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PRIMERA PRÁCTICA DIRIGIDA DE QUÍMICA UNMSM
TEMA: MATERIA Y ENERGÍA
MATERIA
Es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio,
posee masa, tiene existencia en el universo y es
susceptible a nuestros sentidos. La idea general sobre
materia, todo aquello que constituye el mundo físico.
Así, el agua, la madera, el hierro, el vidrio, etc., son
formas de materia. No debemos confundir materia con
cuerpo, ya que éste esuna porción limitada de materia.
La materia es constantemente alterada, es decir,
modificada por las fuerzas de la naturaleza. Por
ejemplo: un terremoto puede destruir muchas casas,la
lluvia y el sol hacen crecer las plantas, el ser humano
crece a cada instante.
Características de la materia:
Ocupa un lugar en el espacio
Se encuentra en estado sólido, líquido y gaseoso
Posee propiedades físicas comunes
En su naturaleza se producen cambios físicos y
cambios químicos que originan las mezclas y
combinaciones.
Tienen masa y volumen
Existen independientemente a nuestra voluntad.
1) SUSTANCIAS PURAS
Es un tipo de materia que tiene una composición y
propiedades definidas constante e invariable.
Dentro de las sustancias puras podemos distinguir
los elementos y compuestos.
a) Sustancia Simple (Elemento químico)
Son sustancias puras que no pueden
descomponerse en otras sustancias puras más
sencillas por ningún procedimiento’ solo
poseen un tipo de átomo. Ejemplo: todos los
elementos de la tabla periódica: Oxígeno,
hierro, carbono, sodio, cloro, cobre, etc. Se
representan mediante su símbolo químico y se
conocen 112 en la actualidad.
b) Sustancia Compuesta (Compuesto químico)
Son sustancias puras que están constituidas por
2 o más elementos químicos combinados en
proporciones fijas. Los compuestos se pueden
descomponer mediante procedimientos
químicos en los elementos que los constituyen.
Se le representa por una fórmula
Ejemplo:
Agua (H2O)
Propano (C3H8)
Ácido sulfúrico (H2SO4)
Glucosa (C6H12O6), etc.
2) MEZCLAS
Una mezcla está compuesta por dos o más
sustancias, cada una de las cuales conserva su
identidad y propiedades específicas.En una mezcla
se pueden separar los componentes por
procedimientos físicos sencillos.
Las mezclas pueden ser homogéneas o
heterogéneas.
a) Mezcla Homogénea
También llamadas soluciones.Son mezclas en
las que no se pueden distinguir sus
componentes a simple vista.
Ejemplo:
El aire
Bebida gasificada
Gas natural
Acero, etc.
b) Mezcla Heterogénea
Son mezclas en las que se pueden distinguir a
los componentes a simple vista.
CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA
)
2. “Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”
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Ejemplo:
Agua con aceite
Arena en agua
Granito, etc.
La hipótesis molecular permite explicar la existencia
de los estados físicos de la materia, tenemos:
ESTADO SÓLIDO: Son cuerpos compactos dado
que la fuerza de cohesión de las moléculas son
mayores que la fuerza de repulsión de las mismas, se
caracteriza por tener forma y volumen definido.
ESTADO LÍQUIDO: En este estado las fuerzas de
atracción y repulsión actúan con igual intensidad en
sus moléculas, se caracteriza por tener volumen
definido (constante), y forma indefinida. Es el estado
que más abunda en la superficie de la tierra, el agua es
el que cubre aproximadamente las 3/4 partes de la
superficie terrestre.
ESTADO GASEOSO: Es un estado donde las
moléculas tienen un movimiento caótico debido a que
las fuerzas de cohesión de las moléculas es mucho
menor que las fuerzas de repulsión de las mismas. Se
caracteriza por no tener forma y volumen definidos
debido a que ambos dependen del recipiente que los
contienen.
ESTADO PLASMÁTICO: Es un estado de alto
contenido energético, a temperaturas elevadas las
moléculas gaseosas se ionizan a expensas de los
choques de los átomos o moléculas que se mueven
rápidamente. El plasma es un gas ionizado parcial o
totalmente en forma tal que las densidades de carga
positiva y negativa son prácticamente iguales, esto es,
de que es un sistema eléctricamente neutro, en un
plasma totalmente ionizado no existen átomos neutros.
NOTA:
Quinto Estado de la Materia : El Condensado
de Bose-Einstein
Sexto Estado de la Materia : El condensado
fermiónico
1) Fenómenos físicos: Son aquellos que sufre la
materia en su estado, volumen o forma, sin alterar su
composición o naturaleza.
Ejemplo:
Cambios de estado de la materia
SOLIDO LÍQUIDO GASEOSO
Sublimación (gana energía)
Deposición (pierde energía)
Fusión Licuación
Solidificación Vaporización
Al doblar un clavo
Rotura de un cuerpo (vidrio, tiza, papel)
Mezclas
Separaciones
Erosión de las rocas por acción del viento, etc.
