instituto de ingenieria y tecnologia curso de...

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CD. JUAREZ

INSTITUTO DE INGENIERIA Y TECNOLOGIACURSO DE QUIMICA

ELABORADO POR:ING. VIRGINIA ESTEBANE ORTEGA

ENERO 2003

Ing. Virginia Estebané 2

CAPITULO 1.-INTRODUCCION: MATERIA Y MEDICION

! Definición de la Química! Clasificación de la materia! Propiedades de la materia! Unidades de medición


La química en nuestro mundo cotidianoLa química está omnipresente en nuestro

entorno de todos los días. Pero así como nos proporciona beneficios invaluables, la falta de control o ética en su uso también puede causarnos problemas. La clave del éxito está en llevar al máximo los primeros y a su mínima expresión los segundos


Beneficios de la química! Medicinas! Alimentos! Microelectrónica! Materiales modernos: vidrio, ladrillos, concreto,

cerámica! Productos caseros! Textiles artificiales! Agroquímica! Metalurgia


Riesgos ! Contaminación! Estética personal! DDT! Accidentes industriales! Gerra química


DEFINICION DE QUIMICA! Es la ciencia de la MATERIA, la

ENERGIA y los CAMBIOS que

experimentan la materia,

acompañados siempre de

tranformaciones de energía


CLASIFICACION DE LA MATERIASEGUN SU ESTADO FISICO

ESTADO DE LAMATERIA

PROPIEDADOBSERVABLE

NIVELMOLECULAR

GAS (VAPOR) • Volumen no fijo• Forma no definida

Moléculas muyseparadas conmovimiento rápido.

LIQUIDO • Volumen fijo• Forma no definida

Moléculas muycercanas perodeslizándose unassobre otras.

SOLIDO • Volumen fijo• Forma fija

Móleculas sujetas unasa otras y sinposibilidad demovimiento.


CLASIFICACION DE LA MATERIA:SEGUN SU COMPOSICION

HOMOGENEA (solución)! MEZCLA

HETEROGENEA

COMPUESTO! SUSTANCIA PURA

(sustancia) ELEMENTO


CLASIFICACION DE LA MATERIA:Conceptos

! SUSTANCIA PURA: Es materia que tiene una composición física y propiedades características

! ELEMENTOS: Son sustancias que no pueden descomponerse en sustancias más simples

! COMPUESTOS: Se componen de dos o más elementos

! MEZCLA: Combinaciones de dos o más sustancias en las que cada sustancia conserva su propia identidad química (mismas propiedades)


CLASIFICACION DE LA MATERIA:Conceptos (continuación)

! MEZCLA HETEROGENEA: Es materia que no tiene la misma composición, propiedades y aspectos en todos los puntos. Ej: Granito, espuma, lodo, emulsión, aceite con agua

! MEZCLA HOMOGENEA: Materia que son uniformes en todos los puntos. Ej: Latón (Cu, Zn), bronce (Cu, Sn), alcohol-agua, aire.


SEPARACION DE MEZCLAS

CAMBIO FISICO PRINCIPIO• Filtración Baja solubilidad

• Destilación Diferencia en puntos de ebullición

• Sublimación Diferencia puntos de sublimación(estado sólido al gaseoso sinfundirse)

• Extracción Diferencia de solubilidad endiferentes solventes inmiscibles

• Cristalización Diferencia solubilidad en solventesfrios y calientes.

• Cromatografía Diferencia de movilidad de unasustancia que migra a través de un“soporte”.


CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA

NO SI

SI NO

NO SI

Mezclaheterogénea

Elementos compuestos

Se puede descomponeren otras sustanciasusando procesos

químicos?

Sustanciapura

Mezclahomogénea(solución)

Se puede separarcon procedimientos

físicos?

Homogénea

Es uniformeen todas

sus partes?

Materia


PROPIEDADES DE LA MATERIA

! DEFINICION DE PROPIEDAD: Características que permiten reconocer una sustancia y distinguirla de otras sustancias

FISICA: Describe la identidad y la composicion de la sustancia

! PROPIEDAD QUIMICA:Describe la forma en que una sustancia puede cambiar o reaccionar para formar otras sustancias


PROPIEDAD DE LA MATERIA:! CAMBIOS FISICOS: Son procesos durante los

cuales una sustancia cambia su apariencia física pero no su identidad básica.

! CAMBIO QUIMICO (reacción química): Es el proceso mediante el cual una sustancia se transforma en una sustancia distinta.


