Universidad del Este Escuela de Ciencias y Tecnología

Transcripción

1 Universidad del Este Escuela de Ciencias y Tecnología 1

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3 Definición de química, materia y energía Método científico Clasificaciones de la Materia Propiedades de las Materia Sistema de medidas Teoría atómica Ácidos y bases Electrolitos Solubilidad 3

4 Definir en términos generales. Presentar las clasificaciones de la materia Conocer las propiedades de la materia. Distinguir entre cambios físicos y químicos que sufre la materia. Conocer y distinguir entre los tres estados de la materia. Repasar estructura atómica (estudio de la materia a nivel micro molecular). Repasar conceptos básicos sobre: soluciones. Distinguir entre ácidos y bases. 4

5 Es el estudio de la materia, sus propiedades químicas y físicas, los cambios químicos y físicos que esta sufre, y los cambios de energía que acompañan esos procesos. 5

6 Materia Todo lo que tenga masa y ocupe espacio Los cambios que la materia sufre involucran ganancia o perdida de energía. Energía Capacidad para hacer trabajo 6

7 Observación del fenómeno, Formulación de pregunta, Reconocer patrón Hipótesis Teoría o se crea una nueva hipótesis Experimentación Análisis 7

8 Materia Sustancia Pura Mezcla Elemento (Molécula) Compuesto Homogénea Heterogénea monoatómico diatómico iónico covalente poliatómico 8

9 Clasifica entre sustancia pura, mezcla homogénea y mezcla heterogénea. 1. Alcohol etílico 2. Sangre 3. Alka-Seltzer disuelta en agua 4. Oxigeno en tanque de oxigeno de un hospital 5. Aire 6. Pintura 7. Perfume 8. Monóxido de carbono 9

10 Clasifica entre sustancia pura, mezcla homogénea y mezcla heterogénea. 1. Alcohol etílico sustancia pura 2. Sangre - mezcla heterogénea 3. Alka-Seltzer disuelta en agua mezcla homogénea 4. Oxigeno en tanque de oxigeno de un hospital sustancia pura 5. Aire - mezcla homogénea 6. Pintura - mezcla heterogénea 7. Perfume - mezcla heterogénea 8. Monóxido de carbono sustancia pura 10

11 Propiedades físicas pueden ser observadas o medidas sin cambiar la composición o la identidad de la sustancia Propiedades químicas resultan en un cambio en composición y solo pueden observarse a través de reacciones químicas 11

12 Ej. de Propiedad Física Estados de la Materia Sólido Líquido Gas 12

13 Cambio físico produce una diferencia reconocible en la apariencia de una sustancia sin causar cualquier cambio en su composición o identidad Cambio químico ocurre a través de reacciones químicas Reacción química proceso de rearreglar, remover, reemplazar o añadir átomos para producir nuevas sustancias 13

14 Clasifica entre propiedad química o propiedad física: 1. color 2. inflamabilidad 3. dureza 4. olor 5. sabor 6. Agua bullendo se convierte en vapor 7. Combustión de madera 8. Fusión de hielo 9. Caimiento de hojas en el otoño 14

15 Clasifica entre propiedad química o propiedad física: 1. Color - F 2. Flamabilidad - Q 3. Dureza - F 4. Olor - F 5. Sabor - F 6. Agua bullendo se convierte en vapor - F 7. Combustión de madera - Q 8. Fusión de hielo - F 9. Caimiento de hojas en el otoño - F 15

16 Propiedades intensivas es una propiedad de materia que es independiente de la cantidad de la sustancia; Ej. Densidad, puntos de ebullición o fusión, temperatura Propiedades extensivas - es una propiedad de materia que es depende de la cantidad de la sustancia; Ej. Masa, volumen 16

17 El átomo esta compuesto de tres subpartículas: protón, electrón y neutrón. 17

18 Ácidos tienden a ser agrios, ph menor de 7 Ej. acido acético (vinagre) Bases tienden a ser resbalosas, ph mayor de 7 Ej. cloro La acidez se obtiene midiendo la concentración del ion hidronio H 3 O + ph = - log [H 3 O + ] Escala de ph 18

19 No electrolito no ionizada, no conduce corriente eléctrica Ej. C 2 H 5 OH Electrolito fuerte sustancia que esta completamente ionizado en solución acuosa y la solución es un buen conductor eléctrico Ej. MgCl 2 Electrolito débil sustancia que es parcialmente ionizada en solución acuosa y la solución es pobre conductora eléctrica Ej. HC 2 H 3 O 2 19

