Fundación universitaria tecnológico comfenalco.
Taller T aller de química general.
Presentado Presentado a: Carlos Guetto.
Integrantes: Richard Carmona Dia. !lvaro "ela !guiar.
#eguridad e higiene ocu$acional %sección &'
&()*&)&*+,
Taller de Química No. 1 desarrollo de este taller $ermitir $ermitir la com$rensión com$rensión de los conce$tos conce$tos de: Objetivos: -l desarrollo sistemas de unidades de medición/ conversión de unidades de un sistema de medición
a otro/ cifras signi0cativas 1 sus o$eraciones matemticas de suma/ multi$licación 1 división. El sistema internacional de unidades (SI) es
un sistema de unidades ace$tado ace$tado 1 recomendado $or la Conferencia General de Pesas 1 2edidas %CGP2'. #us unidades se 3asan en fenómenos físicos fundamentales a e4ce$ción de la unidad de de la magnitud masa/ el 5ilogramo/ que est de0nida como 6la masa del $rototi$o internacional del 5ilogramo. -l #istema Internacional de 7nidades se fundamenta en la selección de siete unidades 3sicas 3sicas consideras consideras dimensionalme dimensionalmente nte inde$endient inde$endientes: es: el metro metro,, el el kilogramo kilogramo,, el segundo,, el ampere segundo ampere,, el kelvin kelvin,, el mol mol y y la candela candela.. 7nidades 3sicas 2agnitud
7nidad 8om3re #ím3olo
9ongitud
metro
m
2 a sa
5ilogramo 5g
Tiem$o
segundo
s
Intensidad elActrica am$ere
!
Intensidad lu l uminosa candela
cd
Tem$eratura Tem$eratura
5elvin
Cantidad de
mol
mol
De0nición de la 7nidad -l me metr tro o se de0n de0ne e co como mo la dist distanc ancia ia que viaa la lu en el vacío en +;&<(<&/=>? segundos. -l 5ilogramo re$resenta la masa de un 3loque de $latino)iridio que se guarda en la @0cina internacional de $esas 1 medidas en #Avres/ Francia. Francia. -l segundo se de0nió como la duración de +< +<&/ &/B, B,+/ +/(B (B* * $erio $eriodo doss de ciert cierta a línea línea del del es$e es$ect ctro ro de micr microo oond ndas as del del cesio +,,. inte intens nsid idad ad de co corrrien rientte tal tal que/ ue/ al circ circula ularr $or $or dos dos conductores conductores $aralelos/ rec ecti tilí líne neos os// de long longit itud ud in0n in0nit ita/ a/ de sección circular des$recia3le 1 se$a se $ara rado doss ent entre sí/ en el vacío vacío// una distan tancia de un metro metro// $rod $roduc uce e una una fuera entre los conductores de & 4 +*)( 8etons $or 8etons $or cadametro de conductor. conductor. -quivale a la intensidad lumínica de una fuen fuentte mono monocr crom omt tic ica a de frecuencia +& >=* 4 +* hercios hercios que emite con una intensidad de radiación de +;B?, vatios $or estereorradin -l 5elvin elvin %'/ %'/ unid unidad ad de tem$ tem$era eratu tura ra termodinmica es la fracción +;&(,.+B del interva intervalo lo de tem$era tem$eratur tura a entre entre el cero a3soluto 1 el $unto tri$le del agua. 9a mol es la cantidad de sustancia que
contiene tantas entidades como tomos en e4actamente *.*+& 5g de car3ono +& %+& g de tomos de +&C'.
sustancia
7nidades derivadas
Cantidad !ctividad de un nEcleo radiactivo !ctividad catalítica ngulo $lano ngulo sólido Ca$acidad Carga elActrica Conductancia elActrica Densidad de Huo magnAtico Diferencia de $otencial Dosis a3sor3ida Dosis equivalente -nergía Fluo luminoso Fluo magnAtico Frecuencia Fuera Iluminancia Inductancia
"n !ímbolo otras unidad es
nidad
"n unidades b#sicas
3ecquerel
Bq
s)+
5atal radin estereorradi n faradio culom3io
kat rad
s)+mol mmetro)+
sr
m&metro)&
siemens
C;"
m)&5g)+s=!& s!
