2.1 Identificar los cambios en la energía y en los estados de la materia, solucionando problemas

relacionados con transformación de la energía y calorimetría.

2.2 Desarrollar cálculos cuantitativos en cambios químicos y físicos.

https://www.youtube.com/watch?v=8E47ryqCXRE

https://www.youtube.com/watch?v=vMjmf6XJ4Gc

¿QUE ES ENERGIA?

Mira a tu alrededor y pregúntate. ¿Algo se está moviendo? ¿puedes oír, ver o sentir alguna cosa?

seguro... esto es porque algunas cosas están haciendo que otras sucedan y la mayoría, es porque

probablemente hay algún poder en el trabajo diario. Este poder o habilidad que hace que las cosas

sucedan es lo que podemos llamar energía. Esta es lo que hace que sucedan las cosas, que se den

cambios posibles que podemos notar. La energía se sabe que se obtiene a partir de diferentes fuentes y

que se manifiesta de muchas maneras, además de que interviene en muchos fenómenos.

El hombre siempre ha sentido curiosidad por el mundo que lo rodea, buscando permanentemente

imponer orden en la diversidad de los sucesos observados. La ciencia es un método de búsqueda de los

principios fundamentales y universales que gobiernan las causas y los efectos del universo. Así como

la biología estudia los seres vivos, la química trata de las interacciones de los elementos y compuestos,

la geología es el estudio de la tierra, o la astronomía estudia el sistema solar, las estrellas y las galaxias,

y el universo en su conjunto, la física es la ciencia que trata de la materia y la energía. Para el estudio

de la energía, se consideran los objetos como partículas o cuerpos rígidos, que experimentan solo

movimientos de traslación, sin movimientos interno o rotatorio. De esta manera, se dan respuestas a

fenómenos que la dinámica de las leyes de Newton y la cinemática no pueden abarcar.

1. IDENTIFICACION DE LA GUIA

GRADO Decimo CURSOS 1001 a 1005

AREAS INTEGRADAS Ciencias Naturales (Química y Física)

EJE, PROBLEMA,

CONTEXTO INTEGRADOR

Estequiometria, conservación de la energía y calorimetría.

DOCENTES/ AREA Química: Fredy Palacino, Alejandro Castellanos

Física: Yesid Pasive

2. COMPETENCIAS

3. MOTIVACION

4. CONCEPTUALIZACION

Mira en el sketch de abajo para ver cosas trabajando, moviéndose, o que suceden... con la energía.

La energía mueve los carros a lo largo de las vías, así

como hace que los aviones vuelen. Reproduce nuestra

música en la radio o el celular, calienta nuestros cuartos e

ilumina nuestras casas. La energía es necesaria para

nuestros cuerpos, junto con las plantas, para crecer y

movernos. Sin energía no podrían funcionar las maquinas,

no habría calefacción en días fríos ni se producirían los

procesos que hacen posible la vida.

Energía Cinética: Todos los movimientos de las cosas tienen energía cinética. Es la energía que

poseen los cuerpos debido a la locomoción o el movimiento. Estas cosas incluyen muchos cuerpos, tan

grandes como los planetas, o tan pequeñas como los átomos. Lo que hace a las cosas más fuertes o

veloces al moverse, es la cantidad de energía cinética que posean.

Energía Mecánica: a menudo es confundida con la cinética y la potencial. Se intentará hacer más fácil

su comprensión y saber sus diferencias. Pero antes de esto, se necesita entender el término “Trabajo

(W)”, el cual es muy usual en la vida cotidiana, pero que tiene una connotación distinta cuando se usa

el termino técnico atribuido en física. El trabajo y la energía están estrechamente relacionados. Cuando

algo posee energía, puede efectuar trabajo. Por ejemplo, el agua que se precipita por las compuertas de

una represa tiene energía de movimiento, y esta energía permite al agua efectuar el trabajo de impulsar

una turbina. En física en imposible efectuar trabajo sin energía.

Energía sonora: El sonido es el movimiento de ondas de energía longitudinales (rarefacción o

compresión) a través de las sustancias. Es producido cuando una fuerza aplicada hace que un objeto o

sustancia vibre -la energía es transferida a través de la sustancia por medio de una onda-. Comúnmente,

la energía sonora es mucho más pequeña que otras formas de energía.

