QUIMICA GENERAL

• Química. Importancia de la química en la medicina. Materia: Elementos y mezclas. Medición y sistemas de unidades.

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¿Qué es la Química?

La química es la vida.

La química estudia la materia, la energía y el cambio.La química es el estudio de la materia y de los cambios que experimenta.La quimica es la rama de la ciencia que estudia las características y composición de LA MATERIA y de los cambios que ésta pueda sufrir.

La Química es la Ciencia que estudia y describe la materia, sus propiedades

químicas y físicas, los cambios químicos y físicos que sufre y las variaciones de energía que acompañan

a estos procesos.

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En este siglo la medicina ha avanzado en forma paralela al avance de la química, desde el descubrimiento de la aspirina; los anestésicos; los antibióticos y todos los fármacos , hasta la terapia gènica que promete revolucionar la medicina.

Todas las manifestaciones de la vida están acompañadas de un sinnúmero de procesos químicos. Es imposible conocer la esencia de los procesos vitales sin saber la química y sus leyes.

QUÍMICA Y MEDICINA

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Moléculas biológicas normales y fármacos análogos

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BIOMOLÉCULAS

Elementos CompuestosMezclashomogéneas(Disoluciones)

Mezclas

Procesos Físicos

Reacciones

Químicas

MezclasHeterogéneas

Sustanciaspuras

Materia

Oro en aguaOro Agua SalCloruro ce sodio

Aleación

Las sustancias puras tienen propiedades definidas

El agua pura tiene un punto de ebullición de 100 °C al nivel del mar, un punto de

fusión y de solidificación de 0 °C

Los elementos se encuentran clasificados en la Tabla

Periódica

Formadas por varias sustancias puras (elementos o compuestos) que siguen conservando sus propiedades características

HeterogéneasHeterogéneasHomogéneasHomogéneas

MezclasMezclas

La mayor parte de las rocas, los animales, las plantas, el carbón, el petróleo, el aire, los ríos, los lagos y los mares son ejemplos de mezclas.

Composición variable

Propiedades variables dependiendo de la proporción de sus componentes

Pueden separarse en otras sustancias más simples mediante procesos físicos

Mezclas comunes  ComposiciónGranito Cuarzo, Feldespato y mica

Petróleo Metano, etano, propano

Orina Urea, agua

Alcohol medicinal Alcohol y agua

Lejía Agua,  hipoclorito de sodio

Sangre Agua, hemoglobina, glucosa

Coca Cola Agua,  CO2, cafeína

Vinagre Agua, ácido acético

Gasolina Hetpano, octano 

La mayoría de los materiales que conocemos son mezclas

Propiedades de la materiaPropiedades de la materia Generales Generales

CaracterísticasCaracterísticas

Masa: Indica la cantidad de materia de un cuerpo. Su unidad en el S.I. es Kg. Se mide con la balanza.

Volumen: Es el espacio que ocupa un cuerpo. Se mide en el S.I. en m3. El volumen de sólidos y líquidos puede medirse con la probeta. La capacidad de un recipiente es su volumen interior.

Densidad: Es la relación entre la masa y el volumen; d= Sus unidades en el S.I. son kg/m3

La densidad de un líquido puede medirse con el densímetro. Dureza: resistencia al rayado. Puntos de fusión y ebullición: Temperaturas fijas a las que se verifican esos

cambios de estado. Solubilidad en agua y en otros disolventes ….

volumenmasa

AMPLIAR

No tienen relación con la clase de materia de la que este formado un cuerpo.

Sirven para identificar y diferenciar los distintos tipos de materia o de sustancias.

Cuando se vierte nitrógeno líquido, este hierve vivamente al adquirir la temperatura ambiente.

Procesos físicos y químicosProcesos físicos y químicos

Procesos o cambios físicosProcesos o cambios físicos Procesos o cambios químicosProcesos o cambios químicosReacciones químicasReacciones químicas

En la naturaleza se producen gran variedad de cambios, como la dilatación de un metal, los cambios de estado del agua, la oxidación de algunos metales, el movimiento de los coches, ...

Las sustancias mantienen su naturaleza y sus propiedades esenciales, es decir, siguen siendo las mismas sustancias.

Las sustancias cambian su naturaleza, se transforman en otras distintas, que tienen propiedades diferentes.

La sacarosa (azúcar de mesa) reacciona con clorato de potasio formando nuevas sustancias, como esta extraña masa de carbono.

La ceniza que se crea en la hoguera es una sustancia distinta a la madera.

