Química y Medidas II - Universidad de Puerto Rico en Arecibo PDF

Universidad de Puerto Rico en Arecibo Departamento de Física/Química Química y Medidas II Profesor: Edwin R. Caballero-Agosto 1  AGENDA 1. 2.4 Prefijos y Equivalencias 2. 2.5 Escribiendo Factores de Conversión 3. 2.6 Res...

Universidad de Puerto Rico en Arecibo Departamento de Física/Química Química y Medidas II Profesor: Edwin R. Caballero-Agosto 1  AGENDA 1. 2.4 Prefijos y Equivalencias 2. 2.5 Escribiendo Factores de Conversión 3. 2.6 Resolver Problemas usando Conversión de Unidades 2  AGENDA 1. 2.4 Prefijos y Equivalencias 2. 2.5 Escribiendo Factores de Conversión 3. 2.6 Resolver Problemas usando Conversión de Unidades 3  Home Notación Científica Representa una medida Notación Cifras utilizando el siguiente formato: Medida Significativas Científica (c.s.) 𝒎 𝒙 𝟏𝟎𝒏 0.00832 8.32 𝑥 10−3 3 Donde m es la medida, y n es la cantidad de lugares que se 23,000,000 2.3 𝑥 107 2 rodó el punto decimal de la medida. 0.000000793 7.93𝑥10−7 3 El resultado final tiene que mantener la misma cantidad de c.s. o puede ajustar la medida 9,156,000,000,000,000 9.156𝑥1015 4 a las c.s. necesarias. 4  Home Prefijos Concepto similar a la unidad utilizado para indicar una multiplicación de un valor específico a una unidad. 1 𝑘𝑔 = 1000 𝑔 Prefijos Abreviación Significado Giga G 109 1000 𝑚𝑠 = 1 𝑠 Mega M 106 100 𝑐𝑚 = 1 𝑚 Kilo K 103 1000 𝑚𝐿 = 1 𝐿 Deci d 10−1 1 𝐺𝐵 = 1𝑥109 𝐵 Centi c 10−2 Mili m 10−3 Micro 𝜇 10−6 Nano n 10−9 Pico p 10−12 Femto f 10−15 5  Home Ejemplo: Prefijos Un ejemplo común donde se utilizan prefijos son los valores diarios de productos alimenticios. Aquí se puede observar gramos siendo representado usando diferentes prefijos. 6  Home Conversión de Prefijos Para convertir unidades de un prefijo a otro, se necesita conocer las equivalencias. Prefijos Abreviació Notación Equivalencia de prefijo a Equivalencia de unidad a n Científica unidad prefijo Giga G 109 1 𝐺𝑚 = 1𝑥109 𝑚 1 𝑚 = 1𝑥10−9 𝐺𝑚 Mega M 106 1 𝑀𝑚 = 1𝑥106 𝑚 1 𝑚 = 1𝑥10−6 𝑀𝑚 Kilo K 103 1 𝑀𝑚 = 1𝑥103 𝑚 1 𝑚 = 1𝑥10−3 𝑀𝑚 Deci d 10−1 1 𝑑𝑚 = 1𝑥10−1 𝑚 1 𝑚 = 1𝑥101 𝑑𝑚 Centi c 10−2 1 𝑐𝑚 = 1𝑥10−2 𝑚 1 𝑚 = 1𝑥102 𝑐𝑚 Mili m 10−3 1 𝑚𝑚 = 1𝑥10−3 𝑚 1 𝑚 = 1𝑥103 𝑚𝑚 Micro 𝜇 10−6 1 𝜇𝑚 = 1𝑥10−6 𝑚 1 𝑚 = 1𝑥106 𝜇𝑚 Nano n 10−9 1 𝑛𝑚 = 