2) Fenómenos químicos: Son aquellos en las que la
materia, sufre variaciones en su composición o
naturaleza. Estos cambios tiene lugar en las
reacciones químicas donde influyen los factores
como: luz, la presión, reactivos, y los catalizadores.
Ejemplo:
Al introducir un clavo en ácido clorhídrico
Combustión de la gasolina
Oxidación de un clavo
Fotosíntesis
Digestión, etc.
NOTA: Todos los cambios físicos como los
químicos ocurren constantemente en la naturaleza.
ESTADOS DE LA MATERIA
)
FENÓMENOS O CAMBIOS DE LA MATERIA
3. “Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”
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3) Fenómenos nucleares: Son aquellos en los que
se modifica la constitución del núcleo. Es muy
frecuente que un elemento se transforme en otro
y la cantidad de energía implicada es enorme.
Cuidadosas investigaciones han probado que los
materiales radiactivos pierden masa lentamente.
Ejemplo:
U92
235
+ n0
1
→ Ba56
140
+ Kr36
93
+ 3 n0
1
+ energía
Las propiedades de la materia se pueden agrupar en:
PROPIEDADES FÍSICAS
Son aquellas propiedades que se puede observar y/o
medir sin modificar la composición o identidad de la
sustancia.
I. Propiedades Generales
Son aquellas características que son comunes a toda
materia que se encuentra en la naturaleza, depende
de la masa y gozan de la propiedad aditiva, entre
estas tenemos:
Extensión
Inercia
Impenetrabilidad
Porosidad
Divisibilidad
Ponderabilidad o Peso
Indestructibilidad
II. Propiedades Particulares
Son una serie de atributos que permiten diferenciar a
las sustancias, no dependen de la masa, ni gozan de
la propiedad aditiva, tenemos:
Color
Olor
Sabor
Brillo
Dureza
Maleabilidad
Ductibilidad
Tenacidad
Compresibilidad
Tensión superficial
Viscosidad
PROPIEDADES QUÍMICAS
Son aquellas propiedades que se pueden observar y
medir sólo provocando una transformación o cambio
químico en el cuerpo de estudio, es decir que para ser
observadas en un cuerpo, éste debe sufrir cambios en su
composición.
Ejemplo:
Combustibilidad
Acidez
Toxicidad
Reactividad frente a los ácidos, etc.
NOTA:
Las propiedades físicas pueden ser extensivas o
intensivas.
a) Propiedad Extensiva: Aquellas que dependen
de la masa y gozan de la propiedad aditiva.
Ejemplo:
Peso
Volumen
Inercia
Calor ganado o perdido, etc.
b) Propiedad Intensiva: Aquella que no depende
de la masa y no gozan de la propiedad aditiva.
Ejemplo:
Densidad
Temperatura
Color
Olor, etc.
La energía es la capacidad de la materia para
efectuar trabajo o transferir calor.
El calor es una forma de energía. La cantidad de
calor transferida en un proceso se expresa
frecuentemente en calorías (cal) o en la unidad del
SI Joule (J)
1 cal = 4,184 J
Dónde:
Q: cantidad de calor
m: masa
c.e: calor específico
∆T: variación de temperatura (Tf – Ti)
PROPIEDADES DE LA MATERIA
)
ENERGÍA
)
Q = m . c.e . ∆T
)
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La capacidad calorífica (C) de una masa de
sustancia es la cantidad de calor necesaria para
elevar su temperatura en un grado centígrado.
cal / °C; J / °C
1) Ley de Conservación de la Materia
“La materia no se crea ni se destruye, solamente
transformarse de una forma a otra”. (Lavoisier)
2) Ley de Conservación de la Energía
“La energía no se crea ni se destruye, sólo se
transforma de una forma a otra”. (Meyer-Joule)
3) Ley de Conservación de la Materia y la energía
Fue postulada en 1905 por Albert Einstein. “La
masa de toda la materia y la masa equivalente de
toda la energía en el universo permanecen
constante”
La interconversión de la materia y la energía se
describe por medio de la ecuación:
Dónde:
E: energía (Joule)
m: masa (kilogramo)
c: velocidad de la luz en el vacío (3x108
m/s)
SEMANA Nº 1: MATERIA Y ENERGÍA
1. Marque la secuencia correcta de verdadero (V) o
falso (F):
I. La materia posee masa y ocupa un volumen.
II. La masa de un cuerpo depende de su posición.
III. La materia solo puede ser elemental o
compuesta.
IV. Los cuerpos tienden a mantenerse en estado de
reposo o movimiento.