El balón de fútbol en movimiento sigue siendo un balón. La herrumbre que se forma en la

viga es una sustancia distinta al hierro.

En la fotosíntesis, las plantas producen oxígeno y nutrientes a partir de dióxido de carbono y agua.

Ebullición de nitrógeno

La mantequilla, al derretirse, sigue siendo mantequilla.

La botella rota sigue siendo de vidrio.

Reacción entre la sacarosa y el clorato potásico

Separación de mezclasSeparación de mezclas

FiltraciónFiltración

MezclasMezclas heterogéneasheterogéneas

Extracción con disolventesExtracción con disolventes

CentrifugaciónCentrifugación

Decantación y SedimentaciónDecantación y Sedimentación

Separación MagnéticaSeparación Magnética

Separación de mezclasSeparación de mezclas Mezclas homogéneasMezclas homogéneas

DestilaciónDestilación

CristalizaciónCristalización

CromatografíaCromatografía

Separación de mezclas heterogéneasSeparación de mezclas heterogéneasFiltraciónFiltración

Extracción con disolventesExtracción con disolventes

CentrifugaciónCentrifugación

Decantación y SedimentaciónDecantación y Sedimentación

Se utiliza para separar los componentes de una suspensión fina (mezcla de un líquido y un sólido en la que las partículas de este último se encuentran dispersas en el seno del líquido).Consiste en separar las partículas sólidas de las líquidas por medio de un filtro, aprovechando la diferencia de tamaño entre ambas.

Se utiliza para separar dos tipos de mezclas: las emulsiones (mezcla de dos líquidos inmiscibles que, con el tiempo, tienden a separes en dos fases) y las suspensiones gruesas, en las que las partículas del sólido tienden a depositarse en el fondo o a sobrenadar en el líquido.Consiste en separar ambas fases (las dos fases líquidas o la fase líquida y la sólida) aprovechando la diferencia de densidad entre ambas, pueden utilizarse embudos de decantación..

Se utiliza para separar los componentes de una mezcla heterogénea de sólidos.Consiste en separar ambos sólidos aprovechando que uno de ellos es soluble en un disolvente y el otro no.

Se utiliza para separar los componentes de una mezcla de sólidos en el que uno de ellos tiene propiedades magnéticas.Consiste en separar las partículas metálicas utilizando un imán que las atrae, aprovechando sus propiedades magnéticas.

Separación magnéticaSeparación magnética

Se utiliza para acelerar la sedimentación en una suspensión. Consiste en separar la mezcla utilizando una centrifuga, la cual tiene un movimiento de rotación constante y rápido, lográndose que las partículas del sólido de mayor densidad, se vayan al fondo.

Separación de mezclas homogéneasSeparación de mezclas homogéneasDestilaciónDestilación

CromatografíaCromatografía

Evaporación y CristalizaciónEvaporación y Cristalización

Se utiliza para separar los componentes de una disolución líquida o gaseosa.Consiste en separar las ambos componentes, aprovechando la diferencia de punto de ebullición entre ambos.

Se utiliza para separar los componentes de una disolución formada por un sólido y un líquido.Consiste en separar ambos componentes aprovechado la mayor volatilidad del líquido.

Se utiliza para detectar la existencia de diferentes componentes en una disolución.Hay varias clases de cromatografía, de gases, de columna, de capa fina, de papel, etc.Consiste en aprovechar la diferente velocidad de difusión de cada componente en un soporte estático (papel de filtro en la cromatografía de papel).

Destilación fraccionada del aire

Cromatografía de papel

homogéneasheterogéneas

NaCl

La Materia

Mezclas Sustancias puras

se clasifica en

Metales No metales

Gases nobles

se clasifican en

disoluciones

llamadas

se clasifican en

covalentes iónicos

se clasifican en

Óxidos

Hidróxidos

SalesSalesagua y azúcar

ejemplos

como son

Anhídridos Ácidos

ejemplo

como son

CompuestosCompuestos Elementos

se clasifican en

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES

“....nada más Grande y ni más sublime ha salido de las manos del hombre que el sistema métrico decimal”.

Antoine de Lavoisier

Definición

Nombre adoptado por la XI Conferencia General de Pesas y Medidas para un sistema universal, unificado y coherente de

Unidades de Unidades de medida, basado en medida, basado en el sistema mks el sistema mks (metro-kilogramo-(metro-kilogramo-segundo).segundo).

Origen del sistema métrico

• El sistema métrico fue una de las muchas reformas aparecidas durante el periodo de la Revolución Francesa.

