Clase 1, cap.1 materia y energía parte 1

Theodore L. Brown; H. Eugene LeMay,
Jr. y Bruce E. Bursten
QUÍMICA
LA CIENCIA CENTRAL
11a edición
John D. Bookstaver
St. Charles Community College, Cottleville, MO

01Introducción:
Materia y medición

© 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados.
Materia y
medición
Química
En esta ciencia
estudiamos la
materia y los
cambios que
experimenta.

Materia y
medición
Materia
Definimos materia como cualquier cosa que
tiene masa y que ocupa un espacio.

Materia y
medición
Clasificación de la materia
Estado físicoEstado físico
Sólido Líquido Gas

Materia y
medición
Sólido
• Forma y volumen definidos
• Rígidos
• No se comprimen de forma apreciable
Las moléculas están firmemente sujetas
unas a otras

Materia y
medición
Líquido
• Volumen definido
• Sin forma específica
• Toma la forma del recipiente
Las moléculas están empacadas más cerca unas
de otras, pero aún se mueven.

Materia y
medición
Gas
• No tiene volumen ni forma definida
• Se ajusta al volumen y la forma del recipiente
• Comprimible o expandible
Las moléculas están muy separadas y se mueven a
altas velocidades.

Materia y
medición
PLASMA
• Gas que se ha calentado a temperaturas
elevadas.
• Los átomos se ionizan.
• Se encuentra plasma en una lámpara
fluorescente, en el Sol y demás estrellas.

Materia y
medición
BOSE-EINSTEIN
• Gas que se ha enfriado a una
temperatura próxima al cero absoluto.
• Los átomos pierden energía, y se unen
para dar origen a un superconductor.

Materia y
medición
Estados de la materia

Materia y
medición CAMBIOS DE ESTADO

Materia y
medición
Clasificación de la materia
Mezclas
 Homogénea
 Heterogénea
ComposiciónComposición
 Elemento
 Compuesto
Sustancias puras
Materia que tieneMateria que tiene
propiedades definidas ypropiedades definidas y
una composición que nouna composición que no
varía de una muestra avaría de una muestra a
otra.otra.
Combinaciones de dos o más
sustancias y cada una conserva
su propia identidad química

Materia y
medición
Elementos
Sustancias que no pueden
descomponerse en sustancias más
simples.
Sodio (Na)
• Se conocen 118
• Cada uno tiene un símbolo *
• Se organizan en la tabla periódica

Materia y
medición
Tabla periódica de los elementos

Materia y
medición
Abundancia
Corteza terrestre Cuerpo humano
En el Universo
En Atmósfera

Materia y
medición
Compuestos
Se componen de dos o más elementos,
por lo que contienen dos o más clases de
átomos.
AguaEtanol
• Composición constante (Ley de las proporciones definidas)
• Propiedades constantes
Amoniaco

Materia y
medición
Compuestos
Los compuestos
pueden
descomponerse en
más partículas
elementales.

Materia y
medición
Mezcla homogénea
• Son uniformes en todos sus puntos,
aunque su composición puede variar.
• Ejemplo:
Se disuelve una cantidad determinada
de azúcar en agua y se agita
vigorosamente.
• También se denominan disoluciones
Disolución gaseosa (aire)
Disolución líquida (agua y sirope)
Disolución sólida (aleaciones)

Materia y
medición
Mezcla heterogénea
• No tienen la misma composición,
propiedades y aspecto en todos los
puntos.
• Los componentes individuales
permanecen físicamente separados y se
pueden ver como tales.
• Ejemplos:
Arena
Rocas
Madera

Materia y
medición
Destilación
La destilación utiliza
las diferencias en
los puntos de
ebullición de las
sustancias para
separar una mezcla
homogénea en sus
componentes.

Materia y
medición
Filtración
En la filtración se
separan las
sustancias sólidas de
los líquidos y las
disoluciones.

Materia y
medición
Cromatografía
Esta técnica separa las sustancias con base
en las diferencias en solubilidad de un
disolvente.

Materia y
medición
Esquema de clasificación de la materia
¿Puede separarse
por un proceso
físico?
¿Puede
descomponerse por
un proceso
químico?
¿Es totalmente
uniforme?
SINO
SI NO SI NO
MATERIA
SUSTANCIA
PURA
MEZCLA
ELEMENTO HOMOGÉNEA HETEROGÉNEACOMPUESTO

Materia y
medición
Propiedades y cambios
de la materia

Materia y
medición
Tipos de propiedades
• Propiedades intensivas…
– Son independientes de la cantidad de
sustancia presente.
• Densidad, punto de ebullición, color, etc.
• Propiedades extensivas…
– Dependen de la cantidad de sustancia
presente.
• Masa, volumen, energía, etc.