Calor (energía térmica): Esta energía es propia de las partículas o moléculas. Estas moléculas se

mueven (o vibran) constantemente. Una variación o cambio en la temperatura de estas hace que las

partículas vibren menos rápido. Lo que se denomina energía térmica es aquella debida a esos cambios

de temperatura. Cuando dos partículas o cuerpos interactúan, se presenta un flujo de energía del cuerpo

que está a mayor temperatura hacia el cuerpo que está a menor temperatura, por lo tanto, el que está a

menor temperatura absorbe o gana calor, mientras que el que está a mayor temperatura cede o pierde

calor.

Energía Química: Es la que es liberada por los enlaces cuando hay una reacción química, a menudo

produciendo como resultado calor (reacción exotérmica). Hay que conocer dos términos importantes

en el estudio de la energía química:

1. Una reacción nuclear exotérmica es aquella que libera energía cuando el enlace químico se produce.

2.Una reacción endotérmica es aquella que requiere una entrada o absorción de energía para que se

lleve a cabo. Se debe notar que la energía es a menudo necesaria para romper los enlaces químicos

antes de que se formen nuevos enlaces. Por ejemplo, durante la fotosíntesis, la energía solar es

necesitada y usada para producir CO2 y H2O en los enlaces químicos. Se producen glucosa y oxigeno

como resultado del proceso químico.

Energía Eléctrica: Está relacionada con los átomos. En estos, hay unas pequeñas partículas llamadas

electrones que están constantemente en movimiento. Este movimiento depende de cuanta energía

poseen. Esto significa que cada partícula posee energía potencial, aunque en unos en mayor cantidad

que en otros.

Energía potencial gravitacional: Cada partícula puede tener energía potencial, pero energía potencial

gravitacional solo es almacenada en la altura o elevación de los cuerpos. Cada vez que un objeto que

posee un peso esta elevado, una fuerza o potencia está implícito allí. Esta es la razón por la que

permanece elevado y no cae. Si dos cuerpos de diferente peso se encuentran a la misma altura, tendrá

mayor energía potencial gravitacional el objeto más pesado

Lee el texto cuidadosamente:

CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA

Es importante entender cómo se comporta la energía, como se transforma. Se comprenden mejor los

procesos y los cambios que suceden en la naturaleza si se analizan en términos de transformaciones de

energía. Las leyes de conservación son los fundamentos o piedras angulares de la física. Cuando se

dice que una cantidad se conserva, significa que permanece o tiene un valor constante. Se entiende por

energía mecánica al tipo de energía que puede ser transformada en trabajo ya sea de forma directa o

indirecta y se expresa como la suma de la energía cinética y la energía potencial gravitatoria.

Para entender esas transformaciones de energía, se analizará el movimiento del

acróbata en el poste de la figura. El trabajo efectuado para subir el poste y darle

energía potencial se transforma en energía cinética cuando se suelta el pilón. Esta

energía se transfiere al pilote que esta abajo de él. La energía no se puede destruir,

se puede transformar de una forma a otra, pero la cantidad total de energía nunca

cambia. En la cima del poste, el acróbata tiene una energía potencial de 10000 J

(julio, donde 1 J equivale a 1N.m). Al lanzarse, su energía potencial se transforma

en cinética, En las posiciones sucesivas a la cuarta parte, mitad, tres cuartos y la

bajada completa, la energía total es constante.

Es decir, si se toman varios puntos de referencia a lo largo de la trayectoria, al

comparar el valor total de la energía mecánica, es el mismo para todos los puntos.

𝐸𝑚 = 𝐸𝑐 + 𝐸𝑝; Donde: 𝐸𝑐 =1

2𝑚𝑣2 y 𝐸𝑝 = 𝑚. 𝑔. ℎ

En las anteriores ecuaciones m es masa, v es velocidad, g es la gravedad y h es la

altura del cuerpo.

Tomado de Hewitt, Paul, Física Conceptual, décima edición, Editorial Pearson

Addison Wesley, pág. 117.

Calorimetría: es la rama de la física que estudia la medida cuantitativa

del intercambio de calor como energía térmica. Para realizar tales

mediciones se utiliza el calorímetro, que mediante la técnica conocida

como “método de mezclas”, que consiste en que una muestra de una

sustancia se calienta a alta temperatura, la cual se mide con exactitud, y a

continuación, rápidamente se coloca en el agua fría del calorímetro. La

pérdida de calor de la muestra la absorberán el agua y el calorímetro y al

medir la temperatura final de la mezcla, se puede calcular el calor

especifico (cantidad de calor para que un gramo de sustancia aumente la

temperatura en 1°C) de la mezcla o de la sustancia.

