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Bases de química general

Bases de química general. Términos importantes. Materia : Todo aquello que tiene una masa y ocupa un lugar en el espacio. Masa: Cantidad de materia en un objeto. Sustancia: Es la clase de materia de la que están formados los cuerpos. Términos importantes.

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Bases de química general

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Presentation Transcript

  1. Bases de química general

  2. Términos importantes • Materia : Todo aquello que tiene una masa y ocupa un lugar en el espacio. • Masa: Cantidad de materia en un objeto. • Sustancia: Es la clase de materia de la que están formados los cuerpos

  3. Términos importantes • Sustancia pura: Sustancia que no se puede descomponer en otras mediante procedimientos físicos. • Elemento: Sustancia pura compuesta por un solo tipo de átomo. • Compuesto: Sustancia formada por dos o más tipos de átomos unidos químicamente (moléculas). Posible separar sus componentes por métodos químicos

  4. Términos importantes • Mezcla: Resultado de la combinación de varias sustancias puras. Posible su separación mediante procedimientos físicos (destilación, evaporación, suspensión y filtración) y mecánicos (decantación, e imantación). • Mezcla homogéneas: Componentes no visibles (pe. Soluciones) • Mezcla heterogéneas: Componentes visibles

  5. Términos importantes • Átomo: Bloques constituyentes de la materia, son la unidad más pequeña de un elemento que puede combinarse con otros elementos. • Molécula: Entidad compuesta de dos o más átomos, unidos de una manera específica.

  6. Materia • La química es el estudio de la composición, estructura, propiedades y cambios de la materia. • La composición de la materia se relaciona con el tipo de elementos que contiene. • La estructura de la materia se relaciona con la forma en que se organizan sus átomos.

  7. Estados de la materia

  8. Estados de la materia

  9. Medidas • Sistema internacional (SI) • Longitud: Metro (m) • Masa: Kilogramo (Kg) • Tiempo: Segundo (s) • Temperatura: Kelvin (K) • Cantidad de sustancia (mol) • Medidas derivadas • Volumen: Espacio ocupado por un cuerpo (m3) • Densidad: Masa/volumen (Kg/m3)

  10. Prefijos usados en medidas

  11. Temperatura • Cantidad de calor de un cuerpo

  12. Temperatura • Interrelación de las unidades de medida • K= °C + 273.15 • °C = (5/9)(°F-32) • °F = (9/5)(°C) +32 • Ej: 120°C→K K=120°C + 273.15 = 393.15°C • 120°C→°F °F=(9/5)(120°C) + 32 = 248°C

  13. Factores de conversión • Si una mujer tiene una masa de 65Kg, cual es su masa en gramos, y en libras? 1lb=454g • 65Kg X 1000g/1Kg = 65000g • 65Kg X 1000g/1Kg X 1lb/454g=143,2lb

  14. Factores de conversión • ¿Cuantas pulgadas mide una varilla de 8m? (1pulg=2.54cm) • 1m=100cm • 8m X 100cm/1m X 1pulg/2.54cm= 315pulg

  15. Factores de conversión • ¿Cuál es la masa en gramos de dos pulgadas cúbicas (2 pulg3) de oro, el cual tiene una densidad de 19.3g/cm3. • (2.54cm/1pulg) 3 = 16.39cm3/1pulg3 • 2pulg3 X 16.39cm3/1pulg3 X 19.3g/cm3= 633g

  16. Átomo • Átomos • Núcleo: Concentra la masa del átomo. • Protones (carga +) • Neutrones (sin carga) • Periferia • Electrones (carga -)

  17. Número atómico • Número de protones en el núcleo. • Todos los átomos de un elemento dado tienen el mismo número atómico. • La masa atómica es la suma del número de protones y neutrones. • Isótopos: Átomos del mismo elemento que tienen diferente.

  18. La tabla periódica • La tabla periódica de los elementos clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos químicos, conforme a sus propiedades y características. • Los elementos con propiedades similares se sitúan en columnas verticales (Grupo periódico).

  19. La tabla periódica

  20. Moléculas • Los átomos se combinan por enlaces químicos para formar moléculas. • Tipos de enlace • Enlace iónico: Unión que resulta de la presencia de fuerzas de atracción electrostática entre los iones de distinto signo. • Enlace covalente: Unión que resulta cuando dos átomos comparten uno o más pares electrónicos.

