actividad colaborativa grupo 201102 324

Química general

Actividad aprendizaje colaborativo unidad 1

Presentado por:

Paula Andrea Hernández Mérida

Código. 1.121.922.172

Diana Shirley Beltrán

Grupo: 201102_324

Presentado a:

Tutor. Leonardo Jaimes

Universidad nacional abierta y a distancia

Cead acacias

FASE III

Leer el artículo QUIMICA VERDE, la química del nuevo milenio el cual se encuentra en el entorno de conocimiento y dar respuesta a las siguientes preguntas de manera grupal. (Cada estudiante puede elegir una).

a. Cuál es el principal problema que genera la industria química al ambiente.

La Contaminación es el principal problema que se presenta pero gracias a la llamada química verde o química sustentable -es decir el uso de la química para prevenir la contaminación a través del diseño de productos y procesos químicos que sean ambientalmente benignos- ha crecido sustancialmente desde su aparición a principios de los años 90. Este crecimiento está basado en un fuerte desarrollo científico guiado por la necesidad económica de lograr un desarrollo sustentable.

b. Que cantidad de sustancias químicas se tiene calculado que existe en el mundo.

c. En que consiste la química Verde.

d. Enumere los 12 principios de la química Verde.

1. Es preferible evitar la producción de un residuo que tratar de limpiarlo una vez que se haya formado.

2. todos los materiales deben sintetizarsen al máximo para el producto final.

3. los métodos de síntesis deberán diseñarse para utilizar y generar sustancias que tengan poca o ninguna toxicidad.

4. Los productos químicos deberán ser diseñados de manera que mantengan su eficacia a la vez que reduzcan su toxicidad.

5. Se evitará el uso de sustancias auxiliares (disolventes, reactivos de separación, etcétera).

6. Se intentará llevar a cabo los métodos de síntesis a temperatura y presión ambiente. La materia prima ha de ser preferiblemente renovable en vez de agotable, siempre que sea técnica y económicamente viable.

8. Se evitará en lo posible la formación de derivados (grupos de bloqueo, de protección/desprotección, modificación temporal de procesos físicos/químicos).

9. Se emplearán catalizadores (lo más selectivos posible) en vez de reactivos estequiométricos.

10. Los productos químicos se diseñarán de tal manera que al finalizar su función no persistan en el medio ambiente, sino que se transformen en productos de degradación inocuos.

11. Las metodologías analíticas serán desarrolladas para permitir una monitorización y control en tiempo real del proceso, previo a la formación de sustancias peligrosas.

12. Se elegirán las sustancias empleadas en los procesos químicos de forma que se minimice el potencial de accidentes químicos, incluidas las emanaciones, explosiones e incendios.

e. Que perspectivas tiene la química verde.

FASE IV.

Cada estudiante elegirá uno de los modelos atómicos que se relacionan a continuación y entregara una descripción de los aspectos más importantes.

• Modelo atómico de Demócrito: (creador de la teoría atómica de la materia, la cual dice que la materia se encuentra conformada por partículas idénticas e indivisibles). su modelo atómico dice que la materia se encuentra formada por diminutas partículas, las cuales no pueden ser divididas, por tal motivo a estas partículas indivisibles las llamó átomos)..

La teoría atómica de Demócrito sobre la materia, propone que absolutamente todas las cosas se encuentran conformadas por partículas pequeñísimas, invisibles, que no pueden ser divididas ni destruidas, estas partículas se encuentran en movimiento a través de la eternidad en un espacio infinito y vacío.

También postula que a pesar que los átomos se encuentren hechos de la misma materia, pueden tener la misma forma, ni la misma medida, así como no pueden poseer el mismo peso, ir en la misma secuencia y tener la misma posición.

Demócrito llegó a considerar que la creación de mundos es el resultado del incesante movimiento giratorio de los átomos dentro del espacio, es decir que los átomos se encuentran y giran, de tal manera que llegan a formar grandes agregaciones de materia.

