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
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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
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Beneficios de la química! Medicinas! Alimentos! Microelectrónica! Materiales modernos: vidrio, ladrillos, concreto,
cerámica! Productos caseros! Textiles artificiales! Agroquímica! Metalurgia
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Riesgos ! Contaminación! Estética personal! DDT! Accidentes industriales! Gerra química
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DEFINICION DE QUIMICA! Es la ciencia de la MATERIA, la
ENERGIA y los CAMBIOS que
experimentan la materia,
acompañados siempre de
tranformaciones de energía
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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.
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CLASIFICACION DE LA MATERIA:SEGUN SU COMPOSICION
HOMOGENEA (solución)! MEZCLA
HETEROGENEA
COMPUESTO! SUSTANCIA PURA
(sustancia) ELEMENTO
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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)
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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.
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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”.
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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
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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
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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.
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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
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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
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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)
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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
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Unidades de medición:TemperaturaESCALAS DE GRADOS CENTIGRADOS,
KELVIN Y FAHRENHEIT0C K 0F
100 373 212
100 100 180
0 273 32
- 273 0 - 460
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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
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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)
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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
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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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