S
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m)&5g)+s,!&
tesla
T
3;;m& 3
5gs)&!)+ 5g
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V
;!
m&5g 5gs),!)+
J;5g J; J;;5g J 8m cdsr cd "s
m&s)& m&s)& m&5g 5gs)& m&m)&cd m&5g 5gs)&!)+ s)+ m5g 5gs)& m&m)=cd m&5g 5gs)&!)&
gra1 sievert ulio lumen e3er hercio neton lu4 henrio grado Tem$eratura T em$eratura Celsius Celsius Potencia vatio Presión $ascal Resistencia elActrica ohmio
F C
Gy Sv J lm Wb Hz N lx Η o
cd;m& cd; 3;;! 3
C
W Pa Ω
J;s J; 8;m& ";!
m&5g 5gs), m)+5g 5gs)& m&5g 5gs),!)&
9as unidades derivadas $resentadas anteriormente son solo algunas de muchas otras.
$re%jos del !istema &nternacional $re%jo 1otta etta e4a $eta tera giga mega 5ilo hecto deca deci centi m ili micro nano $ico femto atto e$to 1octo
!ímbolo K L P T G 2 M D 7nidad 3sica o derivada d c m N n $ f a 1
'actor +*&= %un cuatrillón' +*&+ %mil trillones' +*+? %un trillón' +*+> %mil 3illones' +*+& %un 3illón' +*< %mil millones' +*B %un millón' +*, %mil' +*& %cien' +*+ %die' +*)+ %un dAcimo' +*)& %un centAsimo' +*), %un milAsimo' +*)B %un millonAsimo' +*)< %un milmillonAsimo' +*)+& %un 3illonAsimo' +*)+> %un mil3illonAsimo' +*)+? %un trillonAsimo' +*)&+ %un miltrillonAsimo' +*)&= %un cuatrillonAsimo'
I. #istema de unidades #.I +. Com$lete la siguiente ta3la. Cantida d
Convertir en
(ultiplicar)dividir por uno o varios *actores de conversi+n
espuesta -Nmero y unidad /
?*cm
$m
+m;+**cm.+$m;+*)+&
?+4+*++$m
+>Og
g
+*)Bg;ug.+5g;+***g
+.>4+*)?5g
>&+nm
m
+*)
>.&+4+*)(m
=(*M9
m9
+m9;+**.***M9
=.(+*),m9
<=m,
mm,
+**cm,;+m,/+*mm,;+cm,
?.,*>?=4+*+=m m,
?*m&
dm&
%+***'&m;+5m.+dm;%+*'&
?**.***dm
+&*m;s
m;h
+***m;+5m.+h;B*min.+min;B*s
,,,.,5m;h
(>B*
m;día
+m;+**cm.+5m;+***m.,B**s;+h.&
B.>,+5m;dia
cm;s
=h;+dia g;m,
%+*cm',;+dm,
>,+cm,
(* Gg
mg
+*
(4+*+,mg
?> m"
2"
+v;+***mv.+2";+***.***v
?/>4+*)?2"
+* J
J
J;+***J
*/*+J
*.> mol
mmol
+mmol;*.**+mol
>**mmol
?**m9
9
+9;+***m9
*/?9
+.> -q
m-q
,
cm,
&.>
g;
cm,
&. -n la fórmula:
a' QmC$ST/ las unidades de medición de de Q es oule la de m es gramo 1 la de T es C. Determine las unidades de C$.
o
Res$uesta: Res$uesta: J;%5g.5' 3' -l valor de la constante universal de los gases %R' en el #.I es ?.,+= J mol
)+
)+.
