Propiedades de la Materia (Capítulo 1)

PROPIEDADES DE LA MATERIA. La química se puede conseguir en todas partes, por ejemplo, los colores y olores de las flores; en el sabor de los alimentos; en los productos de limpieza que se usan tanto para el aseo personal como para el aseo de los hogares; en la ropa que se usa; en o...

PROPIEDADES DE LA MATERIA. La química se puede conseguir en todas partes, por ejemplo, los colores y olores de las flores; en el sabor de los alimentos; en los productos de limpieza que se usan tanto para el aseo personal como para el aseo de los hogares; en la ropa que se usa; en objetos plásticos; y en la industria farmaceútica, solo para nombrar algunos. Entonces: ¿Qué es la química? La química es la rama de la ciencia que estudia todos los materiales, o sea, la materia. Las características y la composición de estos materiales y los cambios que sufren y las leyes que rigen estos cambios. Cada sustancia química tiene sus características específicas. Ocurren cambios químicos al prender un fósforo. O cuando se forma herrumbre. Hay reacciones químicas cuando las plantas producen la fotosíntesis, o también cuando se produce la digestión después de haber ingeridos alimentos. En la alimentación la química influye de manera individual a cada uno cuando se realiza la digestión, pero también influye a la sociedad cuando se crean nuevos fármacos para combatir enfermedades o la tecnología aplicada a los chips de los celulares, por ejemplo. Entonces, al observar los primeros ejemplos, prender un fósforo o la formación de herrumbre, estos fenómenos son estudiados por la química inorgánica. Mientras que si se estudian los procesos químicos al producir un material plástico o un fármaco la química orgánica es la indicada para tal fin. De lo anterior se puede decir que la química se divide en dos áreas: Química orgánica: Estudia las reacciones químicas y la combinación de los compuestos formados por carbono como elemento principal (plásticos, petróleo, alimentos entre otros) Química inorgánica: Estudia todos los elementos. Estudia los minerales. Según lo visto anteriormente la química estudia la materia. ¿Qué es la materia? Materia es todo aquello que ocupa un espacio (tiene volumen), tiene masa. El volumen (V), la masa (m) y la temperatura (T) son comunes a todo tipo de materia sin importar el estado físico en el que se encuentre (sólido, líquido o gas). Por tanto se puede hablar de la masa del agua líquida, el volumen que ocupa un trozo de carne, la masa del gas contenido en una bombona. El estado sólido (s), es un conglomerado compacto. Tiene forma y volumen definido. En los líquidos (l) por ser fluidos adoptan la forma del recipiente que los contenga y esta fluidez estará dada por la viscosidad. Así la miel al ser más viscosa que el agua fluye con más lentitud. Los gases (g) no tienen forma ni volumen definido. Los gases se expanden hasta llenar totalmente el recipiente que ocupan, pero en caso de ser necesario, pueden comprimirse para introducirse en un recipiente de menor volumen. Se difunden con rapidez y esto se puede “observar” al abrir un frasco y el aroma de la sustancia contenida en ese frasco impregne el lugar. Para una misma materia, su estado físico dependerá de la temperatura en la que se encuentre. Al aumentar la temperatura una sustancia que esté en estado sólido se transformará al estado líquido y si se sigue aumentando la temperatura se transformará en un gas. Estas temperaturas dependerán de la materia de estudio, o sea, no es la misma para diferentes materiales. Los cambios físicos no harán ningún otro tipo de cambio en la materia. En otras palabras, el agua sólida (hielo), el agua líquida y el agua gaseosa (vapor de agua) tendrán las características del agua, solo variará su presentación. En los cambios físicos no hay formación de nuevas sustancias. Solo cambios de fase. No se absorben ni se liberan grandes cantidades de energía. Al aumentar o disminuir la temperatura se darán los cambios físicos. La materia presenta masa, volumen y temperatura. Estas tres propiedades son comunes a todo tipo de materia y se denominan PROPIEDADES EXTENSIVAS O NO CARACTERISTICAS y van a depender únicamente de la cantidad de materia que se analice. Al ser NO CARACTERISTICAS, no permiten determinar la materia a estudiar. Así un kilogramo de agua, un kilogramo de ácido sulfúrico, un kilogramo de hierro, un kilogramo de aire, todas estas sustancias tienen una masa de un kilogramo. Y al preguntar cual sustancia es la que tiene un kilogramo no se sabría decir cuál es. Así mismo medio litro de agua tiene el mismo volumen que medio litro de solución de cloruro de sodio o medio litro de ácido sulfúrico o medio litro de aire. Todas tienen el mismo volumen. O si el agua tiene 37ºC al igual que el ácido sulfúrico, el aire o el hierro no se podrían hacer las determinaciones de la materia específica que se analiza. Es de hacer notar que independientemente del estado físico de la materia, siempre van a tener masa, volumen y temperatura y no es errado pensar que hay masa de agua líquida, aunque generalmente al hablar de líquido se piense en volumen, o determinar el volumen de una viga de hierro a pesar de que esté en estado sólido. También ocurre en el estado gaseoso. Se puede hablar de la masa o el volumen de un gas determinado. La cantidad que represente la masa, el volumen y la temperatura vendrá dadas en 2 partes, el valor numérico que determina cuanto hay y la unidad que es la que indica la propiedad como tal. Por ejemplo, si se va a medir una masa, y da como resultado 5 este número debe venir unido a la unidad de medida estudiada. Luego, la masa será 5 Kg (cinco kilogramos), por ejemplo. O bien, usando el mismo valor, si se requiere saber el volumen de un objeto y da como resultado 5 cc (cc es centímetro al cubo), o en un país muy frío y la temperatura es de 5ºC. Usando un ejemplo mas del día a día, se requiere comprar un objeto y este cuesta 5 Bs, ó 5 $. Como se ve, el valor numérico siempre da 5, pero no es siempre 5 de lo mismo. 5 Kg Cantidad como tal Unidad que indica la propiedad Luego ABSOLUTAMENTE IMPORTANTE Y es NECESARIO ESCRIBIR LA UNIDAD cuando se nombre alguna magnitud. En el caso a estudiar, las unidades estarán dadas en el SISTEMA INTERNACIONAL (SI) en MKS (metro, kilogramo, segundo) o su derivado cgs (centímetro, gramo, segundo). Los múltiplos y submúltiplos usados están usados en el sistema decimal. MASA: Cantidad de materia que posee un cuerpo. La masa es una propiedad no característica, ya que se pueden tener varias sustancias cuya masa sea el mismo valor, tal cual se indicó anteriormente. Se mide mediante una balanza o báscula y el procedimiento de medir la masa se denomina pesada. IMPORTANTE: no se debe confundir la masa con el peso, aunque coloquialmente ambos términos se manejan de manera indistinta. En términos de los estudios de química esta diferencia será MUY IMPORTANTE, por lo tanto se podrá decir que un bloque de madera tiene una masa de medio kilogramo, más NO se podrá decir que su peso es de medio kilogramo. Al hablar de peso se estará hablando de una fuerza en particular. Tampoco se podrá decir que la masa del bloque de madera es de medio kilo, ya que kilo es un prefijo matemático que significa mil, se dirá que el bloque de madera tiene una masa de medio kilogramo. La unidad de medida de masa del sistema MKS es el KILOGRAMO. En el sistema cgs es el gramo. También en el sistema decimal hay una unidad aún menor que es el miligramo. 1 kg = 1000 gr 1 gr = 1000 mgr Y estas son las tres unidades de masa más comúnmente usadas. Ejemplo: 1) Se tienen 2 Kg de agua. ¿Cuántos gramos de aguas son? Este cambio de unidades se puede realizar mediante una regla de tres:  1 Kg -------------------- 1.000 g 2 Kg---------------------- X g 2 𝐾𝑔 𝑥 1000𝑔 𝑋= = 2000 𝑔 1 𝑘𝑔 (Nota, las unidades son importantes dentro de los cálculos y los resultados) También se puede multiplicar 2 por mil y se coloca al resultado la unidad correspondiente. 2) Se tienen 5600 miligramos de aire. ¿A cuántos gramos corresponde? 1 g -------------------- 1.000 mg X g ---------------------5.600 mg 5600 𝑚𝑔 𝑥 1𝑔 𝑋= = 5,6 𝑔 1000 𝑚𝑔 3) Convertir: 10.000 gr a Kg. Cómo ambos están en SI y se va de la unidad de “menor valor” a la de “mayor valor” se divide la cantidad entre mil, según la conversión, y se coloca la unidad correspondiente. 10.000/1.000 = 10 luego 10.000 gr corresponden a 10 Kg. O bien: 1 Kg -------------------- 1.000 g X Kg ---------------------10.000 g 10000𝑔 𝑥 1𝐾𝑔 𝑋= = 10 𝐾𝑔 1000 𝑔 4) Convertir: 300 mg a Kg. Primeramente los mg se transforman en g (dividir entre mil) y luego el resultado se vuelve a dividir entre mil para obtener los Kg.  300/1.000 = 0,3 0,3 gr 0,3/1000 = 0,0003 luego 300 mg corresponde a 0,0003 Kg. O bien: 1 Kg -------------------- 1.000.000 mg X Kg ---------------------300 mg 300 𝑚𝑔 𝑥 1𝐾𝑔 𝑋= = 0,0003 𝐾𝑔 1000000 𝑚𝑔 En este ejercicio también puede realizarse primero una regla de 3 transformando los kilogramos a gramos y posteriormente otra con la conversión de gramos a miligramos. Ejercicios: 1) Transformar a kilogramos las siguientes cantidades: a) 5000 miligramos d) 314 miligramos b) O,75 gramos e) 10000000000000 gramos c) 515,973 gramos f) 1000000000000 miligramos 2) Transformar en miligramos las siguientes cantidades: a) 56923 gramos d) 653768 kilogramos b) 0,874 gramos e) 0,3456 kilogramos c) 125,75 gramos f) 56,31 kilogramos 3) Transformar en gramos las siguientes cantidades: a) 15000 miligramos d) 314834 miligramos b) O,235 kilogramos e) 10000 kilogramos c) 515,973 miligramos f) 1000000000000 miligramos Mediciones de masa: Para medir la masa de un sólido dependerá si este es un sólido compacto o si es un polvo. Para un sólido compacto se coloca la muestra sobre el plato de la balanza y se lee la medición respectiva. Si el sólido es un polvo, se le mide primero la masa a un papel (papel de pesada) o a un envase, después se le añade el polvo y se mide la masa del sistema (polvo + envase) y por diferencia se tiene la masa del polvo. Masa del polvo = masa (polvo + envase) – masa del envase. Igual método se utiliza para medir masas de gases y de líquido. Ejemplos: 1) Un papel de pesada tiene una masa de 0,05 g. Al colocarle un puñado de arena se determina que la masa del sistema papel de pesada y arena es de 35 gramos. Determine la masa del puñado de arena. Masa papel pesada: 0,05 gramos. Masa (papel + arena): 35 gramos. Masa de arena = masa (papel + arena) – masa papel Masa arena = 35 gr – 0,05 gr = 34,95 gr  2) A un cilindro se le añaden 450 grs de agua. Cuál será la masa del cilindro si el sistema (agua + cilindro) tiene una masa de medio kilogramo. Masa agua: 450 gramos Masa (Cilindro + agua) = 0,5 kilogramos. Como se observa, ambas masas están dadas en unidades diferentes, por tanto hay que colocarlas en la misma unidad, o sea, o la masa de agua se transforma a kilogramos o la masa del sistema (cilindro agua) se transforma a gramos. Usando la segunda opción: 1 Kg -------------------- 1.000 g 0, 5 Kg --------------------X g 0,5 𝐾𝑔 𝑥 1000 𝑔 𝑋= = 500𝑔 1 𝐾𝑔 Masa agua= masa (cilindro + agua) – masa cilindro. Despejando: Masa del cilindro = masa (cilindro + agua) – masa agua Masa del cilindro = 500 gr – 450 gr Masa del cilindro = 50 gr (Resolver transformando la masa de agua en kilogramos) VOLUMEN: Es el espacio que ocupa un cuerpo. La unidad de medida en SI es el litro (l). Tiene como submúltiplos el mililitro (ml) y el centímetro cúbico (cc, cm3) 1 l = 1.000 ml = 1.000 cc 1 ml = 1 cc Las conversiones para transformar unas unidades en otras se realizan como una proporción, exactamente igual como en el caso de la masa (En otras palabras, como reglas de tres). Dependiendo del tipo de materia se puede medir de diferentes maneras. Si la sustancia es un gas, tendrá el volumen del recipiente que lo contenga. Esto quiere decir que una misma masa de un gas, si está en un recipiente de 500 ml, ese será su volumen, pero si está contenido en un recipiente de 100 ml, ahora el volumen cambia a este valor. También puede medirse por desplazamiento de líquido. Se introduce un tubo del recipiente donde se encuentra el gas hasta un envase que contenga líquido, preferiblemente agua. El gas se deja fluir hasta el líquido causando que éste salga del envase. El volumen de líquido desplazado será la cantidad de gas introducido en el envase. Para un líquido o un sólido en polvo se mide con un envase graduado. Se añade la sustancia al envase graduado y se lee el volumen marcado. Al envase graduado, en este caso un cilindro, se le añade líquido o polvo, y se ve la numeración que alcanza la sustancia en el envase graduado, ese es el volumen medido. En el caso de líquidos la curvatura formada en la superficie del envase se denomina menisco. Si el sólido es amorfo o irregular, el volumen se mide por diferencia de lectura (similar a la masa en los casos vistos anteriormente). En un recipiente graduado se añade un líquido, preferiblemente agua y se lee el volumen que se requiera. Se añade luego el sólido amorfo y se lee el nuevo volumen. La resta de ambos volúmenes dará el volumen del sólido buscado. Volumen del sólido irregular = volumen sistema (sólido + líquido) – volumen del líquido. Si el sólido es regular, esto significa que tiene una forma determinada y su volumen se obtendrá por medio de una fórmula matemática definida. Ejemplos: 1) ¿Cuál es el volumen de agua que puede contener un recipiente que mide 30 cms de largo, 30 cms de ancho y 25 cms de altura? Se trata de un prisma, luego V = lxaxh donde lxh es el área de la base. V = (30 cm)(30 cm)(25 cm) = 22.500 cm3 2) ¿Cuál será el volumen de un trozo de hierro que al introducirlo en un cilindro que contiene 25 ml de agua, la lectura aumenta hasta 80 ml? Vhierro = Vfinal – Vinicial Vhierro = 80 ml – 25 ml = 55 ml. Este problema es un caso típico de medición de volumen por desplazamiento de líquido. 3) Calcular el volumen ocupado por un bloque de plomo de forma cúbica de 5 cm de arista. El volumen de un cubo es lado al cubo. V = a3 V = (5 cm) 3 = 125 cm3 El volumen del cubo es de 125 cc 4) Un recipiente contiene 4 litros de agua, se le introduce gas mediante una bomba y se observa que ahora el volumen del agua desciende a 2,75 litros. Determine el volumen de gas introducido en el recipiente. Vgas = Vinicial – Vfinal Vgas = 4 litros – 2,75 litros = 1,25 litros. El volumen de gas introducido es de 1,25 litros. (Curiosidad: por qué si al hablar de desplazamiento de líquido se calcula la diferencia del volumen final menos el inicial, por qué en este caso, es el volumen inicial menos el final?) 5) Transformar 5 litros en mililitros. 1000 ml ------------------- 1 lt X = (1000 ml)(5 lt)/(1 lt) X ml -------------------------5 lt X = 5000 ml 6) Transformar 124 ml en litros 1000 ml ------------------- 1 lt X = (124 ml)(1 lt)/(1000 ml) 124 ml ---------------------- X X = 0,124 lt 7) Transformar 5 ml en centímetros cúbicos (cc o cm3) Como 1 ml = 1 cc, entonces 5 ml = 5 cc 8) Transformar 11 litros en cc Primero se deben transformar los litros en mililitros, y posteriormente los ml en cc 1000 ml ------------------- 1 lt X = (1000 ml)(11 lt)/(1 lt) X ml -------------------------11 lt X = 11000 ml 11000 ml = 11000cc 9) Transformar 100000 cc en mt3 Centímetros es una unidad de longitud al igual que el metro, luego ambas unidades elevadas al cubo son unidades de volumen.  La conversión dice que 1 mt son 100 cms, pero se está transformando volumen, entonces como la igualdad no debe alterarse, si se eleva el metro al cubo (valor numérico y unidad) también debe elevarse al cubo los 100 cm (valor numérico y unidad), luego: (1mt)3 = (100cm)3 1mt3 ------------------- (100 cm)3 X mt3 -------------------100000 cm3 X = 0, 1 mt3 X = (100000 cm3)(1mt3)/(100 cm)3 X = 0, 1 mt3 Recordar que (100cm)3 = (100cm)(100 cm)(100cm) TEMPERATURA: Es la sensación de caliente o frío suministrada por un cuerpo a los sentidos. El nivel térmico que se siente. Se mide con un termómetro. El más común es el de vidrio con una columna interna de mercurio (Hg). Se usa mercurio ya que es un metal líquido el cual puede expandirse o contraerse al aumentar o disminuir su temperatura. De las propiedades no características, esta no depende de la cantidad de materia que se estudie, pero de igual forma no `permite identificarla ya que se puede tener un medio kilogramo de queso a temperatura ambiente, o 300 gramos de queso a temperatura ambiente o 129 miligramos de queso a temperatura ambiente. Si se requiere el trozo que está a temperatura ambiente, no se sabría cuál de estos tres tozos elegir. En el sistema internacional (SI) las unidades de temperatura son las siguientes: ºC (grados centígrados o Celsius) K (grados kelvin o absolutos) En este curso se hará mención del sistema inglés al hablar de temperatura, siendo las unidades de este sistema: ºF (grados Fahrenheit) R (grados ranke o absolutos) Valores importantes de temperatura: Congelación del agua: 0ºC 273 K 32ºF Ebullición del agua: 100ºC 373K 212ºF Las conversiones de los valores de temperatura son los siguientes: Cabe destacar que para el cambio de Celsius a Kelvin generalmente se omite el 0,15 y únicamente se usa el 273. Los cambios de temperatura no son proporcionales en los diferentes sistemas de unidades (NO se pueden aplicar reglas de tres para realizar las conversiones). El aumentar el doble de temperatura en grados centígrados no implica aumentar el doble en grados kelvin o en grados farenheit. Es importante señalar, que a diferencia con las otras dos propiedades anteriores donde no hay sentido hablar de 0 kg o 0 litros, el valor cero si tiene significado importante en las mediciones de temperatura, al igual que valores negativos en las escalas centígrados y farenheit. Los grados Kelvin se denotarán solamente con la K, sin colocar el º como se hace con los grados centígrados (ºC) y los grados farenheit (ºF) La escala Kelvin se denomina escala absoluta ya que el menor valor que puede medirse es el cero. En otras palabras no existen valores negativos en la escala kelvin. Los grados Ranke aunque no son muy utilizados, corresponden a la escala absoluta en el sistema inglés. 0K = 0R. No hay tampoco valores negativos en esta escala. Ejemplos: 1. La temperatura de una persona con fiebre es de 40ºC. Determine el valor en ºF y en K. ºF = (1.8 x ºC) + 32 = (1.8 x 40) + 32 ºF = 72 + 32 La temperatura es de 104ºF El 1,8 se determina ya que 9/5 es 1,8 (se puede usar el valor decimal y no la fracción) K = ºC + 273 K = 40 + 273 La temperatura es de 313 K. El 0,15 indicado en la fórmula puede o no omitirse. 2. Convertir 68ºF a ºC ºC = (ºF – 32)/1.8 ºC = (68 – 32)/1.8 La temperatura es de 20ºC Acá se divide entre 1,8 ya que viene a ser 1/1,8, o sea 5/9, el inverso de 9/5.  3. Convertir 30ºC a K K = ºC + 273 K = 30 + 273 La temperatura es de 303 K 4. Convertir 6ºF a K Primero hay que convertir la temperatura F a C y luego ésta a K ºC = K – 273 ºC = 6 – 273 ºC = -267 ºF = (ºC x 1.8) + 32 ºF = (-267 x 1.8) + 32 La temperatura es de -448,6ºF 5. Convertir -40ºF a ºC. Qué se puede concluir de esta medida? ºC = (ºF – 32)/1.8 ºC = (-40 -32)/1.8 ºC = -40 Luego -40ºF = -40ºC Se concluye que a un valor de -40 de temperatura las escalas Celsius y Fahrenheit coinciden. 6. La temperatura inicial de un cuerpo estaba en 20ºC y después de un proceso de calentamiento llega al doble del valor inicial. Determine las temperaturas inicial y final en K y ºF. Como la temperatura incrementa al doble, como inicialmente se tienen 20ºC, la temperatura final será de 40ºC. Al convertir en grados kelvin: K = ºC + 273 Temperatura inicial: K = 20ºC + 273 = 293K Temperatura final: K = 40ºC + 273 = 313K Al hacer la conversión a grados farenheit ºF = (9/5)ºC + 32 Temperatura inicial: (9/5)*20 + 32 = 68ºF Temperatura final: (9/5)*40 + 32 = 104ºF Como se puede observar, si bien el cambio de temperatura en grados centígrados es el doble, esta proporción no ocurre al hacer los cambios a los otros dos tipos de unidades. Entre las propiedades no características también están: Peso: Fuerza de atracción o gravedad que ejerce la tierra sobre los cuerpos. Inercia: Tendencia de un cuerpo a permanecer en estado de movimiento o de reposo mientras no se le aplique una fuerza. Impenetrabilidad: característica de un cuerpo que no puede ocupar el espacio que ocupa otro cuerpo. Porosidad: característica de la materia que consiste en la presencia de poros o espacios vacíos. PROPIEDADES CARACTERISTICAS (ESPECIFICAS, INTENSIVAS, INTRINSECAS) DE LA MATERIA. Son propiedades específicas de cada sustancia y por tanto permiten identificar una sustancia de otra. No se alteran al variar la cantidad de materia, y aunque es posible que dos o más sustancias tengan alguna de estas propiedades en común, es imposible que para dos sustancias no haya variación en alguna de ellas. Pueden ser físicas y químicas. En las físicas los cuerpos no varían su naturaleza al ser determinada la característica, mientras que en las químicas sí. Entre las propiedades físicas están: (Entre las propiedades características más significativas, y por tanto se hará mayor hincapié, están la densidad, punto de fusión, punto de ebullición y solubilidad). DENSIDAD: Es la relación entre la masa y el volumen de un material. Es la masa contenida en la unidad de volumen. Teniendo la densidad y la masa, con un despeje se obtiene el volumen, y con la densidad y el volumen, se obtiene la masa. Si se comparan líquidos se podría decir que el más espeso es el más denso. Por ejemplo, entre la miel y el agua, la miel por ser más espesa es más densa que el agua. En este ejemplo, el agua y la miel ocupan el mismo volumen, pero como la miel tiene mayor masa, entonces tiene más densidad. Matemáticamente: La densidad puede determinarse como en la figura, con la letra griega rho (ƥ) o también puede ser con la letra D, tanto en mayúscula como en minúscula. 𝑚 𝐷= 𝑉 La densidad no varía para cada sustancia a presión y a temperatura constante. Por ejemplo, la glucosa (azúcar) es un sólido a temperatura ambiente y por tanto tiene su densidad característica. Al calentar (aumento de temperatura) se va fluidizando disminuyendo su densidad. En Sistema Internacional su unidad es el Kg/lt (kilogramo/litro) pero también se puede usar gr/cc, gr/ml o cualquier múltiplo o submúltiplo del kilogramo y el litro. Como se ve, la unidad de densidad viene dada por una unidad de masa dividida entre una unidad de volumen. La densidad del agua es de 1Kg/lt o 1 gr/cc y se tendrá como valor referencial para varios estudios. Ejemplos: 1) Hallar la densidad de un objeto cuya masa es de 20 gramos y su volumen de 2,53 cc. 𝑚𝑎𝑠𝑎 20 𝑔𝑟𝑠 𝑔𝑟 𝐷= 𝐷= 𝐷 = 7,9 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 2,53 𝑐𝑐 𝑐𝑐 (Es importante siempre realizar los cálculos colocando en los valores las unidades respectivas.) 2) Hallar la densidad de un cuerpo si su volumen es de 20 lt y su masa de 300 kg. 𝑚𝑎𝑠𝑎 300 𝐾𝑔 𝐾𝑔 𝐷= 𝐷= 𝐷 = 15 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 20 𝑙𝑡 𝑙𝑡 3) Un objeto tiene una densidad de 1,6 gr/cc. Hallar el volumen si se sabe que la masa es de 3,25 gramos. 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐷= 𝐷𝑒𝑠𝑝𝑒𝑗𝑎𝑛𝑑𝑜: 𝑉 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑔𝑟 1,6 𝑉= 𝑐𝑐 𝑉 = 0,39 cc 325 𝑔𝑟 4) La densidad del calcio es 1,54 gr/cc. Hallar la masa de una muestra si ocupa un volumen de 8 cc. D = m/v m = D.V m = (1, 54 gr/cc) (8cc) = 12, 32 gr 5) Una esfera de un metal tiene un radio de 0,05 m. Hallar su masa si se sabe que su densidad es de 2,7 gr/cm3. D = m/v. Solo se tiene la densidad, y se pide la masa, luego hay que hallar el volumen. El problema dice que es una esfera y se da el radio de la misma, y con esto se obtiene el volumen. Vesfera = 4лr3/3 V = 4л(5 cm)3/3 V = 523,18 cm·3 (л = 3,14) m= D*V = (2,7 gr/cc)*(523,18 cc) = 1412,59 grs  6) Una piedra tiene una masa de 53,75 gramos. Al ser sumergida en un cilindro graduado el volumen de agua que contiene el cilindro pasa de 20 ml a 37,5 ml. Determine la densidad de la piedra. Primeramente hay que hallar el volumen de la piedra. Esto se hace por el desplazamiento del agua: Vpiedra = Vf – Vi Vpiedra = 37,5 ml – 20 ml V piedra = 17,5 ml D = m/V D = 53,75 gr/ 17,5 ml D = 3,07 gr/ml Ejercicios: 1) Una sustancia tiene una masa de 450 mg y un volumen de 0,003 litros. Calcule la densidad de la sustancia en gr/cc. 2) Cuál será la densidad de una sustancia cuya masa es de 24 gramos y ocupa un volumen de 15 mililitros. 3) 324 gramos de una sustancia presentan una densidad de 0,31kg/lt. Que volumen tiene dicha sustancia. 4) 4 gases presentan la misma densidad y cada uno esta en recipientes de diversos volúmenes. Colóquelos según la masa de menor al de mayor masa. 5) La densidad del ácido sulfúrico es 1,83 gr/cc. Calcule: a) La masa de ácido que hay en un cuarto de litro. b) El volumen de ácido presente en un kilogramo de este. 6) Un papel de pesada tiene una masa de 1,25 gramos. Sobre este papel se colocan 115 mililitros de un polvo al medir la masa del papel más el polvo el resultado es de 12,81 gramos. Determine la densidad del polvo. 7) Explique cómo calcularía la densidad de su teléfono celular. Puede asumir que su celular es un prisma. SOLUBILIDAD: Es la propiedad que tienen algunas sustancias de disolverse en otras a una temperatura dada. Como ejemplo, el cloruro de sodio (sal común) se puede disolver en agua pero no en aceite. El que una sustancia pueda ser soluble en otra no quiere decir que se disuelva en cualquier cantidad. Siempre habrá una cantidad máxima de la cantidad de la sustancia que pueda ser soluble. Por ejemplo, tomando como base 100 gramos de agua, existe una cantidad máxima de cloruro de sodio (NaCl) o de nitrato de plomo (Pb(NO3)2) que puedan ser disueltas. Es importante señalar que está cantidad máxima que puede disolverse de la sal en el agua, varía también con la temperatura. PUNTO DE FUSION: Es la temperatura en la cual una sustancia pasa del estado sólido al estado líquido. PUNTO DE EBULLICION: Es la temperatura en la cual una sustancia pasa del estado líquido al estado gaseoso. La ebullición no debe confundirse con la evaporación. Ambos valores, fusión y ebullición, dependerán de la presión atmosférica. A nivel del mar la presión atmosférica tiene un valor de 1 atm o 760 mmHg (milímetros de mercurio). A continuación se da una tabla con valores de punto de fusión y punto de ebullición para diversas sustancias. Otras propiedades características son las siguientes: a) Organolépticas: Se determinan a través de las sensaciones percibidas por los sentidos b) Mecánicas: Ductibilidad: Maleabilidad: Fragilidad: (Polímeros son plásticos) Estas propiedades si bien son características son más comunes para varias sustancias simultáneamente y no determinarán con exactitud la materia estudiada. PROPIEDADES QUIMICAS: Son las que determinan el comportamiento químico de una sustancia al ponerse en contacto con otra. Así por ejemplo hay sustancias que reaccionan con agua, como los metales y producen nuevas sustancias llamadas bases, o estas bases que al reaccionar con ácidos producen sales. Otro ejemplo es el siguiente, para la formación de sal común (NaCl), se deben unir químicamente el cloro (Cl) y el sodio (Na). Si estos dos elementos se unen solo se puede obtener sal común o cloruro de sodio.