Química General

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE CIENCIAS

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

QUÍMICA GENERAL 1

Por

Inga. Ingrid Liliana Akú Ramírez

Ing. Edgar Gamaliel de León

CIENCIA Y MEDICION

LA CIENCIA

Ciencia (del latín scientia, ‘conocer’):

La ciencia es el conocimiento sistematizado en cualquier campo.

LA QUÍMICA

La química es la ciencia que describe la materia, sus propiedades físicas y químicas, los cambios que experimenta y las variaciones de energía que acompañan a dichos procesos.

Esta amplia definición incluye el cuerpo humano, las cosas cotidianas y los grandes objetos del universo. La química toca casi cualquier aspecto de nuestras vidas y entorno. En ella se estudia tanto el aire que respiramos, el alimento que consumimos, los líquidos que tomamos, el vestido que usamos, la vivienda, el transporte, entre otras cosas.

La química se fundamenta en conceptos que necesitan la medición de magnitudes físicas como la longitud, volumen, masa y temperatura. Estas medidas son cuantitativas, es decir, van asociadas con números.

Una magnitud física es una propiedad que puede medirse, tal como una longitud, el tiempo, la masa, o la temperatura , o calculada al multiplicar o dividir otras dimensiones, tales como longitud / tiempo ( velocidad ), longitud al cubo (volumen), o la relación masa / volumen ( densidad ).

Las magnitudes físicas de mayor relevancia son principalmente:

1. La longitud

2. La masa

3. El tiempo

4. La temperatura

5. La cantidad de sustancia

6. La corriente eléctrica

7. La intensidad luminosa

A nivel mundial se ha buscado la manera de implementar un único sistema de unidades, el Sistema Internacional, el cual considera los siguientes patrones de medida:

UNIDADES Y EQUIVALENCIAS

Las unidades medibles son valores específicos de dimensiones que se han definido por convención, costumbre o ley, tales como los gramos para la masa, los segundos para el tiempo, los centímetros o pies para longitud, etc.

Toda magnitud física medida o contada posee un valor numérico y una unidad, por ejemplo 5.42 metros, el valor numérico es 5.42 y la unidad la representa los metros.

UNIDADAES BÁSICAS DEL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES DE MEDIDA (SI)

MAGNITUD FÍSICA

NOMBRE Y DEFINICIÓN DE LAS UNIDADES FUNDAMENTALES

SÍMBOLO

Longitud

Metro: Se define como la longitud igual a 1 650 763.73 longitudes de onda en el vacío de la línea anaranjada-roja del espectro del kriptón-86.

m

Masa

Kilogramo: Se ha definido como la masa de un cilindro de aleación de platino-iridio que se conserva en la Agencia Internacional de Pesas y Medidas en la ciudad de París, Francia.

kg

Tiempo

Segundo: La duración de 9 192 631 770 ciclos de la radiación asociada con una transición específica de Cesio-133.

s

Corriente eléctrica

Ampere: La corriente que, al fluir por dos alambres largos paralelos separados por un metro de espacio libre, resulta en una fuerza entre los alambres de 2x10 –7 newton por metro de longitud.

A

Temperatura

Kelvin: la fracción 1 / 273.16 de la diferencia de temperaturas entre el cero absoluto y el punto triple del agua.

K

Cantidad de sustancia

Mol: El mol se define como la cantidad de una sustancia que contiene tantas entidades como los átomos que hay en exactamente 0.012 kg del isótopo de carbono-12.

mol

Intensidad lumínica

Candela: La intensidad luminosa de 1/600 000 de un metro cuadrado de un cuerpo negro a la temperatura de congelación del platino.

cd

En la actualidad las mediciones en el campo de la ciencia se expresan en unidades del sistema métrico decimal o su moderno sucesor, el Sistema Internacional de unidades (SI), adoptado por la National Boreau of Standards (NBS) en 1964. Sin embargo, por el uso generalizado de unidades expresadas en otros sistemas de unidades, es necesario conocer algunas equivalencias entre uno y otro sistema, especialmente para longitud, masa y el tiempo.

ALGUNAS EQUIVALENCIAS PARA MASA

ALGUNAS EQUIVALENCIAS PARA TIEMPO

1 kilogramo ( kg ) = 1000 g

1 kilogramo = 2.20462 libras

1 libra ( lb ) = 16 onzas

1 onza = 28.35 gramos

1 onza troy = 31.1 gramos

1 libra = 454 gramos

1 gramo (g) = 1000 miligramos (mg)

1 tonelada = 2000 lb

1 tonelada = 20 quintales

1 tonelada métrica = 1000 kg

1 quintal = 100 libras

1 quintal = 4 arrobas (@)

1 arroba = 25 libras

1 quilate = 2 x 10 – 4 kg

1 grano = 6.479891 x 10 – 5 kg

1 gramo = 15.432 granos

1 slug = 32.17 lb

1 minuto = 60 segundos ( s )

1 hora = 60 minutos

1 hora = 3600 segundos

1 día = 24 horas

1 día = 86400 segundos

1 año = 365 días

1 año comercial = 360 días

1 mes comercial = 30 días

ALGUNAS EQUIVALENCIA PARA ÁREA

ALGUNAS EQUIVALENCIAS PARA LONGITUD

ALGUNAS EXPRESIONES PARA VELOCIDAD

1 metro ( m ) = 100 cm

1 metro = 3.28 pies ( feet = ft )

1 metro = 1000 mm

1 pie = 12 pulgadas ( in )

1 pie = 30.48 cm

1 pulgada = 2.54 cm

1 milla (mi) = 1609 m

1 milla = 5280 ft

1 yarda = 3 ft

1 yarda = 36 pulgadas

1 yarda = 91 cm

1 braza = 6 pies

1 ángstrom = 1x10 – 10 metros

1 vara = 84 cm

1 milla náutica = 1852 m

1 milla náutica = 6080 pies

1 codo = 0.4572 m

1 año luz = 9.46055 x 1015 metros

1 legua = 3.45 millas

1 acre = 4046.86 metros cuadros ( m2 )

1 hectárea = 10,000 m2

1 hectárea = 2.471 acres

1 m2 = 10,000 cm2

1 nudo = 0.5144 m / s

velocidad de la luz = 300, 000 km / s

velocidad de la luz = 3 x 108 m / s

PREFIJOS DE USO COMÚN EN EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES Los sistemas métrico y SI son sistemas decimales, en los que se emplean prefijos para indicar fracciones y múltiplos de diez. Los mismos prefijos se usan con todas las unidades de medición. Estos prefijos son indispensables cuando las cantidades a representar son muy grandes o muy pequeñas. Estos prefijos se presentan en los cuadros siguientes:

Los prefijos pueden utilizarse para abreviar cualquier cantidad, por ejemplo:

1 megametro (1 Mm) = 1 x 10 6 metros

1 decímetro (1 dm) = 1 x 10 –1 metros

1 miligramo ( 1 mg) = 1 x 10 – 3 gramos

1 nanogramo

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