INTRODUCCION

Algunas Definiciones

• Química: ciencia que estudia la materia, su composición y cambios• Materia: todo lo que tiene masa y ocupa espacio• Elemento: material que no puede ser separado en materias más

simples por medios químicos• Compuesto: combinación química de dos o más elementos• Substancia pura: material constituido por un solo tipo de compuesto

o elemento• Mezcla: material constituido por varios compuestos o elementos

diferentes. • Mezcla homogénea: mezcla que tiene igual composición en todas

sus partes • Mezcla heterogénea: mezcla cuya composición es diferente en

diferentes lugares• Cambio químico: proceso donde la estructura química de la materia

cambia• Cambio físico: proceso donde no se altera la estructura química de

la materia

Clasificación de la Materia según su composición

Materia

Mezcla Substancia pura

Compuesto ElementoHeterogéneaHomogénea

(Solución)

Sobre las Ciencias Experimentales

• La química es una ciencia experimental. Sus medidas están, por tanto, sujetas a error. Un buen químico necesita trabajar con exactitud y precisión

• Exactitud: se es exacto cuando el valor obtenido es un buen reflejo del valor real

• Precisión: se es preciso cuando varias medidas hechas de una misma propiedad son parecidas entre sí. Es decir la precisión nos habla sobre la reproducibilidad de una medida.

• Como las medidas tienen error es importante saber cómo se reportan los resultados y los cálculos hechos a partir de medidas con errores

Cifras significativas (I)

• Las cifras significativas son aquellas cifras de una medida que tienen sentido real porque el método usado para medirla permite su determinación. Son todas aquellas cifras que el instrumento nos permite determinar a ciencia cierta más una última cifra que es aproximada y que por tanto está sujeta a error

• Una medida reportada como 3.284 ± 0.002 nos indica que las cifras 3.28 son ciertas y el 4 tiene un error de ± 2. Es decir, el valor real debe estar entre 3.282 y 3.286. Esta medida tiene por tanto 4 cifras significativas

Cifras Significativas (II)

• Al reportar una medida se toman como cifras significativas toda cifra diferente de cero

• Los ceros no son significativos a menos que– Se encuentren entre cifras significativas– Se encuentren al final y a la derecha del

punto decimal

Ejemplos

Medida Número de cifras significativas

2.042 4

2.0400 5

0.00242 3

300 1

30.0 3

Manejo computacional

• Cuando se efectuan calculos con medidsa que tienen error, ese error se transfiere a la cantidad calculada. A continuacion las reglas para el manejo de calculos– Multiplicacion y division: se efectua la operacion y el

resultado se redondea de tal forma que tenga el mismo numero de cifras significativas que el factor que menos cifras significativas tenga

– Suma y resta: se efectua la operacion y el resultado se redondea al lugar decimal de la cifa incierta de la medida que tenga su error en el lugar decimal mayor

Ejemplo de productos

• (3.381)(0.02633)(214.8)/[(0.264)(12.44)] = 5.8224531095

• Evidentemente el resultado no puede tener tantas cifras signicativas presumiendo que los factores y divisores de la operacion tienen error en su ultima cifra significativa. El resultado debe redondearse al mismo numero de cifras significativas que la cifra con el menor numero de cifras significativas, esta es el 0.264 que tiene 3 cigfras significativas. El resultado es, por tanto, 5.82

Ejemplo de suma

2.083 (cifra incierta es en milesimas)

1.04 (cifra incierta es en centesimas)

32.06 (cifra incierta es en centesimas)

1240.1 (cifra aincierta es en decimas)

1273.283

Como el dato que tiene su cifra incierta en el lugar decimal mas grande es la ultima que su cifra incierta es en las decimas, el resultado se redondea a la decima mas cercana. El resultado es 1273.3

Conversion de unidades

• La conversion de unidades podemos hacerlas con lo que se conoce como el Factor Unitario.

• El Factor Unitario se obtiene de cualquier equivalencia (incluso de cantidades que sean dimensionalmente diferentes)

• Por ejemplo si queremos convertir de pies a pulgadas o viceversa usamos la equivalencia: 1 pie = 12 pulg. Esta equivalencia se puede transformar en dos factores unitarios porque:1 = 1 pie/12 pulg = 12 pulg/1 pie

Ejemplos

• Convierta 50.2 pulg a pie

50.2 pulg = 50.2 pulg (1 pie/12 pulg) = 4.18 pie

• Convierta 0.45 pie2 a pulg2

0.45 pie2 = 0.45 pie2 (12 pulg/1 pie)2 = 65 pulg2

Mas sobre el Factor Unitario

• Se pueden establecer equivalencias especificas para materiales especificos entre propiedades diferentes. La densidad, por ejemplo, es una equvalencia entre masa y volumen

• El alcohol etilico tiene una densidad de 0.789 g/ml. Para este material se puede usar la equivalencia: 1 ml = 0.789 g

• Podemos, por ejemplo, convertir 14.5 g de alcohol etilico a ml usando el factor unitario:14.5 g = 14.5 g (1 ml/0.789 g) = 18.4 ml