  21. Enlace iónico

  22. Enlace covalente

  23. Ecuaciones químicas • Las reacciones químicas se representan por ecuaciones químicas.

  24. Ley de la conservación de la masa • La masa total de los productos es la misma que la masa total de los reactivos. • El mismo número de átomos de cada tipo están presentes antes y después de la reacción. • 2H2 +O2 → 2H2O • CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

  25. Balanceo de las ecuaciones • Na + H2O → NaOH + H2 • 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 • C2H4 + O2 → CO2 + H2O • C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O • Al + HCl → AlCl3 + H2 • 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

  26. Escala de masa atómica • Unidad de masa atómica: Unidad utilizada para la medición de la masa de los átomos y moléculas. • 1u.m.a = 1.66054 X 10-24g

  27. Peso molecular • Es la suma de los pesos atómicos de cada átomo en su formula química. • ¿Acido sulfúrico H2SO4? (H=1, S=32, O=16) • H= 1 X 2 = 2 u.m.a • S= 32 X 1 = 32 u.m.a • O= 16 X 4 = 64 u.m.a • H2SO4 = 2 + 32 + 64 = 98 u.m.a

  28. Peso molecular • Calcular el peso molecular de la A) Sacarosa, C12H22O11 B) Nitrato de calcio, Ca(NO3)2 • C=12, H=1, O=16, Ca=40, N=14 • Rta. C12H22O11 = 342 uma • Ca(NO3)2= 164uma

  29. Mol • Cantidad de materia que contiene tantos objetos (átomos, moléculas, etc.) como el número de átomos en exactamente 12g de carbono. • Número de Avogadro: 6.02 X 1023 • 1mol de C = 6.02 X 1023 átomos de C • 1mol de H2O = 6.02 X 1023 moléculas de H2O

  30. Masa molar • La masa en gramos de una mol de atomos (o moléculas) de algún elemento (o compuesto). • La masa de un solo átomo de un elemento (en amu) es numéricamente igual a la masa (en gramos) de 1 mol de atomos de ese elemento. • 1 átomo de C pesa 12amu→1mol de C pesa 12g. • 1átomo de Mg pesa 24amu→1mol de Mg pesa 24g. • 1 molécula de H2O pesa 18amu →1mol de H2O pesa 18g

  31. Masa molar • Calcular el número de moles de glucosa, C6H12O6, en 5.380g de esa sustancia. • Rta. 0,03mol de C6H12O6 • ¿Cuantas moles de NaHCO3, hay en 508g de esa sustancia? • Rta. 6,05mol de NaHCO3 • C=12, H=1, O=16, Na=23.

  32. Masa molar • Calcular la masa, en gramos, de 0.433moles de nitrato de calcio, Ca(NO3)2 • Rta. 71.1g de Ca(NO3)2 • ¿Cuál es la masa en gramos de 6.33moles de NaHCO3? • Rta. 532g de NaHCO3 • Ca=40, C=12, H=1, O=16, Na=23, N=14.

  33. Soluciones • Mezclas homogéneas de dos o más sustancias • Solvente: Componente presente en mayor cantidad. • Solutos: Componentes disueltos en el solvente.

  34. Compuestos iónicos en agua

  35. Compuestos moleculares en agua

  36. Electrolitos • Sustancias que en soluciones acuosas contienen iones y de esa forma conducen electricidad (Ej. Sal).

  37. Solución saturada • Una solución saturada es la que contiene el máximo nivel de soluto que puede disolverse en un volumen de disolvente dado. • Una solución sobresaturada contiene más soluto del que puede ser disuelto en el disolvente. • Una solución insaturada es aquella que tiene capacidad para disolver más soluto.

  38. Solución saturada

  39. Solubilidad • La solubilidad es la cantidad de soluto necesaria para formar una solución saturada en una cantidad dada de solvente.

  40. Medidas de la concentración de soluto

  41. Concentración • Una solución es realizada por la disolución de 13.5g de glucosa, C6H12O6, en 0.100Kg de agua. ¿Cuál es el porcentaje en masa de soluto en esta solución? (dens. H2O=1g/mL) • Rta. 11.9% • Calculé el porcentaje en masa de NaCl en una solución que contiene 1.50g de NaCl en 50.0g de agua. • Rta. 2.91%

  42. Concentración • Una solución es realizada por la disolución de 4.35g de glucosa, C6H12O6, en 25mL de agua. Calcular la molalidad de glucosa en la solución (C=12, O=16, H=1, dens. H2O=1g/mL). • Rta. 0.964 molal • Calculé la molaridad de una solución hecha por la disolución de 23.4g de sulfato de sodio, Na2SO4, en suficiente agua para formar una solución de 125mL (Na=23, S=32, O=16). • Rta. 1.32 Molar

  43. Concentración • ¿Cuantos gramos de Na2SO4 hay en 15mL de una solución 0.50M? (Na=23, S=32, O=16) • Rta. 1.1g • ¿Cuántos mililitros de solución Na2SO4 0.50M se necesitan para suplir 0.038moles de esta sal? • Rta. 76mL

  44. Agua

  45. Agua

  46. Molécula de agua

  47. Puentes de hidrógeno

  48. Puentes de hidrógeno • Interacciones débiles generadas por la polaridad de moléculas que contienen enlaces entre O-H, N-H, y F-H. • Duran 10-11 segundos. • El efecto acumulativo de muchos puentes de hidrógeno, puede ser enorme. • Tiene de 5 a 10% de la fuerza de un enlace covalente. • El agua genera una gran cantidad de puentes de hidrogeno entre sus moléculas y con moléculas de otros compuestos.

  49. Propiedades del agua generadas por los puentes de hidrógeno • Cohesión • Alto calor específico • Alto calor de vaporización • Baja densidad del agua • Alta polaridad

  50. H2O: Cohesión • Atracción entre moléculas de agua

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