A) VVFV B) FVVV C) VFVF
D) VFFV E) FVFV
2. Establezca la correspondencia materia – tipo de
materia y marque la secuencia correcta
a)Bronce ( ) mezcla heterogénea
b)Oxígeno molecular ( ) sustancia compuesta
c)Benceno ( ) mezcla homogénea
d)Alcohol medicinal ( ) solución sólida
e)Arena ( ) sustancia elemental
A) ecdab B) ceadb C) dceab
D) bdeca E) acdbe
3. Respecto a sustancia y mezcla marque la secuencia
correcta de verdadero (V) o falso (F)
I. Toda sustancia puede descomponerse en otras
más sencillas por medio de métodos químicos.
II. El estado de agregación de una mezcla
homogénea dependerá del componente que se
encuentre en mayor cantidad.
III. En una mezcla heterogénea existe una sola fase.
A) VVF B) FVF C) VFF
D) FFV E) VFV
4. Marque la alternativa que contenga a las
propiedades intensivas
a) Volumen
b) Densidad
c) Sabor
d) Punto de fusión
e) Energía cinética
A) abc B) abd C) bce
D) acd E) bcd
5. Clasifique respectivamente como física o química
las siguientes propiedades y marque la secuencia
correcta.
I. Se reduce fácilmente
II. Es un gas verdoso
III. Es soluble en benceno
IV. Forma sales oxisales.
A) QFFF B) FQFF C) QFFQ
D) QQFF E) QFQQ
6. Establezca la correspondencia propiedad – estado
de agregación y marque la secuencia correcta
I. Fluye y se expande adoptando la forma del
recipiente
II. Son incompresibles, no fluyen y tienen forma
definida
III. Las intensidades de las fuerzas de repulsión y
cohesión
C = m . c.e
)
LEYES DE CONSERVACIÓN
)
E = mc2
)
5. “Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”
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( ) líquido ( ) sólido ( ) gaseoso
A) acb B) cba C) bac
D) abc E) bca
7. Clasifique respectivamente los siguientes cambios
como físicos, químicos o nucleares y marque la
alternativa correcta
I. Solidificación del etanol
II. Fermentación de la chicha de jora
III. Fotosíntesis en las plantas
IV. Desintegración de uranio
V. Combustión de propano
A) FFQNF
B) QFQNF
C) FQQNQ
D) QQQNQ
E) FQFQN
8. La licuación es el cambio de:
A) vapor a líquido
B) sólido a gas
C) líquido a vapor
D) gas a líquido
E) líquido a sólido
9. ¿Cuál de las siguientes es una propiedad extensiva?
A) Densidad
B) Punto de ebullición
C) Volumen
D) Olor
E) Sabor
10. Señale la secuencia correcta:
I. En los gases las fuerzas de repulsión y de
cohesión son de igual magnitud.
II. Los líquidos tienen volumen definido y forma
variable, debido a la compensación de sus
fuerzas de cohesión y de repulsión.
III. En los solidos las partículas tienen mayor
fuerza de repulsión que de cohesión.
IV. La expansión y fluidez de un gasse debe a que
las fuerzas de cohesión son menores a las de
repulsión.
A) VVFF B) FVVF C) FVFV
D) FFFF E) VFFF
11. Para elevar la temperatura de una muestra de 60g de
NaClde 20ºC a 50ºC, se requiere 1584J. ¿Cuál es el
calor específico del cloruro de sodio?
A) 12,90 B) 8,60 C) 0,68
D) 1,72 E) 0,86
12. ¿Cuálesla capacidadcalorífica, expresada enJoule,
de 500g de helio?
Dato: 1cal = 4,18J; 1J = 107
erg
c.e etanol = 0,60 cal/g.ºC
A) 1,0x10-3
B) 2,5x102
C) 2,5x10-2
D) 1,0x103
E) 1,0x102
13. En la desintegración de una muestra radiactiva se
liberan 3,24 x 1015
J, ¿qué masa,en nanogramos, se
transformo en energía?
Dato: C = 3 x 108
m/s
A) 3,60x102
B) 1,08x1011
C) 3,60x1011
D) 3,60x1010
E) 1,08x1010
14. ¿Cuántos gramos de una sustancia radiactiva se
deben desintegrar para liberar una energía de 1,8x
1011
J?
Datos: C= 3x108
ms-1
, 1J=kgm2
s-2
A) 6,0x10-5
B) 2,0x10-5
C) 1,7x10-5
D) 6,0x10-3
E) 2,0x10-3
15. Clasifique respectivamente como física o química
las siguientes propiedades y marque la secuencia
correcta:
I. Se reduce fácilmente.
II. Es un gas verdoso.
III. Es soluble en benceno.
IV. Forma sales oxisales.
A) QFFF B) FQFF C) QFFQ
D) QQFF E) QFQQ
1. Respectoa la materia,marque la secuencia correcta:
I. Se clasifica en elementos y sustancias
II. La masa es medible únicamente en sólidos
PRÁCTICA EN CLASE
)
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III. El peso es constante y la masa varia con la
gravedad
IV. Sus propiedades generales son
independientes de su estado físico
A) FVVF B) FFFV C) VFFF
D) VVVF E) VVFF
2. De los diferentes ejemplos de materia:
I. Arena II. Tungsteno
III. Alcohol medicinal IV. Amoniaco
La alternativa que contiene una mezcla homogénea
y un compuesto respectivamente es:
A) I, II B) II, III C) I, III
D) III, I E) III, IV
3. Marque la alternativa que contiene una sustancia
pura.