Materia y
medición
 Color
 Olor
 Punto de fusión,
Densidad,
Masa
Volumen etc
Físicas Químicas
 Capacidad para reaccionar
 Inflamabilidad,
Corrosividad, etc
Para observarla se debePara observarla se debe
realizar un cambio químico,realizar un cambio químico,
la sustancia cambia ola sustancia cambia o
reacciona para formar otrasreacciona para formar otras
sustancias.sustancias.
Propiedades de la materia
Se pueden medir sinSe pueden medir sin
cambiar la identidad y lacambiar la identidad y la
composición de lascomposición de las
sustancias.sustancias.

Materia y
medición
Tipos de cambios
• Cambios físicos
– Estos son los cambios en la materia que no
modifican la composición de la sustancia.
• Cambios de estado, temperatura, volumen, etc.
• Cambios químicos
– Los cambios químicos resultan en nuevas
sustancias.
• Combustión, oxidación, descomposición, etc.

Materia y
medición
Propiedades y cambios físicos
• Propiedad física:
Temperatura de ebullición del
agua es 100ºC
• Cambio físico:
Ebullición del agua

Materia y
medición
Propiedades y cambios químicos
• Propiedad química:
Inflamabilidad del hidrógeno
• Cambio químico:
Transformación de hidrógeno y
oxígeno en agua
H2O
O2
H2
Arder

Materia y
medición
Reacciones químicas
En el curso de una reacción química, las
sustancias reactivas se transforman en
nuevas sustancias.

Materia y
medición
Unidades de
medición

Materia y
medición
Unidades SI
• Système International d’Unités.
• Una unidad fundamental distinta para cada
cantidad.

Materia y
medición
Sistema métrico
Los prefijos convierten las unidades
fundamentales en unidades que son
apropiadas para el objeto a medirse.

Materia y
medición
Volumen
• Las unidades métricas
utilizadas más
comúnmente para el
volumen son el litro (L)
y el mililitro (mL).
– Un litro es un cubo de
1 dm de largo.
– Un mililitro es un cubo
de 1 cm de largo.

Materia y
medición
Temperatura
Por definición, la
temperatura es una
medida de la
energía cinética
promedio de las
partículas en una
muestra.

Materia y
medición
Temperatura
• En mediciones científicas,
se utilizan con mayor
frecuencia las escalas
Celsius y Kelvin.
• La escala Celsius se basa
en las propiedades del
agua.
– 0ºC es el punto de
congelación del agua.
– 100ºC es el punto de
ebullición del agua.

Materia y
medición
Temperatura
• El Kelvin es la unidad
SI de la temperatura.
• Se basa en las
propiedades de los
gases.
• No hay temperaturas
Kelvin negativas.
• K = °C + 273.15
∀ °C= 5/9 (°F-32)
• °F=9/5 (°C) +32

Materia y
medición
Densidad
La densidad es una propiedad física de
una sustancia.
d =
m
V

Materia y
medición
Número exacto:
Aquellos cuyo valor se conoce con exactitud
Tienen valores por definición o son enteros que
resultan de contar algo.
Ejemplo se define 12 unidades para una docena,
1 metro tiene 100 cm.
Número Inexacto:
Aquellos que presentan incertidumbre.
Los que se obtiene al medir
Ejemplo: si 10 estudiantes con 10 balanzas realizan
una medición de la masa de una misma moneda, es
probable que las diez mediciones varíen un poco.

Materia y
medición Exactitud y precisión
Exactitud se refiere a que tanto
coinciden las mediciones con el valor
correcto y preciso es que tanto
coincidan las mediciones entre si.
no

Materia y
medición
Cifras significativas
Todos los dígitos de una medida incluyendo el
último (incierto)
Normas para asignar cifras significativas:
Son significativos todos los dígitos distintos de cero.
Ejemplo:
8723 tiene cuatro cifras significativas
Los ceros situados entre dos cifras significativas
son significativos.
105 tiene tres cifras significativas

Materia y
medición
Los ceros a la izquierda de la primera cifra
significativa no lo son.
0,005 tiene una cifra significativa
Para números mayores que 1, los ceros a la
derecha de la coma son significativos.
8,00 tiene tres cifras significativas
0,0200 tiene tres cifras significativas

Materia y
medición
Para números sin coma decimal, los ceros posteriores a la
última cifra distinta de cero pueden o no considerarse
significativos.
Así, para el número 70 podríamos considerar una o dos
cifras significativas. Esta ambigüedad se evita utilizando
la notación científica:
7 X 102
tiene una cifra significativa
7,0 X 102
tiene dos cifras significativas

Materia y
medición
Cálculos con cifras significativas:
En la multiplicación y división el resultado se
expresa de acuerdo al numero con menos
cifras significativas.
(6,221cm) .(5,2 cm) = 32,3492 cm
32 cm2

Materia y
medición
Suma y resta:
El número no debe tener más dígitos a la
derecha del punto decimal que cualquiera de
los dígitos restantes.
20,4
1,322
83 +
104,722 por lo que el resultado es 105

Materia y
medición
Análisis dimensional
• Utilizamos el análisis
dimensional para convertir
una cantidad en otra.
• Por lo regular, el análisis
dimensional utiliza factores
de conversión
(ej., 1 in. (pulgada) = 2.54 cm)
1 in.
2.54 cm
2.54 cm
1 in.
o

Materia y
medición
Utiliza la forma del factor de conversión
para colocar la unidad deseada en el
numerador.
Unidad dada × = unidad deseada
unidad deseada
unidad dada
Factor de conversión

Materia y
medición
• Por ejemplo, para convertir 8.00 m en
pulgadas:
– convertir m a cm.
– convertir cm a in.
8.00 m
100 cm
×
1 m
×
1 in.
2.54 cm
= 315 in.