Entonces la teoría atómica de Demócrito llega a anticipar los principios de la conservación de la energía y la irreductibilidad de la materia.

• Modelo atómico de Dalton: Introduce la idea de la discontinuidad de la materia, es decir, ésta es la primera teoría científica que considera que la materia está dividida en átomos (dejando aparte a precursores de la Antigüedad como Demócrito y Leucipo, cuyas afirmaciones no se apoyaban en ningún experimento riguroso).

Los postulados básicos de esta teoría atómica son:

1. La materia está dividida en unas partículas indivisibles e inalterables, que se denominan átomos.

2. Todos los átomos de un mismo elemento son idénticos entre sí (presentan igual masa e iguales propiedades).

3. Los átomos de distintos elementos tienen distinta masa y distintas propiedades.

4. Los compuestos se forman cuando los átomos se unen entre sí, en una relación constante y sencilla.

Las insuficiencias del modelo son las siguientes:

1. se sabe que los átomos sí pueden dividirse y alterarse.

2. Las Experiencias de Thomson.

• Modelo atómico de Thomson: Introduce la idea de que el átomo puede dividirse en las llamadas partículas fundamentales:

Electrones, con carga eléctrica negativa Protones, con carga eléctrica positiva Neutrones, sin carga eléctrica y con una masa mucho mayor que la de

electrones y protones.

Thomson considera al átomo como una gran esfera con carga eléctrica positiva, en la cual se distribuyen los electrones como pequeños granitos (de forma similar a las pepitas de una sandía).

Las insuficiencias del modelo son las siguientes:

- El átomo no es mazizo ni compacto como suponía Thomson, es prácticamente hueco y el núcleo es muy pequeño comparado con el tamaño del átomo, según demostro E. Rutherford en sus experiencias.

• Modelo atómico de Rutherford: estableció el llamado modelo atómico de Rutherford o modelo atómico nuclear.

El átomo está formado por dos partes: núcleo y corteza.

El núcleo es la parte central, de tamaño muy pequeño, donde se encuentra toda la carga positiva y, prácticamente, toda la masa del átomo. Esta carga positiva del núcleo, en la experiencia de la lámina de oro, es la responsable de la desviación de las partículas alfa (también con carga positiva).

La corteza es casi un espacio vacío, inmenso en relación con las dimensiones del núcleo. Eso explica que la mayor parte de las partículas alfa atraviesan la lámina de oro sin desviarse. Aquí se encuentran los electrones con masa muy pequeña y carga negativa. Como en un diminuto sistema solar, los electrones giran alrededor del núcleo, igual que los planetas alrededor del Sol. Los electrones están ligados al núcleo por la atracción eléctrica entre cargas de signo contrario.

• Modelo atómico de Bohr: Bohr unió la idea de átomo nuclear de Rutherford con las ideas de una nueva rama de la Ciencia: la Física Cuántica. Así, en 1913 formuló una hipótesis sobre la estructura atómica en la que estableció tres postulados:

El electrón no puede girar en cualquier órbita, sino sólo en un cierto número de órbitas estables. En el modelo de Rutherford se aceptaba un número infinito de órbitas.

Cuando el electrón gira en estas órbitas no emite energía. Cuando un átomo estable sufre una interacción, como puede ser el

imapacto de un electrón o el choque con otro átomo, uno de sus electrones puede pasar a otra órbita estable o ser arrancado del átomo.

El átomo de hidrógeno según el modelo atómico de Bohr

El átomo de hidrógeno tiene un núcleo con un protón. El átomo de hidrógeno tiene un electrón que está girando en la primera

órbita alrededor del núcleo. Esta órbita es la de menor energía.

Si se le comunica energía a este electrón, saltará desde la primera órbita a otra de mayor energía. cuando regrese a la primera órbita emitirá energía en forma de radiación luminosa.

FASE V.

El docente asignara un elemento de la tabla periódica por estudiante según la aparición en el foro de actividades mostrado de la siguiente manera y procederá a contestar los ítems de la a a la k.