1𝑥10−9 𝑚 1 𝑚 = 1𝑥109 𝑛𝑚 Pico p 10−12 1 𝑝𝑚 = 1𝑥10−12 𝑚 1 𝑚 = 1𝑥1012 𝑝𝑚 Femto f 10−15 1 𝑓𝑚 = 1𝑥10−15 𝑚 1 𝑚 = 1𝑥1015 𝑓𝑚 7  Home Método de Análisis Dimensional (MAD) Herramienta matemática y conceptual usada para verificar la coherencia de ecuaciones físicas y derivar relaciones entre variables físicas basándose en sus dimensiones. Se basa en el principio de que las ecuaciones físicas deben ser dimensionalmente consistentes. Unidades en ambos lados de la ecuación deben coincidir. 12 𝑝𝑢𝑙𝑔𝑎𝑑𝑎𝑠 = 1 𝑝𝑖𝑒 𝑼𝒏𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒀 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑼𝒏𝒊𝒅𝒂𝒅 𝑿 ⋅ = 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑼𝒏𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒀 𝑼𝒏𝒊𝒅𝒂𝒅 𝑿 8  Home Ex. MAD para Unidades Calcular los pies que hay en 68 pulgadas. Solución: I. Determinar equivalencia entre ambas unidades. 12 𝑝𝑢𝑙𝑔𝑎𝑑𝑎𝑠 = 1 𝑝𝑖𝑒 II. Calcular pies utilizando la equivalencia con pulgadas. 1 𝑝𝑖𝑒 68 𝑝𝑢𝑙𝑔𝑎𝑑𝑎𝑠 ⋅ = 5.7 𝑝𝑖𝑒𝑠 12 𝑝𝑢𝑙𝑔𝑎𝑑𝑎𝑠 9  Home Ex. MAD para Prefijos I Calcular los kilómetros que hay en 3600 metros. Solución: I. Determinar equivalencia entre ambas unidades. 1 𝑘𝑚 = 1000 𝑚 II. Calcular kilometros utilizando la equivalencia con metros. 1 𝑘𝑚 3600 𝑚 ⋅ = 3.6 𝑘𝑚 1000 𝑚 10  Home Ex. MAD para Prefijos II Calcular los centímetros que hay en 4.2 km. Solución: I. Determinar equivalencia entre ambas unidades. 1 𝑘𝑚 = 1000 𝑚 & 1 𝑚 = 100 𝑐𝑚 II. Calcular cm utilizando las equivalencias. 1000 𝑚 100 𝑐𝑚 4.2 𝑘𝑚 ⋅ ⋅ = 4.2𝑥105 𝑐𝑚 1 𝑘𝑚 1𝑚 11  AGENDA 1. 2.4 Prefijos y Equivalencias 2. 2.5 Escribiendo Factores de Conversión 3. 2.6 Resolver Problemas usando Conversión de Unidades 12  Home Ex. MAD para Diferentes Magnitudes I Determina la masa de agua en g de una muestra de 350 mL si la densidad es 1 g/mL. Solución: I. Determinar equivalencia entre ambas unidades. 1 𝑔 = 1 𝑚𝐿 II. Calcular cm utilizando las equivalencias. 1𝑔 350 𝑚𝐿 𝐻2 𝑂 ⋅ = 350 𝑔 𝐻2 𝑂 1 𝑚𝐿 13  Home Ex. MAD para Diferentes Magnitudes II Determina la masa de agua en g de una muestra de 350 cc si la densidad es 1 g/mL. Solución: I. Determinar equivalencia entre ambas unidades. 1 𝑔 = 1 𝑚𝐿 & 1 𝑐𝑐 = 1 𝑚𝐿 II. Calcular cm utilizando las equivalencias. 