quimica el estudio de los cambios
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estudio de la quimica y sus cambios de estado a liquido, solido y gaseosoTRANSCRIPT
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Qumica: el estudio de los cambiosel estudio de los cambios
Captulo 1
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Qumica: Ciencia que estudia la composicin, propiedades y transformaciones de la materia que constituye el universo
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Clasificacin de la materia
Materia
Mezclas SustanciaspurasSeparacin pormtodos fsicos
Separacin por
mtodosqumicos
Mezclashomogneas
Mezclasheterogneas Compuestos Elementos
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1. La materia es cualquier cosa que ocupa un espacio y que tiene masa.
2. Una sustancia es una forma de materia que tiene una composicin definida y propiedades caractersticas.
agua, amoniaco, sacarosa, oro, oxgeno.
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Una mezcla es una combinacin de dos o ms sustancias en la cual las sustancias conservan sus propiedades caractersticas.
1. Mezcla homognea: la composicin de la mezcla es la misma en toda la disolucin.
Agua +sal, jugo, soldadura
2. Mezcla heterognea: la composicin no es uniforme en todas partes.
cemento, virutas de hierro en arena
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Los medios fsicos puede usarse para separar una mezcla en sus componentes puros.
imndestilacin
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Un elemento es una sustancia que no se puedeseparar en sustancias ms simples por medios qumicos.
Se han identificado 115 elementos 83 elementos se encuentran en forma natural en la Tierra la Tierra
oro, aluminio, plomo, oxgeno, carbono, 32 elementos se han obtenido por medios cientficos
tecnecio, americio, seaborgio
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Un compuesto es una sustancia formada por tomos de dos o ms elementos unidos qumicamente en proporciones definidas.
Los compuestos slo pueden separarse en sus componentes puros (elementos) por medios qumicos.
Agua (H2O) Glucosa (C6H12O6)
Amoniaco (NH3)
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Los tres estado de la materia
Slido Lquido Gas
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ESTADOS DE LA MATERIA
SLIDO LQUIDO GASEOSO PLASMA
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LQUIDO
GASENERGA
SUBLI
DEPOSI
VAPORIZACIN
CONDENSACIN
SLIDOS
LQUIDODEL
SIST
IMACIN
ICIN
FUSIN
CONGELACIN
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Propiedades de la materia
Propiedad fsica . Se puede observar y medir sin alterar la composicin o identidad de la sustancia.
Ej. fusin de hielo
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PROPIEDADES QUMICAS DE LA MATERIA
SE MODIFICA LA COMPOSICIN O IDENTIDAD DE LA SUSTANCIA.
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PROPIEDADES MEDIBLES DE LA MATERIA
PROPIEDADES INTENSIVAS PROPIEDADES EXTENSIVAS
MASAVOLUMENTEMPERATURA
DENSIDAD
DEPENDE DE LA CANTIDAD DE MATERIA
NO DEPENDE DE LA CANTIDAD DE
MATERIA
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Tabla 1.2 Unidades SI bsicasCantidad fundamental Nombre de la
unidadSmbolo
Longitud metro mMasa kilogramo kg
MEDICIONES EN QUMICA: Sistema Internacional de medidas (SI)
Masa kilogramo kgTiempo segundo sCorriente elctrica ampere ATemperatura kelvin KCantidad de sustancia mol molIntensidad luminosa candela cd
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Prefijos utilizados con unidades SIPrefijo Smbolo SignificadoTera- T 1012Giga- G 109Mega- M 106Kilo- k 103Deci- d 10-1Centi- c 10-2Milli- m 10-3Micro- 10-6Nano- n 10-9Pico- p 10-12
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UNIDADES SI
1. Longitud: SI : metro (m)
1 m = 100 cm 1 cm = 0,01 m ; 1 dm = 0,1 m
2. Masa: SI : kilgramo (kg)
1kg = 1000 g (se usa ms en qumica)
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3. Tiempo: SI : segundo (s)se utilizan adems: minuto (min); hora (h)
4. Temperatura: SI : K (kelvin)
K = t C + 273,15 (C : se permite en SI)
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K = 0C + 273.15273 K = 0 0C 373 K = 100 0C
Comparacin de las tres escalas de temperaturaPunto de ebullicindel agua
Temperaturacorporalnormal
Temperaturaambiente
0F = x 0C + 329532 0F = 0 0C
212 0F = 100 0C
Punto de congelacin
del agua
ambiente
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1. Volumen : SI: metro cbico (m3)
1 cm3 = (10-2 m)3 = 1 x 10-6 m31 dm3 = (10-1 m)3 = 1 x 10-3 m3
UNIDADES SI DERIVADAS
1 dm3 = (10-1 m)3 = 1 x 10-3 m3
Se utiliza frecuentemente: Litro (L) (no es SI)1 L = 1000 mL = 1 dm3
1 L = 1000 cm3 => 1 mL = 1 cm3
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2. Fuerza: SI: Newton (N)
Fuerza = masa x aceleracin
1 N = 1 kg x 2sm
3. Presin : SI: Pascal (Pa)1 Pa = fuerza / rea = 1
Se utiliza : atmsfera (atm) (no es SI)1 atm = 101 325 Pa = 101,325 kPa
2mN
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4. Densidad : SI: kg/m3 (d = m/V)unidad muy grande para la mayora de las aplicaciones en Qumica.
d = g / cm3 = g / mL
Para gases: d = g/ L
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INCERTIDUMBRE EN LAS MEDICIONES
nmeros exactos: son los que su valor se conoce
de manera exacta (por definicin o conteo de objetos) Ejemplos: en 1 Kg existen 1000 gEjemplos: en 1 Kg existen 1000 gen 1 docena existen 12 unidades, alumnos en una
sala,Constantes
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Nmeros inexactos: son los que se obtienen al medir o calcular, y tienen un grado de incertidumbre o error.
