1.- La materia y clasificación. La materia es cualquier cosa que ocupa un espacio y tiene masas Estados: sólido, líquido, gaseoso

Transcripción

1 La Química La Química se encarga del estudio de las propiedades de la materia y de los cambios que en ella se producen. La Química es una ciencia cuantitativa y requiere el uso de mediciones. Las cantidades medidas( V, T, m, d ) llevan asociadas unidades. Las unidades usadas en química están basadas en el SI La cantidad correspondiente a una medición se expresa a través de la notación científica, indicándose los dígitos exactos, cifras significativas. Una herramienta muy útil en los cálculos en química es el análisis dimensional.

2 1.- La materia y clasificación La materia es cualquier cosa que ocupa un espacio y tiene masas Estados: sólido, líquido, gaseoso

3 1.- La materia y su clasificación Sustancia, es una forma de materia que tiene una composición constante o definida y con propiedades caracteristicas. Agua, amoniaco, oro, oxigeno.. Mezcla, es una combinación de dos o mas sustancias en la cual las sustancias conservan sus propias características, Aire, la leche, el cemento.

4 1.- La materia y su clasificación Clasificación de la materia Mezcla, es una combinación de dos o mas sustancias en la cual las sustancias conservan sus propias características, Homogéneas, la composición es la misma en todos sus puntos, azucar /agua Heterogénea, la composición no es homogénea.

5 1.- La materia y su clasificación Las sustancias pueden ser elementos o compuestos. Elemento es una sustancia que no se puede separar en otras sustancias más simples por métodos químicos. Compuestos son sustancias formadas a partir de la interacción de dos ( iguales o no) o más elementos

6 1.- La materia y su clasificación Materia Mezclas Separadas por Métodos físicos Sustancias puras Mezcla homogénea Mezcla heterogénea Separadas Compuesto Elemento Métodos químicos

7 Propiedades físicas y químicas Propiedades físicas, se pueden medir y observar sin que cambie la composición o identidad de la sustancia. Punto de fusión Densidad Propiedades químicas, son características que se manifiestan cuando la materia experimenta un cambio químico Clavo de hierro al aire (se oxida) se transforma en un material quebradizo de color pardo

8 Propiedades físicas y químicas Las propiedades se miden: Propiedades extensivas, dependen de la cantidad de materia considerada. Aditivas Masa, longitud, volumen Propiedades intensivas, no dependen de la cantidad de materia Temperatura, densidad, punto de fusión...

9 Las medidas y sus unidades Cuando medimos una propiedad de la materia, comparamos con una unidad estándar de dicha propiedad. Propiedades macroscópicas, se pueden medir directamente, mediante instrumentos. balanza, termómetro, cinta métrica, pipeta... Propiedades microscópicas ( escala atómica o molecular) se realizan mediante métodos indirectos radio atómico,

10 Las medidas y sus unidades Sistemas de unidades Sistema métrico, las unidades están entre si mediante potencias de 10 relacionadas 1960, Conferencia General de pesos y medidas revisó y propuso el Sistema Internacional de Unidades (SI) Unidades básicas, unidades a partir de las cuales se pueden definir otras Masa, longitud, tiempo y temperatura ( S M) + Corriente eléctrica, Cantidad de sustancia, intensidad luminosa Unidades básicas del SI

11 Las medidas y sus unidades Unidades básicas del SI Propiedad Longitud Masa Tiempo Corriente eléctrica Temperatura Cantidad de sustancia Intensidad luminosa Nombre unidad metro kilogramo segundo amperio kelvin mol candela Símbolo m kg s A K mol cd

12 Las medidas y sus unidades Prefijos usados con unidades del SI Prefijo Simbolo Factor Múltiplos kilo k 1.000/10 3 mega M /10 6 Giga G /10 9 Tera T /10 12 Submúltiplos deci d 1/10 =10-1 centi c 1/100= 10-2 mili m 1/1000 =10-3 micro μ 1/ = 10-6 nano n 1/ = 10-9 pico p 1/ =10-12

13 Las medidas y sus unidades Magnitudes Básicas Masa y Peso Masa = Peso Masa, medida de la cantidad de materia que posee un objeto. Es constante Peso, fuerza que ejerce la gravedad sobre un objeto. Depende de g Longitud Tiempo Temperatura

14 Las medidas y sus unidades Temperatura Escalas de temperaturas Escala Celsius /centígrada Punto 0, 0 ºC, fusión del agua 100 ºC, ebullición del agua Escala de temperaturas absoluta/ Escala Kelvin 0 K = -273,15 ºC Escala Fahrenheit Congelación del agua a 32 ºF y ebullición a 212 ºF

15 Las medidas y sus unidades Temperatura Escalas de temperaturas 5º C 9º F = ( º F 32º F)?º F = ( º C) + 32F?º C 9º F 5º C? K = + ( º C 273, 15º C ) 1K 1º C

16 Las medidas y sus unidades Magnitudes derivadas Volumen, varia con P y T. Unidad en SI m 3 1dm 3 =1x 10-3 m 3 1cm 3 = 1x 10-6 m 3 1L = 1dm 3 1L= 1000 ml= 10 3 ml 1mL= 1 x 10-3 L 1dm 3 = 1x 10-3 cm 3 1mL = 1 cm 3