Calor Especifico de una Sustancia: Al suministrar una cantidad de calor

Q a un cuerpo, se obtendrá un aumento de temperatura Δt. Y si el cuerpo

es de masa m, se define algo característico de la sustancia que forma el

cuerpo, llamado Calor especifico (c) de la sustancia que forma el cuerpo.

𝒄 =𝑸

𝐦. 𝚫𝐭

Tomado de Giancoli, Física 1 Volumen 1, cuarta edición, Editorial

Pearson Prentice Hall pág. 501

Calor especifico de Algunas Sustancias.

Sustancia Agua Hielo Vidrio Plomo Aluminio Mercurio Cobre Hierro

Calor especifico (cal/g. °C)

1 0,5 0,2 0,03 0,2 0,033 0,1 0,1

Donde 𝑄 = 𝑚. 𝑐. ∆𝑡

Cambio de Estado o de Fase

En general, la materia se encuentra en estado de fase: Sólido, líquido y gaseoso.

Los cambios de estado siempre van acompañados de absorción o emisión de calor. En la fusión (Cambio de

solido a liquido) se altera la regularidad cristalina del sólido. En la vaporización las fuerzas moleculares se

reducen a cero.

Tomado de: https://www.goconqr.com/flashcard/16928145/teor-a-cin-tico-molecular-msc-

martha-portugal-d-

Calor Latente o calor de transformación (L)

El calor de transformación o calor Latente L, es el cociente entre la cantidad de calor necesario para cambiar

el estado de un cuerpo y la masa del cuerpo; es decir:

𝑳 =𝑸

𝐦

En la anterior ecuación Q se mide en calorías, masa en gramos.

Si despejamos de la anterior ecuación Q se obtiene:

𝑸 = 𝒎 · 𝑳

La anterior ecuación (ecuación de transformación) permite calcular la cantidad de Calor Q, necesaria para

elevar la temperatura de un cuerpo CUANDO OCURRE UN CAMBIO DE ESTADO O FASE.

Esta ecuación es válida para procesos de fusión, congelación, vaporización, condensación y sublimación.

Es importante tener en cuenta que los cambios de estado o fase solo se producen a determinadas temperaturas

que se denominan en general puntos de fusión o congelación y puntos ebullición o condensación.

En la siguiente tabla se presentan las temperaturas y los calores latentes o de trasformación para algunas

sustancias comunes.

Tabla 2

Temperaturas y calores Latentes necesarios para los cambios de estado

Sustancia Punto de

fusión °C

Calor latente de fusión (𝑳𝒇)

Cal/g.

Punto de

Ebullición °C

Calor latente de ebullición

(𝑳𝒗) Cal/g.

Agua 0 80 100 540

Hierro 1808 69,1 3023 1520

Mercurio -39 2.8 357 65

Plata 961 21,1 2193 558

Plomo 327 6 1750 208

Oxigeno -219 3,3 -183 51

Tungsteno 3410 44 5900 1150

Oro 1063 15 2660 377

Zinc 420 24 918 475

Aluminio 660 94 2057 2260

Cobre 1085 3,3 -183 51

Conversión de unidades de energía

La unidad de energía en el sistema MKS es el julio, que es equivalente a 1 N.m (Newton por metro)

La siguiente tabla muestra el factor de conversión de julio a otras unidades.

Julio (J) Ergio (erg) Caloría (Cal) Kilovatio -

Hora (Kw.h)

1 1 × 107 0,2389 2,778 × 10−7

Para convertir de julios a las otras unidades se debe multiplicar por el factor indicado, si la conversión es de

una unidad a julio se debe dividir por el factor indicado en la tabla.

Ejemplos de Aplicación de lo aprendido:

Ejemplo 1: Un muchacho lanza una pelota de 145 gr verticalmente hacia arriba con una velocidad de 20

m/seg. Determine por medio del principio de conservación de la energía mecánica: La altura máxima que

alcanza, despreciando la resistencia del aire.

