agua

CCH. Plantel Azcapotzalco. Agosto 2007

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICOCOLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES

PLANTEL (1) AZCAPOTZALCO

AREA DE CIENCIAS EXPERIMENTALES

CUADERNO DE TRABAJO DE QUIMICA I

UNIDAD AGUA, COMPUESTO INDISPENSABLE

AUTORES

Olguín González María del Rosario

Hernández Ángeles Silvia

Sandoval Pérez Sandra Uribe Arróyave María del Rosario

López Abundio Martha Patricia Laugier Barrios MauricioLira Vázquez Gilberto Morales Domínguez EveliaVelásquez de la Mota Amada M. Hernández Sanabria Ana

María

0


Agosto de 2007

¡¡BIENVENIDO AL MUNDO DE LA QUIMICA!!

El curso de Química 1 que vas a llevar, pretende ser una pequeña ventana por la

cual puedas acercarte a través del estudio del AGUA y del AIRE al conocimiento

del mundo de las transformaciones de la materia y de como éstas han sido

usadas por el hombre, así como las consecuencias que esto ha tenido.

Aprenderás un poco acerca de las propiedades de la materia y conocerás algunas

concepciones que se han tenido acerca de cómo son los átomos, (esos

pequeñísimos “ladrillos” que constituyen a toda la materia), cuántos tipos de ellos

hay en el UNIVERSO y en qué se diferencian, como están clasificados y cual es el

“cemento” que los une para formar a las moléculas de los diferentes

compuestos químicos, cómo se da nombre a estos compuestos químicos y que

es lo que cambia en la materia cuando se lleva a cabo un cambio químico.

El estudio de la Química girará en torno a los conceptos: elemento, compuesto,

mezcla, estructura de la materia, enlace químico y reacción química.

NO necesitas:

Ser un genio para entenderla.

Tener conocimientos profundos previos sobre la materia.

Tener dominio de habilidades especiales .

Ser un gran memorista .

De ayuda especializada .

Para un desempeño exitoso te SUGERIMOS:

Despojarte de falsos prejuicios sobre la dificultad de la materia que vas a

cursar.

Estar abierto a la información con ÁNIMO participativo.

Cumplir con las TAREAS y los TRABAJOS que se te asignen.

PREGUNTAR cualquier duda que tengas a tu profesor o a tus compañeros.

Ser puntual y no faltar, especialmente cuando se lleven a cabo prácticas de

laboratorio.

Dedicar TIEMPO suficiente para preparar tus EXÁMENES.

Ser cooperativo en las actividades grupales.

1


El material que tienes en tus manos fue planeado de manera expresa para

apoyarte en la preparación y aprendizaje de los contenidos de curso de Química I,

de la unidad “Agua, compuesto indispensable”. Este cuaderno de trabajo

contiene diferentes actividades de aprendizaje y son de manera muy general:

A. Apuntes y ejercicios de apoyo. Cada tema contiene una explicación

teórica muy concreta, que permitirá introducirte con confianza en la

temática estudiada. También incluye ejercicios de comprensión y

reforzamiento conceptual, los cuales pueden ser preguntas abiertas o bien

de opción múltiple además de incluir mapas conceptuales.

B. Experimentos de laboratorio. Para ejemplificar algunos cambios de la

materia, se pueden realizar ciertas experiencias en el laboratorio (ya sea

como experiencias de cátedra o bien como experimentos realizados por

todos los integrantes del equipo), con su respectivo análisis de resultados y

elaboración de conclusiones.

C. Lecturas y cuestionarios de reflexión. En ocasiones, te encontraras con

una lectura de cierto tema, con la pretensión de despertar un mayor interés

sobre el mismo. Toda lectura va acompañada de un cuestionario que

deberás responder y entregar al profesor en el tiempo que te indique.

D. Evaluación formativa. Esto es, que tu aprendizaje no quede limitado al

plano de la repetición de conceptos, sino alcanzar niveles más complejos

como es la comprensión y aplicación de los aprendizajes. Para esto, te

sugerimos que tomes muy en serio tu formación como bachiller

universitario y te aboques a estudiar de forma dinámica y participativa,

tanto en tu estancia en el aula laboratorio como cumpliendo con las

actividades extra-clase que te sean requeridas.

E. Bibliografía. La bibliografía que se encuentra al final está divida en dos, la

relacionada con fundamentos químicos y la que contiene temas

relacionados con Tecnología y Sociedad. Sin embargo tu paso por el Colegio

de Ciencias y Humanidades te obliga a tomar la batuta de tu proceso de aprendizaje

asistiendo con asiduidad a la biblioteca del plantel, donde encontraras más textos de

2


consulta, revistas y libros de divulgación científica, que te aportaran toda la

información requerida para tus clases.

3


CONTENIDO

I. Apuntes y ejercicios de apoyo........................................................................................................5

I. 1. ¿Qué estudia la Química? ¿Para qué estudiar la Química?........................................................5

I. 2. Aspectos de la materia que estudia la Química..........................................................................6

I. 3. Cambios......................................................................................................................................7

I. 4. ¿Por qué es difícil el estudio de la Química?..............................................................................9

I.5 ¿Por qué es importante estudiar la Química?...............................................................................9

II. ¿Cómo se investiga en las Ciencias? La orientación científica...................................................10

II.1. El proceder científico, un ejemplo...........................................................................................10

II.2 El proceder científico, una actitud.............................................................................................10

III. ¿Cómo distinguir un material de otro?.......................................................................................12

III.1. El agua como ejemplo de materia, ¿es una mezcla o una sustancia pura?.............................13

III. 2. Tensión superficial.................................................................................................................13

III.3. Densidad, otra propiedad característica de las sustancias.......................................................14

III. 4. Los cambios de estado...........................................................................................................17

III. 5. Los cambios de estado del agua/relación fenómeno-teoría...................................................18

III. 6. La energía y los cambios........................................................................................................20

III. 7. Características de los estados de agregación..........................................................................21

III. 8. Anomalías del agua................................................................................................................22

III. 9. Capacidad calorífica...............................................................................................................23

III. 10. Capacidad disolvente...........................................................................................................26

IV. Repasando nuestras herramientas matemáticas, relaciones y proporciones..............................29

V. Concentración de disoluciones....................................................................................................29

V. I. Porcentaje masa/masa (m/m)...................................................................................................30

V. II. Porcentaje masa/volumen (% m/v).........................................................................................32

V. III. Porcentaje volumen/volumen (v/v).......................................................................................33

VI. Importancia de las disoluciones acuosas en la vida...................................................................34

VII. ¿Cómo está formada la materia? Mezclas, compuestos, elementos.........................................35

VII. 1. Separar para investigar (romper para analizar)....................................................................35

VII. 2. Representación simbólica de un cambio. Un primer acercamiento.....................................36

VII. 2. 1. Representación simbólica de la evaporación y de la electrolisis del agua.......................36

VII. 2. 2. Reacción de síntesis. Identificación del hidrógeno en la electrólisis...............................37

4


VII. 2. 3. Representación de los cambios que liberan energía al ambiente; reacciones exotérmicas

..........................................................................................................................................................39

