Energía y materia Unidad 2

Presentación del tema: "Energía y materia Unidad 2"— Transcripción de la presentación:

1 Energía y materia Unidad 2 www.unit5.org/chemistry
     El “cambio químico ha sido parte siempre del universo, incluso antes de los seres humanos desarrollados. De hecho, los científicos creen que la vida comenzó por la tierra como resultado de los productos químicos complejos que se reproducían sobre mil millones de años. La química es una ciencia física; miente entre las ciencias biológicas que ayudan a explicar muchos de los procesos de la vida, y las leyes de la física, que incluyen la materia y la energía. Los procesos químicos están ocurriendo constantemente dentro de nosotros - cuando nuestros cuerpos se mueven, una serie de reacciones químicas ocurre para dar a los músculos la energía que se admite del alimento. Muchas especies del mundo animal hacen uso de química para defenderse, para matar su presa, y para construir las estructuras frágiles que tienen fuerza increíble. Los métodos modernos de análisis químico han llevado a la mayor comprensión de la química de la naturaleza, de modo que sea posible identificar esos compuestos químicos que produzcan el color, el gusto, y el olor de una flor o de una fruta.” Ciencia “química” del testigo presencial, el Dr. Ana Newmark, DK Publishing, Inc., 1993, página 8 Unidad 2

2 Preguntas rectoras ¿Por qué las sustancias hierven o congelan en diversas temperaturas? ¿Por qué ponemos la sal en los caminos en el invierno? ¿Por qué el sudar nos refresca? ¿Cuál es energía? ¿Cómo medimos energía?                                                        Qué usted debe aprender: Los químicos miran maneras de describir y de clasificar la materia en términos de características físicas y químicas para los propósitos de a) comprensión del universo y b) manipulando el mundo alrededor de nosotros Estudiar la naturaleza de productos químicos permite que uno solucione problemas del mundo real Más específicamente…: Describir las características generales de la materia. Identificar los elementos comunes por símbolos químicos Distinguir entre las características físicas y químicas de la materia. Características físicas importantes: densidad, conductividad, punto de fusión, punto de ebullición, maleabilidad, y ductilidad. Clasificar la materia según si es un elemento, un compuesto, mezcla homogénea o mezcla heterogénea, puro o impuro, la solución, el coloide, o la suspensión Indicar la ley de la conservación de la masa Realizar los cálculos que implican la ley de la conservación de la masa Realizar los cálculos de la densidad Definir el topo y utilizar el análisis de dimensión para convertir en medio Gramos y topos Partículas y topos Partículas y gramos Las características físicas se pueden explicar y predecir por interacciones intermoleculares La cantidad de energía requerida para inducir un cambio físico puede ser cuantificada. Las fuerzas intermoleculares determinan la cantidad relativa de energía requerida para los cambios físicos Cuando la energía es absorbida por un sistema, otro sistema ha perdido una cantidad equivalente de la energía (ley de la conservación de la energía). Sustancias puras Utilizar las fuerzas intermoleculares para explicar diferencias en características físicas Interpretar los diagramas de fase Mezclas Interpretar los gráficos de la solubilidad Predecir que la solubilidad y la miscibilidad que usan la regla “como disuelve gusto” Explicar qué es significada por las soluciones no saturadas, saturadas y sobresaturadas Describir el efecto de la temperatura y de la presión sobre solubilidad Describir el proceso de la disolución para las sustancias iónicas y covalentes Escribir las reacciones de la disociación Identificar fuerte, débil y los no-electrólitos Describir el papel de electrólitos en el cuerpo Explicar las causas de la depresión de punto de congelación, de la elevación del punto de ebullición, y de la reducción de la presión de vapor Repasar los conceptos Describir cómo la energía se gana o se pierde durante cambios del estado Calcular el cambio de la entalpia para los cambios de fase usando el calor de la vaporización y el calor de la formación Indicar que la temperatura de una sustancia no cambia mientras que experimenta un cambio en estado Determinar cuando utilizar q = bujía métricapT y cuándo utilizar q = m H Representar e interpretar una calefacción/una curva gráficamente de enfriamiento Esquema de la unidad La energía se puede ni crear ni destruir transformado solamente a partir de una forma en otra. Si un objeto pierde el algo más de la energía debe ganar una cantidad equivalente de energía y ese cambio en energía dará lugar a cambios en las moléculas; su movimiento (energía cinética) y/o energía potencial. El movimiento de moléculas y de átomos explica transferencia y cambios de energía en volumen y la presión. Energía, entalpia, calor y temperatura Clasificar las reacciones como endotérmicas o exotérmicas Clasificar las fuentes de energía como potencial, cinético, o masa-energía Enumerar las clases de energía transformadas en una situación dada Distinguir entre el calor y la temperatura. Convertir entre diversas unidades de temperatura ¿Calcular el calor requerido para cambiar la temperatura de sustancias usando Q=mC? ¿T y q = m? H ¿Determinar cuando utilizar q = bujía métrica? ¿T y cuándo utilizar q = m? H Distinguir en medio Calor de la vaporización Calor de la fusión Interacción de la materia y de la energía  Indicar la ley de la conservación de la energía-masa (E=mc2) Utilizar los cuatro indicadores del cambio químico (formación del gas, precipitación, calor y luz, cambio del color) para determinar si ha ocurrido un cambio físico o el cambio químico Describir los tres estados de la materia en términos de energía y de la organización de moléculas

