Quimica - Presentación

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Química: el estudio de los cambios Capítulo 1 Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.

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Quimica

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Page 1: Quimica - Presentación

Química: el estudio de los cambios

Capítulo 1

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Page 2: Quimica - Presentación

La química es el estudio de la materia y de los cambios que experimenta.

agua, amoniaco, sacarosa, oro, oxígeno.

1.4

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 composición definida y propiedades características.

Page 3: Quimica - Presentación

Una mezcla es una combinación de dos o más sustancias en la cual las sustancias conservan sus propiedades características.

1. Mezcla homogénea: la composición de la mezcla es la misma en toda la disolución.

2. Mezcla heterogénea: la composición no es uniforme en todas partes.

bebida no alcohólica, leche, soldadura

cemento, virutas de hierro en arena

1.4

Page 4: Quimica - Presentación

Los medios físicos puede usarse para separar una mezcla en sus componentes puros.

imán

1.4

destilación

Page 5: Quimica - Presentación

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

• Se han identificado 115 elementos

• 83 elementos se encuentran en forma natural en la Tierra

oro, aluminio, plomo, oxígeno, carbono,

• 32 elementos se han obtenido por medios científicos

tecnecio, americio, seaborgio

1.4

Page 6: Quimica - Presentación

Un compuesto es una sustancia formada por átomos de dos o más elementos unidos químicamente en proporciones definidas.

Los compuestos sólo pueden separarse en sus componentes puros (elementos) por medios químicos.

Agua (H2O) Glucosa (C6H12O6)

Amoniaco (NH3)

1.4

Page 7: Quimica - Presentación

1.4

Clasificación de la materia

Materia

MezclasSustancias

purasSeparación por

métodos físicos

Separación por

métodos químicos

Mezclashomogéneas

Mezclasheterogéneas Compuestos Elementos

Page 8: Quimica - Presentación

Los tres estado de la materia

1.5Sólido Líquido Gas

Page 9: Quimica - Presentación

¿Física o química?

Una propiedad física no altera la composición o identidad de la sustancia.

Una propiedad quimica altera la composición o identidad de la sustancia(s) involucrada(s).

fusión de hielo azúcar disuelta

en agua

El hidrógeno se quema en presencia del aire para formar agua.

1.6

Page 10: Quimica - Presentación

Materia: cualquier cosa que ocupa un espacio y tiene masa.

Masa: medida de la cantidad de materia.

La unidad SI de masa es el kilogramo (kg)

1 kg = 1000 g = 1 x 103 g

Peso: fuerza que ejerce la gravedad sobre un objeto.

peso = c x masa

sobre la Tierra, c = 1.0

sobre la Luna, c ~ 0.1

1.7

1 kg sobre la Tierra

0.1 kg sobre la Luna

Page 11: Quimica - Presentación

Tabla 1.2 Unidades SI básicas

Cantidad fundamental Nombre de la unidad

Símbolo

Longitud metro m

Masa kilogramo kg

Tiempo segundo s

Corriente eléctrica ampere A

Temperatura kelvin K

Cantidad de sustancia mol mol

Intensidad luminosa candela cd

1.7

Page 12: Quimica - Presentación

Tabla1.3 Prefijos utilizados con unidades SI

Prefijo Símbolo Significado

Tera- T 1012

Giga- G 109

Mega- M 106

Kilo- k 103

Deci- d 10-1

Centi- c 10-2

Milli- m 10-3

Micro- µ 10-6

Nano- n 10-9

Pico- p 10-12

1.7

Page 13: Quimica - Presentación

Volumen: la unidad de volumen derivada del SI es el metro cúbico (m3).

