Introduccion a La Quimica Universitaria-1

8/19/2019 Introduccion a La Quimica Universitaria-1

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Introducción a la Química Universitaria (530023)

Generalidades sobre el curso:

• Modalidad trimestral: el semestre debería fnalizar a fnes de mao!

• "l curso est# dividido en $ secciones %ue se dictan en &aralelo

• 'ada sección es evaluada eactamente iual: mismo test* mismocertamen!

• +o se controla la asistencia!

• +o contiene actividades de laboratorio* solo seminarios

Sobre las evaluaciones:

,- . -0/

'- . 0/

,2 . -0/

'2 . 0/

-00/ . NP* si NP ≥ 4.0 !! RAMO APROBADO !!

si +1 !0 debe dar 1rueba recu&erativa e%uivalente en

materia a un eamen* en este caso: + . +10!4 '60! la cual tendría %ue ser 7 !0 o el alumnore&rueba sin m#s o&ciones

Fecas ara es"e "ri#es"re:

,- . viernes 30 de marzo (8orario de seminario)

'- . viernes -3 de abril

,2 . viernes -9 de mao (orario de ;eminario)

'2 . martes 2< de mao

'r . martes 5 de =unio

M$"odo %ien"&'co

-!>?bservación

2!> &reuntas


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3!> 8i&ótesis

!> e&erimentación

5!> an#lisis e inter&retación de resultados

4!>teoria

$!> comunicación de resultados

Sis"e#a (n"ernacional de )nidades *S(+ : "l sistema internacional demedidas (;I)* es el nombre %ue recibe el sistema de unidades %ue se usa en casitodos los &aíses desde - "scala a8ren8eit ()

b!> "scala 'elsius (anteriormente denominada centírado (B')

c!> "scala Celvin (C)


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6elaciones entre ellas: ;i ' es la tem&eratura en rados 'elsius

C . ' 2$3*-5

. '

"rrores de medida:

'ual%uier medida %ue se 8aa* a sea con un instrumento analóico o diital estasu=eto a un error!

"iste lo %ue se llama el error de a&reciación en el Fltimo diito o ciArasinifcativa de la lectura!

1or lo tanto: Medida 1 2ec"ura 3error

"=em&lo:

25! G 0!5 cm sinifca %ue el valor eacto de la medida est# entre 25 24 cm en este caso

+Fmero 5 es incierto

3!0 G 0!2 H sinifca %ue el volumen est# entre los valores eactosde 2!9 3!2 litros !

"n este caso el numero 0J es incierto!

a!> 1ara un instrumento analóico* el error en la medida es : 3

sensibilidad 56

Konde: sensibilidad corres&onde a la unidad mínima de lectura en uninstrumento!

"=em&lo:


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L&licación: Indi%ue cu#nto mide la barrita de la fura

en cada una de las relas

b!> 1ara un instrumento diital* el error en la medida es: 3 sensibilidad

"=em&lo: una balanza de 0!000- diitos de lectura* tendr# un error iual a susensibilidad: 30.0007

una balanza de 0!00- diitos de lectura* tendr# un error iual a susensibilidad: 30.007

una balanza de 0!0- diitos de lectura* tendr# un error iual a susensibilidad: 30.07

?; : "n ambos casos el nFmero de ciAras sinifcativas %ueda restrinido a lasensibilidad

?;!: una escala móvil como un vernier* tambi@n tiene error iual a lasensibilidad


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Di/erencia en"re e8ac"i"ud recisi9n en la #edida: &ara saber si unamedida es eacta o no se debe conocer el valor real de esta

%i/ras sini'ca"ivas: "n una medición son los díitos %ue se conocen como&recisos =unto con un diito fnal en torno al cual eiste aluna incertidumbre

"=em&lo:

en el caso anterior la balanzas mostrarían los siuientes resultados:

