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INTRODUCCION: MATERIA Y MEDICIÓN
1.1 El estudio de la química
- Perspectiva atómica y molecular de la química
La química estudia las propiedades y el comportamiento de la materia.La materia es el material físico del Universo; es todo lo que tiene masa y ocupa espacio.Una propiedad es cualquier característica que nos permita reconocer un tipo particular de materia y distinguirla de otros tipos.Átomos, son los bloques de construcción infinitesimalmente más pequeños de la materia.Moléculas, se le llama molécula a un conjunto de al menos dos átomos enlazados covalentes, que forman un sistema estable y eléctricamente neutro.
1.2 Clasificaciones de la materia
- Estados de la materiaGaseoso: un gas (también conocido como vapor) no tiene volumen ni forma fijos.En un gas las moléculas están muy separadas y se mueven a altas velocidades, además colisionan repentinamente entre sí y con las paredes del recipiente.Liquido: un líquido tiene un volumen definido, independiente de su recipiente. En un líquido las moléculas están más cercanas unas de otras. Este rápido movimiento permite que se deslicen unas sobre otras.Sólido: un sólido tiene tanto forma como volumen definidos. En un sólido las moléculas están unidas firmemente entre sí.
- Sustancia puraUna sustancia pura (generalmente conocida como sustancia) es materia que tiene propiedades definidas y una composición que no varía de una muestra a otra.
- Elementos Un elemento químico es un tipo de materia constituida por átomos de la misma clase. En la actualidad se conocen 118 elementos, 94 se encuentran naturalmente en la Tierra.
- Compuestos
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Es una sustancia formada por la unión de dos o más elementos de la tabla periódica.Los elementos de un compuesto no se pueden dividir o separa por procesos físicos, sino solo mediante procesos químicos.
- MezclasEs un sistema material formado por dos o más componentes unidos pero no combinados químicamente. En una mezcla no ocurre una reacción química y cada uno de sus componentes mantiene su identidad y propiedades químicas.
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1.3 Propiedades de la materia Propiedades extensivas: el valor medido de estas propiedades depende de la masa.Propiedades intensivas: el valor medido de estas propiedades no depende de la masa.
- Cambios físicos y químicosCambios físicos: son procesos en los que no cambia la naturaleza de las sustancias ni se forman otras nuevas.Cambios químicos: son procesos en los que cambia la naturaleza de las sustancias, además de formarse otras nuevas.
1.4 Unidades de medida
- Sistema Internacional de UnidadesEn 1960 se llegó a un acuerdo internacional que especificaba un conjunto de unidades métricas particulares adecuadas para utilizarse en las mediciones científicas. Estas unidades se conocen como unidades del SI,
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por las iniciales de su nombre en francés, Systeme International d´Unites. Este sistema tiene siete unidades fundamentales de las que se derivan todas las demás.
- Longitud y masa
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La unidad fundamental del SI para la longitud es el metro (m).La unidad fundamental del SI para la masa es el kilogramo (kg).
- TemperaturaLa temperatura es una medida del calor o frio de un objeto; es una propiedad física que determina la dirección del flujo de calor.Escala Celsius: Punto de congelación del agua 0 °C. Punto de ebullición del agua en el nivel del mal 100 °C.Escala Kelvin: Es la escala de temperatura del SI, y la unidad SI de temperatura es el Kelvin. En esta escala el cero es la temperatura más baja que puede alcanzarse, -273.15 °C, temperatura llamada cero absoluto. Escala Fahrenheit: No se utiliza generalmente en estudios científicos.
- Unidades derivadas del SIVolumen: La unidad derivada SI para el volumen es la unidad SI para la longitud, m, elevada a la tercera potencia.Densidad: Se define como la cantidad de masa por unidad de volumen de la sustancia. D = m/v
1.5 Incertidumbre en las mediciones
- Precisión: la precisión es la medida de que tanto coinciden las mediciones individuales entre sí.
- Exactitud: la exactitud se refiere a que tanto coinciden las mediciones individuales con el valor correcto o verdadero.
La precisión de las mediciones con frecuencia se expresa en términos de lo que llamamos la desviación estándar, la cual refleja que tanto difieren las mediciones individuales del promedio.
- Cifras significativas: son todos los dígitos de una cantidad medida, incluido el digito incierto.
1.6 Análisis dimensional
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Utilizamos un método llamado análisis dimensional como una herramienta para la solución de problemas. En este método, las unidades se multiplican, se dividen o se eliminan entre sí.
La clave para usar el análisis dimensional es el uso correcto de los factores de conversión para cambiar de una unidad a otra. Un factor de conversión es una fracción cuyo numerador y denominador representan la misma cantidad expresada en unidades diferentes.