𝐸𝑚(ℎ𝑚𝑎𝑥) = 𝐸𝑚(𝑚𝑎𝑛𝑜) por conservación de la energía 1

2𝑚𝑣2 + 𝑚𝑔ℎ𝑚𝑎𝑥 =

1

2𝑚𝑣𝑜

2 + 𝑚𝑔ℎ𝑚𝑎𝑛𝑜

0 + 𝑚𝑔ℎ𝑚𝑎𝑥 =1

2𝑚𝑣𝑜

2 + 0 se cancela m

𝑔ℎ𝑚𝑎𝑥 =1

2𝑣𝑜

2 se multiplica todo por 2

2𝑔ℎ𝑚𝑎𝑥 = 𝑣𝑜

2 se despeja la hmax

𝒉𝒎𝒂𝒙 = 𝑣𝑜

2

2𝑔 se reemplaza

𝒉𝒎𝒂𝒙 =

(𝟐𝟎𝐦

𝐬𝐞𝐠)²

2.9,8m

seg2

𝒉𝒎𝒂𝒙 =

𝟒𝟎𝟎𝐦²

𝐬𝐞𝐠²

19,6m

seg2

hmax = 20,41 m esta es la medida de la altura alcanzada por la pelota

Nótese que no se necesitó trabajar el valor de la masa para resolverlo

Ejemplo 2. Si la altura de la piedra Y1 es de 3 m, calcule la velocidad de la piedra cuando está a 1 m

de altura del piso (Y3).

𝐸𝑚𝑓 = 𝐸𝑚𝑜 Así:

𝐸𝑚(𝑦3) = 𝐸𝑚(𝑦1) por conservación de la energía 1

2𝑚𝑣2 + 𝑚𝑔𝑦3 =

1

2𝑚𝑣𝑜

2 + 𝑚𝑔𝑦1 pero Vo = 0

1

2𝑚𝑣2 + 𝑚𝑔𝑦3 =0 + 𝑚𝑔𝑦1 se cancela m

1

2𝑣2 + 𝑔𝑦3 = 𝑔𝑦1 se multiplica todo por 2

𝑣2 + 2𝑔𝑦3 =2 𝑔𝑦1 se despeja 𝑣2y se factoriza 2g

𝑣2 =2 𝑔(𝑦1 − 𝑦3) se aplica raíz

𝒗 = √2 𝑔(𝑦1 − 𝑦3) se reemplaza

𝒗 = √(2 . 𝟗, 𝟖𝐦

𝐬𝐞𝐠𝟐 . (3𝑚 − 1𝑚)) luego, 𝒗 = √(2 . 𝟗, 𝟖𝐦

𝐬𝐞𝐠𝟐 . 2𝑚)

𝒗 = √(39, 𝟐𝐦²

𝐬𝐞𝐠𝟐) de esta manera, v = 6,26 m/seg cuando la piedra se encuentra a 1 m de altura

del piso (Y3).

Ejemplo 3: Suponiendo que en la montaña rusa la altura de la colina es de 40 m y que los carros parten

del reposo en la cima, calcule (a) la velocidad de un carro en el fondo de la colina (b) que altura tendrá

un carro con la mitad de esa velocidad (tome h = 0

en el fondo de la colina).

𝐸𝑚𝑜 = 𝐸𝑚𝑓 Así:

𝐸𝑚(𝑐𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎) = 𝐸𝑚(𝑓𝑜𝑛𝑑𝑜) por conservación de la energía 1