Materia y
medición
Ejercicios
Capítulo 1
PRÁCTICA SENCILLA

Materia y
medición
1. ¿Cuál de las siguientes es una
mezcla homogénea?
• aire
• nitrógeno
• cristales de yodo
• aderezo de queso para ensalada

Materia y
medición
2. ¿Cuál de las siguientes es una
sustancia pura?
• aire
• nitrógeno
• aderezo de queso para ensalada
• concreto

Materia y
medición 3. ¿Cuál identificación es
incorrecta de los elementos
enumerados?
• C – carbono
• Cd – cadmio
• Zn – circonio
• S -- azufre

Materia y
medición
4. Identifique el cambio químico que
ocurre cuando se sostiene un fósforo
sobre un objeto de metal.
• combustión de un fósforo
• el metal se calienta
• se condensa agua sobre el metal
• el humo desvía la luz

Materia y
medición
28. ¿Cuál de los siguientes no es un
estado de la materia?
• gaseoso
• sólido
• líquido
• vacío

Materia y
medición
30. ¿Cuál de los siguientes incisos
describe un cambio físico?
• combustión de carbón mineral
• agua hirviendo
• hacer que el pan suba con bicarbonato
• duraznos que se pudren

Materia y
medición
31. ¿Cuál de los siguientes es un
proceso físico?
• la formación de polietileno a partir de etileno
• la oxidación del hierro
• la condensación de vapor de agua
• hornear una patata
• el estallido de nitroglicerina

Materia y
medición
32. ¿Cuál de los siguientes es un
proceso químico?
• disolución de azúcar en agua
• ennegrecimiento de la plata
• trituración de piedra
• fusión de plomo

Materia y
medición 33. Cuando se hace pasar una corriente
eléctrica por cierta sustancia se produce
oxígeno y azufre.
Esta sustancia no puede ser un(a)
• compuesto
• elemento
• mezcla
• sustancia pura

Materia y
medición
35. ¿Cuál de las siguientes es
una mezcla homogénea?
• niebla
• limaduras de hierro en arena
• suciedad
• gasolina
• agua lodosa

Materia y
medición
36. ¿Cuál de los procesos
siguientes no representa un
cambio físico?
• estallido de dinamita
• filtración de un sólido suspendido en un líquido
• evaporación de agua
• congelación de un líquido
• destilación de un líquido

Materia y
medición
37. ¿Cuál de las siguientes no
representa una propiedad física?
• color
• densidad
• solubilidad en agua
• reacción con oxígeno
• solubilidad en agua

Materia y
medición 38. ¿Cual es el estado físico en el cual
la materia no tiene forma específica
pero si posee volumen definido?
• gas
• sólido
• liquido

Materia y
medición
39. Los sólidos tienen forma
__________ y no son
apreciablemente__________.
• Definida, imcompresibles
• Definida, compresibles
• Indefinida, compresibles
• Indefinida, imcompresibles

Materia y
medición
41. Una combinación de arena, sal y
agua es un ejemplo de una
__________.
• mezcla homogénea
• compuesto
• mezcla heterogénea
• sustancia pura

Materia y
medición
42. Cual de las siguientes es
frecuentemente separada en sus
componentes más simples por técnicas
simples tales como filtración o
decantación?
• compuestos
• mezcla homogénea
• elementos
• mezcla heterogénea
• disoluciones

Materia y
medición
43. En cual de los siguientes casos
la composición puede variar?
• sustancia pura
• elemento
• mezclas homogéneas y heterogéneas
• mezclas homogéneas
• mezclas heterogéneas

Materia y
medición
45. Cual de las siguientes no es
una propiedad física del agua?
• Hierve a 100ºC y 1atm de presión
• Se congela a 0ºC y 1 atm de presión
• Es incolora e inodora
• Existe en forma sólida, líquida y gas
• Reacciona fácilmente con potasio metálico para formar
hidróxido de potasio

Materia y
medición
46. ¿Cuál de los siguientes
ejemplos es una propiedad
física?
1.combustibilidad
2.corrosividad
3.explosividad
4.densidad

Clase 1, cap.1 materia y energía parte 1

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Destacado

Destacado (8)

Similar a Clase 1, cap.1 materia y energía parte 1

Similar a Clase 1, cap.1 materia y energía parte 1 (20)

Último

Último (20)

Clase 1, cap.1 materia y energía parte 1

Notas del editor