Las matemáticas y la medición en la Química. Preparado por Prof. Ruttell Química Febrero 2017

Transcripción

1 Las matemáticas y la medición en la Química Preparado por Prof. Ruttell Química Febrero 2017

2 Unidades de Medidas: Breve Historia Propósito: Que las medidas sean iguales para todo el mundo. Antigüedad: Medias inexactas útiles para la vida común. Sistema Inglés o Imperial Evolución desde la antigua Roma Usado todavía en Estados Unidos y en Reino Unido Sistema Métrico (1795) Creado en Francia por científicos para igualar las medidas en todo el mundo Sistema Internacional de Unidades (SI): ma Conferencia General de Pesos y Medidas en París, Francia

3 Unidades de medida Básicas Miden objetos o eventos del mundo tangible Son independientes unas de las otras Qué miden: Longitud Masa Temperatura Tiempo Otras Derivadas Combinan unidades básicas con sumas, restas, multiplicaciones o divisiones Qué miden: Densidad Volumen Presión Otras

4 Unidades Básicas Sistema Inglés o Imperial Cantidad Unidades Longitud Pies (ft), pulgadas (inch), yarda (yd) Masa Libras (lb), onza (onz) Temperatura Fahrenheit ( F) Sistema Métrico Cantidad Unidades Longitud Centímetro (cm), milímetro (mm) Masa Gramo (g) Temperatura Celsius ( C) Tiempo Segundos (s) ó (seg)

5 Unidades Básicas Sistema Internacional (SI) Cantidad Unidades Longitud Metro (m) Masa Kilogramo (kg) Temperatura Kelvin (K) Cantidad de sustancia Moles (mol) Tiempo Segundos (s)

6 Unidades Derivadas Sistema Inglés o Imperial Cantidad Volumen Presión Unidades Galón (gal), onza fluida (fl.onz), pinta (pt), cuartillo (qt) Libras por pulgadas cuadradas (pound per square inch) (psi) Sistema Internacional (SI) Otras unidades de presión Cantidad Unidades Atmósfera (atm) Volumen Densidad Presión Mililitros (ml), litro (L), centímetros cúbicos (cm 3 ) Gramos por centímetro cúbico (g/cm 3 ) Gramos por mililitro (g/ml) kilopascal (kpa) Milímetros de mercurio (mmhg) Torricelli (torr) Bar (bar), milibarr (mbar)

7 Tabla de conversión de unidades Factores de Conversión 1 metro (m) pies (ft) 1 kilogramo (kg) 1,000 gramos (g) 1 metro (m) yardas (yd) 1 gramo 1,000 miligramos (mg) 1 metro (m) 100 centímetros (cm) 1 libra 16 onzas 1 metro (m) pulgadas (inch) 1 onza gramos (g) 1 decímetro (dm) 10 centímetros (cm) 1 libra gramos (g) 1 centímetro (cm) 10 milímetros (mm) 1 cm 3 1 mililitro (ml) 1 kilómetro (km) 1,000 metros (m) 1 dm 3 1,000 cm 3 1 milla (mi) kilómetros (km) 1 dm 3 1 litro (L) 1 hora (hr) 60 minutos (min) 1 litro (L) 1,000 mililitros (ml) 1 minuto (min) 60 segundos (s) 1 galón litros (L) 1 onza fluida (fl onz) mililitros (ml) 1 litro (L) (fl onz) 1 pie (ft) 12 pulgadas (inch) 1 pinta (pt) 16 onzas fluidas (fl onz) Nota: Se usa el Sistema imperial de Estados Unidos para la conversión de medidas Tomado de:

8 mencionadas. Análisis dimensional Es una manera de cambiar una medida de una unidad a otra, multiplicando o dividiendo la medida dada por el factor de conversión pertinente. Nos permite predecir patrones de cambios en las medidas básicas y derivadas ya

9 Análisis dimensional Ejemplos: 1)34.02 gramos en libras 2)15.63 mm en metros 3)14 galones en mililitros 4)5 lb/gal en mg/l

10 Ejercicios de práctica (Escoger al menos cuatro) 1)3.864 segundos en minutos 2)5.25 galones en mililitros 3)15 mililitros en litros 4)0.045 millas en milímetros 5)48.67 gramos en onzas 6)12 onzas en miligramos 7)34 g/cm 3 en lb/gal***** (bono) 8)4.87 centímetros en kilómetros

11 Densidad Es la relación o razón entre la masa y el volumen de un objeto. Es una de las propiedades más estudiadas de la materia. Se consigue dividiendo la masa de un objeto por su volumen. Fórmula: masa volumen

12 Es una unidad derivada del Sistema internacional: o Se expresa usualmente como g/cm 3 (gramos por centímetros cúbicos) Ejemplo: o Una muestra de 5mL de líquido desconocido pesa 3.65 gramos, Cuál es la densidad de ese líquido? Divido: Densidad 3.65 gramos 5 ml = 0.73 g/ml

13 Ejercicios de práctica: densidad Ejemplo: Un bloque de cemento de 36cm 3 pesa 108 g, Cuál es su densidad (D)? D= masa volumen D= 108g 36cm3 = 3g/cm3 1) Gasolina: 9 L de gasolina pesa 6.12 kg. 2) Leche evaporada: 384mL pesa 411gramos. 3) Un cartón pesa 3.19 g y ocupa 4.56 cm 3

14 Ejercicios de práctica: densidad Para calcular la masa dada la densidad y el volumen, multiplico la densidad por su volumen: masa (m) = densidad (d) volumen (v) multiplico la densidad por su volumen Ejemplo: Hay 12 litros (L) de una sustancia con densidad de 15 kg/l. Determine su masa. multiplico: m= 15 kg/l 12 L = 180 kg

15 Ejercicios de práctica: densidad Para calcular el volumen de un objeto, dada su masa y su densidad, divido la masa sobre la densidad: volumen (v)= masa (m) densidad (d) Ejemplo: Un pedazo de bronce: 62.3cm 3 pesa 535 g. Densidad= 62.3cm 3 Volumen = 565 g 62.3cm3 masa= 535 g = 9.07 cm3

16 Ejercicios de práctica: Hallar la densidad para los siguientes ejercicios 1) Un material desconocido pesa gramos y su volumen es de cm 3 2) Tres (3) ml de muestra de sangre pesa 4.56 gramos. 3) Un galón de leche pesa 5.65 libras. 4) Un bloque de construcción de 95 cm 3 pesa 5,987 gramos. 5) Una nevera de 36 pies 3 pesa 689 libras.

17 Ejercicios de práctica: Hallar la masa o el volumen para los siguientes ejercicios 1) Un pedazo de oro con densidad de g/cm 3 tiene un volumen de 7.40 cm 3. Determinar su masa en gramos. 2) Densidad de un material desconocido: 2.7g/cm 3 tiene un volumen de 2 cm 3. Determinar su masa. 3) Un pedazo de cobre con densidad de 8.9 g/cm 3 pesa 500 gramos, Cuál es su volumen? 4) El almíbar de melocotón con densidad de 2.05g/mL pesa 68.5 gramos. Determina su volumen en ml.