Química Unidad 2: Materia y energía.

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1 Química Unidad 2: Materia y energía

2 L3 Materia Definiciones introductorias
materia: cualquier cosa que tiene masa y volumen masa: la cantidad de materia en un objeto peso: el tirón de la gravedad en un objeto volumen: el espacio que un objeto ocupa L3 unidades: L, dm3, ml, cm3 declaraciones: sólido, líquido, o gas

3 qué parece, huele como; su masa, temp., etc. -- cómo se comporta
composición: qué la materia se hace cobre: agua: muchos átomos del Cu muchos grupos de 2 h y 1 O características: describir la materia -- qué parece, huele como; su masa, temp., etc. -- cómo se comporta átomo: un edificio básico   bloque de materia diff ~100. clases

4 “7 7 7” Elementos  contiene solamente un tipo de átomo
1. los elementos monatomic consisten en unbonded,     “como” los átomos e.g., FE, Al, Cu, él 2. los elementos poliatómicos consisten     de varios “como” los átomos enlazados     junto elementos diatómicos: H2  O2  Br2  F2  I2  N2  Cl2 “7 7 7” otros: P4  S8

5 alótropos: diversas formas del mismo elemento adentro
las mismas declaraciones CARBÓN DEL OXÍGENO oxígeno-gas (O2) elemental carbón grafito ozono (O3) diamante buckyball

6 Los elementos pueden consistir en las moléculas o los átomos unbonded.
molécula: un grupo neutral de átomos consolidados Descripción Producto químico Símbolo Modelo 1 átomo de oxígeno 1 molécula del oxígeno 2 unbonded átomos de oxígeno 1 fósforo átomo 1 fósforo molécula 4 unbonded fósforo átomos O O2 2 O P P4 4 P Los elementos pueden consistir en las moléculas o los átomos unbonded.

7 … contener tipos dos o más diversos de átomos
Compuestos … contener tipos dos o más diversos de átomos … tener características de las cuales ser diferente     los de sus elementos constitutivos Na (sodio): estalla en agua sal de tabla (NaCl) Cl2 (clorina): gas venenoso

8 Ráfaga atómica en Hiroshima
Los átomos pueden ser alterados solamente por medios del _____. neutrón “bala” nuclear Las moléculas pueden ser alteradas por medios del ______. U producto químico (es decir, reacciones químicas,         cambios químicos) Vagos Kr Ráfaga atómica en Hiroshima e.g., deshidratación del azúcar C12H22O11(s)  12 C + 11 H2O (g) Electrólisis del agua 2 H2O (l)  2 H2(G) + O2(G)

9 Composición compuesta
Todas las muestras de un compuesto dado tener la misma composición. Cada muestra de NaCl prueba iguales, los derretimientos en el mismo temp., y son 39.3% Na y Cl 60.7% por Massachusetts.

10 Gas de fosgeno (COCl2) es el carbón 12.1%,
16.2% oxígeno, y clorina 71.7% cerca Massachusetts Hallazgo # de g de cada elemento adentro 254 g de COCl2. C: 254 g (0.121) = 30.7 g C O: 254 g (0.162) = 41.1 g O Cl: 254 g (0.717) de = Cl g

11 Una muestra del butano (C4H10) contiene el carbón de 288 g
e hidrógeno de 60 g. Hallazgo… Masa total del A.… de la muestra 288 g C + 60 g H = 348 g B.… % de cada elemento en butano % C = = 0.828 82.8% C, 17.2% H % H = = 0.172 C.… cuánto g de C y H son en una muestra de 24.2 g C: 24.2 g (0.828) = g 20.0 C H: 24.2 g (0.172) = 4.2 g H

12 Una muestra de 550 g de óxido del cromo (iii) (Cr2O3)
tiene Cr de 376 g. Cuántos gramos de Cr y de O estar en una muestra de 212 g de Cr2O3¿? % del Cr = 68.4% Cr y 31.6% O Cr: 212 g (0.684) de = Cr 145 g O: 212 g (0.316) = 67 g O óxido del cromo (iii)

13 Las sustancias puras tienen una fórmula química.
Clasificar la materia  Sustancias (puras) … tener una composición fija … tener características fijas ELEMENTOS COMPUESTOS e.g., FE, N2, S8, U e.g., H2O, NaCl, HNO3 sulfuro (S8) cloruro sódico (NaCl) Las sustancias puras tienen una fórmula química.