-4$rese este valor en atm 9 mol )+ )+ Res$uesta:*/*?&*>(=B Res$uesta:*/*?&*>(=B l.atm;l.mol
NOT0C&N C&"NT2'&C0 -n química se suele tra3aar con nEmeros que son mu1 grandes o mu1 $equeUos. Por eem$lo + g del elemento hidrógeno ha1 a$ro4imadamente:
B*& &** *** *** *** *** *** *** tomos de hidrógeno.
Cada tomo de hidrógeno tiene una masa de: *. *** *** *** *** *** *** *** +BB g #in im$ortar la magnitud todos los nEmeros se $ueden e4$resar en forma: N 4 +*n N es un nEme nEmero ro entr entre e + 1 +* 1 n es un e4$onente que de3e ser un nEmero entero $ositivo o negativo.
Cual3uier nmero e4presado así est# escrito en notaci+n cientí%ca. #i se desea e4$resar cierto nEmero en notación cientí0ca/ ha1 que hallar ante todo el valor de n. #e cuenta el nEmero de lugares que se de3e mover el $unto decimal $ara tener el nEmero 8 %entre + 1 +*' #i el $unto decimal se mueve hacia la iquierda/ entonces n es un nEmero $ositivo. -4$rese el nEmero ?B>/B(& en notación cientí0ca: >B?/(B& ?/ B>B(& 4 +* & #i se mueve hacia la derecha/ n es un nEmero negativo. -4$resar */ *****>=& >/ =& 4 +* )B Cualquier nEmero elevado a la $otencia * es igual a + 7tili 7tiliamo amoss la notaci+n cientí%ca $ara facilitar 1 sim$li0car la lectura 1 maneo de valores mu1 grandes o mu1 $equeUos. -st 3asada en $otencias de +* 1 se utilia normalmente cuando se tra3aan cifras con muchos ceros.
Cantidades grandes %ma1ores que uno'. #e re$resentan como una $otencia de 3ase +*/ siendo el e4$onente el nEmero de ceros que siguen a la unidad.
-em$lo:
3
7n 5ilómetro %+*** metros' se re$resentaría como +4 +*,m
Cantidades pe3ue5as %menores que uno'. #e re$resentan como una $otencia de 3ase 3ase +*/ +*/ sien siendo do el e4$o e4$one nent nte e el nEmer nEmero o de decima decimales les que que sigu siguen en a la unida unidad d $recedido de signo negativo. -em$lo:
3
7n milímetro %*/**+ metros' se re$resentaría como + 4+* V,m +***** +4+*> (******** (4+*? */****,=<* ,/=<*4+*)> */******? ?4+*)(
-ercicios $ro$uestos: •
-4$resa los siguientes datos en notación cientí0ca: a' 3' c' d'
•
*/***, */***, cm Res$ Res$ues uesta: ta:,4+* ,4+*)=cm =>**** =>******m **m Res$ Res$ues uesta: ta:=>4+ =>4+* *Bm */***& */***&g g Res$ues es$uesta: ta:&4+* &4+*)= B>**** B>****m m Res$ Res$ues uesta:B ta:B>4+ >4+* *=5m
-scri3e de dos formas distintas las siguientes cantidades: a' +* millones
3'
>/( 3illones
c'
+;> trillones
d'
, cuatrillones
Res$uesta: a' +*W***.***+*( 3' >/ (Wooo.ooo.ooo.ooo>/(4+* (Wooo.ooo.ooo.ooo>/(4+*+& c'+;>W***.***.***.***.***.***+;>4+*+? d' ,W***.***.***.***.***.***.***.***,4+*&= •
#eUala con una cru cual o cuales de los siguientes nEmeros son iguales a ?=>&B. a' ?=>&B4+* 4+*o 678, 67 8,9 941; 41; 9
•
b/
6789 67 89; ;;41 ;41; ;<9
c'
