SDA4: LOS CAMBIOS EN LA MATERIA/2º ESO

Los cambios en la materia..No es magia, es química.

empezar

SDA 4 2º ESO

PRESENTACIÓN DE LA UNIDAD

¿QUÉ HAREMOS?

¿QUÉ APRENDEREMOS?

¿QUÉ INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN USAREMOS?

¿QUÉ EVALUAREMOS?

"No debemos confiar en nada más que en hechos"

Antoine-Laurent de Lavoisier

ÍNDICE

1. ¿Qué son los cambios químicos?

2. Las reacciones químicas

3. Características de las reacciones químicas

4. Tipos de reacciones químicas

5. La industría química y la tecnología

6. La química y el medioambiente

¿QUÉ SON LOS CAMBIOS QUÍMICOS?

cambios en sistemas materiales

En este apartado vamos a diferenciar los cambios químicos de otros que no lo son y, por otra, saber qué evidencias hacen pensar que esté ocurriendo una reacción química.

versus

Cambios físicos

Cambios químicos

Son todos aquellos que no provocan la aparición de nuevas sustancias, es decir, en los que ninguna sustancia se transforma en otra diferente.Por ejemplo, cuando una sustancia se mueve, se le aplica una fuerza o se deforma. Los cambios de estado son cambios físicos ya que la sustancia sigue siendo la misma, aunque en otro estado de agregación.

Son aquellos en los que unas sustancias se transforman en otras sustancias diferentes, con naturaleza y propiedades diferentes.Por ejemplo, cuando una sustancia arde, se oxida o se descompone. En otras palabras, un cambio químico altera la naturaleza de la materia, pues aparecen y desaparecen sustancias, y se denominan también REACCIONES QUÍMICAS.

VS

¿Cómo identificamos un cambio químico?

Desprendimiento de calor

Formación de gases

Desprendimiento de luz

Formación de un sólido

Desprendimiento de humo

Disolución de un sólido

LAS REACCIONES QUÍMICAS

REACCIÓN QUÍMICA

Por muy compleja que sea una reacción química, siempre se puede distinguir entre las sustancias presentes antes del cambio (REACTIVOS) y las que se producen como resultado de este (PRODUCTOS).Una reacción química lleva asociada una reorganización de los átomos de los reactivos para formar los productos.

+ INFO

LAS ECUACIONES QUÍMICAS

Los cambios químicos se representan o escriben mediante lo que denominamos como ecuación química.Además en las ecuaciones químicas se puede indicar entre otros datos: el estado de agregación de las sustancias, la temperatura y presión de la reacción, la presencia de catalizadores o inhibidores, la energía de reacción, etc.

Productos

Reactivos

actividad 1

actividad 2

AJUSTE DE REACCIONES QUÍMICAS

Dado que los átomos se conservan en las reacciones químicas, debe haber el mismo número y tipo de átomos en los reactivos y en los productos. Ajustar una reacción consiste en colocar unos "números" delante de cada una de las fórmulas de los reactivos y productos, llamados coeficientes estequiométricos, que multiplican el valor del número de átomos del compuesto al que precede.

AJUSTE DE REACCIONES QUÍMICAS

Como la fórmula química que representa las sustancias no puede modificarse (no se pueden cambiar los subíndices), usamos los coeficientes estequiométricos para que el número de átomos de cada elemento químico sea el mismo en la parte de los reactivos que en la parte de los productos. El número de átomos de cada elemento químico antes y después del cambio químico (antes y después de que se reordenen las sustancias) es el mismo, puesto que en una reacción química ni se crea ni se destruye materia.

¿Hay alguna REACCION QUÍMICA Sin ajustar?

+ INFO

características DE LAS REACCIONES QUÍMICAS

CONSERVACIÓN DE LA MASA

Hemos visto que en los cambios químicos se produce la rotura y formación de enlaces entre los átomos, pero el número y tipo de átomos no varía. Si los átomos son los mismos, tendrán la misma masa los reactivos (suma de las masas de todos los reactivos) que los productos (suma de las masas de todos los productos). Este fenómeno es conocido como ley de conservación de la masa de Lavoisier

+ INFO

en una reacción química

Se conserva.....

Cambia.....