Consagración del S. I:

• En 1960 la 11ª Conferencia General de Pesas y Medidas estableció definitivamente el S.I., basado en 6 unidades fundamentales: metro, kilogramo, segundo, ampere, Kelvin y candela.

En En 19711971 se agregó la séptima se agregó la séptima unidad fundamental: el mol.unidad fundamental: el mol.

Coherencia del S.I.

• Define las unidades en términos referidos a algún fenómeno natural constante e invariable de reproducción viable.

Logra una considerable Logra una considerable simplicidadsimplicidad en el sistema al limitar la cantidad de en el sistema al limitar la cantidad de unidades base. unidades base.

Sistema Internacional de Unidades S.I.

• Permite unificar criterios respecto a la unidad de medida que se usará para cada magnitud.

• Es un conjunto sistemático y organizado de unidades adoptado por convención

• El Sistéme International d´Unités (SI) esta compuesto por tres tipos de magnitudes

i. Magnitudes fundamentales

ii. Magnitudes derivadas

iii. Magnitudes complementarias

AAmpereCorriente eléctrica

molmolCantidad de sustancia

cdCandelaIntensidad luminosa

KKelvinTemperatura

ssegundoTiempo

kgkilogramoMasa

mmetroLongitud

Símbolo de la unidad

Unidad básica

cantidad

Magnitudes fundamentales(Son sólo siete)

Magnitudes Derivadas

• Es posible medir muchas magnitudes además de las siete fundamentales, tales como: presión, volumen, velocidad, fuerza, etc.

• El producto o cuociente de dos o más magnitudes fundamentales da como resultado una magnitud derivada que se mide en unidades derivadas.

Magnitudes derivadas

Magnitud unidad básica Símbolo de la unidad

Area metro cuadrado m2

Volumen metro cúbico m3

Frecuencia Hertz 1 / s = Hz

Densidad de masa kilogramo por metro cúbico

kg / m3

Velocidad metro por segundo m / s

Velocidad angular radián por segundo rad / s

Aceleración metro por segundo cuadrado

m / s2

Unidades aceptadas que no pertenecen al S.I.

MAGNITUDMAGNITUD NOMBRE NOMBRE SIMBOLSIMBOLOO

masamasa toneladatonelada tt

tiempotiempo minutominuto minmin

tiempotiempo horahora hh

temperaturatemperatura grado celsiusgrado celsius °C°C

volumenvolumen litrolitro L ó lL ó l

Múltiplos y submúltiplos

• Otra ventaja del sistema métrico S.I. sobre otros sistemas de unidades es que usa prefijos para indicar los múltiplos de la unidad básica.

• prefijos de los múltiplos: se les asignan letras que provienen del griego.

• prefijos de los submúltiplos: se les asignan letras que provienen del latín.

Múltiplos (letras Griegas)

Prefijo Símbolo Factor de multiplicación

Deca Da 10 101

Hecto h 100 102

Kilo k 1 000 103

Mega M 1 000 000 106

Giga G 1 000 000 000 109

Tera T 1 000 000 000 000 1012

Peta P 1 000 000 000 000 000 1015

Exa E 1 000 000 000 000 000 000 1018

Submúltiplos (Latin)

Prefijo Símbolo Factor de multiplicación

Deci d 1 / 10 10 -1

Centi c 1 / 100 10 -2

Mili m 1 / 1 000 10 -3

Micro µ 1 / 1 000 000 10 -6

Nano n 1 / 1 000 000 000 10 -9

Pico p 1 / 1 000 000 000 000 10 -12

Femto f 1 / 1 000 000 000 000 00 10 -15

atto a 1 / 1 000 000 000 000 000 000 10 -18

BIBLIOGRAFIA

Chang R. Química. México: 10 ed. McGraw Hill Interamericana; 2010.

Direcciones web:

• www.cem.es

• www.cenam.mx

• www.cedex.es/home/datos/informacion.html

• www.chemkeys.com/bra/ag/uec_7/uec_7.htm

• www.educastur.princast.es/proyectojimena/franciscga/sisteint.htm

• www.redquimica.pquim.unam.mx/fqt/cyd/glinda/Sistema1.htm

• www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/unidades/unidades/unidades.htm

• www.terra.es/personal6/gcasado/si.htm

• personal.telefonica.terra.es/web/pmc/marco-2.ht

Referencias electrónicas

• Una página dedicada a Química General,

• http://www.chemguide.co.uk/index.html#top

Investigación temática:

• 1.-Coloides : definición, características, coloides biológicos.

• Gracias por su atención