener conocimientos solidos de las propiedades químicas de los componentes moleculares implicados. Los químicos de la industria farmacéutica investigan fármacos potentes con pocos o nulos efectos adversos para el tratamiento del cáncer, sida, y muchas otras enfermedades, además de fármacos para aumentar el número de trasplantes exitosos de órganos. La energía es un producto secundario de muchos procesos químicos, los químicos intentan activamente encontrar nuevas fuentes de energía. En la actualidad, las principales fuentes de energía son los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural). Las reservas estimadas de estos combustibles duraran otros 50 a 100 años con el ritmo actual de consumo. La energía solar al parecer es una fuente viable de energía para el futuro. Cada año, la superficie terrestre recibe de la luz solar alrededor de 10 veces la energía contenida en todas las reservas conocidas de carbón, petróleo, gas natural y uranio combinadas. Sin embargo, gran parte de esa energía se desperdicia al reflejarse al espacio 4

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exterior. En los últimos 30 años, las intensas actividades de investigación han mostrado que la energía solar puede aprovecharse con efectividad de dos maneras. Una de ellas es su conversión directa en electricidad mediante el uso de dispositivos llamados celdas fotovoltaicas. La otra consiste en usar la luz solar para obtener hidrogeno a partir de agua. Luego, el hidrogeno alimenta a una celda combustible para generar electricidad. A fin de satisfacer la demanda de alimentos en el siglo XXI, deben idearse estrategias novedosas para la actividad agrícola. Se ha demostrado ya que con la biotecnología es posible obtener cultivos más abundantes y de mejor calidad. Estas técnicas se han aplicado a muchos productos agrícolas, no solo para mejorar su producción, sino también para obtener más cosechas anuales. En adición, los químicos pueden idear formas de aumentar la producción de fertilizantes menos dañinos para el ambiente. 1) (Paginas 4 -5 -6-7) 2) (Paginas 2-3) 4) (Paginas 3-4)

MATERIA Y ENERGÍA La materia es todo lo que ocupa espacio y tiene masa. La materia incluye lo que podemos ver y tocar y lo que no podemos ver ni tocar. Así pues, todo en el universo tiene una conexión química. La clasificación de la materia incluye sustancias, mezclas, elementos y compuestos, además de los átomos y moléculas. 1) (Página 10)

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SUSTANCIAS Y MEZCLAS Una sustancia es una forma de materia que tiene composición definida y propiedades distintas. Son ejemplos de ello el agua, amoniaco, azúcar de mesa (sacarosa), oro y oxígeno. Las sustancias difieren entre sí por su composición y se pueden identificar según su aspecto, color, sabor y otras propiedades. Una mezcla es una combinación de dos o más sustancias en la que éstas conservan sus propiedades. Algunos ejemplos son el aire, las bebidas gaseosas, la leche y el cemento. Las mezclas no poseen composición constante. Cuando se disuelve cloruro de sodio en agua se obtiene una mezcla; su composición depende de la cantidad relativa de cloruro de sodio disuelto. Puede separar la mezcla mediante el proceso físico de la destilación. Las mezclas pueden ser homogéneas (disolución) y heterogéneas. Una mezcla homogénea es en la cual la mezcla es uniforme y una mezcla heterogénea es en la cual su composición no es uniforme. Cualquier mezcla, sea homogénea o heterogénea, se puede formar y luego separar por medios físicos en sus componentes puros sin cambiar de identidad de tales componentes. 1) (Página 11)

2) (Página 8-9)

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ELEMENTOS Y COMPUESTOS Las sustancias pueden ser elementos o compuestos. Un elemento es una sustancia que no se puede separar en otras más sencillas por medios químicos. Hasta la fecha se ha identificado 117 elementos. Lavoisier fue el primero en establecer una definición experimentalmente útil de un elemento. Definió un elemento como una sustancia que no puede descomponerse por medio de alguna reacción química en sustancias más sencillas. Los átomos de muchos elementos pueden interactuar entre sí para formar compuestos, por ejemplo, la combustión del hidrógeno gaseoso con el oxígeno gaseoso forma agua, cuyas propiedades difieren claramente de las correspondientes a los elementos que la forman. El agua consiste en dos partes de hidrógeno por una de oxígeno. Así pues, el agua es un compuesto, o sea, una sustancia formada por dos átomos de dos o más elementos unidos químicamente en proporciones fijas. A diferencia de las mezclas, los compuestos sólo se pueden separar en sus componentes puros por medios químicos. Lavoisier y otros habían examinado varios compuestos y demostraron que todos estaban conformados por elementos en proporciones de más definidas, Joseph Louis Proust, como consecuencia de su trabajo detallado, convenció a la mayoría de los químicos de la validez general de la ley de las proporciones definidas (también conocida como ley de la composición constante): un compuesto puro, cualquier puro, cualquiera que sea su fuente, siempre contiene proporciones en masa definidas o constantes de los elementos. Por ejemplo, 1000 gramos de cloruro de sodio siempre contiene 0.3934 gramos de sodio y 0.6066 gramos de cloro combinados químicamente. El cloruro de sodio tiene proporciones definidas de sodio y cloro; es decir, tiene composición constante o definida. 1) (Paginas 11-12)

