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ASPECTOS BÁSICOS RELACIONADOS CON LA QUÍMICA © Dalhy 01. NOTACIÓN CIENTÍFICA La notación científica de un número, es la representación de un número de la forma:

N 10n x

Donde:

N

es un número entero de una sola cifra, es decir que los valores pueden ser del 1 al 9.

n es un número entero cualquiera que indica cuántas cifras se ha recorrido a la derecha o a la izquierda la coma decimal. Ejemplo: Representar en notación científica cada uno de los siguientes números: A)

45000 en notación científica es: …………………………………………....

B)

2830000 en notación científica es: ……………………….………………….

C)

0,00000345 en notación científica es: ……………………………………….

D)

0,000008 en notación científica es: ………………………………………….

E)

0,3400 X 105 en notación científica es: ……………………………………..

Es necesario aclarar que cuando la coma decimal se mueve a la derecha el exponente de la base 10 es un número entero negativo; en cambio, cuando la coma decimal se mueve a la izquierda el exponente de la base 10 es positivo. Algunos números que se pueden escribir en notación científica, para facilitar operar.

TIERRA

SOL 149 600 000 km

1, 496 x 108 km Alcides Mendoza Coba (DALHY)

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Es necesario aclarar que en forma aproximada se dice que la distancia de la Tierra al Sol es de 150 000 000 de kilómetros, es decir de 1,5 x108 km. 1.1. OPERACIONES CON NÚMEROS EN NOTACIÓN CIENTÍFICA

A)

ADICIÓN Y SUSTRACCIÓN. Para sumar o restar números en notación científica se debe tener en cuenta que todas las bases 10 tengan el mismo exponente; en caso que no tengan el mismo exponente, primero se igualan los exponentes. Para la adición de números en notación científica se tiene en cuenta lo siguiente:

ax10n + bx10n + cx10n = (a+b+c) x10n Ejemplo: Determinar la respuesta en notación científica de:

2,5x105 + 3,5x105+ 1,5x105 =…………………………………… ………………………………………………………………………………… Determinar la respuesta en notación científica de:

6,3x106 + 6,9x106 + 7,3x106 =………………………………… …………………………………………………………………………….…..

48x109 + 6,9x1010 + 730x108 =………………………………… ………………………………………………………………………………… B)

MULTIPLICACION DE NÚMEROS EN NOTACION CIENTÍFICA Para multiplicar números en notación científica se procede teniendo en cuenta lo siguiente: (ax10n)

(bx10m) = (a x b) x10m+n

Ejemplos: Determinar en notación científica el resultado de las siguientes multiplicaciones:

a) (2,0x105) (3x1012) =…………………….…………………….. b) (4,0x10-8) (3x10-14) =…………………….……………………. c) (6,4x10-11)(4,0x1018) =………………….…………………… d) (4,0x10-8) (3x10-14) =…………………….……………………..

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C)

DIVISIÓN DE NÚMEROS EN NOTACION CIENTÍFICA Para dividir números en notación científica se procede teniendo en cuenta lo siguiente: 𝑎10𝑛 𝑎

𝑏10𝑚

= 𝑏 𝑥10𝑛−𝑚

Ejemplos. Determinar en notación científica el resultado de las siguientes divisiones a)

b)

c)

8𝑥108 4𝑥106

= ……………………………………………………………

6,4𝑥108 3,2𝑥1016

= …………………………………………..

8,4𝑥1010 1,2𝑥10−19

= …………………………………………..

02. SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES GENERALIDADES Y CONCEPTOS 2.1.

MAGNITUD. En la Física, la magnitud será aquella propiedad física plausible de ser medida; es decir, que se puede comparar con un determinado patrón. Clases de magnitudes Por su origen  Magnitudes fundamentales. Son aquellas magnitudes establecidas arbitrariamente y consideradas independientes, que sirven de base para escribir las demás magnitudes.

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 Magnitudes derivadas. Son las que provienen de la combinación de las magnitudes fundamentales. Ejemplo: Volumen (deriva de la longitud) Velocidad (deriva de la longitud y el tiempo)

A) Por su naturaleza  Magnitudes escalares. Aquellas magnitudes que para su definición solo se necesita conocer un valor numérico (módulo) y una unidad de medida reconocida. Ejemplo:

5 m

Unidad

Módulo

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Apuntes Básico de CTA  Magnitudes vectoriales: son aquellas magnitudes en las que además de tener el valor numérico (módulo) y la unidad, se necesita conocer una dirección, un sentido y un punto de aplicación. Ejemplo: la velocidad Módulo

18

m/s

Norte a Sur

Dirección

Unidad

LOS TRES MOVILES TIENES UNA DIRECCIÓN

2.2.