1 𝑚𝐿 1𝑔 350 𝑐𝑐 𝐻2 𝑂 ⋅ ⋅ = 350 𝑔 𝐻2 𝑂 1 𝑐𝑐 1 𝑚𝐿 14  Home Ex. MAD para Diferentes Magnitudes III Determina la masa de agua en L de una muestra de 7.32𝑥108 mcg si la densidad es 1 g/mL. Solución: I. Determinar equivalencia entre ambas unidades. 1 𝑔 = 1 𝑚𝐿 & 1 𝑚𝑐𝑔 = 1 𝜇𝑔 & 1𝑥106 𝜇𝑔 = 1 𝑔 II. Calcular cm utilizando las equivalencias. 1 𝜇𝑔 1𝑔 1 𝑚𝐿 1𝐿 7.32𝑥108 𝑚𝑐𝑔 ⋅ ⋅ 6 ⋅ ⋅ = 0.732 𝐿 1 𝑚𝑐𝑔 1𝑥10 𝜇𝑔 1𝑔 1000 𝑚𝐿 15  AGENDA 1. 2.4 Prefijos y Equivalencias 2. 2.5 Escribiendo Factores de Conversión 3. 2.6 Resolver Problemas usando Conversión de Unidades 16  Home Ex. MAD Peso de Paciente El doctor de Greg ordenó un PET scan de su corazon. En imagen radiologica, dosis de farmaceuticos son basadas en masa corporal. Si Greg pesa 164 lb, ¿cual es su masa corporal en kilogramos? Solucion: I. Determinar equivalencia. 1 𝑘𝑔 = 2.20 𝑙𝑏 II. Cambiar unidad. 1 𝑘𝑔 164 𝑙𝑏 ⋅ = 74.5 𝑘𝑔 2.20 𝑙𝑏 17  Home Ex. MAD Prescripción de Medicina Priscila fue diagnosticada con funcion tiroidal disminuida. Su doctor le prescribe una dosis de 0.150 mg de Synthroid para tomarse una vez al dia. Si la tableta contiene 75 mcg de Syntrhoid, cuantas tabletas son requeridas para proveer la medicina prescrita. Solucion: I. Determinar equivalencias. 1 𝑔 = 1.0𝑥106 𝜇𝑔 = 1.0𝑥106 𝑚𝑐𝑔 & 1 𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒𝑡𝑎 = 75 𝑚𝑐𝑔 𝑆𝑦𝑛𝑡ℎ𝑟𝑜𝑖𝑑 & 1 𝑔 = 1.0𝑥103 𝑚𝑔 II. Cambiar unidad. 1𝑔 1.0𝑥106 𝑚𝑐𝑔 1 𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒𝑡𝑎 0.150 𝑚𝑔 𝑆𝑦𝑛𝑡ℎ𝑟𝑜𝑖𝑑 ⋅ 3 ⋅ ⋅ 1.0𝑥10 𝑚𝑔 1𝑔 75 𝑚𝑐𝑔 = 2 𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒𝑡𝑎𝑠 18  Home Ex. MAD Prescripción de Medicina Pedro quien realiza ejercicio regularmente tiene 16% de grasa corporal por masa corporal. Si esta persona pesa 155 lb, cual es la masa, en kg, de grasa corporal? Solucion: I. Determinar equivalencias. 16 𝑘𝑔 𝑔𝑟𝑎𝑠𝑎 𝑐𝑜𝑟𝑝𝑜𝑟𝑎𝑙 1 𝑘𝑔 = 2.20 𝑙𝑏 & 100 𝑘𝑔 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑐𝑜𝑟𝑝𝑜𝑟𝑎𝑙 II. Cambiar unidad. 1 𝑘𝑔 16 𝑘𝑔 𝑔𝑟𝑎𝑠𝑎 𝑐𝑜𝑟𝑝𝑜𝑟𝑎𝑙 155 𝑙𝑏 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑐𝑜𝑟𝑝𝑜𝑟𝑎𝑙 ⋅ ⋅ 2.20 𝑙𝑏 100 𝑘𝑔 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑐𝑜𝑟𝑝𝑜𝑟𝑎𝑙 = 11 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑔𝑟𝑎𝑠𝑎 𝑐𝑜𝑟𝑝𝑜𝑟𝑎𝑙 19  AGENDA 1. 2.4 Prefijos y Equivalencias 2. 2.5 Escribiendo Factores de Conversión 3. 2.6 Resolver Problemas usando Conversión de Unidades 20