1-. introduccion

QUÍMICA GENERAL: QIM100I

Clase N°1: Introducción

Agosto de 2010

Profesora: Marcela Gazitúa L.

En esta clase…

• Introducción

• Definiciones básicas

• Los estados de la materia

• Propiedades Físicas y Químicas

• Sistema Internacional de Medición

• Escala de Temperatura

• Notación Científica y Cifras

Significativas

En esta clase…

• Introducción





• Escala de temperatura


Significativas

Introducción

Introducción

QUÍMICA

“ciencia que estudia la materia y los

cambios que experimenta”

Introducción

La química en la vida cotidiana.

Lugar Sustancia Formula Prod.2000 Uso

millones de libras

1 Ácido sulfúrico H2SO4 87 Fertilizantes, Plantas química

2 Nitrógeno N2 81 Fertilizantes

3 Oxigeno O2 55 Acero, soldadura

4 Etileno C2H4 55 Plásticos, anticongelante

5 Cal viva CaO 44 Papel, cemento, acero

6 Amoniaco NH3 36 Fertilizantes

7 Propileno C3H6 32 Plásticos

8 Ácido Fosfórico H3PO4 26 Fertilizantes

9 Cloro Cl2 26 Blanquedores, plásticos, aguas

10 Hidróxido de Sodio NaOH 24 Producción de aluminio, jabón

Introducción a la Química

El estudio de la química.Macroscópico Microscópico

Todo cambio en el mundo observable (agua en ebullición hasta

cuando nuestros organismos combaten virus) se basan en el

mundo no observable.

En esta clase…

• Introducción







Significativas

Definiciones básicas

Materia es cualquier cosa que ocupa espacio y

tiene masa. Ej.: aire, agua, árbol.

Sustancia es una forma de materia que tiene

composición definida y propiedades características.

Ej.: agua, amoníaco, azúcar, oro, oxígeno.

Mezcla es una combinación de 2 o más sustancias

en la cuál éstas mantienen su identidad.

Ej.: cemento, agua con azucar, bebidas gaseosas.


Clasificación de las mezclas

Homogéneas: la composición de la

mezcla es la misma en toda la solución

(disolución de agua y azucar).

Heterogéneas: los componentes

individuales permanecen físicamente

separados (arena y virutas de hierro).


Propiedades generales de la materia:

Propiedades químicas (existe modificación de la

composición de la sustancia).

EXTENSIVAS

Propiedades físicas se pueden medir y observar sin modificar

la composición de la sustancia INTENSIVAS (o específicas)

Propiedades extensivas: dependen de la cantidad de materia

(masa, peso, volumen, etc).

Propiedades intensivas: no dependen de la cantidad de materia

que se considere (color, olor, sabor, dureza, punto de fusión,

punto de ebullición, solubilidad, conductividad, etc) .


Criterio de homogeneidad observación

Se considera un sistema homogéneo, cuando al ser

observado al microscopio, no hay diferencia de

aspecto entre sus partes.

Criterio de estabilidad transformación

• Sistema estable: al paso del tiempo, no

experimenta modificación en ninguna de sus partes.

• Sistema inestable: tiende a transformarse de

manera espontánea.


• Un elemento es un sustancia que no puede ser separada en sustancias más simples por

medios químicos.

• 115 elementos han sido identificados

– (11 son gases, 2 líquidos y los restantes sólidos).

• 83 elementos se encuentran naturalmente en la tierra (oro, aluminio, plomo, oxígeno, carbono).

• 32 elementos han sido creados por científicos

– mediante reacciones nucleares (tecnecio, americio).


Un compuesto es una sustancia compuesta por átomos de dos o más elementos unidos

químicamente en proporciones definidas.

Compuestos: pueder ser separados en sus

componentes puros sólo por medios

químicos.

Agua (H2O) Glucosa(C6H12O6)

Amoníaco (NH3)


Las moléculas son agrupaciones pequeñas de átomos de

una sustancia, que conservan las propiedades

intensivas de estos.

• Según el número de átomos que las constituyen, lasmoléculas pueden ser mono-, di- triatómicas, etc. y,

además, homo- (átomos iguales) o hetero-atómicas (al

menos dos clases de átomos).

Ejs.: mono-atómicas: metales, gases nobles

di-atómicas: H2, O2, F2, HF

tria-tómicas: O3, H2O, CS2, SO2

tetra-atómicas: P4 (tetra)fósforo, BH3 (trihidruro de boro)

octa-atómicas:S8 (octaazufre), etano, etc.

En resumen

Clasificación de la materia

En esta clase…

• Introducción







Significativas

Los estados de la materia

Distribución

organizada, escasa

libertad de

movimiento.

Cercanas y con

libertad de

movimiento.

Distribución

desorganizada, gran

libertad de movimiento.

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• Introducción







Significativas

Propiedades Físicas y Químicas

Un cambio físico no altera la composición o identidad

de una sustancia.