2) (Página 10)

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ESTADOS DE LA MATERIA Al menos en principio, todas las sustancias pueden existir en tres estados; sólido, líquido y gaseoso. Los gases difieren de los líquidos y sólidos en la distancia que media entre las moléculas. En un sólido, las moléculas se mantiene juntas de manera ordenada, con escasa libertad de movimiento, es relativamente incomprensible y tiene forma y volumen fijos. Las moléculas de un líquido están cerca unas de otras, sin que se mantengan en una posición rígida, por lo que pueden moverse, es un fluido relativamente incomprensible; un líquido tiene un volumen fijo pero no forma fija. En un gas, las moléculas están separadas entre sí por distancias grandes en comparación con el tamaño de las moléculas mismas, es un fluido comprensible; una cantidad dad de gas llenará un contenedor de casi cualquier tamaño y forma.

1) (Página 13)

2) (Página 11)

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PROPIEDADES FISICAS Y QUÍMICAS DE LA MATERIA Una propiedad física se puede medir y observar sin que se modifique la composición o identidad de la sustancia. Por ejemplo, es posible medir el punto de fusión del hielo al calentar un bloque de hielo y registrar la temperatura en la que se convierte en agua. Por otra parte, la aseveración: “el hidrógeno se quema en presencia del oxígeno para formar agua”, describe una propiedad química del hidrógeno, ya que a fin de observar esta propiedad debe ocurrir un cambio químico, en este caso, la combustión. Después del cambio, desaparece la sustancia química original, el hidrógeno, y solo queda otra sustancia química distinta, el agua. Es imposible recuperar el hidrógeno a partir del agua mediante un cambio físico, como la ebullición o congelación. Todas las propiedades mensurables de la materia corresponden a una de dos categorías adicionales: propiedades extensivas y propiedades intensivas. Las propiedades extensivas depende de la cantidad de materia que se considere; la masa, que es la cantidad de materia en una muestra dada de una sustancia, por ejemplo, dos monedas de cobre tienen la misma masa combinada que la suma de las masas de cada moneda, en tanto que la longitud de dos canchas tenis es la suma de las longitudes de ambas canchas, el volumen es otra propiedad extensiva. Las propiedades intensivas no dependen de la cantidad de materia que se considere; la densidad, que se define como la masa de un objeto dividida entre su volumen, La temperatura también es una propiedad intensiva. Suponga que se tiene dos matraces llenos de agua que está a la misma temperatura, si se combinan para tener un mismo volumen de agua en un matraz más grande, la temperatura de este mayor volumen de agua será la misma que en los dos matraces separados. A diferencia de la masa, longitud y volumen, la temperatura y otras propiedades intensivas no son aditivas. 1) (Paginas 13-14)

2) (Paginas 11-12)

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ENERGIA La energía es un término conocido. Se habla de energía solar, energía nuclear y energía del carbón y de la gasolina,. La energía permite realizar cosas .Una definición común de energía es la capacidad para efectuar trabajo Una de las manifestaciones de la energía se aprecia en los cambios de temperatura de las sustancias. Por ejemplo, con frecuencia se calienta agua empleando la energía de la estufa o de un mechero Bunsen. Como se verá después con mayor detalle, la temperatura de una sustancia refleja los movimientos aleatorios de sus componentes.

TIPOS DE ENERGIA:

ENERGIA POTENCIAL O ENERGIA DE POSICION: la energía almacenada o energía que un objeto posee debido a su posición relativa ENERGIA CINETICA O ENERGIA DEL MOVIMIENTO: Todo cuerpo en movimiento posee energía cinética La energía química suele expresarse en forma de calor: 10

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CALOR:

medición cuantitativa

El calor es un tipo de energía que ocurre en el momento de transferencia o tránsito. Antes o después de la trasferencia no hay energía_; entonces calor es energía en transito La cantidad de calor que gana o pierde un sistema está dado por la ecuación general

Donde m: masa de la sustancia Ce: calor especifico de la sustancia Q: calor (J o cal) T: variación de temperatura (Ti-Tf) 1 cal=4.184 joule

Un cuerpo nunca contiene calor. En vez de ello, el calor sólo se puede identificar cuando cruza los límites. Así, el calor es un fenómeno momentáneo. Si se considera el bloque de cobre caliente como un sistema y el agua fría en el vaso de precipitado como otro sistema, se reconoce que originalmente ningún sistema contiene calor alguno (por supuesto, contienen energía).

3) (Paginas 13-15)

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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS : 1) Raymonnd chang …. QUIMICA GENERAL 2010 Mexico the McGraw-Hill Companies 10° EDICION 2) Ebbing gammon …. QUIMICA GENERAL 2010 México Cengage learning , Corporativo Santa fe 9° EDICION 3) Universidad nacional entre los ríos autores: Ing. Hugo Barbagelata Lic. Enrique Paravani Lic. Maria Gabriela Acosta Lic. Lidia Viale Lic. Laura Gervasoni, QUIMICA GENERAL osinergmin) 4)

Miguel hurtado gastañadui QUIMICA GENERAL

*Anexos: Páginas web - monografías.com - Bioingenieria.com - Ramasdelaquimica.com - Importancia.com

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