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Quimica 1 – Primer Semestre

AUTOEVALUACIÓN

Recuerda que en este apartado se te proporcionan los criterios que debiste haber contemplado en las Actividades Experimentales.

Para el caso del cuadro debiste tener presente que:

*
Un Analgésico es una sustancia que permite aliviar el dolor
*
El Antiácido es una sustancia con características básicas para disminuir la acidez.
*
La Dosis es una cantidad necesaria de administración (cuantitativa) de un medicamento.

Respecto a las fórmulas del hidrogénocarbonato de sodio y del ácido acetil salicílico tenemos que:

1) El hidrógenocarbonato de sodio es el nombre con el cual se le conoce dentro de la química, pero también se le conoce como “polvo de hornear”. Sin embargo, en cualquiera de los casos su fórmula es NaHCO3.

2) Comercialmente se conoce como aspirina, y químicamente se le llama ácido acetil salicílico, cuya fórmula es C9H8O4 y se representa:

COOH

O

C

CH3

O

Aspirina (Ácido acetil-salicílico)

Para el caso del desarrollo del experimento:

1) Mientras más homogéneo sea el producto (más granulado), menor será el tiempo de disolución.

2) Al disminuir la cantidad del producto (concentración), el tiempo de disolución disminuye

3) Al incrementar la temperatura, la disolución será más rápida.

4) El tiempo de disolución de la sustancia, dependerá del producto y su presentación que se ha utilizado.

3.1 SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES

En nuestra vida cotidiana nos encontramos muchas veces ante la necesidad de cuantificar magnitudes, metros de tela, litros de leche, kilogramos de tortilla, watts en un foco, metros cuadrados de alfombra, etcétera. En cada caso se ha establecido una unidad diferente para medir.

Desde siempre, el hombre ha establecido distintas formas de medir. Por ejemplo, en la antigua Escocia se determinó como unidad de medida la pulgada, que correspondía al ancho de un dedo pulgar e incluso un rey llegó a definirla como el promedio del ancho de tres pulgares: un gordo, uno mediano y uno delgado. Hoy una pulgada equivale a

2.54 cm. Por otra parte, en Inglaterra la pulgada se definió en algunas ocasiones como la longitud de cuatro granos de cebada y como tres en otra. La unidad de longitud llamada pie estaba relacionada con el tamaño del pie de un hombre, pero en lugares diferentes esta unidad de medida equivalía a 10, 12, 13 e inclusive a 17 pulgadas modernas. Luego se acordó su equivalencia con 30.5 cm.

Esta imprecisión y variedad de unidades generó la necesidad de unificar las medidas, ya que cada lugar tenía su propia forma de hacerlo.

¿Qué sucedía cuando había intercambios comerciales entre lugares con diferentes unidades de medida?.

¿Cuál unidad era la que debería usarse?.

Bajo estas circunstancias fue necesario acordar un sistema único e internacional que pudiera unificar y agrupar unidades diferentes para magnitudes tales como: longitud, masa, tiempo, entre otras.

En Francia se originó el Sistema Métrico Decimal hacia 1780 y se extendió por Europa y los demás continentes. En 1796 la Asamblea Nacional nombró una comisión con el propósito de estudiar el problema de las unidades de medida, y se constituyó el primer metro patrón como unidad de longitud, mismo que actualmente se utiliza en todas las naciones.

El primer tratado internacional, la Convención del Metro, fue firmado por 17 países el 20 de mayo de 1875. En nuestro país se estableció el Sistema Métrico Decimal como obligatorio desde enero de 1886, época en que se llevó a cabo la Primera Conferencia General de Pesas y Medidas. Fue a partir de la decimocuarta reunión, en 1971, cuando se hizo oficial definitivamente el Sistema Internacional de Unidades, que define con precisión las diferentes unidades de medida en todo el mundo.

Ahora bien, para que diferentes cantidades de una misma especie se distingan entre sí, es necesario “medirlas”, lo cual requiere definir primeramente un patrón preciso y reproducible que sirva de base, el cual se denomina unidad.

Para definir el concepto de “unidad” diremos que es una medida aceptada convencionalmente, misma que, por comparación, sirva para conocer el tamaño de otras magnitudes. Medir una magnitud es encontrar cuántas veces ésta contiene a la unidad.

El sistema MKS absoluto (Metro, Kilogramo, Segundo) se considera como la base del llamado Sistema Internacional de Unidades, conocido comúnmente por las siglas SIU o SI.

Dentro del SI existen dos tipos de unidades:

Unidades fundamentales, que son siete: Metro para longitud; kilogramo para masa; Segundo para tiempo; Ampere para intensidad eléctrica; Kelvin para temperatura; Candela para intensidad luminosa y; Mol para la cantidad de sustancia.

