Estás en > Matemáticas y Poesía > Monografías

MONOGRAFIAS CIENTÍFICAS
Química fundamental

APUNTES DE QUÍMICA - CONCEPTOS BÁSICOS

 

CONCEPTOS DE LA QUÍMICA COMO CIENCIA

La química trata de la materia en lo que se refiere a su naturaleza, composición y transformación. No puede darse una definición de la materia mediante conceptos corrientes y es más sencillo describirla por las propiedades que son comunes a todos los cuerpos materiales.

la química son conceptos

Materia, Masa y peso.- Todo lo que es percibido por nuestros sentidos es de origen material. Caracteres esenciales de la materia son la extensión y la inercia. La idea de extensión, natural en los sólidos y líquidos, desaparece, en realidad se transforma en los gasas y, por ello, es mejor hablar de la inercia, cualidad por la que los cuerpos materiales ofrecen resistencia a modificar su estado do repose o de movimiento. Del esfuerzo necesario para vencer la inercia adquirimos la idea de masa, definida por la expresión m = (f/a). La cantidad de materia de un cuerpo viene medida por su masa.

Los cuerpos que nos rodean se encuentran en el campo de atracción de la Tierra que ejerce sobre ellos una fuerza que es su peso.

La masa de la unidad de volumen de un cuerpo es la densidad (absoluta). Corrientemente se expresa en gramos por c.c. (g/cc). Para la densidad de los gases se toma el litro como unidad de volumen. La densidad relativa es la relación entre la masa de un volumen dado de una sustancia a una temperatura t y la masa de un volumen igual de agua a 4 ºC (a veces a la misma temperatura t).

Si en vez de masas se emplean pesos, se definen análogamente el peso específico absoluto y el peso específico relativo.

Respecto a los gases, la densidad relativa es la relación entre la masa de un volumen dado de un gas y la del mismo volumen de otro gas, hidrógeno, oxígeno o aire, elegido como patrón de referencia, ambos gases a las mismas condiciones de presión y temperatura.

La determinación de la densidad absoluta o relativa de un gas tiene una gran importancia en química para la determinación de pesos moleculares.

Propiedades físicas y químicas.- Las distintas formas de materia se diferencian mediante ciertas cualidades que afectan directa o indirectamente a nuestros sentidos, las cuales se denominan propiedades físicas. Si estas propiedades son características de un cuerpo determinado se llaman propiedades específicas, tal como el color, olor, sabor, solubilidad, densidad, conductividad del calor y la electricidad, brillo, transparencia, dureza, maleabilidad, ductilidad, estructura cristalina, punto de fusión, punto de ebullición, etc.

Si las propiedades dependen de la cantidad de muestra investigada se denominan propiedades extensivas tal como el peso, el volumen, el tamaño, etc.

Hay propiedades que pueden cambiar en una misma muestra, tal como la presión, la temperatura, el estado de reposo o movimiento, la carga eléctrica, etc. y se designan como condiciones.

La presión y la temperatura son cualidades muy importantes, pues siempre están adscritas a los cuerpos, determinando en una gran extensión las propiedades de los mismo.

Las propiedades químicas de los cuerpos se ponen de manifiesto cuando se transforman en otros distintos. Los métodos de determinación de las propiedades químicas de los cuerpos constituyen la base del análisis químico.

Estados de la materia. Cambios de estado.- La materia se presenta habitualmente en tres formas distintas o estados que se designan con los nombres de estado sólido, estado líquido y estado gaseoso (no consideraremos en el nivel de este trabajo un cuarto estado de la materia conocido como “plasma”).

En el estado sólido los cuerpos poseen una forma definida y un volumen propio, independiente de los otros cuerpos. Los sólidos se caracterizan por su rigidez y por no fluir.

En el estado líquido los cuerpos se adaptan a la forma del recipiente que los contiene con una superficie libre horizontal (excepto en el contacto con el sólido) determinada por la acción de la gravedad. Esta capacidad de adaptación de los líquidos hace que puedan fluir y es muy variable; para algunos es muy grande, líquidos muy movibles, mientras que para otros es enormemente pequeña, líquidos muy viscosos. Los líquidos tienen volumen propio y son muy difícilmente comprensibles; una presión algo superior a las 2000 atmósferas reduce el volumen de una masa de agua a un 90 de su valor a la presión ordinaria.

En el estado gaseoso los cuerpos no tienen forma ni volumen propios pues llenan totalmente el recipiente en que están contenidos, el cual debe ser cerrado. Los gases son capaces de expansión infinita y son fácilmente comprensibles; una masa Q de aire a la presión ordinaria disminuye su volumen a un 90 % del primitivo mediante una sobrepresión de 0,11 atmósferas.

En condiciones ordinarias los cuerpos se presentan en un estado físico determinado pero si se modifican las condiciones que existen sobre el cuerpo, éste puede pasar a un nuevo estado.

Si se calienta un sólido llega un momento en que pierde bruscamente su rigidez y - se transforma en líquido; el proceso se denomina fusión. Inversamente, al enfriar un líquido se alcanza siempre su transformación en sólido; ese proceso se denomina solidificación. La variación de la presión sobre el sólido o sobre el líquido no influye prácticamente sobre la temperatura de transformación.

Los líquidos pasan al estado de gas en todas las fases de calentamiento. El proceso tiene lugar a través de la superficie libre y se denomina vaporización o evaporación. La forma gaseosa, que se llama vapor, pasa a su vez al estado líquido y el proceso se denomina condensación. Cuando el paso de líquido a vapor tiene lugar en toda la masa del líquido, cuando el vapor contrarresta la presión exterior existente sobre aquel, el proceso se denomina ebullición.

Algunos sólidos, como por ejemplo, el yodo, pueden pasar directamente al estado de vapor y de este nuevamente al estado sólido sin pasar por el estado líquido. Este fenómeno se denomina sublimación.

En ciertas condiciones determinadas una substancia puede encontrarse simultáneamente en los tres estados, tal como el agua, en que pueden coexistir el hielo, la forma líquida y el vapor.

El conocimiento de la estructura de la materia permite explicar el mecanismo de los cambios de estado.

Química fundamental. Capítulo siguiente Temperatura y calor
 


tema escrito por: José Antonio Hervás