Presenta:Presenta:

Bienvenidos Bienvenidos al mundo de al mundo de la químicala química

Bienvenidos Bienvenidos al mundo de al mundo de la químicala química

¿QUÍMICA? ¿Qué es eso?¿QUÍMICA? ¿Qué es eso?¿QUÍMICA? ¿Qué es eso?¿QUÍMICA? ¿Qué es eso?La Química es la ciencia fundadora de La Química es la ciencia fundadora de

todas las ciencias moleculares.todas las ciencias moleculares.

La Química brinda comprensión, capacidad La Química brinda comprensión, capacidad de predicción y control sobre la de predicción y control sobre la

naturaleza y el comportamiento de la naturaleza y el comportamiento de la materia.materia.

La Química es “práctica” … y La Química es “práctica” … y profundamente “filosófica”profundamente “filosófica”¿CÓMO ESTÁ COMPUESTA LA MATERIA?¿CÓMO ESTÁ COMPUESTA LA MATERIA?

¿CÓMO REACCIONA?¿CÓMO REACCIONA?¿QUÉ ES?!!!¿QUÉ ES?!!!

Química y Química y materiamateria

• La Química explora el mundo La Química explora el mundo MACROSCÓPICOMACROSCÓPICO, el que , el que podemos verpodemos ver

• para entender un mundo de para entender un mundo de PARTÍCULASPARTÍCULAS que no que no podemos verpodemos ver

LaLa EXPERIENCIAEXPERIENCIA proporciona “visiones” de un proporciona “visiones” de un mundo que se encuentra fuera del alcance de mundo que se encuentra fuera del alcance de

nuestros sentidosnuestros sentidos

El mundo El mundo de la de la

QuímicaQuímica

El mundo El mundo de la de la

QuímicaQuímica

2 H2(g) + O2 (g) --> 2 H2O(g)

MacrocosmosMacrocosmosMacrocosmosMacrocosmos

SímbolosSímbolosSímbolosSímbolosPartículasPartículasPartículasPartículas

Propiedades químicas y Propiedades químicas y cambio químicocambio químico

Quemando hidrógeno (HQuemando hidrógeno (H22) ) en oxígeno (Oen oxígeno (O22) obtenemos ) obtenemos agua (Hagua (H22O)O)

Un cambio químico oUn cambio químico o REACCIÓN QUÍMICAREACCIÓN QUÍMICA consiste en la consiste en la transformación de transformación de una o más sustancias una o más sustancias en otra u otras.en otra u otras.

Observaciones y medidasObservaciones y medidas

• Podemos realizar observaciones Podemos realizar observaciones CUALITATIVASCUALITATIVAS. Por ejemplo, en una reaccion . Por ejemplo, en una reaccion podemos observar cambios de color o de podemos observar cambios de color o de estado de agregación.estado de agregación.

• Pero también podemos realizar Pero también podemos realizar determinaciones determinaciones CUANTITATIVASCUANTITATIVAS..

• Para describir cuantitativamente el fenómeno Para describir cuantitativamente el fenómeno realizamosrealizamos MEDICIONES MEDICIONES..

• Para expresar el resultado de nuestras Para expresar el resultado de nuestras mediciones utilizaremos las unidades delmediciones utilizaremos las unidades del SISTEMA INTERNACIONAL (SI)SISTEMA INTERNACIONAL (SI)

Unidades del SIUnidades del SI

Longitud Longitud

MasaMasa

TiempoTiempo

TemperaturaTemperatura

Metro (m)Metro (m)

Kilogramo (kg)Kilogramo (kg)

Segundo (s)Segundo (s)

Kelvin (K)Kelvin (K)

Unidades de Unidades de longitudlongitud

Unidades de Unidades de longitudlongitud

• 1 kilómetro (km) = ? metros (m)1 kilómetro (km) = ? metros (m)

• 1 metro (m) = ? centímetros (cm)1 metro (m) = ? centímetros (cm)

• 1 centímetro (cm) = ? milímetros (mm)1 centímetro (cm) = ? milímetros (mm)

