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U latina capítulo uno lcb01

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    U latina capítulo uno lcb01 U latina capítulo uno lcb01 Presentation Transcript

    • Universidad Latina de Costa Rica Química General LCB-01 Profesora Adriana Largaespada Licenciada en Química
    • Química: una ciencia para el siglo XXI
      • Química es el estudio de la materia y los cambios que ésta
      • experimenta
      • Áreas de aplicación de la Química:
        • Salud (medicina, odontología, farmacia)
        • Energía y ambiente
        • Materiales y tecnología
        • Alimentos y agricultura
    • Áreas de aplicación de la Química
      • Salud
      • Tres logros del siglo pasado han permitido prevenir y tratar las enfermedades:
      • Las medidas de salud pública que establecen sistema de sanidad para proteger de enfermedades infecciosas
      • La cirugía que permite a médicos y odontólogos curar casos potencialemente fatales
      • La introducción de vacunas, antibióticos y demás medicamentos que hacen posible prevenir y tratar la diseminación de enfermedades microbianas
    • El estudio de la Química
      • En comparación con otros temas es común creer que la química es más difícil esto pues el vocabulario es muy especializado. Sin embargo, cada uno de nosotros está más familiarizado con el tema de lo que parece.
      • En todas las conversaciones se escuchan términos como “electrónica”, “salto cuántico”, “equilibrio”, “reacción en cadena”, “mezclas” “sustancias”, “reactivos”, “compuestos”.
      • Además todos los días observamos y somos parte de la química, cuando cocinamos, cuando nos bañamos, cuando nos cepillamos los dientes, etc.
      • El propósito de este curso es hacer que por un momento veamos y pensemos como un químico que desde el punto de vista macroscópico podamos ver, tocar y medir directamente y que también visualice las partículas y acontecimientos del mundo microscópico que no se pueden ver sin la tecnología moderna y sin la imaginación.
    • Clasificación de la Materia
      • Al principio se definió química como el estudio de la materia y los cambios que ésta experimenta!
      • Materia: es cualquier cosa que ocupa un espacio y que tiene masa*.
      • Masa: es una medida de la cantidad de materia.
      • Peso: es la fuerza que ejerce la gravedad sobre el objeto. * NO es lo
      • mismo que masa!
      • Ejemplo : una manzana posee la misma cantidad de masa en la tierra que en Júpiter; pero pesan distinto pues la gravedad de
      • ambos planetas es diferente!!
    • Subtipos de Materia
      • Subtipos de Materia
      • Sustancias, elementos, Átomos y moléculas
      • mezclas y compuestos
    • Sustancias, mezclas, elementos y compuestos
      • Sustancia: es una forma de materia que tiene una composición definida (constante) y propiedades características. Las sustancias difieren entre sí en su composición y pueden identificarse por su apariencia, olor, sabor y otros. Ejemplos: agua, amoniaco, azúcar, oro, oxígeno.
      • Mezcla: es una combinación de dos o más sustancias en la cual las sustancias conservan sus propiedades características. NO tienen composición constante. Ejemplos: aire, leche, cemento.
              • 1. Mezclas Homogéneas : la composición es la
              • misma en toda la disolución
              • Mezclas
              • 2. Mezclas Heterogéneas: su composición no es uniforme
    • Sustancias, mezclas, elementos y compuestos
              • 1. Mezclas Homogéneas Ejemplo: una cucharada de
              • azúcar disuelta en un vaso de agua
              • Mezclas
              • 2. Mezclas Heterogéneas Ejemplo: arena y virutas de
              • hierro
      • Cualquier mezcla (ya sea homogénea o heterogénea) se puede formar y volver a separar en sus componentes puros por medio físicos, SIN cambiar la identidad de dichos componentes.
    • Separación de Mezclas: por medios físicos
      • Así el azúcar se puede separar del agua calendando y evaporando el agua.
      • Para separar el Hierro de la Arena se puede usar un imán para recuperar las virutas de hierro.
    • Elementos y Compuestos
      • Elemento: es una sustancia que no se puede separar en sustancias más simples por medios químicos.