2𝑚𝑣𝑜

2 + 𝑚𝑔𝑦𝑐𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎 =1

2𝑚𝑣2 + 𝑚𝑔𝑦𝑓𝑜𝑛𝑑𝑜 pero Vo = 0

0 + 𝑚𝑔𝑦𝑐𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎 =1

2𝑚𝑣2 + 0 se cancela m

𝑔𝑦𝑐𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎 =1

2𝑣2 se despeja 𝑣2

2𝑔𝑦𝑐𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎 =𝑣2 se aplica raíz

√(2𝑔𝑦𝑐𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎) = v se reemplaza

√(2 . 𝟗, 𝟖𝐦

𝐬𝐞𝐠𝟐. 40 𝑚) = v

√(784𝐦²

𝐬𝐞𝐠𝟐) = v por lo tanto v= 28 m/seg

Ahora hallamos que altura alcanza el carro con la mitad de esa velocidad

𝐸𝑚(𝑓𝑜𝑛𝑑𝑜) = 𝐸𝑚(𝑦2) en el fondo la v = 14 m/seg

1

2𝑚𝑣𝑜

2 + 𝑚𝑔𝑦𝑓𝑜𝑛𝑑𝑜 = 1

2𝑚𝑣2 + 𝑚𝑔𝑦2

1

2𝑚𝑣𝑜

2 + 0 = 0 + 𝑚𝑔𝑦2 se cancela m

1

2𝑣𝑜

2 = 𝑚𝑔𝑦2 se despeja Y2

𝑣𝑜2

2𝑔= 𝑦2 se reemplaza

(𝟏𝟒𝐦

𝐬𝐞𝐠) ²

2.9,8m

seg2

= 𝑦2

𝟏𝟗𝟔𝐦²

𝐬𝐞𝐠²

19,6m

seg2

= 𝑦2 𝑦2 = 10 𝑚

Y3 = y – y2 = 40 m – 10 m = 30 m

Ejemplo 4. Padeciendo una gripe, un hombre de 80 kg tuvo una fiebre de 39°C, en vez de la temperatura

normal de 37°C. Suponiendo que el cuerpo humano es agua en su mayoría, ¿Cuánto calor es necesario para

elevar la temperatura esa cantidad?

Este problema usa la relación entre calor (Q la incógnita), la masa, el calor especifico (c del agua) y la

variación de temperatura.

Datos: m = 80 kg= 80000 gr, ∆𝑡 = 𝑡 − 𝑡𝑜 = 2°𝐶, 𝑐 = 1𝑐𝑎𝑙

𝑔.°𝐶= 4190

𝐽

𝑘𝑔.𝐾

𝑄 = 𝑚. 𝑐. ∆𝑡

𝑄 = 80000 𝑔𝑟. 1𝑐𝑎𝑙

𝑔𝑟. °𝐶. 2°𝐶

𝑄 = 160000 𝑐𝑎𝑙 = 160 𝑘𝑐𝑎𝑙

𝑄 = 160000 𝑐𝑎𝑙 ×1 𝐽

0,2389 𝑐𝑎𝑙

𝑄 = 669736, 3 𝐽 = 6,69 . 105 𝐽

Ejemplo 5. Se desean convertir 154 gramos de hielo a 0°C en vapor a 100°C. ¿Cuánto calor es necesario en

el proceso?

En este caso se deben hacer 3 procesos, el primero es transformación a liquido ya que el hielo se encuentra

a 0°C, el segundo aumentar la temperatura del agua 100°C y en el tercero la transformación a vapor de agua.

Usando las tablas 1 y 2.

𝑄 = 𝑚 · 𝐿𝑓 + 𝑚 · 𝑐 · ∆𝑡 + 𝑚 · 𝐿𝑣

𝑄 = 154 𝑔𝑟𝑠 · 80 𝐶𝑎𝑙/𝑔𝑟𝑠 + 154 𝑔𝑟𝑠 · 1 𝐶𝑎𝑙/𝑔𝑟𝑠 · °C · (100°C − 0°C) + 154 𝑔𝑟𝑠 · 540 𝐶𝑎𝑙/𝑔𝑟𝑠

𝑄 = 154 𝑔𝑟𝑠 · 80 𝐶𝑎𝑙/𝑔𝑟𝑠 + 154 𝑔𝑟𝑠 · 1 𝐶𝑎𝑙/𝑔𝑟𝑠 · °C · 100°C + 154 𝑔𝑟𝑠 · 540 𝐶𝑎𝑙/𝑔𝑟𝑠

𝑄 = 12320 𝐶𝑎𝑙 + 15400 𝐶𝑎𝑙 + 83160 𝐶𝑎𝑙/𝑔𝑟𝑠

𝑸 = 𝟏𝟏𝟎𝟖𝟖𝟎 𝑪𝒂𝒍

Bibliografía

- Física 1. Editorial Norma. 2006.

- Física 1. Editorial Santillana. 2011.

- Física para ciencias e ingeniería, Giancoli, Vol 1, 4ta edición. Pearson Prentice-Hall. 2009.

