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Las soluciones
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Los contaminantes atmosféricos
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Clasificación de contaminantes
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Clasificación de contaminantes
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Principales contaminantes del agua
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Cambios de físicos de la materia
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El cuarto estado de la materia
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• Plasma: un conjunto de
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Las soluciones Empíricas
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MAPA CONCEPTUAL


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02 La Materia Y Sus Propiedades

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Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega
Concurso de ingreso a UNAM, Grupo GUTE.
Clasificación de la materia, Átomos, Moléculas, Sustancias puras, Elementos, Compuestos, Mezclas, Mezclas homogéneas, Soluciones verdaderas, Soluciones falsas, Coloides, Suspensiones, Emulsiones, Mezclas heterogéneas, Estado de agregación de la materia, Estado sólido, Estado líquido, Estado gaseoso, Plasma. Soluto, Solvente, Disoluto, Disolvente, Disolución, Soluciones empíricas, Soluciones valoradas, contaminación del aire, Métodos de separación de Mezclas, Decantación, Sublimación, Filtración, Evaporación, Cristalización, Centrifugación, Cambios de estado de Fase, Soluciones diluidas, soluciones concentradas, Saturación, Soluciones sobresaturadas, Soluciones insaturadas, Soluciones saturadas.

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02 La Materia Y Sus Propiedades

  1. 1. x . m o m La Materia e.c u t Autor: Maestro en Ciencias .g Bioquímicas Genaro Matus Ortega w w w Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega genaromatus@excite.com, genaro_matus@hotmail.com
  2. 2. Clasificación de la Materia x . m MATERIA o m MOLÉCULAS .c CONSTITUCIÓN ÁTOMOS t e ESTADOSDE u COMPOSICIÓN AGREGACIÓN SUSTANCIAS .g MEZCLAS SÓLIDO LÍQUIDO GASEOSO PURAS w ELEMENTOS w HOMOGÉNEAS HETEROGÉNEAS w COMPUESTOS
  3. 3. Según su constitución x • Átomos: . m La mínima fracción de un elemento que conserva todas las propiedades o m .c y que puede entrar en combinación química. t e Es la parte más pequeña en que se puede dividir una molécula. g u • Moléculas: . w Asociación de 2 o más átomos de w uno o más tipos. w
  4. 4. Según su composición x . m o m e.c ut .g w Elemento Compuesto Mezcla w w
  5. 5. MATERIA SEGÚN LA COMPOSICIÓN x - ELEMENTO . m Conjunto de átomos del mismo tipo (mismos p y e). PURAS - COMPUESTO m Conjunto de átomos de 2 o más elementos con un arreglo molecular fijo. o Porcentuales .c (p/p,p/v, v/v) SUSTANCIAS Molares (Materia) HOMOGÉNEAS t e - SOLUCIONES VERDADERAS [Concentración] (mol/litro) Normales MEZCLAS g u - SOLUCIONES FALSAS (ejemplo: COLOIDES) (equivalente/litro) Osmolares . (ejemplo: SUSPENSIONES) (osmol/litro) - BIFÁSICAS w HETEROGÉNEAS - TRIFÁSICAS, ETC w w No saturadas (solvente disuelve soluto) Empíricas Saturadas (no disuelve más soluto) Sobresaturadas (precipita soluto)
  6. 6. Las soluciones x . m o m e.c u t .g w w w Soluto + Solvente (solución) = Disoluto + Disolvente (disolución) Hidratación vs solvatación
  7. 7. Soluto ≠ Disoluto x . m o m e.c u t .g w w w Soluto: componente en menor cantidad que puede ser disuelta. Disoluto: componente en menor cantidad disueltos Mismo caso para Solvente y Disolvente.