*/?=>&B4+*)= d/
-4$resa en notación cientí0ca e indica el e l orden de magnitud:
a' Distancia Distancia Tierra Tierra V 9una: 9una: ,?=*** m Res$ues Res$uesta:,= ta:,=?/*** ?/***,?=4+* ,?=4+*,5m 3' Distancia Distancia Tierra Tierra V #ol: +=&(***** m Res$uest Res$uesta:+=&( a:+=&(/***** /*****+=&(4 +=&(4+* +*>5m c' Distancia Tierra V 8e$tuno: =,*?****** m B Res$uesta:=,*?/******=,*?4+* 5m d' "irus de la gri$e: gri$e: */********&& */********&&m m Res$uesta Res$uesta:***** :*********&/ ****&/&&4+* &&4+*)+*m e' Radio del $rotón: $rotón: */******** */**********>m **>m Res$uesta Res$uesta:****** :**********/ ****/>>4+* >>4+*)+*m
Operaciones con notaci+n cientí%ca !uma y resta Para sumar 1 restar nEmeros en notación cientí0ca ha1 que convertirlos en otros que tengan la misma $otencia de +*. 5 x106
= 0,5
107
x
+ 2,6
107
x
+ 2,6
107
x
= (0,5 + 2,6)
107
x
= 7 ,6
107
x
-ercicios $ro$uestos: @$era en notación cientí0ca deando el resultado tam3iAn en notación cientí0ca: •
B/?<4+*), X (/((4+*)>
•
?/(,4+*)= V +.&,4+*,
•
B,=+>,/&,4+*= X =?.(4+*B V +.<=4+*?
(ultiplicaci+n y divisi+n Para ara multiplicar 1 dividir nEmeros en notación cientí0ca se o$era con las $artes decimales 1 las $otencias de +* $or se$arado -em$lo: −8
( 2,4 x10 ) ÷ (3,6 x10
−12
2,4 10−8 −8 − ( −12 ) )= 0 , 67 = = 0,67 −12 3 , 6 10 x
10 4
x
-ercicios $ro$uestos: @$era en notación cientí0ca deando el e l resultado tam3iAn en notación cientí0ca: 3
•
4
(7 x10− )(3 x10− ) (2,5 x109 )
Res$uesta: Res$uesta: &+4+* &+4 +*,)=;&.>4+*< ?/=4+*? 4
5
(6,3 x10− )(7,5 x10 ) •
(4,1 x10− 3 )
Res$uesta: Res$uesta: =(/&>4+*)=)%>';=/+4+*), +.+=B4+*)&
(9,1 x10−5 ) •
(3,2 x10−5 )(4 x10−1 )
Res$uesta:+4+*)>;+&/?4+*)=*.(4+*)+
Resuelve los siguientes $ro3lemas utiliando notación cientí0ca •
7n aUo lu es la distancia que viaa la lu en un aUo/ es decir/ a$ro4imadamente >?B< ?B<(+,B** milla illass. #e es esttima que la vía lc lctea tiene ene un dimetr etro de a$r a$ro4ima 4imada dame ment nte e &*** &***** ** aUos aUos lu. lu. YCu YCunt ntas as mill millas as tien tiene e la vía vía lct lctea ea de dimetroZ
•
-l $resu$uesto de un $aís es de doce trillones de dólares/ YCunto tiene que a$ortar cada individuo en $romedio si el $aís tiene trescientos cuarenta millones de ha3itantesZ
•
7n $ara $aramec mecio io mide mide 2.5 × 10−5 m. #i estuvieran colocados en línea recta/ YquA longitud alcanarían un millón de $arameciosZ
•
9a medida de una 3acteria de tamaUo intermedio es de unos *.**, mm./ $ero los virus son todavía ms $equeUos $equeUos $or eem$lo/ eem$lo/ el de la $oliomelitis $oliomelitis mide *.****+> mm. Determina el nEmero de virus de la $olio que ha3ría que unir $ara igualar la longitud de una 3acteria comEn. Realia los clculos en notación cientí0ca.