1 cm3 = (1 x 10-2 m)3 = 1 x 10-6 m3

1 dm3 = (1 x 10-1 m)3 = 1 x 10-3 m3

1 L = 1000 mL = 1000 cm3 = 1 dm3

1 mL = 1 cm3

1.7Matraz volumétrico

1 Litro

Page 14: Quimica - Presentación

Densidad: la unidad derivada del SI para la densidades el kg/m3

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

densidad = masa

volumen d = mV

1.7

Un pedazo de metal de platino con una densidad de 21.5 g/cm3 tiene un volumen de 4.49 cm3. ¿Cuál es su masa?

d = mV

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

Page 15: Quimica - Presentación

K = 0C + 273.15

0F = x 0C + 3295

1.7

273 K = 0 0C 373 K = 100 0C

32 0F = 0 0C 212 0F = 100 0C

Comparación de las tres escalas de temperatura

Punto de ebullicióndel agua

Temperaturacorporalnormal

Punto de congelación

del agua

Temperaturaambiente

Page 16: Quimica - Presentación

Convertir 172.9 0F a grados Celsius.

0F = x 0C + 3295

0F – 32 = x 0C95

x (0F – 32) = 0C95

0C = x (0F – 32)95

0C = x (172.9 – 32) = 78.395

1.7

Page 17: Quimica - Presentación

1.8

Notación científicaEl 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:

0.00000000000000000000000199

1.99 x 10-23

N x 10n

N es un númeroentre 1 y 10

n es un entero positivo o negativo

Page 18: Quimica - Presentación

Notación científica

1.8

568.762

n > 0

568.762 = 5.68762 x 102

mover decimal a la izquierda 0.00000772

n < 0

0.00000772 = 7.72 x 10-6

mover decimal a la derecha

Adición o sustracción

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

Page 19: Quimica - Presentación

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. 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

Page 20: Quimica - Presentación

Cifras significativas

1.8

•Cualquier dígito que no es cero es significativo

1.234 kg 4 cifras significativas

•Los ceros entre los dígitos no cero son significativos

606 m 3 cifras significativas

•Los ceros a la izquierda del primer dígito no cero no son significativos

0.08 L 1 figura significativa

•Si un número es mayor que 1, entonces todos los ceros a la derecha del punto decimal son significativos

2.0 mg 2 cifras significativas

•Si un número es menor que 1, entonces sólo los ceros que están al final y en medio del número son significativos

0.00420 g 3 cifras significativas

Page 21: Quimica - Presentación

¿Cuántas cifras significativas están en cada una de las medidas siguientes?

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

Page 22: Quimica - Presentación

Cifras significativas

1.8

Adición o sustracción

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

89.3321.1+

90.432 redondeo a 90.4

una cifra significativa después del punto decimal

3.70-2.91330.7867

dos cifra significativa después del punto decimal

redondeo a 0.79

Page 23: Quimica - Presentación

Cifras significativas

1.8

Multiplicación o divisiónEl número de cifras significativas en el resultado está determinado por el número original que tiene el númeromás pequeño 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

Page 24: Quimica - Presentación

Cifras significativas

1.8

Números exactos

Obtenidos por definición o al contar varios objetos,pueden considerarse formados por un número 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 número exacto

= 7

Page 25: Quimica - Presentación

Exactitud: cuán cercana está una medición del valor real de la cantidad medida.

Precisión: cuánto concuerdan dos o más mediciones de una misma cantidad.

exactitudy

precisiónbuenas

exactitud deficientey buena precisión

exactitudy

precisióndeficientes

1.8

Page 26: Quimica - Presentación

1.9

El método del factor unitario para la resolución de problemas

1. Determine qué factor(es) unitario de conversión se necesita.

2. Lleve las unidades a través del cálculo

3. Si todas las unidades se cancelan excepto para la unidad(es) deseada, entonces el problema se resolvió correctamente.

1 L = 1000 mL

¿Cuántos mL están en 1.63 L?

1L

1000 mL1.63 L x = 1630 mL

1L1000 mL

1.63 L x = 0.001630L2

mL

Page 27: Quimica - Presentación

La velocidad del sonido en el aire es aproximadamente 343 m/s. ¿Cuál es esta velocidad en millas por hora?

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

343ms

x1 mi

1609 m

60 s

1 minx

60 min

1 horax = 767

mihora

metros a millas

segundos a horas

1.9