Introducción al estudio de la Química
Introducción al estudio de la
Química
¿Por qué estudiar Química?
La química es básica para la comprensión de muchos campos:
- Agricultura- Astronomía
- Ciencia animal- Geología
- Ciencia de los materiales, etc.
Todos utilizamos química en
nuestra vida diaria
Aprender los beneficios y los
riesgos asociados a los productos
químicos
Relación de la Química con otras ciencias y la industria
Química
Parte de la ciencia que se ocupa del estudio de la composición, estructura, propiedades y
transformaciones de la materia.
Materia es cualquier cosa que tenga masa y
ocupa espacio
Ejemplos:•Aire•Alimentos •Rocas•Vidrio
CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA
DE ACUERDO A LA COMPOSICIÓN
CompuestoCompuesto es cualquier sustancia pura que se pueden descomponer por medios químicos en
dos o más sustancias diferentes y más simples.
ElementoElemento es cualquier sustancia pura que no se puede descomponer en algo más simple. Tiene
un solo tipo de átomo
Sustancia pura Sustancia pura materia con composición física materia con composición física y propiedades características. y propiedades características.
Átomo de hidrógeno
Átomo de hidrógeno
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
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:- Decantación- Filtración- Destilación- Tamizado
Separación de mezclas
Tipos de separación:
Tamizado Destilación Decantación
Filtración
ESTADOS DE LA MATERIA
CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA
ESTADOS FÍSICOS DE LA MATERIA
Estado Forma Volumen Partículas Compresibilidad
Sólido Definida Definido
Unidas rígidamente;
muy empacadas
Muy pequeña
Líquido Indefinida DefinidoMóviles, unidas
Pequeña
Gaseoso Indefinida Indefinido
Independientes y
relativamente lejanas entre sí
Alta
ESTADOS DE LA MATERIA
Oxigeno
Vapor de agua
Cera de vela
Alcohol
Gas
Gas
Sólido
Líquido
CAMBIOS FISICOS Y CAMBIOS QUÍMICOS
Fusión Vaporización
Solidificación Condensación
Sublimación
Sólido Líquido Gaseoso
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. - Cuando el hierro se oxida, al quemar un papel.
Ejemplos: Propiedades
Físicas Brillo Volatilidad Sabor, dureza Maleabilidad Ductibilidad Viscosidad Conductibilidad
Químicas Arde en el aire Hace explosión Reacc. con ciertos
ácidos Reacc. con ciertos
metales Es toxico
Cambios físicos:
*No se forman nuevas sustancias.
Los cambios en el estado del agua:
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 propiedad físicaProceso de fusión (el paso de un sólido a líquido) cambio físico
Son modificaciones que se presentan sin un cambio en la composición de una sustancia.
Ejemplo:
Hielo Agua Vapor
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 nuevos:
Ejemplo: Cl + Na (NaCl)
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 calorCalor es una forma de energía asociada con el movimiento de las partículas pequeñas de materia, indica cantidad de energía.
UNIDADES DE MEDICIÓN
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.
1. Entre dos dígitos distintos de cero. Ejm. 205; 3.07
2. Al final de un número que incluye un punto decimal. Ejm.0.500; 3.00
Un cero no es significativo cuando está.
1. Antes del primer dígito no cero, se utilizan para fijar el punto decimal. Ejm. 0.0025,
2. Al final de un número sin punto decimal. 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: asegura que las soluciones a los problemas tengan las unidades correctas.
Unidad dada x unidad deseada = unidad deseada unidad dada