C&'0! !&=N&'&C0T&>0! &ntroducci+n 9as cifras cifras signi0c signi0cati ativas vas son los dígitos dígitos signi0c signi0cati ativos vos en una cantid cantidad ad medida medida o calculada. -n el tra3ao cientí0co siem$re siem$re se de3e tener cuidado de anotar anotar el nEmero adecuado de cifras signi0cativas 1 $ara facilitar la determinación se de3en tener en cuenta las siguientes reglas: Cualquier digito diferente dife rente de cero es signi0cativo. -: ?=> cm. Tiene tres cifras signi0cativas. 9os ceros u3icados entre dígitos distintos de cero son signi0cativos: =*> g. Tiene tres cifras signi0cativas.
9os ceros a la iquierda del $rimer dígito diferente de cero no es signi0cativo. -stos ceros se utilian $ara indicar el lugar del $unto decimal. *.***,= 5g. Tiene dos cifras signi0cativas. #i un nEmero es ma1or que +/ todos los ceros a la derecha del $unto decimal son cifras signi0cativos. ,.*=* m. tiene cuatro cifras signi0cativas. Para nEmeros que no tienen $unto decimal/ decimal/ los ceros u3icados u3icados des$uAs des$uAs del Eltimo Para digito distinto distinto de cero cero $ueden $ueden ser o no cifras signi0c signi0cativas ativas.. !sí/ =**. $uede tener tener una/ dos o tres cifras signi0cativas. #in em3argo utiliando la notación cientí0ca se evita esa am3ig[edad. Puede e4$resarse como: 2 $ara $ara una cifra cifra decim decimal al// 4.0 × 10 2 $ara $ara dos cifras signi0ca signi0cativa tivas/ s/ o 4 × 10 2 $ara tres cifras signi0cativas. 4.00 × 10 -n la adición 1 sustracción/ la res$uesta no $uede tener mas cifras signi0cativas a la derecha del $unto decimal que cualquiera de los nEmeros originales. -:
?<. ,,& X+ . + \#e redondea a < * . = , & <*.=
&. *<( ) *.+& \#e redondea a + . < ( ( +.
8ota: Cuando se redondear un nEmero se eliminan e liminan los dígitos que siguen a los que se conservan teniendo en cuenta que si el numero que se elimina es ma1or o igual a cinco/ el Eltimo digito se a$ro4ima a$ro4ima al siguiente digito. -J. #i el nEmero es +.<(( 1 se va e4$resar con dos cifras decimales/ la res$uesta es +..
-n la multi$licación 1 división / el numero de cifras signi0cativas del $roducto o el cociente resultante/ estar determinado $or el nEmero original que tiene menor nEmero de cifras signi0cativas. -: &.? 4 =.>*,< +&.B+*<& )] se redondea a +, 6.85 112.04
= 0.0611388789 → se redon edonde dea a a 0.0611
"jercicios de aplicaci+n: aplicaci+n: +. -fectue -fectue las siguientes siguientes o$eracion o$eraciones es 1 e4$rese e4$rese las res$uesta res$uestass con el nEmero a$ro$iado de cifras signi0cativas.
a' &+.&=&> X>.?* 3' +,.>(( V &+.B c' %>.*, 4 +* )=' %,.BB(>' d' *.*>((* ; (>., e' ,&*.>> ) %B+*=.> ; &., ' f' %%&?>., 4 +* >' V %+.&** 4 +* ,'' 4 &.?<>= g' %*.**=> %*.**=> 4 &*/***.*' X %&?+, 4 +& ' Res$uesta: a'&(.*=&>
&(.*= 3')?.*&,
)?.*& c'+.?==(>&>4+* ), +.?=4+*),
d'(.BB&B?&B*,4+*)= (.(4+*)= e')&/,,,.>?*=,> &,,,.B f'?&/B*&/&?(.>( ?&B*&&?(.B ?&B *&&?(.B g',,/?=B. &. Realice las siguientes siguientes o$eraciones 1 e4$rese la res$uesta en con el nEmero nEmero a$ro$iado de cifras signi0cativas. a' =&*.>)%+*=.>;&.,'
3' %>.*> 4 +* )='% =.BB( =.BB(>' >' c' ,(?., ,(?.,;; =><.,= =><.,=
d' (., (.,+* +* 5m 5m X =>. =>.B B 5m
e' ,.( ,.(* * g)&. g)&.<+ <+,, ,, g e' =>+ =>+ cm cm 4 ,.BB ,.BBBB BB cm cm
&NC"T&?(@" 0A ("?& -n los tra3aos cientí0cos se reconocen dos ti$os de nEmeros: e4actos e ine4actos
8Emeros e4actos %cu1os valores se conocen con e4actitud': tienen valor $or de0nición o son enteros que resultan de contar o3etos. Ma1 +& naranas en una docena de naranas/ &/>= cm en una $ulgada.