3 Contenido Materia y energía del `'
Introducción del (13) - vinculación 14) temperaturas del (contra calor 11) densidades del ( Dióxido y monóxido de carbono del (6) Principio del (4) Archimede Termómetro galileo del (3) Laboratorio de la pelota de golf del (11) Sólido, líquido, y gas del (15) Curva de calefacción del (3) Clasificación del (13) de la materia Estructura cristalina del (6) (10) alótropos (9) aleaciones (4) técnicas de separación Destilación del (11) (2) centrifugación (3) electrólisis (5) características de la materia (6) energía (11) exotérmico contra endotérmico Calorimetría del (29) Energía nuclear del (12) Materia y energía Preguntas del estudio 1. ¿Cuál es química? 2. ¿Cuál es materia? 3. Definir Massachusetts. 4. ¿Cuáles son los dos aspectos de la estructura? 5. Contraste cualitativo y cuantitativo. 6. Comparar las mezclas y las sustancias. 7. ¿Cuál es una mezcla? 8. Usted tiene una mezcla de sal y de arena. ¿Cómo puede usted separarlas? 9. Usted tiene una mezcla de hierro y de azúcar. ¿Cómo puede usted separarlos? 10. ¿Cómo una solución diferencia de una suspensión? 11 Definir el soluto. 12. Definir el solvente. 13. ¿Cuál es una fase? 14. ¿Qué fases se encuentran en una taza de té de la elaboración de la cerveza? 15. Describir una mezcla heterogénea. 16. Comparar los elementos y los compuestos. 17. ¿Cuáles son características físicas? 18. ¿Cuáles son características químicas? 19. ¿Es la densidad una característica intensiva o extensa? 20. ¿Es la masa una característica intensiva o extensa? 21. ¿Es la temperatura una característica intensiva o extensa? 22. ¿Es el volumen una característica intensiva o extensa? 23. Comparar los sólidos y los vidrios. 24. Describir el movimiento molecular en sólidos, líquidos, y gases. 25. ¿Cuál son las muestras una reacción química están ocurriendo? 26. ¿Cuándo se observa una característica química? 27. ¿Cuál es un sistema? 28. ¿Qué tipo de energía cambia sucede en sistemas químicos? 29. ¿Cuáles son los tres tipos de transferencias de energía encontradas en química? 30. Comparar las reacciones exotérmicas y endotérmicas. 31. Describir los cambios de la energía implicados en conseguir a energía del sol a usted las cuerdas vocales. 32. El oxígeno del elemento es un gas que nos hace el 20% de la atmósfera de tierra. Es también el elemento más abundante de la corteza de tierra, con todo la corteza de tierra no es un gas. Explicar este conflicto evidente. 33. En tardes frescas una hoguera calienta el cuerpo y el alcohol. ¿Es el burning de registros una reacción exotérmica o endotérmica? 34. ¿Cuál es el solvente en una solución acuosa del NaCl? 35. ¿Cuál es energía, y porqué es él importantes en química? 36. ¿Cómo una observación cualitativa diferencia de una observación cuantitativa? 37. ¿Es el proceso de patatas fritas en su cuerpo un proceso exotérmico o endotérmico? 38. Cuál del siguiente tiene el punto de ebullición más bajo: ¿oxígeno, agua, y sal? 39. Cuáles de estos compuestos tienen el punto de fusión más alto: ¿oxígeno, agua, y sal? 40. Qué hace la fórmula C2H6¿O le dice sobre la sustancia que representa? Ser tan específico como sea posible.