-: 2!-903 el ultimo diito 3J es incierto &ero es sinifcativo

2: 2!2 el ultimo diito 2J es incierto &ero es sinifcativo

3: 2!29 el ultimo diito 9J es incierto &ero es sinifcativo

: 2 el Fnico diito 2J es incierto &ero es sinifcativo

5: 2!-2 el ultimo diito 2J es incierto &ero es sinifcativo

Relas ara la de"er#inaci9n del n#ero de ci/ras sini'ca"ivas

-!> díitos diAerentes de cero: son siem&re sinifcativos:

"=!: 4!2 . dos ciAras sinifcativas

-4!24 . cuatro ciAras sinifcativas

2!> ceros a la iz%uierda: nunca son sinifcativos

"=!: 0!54 . tres ciAras sinifcativas

0!0545 . cuatro ciAras sinifcativas


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3!> ceros confnados: los ceros %ue a&arecen entre nFmeros distintos de el* sonsiem&re sinifcativos

"=!: -0 . tres ciAras sinifcativas

40 . tres ciAras sinifcativas

!> ceros a la derec8a: los ceros al fnal de un numero son sinifcativos solo siel numero contiene un &unto decimal o es &eriódico!

"=!: -5!00 . cinco ciAras sinifcativas



-50 . cuatro ciAras sinifcativas

54000 . cinco ciAras sinifcativas

5400 . tres ciAras sinifcativas

Oeraciones #a"e#-"icas %on ci/ras sini'ca"ivas

6elas &ara el redondeo:

-!> ;i la &rimera ciAra no sinifcativa es menor %ue 5* la Fltima ciAra &ermaneceiual!

"=!: 6edondee en tres ciAras sinifcativas: $!2-

6es&uesta $!2

2!> ;i la &rimera ciAra no sinifcativa es maor %ue 5 se debe incrementar laFltima ciAra sinifcativa en uno!

"=!: 6edondee en tres ciAras sinifcativas: $!24

6es&uesta: $!3

3!> si la &rimera ciAra sinifcativa es 5 esta seuida &or ceros:

a!> aumente la Fltima ciAra en uno si es im&ar* ó b!> de=e la Fltima ciAra sinifcativa iual si es &ar

"=!:

6edondee en tres ciAras sinifcativas $!650 $!;50

6es&uesta: $!2 $! res&ectivamente


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!> las ciAras no sinifcativas a la iz%uierda del &unto decimal no se descartan&ero se sustituen &or ceros!

"=!:

6edondee en tres ciAras sinifcativas -$


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otro!: !$32 (tres decimales)

>3!42 (dos decimales)

-!--2 se inAorma -!-- (con dos decimales)

Relas ara la #ul"ilicaci9n divisi9n

"l resultado no debe tener m#s ci/ras sini'ca"ivas %ue el nFmero con elmenor nFmero de ellos en la o&eración!

"=!:

-$!2- N --!- (cuatro tres ciAras sinifcativas res&ectivamente)

- el cambio en el estado de oidación de un elemento &roduce laenería de una &ila o batería!

2!> la combustión (oidación) del metano &roduce enería necesaria &aracalentarnos en invierno


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"isten entonces diAerentes ti&os de enería* de&endiendo del ti&o detransAormación:

"nería eólica* "nería el@ctrica* "nería mec#nica* etc!

Ha "nería 'alórica: +o es un ti&o de enería &or%ue no lora convertirse en

traba=o* es un ti&o de enería inFtil* se &ierde!

Ha enería +? &uede medirse sus unidades son: er* =oule* calorías!

"l estudio de la enería sus &ro&iedades se llama ,ermodin#mica* en cambioel estudio del calor sus &ro&iedades se le llama termo%uímica

A.@ %lasi'caci9n de la #a"eria sen sus roiedades

a!-!> &ro&iedades Aísicas: ;e &ueden medir observar sin %ue cambie lacom&osición o identidad de la sustanciaJ "=em&lo: ,em&eratura* dureza* masa*conductancia* densidad* etc!

• Hos cambios ísicos no aAectan la materia de manera irreversible (demanera irre&arable)* son &rocesos reversibles!