      • Tabla periódica de los elementos: los elementos se encuentran agrupados según sus propiedades químicas y físicas. Las filas horizontales se llaman periodos, las filas verticales se llaman grupos o familias.
      • Elementos: pueden ser metales , No metales o Metaloides. También se pueden agrupar o hacer referencia a ellos en forma colectiva (por grupo).
      • Compuesto: es una sustancia formada por átomos de dos o más elementos unidos químicamente en proporciones definidas. A diferencia de las mezclas los compuestos sólo pueden separarse en sus componentes puros por medios químicos (y no por medios físicos).
      • Los átomos de la mayoría de los elementos pueden interactuar con otros para formar
      • compuestos!
      • combustión
      • H 2 + O 2 H 2 O
    •  
    • Átomos y Moléculas
      • Átomos: se define como la unidad básica de un elemento que puede intervenir en una combinación química. Está formado por partículas subatómicas principalmente: electrones, protones y neutrones.
      • Moléculas: es un agregado de, por lo menos, dos átomos en una colocación definitiva que se mantienen unidos a través de fuerzas químicas (enlaces químicos).
              • Moléculas diatómicas
      • Existen
              • Moléculas poliatómicas
    • Los tres estados de la materia
      • Sólido : las moléculas se mantiene unidas en forma organizada, con poca libertad de movimiento.
      • Líquido: las moléculas están unidas, pero NO en una posición tan rígida y se pueden mover libremente entre ellas.
      • Gaseoso: las moléculas están separadas por distancias que son grandes en comparación con el tamaño de las moléculas.
      • Los tres estados de la materia pueden ser convertidos entre ellos sin que
      • cambie la composición de la sustancia. Ya sea por fusión, evaporación,
      • congelación o condensación.
      • fusión evaporación
      • SÒLIDO LÌQUIDO GAS
      • congelación condensación
    • Propiedades físicas y Químicas de la Materia
      • Las sustancias se caracterizan por sus propiedades y por su composición.
      • El color, punto de fusión y punto de ebullición son propiedades físicas. El agua líquida difiere del hielo sólo en apariencia, no en su composición.
      • Por otro lado el enunciado “el hidrógeno gaseoso se quema en presencia de oxígeno gaseoso para formar agua” describe una propiedad química (en este caso la combustión ).
      • Una propiedad física se puede medir y observar SIN que cambie la composición o identidad de la sustancia.
      • Una propiedad química es aquella donde para observar esta propiedad se debe efectuar un cambio químico, en el caso antes descrito la combustión. Después de un cambio químico NO se pueden recuperar las sustancias originales.
    • Propiedades físicas y Químicas de la Materia
      • Todas las propiedades de la materia que se
      • pueden medir, pertenecen a una de dos
      • categorías:
      • Propiedades extensivas , que son aquellas que dependen de la cantidad de materia considerada. Ejemplo: la masa, el volumen.
      • Propiedades intensivas , que son aquellas que NO dependen de cuánta materia se considere. Ejemplo: densidad, temperatura. NO es aditivo.
    • Medición y Unidades de Medición
      • Medición es la forma que los químicos utilizan para obtener un número con una unidad apropiada.
      • Por ejemplo, la cinta métrica mide longitud NO volumen, la pipeta, probeta
      • miden volumen y NO temperatura, el termómetro mide temperatura y No
      • longitud.
      • De este modo existen unidades de medición,
      • un sistema métrico revisado y
      • actualizado que nos sirve para
      • expresar mediciones en
      • unidades métricas
      • relacionadas entre sí
      • directamente, este sistema
      • se denomina el sistema
      • internacional SI
      • (Sistema Internacional de Unidades)
    • Medición y Unidades de Medición
    • Unidades del SI
      • Masa 1 kg= 1 000 g = 1 x 10 3 g
      • Volumen 1 cm3 = 1 mL
      • 1 dm 3 = 1 x 10 -3 m 3
      • 1 L = 1000 mL
      • 1 L = 1 dm 3
      • Densidad = masa d= m
      • Volumen V
    • Escalas de Temperatura
      • En la actualidad se utilizan tres escalas de temperatura:
      • Grados kelvin, K
      • Grados Celsius, º C
      • Grados Fahrenheit, ºF
      • x º C = ( ºF – 32 ºF) * 5/9
      • x º F = ( 9/5 * ºC ) + 32
      • x K = º C + 273.15 ºC
    • Incertidumbre en las Mediciones
      • Existen 2 tipos de números
      • Exactos: cuyos valores se conocen con exactitud
      • Inexactos : cuyos valores tiene cierta incertidumbre
      • Precisión : es una medida de la concordancia de los valores medidos.