• 1 nanometro (nm) = 1.0 x 101 nanometro (nm) = 1.0 x 10-9-9 metros metros

Distancia O-HDistancia O-H•9.4 x 109.4 x 10-11 -11 mm•9.4 x 109.4 x 10-9 -9 cmcm•0.094 nm0.094 nm

Distancia O-HDistancia O-H•9.4 x 109.4 x 10-11 -11 mm•9.4 x 109.4 x 10-9 -9 cmcm•0.094 nm0.094 nm

Escalas de Escalas de TemperaturaTemperatura

• FahrenheitFahrenheit

• CelsiusCelsius

• KelvinKelvin

Anders Celsius1701-1744

Lord Kelvin(William Thomson)1824-1907

Escalas TermométricasEscalas TermométricasEscalas TermométricasEscalas Termométricas

Punto de Punto de ebullición ebullición del aguadel agua

Punto de Punto de fusión del fusión del aguaagua

CelsiusCelsius

100 ˚C100 ˚C

0˚C0˚C

100˚C100˚C

KelvinKelvin

373 K373 K

273 K273 K

100 K100 K

FahrenheitFahrenheit

32˚F32˚F

212 ˚F212 ˚F

180˚F180˚F

Escalas Escalas termométrictermométric

asas

100 100 ooF = F = 38 38 ooC C = 311 K= 311 K

oF oC K

38 38 ooC C = (100 = (100 ooF – F – 32 32 ooFF) * ) * 100 100 ooC C / 180 / 180 ooFF311 K 311 K = = 273 K 273 K + + 38 38 ooC C * * 100 K 100 K / / 100 100 ooCC

FACTOR DE CONVERSIÓN: 100 ooCC POR CADA 180 ooFF

32 32 ooF = 0 F = 0 ooC = 273 KC = 273 K

Cambios de Cambios de escalaescala

Generalmente necesitamos la temperatura en Kelvin (K)Generalmente necesitamos la temperatura en Kelvin (K)

• T (K) = t (˚C) + 273.15T (K) = t (˚C) + 273.15• Temperatura corporal = 37 ˚C + 273 = 310 KTemperatura corporal = 37 ˚C + 273 = 310 K

• TTebeb normal del nitrógeno = -196 ˚C + 273 = 77 K normal del nitrógeno = -196 ˚C + 273 = 77 K

Generalmente necesitamos la temperatura en Kelvin (K)Generalmente necesitamos la temperatura en Kelvin (K)

• T (K) = t (˚C) + 273.15T (K) = t (˚C) + 273.15• Temperatura corporal = 37 ˚C + 273 = 310 KTemperatura corporal = 37 ˚C + 273 = 310 K

• TTebeb normal del nitrógeno = -196 ˚C + 273 = 77 K normal del nitrógeno = -196 ˚C + 273 = 77 K

PropiedadePropiedades físicass físicas

PropiedadePropiedades físicass físicas

Ejemplos:Ejemplos:

• ColorColor

• Puntos de fusión Puntos de fusión y ebullicióny ebullición

• DensidadDensidad

Algunas propiedades físicas Algunas propiedades físicas sirven para caracterizar a las sirven para caracterizar a las sustancias purassustancias puras

NaCl

Na

Cambios físicosCambios físicos

Algunos Algunos cambios físicos:cambios físicos:

• EbulliciónEbullición de un líquido de un líquido

• FusiónFusión de un sólido de un sólido

• DisoluciónDisolución de un sólido de un sólido en aguaen agua

Los cambios físicos no alteran Los cambios físicos no alteran la identidad de las sustancias la identidad de las sustancias

puraspuras

DENSIDAD:DENSIDAD: Una propiedad física importanteUna propiedad física importante

Mercurio

13.6 g/cm13.6 g/cm33 21.5 g/cm21.5 g/cm33

Aluminio

2.7 g/cm2.7 g/cm33

Platino

Densidad = masa (g)

Volumen (cm3)

DENSIDAD:DENSIDAD:

La DENSIDAD (como la temperatura) es una propiedad INTENSIVA: No depende de la cantidad de materia que posee el sistema

La MASA y el VOLUMEN son propiedades EXTENSIVAS por su dependencia con la cantidad de materia que posee el sistema

Note que del cociente entre dos magnitudes extensivas (masa y volumen) obtenemos una intensiva (densidad)

Problema:Problema: Una lámina de cobre tiene una masa de 57.54 g. Su Una lámina de cobre tiene una masa de 57.54 g. Su longitud es 9.36, el ancho 7.23 cm y 0.95 mm de longitud es 9.36, el ancho 7.23 cm y 0.95 mm de espesor. ¿Cual es su densidad?espesor. ¿Cual es su densidad?