Estudiante ElementoAparición No 1 Xñ calcioAparición No 2 Ko potasioAparición No 3 Px paladioAparición No 4 Wz hierroAparición No 5 Qd fosforo

Xñ CALCIO

a. El número atómico (Z): 20

b. El número másico (A). 40,078 u ± 0,004 u

c. Representará el átomo con el símbolo del elemento que le corresponde de la siguiente manera:

d. Completará el siguiente cuadro.

Símbolo del elemento

Número atómico

Número másico

Número de protones

Número de neutrones

Número de electrones

Ca 20 40,078 20 20 20

e. Realizara la distribución electrónica.

40,078 u ± 0,004 u

20 Ca Numero másico

Numero atómico Calcio

Calcio=20

1s2

2s2 2p6

3s2 3p6

4s2

f. Localizara en la tabla periódica el elemento describiendo grupo y periodo:

Grupo: 2

Periodo:4

g. Describir las siguientes propiedades periódicas del elemento.

• Tamaño atómico. 20

• Potencial de Ionización. 6.15

• Afinidad Electrónica. -29

• Electronegatividad. 1.0

h. Representar la estructura de Lewis del elemento y la estructura de Lewis para una molécula que contenga el átomo seleccionado.

i. Describir que tipos de enlaces químicos de la molécula representada en el ítem anterior.

El calcio cuyo símbolo químico es Ca, pertenece al grupo 2A lo cual significa que tiene dos electrones de valencia, es decir, tiene dos electrones en su ultima capa electrónica. Cada punto representa un electrón dichos electrones van opuestos y no pueden ponerse en pares hasta que los cuatro lados (abajo, arriba, derecha, izquierda) tengan un electrón.

Las formulas de lewis unicamente representan dichos electrones

j. Peso atómico: 40,08

k. El número de moles que contienen 5 g de una muestra del elemento elegido.

200.39 gr/mol

Ko POTASIO

a. El número atómico (Z). 19

b. El número másico (A). 39.0983




Número atómico

Número másico

Número de protones



K 19 39.0983 19 20 19

e. Realizara la distribución electrónica.

1s

2s2p

3s3p3d

4s4p4d4f

39.0983

19 K

Numero másico

Numero atómico Símbolo

5s5p5d5f

6s6p6d

7s7p

8s

f. Localizara en la tabla periódica el elemento describiendo grupo y periodo.

Grupo: 1

Periodo: 4

g. Describir las siguientes propiedades periódicas del elemento.

• Tamaño atómico. 19

• Potencial de Ionización. 4.3407

• Afinidad Electrónica. 48

• Electronegatividad. 0,82


i.Describir que tipos de enlaces químicos de la molécula representada en el ítem anterior.

j. Peso atómico. 39.098

k. El número de moles que contienen 5 g de una muestra del elemento elegido. 0,005g/mol

Px PALADIO

a.El número atómico (Z). 46

b. El número másico (A). 106.42




Número atómico

Número másico

Número de protones



Pd 46 106,42 46 60 46

e) Configuración Electrónica

f) Localizara en la tabla periódica el elemento describiendo grupo y periodo

Grupo 10 y periodo 5

106.42

46 PdNumero másico

Numero atómico Símbolo

. g) Describir las siguientes propiedades periódicas del elemento.

Tamaño atómico. : 1,37 A

Potencial de Ionización: 8,38 eV

Afinidad Electrónica.: 54 kJ.mol-1

Electronegatividad.: 2,2


i. Describir que tipos de enlaces químicos de la molécula representada en el ítem anterior.

j. Peso atómico.

k. El número de moles que contienen 5 g de una muestra del elemento elegido.

FASE VI

a. Enumerar cinco productos (uno por estudiante) de la industria farmacéutica que se encuentren en cada uno de los siguientes estados.