Unidades de medición! Sistema internacional de medidas (SI): En

1960 se llegó a un acuerdo internacional que especificaba un grupo dado de unidades métricas (siete) para emplearse en mediciones cientificas

! El sistema SI utiliza una serie de prefijos para indicar fracciones decimales o múltiplos de diversas unidades. Ej mili=10 -3


Unidades SI fundamentalesCANTIDAD

FISICANOMBRE DELA UNIDAD

ABREVIATURA

Masa Kilogramo kg

Longitud Metro m

Tiempo Segundo s

Corrienteeléctrica

Ampere A

Temperatura Kelvin K

Intensidadluminosa

Candela cd

Cantidad desustancia

Mol mol


PREFIJOS SI SIMBOLO SIGNIFICADO COMPARACION EN DISTANCIAS

Exa- E 10 18 Espesor de la Vía Láctea, 20 EmPeta- P 10 15 Distancia a la estrella más cercana, 40 PmTera- T 10 12 Distancia del Sol a Plutón, 6 Tm Giga- G 10 9 Distancia del Sol a la Tierra, 149 GmMega- M 10 6 Distancia de la Tierra a la Luna, 384 MmKilo- k 10 3 Altura del monte Everest, 8.84 kmHecto- h 10 2 Cataratas más altas ( Salto del Angel)

9.79 hm ( 979 m)Deca- da 10 1Deci- d 10 –1

Centi- c 10 –2 Tamaño de un cigarro, 8 cmMili- m 10 –3 Anchura de una puntilla de lápiz, 2 mmMicro- µ 10 –6 Es espesor de esta página 40 µmNano n 10 –9 Diámetro de un pequeño virus, 100 nmPico- p 10 –12 Radios atómicos, 37-250 pmFemto- f 10 –15 Radio de un protón, 1 fm

Atto- a 10 -18

El radio de la Tierra en el ecuador es de 6.371 x 10 6 m y corresponde a 6.371 megámetros ( 6.371 Mm), M = 106

La temperatura de la superficie del Sol es de 6000 kelvin ( 6 x 10 3 K), o sea 6 kilokelvin ( 6 kK)


Unidades de medición: Longitud y Masa

! Longitud: La unidad de medición es el metro (m), por lo que, es usual conversiones del sistema inglés y del sistema métrico.

1 km=0.621 mi 1 mi=5280 pies =1.609 km 1m=1.0936 yd1 pulg=2.54cm (exacto) 1 cm= 0.39370 pulg 1 A= 10 -10 m

! Masa: Es una medida de la cantidad de material que hay en un objeto. La unidad del SI es el kg (unidad inusual en la utilización de prefijos)1 kg = 2.2046 lb 1 lb =453.49 g =16 onzas


Unidades de medición:TemperaturaESCALAS DE GRADOS CENTIGRADOS,

KELVIN Y FAHRENHEIT0C K 0F

100 373 212

100 100 180

0 273 32

- 273 0 - 460


Relación de las Escalas de temperatura

! Relación de la escala Celsius y Fahrenheit

! Relación de la escala Kelvin y Celsius

K = oC + 273.15

oF = 1.8(oC) + 32 oC = (oF - 32)

1.8oF = 9(oC) + 32

5

oC= 5 (oF) + 32

9


Unidades SI derivadas! Volumen: La unidad SI fundamental es el metro cúbico,

el volumen de un cubo de 1 m por lado1 cm 3 = 1 ml 1 dm 3 = 1 L

! Densidad: Cantidad de masa en una unidad de volumen, g/cm3 .

! Otras: Velocidad= m/s , Area= m2, Fuerza=masa x aceleración= kg m/s2= N (newton)

Energía= fuerza x distancia= kg m2/s2=Nm=J (joule)

Presión=fuerza/ área=kg/(m s2)= N/m2=Pa (pascal)


Metodo de factor-unidad o análisis dimensional

! Cantidad deseada = cantidad dada X factor unidad

! Factor unidad expresa una relación entre la cantidad deseada y la cantidad dada

! El factor se escribe de tal modo que las unidades dadas se cancelan cuando se multiplica la cantidad dada por el factor unidad


EjemploPROBLEMA: Cambie 40 metros a centímetrosSolución:! 1o. Cantidad dada = 40 m

Cantidad deseada = ?cm! 2o. El factor unidad es: 1cm = 1x 10 –2 m, entonces

1 cm o 1x 10 –2 m1x 10 –2 m 1 cm

! 3o. ? Centímetros = 40 m x 1 cm = 4000 cm1x 10 –2 m

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