14 conservar sus características individuales.
Mezclas  dos o más sustancias mezcladas juntas … tener composición diversa … tener características diversas Las sustancias no son químicamente consolidadas, y ellas… conservar sus características individuales. Té, anaranjado jugo, océanos, y el aire es mezclas.

15 Dos tipos de mezclas homogéneo: (o solución) las partículas son microscópicas; la muestra tiene iguales composición y características en todas partes; mezclado uniformemente  Ayuda de Kool agua salada e.g., aleación: una mezcla homogénea de metales bronce (Cu + Sn) estaño (Pb + Sn) latón (Cu + Zn) e.g.,

16 Dos tipos de las mezclas (cont.)
heterogéneo: diversas composición y características en la misma muestra; irregularmente mezclado  salvado de pasa ensalada sacudida e.g., suspensión: settles en un cierto plazo regalos del nevoso-bulbo pintura e.g.,

17 Contraste… ORO 24K ORO 14K 24/24 de los átomos es oro 14/24 de los átomos es oro oro puro mezcla de oro y de cobre elemento mezcla homogénea Au Au + Cu

18 Carta para clasificar la materia
SUSTANCIA PURA MEZCLA ELEMENTO COMPUESTO HOMOGÉNEO HETEROGÉNEO

19 (El bronce es una mezcla y no está necesario
Una muestra de bronce contiene el cobre de 68 g y la lata de 7 g. A. Encontrar la masa total de la muestra. Cu de 68 g de + Sn 7 g = 75 g B. Encontrar % del Cu y % del Sn. % del Cu = 90.7% Cu y Sn 9.3% C. Lo hacen cuántos gramos de cada elemento      ¿una muestra de 346 g de bronce contiene? (El bronce es una mezcla y no está necesario siempre Sn 90.7% Cu y 9.3%.) No sabemos. Sin embargo, si se asume que estos % estar correcto… Cu: 346 g (0.907) de = Cu 314 g (y Sn de 32 g)

20 Separación de mezclas … implica medios físicos, o la comprobación cambia 1. clasificando: por color, forma, textura, etc. 2. filtro: tamaño de partícula es diferente

21 Separando las mezclas (cont.)
3. imán: una sustancia debe contener el hierro 4. cromatografía: algunas sustancias disuelven más fácilmente que otros

22 Separando las mezclas (cont.)
5. densidad: “fregadero contra el flotador” quizás utilizar una centrifugadora sangre después de high- centrifugación de la velocidad decantar: para verter del líquido

23 Separando las mezclas (cont.)
6. destilación: diversos puntos de ebullición fuente de calor termómetro agua adentro (refrigerador) agua hacia fuera (calentador) más-volátil   sustancia mezcla condensador sustancia, ahora condensado (es decir, el con el más bajo punto de ebullición)

24 las sustancias no son consolidadas.
Ningunas reacciones químicas ser necesario separar mezclas; las sustancias no son consolidadas. amalgama dental

25  cómo firmemente está embalado las partículas ser
Densidad  cómo firmemente está embalado las partículas ser m   V D Densidad = Unidades típicas: g/cm3 para los sólidos g/ml para los líquidos Vidrio: ¿líquido o sólido?  líquidos  y gases

26 Para encontrar el volumen, utilizar…
1. una fórmula V = p r2 h V = l w h 2. dislocación del agua ¿V =? Vfinal Vinit Vobjeto = Vfinal - Vinit

27 en las cosas que son “menos densas.”
** Densidad del agua = 1.0 g/ml = 1.0 g/cm3 Cosas que son flotador “menos denso” en las cosas que son “más densas.” (Y cosas que que es un fregadero “más denso” en las cosas que son “menos densas.” D < 1 g/cm3 D > 1 g/cm3 D < 1 g/cm3 D < 1 g/cm3 La densidad de un líquido o de un sólido es casi constante, no importa qué la temperatura de la muestra. La densidad de gases es alto - dependiente en temperatura.

