Química General

INTRODUCCIÓN: MATERIA Y MEDICIÓN

¿Qué es la Química?

Ciencia que estudia las propiedades y transformaciones de la materia.

Materia es cualquier cosa que tenga masa y ocupa espacio

Ejemplos:

Aire

Alimentos

Rocas

Vidrio

Relación de la Química con otras ciencias y la industria QUÍMICA

CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA ESTADOS FÍSICOS DE LA MATERIA Alta Independientes y relativamente lejanas entre sí Indefinido Indefinida Gaseoso Pequeña Móviles, unidas Definido Indefinida Líquido Muy pequeña Unidas rígidamente; muy empacadas Definido Definida Sólido Compresibilidad Partículas Volumen Forma Estado

CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA DE ACUERDO A LA COMPOSICIÓN MATERIA HOMOGÉNEA HETEROGÉNEA SUSTANCIAS PURAS MEZCLAS HOMOGÉNEAS COMPUESTOS MEZCLAS SOLUCIONES ELEMENTOS

La materia homogénea es uniforme en su composición y propiedades y su comportamiento no cambia al pasar de un estado físico a otro. Ejemplo: el agua pura.

CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA La materia heterogénea no es uniforme ni en su composición ni en sus propiedades, consta de dos o más porciones físicamente distintas y distribuidas de manera irregular . Ejemplo: agua del mar

Compuesto es cualquier sustancia pura que se pueden descomponer por medios químicos en dos o más sustancias diferentes y más simples. Elemento es cualquier sustancia pura que no se puede descompone en algo más simple. Tiene un solo tipo de átomo Sustancia pura materia con composición física y propiedades características. Átomo de hidrógeno Átomo de hidrógeno

Se conocen 112 elementos: se combinan y forman compuestos

La composición elemental de un compuesto puro siempre es la misma

Las sustancias químicas tienen una fórmula única CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA LEY DE LA COMPOSICIÓN CONSTANTE O DE LAS PROPORCIONES DEFINIDAS

Mezclas: son combinaciones de dos o más sustancias en las que cada una conserva su propia identidad química y sus propiedades. La composición de la mezcla puede variar. Ejemplo Taza de café con azúcar Mezclas homogéneas : conservan su composición en todas sus partes y se forman por dos o más sustancias puras. Uniformes en todos sus puntos. Ejemplo: aire, solución de azúcar en agua, agua carbonatada y vinagre. Mezclas Heterogéneas: . no tienen las misma composición, propiedades y aspecto en todos sus puntos. Ejemplo: una mezcla de azufre y hierro, los cuales pueden separarse con un imán que atraerá solo las partículas de hierro.

Para obtener una sustancia pura es necesario separar de una mezcla.

Está separación se basa en las diferencias de las propiedades físicas y químicas de los componentes de la mezcla.

Existen distintas separaciones:

Separación de mezclas

Casos en que una sustancia es soluble bajo ciertas condiciones en ciertos medios e insolubles en otras condiciones o medios Diferencia de solubilidad Cristalización Soluciones de líquidos miscibles Diferencia del punto de ebullición Destilación Presencia de sólidos no volátiles Evaporación o ebullición Eliminación de líquidos Sólidos o líquidos insolubles Diferencia de densidades Decantación Sólidos suspendidos Insolubilidad de sólidos Filtración Aplicada en los siguientes casos Basada en: Técnicas de separación

Propiedades de la materia.

Propiedades físicas: se pueden observar sin cambiar la composición de la sustancia: color, olor, sabor, densidad, punto de fusión y punto de ebullición.

Propiedades químicas: se observan sólo cuando la sustancia sufre un cambio en su composición. Por ejemplo: cuando el hierro se oxida, cuando el agua sufre electrólisis o cuando la gasolina se quema en presencia de aire.

Cambios físicos:

Los cambios en el estado del agua:

- entre hielo y líquido (fusión y congelación) y

- entre líquido y vapor de agua (ebullición y condensación) son

ejemplos de cambios físicos.

Una propiedad distingue a una sustancia de otra, pero un cambio es una conversión de una forma a otra.

El punto de fusión de una sustancia es una propiedad física, mientras que el proceso de fusión, es decir, el paso de un sólido a líquido, es un cambio físico.

Son modificaciones que se presentan sin un cambio en la composición de una sustancia.