PRECISIÓN Y EXACTITUD

La exactitud de una medición hace referencia a su cercanía al valor que pretende medir. La precisión está asociada al número de cifras decimales utilizados para expresar lo medido.

𝑬𝒓𝒓𝒐𝒓 𝒓𝒆𝒍𝒂𝒕𝒊𝒗𝒐 =

|𝒗𝒂𝒍𝒐𝒓 𝒓𝒆𝒂𝒍 − 𝒗𝒂𝒍𝒐𝒓 𝒆𝒙𝒑𝒆𝒓𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒂𝒍| 𝒙 𝟏𝟎𝟎 % |𝒗𝒂𝒍𝒐𝒓 𝒓𝒆𝒂𝒍|

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Magnitudes fundamentales según el SI Magnitud Longitud

Unidad (símbolo) Metro (m)

Masa

kilogramo (kg)

Tiempo

segundo (s)

Intensidad de corriente eléctrica

ampere (A)

Temperatura termodinámica

kelvin (K)

Cantidad de sustancia

mol (mol)

Intensidad luminosa

candela (cd)

2.3.

Definición Longitud del trayecto recorrido, en el vacío, por la luz durante un tiempo de 1/(299 792 458) de segundo. Es igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo Es la duración de 9 192 631 770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133. Es la intensidad de una corriente constante que manteniéndose en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacío, produciría una fuerza igual a 2,0 x 10-7 Newton por metro de longitud. Unidad de temperatura termodinámica, es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. Es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12. Cuando se emplee el mol, deben especificarse las unidades elementales, que pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas o grupos especificados de tales partículas.(1 mol = 6,023X10 23 partículas) Es la unidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540 x 1012 hertz y cuya intensidad energética en dicha dirección es 1/683 Watt por estereorradián.

PREFIJOS UTILIZADOS CON LAS UNIDADES

Prefijo

Símbolo Factor

yotta

Y

1024

zetta

Z

1021

exa

E

1018

peta

P

1015

tera

T

1012

giga

G

109

mega

M

106

kilo

k

103

hecto

h

102

deca

da

101

UNIDAD

Alcides Mendoza Coba (DALHY)

Apuntes Básico de CTA deci

d

10-1

centi

c

10-2

mili

m

10-3

micro

µ

10-6

nano

n

10-9

pico

p

10-12

femto

f

10-15

atto

a

10-18

zepto

z

10-21

yocto

y

10-24

2.4.

EQUIVALENCIA DE UNIDADES Longitud 1m = 100 cm = 1000mm = 39,37 pulg = 1,0936 yardas 1pulg = 0,025 m = 2,54 cm 1km = 1000m 1 milla terrestre = 1, 609 km 1 Armstrong = 10-10 m = 10-8 cm 1 yarda = 0,994 m 1 pie = 12 pulg

Masa 1Kg = 1000 g = 2,205 libras 1 libra = 453,6 gramos 1 onza = 28,32 gramos 1T.M = 1000 kg = 2205 libras 1 arroba = 25 libras Volumen 1litro = 1000cm3 = 1000ml 1m3 = 1000 litros = 1000 dm3 1pie3 = 28,32 litros Energía 1 caloría = 4,184 Joule 1 Joule = 0,239 caloría 1 Joule = 1 x107 ergios 1 B.T.U. = 1055 Joule 1 atm-L = 24,21 cal = 101,325J

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Presión 1 atm = 101,325 Pascal = 760 mmHg = 760 Torr 1 Pascal = 1N/m2 1 bar = 105Pa 1 atm = 29,92 pulg Hg 1 atm = 14,70lb/pulg2 Tiempo 1 hora = 60 minutos = 3600 segundos 1 año 365 días 1 día 24 horas 1 año bisiesto = 366 días 1 década = 10 años 1 siglo = 100 años 1 milenio = 1000 años Temperatura

𝐶 𝐹 − 32 𝐾 − 273 𝑅 − 492 = = = 100 180 100 180

APLICACIONES 1. ¿Qué unidades de medida se utiliza en la localidad? ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 2. Si una persona va a una determinada localidad desde Cajamarca, recorre 80 kilómetros. ¿A cuántos milímetros equivale, pero expresado en notación científica, con aproximación al centésimo? ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 3. ¿La Química como ciencia apareció por necesidad o por curiosidad? Fundamenta tu respuesta.