- Física Conceptual, Hewitt, Paul, Ed Pearson. 2007

- Física SEARS-ZEMANSKY, 12va edición, Ed Pearson. 2008

- Física, TIPLER, Paul, Volumen 1, Ed Reverte. 1995

- Física WILSON, Jerry, BUFFA, Anthony, 5ta edición, Ed Pearson. 2003

Links con Información Complementaria

https://www.youtube.com/watch?v=a-s4J53h5qE

https://www.youtube.com/watch?v=uoAn5qBtm-c

https://www.youtube.com/watch?v=TIWtDKkHmOw

https://www.youtube.com/watch?v=_QVPdRxYaLY

https://www.youtube.com/watch?v=FwVvHqrQICI

https://www.youtube.com/watch?v=pBCGo2YJkoc

LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA

En una reacción química ordinaria, la suma de las masas de las sustancias que intervienen como

reactivos es igual a la suma de las masas que se obtienen de los productos (Lavoisier, 1785).

Ecuación Química

Es una representación que describe una reacción química.

Masa Molecular

Es la suma de los pesos atómicos de cada elemento que componen una molécula, de acuerdo a la

cantidad (subíndice) especifica de cada uno ellos en la misma (molécula).

Ejemplo: La masa molecular del ácido sulfúrico H2SO4

Elemento Cantidad de átomos en la

molécula (subíndice)

Peso

Atómico

Subíndice x Peso Atómico

Hidrógeno 2 1,01g 2,02g

Azufre 1 32,08g 32,08g

Oxígeno 4 16g 64g

Masa Molecular Total 98,1g

Ley de la Conservación de la Materia y las Ecuaciones Químicas

Para cumplir con la ley de la conservación de la materia, una reacción química debe tener la misma

masa en la suma de los reactivos que en la suma de la masa de los productos. Para cumplir este

propósito, en la ecuación química aparecen los coeficientes estequiométricos antes de cada molécula

para balancear la misma.

Ejemplo: 2 Ca + O2 → 2 CaO

Ecuación Química Reactivos Productos

Moléculas Ca O2 CaO

Masa Molecular 40,08g 32g 56,08g

Coeficiente Estequiométrico 2 1 2

Masa Molecular x Coeficiente

Estequiométrico =

81,16g 32g 113,16g

Masa Total 113,16g 113,16g

Método Simple Inspección o Tanteo para Balancear Ecuaciones Químicas

En este método se prueban diferentes valores para los coeficientes estequiométricos de las sustancias

que participan en los reactivos y productos.

Sugerencias para balancear una ecuación:

- Verificar inicialmente la cantidad de átomos de cada elemento de cada molécula de reactivos

es la misma que de los productos.

- Balancear en el siguiente orden: metales, no metales, hidrógenos y oxígenos.

- Verificar si los átomos metálicos siguen balanceados y de ser necesario, cambiar el coeficiente

estequiométrico.

Ejemplo: Balancear la ecuación N2 + O2 → NO2

Paso 1: Verificar si la ecuación está o no balanceada.

N2 + O2 → NO2

Átomos

Elementos

Átomos en los reactivos Átomos en los productos Condición

N 2 1 Desbalanceado

O 2 2 Balanceado

Paso 2: Como la ecuación no está balanceada, se prueba con números que permitan su balanceo

comenzando por el elemento que desbalanceado.

N2 + O2 → 2 NO2

Átomos

Elementos

Átomos en los reactivos Átomos en los productos Condición

N 2 2 Desbalanceado

O 2 4 Balanceado

Paso 3: Ahora se ajusta el átomo de oxígeno.

N2 +2 O2 → 2 NO2

Átomos

Elementos

Átomos en los reactivos Átomos en los productos Condición

N 2 2 Desbalanceado

O 4 4 Balanceado

Ecuación balanceada N2 + 2 O2 → 2 NO2

ESTEQUIOMETRÍA

Hace referencia a las relaciones cuantitativas de las sustancias que reaccionan y los productos que

forman una reacción química.

Concepto de Mol

Es la unidad utilizada para representar la cantidad de sustancia, que corresponde a 6,022x1023

partículas, ya sean átomos o moléculas.

Razón Molar

Una ecuación química se puede interpretar en términos de moles, se pueden escribir expresiones de

“igualdad” para relacionar los moles de reactivos y productos de una reacción específica.