28 D5 D4 D3 D2 Problema galileo del termómetro
En una mañana fría, un profesor camina en a sala de clase y avisos fríos que todos los bulbos en el termómetro galileo se amontonan en un grupo. Donde están los bulbos, en ¿tapa del termómetro o en la parte inferior? D1 1. Los bulbos esencialmente han fijado masas     y volúmenes. Por lo tanto, cada bulbo     tiene una densidad relativamente fija. D2 D3 D4 2. El líquido circundante tiene un fijo     la masa, pero su volumen está extremadamente     temperatura-dependiente. D5

29 ¿dónde están los bulbos?
3. La densidad del líquido se puede escribir como… tan… … si el líquido es frío: … pero si es caliente: Dliq mliq mliq = =   Dliq Vliq   Vliq En una mañana fría, ¿dónde están los bulbos? EN LA TAPA

30 Cálculos de la densidad
1. Una muestra de plomo (Pb) tiene masa     22.7 g y volumen 2.0 cm3. Hallazgo     densidad de la muestra. m   V D = 11.35 2. Otra muestra de plomo ocupa 16.2 cm3     del espacio. Massachusetts de la muestra del hallazgo. V m = D V = 184 g

31 3. Un cilindro sólido de 119.5 g tiene radio
m 3. Un cilindro sólido de g tiene radio     1.8 cm y altura 1.5 cm. Hallazgo     densidad de la muestra. 1.5 cm    1.8 cm m   V D V = p r2 h = p (1.8 cm)2(1.5 cm) = 15.3 cm3 = 7.81

32 4. Un sólido rectangular de 153 g
m 8.2 cm 5.1 cm 4.7 cm 4. Un sólido rectangular de 153 g     tiene longitudes del borde 8.2 cm,     5.1 cm, y 4.7 cm.     ¿este fregadero del objeto en agua? (La densidad del objeto del hallazgo y la compara a la densidad del agua.) m   V D V = l w h = 8.2 cm (5.1 cm) (4.7 cm) = 197 cm3 = 0.78 < 1 No; flota.

33 Características de la materia
UNO DE ÉSTOS Y Las características QUÍMICAS dicen cómo una sustancia  reacciona con otras sustancias. Las características FÍSICAS se pueden observar fuera químicamente cambio de la sustancia. Las características EXTENSAS dependen de la cantidad    del presente de la sustancia. Las características INTENSIVAS no dependen de   cantidad de sustancia.

34 Ejemplos: conductividad eléctrica P, I reactividad con agua C, I contenido de calor (energía total) P, E dúctil: puede ser dibujado (tirado) dentro del alambre ..... P, I maleable: puede ser martillado en forma… P, I frágil P, I magnetismo P, I

35 el traducir rápidamente;
Estados de la materia SÓLIDO LÍQUIDO GAS (()) el traducir; cierre junto el traducir rápidamente; lejos aparte el vibrar

36 La energía puso en sistema.
Cambios en estado La energía puso en sistema. sublimación fusión ebullición SÓLIDO LÍQUIDO GAS congelación condensación deposición Energía quitada de sistema.