  8. 8. Las soluciones verdaderas x . m o m e.c ut .g w w w
  9. 9. Los coloides (las falsas soluciones) x • Tienen dimensiones menores a 0.1 mm, capaces de atravesar . m filtros, pero no membranas. No sedimentan sus partículas en o m .c • reposo. • Son visibles en conjunto. t e • Exhiben movimiento autónomo (Browniano) y reflejan la luz g u (efecto de Tyndall). . • sólo por w Los coloides pueden separarse centrifugaciones w enérgicas o por diálisis. w
  10. 10. Sistemas coloidales x . m Medio dispersor Fase dispersora Nombre común o m Ejemplo Gas Liquida e.c Aerosol líquido Nubes, “spray” Sólida ut Aerosol sólido Humo Líquido Gas Liquida Sólida .g Espuma Emulsión Sol Merengue, jabonadura Leche, mayonesa Gelatinas, pinturas w Espuma sólida Malvavisco, piedra pómez w Sólido Gas Liquida Emulsión sólida Queso, mantequilla Sol líquido Perlas w Sólida
  11. 11. Las suspensiones (o emulsiones) x • Tienen mayores dimensiones a las partículas de una solución, y son . m visibles por el ojo humano. Sedimentan cuando las suspensiones o m .c • se quedan en reposo. • Se pueden separar por medios físicos sencillos como centrifugación, t e evaporación y filtración. g u • enturbian. . Si se agitan vigorosamente, se w Los jugos de Fruto (Boing) w • w
  12. 12. Las soluciones x . m Propiedad Tamaño de la partícula Disolución Menor que un o m Coloide 10-10 000 nm Suspensión Mayor que 10000 nm .c nanómetro (nm) Homogeneidad Homogénea En el límite Heterogénea Acción de la gravedad No sedimenta t ePuede sedimentar Sedimenta Filtrabilidad Ejemplos de los tres tipos de g u No filtrable Sal, urea No filtrable Albúmina, Filtrable Células rojas . dispersiones presentes en la fibrinógeno Células blancas sangre w w Pregunta obligada: ¿Qué es el aire? w
  13. 13. x . m o m e.c u t .g Paréntesis necesario para la aplicación de conceptos LOS CONTAMINANTES w w w
  14. 14. Composición de la atmósfera x . m o m e.c ut .g w w w
  15. 15. Los contaminantes x • Un contaminante es el nombre que recibe . m Contaminantes Naturales del Aire toda sustancia ajena a la composición normal de la atmósfera incorporándose a ella y permaneciendo allí durante un tiempo. Volcanes o m Fuente Contaminantes Óxidos de azufre, partículas • También se incluye todas aquellas sustancias e.c Fuegos forestales Monóxido de carbono, dióxido de carbono, óxidos de nitrógeno, partículas que conforman la atmósfera pero que se presentan en concentraciones superiores a las naturales. u t Vendavales Plantas (vivas) Polvo Hidrocarburos, polen • .g Los contaminantes pueden ser naturales (si Plantas (en descomposición) Metano, sulfuro de hidrógeno w se producen en la naturaleza) o antropogénicos (derivados de alguna Suelo Virus, polvo w Mar Partículas de sal actividad humana). • w Los contaminantes gaseosos se pueden clasificar según muchos criterios distintos: estado, toxicidad, reactividad, etc..
