Conceptos Quimicos

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Prof.tatiana Zuvic M. I.-QUIMICA BIOLOGICA Materia y sus propiedades . El átomo. Relaciones de masa de los átomos. Composición química seres vivos. Clase N°1

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I.-QUIMICA BIOLOGICA

Materia y sus propiedades .

El átomo.

Relaciones de masa de los átomos.

Composición química seres vivos.

Clase N°1

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Objetivos a lograr por el alumno:

• Explicar los conceptos de materia y sus propiedades, sustancia pura, elemento, compuesto, mezcla, átomo, molécula y las relaciones de masa de los átomos.

• Identificar los principales bioelementos y explicar sus funciones.

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Conceptos químicos esenciales:

Materia:Materia:•Material físico del universo. Tiene masa y ocupa espacio.

•Formada por poco más de un centenar de sustancias llamadas elementos.elementos.

•Las propiedades de la materia tienen relación con la clase de elementos que la forman.

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Conceptos químicos esenciales:

Materia:Materia:Clasificación:

• Según su estado físicoestado físico : gas, líquido o sólido

•Según su composicióncomposición : elemento, compuesto o mezcla.

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/estados/solido.htm

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Propiedades de la materiaPropiedades de la materia

• Propiedades físicas físicas

• Propiedades químicas químicas

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Propiedades de la materiaPropiedades de la materia

•Propiedades físicasPropiedades físicas : Son propiedades que se pueden medir y observar sin que cambie la composición o identidad de la sustancia.

Ej: Color, Densidad, Dureza, Punto de fusión, Punto de ebullición, Conductividad.

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Propiedades de la materiaPropiedades de la materia

•Propiedades químicasPropiedades químicas : : Son las propiedades que se manifiestan cuando la materia experimenta cambios en su composición. Ej: Combustión de madera o papel, o los cambios cambios que sufren los alimentos dentro del que sufren los alimentos dentro del organismo. organismo.

Oxidación de fierro

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Digestión : ejemplo de cambio Digestión : ejemplo de cambio químicoquímico

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Cambios de la materiaCambios de la materia

•Cambios físicosCambios físicos o cambios de estado.

•Cambios químicosCambios químicos o reacciones químicas.

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Sublimación

Gaseoso

Vaporización

Líquido

Condensación

SólidoCongelación

Fusión

Deposición

Cambios de estado o cambios físicosCambios de estado o cambios físicos

(Sublimación inversa )

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Cambios químicos o reacciones Cambios químicos o reacciones químicasquímicas

En cualquier cambio químico:

a) Se utiliza una o más sustancias.b) Se forman una o más sustancias nuevas.c) Se libera o se absorbe energía

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Proceso en el cual se producen cambios profundos en las propiedades de las sustancias que reaccionan, porque se forman nuevas nuevas sustancias.sustancias.

Reactantes Productos

H2 + O2 H2O

Reacción química Reacción química

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Clasificación de las propiedades de Clasificación de las propiedades de la materiala materia

• ExtensivasExtensivas : dependen de la cantidad de materia

• IntensivasIntensivas : no dependen de la cantidad de material examinado.

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Clasificación de la MateriaClasificación de la Materia

La materia puede estar formando:

• Mezclas Mezclas

• Sustancias purasSustancias puras

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La gran mayoría de la materia: mezcla mezcla de diferentes sustancias.

• MezclasMezclas: combinaciones de dos o más sustancias , en las que cada sustancia conserva su propia identidad química . Puede variar su composición.

•Clasificación:

MezclasMezclas HomoHomogéneas ( disolucionesdisoluciones )

MezclasMezclas HeteroHeterogéneas

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MEZCLAS SUSTANCIAS PURAS

ELEMENTOSCOMPUESTOS

MEZCLASHOMOGÉNEAS

MEZCLAS HETEROGÉNEAS

MATERIA

Separación por métodos físicos

Separación por métodos químicos

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Sustancia puraSustancia pura: materia que tiene igual composición física y propiedades características en toda la muestra.

• Las sustancias puras pueden ser compuestoscompuestos o elementoselementos

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Compuesto Compuesto

Sustancia formada por dos o más elementos unidos químicamente y en proporciones definidas. Sólo puede separarse en sus elementos mediante métodos químicos.

Sus propiedades son intrínsecas y no se parecen a las de los elementos que lo forman.

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Un compuesto puro siempre tendrá la misma composición elemental, independiente de su origen ( Ley de las proporciones definidas o Ley de Ley de las proporciones definidas o Ley de composición constantecomposición constante ).

Para representar los compuestos se utilizan fórmulas químicasfórmulas químicas, cada fórmula muestra la composición del compuesto.

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ElementosElementos

•Se componen de un sólo tipo de átomos y no pueden descomponerse en sustancias más simples por métodos químicos. Actualmente se conocen 118 elementos.

•Abreviatura química : Símbolo químico del Símbolo químico del elemento. elemento.

•Ordenados en la tabla periódica de los tabla periódica de los elementos.elementos.

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Conceptos químicos esencialesConceptos químicos esenciales:

• ÁtomoÁtomo :Partículas más pequeñas de un elemento, que conservan las características de éste. ( Dalton 1807, Rutheford 1910, Schrödinger 1926)

•Visión simplificada : protones protones ( partículas positivas) , neutronesneutrones ( partículas neutras) y electroneselectrones ( partículas negativas).