37 Energía  capacidad de hacer el trabajo energía potencial: energía almacenada -- almacenado en enlaces entre los átomos e.g., en alimento, gasolina, baterías energía cinética: energía del movimiento -- el menear, traduciendo, y rotación de partículas -- movimiento “caliente” de las partículas del gas más rápidamente, tener más KE

38 Ley de la conservación de la energía: Edespués = Eantes
2 H2     + O2      2 H2O    + energía + ¡WHOOF! + 

39 Para la combustión del acetileno…
Se conserva la energía. EL PEreactivo calor, luz, sonido ENERGÍA CO2 + H2O C2H2 + O2 KEtapón EL PEproductos

40 Elegir “endo” o el “exo.”
Cambios de la energía cambio endotérmico: el sistema absorbe calor -- el cubilete siente frío cambio exotérmico: el sistema lanza calor -- el cubilete siente caliente Elegir “endo” o el “exo.” regar la ebullición ENDO CO2 sublimación ENDO empapelar el burning EXO congelación del agua EXO cocer la condensación al vapor EXO fusión del hielo ENDO

41 (la mayoría de las reacciones químicas) (fotosíntesis)
ACTIVACIÓN ENERGÍA R P  Energía R P  Energía  exotérmico  endotérmico (la mayoría de las reacciones químicas) (fotosíntesis) C + O2  CO2 CO2 + H2 C de O + de la luz del sol6H12O6 + O2

42 El topo es la unidad del SI para la “cantidad de sustancia.”
Los átomos son así que pequeño, es imposible contarlos cerca las docenas, los millares, o aún millones. Para contar los átomos, utilizamos el concepto del topo. 1 topo de      átomos = átomos Es decir, 1 topo de átomos = de átomos del _______. 6.02 x 1023

43 GRANDE. … sobre el tamaño de un chipmunk,
¿Cómo grande es un topo? … sobre el tamaño de un chipmunk, pesaje de cerca de 5 onzas. (140 g), y tener una longitud de cerca de 7 pulgadas (18 cm). GRANDE. Signifiqué, “cómo son grandes es 6.02 x 1023?” 6.02 x 1023 los mármoles cubrirían tierra entera (océanos incluyendo) … a una profundidad de 2 millas. 6.02 x 1023 $1 cuentas apilaron cara a cara estiraría del Sun a Pluto … y trasero … 7.5 millones de veces. Tarda a luz años para viajar eso lejos.

44 Ne AR Kr Xe Rn Para cualquie elemento en la tabla periódica,
2  4.003 Ne 10 20.180 AR 18 39.948 Kr 36 83.80 Xe 54 131.29 Rn 86 (222) Para cualquie elemento en la tabla periódica, un topo de ese elemento (es decir, 6.02 x 1023 átomos de ese elemento) tiene una masa en los gramos iguales al decimal número en la tabla para ese elemento. 1 topo de (es decir, 6.02 x 1023) átomos del helio tiene una masa de 4.0 gramos. 1 mol Ne = g 20.2 1 mol AR = 39.9 g 1 mol Kr = 83.8 g 1 mol de Xe = g 1 mol Rn = 222 g

45 Diagrama de la isla TOPO (mol) Masa 1 mol = masa molar (en g) (G)
1 mol = 6.02 x 1023 partículas TOPO (mol) Masa (G) Partícula (átomos) 1 mol = masa molar (en g)

46 ( ) ( ) Problemas del diagrama de la isla
1. Cuántos topos son 3.79 x 1025 ¿átomos del cinc? ( ) 1 mol 3.79 x 1025 en. = 63.0 mol de Zn 6.02 x 1023 en. 2. ¿Cuántos átomos son 0.68 topos de cinc? ( ) 6.02 x 1023 en. 0.68 mol. = 4.1 x 1023 en. Zn 1 mol

47 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3. ¿Cuántos gramos son 5.69 topos de uranio?
5.69 mol = g U 1 mol = 1.35 x 103 g U 4. Cuántos gramos son 2.65 x 1023 ¿átomos del neón? ( ) ( ) 1 mol g 20.2 2.65 x 1023 en. 6.02 x 1023 en. 1 mol de = Ne 8.9 g 5. ¿Cuántos átomos son 421 g de prometio? ( ) ( ) 1 mol 421 g 6.02 x 1023 en. 145 g 1 mol = 1.75 x 1024 en. P.M.

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