fundamentos de quimica_unidad 1
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7/26/2019 Fundamentos de Quimica_Unidad 1
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Unidad I:
Principios elementales de la
QUMICA
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La qum ica es la ciencia que estudia lacomposicin, estructura y propiedades de la materia,as como los cambios que sta experimenta.
Ej: agua, amonaco, sacarosa, oro, oxgeno, etc.
1. La materia es cualquier cosa que ocupa un
espacio y que tiene masa.2. Una sustancia es una forma de materia
que tiene una composicin definida y
propiedades caractersticas.
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Una mezclaes una combinacin de dos o mssustancias en la cual las sustancias conservan sus
propiedades caractersticas.1. Mezc la homognea: la composicin de lamezcla es la misma en toda la disolucin.
2. Mezc la heterognea: la composicin no esuniforme en todas partes.
bebida no alcohlica, leche, soldadura
cemento,virutas de hierro en arena
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En base a su composicion y propiedades, sepueden distinguir diferentes subtipos de materia
lasificacin de la materia
La materia incluye:
Sustancias y mezclas
Elementos y compuestos
tomos y molculas
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Solucin: una sola
fase
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Mezclas heterogneas
Sus componentes no estn mezclados
uniformemente; son inmiscibles.
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Losmed ios fs icospueden usarse para separaruna mezcla en sus componentes puros.
imn
Destilacin:separar mezclalquidos
Filtracin:separarslido de unlquido
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Un elementoes una sustancia que no se puedeseparar en sustancias ms simples por mediosqum icos.
Se han identificado 118 elementos
83 elementos se encuentran en forma natural en
la TierraEj: oro, aluminio, plomo, oxgeno, carbono,
35 elementos se han obtenido por medioscientficos
Ej: tecnecio, americio, seaborgio
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Uncompuesto es una sustancia formada portomos de dos o ms elementos unidos
qumicamente en proporciones definidas.
Los compuestos slo pueden separarse en suscomponentes puros (elementos) por medios
qumicos.
Agua (H2O) Glucosa (C6H12O6)
Amonaco (NH3)
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Clasif icacin de la materia
Materia
MezclasSustancias
puras
Separacin po r
mtodos fs icos
Separacin por
mtodos
qum ic os
Mezclashomogneas
Mezclasheterogneas
Compuestos Elementos
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Los tres estados de la materia
Slido Lquido Gas
El hielo setransforma enagua y vapor
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Una propiedad fsica es una caracterstica que no altera lacomposicin o identidad de la sustancia. Puede observarse ymedirse, sin que se modifique la composicin ni estructurainterna de la materia.
Ej: dureza, volumen, densidad, punto de ebullicin, punto defusin.
fusin de hielo azcar disueltaen agua
Propiedades de la materia
Las propiedades de la materia se dividen en Fsicasy
Qumicas
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El hidrgeno se quema enpresencia del aire para formaragua.
Ejemplo de cambios que puede experimentar la materia:la capacidad de reaccionar con oxgeno (combust in), la
reaccin con cidos, la reaccin con bases, la reaccincon el agua (oxidacin), grado de toxicidad.
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Materia: cualquier cosa que ocupa un espacio ytiene masa.
Masa:medida de la cantidad de materia.La unidad SI de masa es el ki logramo(kg)
1 kg = 1000 g = 1 x 103g
Peso: fuerza que ejerce la gravedad sobre unobjeto.
peso = cx masa
sobre la Tierra, c= 1,0
sobre la Luna, c~ 0,1
1 kg sobre la Tierra
0,1 kg sobre la Luna
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MEDICIONESExisten diferentes instrumentos que permiten medir las
propiedades de una sustancia: con la cinta mtrica se midenlongitudes, mientras que con la bureta, pipeta, probetagraduada y matraz volumtrico se miden volmenes; con labalanza se mide la masa y con el termmetro la temperatura.
Algunosmaterialesdemedicin
comunesen un lab.de qumica
Matrazvolumtrico
Probetagraduada
pipeta
bureta
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Unidades SI bsicas
Cantidad fundamental Nombre de launidad
Smbolo
Longitud metro m
Masa kilogramo kgTiempo segundo s
Corriente elctrica ampere A
Temperatura kelvin KCantidad de sustancia mol mol
Intensidad luminosa candela cd
1.7
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Prefijos utilizados con unidades SI
Prefijo Smbolo SignificadoTera- T 1012
Giga- G 109
Mega- M 106
Kilo- k 103
Deci- d 10-1
Centi- c 10-2
Milli- m 10-3Micro- m 10-6
Nano- n 10-9
Pico- p 10-12
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Volumen:la unidad de volumen derivada del SI es elmetro cbico (m3).