VII. 2. 4. Representación de los cambios que requieren energía del ambiente; reacciones

endotérmicas....................................................................................................................................39

VII. 2. 5. Conservación de la energía en las reacciones...................................................................41

VII. 3. La estructura de la materia a escala macroscópica...............................................................42

VII. 3. 1. Características de las mezclas..........................................................................................44

VII. 3. 2. Características de los compuestos....................................................................................45

VII. 4. La estructura de la materia a nivel nanoscópico...................................................................46

VII. 4. 1. Características a nivel nanoscópico de las mezclas compuestos y elementos..................47

VIII. Representación de la materia. El lenguaje de la Química. Nivel simbólico...........................48

IX. Las reacciones químicas............................................................................................................53

IX. 1. Ley de la conservación de la masa........................................................................................54

IX. 2. Ley de las proporciones constantes.......................................................................................54

X. ¿Qué relación hay entre los modelos y los átomos reales? Las masas molares. El mol.............55

XI. Nivel nanoscópico de la materia. Los átomos. Modelos...........................................................59

XII. Cálculos Estequiométricos.......................................................................................................61

Anexo A. Actividades Experimentales............................................................................................64

Anexo B. Lecturas...........................................................................................................................74

Anexo C. Evaluación formativa.......................................................................................................80

Anexo D. Bibliografía......................................................................................................................88

5


UNIDAD I. AGUA, COMPUESTO INDISPENSABLE

I. Apuntes y ejercicios de apoyo

I. 1. ¿Qué estudia la Química? ¿Para qué estudiar la Química?

6

Para dar respuesta a estas interrogantes,

pensemos en lo que sucede en nuestro entorno.

Enumera los materiales que están a tu alcance,

objetos, aparatos, ropa, autos, flores, animales, los

materiales que los forman parecen diferentes,

pero tienen en común que están hechos de

MATERIA.

¿Cómo reconocerla? La materia se puede

reconocer por sus PROPIEDADES GENERALES

tales como masa, peso y volumen.

Otras propiedades generales de la materia son:

impenetrabilidad, elasticidad, divisibilidad, inercia.

De todas estas propiedades, las que son

cuantificables son masa, peso y volumen

Los materiales que nombraste y muchos de los

cuales puedes ver y tocar, ocupan un lugar en el

espacio y los podemos pesar.

EjercicioAnota un motivo por el que consideres que es importante estudiar Química______________________________________________________

¿Cómo reconocemos a la materia?______________________________________________________

Son propiedades generales de la materia______________________________________________________

Define volumen______________________________________________________

Anota 2 unidades de volumen___________________________

Anota dos unidades de masa___________________________

La QUÍMICA estudia la materia, sus

propiedades, sus cambios, sus componentes y

cómo estos están estructurados.

La MATERIA es todo lo que ocupa

un lugar en el espacio y presenta

varias características, entre ellas

masa y energía


EjercicioSeñala las propiedades generales de la siguiente figura que se pueden determinar en el

laboratorio _________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________

I. 2. Aspectos de la materia que estudia la Química

La Química estudia la COMPOSICIÓN, la ESTRUCTURA y como consecuencia de esto, las

PROPIEDADES y los CAMBIOS de la MATERIA.

Para comprender estos conceptos, consideremos la siguiente analogía, “Si asumimos que

los componentes (COMPOSICIÓN) necesarios para hacer una edificación son: cemento,

ladrillos, grava, arena y varillas, podemos pensar que pueden adquirir diferente organización

de acuerdo al tipo de construcción que va a formar, tal como una casa, una iglesia, un horno

o un edificio, la disposición o arreglo de los materiales se refiere a la ESTRUCTURA. La

composición y estructura determinan las características de una construcción.

7


Ya en el ámbito de la Química, vemos que los elementos químicos que forman el alcohol

etílico (CH3CH2OH, antiséptico) y el éter metílico (CH3OCH3, anestésico) son los mismos:

carbono, hidrógeno y oxígeno (composición elemental), pero están arreglados en estructuras

diferentes, por lo que las propiedades y los cambios de estas 2 sustancias son diferentes.

I. 3. Cambios

8

Investiga¿Cuál es la composición y estructura del grafito y del diamante? y anota dos de sus propiedades

Enumera los cambios que observas, ¿existirá algo que no cambie? ¿Qué tendrá que

pasar en los vegetales para que puedan elaborar los alimentos?, ¿cómo se forman el

granizo y los huracanes? ¿Cómo se formó la tierra? ¿Cómo se inició la vida?

La respuesta es CAMBIOS, todo cambia; el universo en expansión, el movimiento de la

tierra, los cambios nucleares en el sol, las partículas subatómicas, las vibraciones de los

átomos y las moléculas. Imposible encontrar algo estático, pero, ¿qué provoca los

cambios? La respuesta está en que para que ocurra un cambio se requiere energía. Sin

la presencia de energía no puede haber cambio.

En los cambios químicos las sustancias se

transforman en otras distintas; en los

cambios físicos, las sustancias siguen

siendo las mismas. Además en los cambios

químicos se pueden manifestar con un

intercambio de energía notablemente mayor

a la de un cambio físico.

Fenómeno es todo cambio o

transformación producido en los

cuerpos o en las sustancias.

Fenómeno químico llamado también

reacción química, la cual es el

cambio que sufren las sustancias al

transformarse en otras diferentes,

durante dicho cambio también se

registran cambios de energía, ya sea

que se absorba o libere en formas

perceptibles, como calor o luz, o en

otros tipos de energía.


EjercicioA). Revisa la información de la sección I.2 y contesta lo siguiente

¿A cual de los 4 aspectos de la materia que estudia la Química corresponde cada uno de los siguientes ejemplos?1.- El punto de ebullición del agua al nivel del mar es de 100o C ________________________

2.- El ángulo entre el átomo de oxígeno y los 2 de hidrógeno en una molécula de agua es de 109o ____________________

3.- En la electrólisis del cloruro de sodio, se producen sodio metálico y cloro gaseoso _______ _____________________ 4.- Una molécula de glucosa está formada por 6 átomos de carbono, 12 átomos de hidrógeno y 6 átomos de oxígeno.___________________

5.- El hielo está formado por moléculas de agua que están en los vértices de hexágonos una red. _______________________

B) Revisa la sección I.3 para realizar el siguiente ejercicio En la figura se ilustra el ciclo del agua, señala los cambios que suceden, y clasifícalos en físicos y químicos, ¿cuál es la energía que provoca estos cambios? ______________________________________________________________________________________________

Tomada de www.clubdelamar.org/ciclo.htm

9


I. 4. ¿Por qué es difícil el estudio de la Química?

Una de las mayores dificultades se debe a que los fenómenos que observamos son

explicados por medio de modelos de átomos, de moléculas, de enlaces, etc. La dificultad

aumenta porque el lenguaje que se usa para representar los fenómenos es amplio y a veces

confuso.

Un símbolo, fórmula o ecuación (representación simbólica) pueden representar el

fenómeno que observamos, (representación macroscópica) o pueden representar los

modelos que explican el fenómeno (representación submicroscópica o nanoscópica*).

* En adelante se utilizará el término nanoscópico para referirse al nivel de los átomos, las moléculas y los iones.

