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Química: el estudio de los cambios Capítulo 1 Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.

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1 Química: el estudio de los cambios Capítulo 1 Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.

2 La química es el estudio de la materia y de los cambios que experimenta. agua, amoniaco, sacarosa, oro, oxígeno La materia es cualquier cosa que ocupa un espacio y que tiene masa. 2. Una sustancia es una forma de materia que tiene una composición definida y propiedades características.

3 Una mezcla es una combinación de dos o más sustancias en la cual las sustancias conservan sus propiedades características. 1. Mezcla homogénea: la composición de la mezcla es la misma en toda la disolución. 2. Mezcla heterogénea: la composición no es uniforme en todas partes. bebida no alcohólica, leche, soldadura cemento, virutas de hierro en arena 1.4

4 Los medios físicos puede usarse para separar una mezcla en sus componentes puros. imán 1.4 destilación

5 Un elemento es una sustancia que no se puede separar en sustancias más simples por medios químicos. Se han identificado 115 elementos 83 elementos se encuentran en forma natural en la Tierra oro, aluminio, plomo, oxígeno, carbono, 32 elementos se han obtenido por medios científicos tecnecio, americio, seaborgio 1.4

6 Un compuesto es una sustancia formada por átomos de dos o más elementos unidos químicamente en proporciones definidas. Los compuestos sólo pueden separarse en sus componentes puros (elementos) por medios químicos. Agua (H 2 O)Glucosa (C 6 H 12 O 6 ) Amoniaco (NH 3 ) 1.4

7 Clasificación de la materia Materia Mezclas Sustancias puras Separación por métodos físicos Separación por métodos químicos Mezclas homogéneas Mezclas heterogéneas Compuestos Elementos

8 Los tres estado de la materia 1.5 SólidoLíquidoGas

9 ¿Física o química? Una propiedad física no altera la composición o identidad de la sustancia. Una propiedad quimica altera la composición o identidad de la sustancia(s) involucrada(s). fusión de hielo azúcar disuelta en agua El hidrógeno se quema en presencia del aire para formar agua. 1.6

10 Materia: cualquier cosa que ocupa un espacio y tiene masa. Masa: medida de la cantidad de materia. La unidad SI de masa es el kilogramo (kg) 1 kg = 1000 g = 1 x 10 3 g Peso: fuerza que ejerce la gravedad sobre un objeto. peso = c x masa sobre la Tierra, c = 1.0 sobre la Luna, c ~ kg sobre la Tierra 0.1 kg sobre la Luna

11 Tabla 1.2 Unidades SI básicas Cantidad fundamentalNombre de la unidad Símbolo Longitudmetrom Masakilogramokg Tiemposegundos Corriente eléctricaampereA TemperaturakelvinK Cantidad de sustanciamol Intensidad luminosacandelacd 1.7

12 Tabla1.3 Prefijos utilizados con unidades SI PrefijoSímboloSignificado Tera-T10 12 Giga-G10 9 Mega-M10 6 Kilo-k10 3 Deci-d10 -1 Centi-c10 -2 Milli-m10 -3 Micro Nano-n10 -9 Pico-p

13 Volumen: la unidad de volumen derivada del SI es el metro cúbico (m 3 ). 1 cm 3 = (1 x m) 3 = 1 x m 3 1 dm 3 = (1 x m) 3 = 1 x m 3 1 L = 1000 mL = 1000 cm 2 = 1 dm 3 1 mL = 1 cm Matraz volumétrico 1 Litro

14 Densidad: la unidad derivada del SI para la densidad es el kg/m 3 1 g/cm 3 = 1 g/mL = 1000 kg/m 3 densidad = masa volumen d = m V 1.7 Un pedazo de metal de platino con una densidad de 21.5 g/cm 3 tiene un volumen de 4.49 cm 3. ¿Cuál es su masa? d = m V m = d x V = 21.5 g/cm 3 x 4.49 cm 3 = 96.5 g

15 K = 0 C F = x 0 C K = 0 0 C 373 K = C 32 0 F = 0 0 C F = C Comparación de las tres escalas de temperatura Punto de ebullición del agua Temperatura corporal normal Punto de congelación del agua Temperatura ambiente