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Apuntes Básico de CTA ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………. 4. En tu hogar hacen uso de la Química, explicar en qué casos y qué sustancias están involucradas en cada una de las actividades domésticas que tú crees está la Química. ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… 5. Explica mediante un gráfico la disolución de una cucharada de sal (cloruro de sodio), en agua caliente. Recuerda que el agua es un disolvente inorgánico y que la sal es una sustancia inorgánica que se disuelve en forma iónica.

Desde tu punto de vista, ¿Crees que el avance de la Química ha permitido cuidar el medio ambiente? ¿O ha provocado contaminar el medio ambiente? Tu respuesta debe estar fundamentada. ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………….. 6. ¿Cuál tema, invento o interrogante relacionada con Química que te llama la atención? ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………

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Apuntes Básico de CTA ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………….. 7. ¿El agua potable es agua pura? ¿Explicar por qué? ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………….. 8. Escribe un enunciado cualitativo y un enunciado cuantitativo para cada uno de los siguientes: a) Agua - …………………………………………………………………………………….. - …………………………………………………………………………………….. b) Sacarosa: - …………………………………………………………………………………….. - …………………………………………………………………………………….. c) Sal de mesa - …………………………………………………………………………………….. - …………………………………………………………………………………….. d) Oro - …………………………………………………………………………………….. - …………………………………………………………………………………….. e) Mercurio - …………………………………………………………………………………….. - …………………………………………………………………………………….. f) Tabla Periódica - …………………………………………………………………………………….. - …………………………………………………………………………………….. g) Contaminación del agua de los ríos de Cajamarca - …………………………………………………………………………………….. - ……………………………………………………………………………………..

Práctica 01: LA QUÍMICA, HISTORIA Y PROGRESO 1. La ciencias que no experimentan son: A) Empíricas B) Factuales C) Experimentales D) Abstractas E) B y D 2. En el siguiente problema de investigación científica: ¿Cuál es la razón principal de la disminución del picaflor en las laderas de Cajamarca en los últimos 10 años? El problema de investigación adolece de un error, en la definición de: A) Tema B) Tiempo C) Espacio D) A y B

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Apuntes Básico de CTA E) Todo está bien redactado 3. Autor de la Teoría Heliocéntrica A) Ptolomeo B) Aristóteles C) Galileo Galilei D) Copérnico E) Newton 4. ¿Cuál de las siguientes etapas o aportes es la más posterior? A) Iatroquímica B) Alquimia C) Época Lavoisier D) Teoría del Flogisto E) Whöler 5. En la época de la revolución química, descubre la acción de la electricidad obre los músculos de la rana. A) Volta B) Lavoisier C) Dalton D) Avogadro E) Gay Lussac 6. Establece la estructura del benceno, acepta la tetravalencia del carbono: A) Berzelius B) Pasteur C) Meyer D) Kekulé E) Graham

7. En el Perú Pre Incaico, la Química de manera empírica se manifestó mediante: A) Cerámica decorada B) Teñido de fibra textiles C) Embalsamar cadáveres D) Metalurgia del oro y la plata E) Todas las anteriores F) 8. Según las concepciones filosóficas antiguas, para Tales de Mileto, el principio del origen es el elemento: A) Aire B) Fuego C) Agua D) Tierra E) Dalton 9. Aceptó los cuatro los cuatro elementos constituyentes propuestos por sus antecesores y agregó uno más: la tierra. A) Anaxímenes B) Heráclito C) Tales de Mileto D) Empédocles

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Apuntes Básico de CTA E) Átomo 10. A) B) C) D) E)

El renacimiento primero se manifestó en el campo de: Literatura Arte Pensamiento científico Estudio de la Astronomía Química

11. A) B) C) D) E)

Establece las bases del método científico: Francisco Bacón Leonardo de Vinci A. Galileo Descartes Roberto Boyle

12. A) B) C) D) E)

La Teoría del Flogisto, intenta explicar el proceso de: Respiración Oxidación Volatilización Combustión Reducción

13. Demostró experimentalmente la Ley de Conservación de la Materia, descartó por completo la Teoría del Flogisto: A) Dalton B) Lavoisier C) Berzelius D) Arrhenius E) Faraday Práctica 02: ASPECTOS BÁSICOS DE QUÍMICA 1.

