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Sumario Introducción a la química general
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Este documento habla sobre generalidades del átomo, sus partes y de que esta compuesto. Ademas, toca temas sobre le uso de la química y algunos conceptos claves
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL LITORALCENTRO UNIVERSITARIO GALVEZ
CARRERA: ANALISTA UNIVERSITARIO DE ALIMENTOS.
ASIGNATURA: QUÍMICA GENERAL.
CARGA HORARIA: 120 HORAS CUATRIMESTRALES.
TEORÍA TEMA I: Introducción a la Química
Importancia de la química en el análisis de los alimentos.
La química es el estudio de la materia y los cambios que ocurren en ella. Es frecuente que se le
considere como la ciencia central, ya que los conocimientos básicos de química son indispensables
para los estudiantes de biología, física, geología, ecología y muchas otras disciplinas.
La química casi siempre está en contacto con cada aspecto de nuestra vida, cultura y medio
ambiente. Su campo de estudio abarca el aire que respiramos, el alimento que ingerimos, los
líquidos que bebemos, la ropa que vestimos, la casa en que vivimos y los servicios de transporte y
combustible que utilizamos, así como a nuestros semejantes.
Química es la ciencia que describe la materia —sus propiedades, los cambios que experimenta y los
cambios energéticos que acompañan a esos procesos.
La materia abarca todo lo tangible, desde nuestro cuerpo y los materiales que nos rodean hasta los
grandes objetos del universo. Algunos llaman a la química la ciencia central, porque tiene como
base las matemáticas y la física, y a su vez da sustento a las ciencias de la vida, como la biología y la
medicina. Para entender los sistemas vivos completamente, primero debemos entender las
reacciones químicas y los factores que las controlan y afectan, ya que las sustancias químicas de
nuestro organismo afectan profundamente hasta nuestros pensamientos y emociones.
Todos los días observamos esos cambios sin pensar en su naturaleza química. El propósito de este
curso es hacer que usted piense como químico, que vea el mundo macroscópico, lo que podemos
ver y tocar directamente, y visualice las partículas y fenómenos del mundo microscópico que no
podemos experimentar sin la tecnología moderna y nuestra imaginación.
La química orgánica tiene como finalidad el estudio de estos compuestos. La química inorgánica se
dedica al estudio de los demás compuestos, pero también incluye a algunos compuestos de
carbono más sencillos, como el monóxido de carbono, dióxido de carbono, carbonatos y
bicarbonatos. La rama de la química que se dedica a la detección o identificación de las sustancias
presentes en una muestra (análisis cualitativo) o la cantidad presente de cada una de ellas (análisis
cuantitativo) recibe el nombre de química analítica. En la fisicoquímica se aplican las teorías
matemáticas y los métodos de la física a las propiedades de la materia y al estudio de los procesos
químicos y los cambios energéticos que los acompañan. Como su nombre lo indica, la bioquímica
tiene como finalidad el estudio de los procesos químicos de los organismos vivos.
Universidad Nacional del Litoral Ameghino 50 bis Teléfono: (03404) 481203
Centro Universitario de Alimentos (2252) Gálvez - Santa Fe Email: euaa@unl.edu.ar
,El análisis químico de los alimentos puede atacarse desde dos puntos de vista: análisis cualitativo y
análisis cuantitativo. El análisis cualitativo establece la identidad química de las especies en la
muestra. El análisis cuantitativo de los alimentos determina en forma numérica la cantidad de los
distintos componentes que forman el alimento. La importancia del análisis químico de los alimentos
no radica exclusivamente en conocer los componentes de los mismos, sino también en el control y
cuantificación de potenciales contaminantes químicos que puedan ser nocivos para la salud
humana. La función principal es hacer que el consumo de alimentos sea seguro, mejorando los
procesos de producción y conservación de la comida e incrementando su vida útil.
Concepto de materia y energía. Propiedades.
Materia es todo lo que tiene masa y ocupa espacio. Masa es una medida de la cantidad de materia
de una muestra de cualquier material. Cuanto más masivo es un objeto, tanta más fuerza se
necesita para ponerlo en movimiento. Todos los cuerpos se componen de materia.
