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UNIVERSIDAD NACIONAL ESTATAL A DISTANCIA
UNED
Química 1
Código: 3114
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Propiedades de la materia
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Sección primera
(De no indicarse lo contrario, todas las citas son tomadas de la UDM).
Propiedades de la materia
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Broglie Schodinger Heinsemberg
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Propiedades de la materia

  1. 1. 1 UNIVERSIDAD NACIONAL ESTATAL A DISTANCIA UNED Química 1 Código: 3114 Tarea C: Propiedades de la materia Clasificación de la materia Aplicaciones de conceptos según UDM Modelos atómicos Giovanni Rojas Sandoval Cédula: 1-1066-0621 Grupo: 01
  2. 2. 2 Sección primera (De no indicarse lo contrario, todas las citas son tomadas de la UDM). Propiedades de la materia Propiedad Física Propiedad Química Propiedad Extensiva Propiedad Intensiva Definición Su percepción o estudio, no altera a la composición de la sustancia. Si cambia en su estudio si se descompone, o al modificarla. Al agregar mayor cantidad de materia, cambia la identidad de la sustancia (en la percepción, no en la composición). No cambia con la variedad, más bien cambia, si cambia la identidad de la materia (se puede decir que toda propiedad química es intensiva). Ejemplos Agua (H2O): incolora e inodora en estado puro, si se agrega jugo de naranja, cambia color y olor, pero no su composición química (H2O), esta permanece igual. Si al agua se agregan levaduras y azúcar (C12H22O11), las levaduras en proceso anaeróbico, convierten el agua (H2O) en alcohol (CH3-CH2-OH), en esta si cambia la composición(tomado de: Enciclopedia de las ciencias Larousse, 1996). Hay más volumen de agua en el océano, que en un vaso para 250 ml. A igual presión atmosférica, el punto de ebullición es distinto para el aceite, que para el agua, pero, si se agrega cantidades a cada una, la temperatura, para el punto de ebullición, de cada una no varía. Clasificación de la materia  Definición de sustancias puras: las sustancias puras tienen determinada identidad, que no varía. Estas pueden ser elementos y compuestos. La identidad es producto del comportamiento de los átomos y su composición. Ejemplos de sustancias puras: el hierro (Fe), Oro (Au), plata (Ag), su identidad varía por su número atómico y masa (26-Fe-55.85, 79-Au-196.97, 47-Ag-107.87). Las compuestas, al variar su
  3. 3. 3 composición, varía la sustancia, aunque los elementos usados sean los mismos. Ejemplos: O2 que respiramos y el O3 que protege a la tierra, aunque es tóxico; la sal común (NaCl), y otra como la NaK, ambas tienen sodio, pero sólo una sirve para consumo y la otra es tóxica; los alcalos: aunque se usen los mismos elementos, si varía su cantidad (metano CH4, etano C2H6), varía su forma y uso en la vida diaria (Brown et al. 1998).  Elemento y compuesto: elementos son los átomos con sus características según su número y masa atómica, y los compuestos, son las propiedades químicas de estos al unirse.  Mezcla: unión aparente de dos o más compuestos.  Mezcla homogénea: es en aquella, donde los componentes no se diferencia a simple vista, debido a que se presentan como si formaran un solo compuesto (uniformidad). Ejemplos: el acero, enjuague bucal, bronce, agua con vodka, gasolina.  Mezcla heterogénea: en esta los compuestos no muestran esta uniformidad. Ejemplos: jugo de naranja, una pizza, la madera, huevos revueltos, una gaseosa.  Precipitación: separación de sustancias en un medio líquido por medio de un reactivo llamado precipitado. En las reacciones de precipitación, participan compuestos iónicos (Chang, 1998). La destilación es producto de separar compuestos o elementos, a partir de sus puntos de ebullición, empezando por el de menor temperatura. Puede ser simple o fraccionada (entre las de más uso, hay otras). La cromatografía se realiza al separar sustancias por medio de un disolvente (eluente) que reacciona con el compuesto (este proceso se llama elución), este se mueve por el medio elegido (esta parte se llama fase estacionaria) separando sus componentes en colores. Cada color indica que lo compone. (Chang, 1998) (Océano Grupo Editorial, 1988).  Exactitud: en una medición es el acierto con la realidad o lo esperado de la medición. La precisión mide la relación entre sí de varias mediciones, permitiendo verificar si se realiza bien la metodología. Para verificar la precisión, se utiliza la dispersión estadística, que es un cálculo a partir de varias mediciones, y cuanto se alejan o acercan entre sí. Las mediciones contienen errores, estos son producto de los que las realizan, y no de los objetos usados (también puede ser un mal planteamiento de la metodología, o uso inadecuado o incorrecto de la misma). Para ver el grado de error, se hace de forma porcentual, toda labor científica debe llevar un registro de porcentaje de error.