20 Solubilidad de una sustancia es la concentración de su solución saturada (contiene la cantidad máxima de soluto a una temperatura dada) 20

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22 Repasar conceptos matemáticos básicos utilizados en química tales como: sistema de medidas, unidades de medidas, igualdades, conversión de unidades, cifras significativas, notación científica, redondeo y unidades de concentración. Realizar un experimento sencillo para analizar cuatro muestras de agua. Comprender conceptos observados en el experimento tales como: turbidez, salinidad, sólidos disueltos, sólidos suspendidos, ph, conductividad eléctrica y crecimiento de microorganismos. 22

23 Medidas en la Química involucran Unidades métricas prefijos Unidades de medidas Longitud (metros) Volumen (Litros) Masa (gramos) Temperatura (Celsius) Cambian el tamaño de las unidades métricas para obtener igualdades usadas para factores de conversión para cambiar unidades en la solución de problemas Tienen figuras significativas que requieren respuestas redondeadas 23

24 Sistema métrico y Sistema Internacional (SI) de medidas sus unidades básicas de peso, longitud y volumen son respectivamente: Masa - gramos (g) Longitud - metros (m) Volumen - litros (L) Tiempo - Segundos (s) Temperatura - Celsius (oc) Cualquier subunidad o unidades múltiples contiene una de estas unidades precedidas por un prefijo indicando la potencia de 10 por la cual la unidad base es multiplicada para formar la subunidad o unidades múltiples 24

25 Tabla: Unidades de medidas Medida Métrico SI Longitud Metro(m) Metro (m) Volumen Litro (L) Metro cubico (m 3 ) Masa Gramo (g) Kilogramo (kg) Tiempo Segundos (s) Segundo (s) Temperatura Celsius ( o C) Kelvin (K) 25

26 Tabla: Algunos prefijos comunes usados en el sistema métrico Prefijo Múltiplo Decimal mega ,000,000. kilo ,000. deka deci centi mili micro nano

27 Una característica especial del sistema métrico de unidades es que un prefijo puede unirse a cualquier unidad para aumentar o disminuir su tamaño por algún factor de 10. Si utilizamos el metro como unidad estándar: 1cm = 10 2 m igualdad 1 + abreviación del prefijo + unidad estándar = valor del múltiplo de la tabla de prefijos que representa centi +la unidad estándar 27

28 1. Utilizando el metro como unidad estándar: determine las igualdades de deci, kilo, mega, mili, micro, mega. 2. Utilizando el gramo como unidad estándar: determine las igualdades de decí, kilo, mega, mili, micro, mega. 28

29 conjunto de unidades no relacionadas funcionalmente; este sistemas es utilizado en US en los negocios y en la industria; sus unidades básicas de peso, longitud y volumen son respectivamente: libras (lb) yardas (yd) galón (gal) 29

30 Tabla: Algunas relaciones comunes usadas en el sistema ingles Unidad Base Peso Longitud Volumen Conversión 1 libra = 16 onzas 1 tonelada = 2000 libras 1 pie = 12 pulgadas 1 yarda = 3 pies 1 milla = 5280 pies 1 galón = 4 cuartos 1 cuarto = 2 pintas 1 cuarto = 32 onzas fluidas 30

31 Tabla: Otras igualdades Unidad Base Peso Longitud Volumen Conversión 1 libra = 454 gramos 2.2 libras = 1 kilogramo 1 pulgada = 2.54 centímetros 1 yarda = 0.91 metros 1 galón = 4 cuartos 1 galón = 2 pintas 31

32 - Utilizados para convertir de una unidad a otra o pasar de un sistema de medicion a otro. 1. Convertir 10 mg a g. 2. Convertir 5 ml a litros. 3. Convertir 15 metros a millas. 4. Convierte 1.5 metros 2 a centrimetros m 2 x 10-2 cm 2 = 1.5 m 2 x 10-4 cm 2 = 1.5 x 10-4 cm 2 1 m 1m 2 32

33 cifras significativas (también dígitos significativos) al número de todos los dígitos conocidos reportados en una medida, más el último dígito que es incierto (estimado). 33

34 1. Los números diferentes de 0 siempre son significativos. Ejemplo: g tiene 6 cifras 2. Los ceros entre números siempre son significativos. Ejemplo: 208.3g tiene 4 cifras 3. Todos los ceros finales a la derecha del punto decimal son significativos. Ejemplo: 7.30 g tiene 3 cifras 4. Los ceros que sirven para ubicar el punto decimal no se cuentan. Ejemplo: g tiene 3 cifras y 5630g también tiene 3 cifras 34