Hos cambios de Aase son la Aorma de cambios Aísicos m#s estudiados ( ocurrencuando se area o se %uita enería* en eneral en Aorma de calor)

%a#bios de es"ado de la #a"eria

a!2!> 1ro&iedades Químicas: ;e observan cuando ocurre un cambio en lacom&osición (cambio %uímico)!

• "l cambio %uímico es un cambio a nivel molecular* es una reacción%uímica donde se Aorma un nuevo com&uesto o sustancia! ;on


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&rocesos irreversibles! "=em&los: combustión* oidación*Aermentación* diestión* etc!

?tra Aorma medible entre los ob=etos es la densidad

Kensidad (d) . se defne como la cantidad de masa &or unidad de volumen acierta tem&eratura

"=em&lo calcular la densidad de un cubo cua arista es 2cm masa iual -4!0!

6es&uesta:

"l volumen del cubo es O. a3* donde a es la arista* &or lo tanto O. (2cm)3 .9cc

Ha densidad entonces es d . -4 D9cc . 2 Dcc

Ha densidad es una medida de la com&actibilidad de la materia

b!> 'lasifcación de la materia seFn su com&osición

b!-!> ;ustancias &uras: Aorma de materia %ue tiene com&osición constante odefnida %ue &or lo tanto tiene &ro&iedades distintivas!

"=em&los: 'u;?* 'l2* Lu* L* ;al de mesa (+a'l)

• b.1.1.- elemento: es una sustancia que no se puede separar en otras más simples por

medios químicos o físicos."isten --2 elementos: 93 elementos naturales 2 sint@ticos (o m#s)

=l ele#en"o es la /or#a de #a"eria #-s e?uea ?ue e8is"e en

el universoC

• b.1.2.- Compuesto: "s la combinación %uímica de dos o m#selementos distintos combinados en &ro&orción f=a!

Has &ro&iedades del com&uesto son distintas de las &ro&iedades de loselementos %ue lo Aorman!

'ada com&uesto tiene su &ro&ia com&osición f=a* la cual enera uncon=unto de &ro&iedades Aísicas %uímicas &articulares

?;!: ,odas las sustancias (elementos com&uestos) est#n Aormadas &or#tomos de dos o m#s elementos unidos %uímicamente en &ro&orcionesdefnidas

una Mol$cula !!!


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?;!: "stas mol@culas sólo &ueden ser se&aradas en sus elementos &or medios%uímicos

"l ion* (o los iones en &lural) son #tomos o mol@culas caradas a sea oranancia o $rdida de elec"rones!

Lnion: si la cara %ue &orta una entidad es neativa* el #tono o la mol@cula 8aanado electrones

'ation: si la cara %ue &orta una entidad es &ositiva* el #tomo o mol@cula 8a&erdido electrones!

b!2!> Mezclas: combinación de dos o m#s sustancias en la cual las sustanciasconservan sus &ro&iedades características

• b!2!-!> M 8omo@nea: es a%uella cua com&osición es la misma entoda la mezcla

a las mezclas omo@neas se les llama Soluci9nC

• b!2!2!> M etero@nea: la com&osición de la mezcla es distinta enlas distintas &artes de la solución!

?;!: 'ual%uier mezcla a sea 8omo@nea o 8etero@nea se &uedeJE Aormar se&arar en sus com&onentes &uros &or medios Aísicos sin cambiar laidentidad de dic8os com&onentes!

• Un medio Aísico es a%uel %ue no altera las &ro&iedades %uímicas de lassustancias en la mezcla! "=!: fltración* a&licación de imanes* a&licación decalor (destilación* eva&oración* etc!)!

• Un medio %uímico es a%uel %ue sí cambia las &ro&iedades %uímicas de lassustancias* e=em&lo la radiación!

c.@ %lasi'caci9n de la #a"eria sen su #asa

c!-!> 1ro&iedad etensiva: cuando una &ro&iedad a sea Aísica o %uímicade&ende de la cantidad %ue se tome &ara medirla!