8Emeros ine4actos %cu1os valores tiene cierta incertidum3re': se o3tienen al medir %errores de equi$os 1 humanos'. #iem$re ha1 incertidum3re en las cantidades medidas. me didas.
9a $recisión es una medida de la concordancia de mediciones individuales entre sí.
9a e4actitud indica cun cercana est est una medida del valor real de la medida.
Cuanto ms $recisa es una medición/ ms e4acta es.
•
-s im$ortante indicar el margen de error al hacer una medición seUalando claramente el nEmero de cifras signi0cativas/ que son los dígitos signi0cativos signi0cativos en una cantidad medida o calculada.
•
Cuando se usan cifras signi0cativas se so3reentiende que el Eltimo dígito es incierto.
B ^ + m9 %el valor real est entre > 1 ( m9'
B/ * ^ */+ m9 %el valor real est entre >/< 1 B/+ m9'
B/** ^ */*+ m9 %el valor real est entre >/<< 1 B/*+ m9'
•
Tener Tener $resente el nEmero de cifras cifras signi0cativas en una medición asegura que los clculos realiados con los datos reHeen la $recisión de esa medición.
-n B m9 B/* m9 B/** m9 ha1 una incertidum3re de al menos una unidad en el Eltimo dígito
•
-sta forma de indicar el grado de 0a3ilidad de una medida se suele descri3ir en tArminos de cifras signi0cativas % los dígitos $rinci$ales $rinci$ale s o3tenidos en una medida'
-n B/** m9 ha1 , cifras signi0cativas/ cada una de estas tres cifras tiene signi0cado e4$erimental.
-n B/* m9 ha1 & cifras signi0cativas 1 + en B m9
Tres Tres estudiantes diferentes diferentes $esan el mismo o3eto utiliando 3alanas 3alanas diferentes 1 o3tienen las siguientes masas: !' +>/*& g
_' +>/* g C' */ *+>*& g
Res$uesta: !', cifras signi0cativas 3'& cifras signi0cativas c'B cifras cifr as signi0cativas Incertidum3re: ,*.*&>**BB( ¿Cuátas !"#ras !"#ras s"$"%!at"vas s"$"%!at"vas t"&& !ada valor' %#u$onga que cada estudiante
e4$resa la medida de forma que indica la incertidum3re asociada a esa medida'
!' =
_' , -l cero des$uAs de la coma decimal es signi0cativo. Indica que el o3eto se $esó con un grado de $recisión de */+ g.
C' = 9os ceros a la iquierda no son signi0cativos. #e indican $orque la masa est e4$resada en g en ve de g.
Com$ro3ación: si se e4$resan estas masas con notación e4$onencial como +/>*& 4 +*+ g/ +/>* 4 +* + g 1 +/>*&4 +* )& g -l nEmero de cifras signi0cativas es: = en !/ , en _ 1 = en C
YCuntas cifras signi0cativas ha1 en >** gZ
>** ^ + g %, cifras signi0cativas'
>/** 4 +* & g
>** ^ +* g %& cifras signi0cativas'
>/* 4 +* & g
>** ^ +** g %+ cifras signi0cativa'
> 4 +* & g
Cualquier am3ig[edad relacionada con el nEmero de cifras signi0cativas en una medida se $uede resolver utiliando la notación e4$onencial %notación cientí0ca' -l nEmero de cifras signi0cativas es el nEmero de dígitos mostrado cuando una cantidad se e4$resa con la notación e4$onencial.