El miconazol, un agente antifúngico, se usa para tratar las infecciones de la piel como pie de atleta y sarna deportiva y las infecciones vaginales. El miconazol viene envasado en forma de crema, loción, polvo, aerosol líquido y en polvo para aplicar sobre la piel. También viene envasado en forma de crema y supositorios vaginales.

b. Describir la temperatura promedio que registra en este tiempo las capitales de los departamentos de Antioquia, Cundinamarca, Atlántico, Arauca y Choco (uno por estudiante) en las siguientes escalas de temperatura (mostrar cálculos).

Departamento de Antioquia:

Celsius = 23 c

Fahrenheit = 73.4 f

Celsius a Fahrenheit : F= (c *1.8) + 32

23* 1.8= 41.4 + 32= 73.4

Kelvin= 296. 15 k

Celsius a kelvin: k= c + 273, 15

23+ 273.15= 296.15

Departamento Cundinamarca:

Celsius = 11 c

Fahrenheit = 51.8 f Celsius a Fahrenheit : F= (c *1.8) + 32

11c* 1.8= 19.8+ 32= 51.8

Kelvin= 284.15 k

Celsius a kelvin: k= c + 273, 15

11c + 273.15= 284.15 k

c. Cada estudiante elegirá un problema de leyes de los gases y lo resolverá (mostrar cálculos):

1. Si una masa de un gas ocupa un volumen de 1000 ml a 600 mm Hg y 20°C. ¿Qué volumen ocupará a 500 mm Hg y 23°C?

V1 x P1 / T1 = V2 x P2 / T2

V2 = V1 x P1 x T2 / P2 / T1

1 atm ----- 760mmHg

v1 = 1000 mL / 1000 = 0.1 L

P2 600 mmHg / 760 = 0.78 atm

T1 = 20 + 273 = 293 K

V2 = ?

P2 = 0.65 atm.

T2 = 23 + 273 = 296 K

V2 = 0.1 L x 0.78 atm. x 296 K / 0.65 atm. x 293 K

V2 = 0.12 L = 121 mL

2. 8,26 L de oxígeno a 15°C se calientan hasta 74°C. Si la presión del gas permanece constante, ¿Cuál es el nuevo volumen del gas?

3. Cierto volumen de un gas se encuentra a una presión de 400 mm Hg cuando su temperatura es de 45.0°C. ¿A qué temperatura, en grados centígrados (ºC) deberá estar para que su presión sea 1200 mm Hg?

4. El volumen de una muestra gaseosa es 150 cm3 a 23ºC y a una presión de 200 mm de Hg. ¿A qué temperatura (en ºC) la muestra ocupará un volumen de 0,7 L a una presión de 0, 9 atm?

V1=150cm3

haciendo regla de 3 para convertir a litros

1lt 1000cm3

x 150cm3

=0,15lt

V2=0,7lt

T1=23°C

T2=??

P1= 200mmhg

1atm 760mmHg

X 200mmHg

=0,26atm

P2=0,9atm

FORMULA

P1.V1.T2=P2.V2.T1

despejando queda

T2=P2V2T1/P1V1

REEMPLAZANDO

T2=0,9atm.0,7lt.23°C/0,26atm.0,15lt

T2= 371.53°C

5. Calcule el volumen que ocupan 15 gramos de H2, considerado como un gas ideal, a 5 atmósferas de presión y 30 °C.

d. Curva de calentamiento

Determinar el calor necesario para producir vapor de agua a partir de 50 gramos de hielo desde —3°C hasta agua vapor a 108°C a presión de 1 atmósfera.

Datos:

Tf (H2O) = 0°C – temperatura de fusión del agua.

Teb( H2O) =100°C – temperatura de ebullición del agua.

C(s) = 0.5 - calor específico de la sustancia en el estado sólido.

C (l) = 1 - calor específico de la sustancia en el estado líquido.

C (g) = 0.5 - calor específico de la sustancia en el estado gaseoso.

H(fusión) = 80

H(ebullición) =540

actividad colaborativa grupo 201102 324

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