  4. 4. 4 Cuadro de cálculo de incertidumbres (Las abreviaturas no son de uso normal, se crearon para efectos del cuadro y son del autor de este trabajo) Tipo de incertidumbre Definición Modo de cálculo Ejemplo Incertidumbre absoluta (IA) La que proporciona una medición directa Se toma del objeto o determina como la mitad de la cifra menor En una balanza de gramos se obtiene el peso de 32 g, si no indica nada, la incertidumbre es de ± 0,5 g. Incertidumbre Relativa (IR) Es producto de los cálculos que se realicen y el resultado (R). (se deriva de las absolutas). 𝐼𝑅 = 𝐼𝐴 𝑅 Siguiendo el anterior: 𝐼𝑅 = 0,5 32 IR = 0,015625 IR = 0,1 Incertidumbre relativa porcentual Ídem, por 100, que da como resultado el porcentaje de incertidumbre 𝐼𝑅 = 𝐼𝐴 𝑅 𝑥 100 Siguiendo el anterior: IR = 0,015625 x 100 IR % = 1,5625 % IR % = 1, 5 % Incertidumbre estadística Es la suma de varias mediciones. Se promedian las masas, se resta cada masa del promedio de las mismas, esto genera una diferencia llamada desvío (se escribe en números absolutos), estas diferencias se suman y promedian En una serie de mediciones, se obtuvo lo siguiente: 30,3. 30,4. 30,2. Se hace lo siguiente. 1. 30,3+30,4+30,2 3 = 30,3 2. 1 30,3 -30,3 0 2 30,3 -30,4 1 3 30,3 -30,2 1 3. 0+1+1 3 = 0,6 4. 𝑅 = 30, 3 ±0,6
  5. 5. 5 Aplicación de los conceptos aprendidos Resuelva los siguientes problemas con base a lo estudiado Use su conocimiento sobre las propiedades físicas y químicas estudiadas para realizar un esquema donde muestre cómo identificaría varias sustancias guardadas en una bodega. Todas están guardadas en envases iguales, de plástico opaco y sin etiqueta. Allí encontrará: disolución de cloruro de sodio, disolución de sacarosa, vinagre, bicarbonato de sodio, virutas de parafina. Cloruro de sodio (NaCl) Propiedad usada para identificación: física.  Color: blanco  Soluble en agua Disolución de sacarosa Propiedad usada para identificación: química y física.  Soluble en agua  Al hervir y evaporar el agua quedan restos cristalinos de azúcar. Vinagre Propiedad usada para identificación: física.  Olor: agrio  Color: transparente
  6. 6. 6 Bicarbonato de sodio (NaCO2) Propiedad usada para identificación: física y química.  Reacciona con el agua generando burbujas (libera carbono) y luego se decanta al perder energía (queda Na, solamente). Parafina en virutas Propiedad usada para identificación: física.  No se mezcla con el agua
  7. 7. 7 Se desea probar la pericia de 3 estudiantes en el laboratorio. Se tiene una disolución cuya densidad conocida como verdadera es de (1,146 ± 0,003). Se le pide a cada estudiante que determine por su cuenta la densidad y que repita su experimento 5 veces. Se obtuvo los siguientes resultados. Todas las densidades son en g/cm3. Número de medición Estudiante 1 Dato ± 0, 003 Estudiante 2 Dato ± 0, 003 Estudiante 3 Dato ± 0, 003 1 1,151 1,136 1,155 2 1,139 1,136 1,133 3 1,149 1.143 1,162 4 1,135 1,135 1,159 5 1,142 1,140 1,142  Estudiante 1: 1,143 ± 0,005  Estudiante 2: 1,138 ± 0,003  Estudiante 3: 1,150 ± 0,010 El estudiante 1 es el más exacto, pues se acercó más al dato real. El estudiante 2 es el más preciso, ya que sus mediciones son las que menos incertidumbre arrojó. El mejor analista es el estudiante 2.
  8. 8. 8 Sección segunda Modelos atómicos Mecánica clásica y mecánica cuántica La clásica explica muchos fenómenos, pero no a altas velocidades Las ecuaciones de Maxwell explicaban muchos fenómenos pero no la dualidad de las partículas Requería de crear conceptos inexistentes como el flogisto, y no alcanzaba para ciertos fenómenos La mecánica cuántica resuelve los problemas al crear el concepto de dualidad, onda- partícula. La incertidumbre entra en escena, no podemos ver todo en las partículas al mismo tiempo (Heinsemberg) La mecánica cuántica genera varios modelos de átomo, para su estudio, o experimentación, sin conclusiones en su forma final.
  9. 9. 9 Broglie Schodinger Heinsemberg La idea de la dualidad explicó de mejor manera las ideas sobre el electrón. Este avance permitió la tecnología que hemos presenciado en estos dos últimos siglos desde que se postuló. A partir de él, no se trabaja pensando en trayectorias exactas, la mecánica ondulatoria trabaja en las probables pero es más precisa en el estudio de los orbitales. El principio de la incertidumbre permite investigar desde dos ángulos distintos, ya que no podemos ver la posición y la velocidad al mismo tiempo, de las partículas, lo que da paso a trabajos en distintas direcciones sin que se contradigan entre sí las investigaciones Bibliografía Brown T. L, L. M. (1998). Química la ciencia central. Mexico: Prentice Hall. Chang, R. (1998). Química. Mexico: Mc Graw Hill. Enciclopedia de las ciencias Larousse. (1996). Enciclopedia de las ciencias Larousse. Mexico: Ediciones Larousse. Océano Grupo Editorial. (1988). El mundo de la química. Barcelona, España: Océano Grupo Editorial. Picado, A. B., & Álvarez, M. (2010). Quimica I: introducción al estudio de la materia. San José, Costa Rica: EUNED.

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