1 cm3= (1 x 10-2m)3= 1 x 10-6m3
1 dm3
= (1 x 10-1
m)3
= 1 x 10-3
m3
1 L = 1000 mL = 1000 cm3= 1 dm3
1 mL = 1 cm3
Matraz volumtrico
1 Litro
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Densidad:la unidad derivada del SI para la densidades el kg/m3
1 g/cm3= 1 g/mL = 1000 kg/m3
densidad =masa
volumen d=m
V
Un pedazo de metal de platino con una densidadde 21,5 g/cm3tiene un volumen de 4,49 cm3.Cul es su masa?
d= mV
m= dx V = 21,5 g/cm3x 4,49 cm3= 96,5 g
Comparacin de las tres escalas de temperatura
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K = 0C + 273.15
0F = x 0C + 3295
273 K = 0 0C373 K = 100 0C
32 0F = 0 0C212 0F = 100 0C
Comparacin de las tres escalas de temperatura
Punto de
ebul l ic in
del agua
Temperatura
corpora l
normal
Punto de
congelacin
del agua
Temperaturaambiente
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Notacin cientfica
El nmero de tomos en 12 g de carbono:
602,200,000,000,000,000,000,000
6,022 x 1023
La masa de un solo tomo de carbono en gramos:
0,00000000000000000000000199
1,99 x 10-23
N x 10nN es un nmeroentre 1 y 10
nes un enteropositivo o negativo
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Notacin cientfica568,762
n > 0
568,762 = 5,68762 x 102
mover decimal a la izquierda0,00000772
n < 0
0,00000772 = 7,72 x 10-6
mover decimal a la
derecha
Adicin o sustraccin
1. Escribir cada cantidadcon el mismo exponente n
2. Combinar N1y N23. El exponente, n,permanece igual
4,31 x 104+ 3,9 x 103=
4,31 x 104+ 0,39 x 104=
4,70 x 104
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Notacin cientfica
Multiplicacin
1. Multiplicar N1y N22. Sumar exponentes n
1y n
2
(4,0 x 10-5) x (7,0 x 103) =(4,0 x 7,0) x (10-5+3) =
28 x 10-2=2,8 x 10-1
Divisin
1. Dividir N1y N22. Restar exponentes n
1y n
2
8,5 x 1045,0 x 109=(8,5 5.0) x 104-9=
1,7 x 10-5
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Cifras significativas
Cualquier dgito que no es cero es significativo
1,234 kg 4 cifras significativasLos ceros entre los dgitos no cero son significativos
606 m 3 cifras significativas
Los ceros a la izquierda del primer dgito no cero noson
significativos0,08 L 1 cifra significativa
Si un nmero es mayor que 1, entonces todos los ceros a laderecha del punto decimal son significativos
2,0 mg 2 cifras significativas
Si un nmero es menor que 1, entonces slo los ceros queestn al final y en medio del nmero son significativos
0,00420 g 3 cifras significativas
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Cuntas cifras significativas estn encada una de las medidas siguientes?
24 mL 2 cifras significativas
3001 g 4 cifras significativas
0,0320 m3 3 cifras significativas
6,4 x 104molculas 2 cifras significativas
560 kg 2 cifras significativas
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Cifras significativas
Adicin o sustraccin
La respuesta no puede tener ms dgitos a la derecha del puntodecimal que cualquiera de los nmeros originales.
89,3321,1+
90,432 redondeo a 90,4
una cifra significativa despus del punto decimal
3,70
-2,91330,7867
dos cifras significativas despus del punto decimal
redondeo a 0,79
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Cifras significativasMultiplicacin o divisinEl nmero de cifras significativas en el resultado estdeterminado por el nmero original que tiene el nmeroms pequeode figuras significativas.
4,51 x 3,6666 = 16,536366 = 16,5
3 cifra sig redondeo a3 cifra sig
6,8
112,04 = 0,0606926
2 cifra sig redondeo a2 cifra sig
= 0,061
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Cifras significativas
Nmeros exactos
Obtenidos por definicin o al contar varios objetos, puedenconsiderarse formados por un nmero infinito de cifrassignificativas.
El promedio de tres longitudes medidas; 6,64; 6,68 y 6,70?
6,64 + 6,68 + 6,703
= 6,67333 = 6,67
Porque 3 es un nmero exacto
= 7