A) Bronce
B) Ozono
C) Gasolina
D) Agua potable
E) Bebida gasificada
4. Marque la alternativa que contiene una sustancia
elemental poliatómica.
A) Fósforo (P4)
B) Sodio (Na)
C) Monóxido de carbono (CO)
D) Glucosa (C6H12O6)
E) Ácido sulfúrico (H2SO4)
5. Marque la alternativa que contiene una propiedad
particular de la materia.
A) Discontinuidad
B) Inercia
C) Indestructibilidad
D) Color
E) Extensión
6. Marque la alternativa que contiene las propiedades
intensivas de la materia:
I. Densidad
II. Temperatura de ebullición
III. Volumen
IV. Dureza
A) I, III B) I, II, IV C) II, III, IV
D) Solo IV E) Solo II
7. Marque la secuencia de los estados de la materia (S,
L, G) que corresponde a las siguientes
características.
I. Fuerza de la repulsión mas intensa que
las de cohesión ( )
II. Volumen fijo y adoptan la forma del
recipiente que los contienen ( )
III. Son compresibles ( )
IV. No fluyen ( )
A) LGSS B) GLGS C) SGLL
D) SLGL E) LGSL
8. Marque la alternativa incorrecta.
A) Una mezcla está constituido por dos o más
sustancias, mientras que un compuesto está
constituido por una sustancia pura.
B) La composición en una mezcla es indefinida o
invariable, mientras que en un compuesto es
definida o constante.
C) Las propiedades de una mezcla varían de
acuerdo a la composición y tipos de sustancias.
D) Una mezcla puede separarse por métodos
físicos ordinarios, en un compuesto la
separación se realiza por procedimientos
químicos.
E) Las mezclas sólo se presentan en estado líquido
y un compuesto puede ser sólido, líquido o
gaseoso.
9. Maque la alternativa falsa.
A) Una solución es una mezcla homogénea que
tiene propiedades físicas particulares.
B) La solubilidad es una propiedad física
particular.
C) En una solución salina para recuperarelcloruro
de sodio debe evaporarse el agua.
D) En una mezcla homogénea se presenta una sola
fase.
E) La densidad de una solución es una propiedad
particular.
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10. Los siguientes procesos involucran cambios
químicos excepto:
I. Cristalización de la sal marina
II. Combustión de la gasolina
III. Destilación del pisco
IV. Corrosión del hierro
V. Síntesis del almidón.
A) I, V B) II, IV C) I, III
D) I, IV E) IV, V
11. ¿Cuál es la temperatura final, en ºC, de 0,5kg de
cobre que inicialmente esta a 20ºC y absorbe una
energía de 1,95x104
J?
Dato: c.e cobre = 0,39 J/g. ºC
A) 80 B) 120 C) 60
D) 90 E) 100
12. Calcule la capacidad calorífica en J/ºC de una
plancha de asbesto de 100 gramos de masa.
Dato: c.e asbesto = 0,02 cal/g. ºC
1 cal = 4,18J
A) 4,2 B) 2,1 C) 5,2
D) 8,4 E) 3,1
13. Se tiene 20 litros de agua a 80ºC y se desea enfriarla
hasta 30ºC. ¿Cuántos litros de agua a 10ºC se le
debe añadir para lograr ese objetivo?
Dato: D(H2O) = 1 g/mL
c.e (H2O) = 1 cal/g.ºC
A) 2x103
B) 5x101
C) 4x102
D) 8x103
E) 2x101
14. Se colocan 10 miligramos de una sustancia
radiactiva en un reactor nuclear liberándose una
energía de 7,2x1011
J. Halle los miligramos de
material radiactivo residual.
Dato: C = 3x108
m/s
A) 8 B) 3 C) 2
D) 6 E) 4
15. Determine los nanogramos de una sustancia
radiactiva, cuya desintegración liberó una cantidad
de energía que fue utilizada totalmente para
incrementar en 10ºC la temperatura de 100m3
de
agua.
Dato: c.e (H2O) = 1 cal/g.ºC
A) 4,6x103
B) 9,2x102
C) 1,4x103
D) 2,4x109
E) 2x105
Profesor: Antonio Huamán Navarrete
Lima, Abril del 2015