      • Exactitud : se refiere a qué tanto las mediciones individuales se acercan
      • al valor correcto o “verdadero”.
      • CIFRAS SIGNIFICATIVAS : las cifras que son importantes en una
      • medición, todos los dígitos de cierta medida, incluido, el incierto, se
      • denominan así.
      • Una masa de una medida que se da como 2.2 g tiene DOS cifras significativas.
      • Una que se informa como 2.2405 tiene CINCO cifras significativas
    • Cifras Significativas (c.s.) - PAUTAS
      • En cualquier medición todos los dígitos distintos de cero son significativos.
      • Los ceros que están entre dígitos distintos de cero son significativos así 1005 kg tiene 4 c.s ., y 1.03 tiene 3 c.s .
      • Los ceros al principio de cualquier número nunca son significativos así 0.02 g tiene 1 c.s .; y 0.0026 tiene 2 c.s.
      • Los ceros que están al final del número después del punto decimal siempre son significativos así 0.0200 g tiene 3 c.s. , y 3.0 tiene 2 c.s.
      • Cuando un número termina en ceros pero NO contiene punto decimal, los ceros podrían ser o no significativos. Ejemplo: 130 cm (puede tener 2 ó 3 c.s) Para esto se usa NOTACIÓN EXPONENCIAL N X 10 n de este modo 10 300 g se puede expresar como
      • 1.03 x 10 4 (con 3 c.s)
      • 1.030 x 10 4 (con 4 c.s)
      • 1.0300 x 10 4 (con 5 c.s)
    • Cifras Significativas (c.s.) - CÀLCULOS
      • La medición menos cierta empleada en un cálculo limita la certeza de la cantidad calculada.
      • La respuesta final de todo cálculo debe informarse con un solo dígito incierto.
      • MULTIPLICACIÓN Y DIVISIÓN
      • El resultado debe informarse con el mismo número de c.s. que tiene la
      • medición con menos c.s. ( si el resultado contiene más del número
      • correcto de c.s. debe redondearse )
      • (6.221 cm) (5.2 cm) = 32.3492 cm 2 = redodeado a 32 cm2
      • 4 c.s 2 c.s 2 c.s.
    • Cifras Significativas (c.s.) - CÀLCULOS
      • Al redondear los números, examine el dígito que está más a la izquierda de los que se van a desechar:
      • 1. Si el dígito más a la izquierda de los que se van a quitar es MENOR que 5 , NO se modifica el número precedente.
      • Así 7.248 a 2 c.s. queda 7. 2
      • 2. Si el dígito más a la izquierda de los que se van a quitar es MAYOR que 4 , el número precedente se incrementa en 1
      • Así 4.735 a 3 c.s . queda 4. 74;
      • y el redondeo de 2.376 a 2 c.s. queda 2. 4
    • Cifras Significativas (c.s.) - CÀLCULOS
      • SUMA Y RESTA
      • El resultado NO puede tener más posiciones decimales que la
      • medición que tiene menos posiciones decimales.
      • 20. 4 1 posición decimal
      • 1.32 2 3 posiciones decimales
      • + 8 3 0 posiciones decimales
      • 10 4.722 se deberá redondear a CERO posiciones decimales
      • Quedando el resultado como 105
    • Análisis Dimensional
      • Es una estrategia que ayuda a resolver problemas, multiplicando, dividiendo, utilizando factores de conversión, en el numerador y denominador, etc.
      • Unidad dada x unidad deseada = unidad deseada
      • unidad dada
      • 1 pulg = 2.54 cm
      • 1 lb = 453.6 g
      • 1 mi = 1.6093 km