Ejemplo

Observamos como se oxida un clavo abandonado a la intemperie (nivel macro), el

fenómeno puede ser explicado mediante modelos de átomos de fierro que se combinan

como moléculas de oxígeno del aire para formar óxido de fierro (nivel nanoscópico). Este

proceso puede representarse por medio de la ecuación:

4Fe + 3 O2 3 Fe 2 O 3 (nivel simbólico)

La ecuación se representa tanto al nivel macro como al nanoscópico:

La ecuación representa 4 átomos de fierro que reaccionan con 3 moléculas de oxígeno y

producen 2 moléculas de óxido de fierro III (Que no podemos ver, nivel micro), pero también

representa el nivel macro, (4 moles de fierro se combinan con 3 moléculas, produciéndose 2

moles de óxido).

I.5 ¿Por qué es importante estudiar la Química?

10

El estudio del comportamiento de la materia nos permite

interpretar los fenómenos que sucedan a nuestro

alrededor, incluyendo el funcionamiento de nuestro propio

cuerpo. El conocimiento nos permite valorar la naturaleza y

tomar decisiones convenientes para preservarla y

aprovechar sus recursos en nuestro beneficio, nos permite

ubicar el lugar que tenemos en el universo y apreciar el

papel que la química juega en el desarrollo científico y

tecnológico.

Ejercicio

Pon un ejemplo cercano en el que

la química juega un papel

importante, al mejorar nuestro

estilo de vida

____________________________

____________________________

Describe un fenómeno natural que

la química puede explicar

____________________________

____________________________


II. ¿Cómo se investiga en las Ciencias? La orientación científicaProyecto de Investigación en equipo.

Diseña un plan utilizando la metodología científica, para resolver los siguientes problemas relacionados con el curso.

¿Cómo se obtiene la sal del agua de mar?

¿Cómo harías para separar los dos componentes principales del aire?

¿Cómo afecta la adición de jugo de limón a la solubilidad del azúcar en agua al preparar una limonada?

II.1. El proceder científico, un ejemplo

II.2 El proceder científico, una actitud

Cuando analizamos a los materiales tratamos de encontrar algo en común, lo mismo hicimos

con los cambios, esta actitud que el hombre tiene de tratar de encontrar regularidades

en lo que observa lo lleva a: organizar fenómenos, clasificar materiales, predecir

resultados etc.

11

A mediados del siglo XIX un científico observó que los

marineros que hacían largas travesías, padecían de una

enfermedad llamada escorbuto, (hemorragias, caída de

los dientes y alteraciones en las articulaciones) cuando

algunos tenían la oportunidad de consumir cítricos como

naranja, toronja o limón, se observaba que disminuía el

índice de casos de escorbuto. Con base en lo anterior

el citado observador hizo algunas recomendaciones a

las autoridades competentes.

No fue sino hasta después de un siglo, que la armada

británica tomó en cuenta sus recomendaciones en tanto

siguieron muriendo gran número de marineros a causa

de la enfermedad.

Ejercicio1. ¿Qué problema se presentaba

con los marineros en las travesías demasiado largas?

___________________________

2. ¿Cuál fue la hipótesis del científico?

___________________________

3. ¿Qué recomendación hizo el científico con base en su hipótesis?

___________________________

4. ¿Qué habrías hecho para demostrar que la hipótesis del científico era cierta?

___________________________


El propósito de la ciencia puede resumirse de la siguiente forma: “observar, describir,

predecir, explicar la naturaleza y sus cambios, en la forma más simple que sea

posible”.

Generalmente la primera etapa del conocimiento es la OBSERVACIÓN de los hechos; por

medio de nuestros sentidos o de la extensión de ellos (instrumentos), otra forma de generar

nuevos conocimientos es a partir de nuestras reflexiones. La siguiente etapa es la

DESCRIPCIÓN de las observaciones, por ejemplo describir que las llantas disminuyen su

volumen al bajar la temperatura, las observaciones que se repiten nos llevan a establecer

PATRONES y REGULARIDADES que permiten establecer GENERALIZACIONES que si se

comprueban pueden llegar a constituir LEYES, como por ejemplo “los gases disminuyen su

volumen a menor temperatura”. A partir de los patrones, regularidades, generalizaciones o

leyes pueden elaborarse PREDICCIONES por ejemplo se puede plantear la siguiente

hipótesis “en un lugar frío el volumen de las llantas disminuye”

En la búsqueda del conocimiento el ser humano trata de buscar EXPLICACIONES a los

fenómenos naturales y las leyes que los rigen. Para esto la ciencia se vale de teorías,

principios y modelos, en el ejemplo antes mencionado, la teoría cinética molecular nos ayuda

a explicar las leyes de los gases.

Los científicos tienen la misma actitud de los niños al tratar de comprender y explicar el

mundo construyendo conceptos. Las regularidades encontradas en las características y

comportamientos de los objetos y de los fenómenos constituyen la formación de los

conceptos. Todos los procesos implicados en la actividad científica se basan en la capacidad

de observación que el hombre tiene.

Finalmente cualquier persona realiza estos procesos cotidianamente, describimos objetos,

hechos, fenómenos y tratamos de explicarlos y de predecir lo que ocurrirá y en qué

condiciones. Los científicos hacen tales procedimientos con mayor cuidado y precisión, los

prueban mediante la experimentación. Como A. Einstein dijo: “La ciencia no es más que el

refinamiento del pensamiento cotidiano”.

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Ejercicio: En equipo, describe un ejemplo de la vida cotidiana que ilustre el procedimiento

científico.

Descripción de los hechos: ____________________________________________________

Predicción: _________________________________________________________________

Explicación: ________________________________________________________________

¿Cómo se forma un concepto?: _________________________________________________

¿Cuál capacidad básica usa el hombre en la investigación? __________________________

¿Cuáles procedimientos básicos comprenden el desarrollo del conocimiento científico?

__________________________________________________________________________

III. ¿Cómo distinguir un material de otro?

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La materia en general se reconoce por su masa, su

volumen y su peso. Pero ¿cómo podemos distinguir

un tipo de material de otro tipo de material?

Un tipo de material se reconoce por una o varias

características en común, ejemplos: los metales por

su brillo, los líquidos por su fluidez, los minerales por

su dureza y otras características más.

Los materiales que forman la mayoría de los cuerpos

que observamos están hechos de MEZCLAS,

materiales, tales como la madera, con la que se

fabrican muebles, las rocas que forman las montañas,

el aire que respiramos, los alimentos, los vegetales,

las telas, los plásticos son mezclas, éstas, son

materiales formados por SUSTANCIAS PURAS.

Las sustancias puras son las que se reconocen por

otras propiedades más características llamadas

PROPIEDADES ESPECÍFICAS. Con las cuales

distinguimos por ejemplo una sustancia líquida de

otra sustancia pura también líquida.

Ejercicio Los materiales que

comúnmente encontramos están formados de: ______________________

Las mezclas están formadas de: ____________________

Las sustancias puras se pueden reconocer por sus propiedades: ____________________

Anota dos ejemplos de mezclas: ____________________


III.1. El agua como ejemplo de materia, ¿es una mezcla o una sustancia pura?