- Los equipos para medir tienen
errores inherentes al equipo o errores inherentes al equipo o - se cometen errores humanos.
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Exactitud: cun cercana est una medicin del valor real de la cantidad medida.Precisin: cunto concuerdan dos o ms mediciones de una misma cantidad.
exactitudy
precisinbuenas
exactitud deficientey buena precisin
exactitudy
precisindeficientes
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Las cantidades medidas generalmente se informan de
cifras significativas: nmero de dgitos representativos de la cantidad
medida (incluso el incierto) o calculada.
1,4567 5 c.S.
Las cantidades medidas generalmente se informan de
tal manera que slo el ltimo dgito es incierto. Esta
ltima manera de representar es con cifras significativas.
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Si se miden 8 mL de un liquido con materiales diferentes, tendrn diferentes errores en la medida, que se puede entregar como:
probeta graduada de 100 mL: 8 1 mL 8 mL
Cifras significativas
probeta graduada de 10,0 mL: 8,0 0,1 mL 8,0 mL
bureta de 25,00 mL: 8,00 0,01 mL 8,00 mL
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Cifras significativasCualquier dgito que no es cero es significativo
1.234 kg 4 cifras significativas Los ceros entre los dgitos no cero son significativos
606 m 3 cifras significativas Los ceros a la izquierda del primer dgito no cero no son significativos significativos
0.08 L 1 figura significativa Si un nmero es mayor que 1, entonces todos los ceros a la derecha del punto decimal son significativos
2.0 mg 2 cifras significativas Si un nmero es menor que 1, entonces slo los ceros que estn al final y en medio del nmero son significativos
0.00420 g 3 cifras significativas
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Cuntas cifras significativas estn en cada una de las medidas siguientes?
24 mL 2 cifras significativas
3001 g 4 cifras significativas
0.0320 m3 3 cifras significativas 0.0320 m3 3 cifras significativas
6.4 x 104 molculas 2 cifras significativas
560 kg 3 cifras significativas
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Cifras significativasAdicin o sustraccinLa respuesta no puede tener ms dgitos a la derecha del punto decimal que cualquiera de los nmeros originales.
89.3321.1+
90.432 redondeo a 90.4una cifra significativa despus del punto decimal
90.432 redondeo a 90.4
3.70-2.91330.7867
dos cifra significativa despus del punto decimal
redondeo a 0.79
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Cifras significativasMultiplicacin o divisinEl nmero de cifras significativas en el resultado est determinado por el nmero original que tiene el nmeroms pequeo de figuras significativas.
4.51 x 3.6666 = 16.536366 = 16.5
3 cifra sig redondeo a 3 cifra sig
6.8 112.04 = 0.0606926
2 cifra sig redondeo a 2 cifra sig
= 0.061
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Cifras significativas
Nmeros exactosObtenidos por definicin o al contar varios objetos,pueden considerarse formados por un nmero infinitode cifras significativas.
El promedio de tres longitudes medidas; 6.64, 6.68 y 6.70?
6.64 + 6.68 + 6.703 = 6.67333 = 6.67
Porque 3 es un nmero exacto
= 7
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Notacin cientficaEl nmero de tomos en 12 g de carbono:
602,200,000,000,000,000,000,000
6.022 x 1023
La masa de un solo tomo de carbono en gramos:0.00000000000000000000000199
1.99 x 10-23
N x 10nN es un nmeroentre 1 y 10
n es un entero positivo o negativo
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Notacin cientfica568.762
n > 0568.762 = 5.68762 x 102
mover decimal a la izquierda 0.00000772
n < 00.00000772 = 7.72 x 10-6
mover decimal a la derecha
Adicin o sustraccinAdicin o sustraccin1. Escribir cada cantidad
con el mismo exponente n2. Combinar N1 y N23. El exponente, n,
permanece igual
4.31 x 104 + 3.9 x 103 =4.31 x 104 + 0.39 x 104 =
4.70 x 104
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Notacin cientfica
Multiplicacin1. Multiplicar N1 y N22. Sumar exponentes n1 y n2
(4.0 x 10-5) x (7.0 x 103) =(4.0 x 7.0) x (10-5+3) =
28 x 10-2 =2.8 x 10-1
Divisin1. Dividir N1 y N22. Restar exponentes n1 y n2
8.5 x 104 5.0 x 109 =(8.5 5.0) x 104-9 =
1.7 x 10-5
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Densidad: la unidad derivada del SI para la densidades el kg/m3
1 g/cm3 = 1 g/mL = 1000 kg/m3
densidad = masavolumen d =mV
Un pedazo de metal de platino con una densidad Un pedazo de metal de platino con una densidad de 21.5 g/cm3 tiene un volumen de 4.49 cm3. Cul es su masa?
d = mVm = d x V = 21.5 g/cm3 x 4.49 cm3 = 96.5 g
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El mtodo del factor unitario para la resolucin de problemas
1. Determine qu factor(es) unitario de conversin se necesita.
2. Lleve las unidades a travs del clculo 3. Si todas las unidades se cancelan excepto para la
unidad(es) deseada, entonces el problema se resolvi correctamente. correctamente.
1 L = 1000 mLCuntos mL estn en 1.63 L?
1L1000 mL1.63 L x = 1630 mL
1L1000 mL
1.63 L x = 0.001630 L2
mL
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La velocidad del sonido en el aire es aproximadamente 343 m/s. Cul es esta velocidad en millas por hora?
1 mi = 1609 m 1 min = 60 s 1 hora = 60 min
metros a millas segundos a horas
343 ms x1 mi
1609 m60 s
1 minx
60 min1 hora
x = 767 mihora