Grado 8
  1. Introducción a la Química  1.1. Naturaleza y alcance de la química  1.2. Importancia de la química en la vida diaria  1.3. La química y su relación con otras ciencias  1.4. El papel de la química en la industria, la medicina y el medio ambiente  1.5. Investigación científica y métodos experimentales en química
  2. La materia y sus propiedades  2.1. Definición y clasificación de la materia  2.2. Propiedades físicas y químicas de la materia  2.3. Ley de la conservación de la materia  2.4. Propiedades extensivas e intensivas de la materia  2.5. Teoría cinético-molecular de la materia  2.6. Estados de la materia: sólidos, líquidos, gases, plasmas y condensados de Bose-Einstein  2.7. Los cambios de estado y energía están involucrados  2.8. Difusión y movimiento Browniano
  3. Elementos, Compuestos y Mezclas  3.1. Definición y diferencias entre elementos, compuestos y mezclas  3.2. Estructura Atómica y Número Atómico  3.3. Símbolos y fórmulas químicas  3.4. Tendencias en la Tabla Periódica (Grupos y Periodos)  3.5. Clasificación de Elementos: Metales, No Metales y Metaloides  3.6. Elementos de Tierras Raras y Metales de Transición  3.7. Tipos de mezclas: homogéneas y heterogéneas  3.8. Separación de mezclas utilizando métodos físicos y químicos
  4. Técnicas de Separación  4.1. Filtración, Sedimentación y Decantación  4.2. Evaporación y cristalización  4.3. Destilación y destilación fraccionada  4.4. Cromatografía y sus aplicaciones  4.5. Sublimación en la purificación de compuestos  4.6. El papel de la centrifugación en los procesos bioquímicos
  5. Estructura Atómica  5.1. La teoría atómica de Dalton  5.2. Estructura del átomo: protones, neutrones y electrones  5.3. El modelo atómico de Bohr  5.4. Introducción al Modelo Mecánico Cuántico  5.5. Configuración Electrónica y Niveles de Energía  5.6. Espectros de excitación y emisión  5.7. Isótopos y sus aplicaciones
  6. Tabla Periódica y Tendencias Químicas  6.1. Historia y desarrollo de la tabla periódica  6.2. Ley periódica moderna  6.3. Periodicidad y tendencias en tamaños atómicos y iónicos  6.4. Energía de Ionización, Afinidad Electrónica y Electronegatividad  6.5. Introducción a los lantánidos y actínidos  6.6. Aplicación de tendencias periódicas en química
  7. Enlace Químico y Estructura Molecular  7.1. Tipos de enlaces químicos: enlaces iónicos, covalentes y metálicos  7.3. Moléculas Polares y No Polares  7.4. El enlace de hidrógeno y sus aplicaciones  7.5. Fuerzas intermoleculares: dipolo-dipolo, fuerza de dispersión de London
  8. Reacciones Químicas y Estequiometría  8.1. Ecuaciones Químicas y Balance  8.2. Tipos de Reacciones Químicas: Combinación, Descomposición, Desplazamiento y Redox  8.3. Introducción a la estequiometría y el concepto del mol  8.4. Reactivo limitante en ecuaciones químicas  8.5. Velocidad de reacción, catalizador y factores que afectan la velocidad de reacción
  9. Ácidos, Bases y Sales  9.1. Definición y Propiedades de Ácidos y Bases  9.2. Ácidos y bases fuertes vs. débiles  9.3. Escala de pH y cálculo de pH  9.4. Reacciones de neutralización  9.5. Soluciones amortiguadoras y su importancia  9.6. Aplicaciones de Ácidos, Bases y Sales en la Vida Diaria
  10. Soluciones y Solubilidad  10.1. Definición de Solución, Soluto y Solvente  10.2. Factores que Afectan la Solubilidad  10.3. Unidades de concentración: molaridad y molalidad  10.4. Soluciones saturadas, no saturadas y sobresaturadas  10.5. Concepto de ósmosis y ósmosis inversa  10.6. Propiedades coligativas de las soluciones
  11. Gases y Leyes de los Gases  11.1. Propiedades de los gases  11.2. Introducción a los Gases Ideales y Reales  11.3. Ley de Boyle, Ley de Charles y Ley de Avogadro  11.4. Ecuación de Gas Ideal y Sus Aplicaciones  11.5. Aplicación de las leyes de los gases en la vida real
  12. Termoquímica y transformación de energía  12.1. Energía en las Reacciones Químicas  12.2. Reacciones Exotérmicas vs. Endotérmicas  12.3. Cambios de Calor y Entalpía  12.4. Calorimetría y transferencia de calor en reacciones
  13. Metales y No metales  13.1. Physical and Chemical Properties of Metals and Nonmetals  13.2. Serie de Reactividad de los Metales  13.3. La corrosión y su prevención  13.4. Extracción de metales de los minerales  13.5. Usos de metales y no metales en la vida diaria
  14. Introducción a la Química Orgánica  14.1. Características del carbono y compuestos orgánicos  14.2. Grupos funcionales y su importancia  14.3. Hidrocarburos Simples: Alcanos, Alquenos y Alquinos  14.4. Isomería en compuestos orgánicos  14.5. Introducción a los polímeros y sus usos
  15. Química Ambiental y Sostenibilidad  15.1. Principios de la química verde  15.2. Efectos de la contaminación química en los ecosistemas  15.3. Lluvia ácida y sus efectos  15.4. Agotamiento de la capa de ozono y calentamiento global  15.5. Gestión de Residuos y Reciclaje en Química