Ejemplo: Para la reacción N2 + 2 O2 → 2 NO2

1 mol N2 = 2 mol NO2 1 𝑚𝑜𝑙 𝑁

2 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑂 ó 2 mol NO2 = 1 mol N2

2 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑂

1 𝑚𝑜𝑙 𝑁

2 mol O2 = 2 mol NO2 2 𝑚𝑜𝑙 𝑂

2 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑂, ó 2 mol NO2 = 2 mol O2

2 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑂

2 𝑚𝑜𝑙 𝑂

1 mol N2 = 2 mol O2 1 𝑚𝑜𝑙 𝑁

2 𝑚𝑜𝑙 𝑂 ó 2 mol O2 = 1 mol N2

2 𝑚𝑜𝑙 𝑂

1 𝑚𝑜𝑙 𝑁

Relación Mol-Mol

Para resolver un ejercicio en los que se utilice los cálculos mol-mol, se recomienda:

- Plantear y balancear la ecuación.

- Empezar por el dato que da el ejercicio y multiplicar por la razón molar correspondiente, cuyo

denominador cancele las unidades del dato inicial y el numerador las unidades que se quieren

obtener.

Ejemplo:

Relación Masa-Mol o Mol-Masa

Para resolver un ejercicio en los que se utilice los cálculos mol-masa o masa-mol, se recomienda:

- Plantear y balancear la ecuación.

- Empezar por el dato que da el ejercicio, hacer la conversión a moles y multiplicar por la razón

molar correspondiente, cuyo denominador cancele las unidades del dato inicial y el numerador

las unidades que se quieren obtener.

Relación Masa-Masa

Para resolver un ejercicio en los que se utilice los cálculos mol-masa o masa-mol, se recomienda:

- Plantear y balancear la ecuación.

- Empezar por el dato que da el ejercicio, hacer la conversión a moles y multiplicar por la razón

molar correspondiente, cuyo denominador cancele las unidades del dato inicial y el numerador

las unidades que se quieren obtener, por último, hacer la conversión a gramos.

Ejemplo:

Bibliografía

- Química 1. Editorial Norma. 2004.

- SABERES 10. Editorial Santillana. 2016.

- Química y Ambiente 1. McGraw-Hill. 1995.

- https://es.slideshare.net/LindaGabriela/estequiometria-3

- https://www.slideserve.com/oriel/estequiometria

5. ACTIVIDADES PRACTICAS

5.1. ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 1:

A partir de los videos propuestos en la motivación, conteste las siguientes preguntas

1. Nombre dos elementos que encuentre en su casa y la utilidad que estos le prestan.

2. Que otro material considera que presta el mismo beneficio.

Teniendo en cuenta la conceptualización de física, resuelva los siguientes problemas, aplicando el

principio de la conservación de la energía. Lea muy bien las temáticas de la guía, interiorice los

conceptos y aplique lo aprendido en la solución de los siguientes problemas prácticos (REALICE

TODOS LOS PROCESO COMPLETOS EN FORMA CLARA Y ORDENADA).

3. Una piedra cae libremente desde una altura de 18 metros. Determine la velocidad con que llega

al suelo.

4. Un cuerpo se lanza hacia arriba con una velocidad de 28 m/s. Determine la altura que alcanza

el cuerpo.

5. Un cuerpo es soltado libremente desde una altura desconocida, su velocidad justo antes de tocar

el suelo es de 21,9 m/s. Determine la altura aproximada desde donde se soltó.

6. Una pelota de 500 g se lanza verticalmente hacia arriba con velocidad inicial de 10 m/s;

¿Cuál es la variación de energía cinética de la pelota entre el punto de partida y la altura

máxima?

¿Cuál es la variación de energía potencial de la pelota entre el punto de partida y la altura

máxima?

7. Tres pelotas de igual masa se proyectan con la misma velocidad en diferentes direcciones

b. Material requerido: Lápiz o esfero, hojas cuadriculadas, calculadora científica, material propuesto por

el docente (enlaces, documentos, lecturas de interés) y la guía.

5.2. ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 2:

a. Descripción

Una de las reacciones primarias en la refinación del hierro, en un alto horno, es la del óxido férrico

(Fe2O3) o hematita con el monóxido de carbono (CO).

Fe2O3(s) + CO(g) → Fe(s) + CO2(g)

a. Balancee la ecuación.

b. ¿Cuántos gramos de gas carbónico, como subproducto de contaminación, pueden obtenerse a partir

de las 4 toneladas de óxido férrico (Fe2O3)?

c. ¿Cuántos gramos de gas carbónico, como subproducto de contaminación, pueden obtenerse a partir

de 1 tonelada de monóxido de carbono (CO)?

d. ¿Qué cantidad de calor se necesita para fundir 1 tonelada de Hierro?

e. ¿Qué cantidad de calor adicional se necesita para vaporizar 1 tonelada de Hierro?

b. Material requerido: Lápiz o esfero, hojas cuadriculadas, calculadora científica, material propuesto por

el docente (enlaces, documentos, lecturas de interés) y la guía.