Para empezar el estudio de la materia y sus transformaciones contamos con el tema del

AGUA, una sustancia muy cercana e importante para nosotros. Tan familiar que

consideramos que su comportamiento es muy NORMAL. Sin embargo los científicos no

piensan lo mismo, ya que comparada con otras sustancias similares en composición se

comporta de manera IRREGULAR como vamos a ir descubriendo.

Si las investigaciones buscan ESQUEMAS, SIMILITUDES, REGULARIDADES, entonces

¿cómo vamos a estudiar guiados por una ANOMALIA?

Aquí radica lo interesante de iniciar el estudio de la química alrededor del AGUA. Vamos a

contrastar las propiedades y el comportamiento del AGUA con otras sustancias que tienen

propiedades y comportamiento REGULAR y a buscar en la estructura del agua la

EXPLICACION a su "extraño" comportamiento.

Así, aprenderemos que las regularidades nos ayudan a proponer TEORÍAS que las explican,

pero cuando se encuentran excepciones a estas regularidades o esquemas de

comportamiento (ANOMALIAS), ESTAS NOS CONDUCEN A REFORMULAR LAS

TEORÍAS, para encontrar nuevas explicaciones, avanzando en el conocimiento de la

naturaleza.

Ejercicio1. ¿Por qué consideramos que el comportamiento del agua es normal?

__________________________________________________________________________

2. ¿Con qué tipo de sustancias vamos a comparar las propiedades y comportamiento del

agua?_____________________________________________________________________

3.- ¿Por qué los científicos consideran que el agua tiene un comportamiento irregular

(anómalo)? ________________________________________________________________

4. ¿En qué característica del agua vamos a buscar la explicación a su comportamiento?

__________________________________________________________________________

5.- ¿En que casos se deben revisar las teorías existentes? __________________________________________________________________________

III. 2. Tensión superficial

La tensión superficial es la propiedad característica que nos informa de las fuerzas con las que están unidas las partículas que forman a las sustancias.

14


OBSERVACIÓN EXPLICACIÓN

(a) Las gotitas de agua forman esferas sobre un bloque de parafina

(b) El mosquito zapatero camina sobre el agua

Las partículas que forman un líquido se

atraen una a otra con fuerzas de magnitud

diferente de acuerdo al líquido y a la

localización de las mismas dentro del líquido.

Las partículas de la superficie sufren una

mayor atracción hacia el interior del líquido

que las partículas que se encuentran

rodeadas por otras dentro del líquido, las

fuerzas sobre éstas, se ejercen en todas

direcciones compensándose unas a otras.

Las fuerzas que mantienen unidas a las

partículas de un líquido son fuerzas de

ENLACE.

EjercicioAl comparar las gotas de agua, de alcohol y de mercurio, ¿cuál de los 3 líquidos crees que esté formado por partículas que se atraen con mayor fuerza? Plantea una hipótesis.__________________________________________________________________________

¿Por qué crees que se considere a la tensión superficial una propiedad característica?__________________________________________________________________________

III.3. Densidad, otra propiedad característica de las sustancias

Sabemos que la densidad es la cantidad de materia que hay en cada uno de los centímetros cúbicos de un material, entonces podemos expresar a la densidad como la relación matemática entre la masa del objeto y su volumen, lo cual se representa de la siguiente manera:

MASADENSIDAD -------------------

VOLUMENEjercicio¿Qué mediciones y cálculos deben hacerse para determinar la densidad de agua y de alcohol?__________________________________________________________________________

¿Qué unidades vas a poner a la densidad de acuerdo a las mediciones que sugieres?__________________________________________________________________________

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¿Cómo deben ser los resultados si se hacen determinaciones a diferentes cantidades de un mismo líquido? __________________________________________________________________________

Compara tu respuesta anterior con los resultados obtenidos después de hacer las determinaciones en el laboratorio.__________________________________________________________________________

La siguiente tabla contiene densidades de algunas sustancias puras, los datos se usan

constantemente en laboratorios, escuelas, industria, para identificar sustancias y para

conocer el grado de pureza que tienen dichas sustancias.

Sustancia Densidad (g/cm3)

Sustancia Densidad (g/cm3)

Acero 7.8 Hielo 0.92Agua líquida 1.00 Fierro 7.8

Alcohol 0.7 Mercurio 13.6Aluminio 2.7 Nitrógeno 1.2*10-3 (0.0012)

Aceite de oliva 0.92 Oro 19.3Benceno 0.90 Oxígeno 1.3*10-3 (0.0013)Bronce 8.6 Plata 10.5Cobre 8.9 Platino 21.4

Diamante 3.52 Sacarosa (azúcar de mesa)

1.58Éter 0.74

Glicerina 1.26 Zinc 7.14Fuente: Física para estudiantes de ciencia e ingeniería, Parte 1, Resnick

Ejercicio Establece patrones, regularidades y predicciones

Analiza las densidades de las sustancias; como son las densidades de los gases en

relación con los sólidos y líquidos.

_________________________________________________________________________

Si se tiene un cubo de aluminio y otro de cobre, de un centímetro cúbico cada uno,

¿cual pesará más?_________________________________________________

Si se tienen 2 muestras de iguales masas, una de alcohol y otra de agua, cuál de las 2

muestras tendrá mayor volumen______________________________________________

Qué estado de agregación crees que tenga una muestra cuya densidad es de 0.00004

g/ cm3 ____________

16


Señala: masa, volumen o densidad de acuerdo a las siguientes unidades:

cm3 _________________

Kg _________________

g/cm3 _________________

g _________________

mL _________________

¿Cuándo el agua se congela que propiedad cambia: la masa o el volumen?

___________

Explica por qué el hielo flota en agua líquida _________________________

¿Si se tiene un centímetro cúbico de cada una de las sustancias de la tabla, cuál de

ellas tendrá mayor masa? _______________

Si 10 gramos de aluminio tienen una densidad de 2.7 g/ cm3, ¿cuál será la densidad

de 100 gramos de aluminio? ________________

DISCUSION

Consideremos ahora la densidad del agua que tiene un valor de 1g/cm3, esto significa que

cada un cm3 (1 mL) de agua pesa un gramo, no importa que cantidad de agua estemos

considerando (siempre y cuando se trate de agua pura). Pero si el hielo puede flotar en agua

es porque su densidad es menor; ¿has observado los cubos de hielo que se forman en el

congelador? ¿Crees que cambió la masa del agua al cambiar al estado sólido?

La densidad es una relación (una división) de la masa al volumen de una sustancia:

D = m / V

Si la densidad del agua disminuye al pasar al estado sólido y el valor que cambia es

resultado de dividir la misma masa (ley de conservación de la masa) entonces lo que cambia

es el volumen que al incrementar su valor y dividir a la misma masa da por resultado un

número menor.

¿Qué pasará en la estructura molecular del agua para que el volumen del hielo sea mayor

que el volumen de la misma masa de agua líquida? ¿Se comportan así otras sustancias?

17

La densidad del agua sólida es

menor que la del agua líquida, por lo

que el hielo flota en agua líquida

ANOMALIA


REGULARIDAD

¿Cómo cambia el volumen de la mayoría de las sustancias al pasar del estado líquido al

sólido?

