materia:) )ocupaun)lugar)en)el)espacio)y)4ene)masa...

1

Química: El Estudio del Cambio

Capítulo 1

Química es el estudio de la materia y sus transformaciones

1.4

Materia: Ocupa un lugar en el espacio y 4ene masa

Sustancia es una forma de la materia que 4ene una composición definida y propiedades caracterís4cas Ej: agua, amoniaco. Oro, oxígeno

Propiedades: Caracterís4cas Dsicas y químicas que dis4nguen una sustancia

Composicion: Partes o componentes ej. H2O, 11.9% H y 88.81% O

Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 1 Slide 3 of 19

States of Matter Un compuesto es una sustancia compuesta de átomos de dos o más elementos químicos unidos en proporciones fijas.

Un compuesto solo se puede separar en las sustancias puras que lo forman (elementos) por métodos químicos.

Agua (H2O) Glucosa (C6H12O6)

Amoniaco (NH3)

1.4

Una mezcla es la combinación de dos o más sustancias en las que cada sustancia re3ene su iden3dad dis3n3va.

Mezcla homogénea – la composición de la mezcla es la misma en cualquier lugar.

Mezcla heterogénea – la composición no es uniforme en toda la mezcla.

refresco, leche, soldadura

cemento, rebaba de hierro y arena

1.4

Cambio Físico o Químico

Un cambio 9sico no altera la composición o iden4dad de una sustancia.

Un cambio químico altera la composión o iden4dad de la(s) sustancia(s) involucrada.

hielo fundiendo azúcar disolviendose

en agua

el hidrógeno se quema en oxígen gas para formar agua

1.6

2

Un elemento es una sustancia que no se puede separar en sustancias más simples u4lizando método químicos.

• Se han iden4ficado alrededor de 118 elementos

•  Existen 83 elementos naturalmente en la Tierra

• Los cienVficos han creado 35 elementos

1.4 Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 1

1_15

Matter(materials)

Substances Mixtures

Elements CompoundsHomogeneousmixtures(solutions)

Heterogeneousmixtures

Physical processes

Chemical

reactions

Clasificación de la Materia

Se pueden u4lizar Métodos Físicos para separar una mezcla en sus componentes puros.

magne4smo

1.4

des4lación


Separaciones


Separando Mezclas

1_17

Substances tobe separateddissolved in liquid

Pureliquid

A B C

mixture

Cromatografía

Materia – Todo lo que ocupa un lugar en el espacio y 4ene masa.

masa – medida de la inercia

Unidad en SI es el kilogramo (kg)

1 kg = 1000 g = 1 x 103 g

peso– fuerza que la gravedad ejerce sobre un cuerpo

Peso = k x masa

Tierra, k = 1.0

Luna, k ~ 0.1

1.7

Una barra de1 kg pesa

1 kg en la Tierra

0.1 kg en Luna

3

Unidades

S.I. de Unidades Longitud metro, m Masa kilogramo, kg Tiempo segundo, s Temperatura kelvin, K Can4dad mol, 6.022×1023 mol-‐1

Can.dades Derivadas Fuerza newton, kg m s-‐2

Presión pascal, kg m-‐1 s-‐2

Energía joule, kg m2 s-‐2

Otras Unidades comunes Longitud Angstrom, Å, 10-‐8 cm Volumen Litro, L, 10-‐3 m3

Energía Caloría, cal, 4.184 J Presión 1 Atm = 1.064 x 102 kPa

1 Atm = 760 mm Hg

10-9 n Nano- 10-12 p Pico-

10-6 µ Micro- 10-3 m Milli- 10-2 c Centi- 10-1 d Deci- 103 k Kilo- 106 M Mega- 109 G Giga- 1012 T Tera-

Significado Símbolo Prefijo Prefijos Usados con las Unidades del SI

1.7


Volume Volumen – Unidad derivada SI es el metro cúbico (m3) Densidad – Unidad derivada en SI es kg/m3

1 g/cm3 = 1 g/mL = 1000 kg/m3

densidad = masa volume δ =

m V

1.7

Una pieza de platino con una densidad de 21.5 g/cm3 tiene un volumen De 4.49 cm3. ¿Cuál es su masa?