"=em&lo: volumen* calor* &eso* etc!

c!2!> 1ro&iedad intensiva: no de&ende de la masa

"=em&lo: tem&eratura* índice de reAracción* densidad* etc

(n"roducci9n a la es"ruc"ura del -"o#o

Ptomo: es la unidad b#sica de un elemento %ue &uede intervenir en unacombinación %uímica!

"isten tres &artículas subatómicas Aundamentales:


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1rotón* &* masa: -*00$3 uma* cara -

+eutrón* nB* masa: -*009$ uma* cara 0

"lectrón* * masa* 0*0005959 uma* cara >-

,ambi@n eisten otros:

1ositrones* neutrinos* &iones* nuones!

+Fmeros atómicos nFmeros m#sicos: 1ara un #tomo determinado eistendos nFmeros %ue lo identifcan: R L

RLN

Konde: R: nFmero atómico. nFmero de &rotones o electrones

L: nFmero m#sico. nFmero de &rotones electrones

'alcular el nFmero de &rotones* neutrones electrones de:

6es&uesta:

;i R.90* el nFmero de electrones es 90 el de &rotones tambi@n

;i L. -?;: ;e les llama isóto&os a todos a%uellos #tomos %ue tienen iual R &erodistinto L! Isobaros son a%uellos %ue tienen distinto R &ero iual L!

"=ercicios:

-!> Indi%ue el nFmero de &rotones* neutrones electrones &ara los siuienteselementos:

a!> 's (R.55 * L. --0)

b!> I> (R.53 * L. -0$)

c!> Ll3 (R.-3 * L. 25)

d!> e (R.24 * L. 5$)


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2!> Indi%ue cu#l de los siuientes elementos son isóto&os entre sí cuales sonisóbaros:

a!> N (R.-3 * L. 25)

b!> S (R.-3 * L. 2$)

c!> R (R.-0 * L. 25)

d!> T> (R.-3 * L. 24)

e!> M3 (R.-3 * L. 24)

=s"e?uio#e"r&a 2ees Gravi#$"ricasC

• He de la conservación de la masa ó le de Kaltón: la cantidad demateria no &uede ser creada ni destruidaJ

• He de Havoisier: la "nería no &uede ser creada ni destruida* sólo&uede transAormarse

'onsecuencias: la cantidad de enería materia en el universo es constante

%once"o de MA MM co#osici9n orcen"ual #ol

• Masa Atómica promedio o : considerando que la mayoría de los elementos de

origen natural existen con más de un isótopo cuando se mide la masa de unelemento se debe establecer la masa promedio de la me!cla de lo isotopos y

considerando sus cantidades relati"as."=!: los dos isóto&os estables del boro son el -05 (en un


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a!> 2?: 2masa atómica del V -masa atómica del ?V

2-*009 umaV --4*00 umaV

2*0-4 uma -4* 00 uma

-9*02 uma

• 'om&osición &orcentual en masa de los com&uestos

'orres&onde al &orcenta=e en el %ue un elemento est# &resente en unamol@cula!

"s decir:

MM del com&uesto W -00/

ML total del elemento W N . com&osición &orcentual

1or lo tanto: com&osición &orcentual . ( ML del elementoDMMdelcom&uesto)E-00

"=em&lo:

'alcular el &orcenta=e de sodio* azuAre oieno en el sulAato de sodio* +a;?

6es&uesta:

MM del +a;? es: ML+a ML; ML?E

23 32 -4E 1 77E 5#ol1or lo tanto

"l &eso total de sodio es 23E-00D--< . 0!9 /

"l &eso total de azuAre es 32E-00D--< . 24!9< /

"l &eso total de oieno es -4E . 4* 4E-00D--< . 53!$9 /

• Mol: cantidad de sustancia %ue contiene tantas entidades (#tomos*mol@culas u otro ti&o de &artículas) como el nFmero de #tomos en 0*0-2

C de carbono>-2 &uro!- mol. +o .nFmero de Lvoadro . 4*022-023

)n #ol S(=MPR= "iene la #is#a can"idad de alo

Im&ortante: ,?K?; los elementos tienen su ML en uma e%uivalentes Dmol!? sea* todas las masas atómicas son dados &or mol


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