_____________________________________________________________________

III. 4. Los cambios de estado

¿Una sustancia cambia de estado a cualquier temperatura?

Ejercicio

¿Se forman sustancias nuevas en un cambio de estado? ________

18

Un objeto A flota en una sustancia B, si la masa de un

centímetro cúbico de A es menor que la de un centímetro

cúbico de la sustancia B

N0, en general las densidades de los

sólidos de las sustancias son mayores

que las densidades de los líquidos de las

mismas sustancias.

Una de las propiedades de la materia, es el estado físico (o fase) que tiene una sustancia

a una temperatura determinada.

Un cambio de estado o cambio de fase sucede sin que cambie la naturaleza de las

sustancias, no se forman otras sustancias diferentes, (no hay cambios químicos).

El cambio de sólido a líquido es la fusión

El cambio de estado de líquido a sólido es la solidificación.

El cambio de líquido a gas se llama ebullición.

El cambio de gas a líquido se conoce como condensación o licuefacción.

Punto de ebullición.- Es la temperatura a la que una sustancia cambia del estado líquido

al gaseoso, si la sustancia es pura el punto al que sucede el cambio es siempre el mismo,

no importa la cantidad de sustancia que se tenga.

Punto de fusión y de solidificación.- La temperatura a la que una sustancia pura cambia

de líquido a sólido es su punto de solidificación, la temperatura a la que una sustancia

cambia de sólido a líquido se llama punto de fusión.


El cambio que sucede cuando un sólido pasa a líquido se llama

______________________

La temperatura a la que una sustancia pura cambia de líquido a gas se llama

__________________

El cambio de líquido a sólido se conoce como ______________

La _____________ es el cambio de las moléculas superficiales de un líquido a gas y sucede a cualquier temperatura.

III. 5. Los cambios de estado del agua/relación fenómeno-teoría

Formación y rompimiento de enlaces intermoleculares

19

Cuando un líquido hierve o se evapora,

sus moléculas pasan al estado gaseoso.

Sin embargo, en la evaporación sólo

participan las moléculas de la superficie

del líquido, mientras que en la ebullición

intervienen todas.

Punto de ebullición es la temperatura a la

cual un líquido pasa al estado gaseoso o un

líquido al llegar a su punto de ebullición

cambia de estado, de líquido a gaseoso. El

agua hierve a 100C a una presión de 760

mm de mercurio (1 atmósfera) al nivel del

mar. El punto de ebullición de un líquido

depende de la presión.

Reflexionemos ahora sobre los cambios de estado del agua en el experimento del

calentamiento de hielo hasta vapor de agua. Obtuvimos una gráfica de temperatura

contra tiempo en la cuál la temperatura permanece constante durante los cambios de

estado.

¿Por qué crees que la temperatura no sigue subiendo aún cuando continuamos con el

calentamiento?

Las partículas (átomos o moléculas) que forman un sólido tienen una estructura un tanto

rígida, que no les permite mucho movimiento. Al calentar el sólido el movimiento de las

partículas aumenta, y si este movimiento es lo suficientemente grande, las partículas

pueden obtener la energía necesaria para romper la estructura del sólido y formar una

estructura menos rígida en el estado líquido; si se sigue calentando el líquido, las

partículas que lo forman pueden adquirir mayor energía cinética (de movimiento) y ser

capaces de romper los enlaces que las mantienen unidas y separarse lo suficiente

formando el estado gaseoso.

Sólido líquido Gas

I II

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 2 3 4 5 6

Tiempo (min)

Te

mp

era

tura

(ºC

)

afusión

ebulliciónb

cd

e


Ejercicio Cuando se suministra calor a un sólido, ¿en que se usa?

___________________________

¿Qué sucede a las partículas que forman el sólido al cambiar a líquido?

_________________________________________________________________________

A que se llama energía cinética

_______________________________________________

¿En cual estado de agregación las partículas tienen menor energía cinética?

__________________________

Relación de variables representada de manera formal en una gráfica

La gráfica que se obtiene en el calentamiento de un sólido hasta que pasa a la fase gaseosa

tiene la siguiente forma:

Interpretación de la gráfica anterior

El siguiente esquema ilustra el calentamiento de hielo hasta alcanzar el estado gaseoso mediante el MODELO NANOSCOPICO de las moléculas de agua.

20

Cuando se calienta un sólido, se registra un aumento de temperatura (energía cinética)

como en a, cuando el sólido está cambiando a líquido se registra temperatura constante

(no hay aumento de movimiento) auque se siga calentado b, cuando todo el sólido es

líquido este aumenta su temperatura, (sube energía cinética) c, cuando el líquido está

cambiando a gas la temperatura permanece constante, (no hay incremento de energía

cinética) d, si el gas se sigue calentando este aumenta de temperatura (aumenta su

energía cinética), e.


Señala con un color diferente los enlaces que existen entre las moléculas del agua (enlaces intermoleculares)¿Cuál es la evidencia empírica que apoya la representación de los modelos en I?___________________________________________________________________________________

¿Cuál es la evidencia empírica que apoya la representación de los modelos en II?__________________________________________________________________________

III. 6. La energía y los cambios

21

La temperatura permanece constante durante un

cambio de estado. Durante esta etapa no hay

cambio en la energía cinética de las moléculas

En el caso de la fusión y ebullición, la energía se

usa en vencer las fuerzas que mantienen a las

partículas juntas, en el caso del agua, el calor

proporcionado se gasta en separar las moléculas

que forman el hielo o el líquido. Las partículas

separadas adquieren energía cinética.

Durante los cambos contrarios, la condensación y

la solidificación, la energía adquirida por las

partículas se desprende en forma de calor.

Ejercicio*¿Qué sucede con la temperatura durante un cambio de estado?__________________________*¿En qué estado hay mayor energía cinética, en el hielo o en el agua líquida?__________________________*¿Que trabajo realiza la energía calorífica durante la ebullición? __________________________*¿Qué trabajo realiza el calor suministrado durante el calentamiento del agua líquida? __________________________*¿Cuál es la evidencia empírica que apoya esta afirmación: “durante un cambio de estado no hay cambio en la energía cinética de las moléculas”?_______________________________

Los enlaces que se forman o se rompen cuando una sustancia cambia de estado

(cambio físico) son muy débiles comparados con los enlaces que se forman o rompen

cuando una sustancia se forma o se descompone (cambio químico).

En una reacción química los enlaces involucrados son más fuertes por lo que las

energías requeridas son mayores que en los cambios físicos.

La energía en los cambios químicos pueden ser diez o cien veces las energías de los

cambios físicos.

Existe otra clase de cambios en los que la energía involucrada es mucho mayor y

comprenden rompimiento de núcleos de átomos, estos cambios son las reacciones

nucleares como las que suceden en el sol y cuya energía es motivo de cambios en la

tierra.


Completa (con; energía de los cambios nucleares, energía de los cambios físicos, energía de los cambios químicos) los espacios en el esquema que representa en orden creciente la energía requerida para realizar los cambios.

> > III. 7. Características de los estados de agregación

22

Ejercicio

¿En que tipo de cambios la energía requerida es de mayor magnitud?