δ = m V

m = d x V = 21.5 g/cm3 x 4.49 cm3 = 96.5 g

Densidad

δ = m/V

m=Vδ V=m/δ

g/mL Masa y volumen son propiedades extensivas

Densidad es una propiedad intensiva


Temperatura

4


Temperaturas Relativas

1.8

Notación Científica El número de átomos en 12 g de carbono:

602,200,000,000,000,000,000,000

6.022 x 1023

La masa de un solo átomo de carbono en gramos:

0.0000000000000000000000199

1.99 x 10-23

N x 10n

Número entre 1 y 9

n entero positivo o negativo

Notación Científica

1.8

568.762

n > 0

568.762 = 5.68762 x 102

mover decimal izquierda

0.00000772

n < 0

0.00000772 = 7.72 x 10-6

mover decimal derecha

Suma y Resta

1.  Escribir cada cantidad con el mismo exponente n

2.  Combinar N1 y N2 3.  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

Notación Científica

1.8

Multiplicación

1.  Multiplicar N1 y N2 2.  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

División

1.  Dividir N1 y N2 2.  Sustraer exponentes n1 y n2

8.5 x 104 ÷ 5.0 x 109 = (8.5 ÷ 5.0) x 104-9 =

1.7 x 10-5

Cifras Significativas

1.8

• Cualquier dígito diferente de cero es significativo

1.234 kg 4 cifras significativas

•  Los ceros entre dígitos diferentes de cero son significativos

606 m 3 cifras significativas

•  Ceros a la izquierda del primer dígito diferente de cero no son significativos

0.08 L 1 cifra significativa

•  Si el número es >1, todos los ceros a la derecha del punto decimal son significativos

2.0 mg 2 cifras significativas

•  Si el número es < 1, entonces sólo los ceros que están al final y enmedio del número son significativos

0.004020 g 4 cifras significativas

molecules

¿Cuántas cifras significarivas tienen las siguientes mediciones?

24 mL 2 cifras significativas

3001 g 4 cifras significativas

0.0320 m3 3 cifras significativas

6.4 x 104 moléculas 2 cifras significativas

560 kg 2 cifras significativas

1.8

5

cifras significativas

Sumas o Restas

La respuesta no puede tener más dígitos a la derecha del punto decimal que alguno de los números originales.

89.332 1.1 +

90.432 redondear a 90.4

Una cifra significativa después del punto decimal

3.70 -2.9133 0.7867

Dos cifras significativas después del punto decimal

Redondear a 0.79

Cifras Significativas

Multiplicación o División

El número de cifras significativas en el resultado lo determina por el número original con el menor numero de cifras significativas

4.51 x 3.6666 = 16.536366 = 16.5

3 cif sig redondear A 3 cif sig

6.8 ÷ 112.04 = 0.0606926

2 cif sig redondear a 2 cif sig

= 0.061

cifras significativas

1.8

Números Exactos Los números de definiciones o el número de objetos se considera que tienen un número infinito de cifras significativas

¿Cuál es el promedio de tres medidas de longitud; 6.64, 6.68 y 6.70?

6.64 + 6.68 + 6.70 3

= 6.67333 = 6.67

Por que 3 es un número exacto

= 7

Incertidumbres •  Errores sistemáticos.

–  Termómetro constantemente bajo por 2°C.

•  Errores aleatorios –  Limitaciones en la lectura de la escala.

•  Exactitud –  Que tan cercano esta al valor real.

•  Precisión –  Reproducibilidad de una medición.

•  Resolución –  La resolución de un instrumento es la finura del detalle

revelado por el instrumento . •  Sensibilidad

–  Es una indicación de la medición más pequeña que puede determinarse con un instrumento.

Exactitud – que tan cercana es la medición al valor real

Precisión – que tan cercano es un conjunto de mediciones uno respecto a otro

exacto &

preciso

preciso pero

no exacto

no exacto &

no preciso

1.8

Método del Factor-Unitario para Resolver Problemas

1.  Determina que factore(s) unitarios de conversión se necesitan

2.  Acomoda los factores unitarios para realizar los cálculos

3.  Si las unidades se cancelas excepto las unidades deseadas, el problema fue resuelto correctamente.

1 L = 1000 mL

¿Cuántos mL hay en 1.63 L?

1L

1000 mL 1.63 L x = 1630 mL

1L 1000 mL

1.63 L x = 0.001630 L2

mL

6

La velocidad del sonido en el aire es de aprox. 343 m/s. ¿Cual es la velodidad expresada en millas por hora?

1 mi = 1609 m 1 min = 60 s 1 horas = 60 min

343 m s

x 1 mi

1609 m

60 s

1 min x

60 min

1 hour x = 767

mi hora

Metros a millas

Segundos a horas

Conversión

¿Cuál es la masa de un cubo de osmio de 1.25 pulgadas por lado?

Conocemos volumen, necesitamos densidad = 22.48g/cm3

materia:) )ocupaun)lugar)en)el)espacio)y)4ene)masa...

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