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Quimica 1 – Primer Semestre

1.3 ESTADO SÓLIDO

Las características principales de los sólidos son:

a) Presentan forma y volumen definidos. Cuando un sólido se calienta para al estado líquido, es decir, se funde. Presenta una presión de vapor menor que la de los líquidos.

b) Al examinarlos presentan dos formas: unos tienen forma geométrica definida, llamada cristal, por lo que se les llama sólidos cristalinos, y otros, que no tienen forma definida, se conocen como sólidos amorfos (vidrio, ópalo, caucho, plastilina, obsidiana, concreto, papel, etc).

Si observas cuidadosamente un poco de azúcar o de “sal de mesa” notarás que son pequeños cristales de forma cúbica. Por eso se dice que esas sustancias son cristalinas. Contrariamente, si observas un vidrio o plastilina verás que no presentan ninguna forma definida, por lo que se les llama sólidos amorfos.

Todos los cristales estudiados pertenecen a alguno de los seis tipos de los arreglos geométricos encontrados; estos arreglos se muestran en la figura 17.

A) Cúbicos. 3 ejes iguales en ángulos rectos entre sí.

D) Hexagonal. 3 ejes iguales y un 4° de diferente longitud; 3 a 60°C entre sí y el 4° en ángulo recto en relación con los otros tres .

B) Tetragonal 2 ejes iguales y 1 eje de diferente longitud, todos en ángulos rectos entre sí.

E) Monoclínico. 3 ejes desiguales, 2 en ángulos rectosentre sí; el 3° está en ángulo recto con respecto de uno pero no el otro.

C) Ortorrómbico. 3 ejes desiguales, todos en ángulos rectos entre sí.

F) Triclínico. 3 ejes desiguales, ninguno en ángulo recto con respecto de los otros.

Figura 17. Arreglos fundamentales de los ejes en los seis sistemas cristalográficos comunes.

Los cristales, a su vez, pueden estar formados por diferentes tipos de partículas (átomos, iones y moléculas), por lo cual poseen diferentes propiedades físicas.

Tabla 8. Relación entre los tipos de sólidos y algunas de las características que presentan

Tipos Covalente Iónico Molecular Metálico
Los puntos de la red los ocupan partículas Átomos Iones positivos y negativos Moléculas Iones positivos
Fuerzas de Electrones Atracción Fuerzas de Atracción
enlace entre compartidos electrostática Vander Waals eléctrica entre
partículas dipolo-dipolo intermoleculares iones positivos y negativos
Intensidad de la muy fuerte Algo fuerte Débil Depende del
fuerza de unión número de electrones en movimiento
Propiedades Duro, alto punto de fusión, no conductores. Duro, quebradizo, punto de fusión intermedio, no conductores. Suave, bajo punto de fusión, no conductores. Rango de dureza y de punto de fusión amplias, buenos conductores
Ejemplos Diamante, C cuarzo, SiO2 carborundum o carburo de silicio, SiC. Cloruro de sodio, NaCl; nitrato de potasio, KNO3 Yodo, I2; hielo, H20, hielo seco, CO2 bióxido de carbono (sólido). Sodio (Na), aluminio (Al), hierro(Fe).
Representación gráfica

EXPLICACIÓN INTEGRADORA

Resumiendo este tema te presentamos la siguiente tabla.

CARACTERÍSTICAS DE LOS SÓLIDOS
x Presentan forma y volumen definidos
x Se dividen en dos formas para examinarlos: sólidos cristalinos y sólidos amorfos.

2.2.1 EL PETRÓLEO Y SU IMPORTANCIA SOCIOECONÓMICA EN MÉXICO

¿Cuáles consideras que son los beneficios que se obtienen de los ingresos por la venta del petróleo a otros países?. Sabes en qué lugar se encuentra México a nivel mundial como productor de petróleo?.

En México, más del 90% de la demanda de energía primaria es satisfecha por los hidrocarburos, ya sea en forma directa o por medio de la generación de electricidad. Por ello es natural que la industria petrolera nacional sea considerada como la primera y más importante del país.

No sólo en lo anterior radica su importancia, sino que aún es una de las fuentes principales en la captación de divisas, ya que poco menos del 50% se debe a esta industria y también aporta el 35% de los ingresos fiscales (tabla 10 y 11 ) . Petróleos Mexicanos (PEMEX) obtuvo ingresos por 67 741.5 miles de millones de pesos, con la siguiente estructura:

Tabla 10. Ingresos obtenidos por ventas (1990).

Ingresos Monto Participación
(miles de millones de pesos) (%)
Ingresos por ventas Ventas interiores Ventas de exportación Otros ingresos Captación de financiamiento Subtotal: Impuestos retenidos IVA* IEPS** Total: 53 114.6 25 946.5 27 168.1 1 786.6 3 613.1 58 514.3 9 227.2 4 597.1 4 630.1 67 714.5 78.4 38.3 40.1 2.6 5.3 86.4 13.6 6.8 6.8 100.0

*IVA: Impuesto al Valor Agregado. **IEPS: Impuestos Especiales sobre Producción y Servicios.