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Propiedades extensivas e intensivas de la materia


La materia es todo lo que ocupa espacio y tiene masa. Es la sustancia física que constituye todo en el universo. Comprender las propiedades de la materia es fundamental en química, ya que nos ayuda a determinar las diversas características y comportamientos de las sustancias que nos rodean. Estas propiedades se pueden dividir en dos categorías principales: propiedades extensivas y propiedades intensivas. En esta lección, discutiremos estas propiedades en profundidad, proporcionando ejemplos e ilustraciones que te ayudarán a comprender completamente los conceptos.

¿Cuáles son las propiedades detalladas?

Las propiedades extensivas son propiedades que dependen de la cantidad de materia o del tamaño de la muestra que se está estudiando. En otras palabras, estas propiedades cambian cuando cambia la cantidad de materia. Si tienes una gran cantidad de una sustancia, sus propiedades extensivas serán diferentes a si tienes una pequeña cantidad de la misma sustancia.

Algunos ejemplos comunes de activos no abreviados incluyen:

  • Masa
  • Volumen
  • Longitud
  • Carga Total

Ejemplo de masa

La masa es una medida de la cantidad de materia en un objeto, a menudo determinada usando una balanza. Si tienes una roca pequeña y una roca grande, la masa es una propiedad que variará dependiendo del tamaño de la roca.

Masa de roca pequeña = 100 gramos Masa de roca grande = 500 gramos

En este ejemplo, puedes ver que la masa depende del tamaño o la cantidad de materia. A medida que cambia el tamaño, la masa también cambia, lo que muestra la naturaleza extensiva de esta propiedad.

Ejemplo de volumen

El volumen se refiere a la cantidad de espacio que una sustancia ocupa. Considera una pequeña botella de agua y una jarra grande de agua. La diferencia en volumen entre las dos se debe simplemente a que la jarra contiene más agua.

Volumen de la botella pequeña = 0.5 litros Volumen de la jarra grande = 2 litros

Nuevamente, esto muestra cómo un cambio en la cantidad de la sustancia (agua) afecta el volumen, mostrando así que es una propiedad extensiva.

Representación visual de propiedades detalladas

Muestra pequeña Especimen grande

La representación visual anterior muestra el volumen como una propiedad extensiva utilizando rectángulos. El rectángulo verde más grande representa un mayor volumen que el rectángulo azul más pequeño.

¿Qué son las propiedades intensivas?