4 Esquema de la conferencia - energía y materia
el estudiante observa el esquema preguntas del libro de textos Esquema de la conferencia - energía y materia TODOS LOS estudiantes deben; Recordar una definición de la química Entender el proceso y las etapas de la solución de problemas (lógica) científica Recordar los tres estados de la materia y de sus características generales Recordar los métodos para convertir entre los tres diversos estados de la materia Entender y recordar las definiciones para el cambio físico y químico Poder recordar y utilizar la fórmula para la capacidad de calor específico consumidor de energía calculadora Saber la diferencia entre los elementos, las mezclas y los compuestos incluyendo la diferencia entre las mezclas heterogéneas y homogéneas Entender y poder utilizar la notación científica (la forma estándar) Recordar y utilizar algunas unidades del SI Poder al interconvert entre las unidades usando factores de conversión Memoria, y pueda utilizar las reglas para determinar figuras significativas y completar Aprender, y poder utilizar, fórmula para la conversión de las tres diversas unidades de temperatura estudiadas en el ASUNTO 1 Aprender, y poder utilizar la fórmula para la densidad Entender las diferencias en medio, y poder aplicarse, los conceptos de exactitud y precisión preguntas del libro de textos Llaves texto

5 Vocabulario - energía y materia
Vocabulario:  Materia y energía Vocabulario:  Materia y energía OBJETIVOS: Discutir la diferencia entre la exactitud, la precisión, y la capacidad de repetición.  Dar los ejemplos de los conjuntos de datos que ilustran los tres. Indicar si un conjunto de datos dado es exacto, exacto, o ni unos ni otros. Determinar el número de figuras significativas en un valor numérico e indicar la incertidumbre en el número. Convertir cualquier número escrito en la notación normal a la notación científica y viceversa. Expresar cualquier número escrito en la notación científica como número con una diversa energía de diez. Realizar las operaciones aritméticas en los números escritos en la notación científica y expresar la respuesta con el número correcto de dígitos significativos. Enumerar todos los prefijos griegos usados con el SI y las unidades métricas, y escribir el significado de cada prefijo. Realizar las conversiones entre las unidades, incluyendo conversiones dentro de la sistema métrico, conversiones dentro del sistema inglés, y conversiones entre las sistemas métricos inglesas y. Describir las escalas de la temperatura de Celsius (centígrado), de Fahrenheit, y de Kelvin en términos de puntos de la congelación y de ebullición del agua, y realizar las conversiones entre las tres escalas de temperatura. Definir la densidad en sus propias palabras, y expresarla como ecuación algebraica (fórmula). Utilizar la ecuación de la densidad para solucionar para la densidad, la masa, o el volumen cuando las otras dos cantidades en la ecuación se saben. Describir una manera experimental de determinar la densidad de un objeto regularmente formado o de forma irregular. Explicar la diferencia entre una característica intensiva y una característica extensa. Dar los ejemplos de cada uno. Utilizar el método de análisis de unidad para solucionar problemas cuantitativos. Realizar las manipulaciones algebraicas para solucionar ecuaciones algebraicas. Definir la energía y dar las definiciones de las dos unidades comunes en las cuales se expresa la energía. Calcular la cantidad de calor (en julios y en calorías) implicada en el cambio de la temperatura de una sustancia cuando está dado el calor específico de la sustancia, de la masa, y del cambio de temperatura. Explicar cuáles es una bomba calorimétrica y cómo se utiliza para determinar la cantidad de calor lanzada sobre la quema de una sustancia. Llaves