________________________

¿Cómo se clasifica a los cambios de estado?

________________________

¿En que tipo de cambios se forman o rompen los enlaces más débiles?

________________________

¿Qué evidencia empírica se apoya con la siguiente explicación: “Los enlaces que se forman o

se rompen cuando una sustancia cambia de estado son más débiles comparados con los

enlaces que se forman o rompen cuando una sustancia se forma o se descompone”?

____________________________________________________________________

Los SÓLIDOS están constituidos por partículas unidas

en estructuras muy rígidas. Los enlaces entre sus

partículas solo tienen movimiento vibratorio, por los

que su energía cinética es menor. Existe un mayor

orden que en los otros estados.

Los LIQUIDOS. En este estado las partículas se

agrupan (existen enlaces al formarse las

agrupaciones). Hay mayor energía cinética, éstos

grupos se "deslizan" unos sobre otros, por lo que su

forma es adaptable al recipiente que lo contenga en

tanto que su volumen no se verá afectado. Se forman y

se deshacen agregados es decir hay menos orden.

Los GASES. Las partículas están muy alejadas unas

de otras, no hay enlaces entre ellas. Se mueven en

desorden y libremente, por lo tanto hay mayor energía

cinética.

Ejercicio1.- Responde: sólido, líquido o gas según corresponda en los siguientes planteamientos.A) Sus partículas tienen solo

movimiento vibratorio______________________________B) En este estado las partículas de

una sustancia tienen la mayor libertad

______________________________C) Estado en el que las partículas se

agrupan rodando unas sobre otras.

______________________________D) Contiene la menor energía

cinética______________________________E) No existe ningún tipo de enlace

entre las partículas______________________________F) Su estructura es rígida______________________________


III. 8. Anomalías del agua

¿En que consiste la anomalía del agua respecto a sus cambios de estado?

La familia VIA incluye los siguientes elementos: oxígeno (O), azufre (S), selenio (Se), telurio

(Te) y polonio (Po); cuando estos elementos se combinan con el hidrógeno, forman

compuestos cuya estructura química es similar: H2O, H2S, H2Se, H2Te y H2Po.

La siguiente tabla presenta el número atómico de cada elemento y la masa molecular del

compuesto, así como las temperaturas de fusión y de ebullición.

Ejercicio

Analiza los datos de la siguiente tabla, busca regularidades e INFIERE los datos que faltan

en ella.

CompuestoNo. Atómico, del

elemento de la familia VI A

Masa molar del compuesto

Temperaturade fusión.

Temperaturade ebullición

Edo. de agregación a temperatura

ambiente

H2Te 52 129 -51 -4H2Se 34 80 -66 -41H2S 16 34 -86 -61H2O 8 18

¿A qué temperatura deberá hervir el agua de acuerdo a tu predicción? _______________

¿Cuál debería ser el punto de fusión del agua de acuerdo al patrón analizado? ________

¿Cuáles son los valores reales?________________________________________________________________________ Los valores predichos se basaron en:a) Teoríasb) Leyesc) Regularidades

Explica: _____________________________________________________________________________________________________________________________________________ ¿Cuál es la diferencia entre los valores inferidos y los reales? ________________________________________________________________________ ¿Qué estado físico tendría el agua a temperatura ambiente (25°C), si siguiera el

patrón de comportamiento analizado?___________________________

23

Investiga¿Cuál es el significado del término anomalía?


¿Cómo varía la temperatura de fusión de los compuestos de la tabla al disminuir su masa molar?

___________________________

¿Cuál de los compuestos diferentes al agua, necesita más calor para romper los enlaces entre sus partículas? ___________________________Como puedes observar el agua no obedece el reglamento periódico, por suerte para la

vida en la tierra. De no ser así, toda el agua del planeta se encontraría en forma de vapor en

condiciones atmosféricas.

¿Cómo te imaginas un mundo donde el agua cumpliera estrictamente las reglas de la

química?

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

Completa los espacios en blanco con las opciones del recuadro:

Puede establecerse una relación entre la masa molar y la temperatura de ebullición de los

primeros tres compuestos de la tabla anterior, planteamiento que constituye una

____________________. A partir de la cual se hace una ______________________ al

predecir el punto de ebullición del agua. Si la ____________________ planteada no se

cumple como es el caso, se ha encontrado una ____________________. Esta situación lleva

a los científicos a la búsqueda de un nuevo ___________________.

III. 9. Capacidad calorífica

¿Puede la misma cantidad de sustancias diferentes, almacenar la misma cantidad de

energía?

Tú, ¿qué opinas?, piensa en la rapidez con que se enfría un metal en comparación con la

que se enfría una cera o una grasa.

Para calentar un gramo de distintas sustancias en un grado centígrado se gastan cantidades

diferentes de CALOR, así por ejemplo:

Un gramo de mercurio consume 0.1 J de energía

Un gramo de alcohol etílico consume 2 J

Un gramo de agua consume 4.2 J

Un gramo de ácido sulfúrico consume 1 J

24

Modelo anomalía regularidad

Hipótesis ley generalización


Como ves, el agua requiere mucha más energía para subir en un grado su temperatura que

la mayoría de las sustancias.

Ejercicio

SUSTANCIACALOR

ESPECÍFICO(CAL/OC g)

agua (líquida) 1.0agua (sólida) 0.5alcohol etílico 0.54

madera 0.42vidrio 0.12fierro 0.11

aluminio 0.21cobre 0.09plata 0.06

25

Las sustancias responden de diferente forma al calor

que reciben. Si se aplican 4.184 J (joules) de energía a

un gramo de agua, esta incrementa su temperatura un

grado centígrado.

Si esta misma cantidad de energía se aplica a un gramo

de oro, el incremento de temperatura es de 32o C

Nuestra experiencia nos dice que algunas sustancias se

calientan más fácilmente que otras.

Si consideramos que las sustancias tienen diferente

capacidad para almacenar calor sin que su temperatura

se eleve mucho, estamos conceptualizando la

capacidad calorífica, otra propiedad característica, es

entonces la cantidad de calor necesaria para elevar en

un grado centígrado la temperatura de un gramo de

sustancia, recibe también el nombre de calor específico.

La capacidad calorífica se puede expresar en calorías o

en joules.

¿Cuál sustancia requiere más cantidad de calor para elevar su temperatura, un metal o una bolsa de polietileno?

____________________________________________

¿Cuales son las unidades que expresan la capacidad calorífica?

____________________________________________

Si se aplica la misma cantidad de calor a masas iguales de un metal y de una roca ¿cuál elevará en mayor cantidad su temperatura?

______________________

¿Y cuál tiene mayor capacidad calorífica?______________________

Una caloría es la energía necesaria para

aumentar en un grado centígrado la temperatura

de un gramo de agua, que prácticamente

corresponde a la masa de un mililitro de agua

A mayor valor de calor específico la sustancia es capaz de retener mayor cantidad de energía y esa energía es liberada en forma de calor más lentamente


oro 0.03

Ejercicio ¿Cuál de las sustancias de la tabla requiere mayor cantidad de calor para que su

temperatura incremente un grado centígrado? _______________________________ ¿Qué sustancia conserva mejor el calor: el vidrio o la madera? __________________ ¿Cómo se explica que el agua sea un buen regulador del clima?