Unidades derivadas que se obtienen a partir de las fundamentales, como por ejemplo; metro cuadrado para área; metro cúbico para volumen; pascal para presión, entre otras. En los cuadros 1 y 2 se consideran dichas unidades.

Cuadro 1

Unidades Básicas del Sistema Internacional de Unidades
Magnitud Unidades básicas Símbolo
Longitud Masa Tiempo Energía eléctrica Temperatura Intensidad luminosa Cantidad de sustancia metro Kilogramo segundo ampere Kelvin candela mol m Kg s A °K cd mol
Magnitud Unidades Complementarias Símbolo
Ángulo plano Ángulo sólido radián esterradián rad sr

A continuación se definen las unidades que emplearás en tu curso de Química.

Unidad de longitud: metro (m). Originalmente se estableció como la diezmillonésima parte de la distancia del Polo Norte al Ecuador, la cual se grabó en una barra de platino e iridio que se encuentra depositada en la Oficina de Pesas y Medidas de París. Actualmente se define como la distancia que recorre la luz en:

seg

2. 997 925 x 109

Unidad de masa: Kilogramo (Kg). Se puede definir como la masa de 1 dm3 (1L) de agua a 40C. El kilogramo patrón es una pieza metálica que se conserva en Francia.

Unidad de tiempo: segundo (s). Se considera como una ochenta y seis mil cuatrocientosava parte (1/86400) del día solar medio y actualmente se mide con la duración de la radiación emitida por los átomos de cesio 133.

Unidad de temperatura: Kelvin (K); Corresponde a una doscientos setenta y tresava parte (1/273) de la temperatura del punto en el que ocurren los tres estados físicos del agua (temperatura a la que el agua coexiste en estado sólido, líquido y gaseoso).

Unidad de cantidad de sustancia mol (mol). Se estableció de acuerdo con el número de partículas contenidas en 12 gramos de carbono (6.023 x 1023). Este número se conoce como el número de Avogadro.

1.1 PROPIEDADES DE LOS GASES

Históricamente los gases ocupan un lugar especial, debido a que su estudio llevó a desarrollar una gran cantidad de conocimientos, de ahí la importancia de las características que distinguen al estado gaseoso. La cantidad de un gas se determina midiendo sus propiedades; volumen, presión y temperatura, por lo que es importante hablar de estas tres variables.
Cuando el viento roza nuestro cuerpo o percibimos el olor de un perfume estamos interactuando con el estado gaseoso de la materia. En el desarrollo histórico de la Química, el estudio de los gases ha proporcionado claves para comprender tanto fenómenos físicos como químicos.

ACTIVIDAD DE REGULACIÓN

Para llevar a cabo lo siguiente; deberás reflexionar sobre el proceso que ocurre cuando alguien infla un globo y explica ¿por qué se expande el globo?.

 

RECAPITULACIÓN

Esta síntesis te presenta los conceptos más importantes que se trataron en este capítulo.

La resistencia a fluir de los líquidos se debe principalmente a la atracción entre sus moléculas. Al subir la temperatura, las fuerzas de atracción intermoleculares disminuyen ante el aumento del movimiento molecular, y, como consecuencia, la viscosidad es menor. Sin embargo, al aumentar la presión las moléculas del líquido tienden a juntarse, originando un aumento de dicha propiedad.

En el estado sólido de la materia las moléculas están muy compactas y ocupan posiciones relativamente fijas, lo cual hace que los sólidos tengan una forma definida. Aunque las partículas de un sólido no se mueven libremente, por las fuerzas de atracción que existen entre ellas están vibrando alrededor de las posiciones que ocupan.

Cuando un sólido se calienta lo suficiente, las vibraciones de sus partículas (átomos, moléculas o iones) se vuelven lo suficientemente grandes como para romper las fuerzas que las mantienen unidas, y el sólido se funde.

Aun sin fundirse, las moléculas de alta energía de la superficie de un sólido pueden pasar a la fase gaseosa (este fenómeno se llama presión de vapor del sólido).

La rigidez del estado sólido sugiere que la energía cinética de las partículas constituyentes del sólido es tan pequeña que las fuerzas de atracción pueden mantenerlas en su lugar. La estructura de los sólidos se ha investigado exhaustivamente, y se ha demostrado que éstos pueden estar formados por un conjunto de partículas dispuestas en forma irregular y desordenada por lo que se les denomina amorfos (del griego, sin forma). También pueden estar formados por partículas que tienen un arreglo interno y regular, y se les llama cristalinos (del griego, hielo, claro).

Al arreglo regular, geométrico y ordenado de las partículas en los sólidos se le llama red cristalina o retículo cristalino. Una red cristalina es un conjunto tridimensional de átomos, moléculas o iones que forman modelos geométricos ordenados.

Dichos modelos son una representación de la realidad, en este caso nos permiten entender las propiedades de los sólidos, líquidos y gases.