92 El petróleo ha llegado a representar el mayor ímpetu al desarrollo económico, político y social de nuestro país. Este recurso ha dado a México un gran apoyo permitiéndole desarrollar el aspecto científico y tecnológico, brindándole a la sociedad una nueva forma de vida, pues le ha dotado de energéticos (principalmente), nuevos materiales como telas (fibras sintéticas) y plásticos, usados tanto para el vestido como en la industria. También le brinda la comodidad al proporcionarle gran variedad de aparatos electrodomésticos y vehículos de transporte.

a) Consecuencias del uso irracional del petróleo

Pero también ha acarreado a la sociedad graves problemas, pues la explotación irracional de este recurso no renovable ha provocado la alteración del medio ambiente natural, desapareciendo especies animales y vegetales, debido a las diversas formas de contaminación ocasionadas ya sea durante la explotación o bien en la fabricación de sus derivados.

Las industrias y los vehículos requieren combustibles que al ser quemados provocan contaminación atmosférica, dañando el ecosistema.

Tabla 11. Balanza de comercio exterior de productos petrolíferos y petroquímicos

(Millones de dólares)

Concepto 1989* 1990 %
Variación
Exportaciones Petróleo crudo Productos petrolíferos Productos petroquímicos Total: Importaciones Gas natural Productos petrolíferos Productos petroquímicos Total: Saldo: 7 281.0 451.4 100.4 7 842.8 36.4 742.2 21.7 800.4 7 042.5 8 929.3 810.8 268.7 10 008.8 30.3 850.0 91.9 972.3 9 036.5 22.6 79.6 143.3 27.6 -16.7 14.5 322.8 21.5 28.3

* Cifras confirmadas

EXPLICACIÓN INTEGRADORA

Al revisar el esquema recordarás cuáles son los derivados y métodos de extracción del petróleo, así como identificar la importancia que tiene, éste, en la sociedad.

METANO

en

GENERADOR DE BENEFICIOS

ETILENO

POLÍTICO CULTURAL

1.4 CARÁCTER CUANTITATIVO DE LA QUÍMICA

Al hablar de las características del estudio de la Química, hemos mencionado como sus tres pilares el lenguaje, el uso de síntesis y análisis, y la cuantificación, o sea el uso de mediciones y cálculos.

En esta sección, con la que terminamos el tema introductorio, vas a aprender acerca del papel de las cuantificaciones que se hacen en la Química, pero además trataremos de conjuntar los conocimientos que se han planteado hasta aquí para que logres un aprendizaje integrado.

Cuando se estudian los fenómenos naturales, sean éstos de cualquier tipo (físicos, químicos o nucleares). El primer paso para su estudio es la observación. Esta percepción de los fenómenos es nuestro único contacto con el mundo físico y son nuestros sentidos los que se encargan de comunicarnos la forma en que está sucediendo el fenómeno. Los datos experimentales que obtenemos provienen de sucesos observables y son mejores o peores en la medida que lo sean los métodos de detección. El hombre ha aprendido por medio de sus experiencias que sus sentidos están limitados para percibir los fenómenos y ha inventado una gran cantidad de instrumentos para facilitar sus observaciones, tales como el microscopio, el telescopio, la balanza, el potenciómetro y el espectrofotómetro, entre otros.

Sin embargo, no existe una distinción especial entre las observaciones obtenidas por los sentidos y las alcanzadas por medio de instrumentos, salvo en la precisión proporcionada por los equipos ya que, en principio, la utilización de éstos no afecta la realidad de la observación.

La mayor parte de las veces la finalidad de la observación es obtener una medida cuantitativa de los fenómenos; es decir, una relación que indique la magnitud del suceso que se está observando. Generalmente dicha magnitud se expresa con un número y una unidad, que sirve para comparar con sucesos similares.

De acuerdo con lo anterior, surge una pregunta capital que resulta ser la parte medular de este apartado.

RECAPITULACIÓN

Ahora ya sabes que todo cambio es el resultado de la interacción entre la materia y la energía, que ninguna materia puede cambiar, por sí misma, si no interviene la energía.

Conoces las diferentes manifestaciones de la materia, sus estados de agregación, cómo se compone y cómo se caracteriza; por ello puedes explicarte que la materia cambie de estado o de propiedades, pero no desaparece ni se crea. A partir de la acción de la materia se obtiene energía; ahora conoces los tipos de energía, cómo se obtiene ésta y cómo se utiliza en provecho del hombre.

Identificas que los cambios, tanto en la materia como en la misma energía, son producto de la interacción entre ambas. Y que existen cambios que sólo ocurren en una dirección, es decir, que son irreversibles, mientras que hay otros que pueden hacerse en ambas direcciones. Ahora sabes que el conocimiento de los cambios nos permite aplicarlos en beneficio del hombre.

Estados de

Sólido agregación

Líquido Gas HomogéneasMezclas Heterogéneas

Manifestaciones

Composición

de la materia

Elementos Sustancias puras

Compuestos

Físicas Propiedades Químicas Mecánica Objeto de

Térmica Química

estudio de la

Eólica

Química

Mareomotriz Manifestaciones

Geotérmica de la energía

Del biogás Solar Del hidrógeno Cinética Potencial Eléctrica

Físicos Químicos

Cambios Nucleares