____________________________________________________________________

EjercicioCompleta el mapa.

26

El agua tiene una capacidad calorífica muy elevada

ANOMALIA

La mayoría de las sustancias

tienen capacidades caloríficas

bajas.

REGULARIDAD

consecuencias

Agua

Anómalo

Su comportamiento es

Porque tiene alta

Solubilidad

consecuencias consecuencias

A temperatura ambiente es líquida

Reguladora de temperatura

consecuencias

Agua

Anómalo


Porque tiene alta

Solubilidad




Agua

Anómalo


Porque tiene alta

Solubilidad




Ejercicio (Tarea Extraclase)Resuelve el siguiente cuestionario en tu cuaderno.1.-Investiga que es una mezcla, y cuantos tipos hay.2.- ¿Qué propiedades presentan las mezclas que las hacen diferentes de los compuestos y elementos?3.- ¿Qué es una disolución y cuales son sus componentes?4.- Da ejemplos de disoluciones donde el soluto y el disolvente se encuentren en diferente estado de agregación al momento de mezclarse.5.- ¿Incluyendo el agua, que otro tipo de disolventes conoces?6.- ¿Cuál de todas las sustancias mencionadas en el punto 5, consideras que disuelva a un mayor número de materiales?7.- ¿Cuáles de estas sustancias disuelven a las grasas y aceites, y cuales no?8.- Construye un esquema con la clasificación de mezclas y anéxalo en el lugar correcto en el esquema 1 de la página 44.


III. 10. Capacidad disolvente

Ejercicio

1.-Define

disolución:

_________________________________________________________

2.-Menciona 2 sólidos que se disuelvan en agua ___________________________________

27

Algunos disolventes líquidos además del agua son el alcohol, acetona, éter y muchos

otros orgánicos. El mejor disolvente es el agua ya que disuelve mejor a un mayor

número de sustancias como puede ser comprobado, este hecho tiene grandes

ventajas para la vida.

El alcazelter, la levadura seca, el redoxón, la sal de uvas son sólidos que nos

muestran que sólo necesitan agua para que se produzcan reacciones, si pensamos en

los materiales sólidos que forman la corteza terrestre, los que se encuentran en mayor

contacto con agua son los que producen mayor número de cambios.

Una disolución es una mezcla

homogénea (su aspecto es uniforme)

los componentes que la forman están

dispersos en forma regular. Cualquiera

de las partes de la mezcla es igual a

otra parte. Existen soluciones en estado

sólido (aleación), líquido (agua salada),

gaseoso (aire) o donde el soluto y el

disolvente se encuentran en diferentes

estados de agregación (refresco, gas en

líquido) en general se ha acordado que

la sustancia presente en mayor

proporción es el disolvente.


3.- ¿Por qué crees que en el laboratorio se preparen disoluciones de los reactivos que se van

a usar para demostrar reacciones?

__________________________________________________________________________

4.- Si el agua disuelve con facilidad a las sustancias que se encuentran en contacto con ella

A. ¿Por qué crees que el agua del mar sea salada? ____________________________

__________________________________________________________________________

B. ¿Será posible encontrar agua 100% pura, sin otra sustancia que la acompañe? Si o No y

¿por qué? __________________________________________________________________

C. ¿Cómo explicas el sarro formado en un recipiente usado para hervir agua o el formado en

las tuberías de las calderas?

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

D. Investiga a que se llama agua potable

__________________________________________________________________________

E. ¿Por qué el agua se contamina tan fácilmente?

__________________________________________________________________________

F. ¿Por qué no es conveniente beber agua pura para calmar nuestra sed?

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

G. ¿Qué ventajas encuentras en la gran capacidad disolvente del agua?

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

Al analizar si las sustancias consideradas en cada uno de los siguientes puntos pueden formar una disolución, considera si existe atracción entre sus partículas

a) entre partículas de alcohol y las partículas de agua ________________

b) entre las partículas de sal y las partículas de agua ________________

c) entre partículas de aceite y las partículas de agua ________________

d) entre partículas de cera y las partículas de agua ________________

28

La mayoría de los disolventes disuelven a un número limitado de solutos

REGULARIDAD

ANOMALIA El agua disuelve a un elevado número de solutos


e) entre partículas de cera y las partículas de aceite ________________

f) entre partículas de grasa y las partículas de gasolina ______________

El agua se encuentra en la naturaleza formando disoluciones, debido a su alta capacidad

disolvente. Las disoluciones son mezclas de sustancias puras.

Para demostrar que las “disoluciones acuosas” están formadas de sustancias puras entre

ellas el agua, existen diversos métodos de separación.

Ejercicio

A. ¿En que propiedad característica de los líquidos se basa la separación por destilación?

______________________

B. ¿Qué método se usa para separar un sólido de un líquido? ________________________

C. ¿Cómo se separan dos sólidos que tienen diferente solubilidad? ___________________

D. ¿Cuál es la diferencia entre una disolución, una suspensión y un coloide?

_______________________________________________________________________

Cuando hay derrames de petróleo en el mar, se observa que éste forma una nata y no se

disuelve en agua, que podemos inferir: ___________________________________________

__________________________________________________________________________

Los mecánicos quitan la grasa de su ropa utilizando gasolina blanca (que no se disuelve en

agua), que podemos inferir: ____________________________________________________

29

Investigación documental.

Representa con dibujos los siguientes métodos físicos de separación de mezclas, indicando

en cada uno de ellos el tipo de sustancias que se pueden separar y en que propiedades se

basa cada una de las siguientes separaciones: filtración, destilación, decantación,

cristalización, evaporación, centrifugación, sublimación, cromatografía, imantación.

Investiga ¿Qué es una disolución, una suspensión y un coloide?

Un principio valido en Química en cuanto a la formación de disoluciones es “lo semejante disuelve a lo semejante”, dado que el agua es una sustancia polar va a disolver a sustancias

que tengan polaridad, por ejemplo sales, alcohol, ácidos, etcétera.


__________________________________________________________________________

IV. Repasando nuestras herramientas matemáticas, relaciones y proporciones.

Análisis de la división. Uso y significado. Ejemplos:

Si se quiere repartir algún trabajo, algún bien, un manjar, entre individuos recurrimos a una

división, por ejemplo si se cuenta con 30 manzanas para 15 niños, dividimos 30 entre 15

30 manzanas / 15 niños = 2 manzanas / niño

el resultado 2 significa que a cada "un" niño (unidad de denominador), le tocan 2 manzanas

(cantidad de numerador)

Si un auto tarda una hora y media en recorrer una distancia de 60 kilómetros, al dividir

60km/1.5hr obtenemos el número 40 con las unidades km/hr; el número 40 como resultado

de la división de los kilómetros entre las horas, significa que el auto recorre 40 kilómetros en

cada una de las horas que dure su recorrido

Si queremos conocer la relación que existe entre los pesos de un niño (30kg) una señora

(60kg) y un gordito (90kg) hacemos divisiones; los 3 pesos entre el menor peso 30kg/30kg =

1; 60kg/30kg = 2; 90kg/30kg = 3; los 3 resultados no tienen unidades porque estamos

dividiendo kilos entre kilos y significan que por cada "un" kilo que pesa el niño la señora pesa

2 kilos y el gordito pesa 3kilos por cada "un" kilo del niño.