Ej: Disolver azúcar en agua o fundir hielo

Un cambio químico altera la composición o identidad

de la sustancia involucrada.

Ej: La combustión de gas hidrógeno sobre gas oxígeno

para formar agua

En esta clase…

• Introducción







Significativas

Sistema Internacional de medición

Materia: cualquier cosa que ocupa un lugar en el

espacio y tiene masa.

• Masa: mide de la cantidad de materia

– En SI unidad 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 Una barra de 1 kg pesará:

en la tierra, c = 1.0 1 kg en la tierra

en la luna, c ~ 0.1 0.1 kg en la luna


• Ventajas: sistema decimal y Uso de prefijos que indica potencia de

diez

Tabla basada en unidades de SI

magnitud Unidad Símbolo

Longitud metro m

Masa kilogramo kg

Tiempo segundo s

Corriente eléctrica ampere A

Temperatura kelvin K

Cantidad de materia mol mol

Intensidad Luminosa candela cd


Prefijos usados con SI

Prefijo Símbolo multiplo

Tera- T 1012

Giga- G 109

Mega- M 106

Kilo- k 103

Deci- d 10-1

Centi- c 10-2

Mili- m 10-3

Micro- m 10-6

Nano- n 10-9

Pico- p 10-12


Unidades derivadas de SI.

• Volumen: unidad SI derivada es el 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

Otra unidad de volúmen común

(pero no pertenece a SI)

1 L = 1000 mL = 1000 cm3 = 1 dm3

1 mL = 1 cm3


Unidades derivadas de SI.

• Densidad: unidad SI derivada es el kg/m3

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

Ej: Una pieza de metal platino con una densidad de

21.5 g/cm3 tiene un volumen de 4.49 cm3. Cuál es su

masa?

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

densidad = masa

volumend =

mV

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• Introducción







Significativas

Escala de temperatura

Medida de lo caliente o frío. Se mide con termómetro.

Escalas relativas de temperatura:

De uso científico general: escala Celsius (antiguamente,

escala centígrada). Unidad: grado Celsius, ºC.

En esta escala, se asigna 0 ºC al punto de congelación del

agua y 100 ºC a su punto de ebullición.

En EEUU: escala Fahrenheit. Unidad: grado Fahrenheit, ºF.

El punto de congelación del agua, corresponde a 32 ºF y el

de ebullición, a 212 ºF. Por lo tanto:

ºF = (1,8 · ºC) + 32 , o bien, ºC = (ºF – 32) / 1,8


Escala absoluta de temperatura:

Escala Kelvin. Unidad fundamental SI: kelvin, K. El menor

valor que, teóricamente, se puede alcanzar es el

cero.

A esta temperatura el nivel de energía de un sistema es

el más bajo posible, por lo que las partículas carecen

de movimiento.

K = ºC + 273,15 , o bien, ºC = K – 273,15.


K = 0C + 273.15273 K = 0 0C

373 K = 100 0C

0F = x 0C + 3295

32 0F = 0 0C

212 0F = 100 0C


Convierta 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

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• Introducción







Significativas

Notación Científica y Cifras Significativas

El número de átomos de carbono en 12 g

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

6.022 x 1023

La masa de un átomo de carbono en gramos:

0.0000000000000000000000199

1.99 x 10-23

N es un numero n puede ser un entero

entre 1 y 10 positivo o negativoN x 10n


568.762

mover decimal a la izquierda

n > 0

568.762 = 5.68762 x 102

0.00000772

mover decimal a la derecha

n < 0

0.00000772 = 7.72 x 10-6


ANÁLISIS DE CIFRAS SIGNIFICATIVAS

Todos los dígitos son significativos, excepto los ceros al

principio del número.

Los ceros terminales, a la derecha del punto decimal, son

significativos.

Ejemplos:

24 mL

3001 gramos

0.0320 m3

6.4 x 104 moléculas

560 kg

2 cifras significativas

4 C.S.

3 C.S.

2 C.S.

3 C.S.


Análisis de Cifras significativas en cálculos

Multiplicación y División. En la respuesta se da tantas cifras

significativas, como hay en la medición con el menor

número de cifras significativas.

Adición y sustracción. En la respuesta se da el mismo

número de lugares decimales que hay en la medición con el

menor número de lugares decimales.


Multiplicación o División

4.51 x 3.6666 = 16.536366 = 16.5

3 C.S. resultado debe tener 3 C.S.

6.8 ÷ 112.04 = 0.0606926 = 0.061

2 C.S. resultado debe tener 2 C.S.


Adición o Sustracción:

una cifra significativa después del punto decimal

resultado correcto es 90.4

dos cifras significativas después del punto decimal

resultado correcto es 0.79

89.332

1.1+

90.432

3.70

-2.9133

0.7867


• Exactitud – cuán cerca está el valor obtenido del

valor real

• Precisión – cuán reproducibles son los valores

obtenidos

exacto

&

preciso

preciso

pero

No exacto

No exacto

&

No preciso

1-. introduccion

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