QUÍMICA

SISTEMA QUÍMICO

Es una porción de cuerpo material con límites específicos y que es objeto de estudio y/o análisis con algunos fines específicos.

Es la parte específica del universo que nos interesa. Para los químicos, los sistemas incluyen las sustancias que están implicadas en los cambios químicos y físicos.

1. TIPOS DE SISTEMA

A ) Abierto. Es aquel en la cual la masa y la energía pueden entrar o salir libremente del sistema. (Que permite el intercambio tanto de energía y masa). Ejemplo ebullición del agua de mar.

B) Cerrado. La masa dentro del sistema permanece constante pero la energía puede entrar y salir al sistema (Permite el intercambio de energía, pero no de masa). Ejemplo ebullición del agua en un recipiente cerrado.

C) Cerrado y aislado. La masa y energía dentro del sistema permanecen constantes. (Que no permite el intercambio de energía ni de masa). Ejemplo: Agua hervida (95°C) dentro de un termo por espacio de 10 minutos.

2. PARTES DEL SISTEMA

a. Fases (  ): es cada una de las partes (masa) distinguibles y homogéneas que constituyen un sistema estando separadas de otras fases por fronteras físicas bien definidas llamadas interfases, por ejemplo: Las sustancias puras y mezclas.

De acuerdo a la cantidad de fases el sistema puede ser:

Monofásico  una fase

Difásico  dos fases

Trifásico  tres fases

b. Componentes: es el número o tipo de sustancias puras (simple o compuesta) presentes en el sistema.

De acuerdo a la cantidad de componentes el sistema puede

ser:

• Unitario  1 sustancia

• Binario  2 sustancias

• Ternario  3 sustancias

c. Constituyentes: es el número de elementos químicos diferentes presentes en el sistema.

ENERGÍA

La energía es una forma o cualidad intangible de la materia que causa un cambio o interacción de cuerpos materiales; en otros términos, es la capacidad para realizar trabajo. Por lo tanto, todo cambio (o fenómeno) físico, químico o nuclear que ocurre en cuerpos materiales es causado por la energía. La energía puede ser mecánica (cinética y potencial), calorífica, luminosa, eléctrica, nuclear, atómica, electromagnética, geotérmica, eólica, mareomotriz, solar.

RELACIÓN MASA-ENERGÍA.

La relación entre la masa y la energía fue planteada por Albert Einstein (1905) en su obra Teoría especial de la relatividad. Plantea que la masa y energía son dos formas de la materia que están relacionadas, mediante la siguiente ecuación:

Es todo aquello que produce trabajo. Albert Einstein plantea que la masa y la energía son dos formas de la materia que se relacionan mediante la siguiente ecuación:

E=mC² 

Donde:

E = Energía en ergios o joules

m = Masa en gramos o kilogramos

C = Constante de velocidad de la luz (C=3x105 km/s; C=3x108

m/s; C=3x1010 cm/s)

ECUACIÓN DE LA RELATIVIDAD. Según la teoría de la relatividad, la masa inercial de un cuerpo aumenta con el aumento de velocidad, según la siguiente ecuación:

Donde:

mf = masa en movimiento, luego de una velocidad (Vf)

mo = masa inicial o en reposo

Vf = velocidad del cuerpo en determinado instante

C = velocidad de la luz

Esta relación es significativa solo para partículas que viajan a grandes velocidades, como por ejemplo las partículas subatómicas aceleradas (electrones, protones, neutrones, etc.) en ciclotrones y betatrones, que son instrumentos creados por el hombre para incrementar la velocidad de partículas. Para cuerpos ordinarios, cuyas velocidades son muy pequeñas respecto a la velocidad de la luz, el incremento de la masa inercial es extremadamente pequeña que ningún instrumento de medida es capaz de detectar, por lo tanto, no tiene mayor significado. Cuando se dice que la masa inercial de un cuerpo aumenta, no significa que va aumentar el número de átomos o moléculas, pues estos permanecen inalterables, lo que se quiere decir es que la fuerza para vencer su inercia aumenta, puesto que va a incrementarse su velocidad.