•Protones y neutrones residen en el núcleo ( muy pequeño), electrones en el espacio que rodea al núcleo y que proporcionalmente es mucho mayor y dá cuenta de casi todo el volumen del átomo.

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Los electrones y protones tienen la unidad elemental de carga más pequeña encontrada en la materia.

Partícula Símbolo Masa, g carga Protón p+ ( H+ ) 1,673 x 10-24 1+Electrón e- 9,11 x 10-28 1-

Neutrón nº 1,673 x 10-24 0

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Conceptos químicos esenciales:Conceptos químicos esenciales:

•Carga atómica del átomoCarga atómica del átomo: carga cerocero ( igual número de protones y electrones)

•Número atómico ( Z )Número atómico ( Z ) : Es el número de protones en el núcleo de cada elemento. Diferencia a un elemento de otro.

•Número másico ( A )Número másico ( A ) : número total de protones más neutrones.

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IsótoposIsótopos: átomos del mismo elemento que difieren en el número de neutrones, por lo tanto tienen número másico distinto.

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BioelementosBioelementos Son los elementos químicos que constituyen a los seres vivientes (H, O, C, N, Ca, P, K, S, Na, Cl, Mg, Fe, Mn, I, Cu, Co, Zn, F, Mo, Se.)

Según su abundancia se pueden clasificar en tres grupos.

1. Bioelementos primariosBioelementos primarios : o constituyentes principales.

2. Bioelemetos secundariosBioelemetos secundarios : o constituyentes necesarios en concentraciones bajas .

3.3. OligoelementosOligoelementos: constituyentes necesarios en concentraciones bajísimas.

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1.1. --Bioelementos primariosBioelementos primarios :

• Carbono ( C )Carbono ( C )

• Hidrógeno ( H )Hidrógeno ( H )

• Oxígeno ( O )Oxígeno ( O )

• Nitrógeno ( N )Nitrógeno ( N )Constituyen a las sustancias orgánicas e

inorgánicas de todos los seres vivostodos los seres vivos. Dan cuenta de aprox. el 99 % de todos los átomos de un organismo.

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2.2. Bioelementos secundariosBioelementos secundarios: ( en orden de concentraciones): Calcio, Fósforo, Calcio, Fósforo, Potasio, Azufre, Sodio, Cloro, Magnesio.Potasio, Azufre, Sodio, Cloro, Magnesio.

Todos ellos minerales, constituyen 0,05 al 1% del total de los átomos del cuerpo humano.

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Calcio ( Ca )Calcio ( Ca )

Como catión extracelular: -constitución de tejido óseo y dientes -coagulación sanguínea -cofactor enzimático -contracción muscular

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•Fósforo ( P )Fósforo ( P )

Formando parte de los aniones: H2PO4

- , HPO4-2, PO4

-3 participa en : -constitución del tejido óseo y dientes. -reacciones de transferencia de energía -constitución de nucleótidos, fosfolípidos y otras sustancias. -como sustancias tampones o buffers.

ATP

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K

K +

K+

PotasioPotasio

Es el más importante catión intracelular: -contracción muscular -transmisión del impulso nervioso -cofactor enzimático .

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•Azufre ( S )Azufre ( S )

Sus aniones: SO4-2 y S-2 integran :

-diversas moléculas orgánicas, como proteínas, algunos péptidos, polisacáridos complejos

-aminoácidos metionina y cisteína

- Intermediarios metabólicos: acetilCoA

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SodioSodio

Na

Na+

Na+

Es el más importante catión extracelular: -regulación de la presión osmótica celular, -transmisión del impulso nervioso

-cofactor enzimático.

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• Cloro ( Cl )Cloro ( Cl )

Es el más importante anión extracelular: -regulación de la presión osmótica celular

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•Magnesio ( Mg )Magnesio ( Mg )

Como catión participa en : -constitución de la molécula de clorofila -cofactor enzimático de algunas enzimas.

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3. Oligoelementos3. Oligoelementos: ( o elementos traza) .

• A pesar de la mínima cantidad , su presencia es esencial para el correcto funcionamiento del organismo.

•La ausencia de estos oligoelementos determina enfermedades carenciales.

Ellos son: Fierro (Fe)• Boro (B) • Cobre (Cu)• Vanadio (Va)• Manganeso (Mn)• Zinc (Zn)• Silicio (Si)• Cobalto (Co)• Molibdeno (Mo)• Yodo (I)

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Sus cationes participan en : - constitución de la molécula de hemoglobina y mioglobina , permitiendo transporte de Oxigeno

- cofactor enzimático

- constituyente de citocromos y otros transportadores electrónicos.

Fierro ( Fe )Fierro ( Fe )

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•Cobre ( Cu )Cobre ( Cu )

•Manganeso ( Mn )Manganeso ( Mn )

•Zinc ( Zn )Zinc ( Zn )

•Molibdeno ( Mo)Molibdeno ( Mo)

-cofactor enzimático -constitución de pigmentos respiratorios en algunos animales.

- cofactor enzimático.

- cofactor enzimático.

- cofactor enzimático.

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•Cobalto ( Co)Cobalto ( Co)

•Yodo ( I )Yodo ( I )

Forma parte de hormonas tiroídeas en animales superiores.

Forma parte de la Vitamina B12

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