  16. 16. Los contaminantes atmosféricos x • Según su composición química, contaminantes los más importantes son: Denominación . m Contaminantes Composición • Partículas: según el tamaño, son o m Núcleos de Aitken Partículas con menos de 1 micra de diámetro. .c Partículas medias Partículas con un diámetro comprendido sedimentables (> 30 µm), partículas en (en suspensión) entre 1 y 10 micras. suspensión (< 30 µm), partículas Partículas Partículas con diámetro superior a 10 micras. respirables (< 10 µm), o humos (< 1 µm). e sedimentables • Compuestos de azufre: SO 2, H 2S, H 2SO 4 mercaptanos, sulfuros ... u Compuestos de nitrógeno: NO, NO 2, NO t Polvos Humos industriales Partículas sólidas de origen mineral o materia sólida dispersada por el aire. Partículas sólidas o líquidas debidas a la g • volatización de metales, seguida o no de su • x, NH 3 ... . Compuestos de carbono: CO, CO 2, CH 4, oxidación por el aire o condensación de vapores. • HCT ... w Halógenos y compuestos halogenados: Humos de combustión Humos debidos a proceso de combustión, constituidos por partículas de carbono y de w hidrocarburos no quemados y cenizas volantes. Cl 2, HCl, HF, CFC ... • aldehídos... w Oxidantes fotoquímicos: O 3, peróxidos,
  17. 17. Clasificación de contaminantes x • La manera de clasificación más habitual se hace . m • considerando su procedencia: Primarios: Procedentes directamente de las o m .c fuentes de emisión por ejemplo: SO 2, H 2S, NO, NH 3, CO, CO 2, HCl, HF, PST .... • Secundarios: Originados en la atmósfera como consecuencia de distintas reacciones químicas t e que han ocasionado la transformación de u contaminantes primarios por ejemplo, O3, SO3, g . H 2SO 4, NO 2, HNO3 .... • Los contaminantes atmosféricos secundarios no se vierten w directamente a la atmósfera desde los focos emisores, sino se producen como consecuencia de las transformaciones y reacciones químicas y fotoquímicas de los contaminantes w primarios. Las principales alteraciones atmosféricas producidas por los contaminantes secundarios son: la contaminación w fotoquímica; la acidificación del medio; la disminución del espesor de la capa de ozono. ..
  18. 18. Clasificación de contaminantes x . m o m e.c ut .g w w w
  19. 19. Contaminantes primarios del aire x • Los óxidos de nitrógeno (NOx) . m • Los hidrocarburos (HC) o m .c • Ozono (O3) Anhídrido carbónico (CO2) • • Compuestos halogenados t e • Metales tóxicos g u • Sustancias radiactivas . • Los aerosoles w • w Los óxidos de azufre (SOx) w
  20. 20. Contaminantes primarios x Los principales contaminantes primarios gaseosos son: . m m • Dióxido de Azufre (SO 2 ) • Monóxido de Carbono (CO) • Óxidos de Nitrógeno (NO x) o • Hidrocarburos (HC) • Dióxido de Carbono (CO 2) e.c u Los contaminantes primarios no gaseosos: t • Partículas: Su procedencia y composición es muy .g variada: proceso de combustión de fuel, gas-oil, alquitranes, etc., polvo del suelo, erupciones w volcánicas, incendios, incineraciones no depuradas de basuras, etc. intrusiones de material particulado w • Metales pesados, por ejemplo: plomo, cadmio, mercurio. w
  21. 21. Preguntas obligadas x • ¿Quiénes son los principales contaminantes primarios del aire? productores de . m • R = quienes vierten directamente en la atmósfera de o m .c manera cotidiana compuestos como aerosoles, óxidos de azufre, monóxido y bióxido de carbono, óxidos de nitrógeno, hidrocarburos, ozono… contaminación se denomina e Este tipo de t “contaminación contaminación u convencional” convencional • .g ¿Quiénes son los principales productores contaminantes secundarios del aire? de • La industria. w w w
  22. 22. ¿Conoces esta ciudad? x . m o m e.c Es una de las que mayor contaminación ambiental tiene en el mundo. u t .g w w w ¿Sin palabras? ¿Usas automóvil frecuentemente?