6 Materia y energía

7 Química de fósforos P4S3 + KClO3 P2O5 + KCl + TAN2 D tetraphosphorus
trisulfide potasio clorato diphosphorus pentaoxide potasio cloruro sulfuro dióxido                                                     Pegar dondequiera los fósforos Fósforos de seguridad Las sustancias P4S3 y KClO3 estar presente en la extremidad de un fósforo. Cuando el fósforo se pega en una superficie áspera, los dos productos químicos (reactivo) encienden y producir una llama. Los productos de esta reacción son P2O5, KCl, y TAN2, el último que es responsable del olor característico del sulfuro. Los fósforos de seguridad tienen el P4S3 en el matchbook o la caja. Ésta es la tira roja que usted necesita frotar el fósforo contra para conseguirlo encender. Los fósforos de la huelga dondequiera contienen ambos reactivo en la cabeza de fósforo.  [NOTA: El fósforo rojo es un ingrediente importante para hacer metanfetaminas - y puede ser razón que no se permite a los altos profesores de escuela comprarla.] Una buena demostración es la reacción del HUMO: cosechadora 6 g KClO3 de + azúcar de tabla 2 g (stir suavemente) y lugar en una cápsula de evaporación.  Agregar 1 gota de [H2TAN4]. ¡El azúcar quemará rápido! Hacer esta reacción solamente en una capilla del humo. Producirá porciones de humo. El rapid la combustión del azúcar es debido al hecho de que el clorato de potasio es un oxidante (contiene el oxígeno).  El oxígeno no es el reactivo limitador para esta demostración. También demuestro la DESHIDRATACIÓN de la demostración del AZÚCAR. El terraplén del ½ I un cubilete de 250 ml con el azúcar de tabla, agrega ~5 ml de agua de golpecito y revuelve con una barra de revolvimiento de cristal. Finalmente, agregar ~50 ml de ácido sulfúrico concentrado. El azúcar será deshidratado rápido (dejando solamente una torre del carbón). No tocar el azúcar quemado como contiene exceso de ácido sulfúrico. Esta reacción es un burning mucho más lento del azúcar de tabla… no bastante presente del oxígeno. Las sustancias P4S3 y KClO3 son ambos presentar en la extremidad de un fósforo de la huelga dondequiera.   Cuando el fósforo se pega en una superficie áspera, los dos productos químicos (reactivo) encienden y producir una llama.  Las sustancias P4S3 y KClO3 se separan. El P4S3 está encendido la cubierta de la caja de fósforos.   Solamente cuando los productos químicos combinan reaccionan y producen una llama.  Los productos de esta reacción son P2O5, KCl, y TAN2, durar cuyo es responsable del olor característico del sulfuro. Charles H.Corwin, química introductoria 2005, página 182

8 bloque de madera: longitud de = anchura 2. 0 m de = altura 0. 9 m = 0
bloque de madera: longitud de = anchura 2.0 m de = altura 0.9 m = 0.5 m bloque de madera: fuerza = 45 N 2.205 libras = 1 kilogramo 10 Newton (9.8 N)

9 Fuerza contra la presión
bloque de madera: longitud de = anchura 2.0 m de = altura 0.9 m = 0.5 m Área = 0.9 m x 2.0 m          = 1.8 m2 Área = 0.5 m x 2.0 m          = 1.0 m2 Área = 0.5 m x 0.9 m          = 0.45 m2 La presión ejercida por un bloque de madera cuando se coloca en su cara más pequeña es casi cuatro veces la presión ejercida cuando se coloca en su cara más ancha. 25 N/m2 45 N/m2 100 N/m2 Herron, Frank, Sarquis, Sarquis, Schrader, Kulka, química, brezo que publica, 1996, sección 6.1 de la página

10 Presión ¿Qué zapatos crean la mayoría de la presión?
Considerar los zapatos: La diferencia entre la fuerza y la presión es obvia si una mujer que usa los zapatos de tacón alto camina accidentalmente en sus dedos del pie con el talón. Usted siente la presión (y el dolor). Alguna gente que vive en latitudes norteñas usa las raquetas para caminar en nieve profunda. ¿Qué zapatos crean la mayoría de la presión?