6.1. Explicación parámetros de evaluación (Anexo 6.5: Rubrica de evaluación)

El docente a cargo de la valoración de la propuesta se guiará por los parámetros planteados en la rúbrica

anexa, la misma que sirve de guía al estudiante para realizar la propuesta. También será utilizada como

guía de retroalimentación del trabajo entregado.

6.2. Forma de entrega del trabajo

El estudiante deberá desarrollar los ejercicios y preguntas propuestas en la guía en hojas cuadriculadas en

forma clara y ordenada, realizando los procedimientos completos y bien resueltos, tomar imágenes o fotos

claras y anexarlas en un solo archivo, que deberá ser convertido a formato PDF, y guardado en la siguiente

forma, curso, apellidos y nombres. Ejemplo: 1006castroTorresJuanEsteban. Para luego ser subido en el

enlace correspondiente al curso (Importante: únicamente se reciben trabajos por este medio).

1001 https://conaldi-

my.sharepoint.com/:f:/g/personal/fredy_palacino_conaldi_edu_co/Eq2OhwukjYBKp4oIRvBb6R0BxensX

qihlwi5UDkMhiP69w

1002 https://conaldi-

my.sharepoint.com/:f:/g/personal/yesid_pasive_conaldi_edu_co/EmYFS2HtLUFJuKl6H9loYWMBynuuJ

O_nSoZDyqA6YKZ3KA

1003 https://conaldi-

my.sharepoint.com/:f:/g/personal/yesid_pasive_conaldi_edu_co/EktNEkPUNtRGlAupl2AMy90BJjLQuQ

CU1bXvrcoIgz5eTQ

1004 https://conaldi-

my.sharepoint.com/:f:/g/personal/alejandro_castellanos_conaldi_edu_co/Eu_12qPHW1VNpNLudhYUjaIB

PJzEPaKAmVCuAFOaqqV-QA

1005 https://conaldi-

my.sharepoint.com/:f:/g/personal/yesid_pasive_conaldi_edu_co/EiGaHiQ2aeZCvx5SswcyV2UBeYOYYL

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6.3. Formas de apoyo, asesorías y retroalimentación, horas y fechas de encuentros

SIN CONECTIVIDAD: Vía WhatsApp – mediación del estudiante monitor del grupo – Mensaje de chat

personal y correo electrónico al monitor del curso (únicamente).

Los estudiantes deben consultar los documentos y el material de apoyo que el docente comparta en los

chats de whats app del monitor del curso y teams con los comentarios de las correcciones y mejoras.

CON CONECTIVIDAD:

a. Los docentes del área informarán oportunamente las horas y fechas de los encuentros pedagógicos con

los grupos en la plataforma digital teams (se programarán dentro del horario respectivo de cada

docente).

b. Web Pages – Plataformas digitales del office 365 (Outlook, OneDrive, calendar, Teams)

c. WhatsApp – mediación con estudiante monitor del grupo- u otro medio de comunicación que el

docente considere pertinente.

d. Los estudiantes deben consultar los documentos que el docente comparta en el chat de teams con los

comentarios de las correcciones y mejoras.

6.4. Forma de recepción de los trabajos, fecha entrega y pautas para él envió.

-Fecha de entrega a docente: entre el 2 y el 18 de septiembre de 2020

6. EVALUACION

-Primero debes asegurarte de guardar el documento/archivo con el siguiente enunciado: curso, primer

apellido, segundo apellido, nombre sin espacios: 1006castroTorresJuanEsteban

-Debe presentarse un solo archivo que contenga todas las actividades solicitadas en la descripción de la

actividad.

6.5. Explicación parámetros de evaluación (Anexo: Rubrica de evaluación)

Ítem a Evaluar Valoración en Unidades

El trabajo contiene todos los elementos solicitados y

desarrolla los ejercicios, mostrando procedimientos y una

adecuada resolución.

2,5

Presentación adecuada y organizada (trabajo de calidad). 1,5

Entrega de acuerdo a las fechas establecidas únicamente en

el formato solicitado (pdf)

1,0