- Los átomos que intervienen, aunque se organizan de manera diferente. Por ejemplo: N2 + 3 H2 → 2 NH3, hay 2 átomos de nitrógeno y 6 de hidrógeno a ambos lados de la reacción. - La masa, es decir, la suma de la masa de los reactivos (nitrógeno e hidrógeno) debe de ser igual a la masa del producto (amoníaco).

- La fórmula química de las sustancias, ya que aparecen nuevas sustancias. - En muchos casos, el número de moléculas no es el mismo. En el ejemplo anterior de formación del amoníaco, tenemos 4 moléculas en los reactivos (N2 + 3 H2) y dos moléculas en los productos (2 NH3)

VS

EJEMPLOS DE LA LEY DE CONSERVACIÓN DE LA MASA

LEY DE LAS PROPORCIONES DEFINIDAS

La ley de las proporciones definidas dice: "En una reacción química, las masas de los reactivos y las masas de los productos guardan entre sí una proporción constante"Esta ley está relacionada con el hecho de que los átomos de cada sustancia que intervienen en una reacción tienen diferente masa, y siempre se combinan en la misma proporción numérica.

+ INFO

TIPOS DE REACCIONES QUÍMICAS

según la ENERGÍA intercambiada:

En toda reacción química se absorbe o desprende energía (normalmente en forma de calor o luz). Esto se debe a que al romperse y formarse enlaces se gasta y se gana energía respectivamente. Atendiendo a los aspectos energéticos las reacciones se clasifican en:- Exotérmicas: en las que se desprende energía. - Endotérmicas: en las que se absorbe energía.

según la ENERGÍA intercambiada:

según cómo reacciona con oxígeno:

OXIDACIÓN

COMBUSTIÓN

Cuando una sustancia se combina con el oxígeno, se produce una reacción exotérmica conocida como oxidación. Las reacciones de oxidación son muy frecuentes. Tienen lugar en nuestro cuerpo, en los alimentos, o en los metales. La oxidación del hierro utilizado en la construcción supone un gran impacto negativo en la economía.

Si las reacciones de oxidación ocurren rápidamente, se denominan reacciones de combustión; se suelen reconocer por la emisión de luz. Las reacciones de combustión son reacciones de oxidación rápidas en las que se desprende calor y, frecuentemente, luz. En las reacciones de combustión se genera dióxido de carbono, CO2, y agua, H2O.

VS

según la VELOCIDAD DE REACCIón:

La velocidad de una reacción química se cuantifica observando cómo aumenta la cantidad de los productos en un determinado intervalo de tiempo.Las reacciones químicas se dan a una determinada velocidad, unas son más rápidas que otras. El control de la velocidad a la que transcurre una reacción química resulta fundamental para algunas aplicaciones de la química, como las industriales.

Naturaleza de los reactivos

Superficie de contacto

Temperatura

Concentración de los reactivos

Catalizadores/Inhibidores

Presión

+ INFO

REACCIONES DE DESCOMPOSICIÓN

En una reacción de descomposición una sustancia se divide en dos o más compuestos químicos. Muchas veces se producen burbujas. AB → A + B Un alimento en mal estado produce reacciones de descomposición y presenta cambios en el color, olor y sabor. Para ralentizar la descomposición de un alimento, se pueden utilizar diferentes técnicas: refrigeración y congelación, adición de sal o azúcar o usar conservantes alimentarios.

REACCIONES QUIMIOLUMINISCENTES

Son reacciones que producen quimioluminiscencia, es decir luz fría. En estas reacciones los reactivos absorben radiación y emiten luz. La bioluminiscencia demostrada por algunos organismos se basa igualmente en la quimioluminiscencia. Entre los ejemplos de especies que presentan bioluminiscencia están las luciérnagas, un coral suave del género Renillidae, ciertas medusas, bacterias, protozoos y algunos crustáceos.

REACCIONES DE SÍNTESIS

Desde la Revolución Industrial y con el desarrollo de la química moderna, se ha evolucionado en el conocimiento acerca de los factores que influyen sobre las reacciones que pretenden mejorar nuestra calidad de vida a través de la obtención de productos mediante las denominadas reacciones de síntesis. Esto ha supuesto el desarrollo de la industria química. Una reacción de síntesis es aquella que va encaminada a la obtención, o fabricación, de una sustancia.

una reacción de síntesis en ......