17 Las medidas y sus unidades Magnitudes derivadas Densidad, cantidad de materia que posee una sustancia por unidad de volumen: P. intensiva masa ( m) d = = volumen ( V ) kg m 3 g/cm 3 1 g/cm 3 =1g/mL=10-3 kg/m 3 Fuerza = masa x aceleración 1Newton (1N)= 1 kg.m s -2 Energía, capacidad de realizar trabajo E=Fuerza x distancia 1 cal= 4,184 J 1 Julio (1J) = 1Nx 1m = 1 kg m s -2 x 1 m 1 kj= 1000 J

18 El manejo de los números Notación científica Números excesivamente grandes o muy pequeños En 1 g de H hay átomos de H La masa de un átomo de H es 0, g Operaciones : 0, x 0, = N x 10 n 568,762 = 5,68762 x , = 7,72 x 10-6 =772 x 10-8

19 El manejo de los números Notación científica Suma y resta: (7,4 x 10 3 ) + ( 2,1 x 10 3) = 9,5 x 10 3 ( 4,31 x 10 4 ) + ( 3,9 x 10 3 ) = ( 4,31 x 10 4 ) + ( 0,39 x 10 4 ) = 4,70 x 10 4 (2,22 x 10-2 )-(4,10 x 10-3 )= (2,22 x 10-2 )-(0,41 x 10-2 ) = =1,81 x 10-2 Multiplicación y división (8,0 x 10 4 )x(5,0 x 10 2 ) = 40 x 10 6 = 4 x ,9 x 10 7 / 3,0 x 10-5 = 2,3 x 10 12

20 El manejo de los números Cifras significativas, El número de dígitos de una cantidad medida experimentalmente que expresa la precisión con que se conoce una medida. Es una indicación del grado de fiabilidad de la medida. Al usar cifras significativas se sobreentiende que el último digito es cierto

21 0, g= 3 cifras significativas El manejo de los números Normas para establecer el número de cifras significativas Todos los dígitos diferentes de cero son cifras significativas 845 cm = 3 cifras significativas 1,234 kg = 4 cifras significativas Los ceros situados entre cifras significativas también lo son 606 = 3 cifras significativas Los ceros situados a la izquierda del primer digito distinto de cero, no es significativo. Solo para ubicar el punto decimal 0,08 L= 1 cifra significativa

22 El manejo de los números Normas para establecer el número de cifras significativas Si el número es mayor que 1 todos los ceros escritos a la derecha de la coma decimal cuentan como cifras significativas 2,0 mg = 2 cifras 3,040 dm =4 cifras Si el número es menor que 1, solo son significativos los ceros que están al final del número o los que están entre cifras significativas 0,090 kg= 2 cifras 0,3005 kg = 4 cifras 0,00420 = 3 cifras

23 El manejo de los números Normas para establecer el número de cifras significativas Para sumas y restas: 89,332 +1,1 90,432 1 cifra significativa después de la coma 2,097-0,12 1,977 2 cifras después de, El número de cifras significativas a la derecha de la coma decimal en la operación final está determinado por el numero más pequeño de cifras significativas a la derecha de la coma decimal en cualquiera de los números originales

24 El manejo de los números Normas para establecer el número de cifras significativas Multiplicación y división El número de cifras significativas del producto o cociente resultante está determinado por el número original que tiene el número más pequeño de cifras significativas. 2,8 x 4,5039= 12, cifra significativa 6,85/112,04= 0, cifras significativas

25 El manejo de los números Cálculos en un solo paso: Redondear Para redondear un número hasta un cierto punto, se eliminan las cifras que siguen al primero que se conserva, si son menore de 5. Si son mayores o = a 5 añadimos 1 al digito que le precede. redondear para 2 cifras significativas 8,724 8,72 Para cálculos en cadena, supongamos en dos pasos A= 3,66; B=8,45; D= 2,11 1º paso A x B= C ; 2º paso C x D= E Método 1 Metodo 2 3,66 x 8,45=30,927 30,9 30,9 x 2,11= 65,199 65,2 3,66x 8,45 x 2,11 = 65, ,2

26 0,0611 El manejo de los números Redondear Ejemplos: 89,332 +1,1 90,432 1 cifra significativa redondear 90,4 2,097-0,12 1,977 2 cifras 1,98 2,8 x 4,5039= 12, cifras significativa 13 6,85/112,04= 0, cifras significativas

27 El manejo de los números Exactitud y precisión Exactitud, indica cuán cerca esta una medición del valor real de la medida Precisión, se refiere a cuanto concuerdan dos o más mediciones de una misma cantidad

28 El manejo de los números Exactitud y precisión Ejemplo: determinar la masa de una pieza de Al, valor real 2 g Medida 1 Medida 2 Valor medio Estudiante 1 Estudiante 2 1,964 g 1,978 g 1,971 g 1,972 g 1,968 1,970 g Estudiante 3 2,000 g 2,002 g 2,001 g Datos 2 son más precisos que los de 1 Los del 3 son más precisos y más exactos

29 Análisis dimensional/factor de conversión Un factor de conversión es una fracción en cuyo numerador y denominador existen diferentes unidades que expresan la misma cantidad. Información buscada= información conocida x el factor de conversión Cuando se trata de unidades: unidad deseada unidad dada x = unidad unidad dada deseada

30 Cálculo de errores Error absoluto= Valor verdadero-valor medido Error relativo= = Error valor absoluto medido valor real valor experimental % error= x100 valor real