Densidad Masa (g) Volumen (cm3)

El valor calculado ¿será El valor calculado ¿será el mismo para el trozo el mismo para el trozo irregular de cobre que irregular de cobre que muestra la figura?muestra la figura?

Estrategia de resoluciónEstrategia de resolución

1. Trabaje con las unidades apropiadas.1. Trabaje con las unidades apropiadas.

2.2. Calcule el volumen en cm Calcule el volumen en cm33

3. Calcule la densidad.3. Calcule la densidad.

ResoluciónResolución

1. Trabaje con las unidades apropiadas.1. Trabaje con las unidades apropiadas.

2.2. Calcule el volumen en cm Calcule el volumen en cm33..

3. Calcule la densidad.3. Calcule la densidad.

0.95 mm • 1cm

10 mm = 0.095 cm

57.54 g

6.4 cm3 = 9.0 g / cm3

(9.36 cm)(7.23 cm)(0.095 cm) = 6.4 cm(9.36 cm)(7.23 cm)(0.095 cm) = 6.4 cm33

Sólo 2 cifras significativas aparecen en la respuesta.Sólo 2 cifras significativas aparecen en la respuesta.

Factor de conversión

Cifras significativasNº de dígitos (comenzando por la

izquierda) a partir del primer dígito distinto de cero.

(Los “ceros a la izquierda” no cuentan)

Cifras significativasCifras significativas

57.54 g 4 cifras significativas7.23 cm 3 cifras significativas0.95 mm 2 cifras significativas0.095 cm 2 cifras significativas (los ceros a la izquierda del 9 sólo indican la posición de la coma)

600 g 3 cifras significativas100 cm/m infinto número de cifras significativas (definición de cantidad)

Problema inverso: El mercurio (Hg) tiene Problema inverso: El mercurio (Hg) tiene una densidad de 13.6 g/cmuna densidad de 13.6 g/cm33. ¿Cuál es la . ¿Cuál es la masa en gramos de 95 mL de Hg? masa en gramos de 95 mL de Hg?

Problema inverso: El mercurio (Hg) tiene Problema inverso: El mercurio (Hg) tiene una densidad de 13.6 g/cmuna densidad de 13.6 g/cm33. ¿Cuál es la . ¿Cuál es la masa en gramos de 95 mL de Hg? masa en gramos de 95 mL de Hg?

Note que: Note que: 1 cm1 cm33 = 1 mL = 1 mL

El mercurio (Hg) tiene una densidad de El mercurio (Hg) tiene una densidad de 13.6 g/cm13.6 g/cm33. ¿Cuál es la masa en gramos . ¿Cuál es la masa en gramos de 95 mL de Hg? de 95 mL de Hg?

El mercurio (Hg) tiene una densidad de El mercurio (Hg) tiene una densidad de 13.6 g/cm13.6 g/cm33. ¿Cuál es la masa en gramos . ¿Cuál es la masa en gramos de 95 mL de Hg? de 95 mL de Hg?

95 cm3 • 13.6 g

cm3 = 1.3 x 103 g95 cm3 • 13.6 g

cm3 = 1.3 x 103 g

Tomado de un trabajo original de:Tomado de un trabajo original de:

•Prof. Víctor Batista (Ph.D.)

•Batista reserch group http://xbeams.chem.yale.edu/~batista/

•Departament of Chemistry

•Yale University

•Prof. Víctor Batista (Ph.D.)

•Batista reserch group http://xbeams.chem.yale.edu/~batista/

•Departament of Chemistry

•Yale University

Traducción y adecuación:Traducción y adecuación: