1.7: Ideas esenciales de la química (ejercicios)
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1.1: Química en Contexto
Q1.1.1
Explique cómo podría determinar experimentalmente si la temperatura de afuera es más alta o más baja que 0°C (32°F) sin usar un termómetro.
S1.1.1
Coloque un vaso de agua afuera. Se congelará si la temperatura es menos de 0°C.
Q1.1.2
Identifique cada una de las siguientes declaraciones como las más similares a una hipótesis, una ley o una teoría. Explique su razonamiento.
(a) La caída de la presión barométrica sucede antes de mal tiempo.
(b) Toda la vida en la tierra ha evolucionado desde un organismo común y primitivo a través del proceso de la selección natural.
(c) El consumo de combustible de mi camioneta ha bajado significativamente, probablemente porque necesita reparaciones.
Q1.1.3
Identifique cada una de las siguientes declaraciones como las más similares a una hipótesis, una ley o una teoría. Explique su razonamiento.
(a) La presión de una muestra de gas es directamente proporcional a la temperatura del gas.
(b) La materia consiste en pequeñas partículas que se pueden combinar en proporciones específicas para formar sustancias con propiedades específicas.
(c) A una temperatura más alta, los sólidos (como la sal o el azúcar) se disolverán mejor en el agua.
S1.1.3
(a) ley (establece un fenómeno observado consistentemente, se puede usar para hacer predicciones); (b) teoría (una explicación aceptada del comportamiento de la materia); (c) hipótesis (una explicación tentativa, puede ser investigada por experimentación)
Identifique cada uno de los elementos subrayados como parte del dominio macroscópico, el dominio microscópico o el dominio simbólico de la química. Para cualquiera en el dominio simbólico, indique si son símbolos para una característica macroscópica o microscópica.
a. (a) La masa de un tubo de plomo es de 14 lb.
b. (b) La masa de un determinado átomo de cloro es 35 amu.
c. (c) Una botella con una etiqueta que dice Al contiene aluminio metal.
d. (d) Al es el símbolo de un átomo de aluminio.
Identifique cada uno de los elementos subrayados como parte del dominio macroscópico, el dominio microscópico o el dominio simbólico de la química. Para los que están en el dominio simbólico, indique si son símbolos para una característica macroscópica o microscópica.
a. (a) Una cierta molécula contiene un átomo de H y un átomo de Cl.
b. (b) El alambre de cobre tiene una densidad de aproximadamente 8 g/cm 3 .
c. (c) La botella contiene 15 gramos de polvo de Ni .
d. (d) Una molécula de azufre está compuesta de ocho átomos de azufre.
(a) simbólica, microscópica; (b) macroscópico; (c) simbólico, macroscópico; (d) microscópico
Según a una teoría, la presión de un gas aumenta si su volumen disminuye debido a que las moléculas en el gas se tienen que mover una distancia más corta para golpear las paredes del recipiente. ¿Esta teoría sigue una descripción macroscópica o microscópica del comportamiento químico? Explique su respuesta.
La cantidad de calor requerido para derretir 2 libras de hielo es el doble de la cantidad de calor requerido para derretir 1 libra de hielo. ¿Es esta observación una descripción macroscópica o microscópica del comportamiento químico? Explique su respuesta.
Macroscópico. El calor requerido se determina de las propiedades macroscópicas.
1.2: Fases y Clasificación de la Materia
Preguntas
- ¿Por qué usamos la masa de un objeto, en lugar de su peso, para indicar la cantidad de materia que contiene?
- ¿Qué propiedades distinguen los sólidos de los líquidos? ¿Líquidos de los gases? ¿Sólidos de los gases?
- ¿En qué se diferencia una mezcla heterogénea de una mezcla homogénea? ¿Cómo son similares?
- ¿En qué se diferencia una mezcla homogénea de una sustancia pura? ¿Cómo son similares?
- ¿En qué se diferencia un elemento de un compuesto? ¿Cómo son similares?
- ¿En qué se diferencian las moléculas de los elementos y las moléculas de los compuestos? ¿Cómo son similares?
- ¿En qué se diferencia un átomo de una molécula? ¿De qué manera son similares?
8. Muchos de los artículos que compra son mezclas de compuestos puros. Seleccione tres de estos productos comerciales y prepare una lista de los ingredientes que son compuestos puros.
9. Clasifique cada uno de los siguientes como un elemento, un compuesto o una mezcla:
a. cobre
b. agua
c. nitrógeno
d. azufre
e. aire
f. sacarosa
g. Una sustancia compuesta de moléculas, cada una de las cuales contiene dos átomos de yodo
h. gasolina
10. Clasifique cada uno de los siguientes como un elemento, un compuesto o una mezcla:
a. planchar
b. oxígeno
c. óxido de mercurio
d. jarabe para los panqueques
e. dióxido de carbono
f. una sustancia compuesta de moléculas, cada una de las cuales contiene un átomo de hidrógeno y un átomo de cloro
g. bicarbonato de sodio
h. Levadura en polvo
11. Un átomo de azufre y una molécula de azufre no son idénticos. ¿Cuál es la diferencia?
12. ¿En qué se parecen las moléculas en el gas de oxígeno, las moléculas en el gas de hidrógeno y las moléculas de agua? ¿Cómo son diferentes?
13. Nos referimos a los astronautas en el espacio como ingrávidos, pero no sin masa. ¿Por qué?
14. Al conducir un automóvil, no pensamos en los productos químicos consumidos y producidos. Prepare una lista de los principales productos químicos consumidos y producidos durante la operación de un automóvil.
15. La materia está en todas partes de nuestro alrededor. Haga una lista por nombre de quince tipos diferentes de materia que encuentra todos los días. Su lista debe incluir (y etiquetar al menos un ejemplo de cada uno) lo siguiente: un sólido, un líquido, un gas, un elemento, un compuesto, una mezcla homogénea, una mezcla heterogénea y una sustancia pura.
16. Cuando el hierro elemental se corroe, se combina con el oxígeno en el aire para formar el óxido de hierro marrón (III) que llamamos el óxido. (a) Si se pesa un clavo de hierro con una masa inicial de 23.2 g después de haber sido recubierto con una capa de óxido, ¿Esperaría que la masa haya aumentado, disminuido o permanezca igual? Explique. (b) Si la masa del clavo de hierro aumenta a 24.1 g, ¿Qué masa de oxígeno se combina con el hierro?
17. Como se indica en el texto, los ejemplos convincentes que demuestran la ley de conservación de la materia fuera del laboratorio son pocos. Indique si la masa aumentaría, disminuiría o se mantendría igual en los siguientes escenarios en los que se producen reacciones químicas:
a. Exactamente una libra de masa de pan se coloca en un molde para hornear. La masa se cocina en un horno a 350° F dejando un aroma maravilloso de pan recién horneado durante el proceso de cocción. ¿La masa del pan horneado es menor, mayor o igual que la libra de la masa original? Explique.
b. Cuando el magnesio se quema en el aire, se produce una ceniza blanca de óxido de magnesio. ¿Es la masa de óxido de magnesio menor, mayor o igual que la pieza original de magnesio? Explique.
c. Antoine Lavoisier, el científico francés acreditado por primera vez que estableció la ley de conservación de la materia, calentó una mezcla de estaño y aire en un matraz sellado para producir el óxido de estaño. ¿La masa y el contenido del matraz sellado disminuyeron, aumentaron o permanecieron iguales después del calentamiento?
18. La levadura convierte la glucosa en el etanol y el dióxido de carbono durante la fermentación anaeróbica como se muestra en la ecuación química aquí: \[\ce{glucosa\rightarrowetanol+carbono\:dióxido}\]
a. Si 200.0 g de glucosa se convierten completamente, ¿Cuál será la masa total del etanol y el dióxido de carbono producido?
b. Si la fermentación ocurre en un contenedor abierto, ¿Esperaría que la masa del contenedor y su contenido después de la fermentación sea menor, mayor o igual que la masa del contenedor y el contenido antes de la fermentación? Explique.
c. Si se producen 97.7 g de dióxido de carbono, ¿Qué masa de etanol se produce?
Soluciones
2. Los líquidos pueden cambiar su forma (flujo); los sólidos no pueden. Los gases pueden pasar por cambios grandes de volumen a medida que cambia la presión; los líquidos no pueden. Los gases fluyen y cambian de volumen; los sólidos no pueden hacer esto.
4. La mezcla puede tener una variedad de composiciones; una sustancia pura tiene una composición definida. Ambos tienen la misma composición de un punto a otro.
6. Las moléculas de elementos contienen solo un tipo de átomo; las moléculas de los compuestos contienen dos o más tipos de átomos. Son similares en que ambos están compuestos por dos o más átomos unidos químicamente.
8. Las respuestas variarán. Ejemplo de respuesta: Gatorade contiene agua, azúcar, dextrosa, ácido cítrico, sal, cloruro de sodio, fosfato monopotásico, y acetato de sacarosa isobutirato.
11. (a) elemento; (b) elemento; (c) compuesto; (d) mezcla, (e) compuesto; (f) compuesto; (g) compuesto; (h) mezcla
12. En cada caso, una molécula consiste en dos o más átomos combinados. Se diferencian en que los tipos de átomos cambian de una sustancia a otra.
14. Se consume la gasolina (una mezcla de compuestos), oxígeno y, un poco de nitrógeno. El dióxido de carbono y el agua son los productos principales. El monóxido de carbono y los óxidos de nitrógeno se producen en cantidades mas bajas.
16. (a) Aumentó como se habría combinado con el oxígeno en el aire, aumentando la cantidad de materia y la masa. (b) 0.9 g
18. (a) 200.0 g; (b) La masa del contenedor y su contenido disminuirían, porque el dióxido de carbono es un producto gaseoso y dejaría el contenedor. (c) 102.3 g
1.3: Propiedades Físicas y Químicas
Clasifique las seis propiedades subrayadas en el siguiente párrafo como químicas o físicas:
El flúor es un gas amarillo pálido que reacciona con la mayoría de las sustancias . El elemento libre se funde a −220°C y hierve a −188°C . Metales finamente divididos se queman en flúor con una llama brillante. Diecinueve gramos de flúor reaccionarán con 1.0 gramos de hidrógeno.
Clasifique cada uno de los siguientes cambios como físicos o químicos:
a) condensación de vapor
b) quema de gasolina
c) agrio de leche
d) disolución del azúcar en el agua
e) derretimiento del oro
(a) físico; (b) químico; (c) químico; (d) físico; (e) físico
Clasifique cada uno de los siguientes cambios como físicos o químicos:
a) carbón quemándose
b) hielo derritiéndose
c) mezclando el jarabe de chocolate con la leche
d) explosión de un petardo
e) magnetización de un destornillador
El volumen de una muestra de oxígeno gaseoso cambió de 10 mL a 11 mL cuando la temperatura cambió. ¿Es este un cambio químico o físico?
Un volumen de 2.0 litros de gas de hidrógeno se combina con 1.0 litro de gas de oxígeno para producir 2.0 litros de vapor de agua. ¿El oxígeno pasa por un cambio químico o físico?
Explique la diferencia entre las propiedades extensivas y las propiedades intensivas.
El valor de una propiedad extensiva depende de la cantidad de materia que se considera, mientras que el valor de una propiedad intensiva es el mismo independientemente de la cantidad de materia considerada.
Identifique las siguientes propiedades como extensivas o intensivas.
a) volumen
b) temperatura
c) humedad
d) calor
e) punto de ebullición
La densidad (d) de una sustancia es una propiedad intensiva que se define como la relación de su masa (m) a su volumen (V).
\(\mathrm{density=\dfrac{mass}{volume}}\) \(\mathrm{d=\dfrac{m}{V}}\)
Teniendo en cuenta que la masa y el volumen son propiedades extensivas, explique por qué su relación, densidad, es intensiva.
Al ser propiedades extensivas, la masa y el volumen son directamente proporcionales a la cantidad de sustancia que se estudia. Dividiendo una propiedad extensiva por otra en efecto "cancelará" esta dependencia de la cantidad, produciendo una relación que es independiente de la cantidad (una propiedad intensiva).
1.4: Me diciones
¿Un litro es aproximadamente una onza, una pinta, un cuarto de galón o un galón?
¿Un metro mide aproximadamente una pulgada, un pie, una yarda, o una milla?
aproximadamente una yarda
Indique las unidades base del SI o las unidades derivadas que sean apropiadas para las siguientes mediciones:
- (a) la longitud de una carrera de maratón (26 millas, 385 yardas)
- (b) La masa de un automóvil.
- (c) El volumen de una piscina.
- (d) La velocidad de un avión.
- (e) La densidad del oro.
- (f) El área de un campo de fútbol.
- (g) la temperatura máxima en el Polo Sur el 1 de abril de 1913
Indique las unidades base del SI o las unidades derivadas que sean apropiadas para las siguientes mediciones:
- (a) La masa de la luna.
- (b) la distancia de Dallas a Oklahoma City
- (c) La velocidad del sonido.
- (d) La densidad del aire.
- (e) La temperatura a la que hierve el alcohol.
- (f) El área del estado de Delaware.
- (g) el volumen de una vacuna contra la gripe o una vacuna contra el sarampión
a) kilogramos; (b) metros; c) kilómetros/segundo; (d) kilogramos/metro cúbico; (e) kelvin; (f) metros cuadrados; (g) metros cúbicos
Dé el nombre y el símbolo de los prefijos usados con las unidades SI para indicar la multiplicación por las siguientes cantidades exactas.
- (a) 10 3
- (b) 10 −2
- (c) 0.1
- (d) 10 −3
- (e) 1,000,000
- (f) 0,000001
Indique el nombre del prefijo y la cantidad indicada por los siguientes símbolos que se usan con las unidades base SI.
- (a) c
- (b) d
- (c) G
- (d) k
- (e) m
- (f) n
- (g) p
- (h) T
(a) centi-, \(\times\) 10 −2 ; (b) deci-, \(\times\) 10 −1 ; (c) Giga-, \(\times\) 10 9 ; (d) kilo-, \(\times\) 10 3 ; (e) mili-, \(\times\) 10 −3 ; (f) nano-, \(\times\) 10 −9 ; (g) pico-, \(\times\) 10 −12 ; (h) tera-, \(\times\) 10 12
Una gran pieza de joyería tiene una masa de 132,6 g. Un cilindro graduado inicialmente contiene 48,6 mL de agua. Cuando la joyería está sumergida en el cilindro graduado, el volumen total sube a 61,2 mL.
- (a) Determine la densidad de esta pieza de joyería.
- (b) Suponiendo que la joyería está hecha de una sola sustancia, ¿Cuál es la sustancia? Explique.
Visite esta Simulación de Densidad PhET y seleccione los Mismos Bloques de Volumen.
- (a) ¿Cuáles son la masa, el volumen y la densidad del bloque amarillo?
- (b) ¿Cuáles son la masa, el volumen y la densidad del bloque rojo?
- (c) Liste los colores de los bloques en orden de la masa más pequeña a la más grande.
- (d) Liste los colores de los bloques en orden de densidad más grande a más pequeña.
- (e) ¿Cómo se relacionan la masa y la densidad para bloques con el mismo volumen?
(a) 8,00 kg, 5,00 L, 1,60 kg/L; (b) 2,00 kg, 5,00 L, 0,400 kg/L; (c) rojo < verde < azul < amarillo; (d) Si los volúmenes son iguales, la densidad es directamente proporcional a la masa.
Visite esta Simulación de Densidad PhET y seleccione Bloques Personalizados y luego Mi Bloque.
- (a) Ingrese los valores de masa y volumen para el bloque de modo que la masa en kg sea menor que el volumen en L. ¿Qué hace el bloque? ¿Por qué? ¿Este es el caso siempre cuando la masa < volumen?
- (b) Ingrese los valores de masa y volumen para el bloque de modo que la masa en kg sea más grande que el volumen en L. ¿Qué hace el bloque? ¿Por qué? ¿Este es el caso siempre cuando la masa > volumen?
- (c) ¿En qué se diferenciaría (a) y (b) si el líquido en el tanque fuera etanol en lugar de agua? (d) ¿En qué se diferenciaría (a) y (b) si el líquido en el tanque fuera mercurio en lugar de agua?
Visite esta Simulación de Densidad PhET y seleccione Bloques de Misterio.
- (a) Elija uno de los Bloques de Misterio y determine su masa, volumen, densidad y su identidad probable.
- (b) Elija otro Bloque de Misterio y determine su masa, volumen, densidad y su identidad probable.
- (c) Ordene los Bloques de Misterio de menos densos a más densos. Explique.
(a) (b) Respuesta es una de las siguentes. A/amarillo: masa = 65,14 kg, volumen = 3,38 L, densidad = 19,3 kg/L, identidad probable oro. B/azul: masa = 0,64 kg, volumen = 1,00 L, densidad = 0,64 kg/L, identidad probable = manzana. C/verde: masa = 4,08 kg, volumen = 5,83 L, densidad = 0,700 kg/L, identidad probable = gasolina. D/rojo: masa = 3,10 kg, volumen = 3,38 L, densidad = 0,920 kg/L, identidad probable = hielo; y E/morado: masa = 3,53 kg, volumen = 1,00 L, densidad = 3,53 kg/L, identidad probable = diamante. (c) B/azul/manzana (0,64 kg/L) < C/verde/gasolina (0,700 kg/L) < C/verde/hielo (0,920 kg/L) < D/rojo/diamante (3,53 kg/L) < A/amarillo/oro (19,3 kg/L)
1.5: Measurement Uncertainty, Accuracy, and Precision
Express each of the following numbers in scientific notation with correct significant figures:
- (a) 711.0
- (b) 0.239
- (c) 90743
- (d) 134.2
- (e) 0.05499
- (f) 10000.0
- (g) 0.000000738592
Express each of the following numbers in exponential notation with correct significant figures:
- (a) 704
- (b) 0.03344
- (c) 547.9
- (d) 22086
- (e) 1000.00
- (f) 0.0000000651
- (g) 0.007157
(a) 7.04 \(\times\) 10 2 ; (b) 3.344 \(\times\) 10 −2 ; (c) 5.479 \(\times\) 10 2 ; (d) 2.2086 \(\times\) 10 4 ; (e) 1.00000 \(\times\) 10 3 ; (f) 6.51 \(\times\) 10 −8 ; (g) 7.157 \(\times\) 10 −3
Indicate whether each of the following can be determined exactly or must be measured with some degree of uncertainty:
- (a) the number of eggs in a basket
- (b) the mass of a dozen eggs
- (c) the number of gallons of gasoline necessary to fill an automobile gas tank
- (d) the number of cm in 2 m
- (e) the mass of a textbook
- (f) the time required to drive from San Francisco to Kansas City at an average speed of 53 mi/h
Indicate whether each of the following can be determined exactly or must be measured with some degree of uncertainty:
- (a) the number of seconds in an hour
- (b) the number of pages in this book
- (c) the number of grams in your weight
- (d) the number of grams in 3 kilograms
- (e) the volume of water you drink in one day
- (f) the distance from San Francisco to Kansas City
(a) exact; (b) exact; (c) uncertain; (d) exact; (e) uncertain; (f) uncertain
How many significant figures are contained in each of the following measurements?
- (a) 38.7 g
- (b) 2 \(\times\) 10 18 m
- (c) 3,486,002 kg
- (d) 9.74150 \(\times\) 10 −4 J
- (e) 0.0613 cm 3
- (f) 17.0 kg
- (g) 0.01400 g/mL
How many significant figures are contained in each of the following measurements?
- (a) 53 cm
- (b) 2.05 \(\times\) 10 8 m
- (c) 86,002 J
- (d) 9.740 \(\times\) 10 4 m/s
- (e) 10.0613 m 3
- (f) 0.17 g/mL
- (g) 0.88400 s
(a) two; (b) three; (c) five; (d) four; (e) six; (f) two; (g) five
The following quantities were reported on the labels of commercial products. Determine the number of significant figures in each.
- (a) 0.0055 g active ingredients
- (b) 12 tablets
- (c) 3% hydrogen peroxide
- (d) 5.5 ounces
- (e) 473 mL
- (f) 1.75% bismuth
- (g) 0.001% phosphoric acid
- (h) 99.80% inert ingredients
Round off each of the following numbers to two significant figures:
- (a) 0.436
- (b) 9.000
- (c) 27.2
- (d) 135
- (e) 1.497 \(\times\) 10 −3
- (f) 0.445
(a) 0.44; (b) 9.0; (c) 27; (d) 140; (e) 1.5 \(\times\) 10 −3 ; (f) 0.44
Round off each of the following numbers to two significant figures:
- (a) 517
- (b) 86.3
- (c) 6.382 \(\times\) 10 3
- (d) 5.0008
- (e) 22.497
- (f) 0.885
Perform the following calculations and report each answer with the correct number of significant figures.
- (a) 628 \(\times\) 342
- (b) (5.63 \(\times\) 10 2 ) \(\times\) (7.4 \(\times\) 10 3 )
- (c)
- \(\dfrac{28.0}{13.483}\)
- (d) 8119 \(\times\) 0.000023
- (e) 14.98 + 27,340 + 84.7593
- (f) 42.7 + 0.259
(a) 2.15 \(\times\) 10 5 ; (b) 4.2 \(\times\) 10 6 ; (c) 2.08; (d) 0.19; (e) 27,440; (f) 43.0
Perform the following calculations and report each answer with the correct number of significant figures.
- (a) 62.8 \(\times\) 34
- (b) 0.147 + 0.0066 + 0.012
- (c) 38 \(\times\) 95 \(\times\) 1.792
- (d) 15 – 0.15 – 0.6155
- (e) \(8.78\times\left(\dfrac{0.0500}{0.478}\right)\)
- (f) 140 + 7.68 + 0.014
- (g) 28.7 – 0.0483
- (h) \(\dfrac{(88.5−87.57)}{45.13}\)
Consider the results of the archery contest shown in this figure.
- (a) Which archer is most precise?
- (b) Which archer is most accurate?
- (c) Who is both least precise and least accurate?
Classify the following sets of measurements as accurate, precise, both, or neither.
- (a) Checking for consistency in the weight of chocolate chip cookies: 17.27 g, 13.05 g, 19.46 g, 16.92 g
- (b) Testing the volume of a batch of 25-mL pipettes: 27.02 mL, 26.99 mL, 26.97 mL, 27.01 mL
- (c) Determining the purity of gold: 99.9999%, 99.9998%, 99.9998%, 99.9999%
1.6: Mathematical Treatment of Measurement Results
Write conversion factors (as ratios) for the number of:
- yards in 1 meter
- liters in 1 liquid quart
- pounds in 1 kilogram
(a) \(\mathrm{\dfrac{1.0936\: yd}{1\: m}}\); (b) \(\mathrm{\dfrac{0.94635\: L}{1\: qt}}\); (c) \(\mathrm{\dfrac{2.2046\: lb}{1\: kg}}\)
Write conversion factors (as ratios) for the number of:
- (a) kilometers in 1 mile
- (b) liters in 1 cubic foot
- (c) grams in 1 ounce
The label on a soft drink bottle gives the volume in two units: 2.0 L and 67.6 fl oz. Use this information to derive a conversion factor between the English and metric units. How many significant figures can you justify in your conversion factor?
\(\mathrm{\dfrac{2.0\: L}{67.6\: fl\: oz}=\dfrac{0.030\: L}{1\: fl\: oz}}\)
Only two significant figures are justified.
The label on a box of cereal gives the mass of cereal in two units: 978 grams and 34.5 oz. Use this information to find a conversion factor between the English and metric units. How many significant figures can you justify in your conversion factor?
Soccer is played with a round ball having a circumference between 27 and 28 in. and a weight between 14 and 16 oz. What are these specifications in units of centimeters and grams?
68–71 cm; 400–450 g
A woman's basketball has a circumference between 28.5 and 29.0 inches and a maximum weight of 20 ounces (two significant figures). What are these specifications in units of centimeters and grams?
How many milliliters of a soft drink are contained in a 12.0-oz can?
355 mL
A barrel of oil is exactly 42 gal. How many liters of oil are in a barrel?
The diameter of a red blood cell is about 3 \(\times\) 10 −4 in. What is its diameter in centimeters?
8 \(\times\) 10 −4 cm
The distance between the centers of the two oxygen atoms in an oxygen molecule is 1.21 \(\times\) 10 −8 cm. What is this distance in inches?
Is a 197-lb weight lifter light enough to compete in a class limited to those weighing 90 kg or less?
yes; weight = 89.4 kg
A very good 197-lb weight lifter lifted 192 kg in a move called the clean and jerk. What was the mass of the weight lifted in pounds?
Many medical laboratory tests are run using 5.0 μL blood serum. What is this volume in milliliters?
5.0 \(\times\) 10 −3 mL
If an aspirin tablet contains 325 mg aspirin, how many grams of aspirin does it contain?
Use scientific (exponential) notation to express the following quantities in terms of the SI base units in [link] :
- (a) 0.13 g
- (b) 232 Gg
- (c) 5.23 pm
- (d) 86.3 mg
- (e) 37.6 cm
- (f) 54 μm
- (g) 1 Ts
- (h) 27 ps
- (i) 0.15 mK
(a) 1.3 \(\times\) 10 −4 kg; (b) 2.32 \(\times\) 10 8 kg; (c) 5.23 \(\times\) 10 −12 m; (d) 8.63 \(\times\) 10 −5 kg; (e) 3.76 \(\times\) 10 −1 m; (f) 5.4 \(\times\) 10 −5 m; (g) 1 \(\times\) 10 12 s; (h) 2.7 \(\times\) 10 −11 s; (i) 1.5 \(\times\) 10 −4 K
Complete the following conversions between SI units.
- (a) 612 g = ________ mg
- (b) 8.160 m = ________ cm
- (c) 3779 μg = ________ g
- (d) 781 mL = ________ L
- (e) 4.18 kg = ________ g
- (f) 27.8 m = ________ km
- (g) 0.13 mL = ________ L
- (h) 1738 km = ________ m
- (i) 1.9 Gg = ________ g
Gasoline is sold by the liter in many countries. How many liters are required to fill a 12.0-gal gas tank?
45.4 L
Milk is sold by the liter in many countries. What is the volume of exactly 1/2 gal of milk in liters?
A long ton is defined as exactly 2240 lb. What is this mass in kilograms?
1.0160 \(\times\) 10 3 kg
Make the conversion indicated in each of the following:
- (a) the men’s world record long jump, 29 ft 4¼ in., to meters
- (b) the greatest depth of the ocean, about 6.5 mi, to kilometers
- (c) the area of the state of Oregon, 96,981 mi 2 , to square kilometers
- (d) the volume of 1 gill (exactly 4 oz) to milliliters
- (e) the estimated volume of the oceans, 330,000,000 mi 3 , to cubic kilometers.
- (f) the mass of a 3525-lb car to kilograms
- (g) the mass of a 2.3-oz egg to grams
Make the conversion indicated in each of the following:
- (a) the length of a soccer field, 120 m (three significant figures), to feet
- (b) the height of Mt. Kilimanjaro, at 19,565 ft the highest mountain in Africa, to kilometers
- (c) the area of an 8.5 t 11-inch sheet of paper in cm 2
- (d) the displacement volume of an automobile engine, 161 in. 3 , to liters
- (e) the estimated mass of the atmosphere, 5.6 t 10 15 tons, to kilograms
- (f) the mass of a bushel of rye, 32.0 lb, to kilograms
- (g) the mass of a 5.00-grain aspirin tablet to milligrams (1 grain = 0.00229 oz)
- (a) 394 ft
- (b) 5.9634 km
- (c) 6.0 \(\times\) 10 2
- (d) 2.64 L
- (e) 5.1 \(\times\) 10 18 kg
- (f) 14.5 kg
- (g) 324 mg
Many chemistry conferences have held a 50-Trillion Angstrom Run (two significant figures). How long is this run in kilometers and in miles? (1 Å = 1 \(\times\) 10 −10 m)
A chemist’s 50-Trillion Angstrom Run (see Exercise ) would be an archeologist’s 10,900 cubit run. How long is one cubit in meters and in feet? (1 Å = 1 \(\times\) 10 −8 cm)
0.46 m; 1.5 ft/cubit
The gas tank of a certain luxury automobile holds 22.3 gallons according to the owner’s manual. If the density of gasoline is 0.8206 g/mL, determine the mass in kilograms and pounds of the fuel in a full tank.
As an instructor is preparing for an experiment, he requires 225 g phosphoric acid. The only container readily available is a 150-mL Erlenmeyer flask. Is it large enough to contain the acid, whose density is 1.83 g/mL?
Yes, the acid's volume is 123 mL.
To prepare for a laboratory period, a student lab assistant needs 125 g of a compound. A bottle containing 1/4 lb is available. Did the student have enough of the compound?
A chemistry student is 159 cm tall and weighs 45.8 kg. What is her height in inches and weight in pounds?
62.6 in (about 5 ft 3 in.) and 101 lb
In a recent Grand Prix, the winner completed the race with an average speed of 229.8 km/h. What was his speed in miles per hour, meters per second, and feet per second?
Solve these problems about lumber dimensions.
(a) To describe to a European how houses are constructed in the US, the dimensions of “two-by-four” lumber must be converted into metric units. The thickness \(\times\) width \(\times\) length dimensions are 1.50 in. \(\times\) 3.50 in. \(\times\) 8.00 ft in the US. What are the dimensions in cm \(\times\) cm \(\times\) m?
(b) This lumber can be used as vertical studs, which are typically placed 16.0 in. apart. What is that distance in centimeters?
(a) 3.81 cm \(\times\) 8.89 cm \(\times\) 2.44 m; (b) 40.6 cm
The mercury content of a stream was believed to be above the minimum considered safe—1 part per billion (ppb) by weight. An analysis indicated that the concentration was 0.68 parts per billion. What quantity of mercury in grams was present in 15.0 L of the water, the density of which is 0.998 g/ml? \(\mathrm{\left(1\: ppb\: Hg=\dfrac{1\: ng\: Hg}{1\: g\: water}\right)}\)
Calculate the density of aluminum if 27.6 cm 3 has a mass of 74.6 g.
2.70 g/cm 3
Osmium is one of the densest elements known. What is its density if 2.72 g has a volume of 0.121 cm 3 ?
Calculate these masses.
(a) What is the mass of 6.00 cm 3 of mercury, density = 13.5939 g/cm 3 ?
(b) What is the mass of 25.0 mL octane, density = 0.702 g/cm 3 ?
(a) 81.6 g; (b) 17.6 g
Calculate these masses.
- (a) What is the mass of 4.00 cm 3 of sodium, density = 0.97 g/cm?
- (b) What is the mass of 125 mL gaseous chlorine, density = 3.16 g/L?
Calculate these volumes.
- (a) What is the volume of 25 g iodine, density = 4.93 g/cm 3 ?
- (b) What is the volume of 3.28 g gaseous hydrogen, density = 0.089 g/L?
(a) 5.1 mL; (b) 37 L
Calculate these volumes.
- (a) What is the volume of 11.3 g graphite, density = 2.25 g/cm 3 ?
- (b) What is the volume of 39.657 g bromine, density = 2.928 g/cm 3 ?
Convert the boiling temperature of gold, 2966 °C, into degrees Fahrenheit and kelvin.
5371 °F, 3239 K
Convert the temperature of scalding water, 54 °C, into degrees Fahrenheit and kelvin.
Convert the temperature of the coldest area in a freezer, −10 °F, to degrees Celsius and kelvin.
−23 °C, 250 K
Convert the temperature of dry ice, −77 °C, into degrees Fahrenheit and kelvin.
Convert the boiling temperature of liquid ammonia, −28.1 °F, into degrees Celsius and kelvin.
−33.4 °C, 239.8 K
The label on a pressurized can of spray disinfectant warns against heating the can above 130 °F. What are the corresponding temperatures on the Celsius and kelvin temperature scales?
The weather in Europe was unusually warm during the summer of 1995. The TV news reported temperatures as high as 45 °C. What was the temperature on the Fahrenheit scale?
113 °F
Contribuyentes
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Paul Flowers (Universidad de Carolina del Norte - Pembroke), Klaus Theopold (Universidad de Delaware) y Richard Langley (Stephen F. Austin Universidad del Estado) con autores contribuyentes. Contenido del libro de texto producido por la Universidad de OpenStax tiene licencia de Atribución de Creative Commons Licencia 4.0 licencia. Descarge gratis en http://cnx.org/contents/85abf193-2bd...a7ac8df6@9.110) ."