Energía es la capacidad para realizar trabajo o transferir calor. Existen muchas formas de energía,
entre ellas: mecánica, luminosa, eléctrica, calorífica. Las plantas utilizan la energía luminosa que
proviene del sol para crecer, la energía eléctrica permite iluminar una habitación al accionar un
interruptor, y con energía calorífica cocinamos nuestros alimentos y calentamos nuestros hogares.
La energía puede clasificarse en dos tipos principales: energía cinética y energía potencial.
Un cuerpo en movimiento, como una piedra rodando, posee energía debido a su movimiento. Esta
energía recibe el nombre de energía cinética, la cual representa la capacidad para realizar trabajo
de modo directo. Ésta es fácilmente transferida de un objeto a otro. La energía potencial es la que
posee un objeto debido a su posición, condición o composición. Por ejemplo, el carbón mineral
posee energía química, una forma de energía potencial, en su composición. En muchas plantas
generadoras de electricidad se quema carbón, que produce calor, el cual se convierte en energía
eléctrica. Una roca en la cima de una montaña posee energía potencial por su altitud y la presencia
de gravedad, y puede descender rodando y convertir su energía potencial en energía cinética.
Los procesos químicos vienen acompañados por cambios de energía. Conforme ocurren algunos
procesos, la energía se disipa hacia los alrededores, por lo general en forma de energía calorífica.
Estos procesos son llamados exotérmicos, como por ejemplo la reacción de combustión. Sin
embargo, algunas reacciones químicas y cambios físicos son endotérmicos, es decir, absorben
energía de su alrededor. Un ejemplo es la fusión del hielo.
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, Principio de conservación de la materia y la energía. Unidades.
El Principio de Conservación de la Materia, conocido también como Ley de Conservación de la
Masa o Ley Lomonósov-Lavoisier (científicos que la postularon), es un principio de la química que
plantea que la materia no se crea ni se destruye durante una reacción química, solo se transforma.
Esto significa que las cantidades de las masas involucradas en una reacción determinada deberán
ser constantes, es decir, la cantidad de reactivos consumidos es igual a la cantidad de productos
formados, aunque se hayan transformado los unos en los otros. Aplicado a una reacción química,
unas sustancias (reactantes) rearreglan sus átomos para dar origen a otras sustancias (productos).
La masa de un sistema cerrado o aislado permanece invariable cualquiera sea la transformación
que ocurra dentro de él.
Un sistema cerrado es aquel donde no existe interacción con el entorno. Dentro de un sistema
cerrado no entran ni salen sustancias, pero se puede liberar energía. En un sistema aislado, al igual
que en el cerrado, no hay entrada o salida de materia, y tampoco hay transferencia de energía.
Este principio fundamental de las ciencias naturales fue postulado por dos científicos de manera
simultánea e independiente: el científico ruso Mijaíl Lomonosov en 1748 y el francés Antoine
Lavoisier en 1785. Llama la atención que esto ocurriera antes del descubrimiento del átomo y la
postulación de la teoría atómica, con la cual es mucho más sencillo explicar e ilustrar el fenómeno.
Lomonosov (1711-1765) demostró por primera vez la conservación de la materia al mostrar cómo
unas placas de plomo no cambiaban de peso mientras se quemaban en un recipiente sellado (sin
contacto con el aire). Lamentablemente, este hallazgo pasó desapercibido por muchos años.
Lavoisier (1743-1794) descubrió el principio gracias a uno de los principales intereses de la química
de la época: la combustión. Calentando diversos metales, observó que ganaban masa al calcinarse
al quedar expuestos al aire, pero su masa permanecía idéntica si estaban en envases cerrados.
Así, dedujo que la cantidad extra de masa provenía del ambiente. Propuso la teoría de que la masa
no era creada, sino que provenía del aire. En condiciones controladas, puede medirse la cantidad
de masa de los reactivos antes del proceso químico y la cantidad de masa posterior, que deben ser
idénticas, aunque la naturaleza de los productos no sea idéntica.
EJEMPLO: la combustión de hidrocarburos demuestra la Ley de conservación de la materia, donde
el combustible arde y “desaparece”, cuando en realidad se transforma en gases invisibles y vapor
de agua. Así, al quemar metano (CH4) tendremos la siguiente reacción, donde reactivos y productos
mantienen la misma cantidad de átomos.
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