35 4. El numero de dígitos significativos es independiente de la posición del punto decimal. Ejemplo: tiene 4 dígitos significativos al igual que Todos los ceros finales al final de un numero son no significativos si el numero no contiene un punto decimal y son significativos si el punto decimal es indicado. Ejemplo: 100 tiene 1 cifra significativa; 100. tiene 3 cifras significativas 35

36 Al multiplicar o dividir, la respuesta tendrá el mismo número de cifras significativas que el factor que tenga menos cifras. En este caso el volumen tenía 3 cifras y la masa 4 cifras por lo tanto el resultado tendrá 3 cifras. En las sumas y restas, alinea por punto decimal los números y el resultado tendrá tantos lugares decimales como el dato menos exacto (con menos lugares después del punto). Mira el ejemplo: menos exacto, menos lugares después del punto Respuesta correcta:

37 Densidad = m/v = g / 38.4 cm³ = = g/cm³ Se redondea al número menor de cifras significativas que es 3 37

38 Notación científica proceso por el cual cualquier numero se puede escribir en potencias de base diez como producto de sus factores; siendo el primer factor un numero entre el 1-9 y el segundo la potencia de base diez Sirve para expresar números grandes en números pequeños Ej. 5.7 x 10 6 = Ej. 6.5 x 10-3 =

39 Para convertir un # mayor que 1 a notación científica, el pto decimal se mueve x espacios hacia la izquierda y el # resultante es multiplicado por 10 X. El exponente x es un # positivo (+) igual al # de lugares que se movió el pto decimal Para convertir un # menor que 1 a notación científica, el pto decimal se mueve x espacios hacia la derecha y el # resultante es multiplicado por 10 X. El exponente x es un # negativo (-) igual al # de lugares que se movió el pto decimal Ej = 6.2 x 1/1000 = 6.2 x 1/ 10 3 = 6.2 x

40 Peso considera la fuerza de gravedad; se mide utilizando balanzas Tiempo se mide en varias unidades como: segundos, minutos, horas, Temperatura Para establecer una escala de temperatura arbitrariamente set ciertos puntos fijos e incrementos de temperaturas llamados grados. Ej. Temperatura a la que se derrite el hielo Existen tres escalas: Farenheit, Celsius (centigrados) y escala Kelvin (SI). 40

41 T(K) = T( o C) T( o C) = 5/9 [T( o F) 32] T( o F) = 9/5 [T( o C) + 32] Puntos fijos de temperatura Punto de fusion hielo Punto de ebullicion hielo Fahrenheit Celsius Kelvin 32 o F 0 o C o F 100 o C

42 Cuando el numero a ser eliminado es menor que 5, el numero que le precede no cambiara. Cuando el numero a ser eliminado es mayor que 5 o mayor, el numero que le precede aumenta por una unidad. 42

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44 Determinar basados en la observación las propiedades físicas en cada muestra provista. Medir las propiedades de ph y conductividad eléctrica para cada muestra. Analizar datos de particulado y de presencia de microorganismos. Basados en los datos experimentales decidir cuál de las muestras es la más aceptable para tomarla.cuando el numero a ser eliminado es menor que 5, el numero que le precede no cambiara. 44

45 1. Anoten 3 características físicas de su muestra basándose en la observación de turbidez, color y tamaño del particulado. 2. Basándose en las tres características obtenidas, determine cuál de las muestras es la más apta para ser tomada. 3. Mida para cada muestra el ph y la conductividad eléctrica (lo que es equivalente el total dissolve solid. 4. Compare las placas en las cuales se evaporo el agua. Diga cuál de ellas tiene más particulado. 5. Determine cual de las muestras es la mas adecuada para ser tomada. 6. Compare las placas provistas para cada muestra y diga cuál de ellas tuvo mayor crecimiento de microorganismos. 7. Analizar los datos. Comparando con las observaciones obtenidas en el paso Reconsidere su decisión de determinar cual de las siguientes muestras es la mas apta para ser tomada. 9. Cierre del experimento. 45

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47 # Muestra Turbidez Color Tamaño de particulado ph Conductividad Eléctrica Presencia de particulado Microorganismos

48 Responder las siguientes preguntas: 1. Cual de las siguientes muestras usted entiende es la mas apta para tomarse? 2. Ordene las muestras en orden ascendente de cada una de las propiedades medidas. 3. Podría identificar cada muestra? 4. Como compara su posición inicial sobre cual muestra era la mas limpia con su posición luego de observar y medir las demás propiedades. 5. Se podría concluir utilizando esa frase común que dice que: No todo lo que brilla es oro? 48