Cambios químicos o reacciones químicas:

Se forman nuevas sustancias.

Las propiedades de las nuevas sustancias son diferentes de las sustancias

anteriores.

En un cambio químico

- puede producirse un gas,

- puede haber desprendimiento de calor,

- puede ocurrir un cambio de color o

- puede aparecer una sustancia insoluble.

Los elementos pueden sufrir cambio químico para producir compuestos, como cuando el gas cloro reacciona con violencia al combinárselo con metal de sodio para producir cloruro de sodio (sal común).

Son modificaciones que se pueden observar solo cuando se presenta un cambio en la composición de una sustancia

Un valor de medición se compone la cantidad métrica y la unidad .

Las unidades empleadas son las de sistema métrico, desarrollado en Francia.

Las unidades empleadas en mediciones científicas son las del sistema internacional (SI).

UNIDADES DE MEDICIÓN

UNIDADES DE MEDICIÓN LONGITUD: unidad fundamental ( m ) MASA: unidad fundamental kilogramo (kg). Medida de la cantidad de material que hay en un objeto. Peso es la fuerza que la masa ejerce debido a la gravedad. TEMPERATURA: es una medida de la intensidad del calor Calor es una forma de energía asociada con el movimiento de las partículas pequeñas de materia, indica cantidad de energía.

UNIDADES DE MEDICIÓN Relación entre escalas K= °C + 273.15 °C= 5/9 (°F – 32) °F= 9/5 (°C + 32)

UNIDADES DE MEDICIÓN Unidades del SI derivadas VOLUMEN: Unidad fundamental m3. Es la cantidad de espacio que ocupa la materia. El volumen de una caja se obtiene multiplicando la longitud (l) por el ancho (a) por la altura (h) de la caja. DENSIDAD: se define como la cantidad de masa en una unidad de volumen de la sustancia. Se expresa en gramos/centímetro cúbico (g/cm3) Densidad = masa /volumen

INCERTIDUMBRE AL MEDIR Números exactos: tienen valores por definición. Ejemplo. 1 Kg tiene 1000 gramos, 60 minutos en una hora. No tienen incertidumbre. Números inexactos: los números que se obtienen midiendo, debido a errores de equipo o errores humanos Incertidumbre de valores medidos Precisión: es una medida de la concordancia de valores medidos entre sí. Exactitud: que tanto las mediciones individuales se acercan al valor correcto o verdadero. Cuanto más precisa es una medición más exacta es Es posible que un valor preciso sea inexacto. Ejm. Balanza mal calibrada

INCERTIDUMBRE AL MEDIR Cifras significativas: son los dígitos usados para expresar una cantidad medida. La cantidad de estas indica la exactitud de una medición.

Determinación de cifras significativas:

Todos los números distintos de cero son significativos.

Un cero es significativo cuando está:

Entre dos dígitos distintos de cero. Ejm. 205; 3.07

Al final de un número que incluye un punto decimal. Ejm: 0.500; 3.00

Un cero no es significativo cuando está.

Antes del primer dígito no cero, se utilizan para fijar el punto decimal. Ejm. 0.0025 tiene dos cifras significativas.

Al final de un número sin punto decimal los ceros pueden o no ser cifras significativas. Ejm. 580, 1000

Notación exponencial: escribir un número en potencia de 10.

Para escribir un número en notación exponencial o científica.

Desplaza el punto decimal en la cifra original de modo que quede localizado después del primer dígito no cero.

La potencia de 10 es = al número de lugares que se ha desplazado el punto decimal. Si el punto decimal se movió:

a la izquierda la potencia de 10 es un número positivo

a la derecha la potencia de 10 es un número negativo

Ejemplo.

Número: 2468

Notación exponencial: 2.468x103

INCERTIDUMBRE AL MEDIR

ANÁLISIS DIMENSIONAL Análisis dimensional: asegura que las soluciones a los problemas tengan las unidades correctas. Factor de conversión: es una fracción cuyo numerador y denominador son la misma cantidad expresada en diferentes unidades. Ejemplo: 2.54 cm = 1 pulg. Unidad dada x unidad deseada = unidad deseada unidad dada Ejercicio: Calcule la masa en gramos de 1.00 galones de agua. La densidad del agua es de 1.00 g/mL