La naturaleza

El laboratorio

Cuando la reacción de síntesis tiene lugar en un laboratorio, se obtienen PRODUCTOS ARTIFICIALES O SINTÉTICOS. El ácido salicílico se obtiene de la corteza del sauce. Tradicionalmente se utilizaba como analgésico y antipirético, pero causaba irritación en el estómago. Su modificación artificial a ácido acetilsalicílico es el principio activo de la aspirina.

Cuando la reacción de síntesis tiene lugar en la naturaleza, se obtienen PRODUCTOS NATURALES.En ocasiones escuchamos la afirmación de que algo, por el hecho de ser natural, es menos perjudicial para la salud. No siempre el origen natural o artificial de un producto está vinculado con su beneficio para la sociedad y para el medioambiente.

VS

LA INDUSTRIA QUÍMICA Y LA TECNOLOGÍA

LA QUÍMICA Y EL PROGRESO

Y LA SALUD

Y LA AGRICULTURA

y la alimentación

La Química protege las cosechas abundantes, cuida la salud del ganado, o fabrica todo tipo de aditivos y envases para mantener las propiedades nutritivas intactas.

La aplicación de la química dio lugar a la aparición de medicamentos y comenzaron a fabricar sustancias como el cloro para potabilizar el agua. Así consiguieron disminuir los niveles de mortalilidad.

La Química ha permitido acceder a numerosas sustancias que mejoran la agricultura: fertilizantes, pesticidas o herbicidas

+ info

+ info

+ info

Y EL AUTOMÓVIL

Y EL DEPORTE

y el espacio

De los neumáticos a los cinturones de seguridad, del aire acondicionado a los combustibles. Ninguno de los 800 millones de vehículos existiría hoy en día si no fuera por la Química.

La Química contribuye al campo aerospacial, desde los transbordadores y las aeronaves, hasta los propios trajes de los astronautas.

La Química ha sido la ciencia que ha permitido desarrollar los materiales capaces de hacer realidad las palabras acuñadas por Pierre de Cubertain.

+ info

+ info

+ info

contaminación por la industria química

contaminación de aguas

contaminación de suelos

contaminación atmosférica

Por vertido de sustancias tóxicas, o el uso excesivo de fertilizantes, que provoca el empobrecimiento de suelos y exceso de materia orgánica, modificando, así, los ecosistemas.

Por la emisión de sustancias que afectan a la composición de la atmósfera y a las reacciones que se producen en ella.

Influye en la calidad del agua de consumo, pues lleva disueltas sustancias nocivas para la salud.

desarrollo sostenible

Estos y otros problemas han tenido consecuencias sobre la salud del planeta y de todas las especies que lo habitamos. Ante esta situación surge el desarrollo sostenible como respuesta. Según el Informe Brundtland de 1987, el desarrollo sostenible es «el que satisface las necesidades del presente sin comprometer las capacidades de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades».

química ambiental y sostenible

química ambiental

química sostenible

Se encarga del diseño de procesos y productos respetuosos con el medioambiente, de tal modo que se reduzca la generación de sustancias contaminantes. Se han ido sustituyendo progresivamente aquellas industrias que emitían contaminantes sin control por otras que intentan evitar la formación de residuos, analizan las consecuencias sobre el medioambiente, el ciclo de vida de los productos que fabrican y utilizan la energía de forma eficiente

Se ocupa, principalmente, de identificar cuáles son los contaminantes que hay en el medio, dónde se emiten, a partir de qué reacciones químicas se han producido, y cómo han llegado hasta el lugar en el que se han detectado. Estudia el comportamiento de los compuestos químicos (naturales o sintéticos) en el medio ambiente.

VS

objetivos de desarrollo sostenible

Los Objetivos de desarrollo sostenible son el plan maestro para conseguir un futuro sostenible para todos. Se interrelacionan entre sí e incorporan los desafíos globales a los que nos enfrentamos día a día, como la pobreza, la desigualdad, el clima, la degradación ambiental, la prosperidad, la paz y la justicia. Para no dejar a nadie atrás, es importante que logremos cumplir con cada uno de estos objetivos para 2030.

LA QUÍMICA y el medioambiente

efecto invernadero anómalo

lluvia ácida

disminución de la capa de ozono

gracias por vuestra atención