16 Convertir F a grados Celsius. 0 F = x 0 C F – 32 = x 0 C 9 5 x ( 0 F – 32) = 0 C C = x ( 0 F – 32) C = x (172.9 – 32) =

17 1.8 Notación científica El número de átomos en 12 g de carbono: 602,200,000,000,000,000,000, x La masa de un solo átomo de carbono en gramos: x N x 10 n N es un número entre 1 y 10 n es un entero positivo o negativo

18 Notación científica n > = x 10 2 mover decimal a la izquierda n < = 7.72 x mover decimal a la derecha Adición o sustracción 1.Escribir cada cantidad con el mismo exponente n 2.Combinar N 1 y N 2 3.El exponente, n, permanece igual 4.31 x x 10 3 = 4.31 x x 10 4 = 4.70 x 10 4

19 Notación científica 1.8 Multiplicación 1.Multiplicar N 1 y N 2 2.Sumar exponentes n 1 y n 2 (4.0 x ) x (7.0 x 10 3 ) = (4.0 x 7.0) x ( ) = 28 x = 2.8 x División 1.Dividir N 1 y N 2 2.Restar exponentes n 1 y n x 10 4 ÷ 5.0 x 10 9 = (8.5 ÷ 5.0) x = 1.7 x 10 -5

20 Cifras significativas 1.8 Cualquier dígito que no es cero es significativo kg 4 cifras significativas Los ceros entre los dígitos no cero son significativos 606 m 3 cifras significativas Los ceros a la izquierda del primer dígito no cero no son significativos 0.08 L 1 figura significativa Si un número es mayor que 1, entonces todos los ceros a la derecha del punto decimal son significativos 2.0 mg 2 cifras significativas Si un número es menor que 1, entonces sólo los ceros que están al final y en medio del número son significativos g 3 cifras significativas

21 ¿Cuántas cifras significativas están en cada una de las medidas siguientes? 24 mL2 cifras significativas 3001 g 4 cifras significativas m 3 3 cifras significativas 6.4 x 10 4 moléculas 2 cifras significativas 560 kg2 cifras significativas 1.8

22 Cifras significativas 1.8 Adición o sustracción La respuesta no puede tener más dígitos a la derecha del punto decimal que cualquiera de los números originales redondeo a 90.4 una cifra significativa después del punto decimal dos cifra significativa después del punto decimal redondeo a 0.79

23 Cifras significativas 1.8 Multiplicación o división El número de cifras significativas en el resultado está determinado por el número original que tiene el número más pequeño de figuras significativas x = = cifra sigredondeo a 3 cifra sig 6.8 ÷ = cifra sigredondeo a 2 cifra sig = 0.061

24 Cifras significativas 1.8 Números exactos Obtenidos por definición o al contar varios objetos, pueden considerarse formados por un número infinito de cifras significativas. ¿El promedio de tres longitudes medidas; 6.64, 6.68 y 6.70? = = 6.67 Porque 3 es un número exacto = 7

25 Exactitud: cuán cercana está una medición del valor real de la cantidad medida. Precisión: cuánto concuerdan dos o más mediciones de una misma cantidad. exactitud y precisión buenas exactitud deficiente y buena precisión exactitud y precisión deficientes 1.8

26 1.9 El método del factor unitario para la resolución de problemas 1.Determine qué factor(es) unitario de conversión se necesita. 2.Lleve las unidades a través del cálculo 3.Si todas las unidades se cancelan excepto para la unidad(es) deseada, entonces el problema se resolvió correctamente. 1 L = 1000 mL ¿Cuántos mL están en 1.63 L? 1L 1000 mL 1.63 L x = 1630 mL 1L 1000 mL 1.63 L x = L2L2 mL

27 La velocidad del sonido en el aire es aproximadamente 343 m/s. ¿Cuál es esta velocidad en millas por hora? 1 mi = 1609 m1 min = 60 s1 hora = 60 min 343 m s x 1 mi 1609 m 60 s 1 min x 60 min 1 hora x = 767 mi hora metros a millas segundos a horas 1.9


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