Representar en notación científica los siguientes números, aproximar ala centésimo. A) B) C) D) E) F) G)

2.

4500000 2890000 987400000 480000 0,0008987 0,0000087 0,0008797x108

Realizar las siguientes conversiones de números A) 20 m a cm B) 280 días a semanas C) 2200 libras a kilogramos D) 80000 cm2 a m2 E) 450 litros a cm3

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Apuntes Básico de CTA F) G) H) I)

5g/cm a kg/m 2,5g/cm3 a lb/litro 72km/h a m/s 35m/s a km/h

3.

El número 106 y 1012, corresponden respectivamente a: A) Kilo y Mega B) Giga y Tera C) Peta y Exa D) Zetta y Yotta E) Mega y Tera

4.

El número 10-6 y 10-15, corresponden respectivamente a: A) Micro y femto B) Micro y nano C) Pico y femto D) Atto y zepto E) Yocto y deci

5.

Una de las siguientes afirmaciones es incorrecta. A) La masa es una magnitud escalar B) La masa es constante en cualquier parte C) El peso es una magnitud escalar D) El peso es variable en de acuerdo al lugar E) C y D

6.

La densidad, en forma general, proviene de dos magnitudes fundamentales, que son: A) Masa y volumen B) Volumen y peso C) Peso y masa D) Longitud y masa E) Ninguna de las anteriores

7.

Una pieza de platino con una densidad de 21,5 g/cm3, tiene un volumen de 4,49 cm3. ¿Cuál es su masa? A) 4,78 g B) 0,20 g C) 102, 9 g D) 100 g E) Ninguna de las anteriores.

8.

El número 645000 en notación científica es: A) 6,45 X 103 B) 645 X 103

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Apuntes Básico de CTA C) 64,5 X 104 D) 6,45 X 105 E) Todas las anteriores. 9.

Calcular el porcentaje de error para la densidad del alcohol (etanol) encontrada es 0,802 g/ml, teniendo en cuenta que el valor real es 0,798 g/ml. A) 100,5 % B) 0,5 % C) 97,3 % D) 2, 7 % E) 5 %

10. La reserva mundial del petróleo se ha estimado en 2,0x1022 J (el Joule es la unidad de energía, donde un J=1kg.m2/s2) a la actual velocidad del consumo: 1,8 x1020 J/año ¿cuánto tiempo tomaría en agotar la reserva? (datos para el año 1999) A) 11 años B) 100 años C) 200 años D) 111 años E) Ninguna de las anteriores. 11. Una solución azucarada (sacarosa), tiene una densidad de 2,5 libras por litro. ¿Cuál es la densidad en g/cm3? A) 111,4 B) 55,11 C) 11,34 D) 25,00 E) Ninguna de las anteriores 12. Una atmósfera de presión es equivalente a: A) 760 mm de Hg B) 76 cm de Hg C) 760 torr D) 101 325 Pa E) Todas las anteriores 13. Determine el resultado de dividir 0,0405 J entre 0,000081 N. A) 5,0 km7s B) 0,50 km C) 5,0 k D) 5,0 ks E) 50 ks 14. Determinar el valor de: A = 0,07 m + 320 mm + 520 cm A) 559 nm B) 559 um D) 559 cm E) 559 km

c) 559 mm

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Apuntes Básico de CTA 15. ¿En qué alternativa se es cribe correctamente la cantidad de 130 kJ en notación científica? A) 0,130 x 106 J D) 13, 0 x 104 J B) 1,30 x 105 J E) 0,0130 x 107 J 3 C) 130 x 10 J 16. ¿Cuántas magnitudes fundamentales participan para que en una medición se obtenga Newton? A) 1: fuerza B) 2: masa y tiempo C) 3: masa, longitud y peso D) 3: masa, longitud y tiempo E) 3: longitud, masa y temperatura 17. Se ha estimado que hay 4x10-5 mg de oro por litro de agua de mar. Si el precio de un gramo de oro se valoriza en $ 20.40 ¿A cuánto ascenderá el valor del oro obtenido de 2 km3 de agua de mar? 18. En un depósito de 80 litros contiene una solución de cloruro de sodio a una densidad de 0,8 g/cm3 ¿Cuántos kilogramos de sal se obtendrán evaporando la totalidad del agua?

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