Por otro lado, las propiedades intensivas son propiedades que no cambian independientemente de la cantidad de materia. Estas propiedades son inherentes al tipo de materia y son independientes del tamaño o cantidad de materia.

Ejemplos comunes de propiedades intensivas incluyen:

  • Densidad
  • Color
  • Punto de ebullición
  • Punto de fusión
  • Conductividad eléctrica

Ejemplo de densidad

La densidad es un ejemplo clásico de una propiedad intensiva. Se define como masa por unidad de volumen y generalmente se expresa en gramos por centímetro cúbico (g/cm3).

Densidad (D) = Masa (m) / Volumen (V)

Por ejemplo, si tienes un kilogramo de hierro y un gramo de hierro, las dos muestras tendrán la misma densidad porque es una propiedad inherente del hierro.

Densidad del hierro = 7.87 g/cm3

Ejemplo de punto de ebullición

El punto de ebullición de una sustancia es la temperatura a la cual cambia de líquido a gas. Es una propiedad intensiva porque no cambia si tienes una cucharadita de agua o un balde de agua. El punto de ebullición del agua a 1 atmósfera de presión es 100 grados Celsius.

Punto de ebullición del agua = 100°C

Tengas 1 litro o 10 litros, el agua hierve a la misma temperatura bajo las mismas condiciones ambientales.

Representación visual de propiedades intensivas

Color: Rojo Color: Rojo

La representación visual anterior utiliza círculos para representar el color, que es una propiedad intensiva. Independientemente del tamaño o cantidad, el color permanece constante, representado aquí como rojo.

Comparación de propiedades extensivas e intensivas

Es importante entender la diferencia entre propiedades extensivas e intensivas. Las propiedades extensivas dependen del tamaño o volumen de la muestra, mientras que las propiedades intensivas son independientes de la cantidad de materia. Resumámoslo con ejemplos adecuados:

Propiedad Tipo Descripción
Masa Extensiva Varía según la cantidad
Volumen Extensiva Cambia con la cantidad
Densidad Intensiva Permanecen constantes, independientes de la cantidad
Color Intensiva No cambia con la cantidad

Escenarios de ejemplo adicionales para una mejor comprensión

Consideremos algunos escenarios más para reforzar estos conceptos.

Escenario 1: Experimento de aula con rocas

Imaginemos que en un experimento de aula tienes un pequeño montón y un gran montón de rocas. Descubres que la masa del pequeño montón es de 200 g y la del gran montón es de 600 g. Aquí, la masa es una propiedad extensiva porque varía dependiendo de la cantidad de rocas.

Sin embargo, al medir la densidad de una roca de cada montón, los estudiantes encontraron que la densidad permaneció igual, por ejemplo, 2.5 g/cm3, lo que indica que la densidad es una propiedad intensiva.

Escenario 2: Exploración con agua

Supongamos que tienes un pequeño vaso de agua y un gran contenedor lleno de agua. Las propiedades extensivas como la masa y el volumen diferirán entre los dos. Si el pequeño vaso contiene 200 ml de agua y el gran contenedor contiene 2 litros, estas mediciones son una demostración directa de las propiedades extensivas.

Sin embargo, el punto de ebullición para ambos permanece igual: 100°C bajo presión atmosférica estándar. Esto confirma que el punto de ebullición es una propiedad intensiva.

Conclusión

Tanto las propiedades extensivas como las intensivas son fundamentales para comprender las propiedades de la materia. Las propiedades extensivas, al depender del tamaño, proporcionan información sobre la cantidad de materia, mientras que las propiedades intensivas, al ser independientes del tamaño, proporcionan información sobre la estructura e identidad de la materia.

Identificar y clasificar estas propiedades permite a los científicos y estudiantes entender y distinguir entre diferentes sustancias, y predecir su comportamiento bajo diferentes condiciones. Este conocimiento fundamental es importante en una amplia gama de aplicaciones, desde procesos industriales hasta investigaciones científicas, y sigue siendo un componente central en el estudio y aplicación de la química.


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Propiedades extensivas e intensivas de la materia

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