  23. 23. x . m o m e.c ut .g w w w
  24. 24. Contaminantes del agua x Las principales fuentes de contaminantes que sufren las reservas de agua dulce, como los ríos y los lagos se pueden enmarcar como: . m • Aguas residuales y desperdicios domésticos. Que contienen en su mayor parte materia orgánica en o m .c descomposición y que son arrojados a los ríos y lagos por las ciudades cercanas. • Aguas y contaminantes de origen industrial. Este tipo de residuos constituyen la principal causa de t e (en países del tercer mundo o “países en g u contaminación de las aguas, pues es muy común desarrollo”) que las industrias viertan a los ríos y . mares sus derivados de producción, o productos indeseables de los procesos químicos. • w Contaminación de origen agrícola. Por ejemplo, w los plaguicidas, funguicidas y fertilizantes que se acumulan en los ríos, lagos y mantos freáticos w
  25. 25. Principales contaminantes del agua x • La materia orgánica . m • • Los detergentes Los fertilizantes y agroquímicos o m .c • Contaminantes de origen industrial: hollín, las sales de plomo, el cadmio, mercurio, etc. t e g u . w w w
  26. 26. x . m o m e.c t u .g TEMA ORIGINAL REGRESEMOS AL w w w
  27. 27. Las mezclas Heterogéneas x • Aquellas que muestran . m más de una sola fase (cara = face). o m • Ejemplos: todas las e.c mezclas inmiscibles: u t • Agua y aceite, agua y .g w petróleo, agua y arena, etc. w w
  28. 28. ¿Qué serán los fluidos celulares? x . m o m e.c u t .g w w w Separación del plasma luego de su centrifugación
  29. 29. x . m o m e.c ut .g w w w
  30. 30. x . m o m e.c ut .g w w w
  31. 31. Métodos de separación de mezclas x • Decantación: separa elementos inmiscibles. . m o m • Filtración: separa coloides y partículas suspendidas. • Centrifugación: separa fracciones celulares y agiliza la separación de suspensiones. e.c • Evaporación: separa mezclas homogéneas de sólidos disuelto en un líquidos. u t • Destilación: separa mezclas de líquidos miscibles entre sí, pero .g que tienen diferentes puntos de ebullición. w • Cristalización: separa un sólido solvatado en cualquier líquido. w • Sublimación: separa mezclas homogéneas sólido-sólido que poseen distintos puntos de sublimación. w
  32. 32. x . m o m e.c ut .g w w w
  33. 33. x . m o m e.c ut .g w w w
  34. 34. Centrifugaciónx • Es una técnica de separación de partículas, basada en la distinta . m velocidad de desplazamiento de las partículas en un medio acuoso o m .c al ser sometidas a un campo centrífugo. t e g u . w w w
  35. 35. x . m o m e.c ut .g w w w
  36. 36. x . m o m e.c u t .g w w w Evaporación y destilación siguen principios semejantes.
  37. 37. Según su estado de agregación x Solido Líquido . mGas A B o m C e.c ut .g w w w
  38. 38. Según su estado de agregación x . m o m e.c u t .g w Sólido w líquido gas w
  39. 39. Los estados de agregación de la materia x . m o m e.c ut .g w w w
  40. 40. Cambios de físicos de la materia x . m Gas o m Evaporación e.c Condensación (vapor) Deposición u t o Liquefacción (gas) .g Sublimación Líquido w Fusión Sólido w Solidificación w Reacción endotérmica vs exotérmica
  41. 41. Cambios físicos de la materia x . m o m e.c ut .g w w w
  42. 42. El cuarto estado de la materia x • Plasma: un conjunto de partículas cargadas . m positivamente o con electrones, que se o m mueven a velocidades extraordinarias, pero se e.c comportan como un todo cohesionado. u t .g • Se propone que el 99 % w del universo está en w este estado de agregación. w
  43. 43. x . m o m e.c ut .g w w w
  44. 44. x . m o m e.c ut .g w w w
  45. 45. x . m o m e.c ut .g w w w
  46. 46. Las soluciones Empíricas x a) Diluidas . m b) Concentradas o m e.c I No saturadas (de- saturadas o insaturadas) u t II Saturadas .g w w III Sobre-saturadas (hiper o super-saturadas) w Saturación: capacidad máxima de solvatación de un solvente por un soluto a una temperatura dada.
  47. 47. MAPA CONCEPTUAL x . m o m e.c u t .g w w w
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