El resultado de una división corresponde a la cantidad de numerador que le toca a

cada unidad de denominador. (Cantidad de manzanas por cada niño, cantidad de

kilómetros recorridos en una hora, etc)

V. Concentración de disoluciones

Cantidad de solutoMatemáticamente se escribe CONCENTRACIÓN = --------------------------------

Cantidad de disolución

30

La relación que existe entre la cantidad de soluto y la cantidad

de disolución se llama CONCENTRACIÓN.


Y se lee “La concentración es igual a la cantidad de soluto por unidad de volumen de

disolución”. Es decir, el resultado de dividir la cantidad de soluto disuelta entre la cantidad de

disolución se conoce como concentración.

Para una disolución dada, esta relación es constante ya que el soluto se distribuye

uniformemente por todo el disolvente, LA CONCENTRACIÓN INDICA LA CANTIDAD DE

SOLUTO QUE CONTIENE CADA UNIDAD DE VOLUMEN DE LA DISOLUCION.

Por ejemplo, en la vida cotidiana son ejemplos de esta relación:

Una cucharada de azúcar por una taza de té

Una tableta de medicamento en un vaso de agua

Una pizca de sal en un plato de sopa

En las soluciones acuosas la cantidad de soluto se puede expresar en unidades de masa

(comúnmente se usan gramos y en química también se manejan moles) la cantidad de

disolvente se puede expresar en unidades de masa o de volumen (gramos o litros).

En los productos domésticos las concentraciones se dan en porcentaje, el que puede ser:

porcentaje masa/masa (%m/m), porcentaje volumen/volumen (%v/v) o porcentaje

masa/volumen (%m/v).

V. I. Porcentaje masa/masa (m/m)

Es la cantidad de soluto en gramos que está disuelto en 100 gramos de disolución.

Por ejemplo, una disolución de yodo al 1.2% en peso indica que en cada 100 gramos de disolución hay 1.2 gramos de yodo.

31

Unidad de volumen

Volumen total

Ejercicio

Busca en las etiquetas de productos domésticos (bebidas, vinagre, productos de

limpieza) las concentraciones de sus componentes, anota al menos 3 ejemplos


Conocer la relación entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolvente permite hacer cálculos de relación masa – masa en una disolución.

Ejemplo 1:

Si se necesitan 50 gramos de disolución de yodo para curar una herida ¿cuantos gramos de yodo se están poniendo en la piel?

Lo que conocemos (datos):

El porcentaje de yodo en la disolución = 1.2%en forma de relación: 1.2 g de yodo / 100g de disolución

Lo que buscamos (el problema): Los gramos de yodo en 50 gramos de la disolución.

En forma de relación: X g de yodo / 50g de disolución

Con estos datos, es posible obtener de manera inmediata el resultado, ya que sabemos que en 100 gramos de disolución hay 1.2 gramos de yodo, entonces en 50 gramos de disolución, equivalente a la mitad, ¡tendremos 0.6 gramos de yodo!

Ahora aplicaremos un razonamiento matemático:Las 2 proporciones son equivalentes ya que se refieren a la misma disolución, la que contiene la misma proporción de soluto, por lo cual se pueden igualar en forma conveniente; una ecuación con 3 datos y una incógnita, la que puede despejarse:

X g de yodo 1.2 g de yodo -------------------------- = --------------------------- 50 g de disolución 100 g de disolución

Al despejar X se obtiene:

1.2 g de yodo X g de yodo = -------------------------- (50g de disolución) = 0.6 gramos de yodo 100 g de disolución

Ejemplo 2:¿Qué porcentaje en masa de sal tendrá un suero salino preparado en la farmacia con 40

g de sal y 80 g de agua?

Lo que conocemos.Datos:

Masa de soluto = 40 g de sal Masa de disolvente = 80 g de agua

la masa de la disolución es:

soluto + disolvente: 40 g de sal +80 g de agua = 120 g de disolución.

32

Problema Datos


La relación soluto / disolución es: 40g de sal / 120g de disolución

Lo que buscamos. Porcentaje de la sal en la disolución, En forma de proporción: X g de sal / 100 g de disolución

La ecuación resultante es:

X g de sal 40 g de sal -------------------------- = ----------------------------- 100 g de disolución 120 g de disolución


40 g de sal X g de sal = ---------------------- (100 g de disolución) = 33.3 % 120 g de disolución

La proporción referida a 100 gramos de disolución es el porcentaje.

El resultado es 33.3% m/m de sal común que tiene el suero salino preparado en la

farmacia.

Ejercicios

1. Si una taza de té pesa aproximadamente 240 gramos (sólo el té, descontando la taza) y una cuchara de azúcar pesa 5 gramos, ¿cuál es la concentración masa/masa de azúcar, si a una taza de té se le agregaron 2 cucharas de azúcar?

2. Se tiene una disolución al 50% m/m de cloruro de amonio ¿Cuántos gramos de esta sal están presentes en 200 g de disolución?

V. II. Porcentaje masa/volumen (% m/v)

El tratamiento matemático en este tipo de forma de expresar la concentración es similar al de %m/m. Pero, la cantidad de soluto se da en unidades de masa (gramos) y la cantidad de la disolución se da en unidades de volumen (mL).

Ejemplo:¿Qué concentración (%m/v) tiene una disolución en la que se disolvieron 2.7 g de glucosa en agua, de tal manera que el volumen de la disolución sea 50 mL?

33

Problema Datos


Lo que conocemos:

Datos. Masa de soluto = 2.7 g de glucosa Volumen de disolución = 50 mL

La relación soluto/disolución es: 2.7 g de glucosa / 50 mL de disolución

Lo que buscamos.La concentración en % m /v;En forma de relación: X g de glucosa / 100mL de disolución

La ecuación resultante es:

X g de sal 2.7 g de glucosa ----------------------------- = ----------------------------- 100 mL de disolución 50 mL de disolución


2.7 g de glucosa X g de sal = ----------------------------- (100 mL de disolución) = 5.4 %m/v 50 mL de disolución

La proporción referida a 100 mililitros de disolución es el porcentaje m/v.

Ejercicio1. Calcula la concentración porcentual m/v de una disolución en la que se disolvieron 0.2 g de sal en agua, resultando un volumen de disolución de 25 mL es:

2. ¿Qué volumen de disolución resultará al preparar una disolución de

NH4Cl de concentración 6.2% m/v, si se utilizan 5.4 g de ésta sal?

V. III. Porcentaje volumen/volumen (v/v)

En este caso, las cantidades del soluto y de la disolución se dan en unidades de volumen (mL)

Ejemplo:Una botella de brandy contiene un volumen de 946 mL. En la etiqueta dice tener un 38%

v/v de alcohol. Calcula el volumen de alcohol contenido.

Lo que conocemos:

34

Problema Datos


Datos:% v/v = 38% En forma de relación: 38 mL de alcohol / 100mL de disoluciónVolumen de disolución = 946 mL de brandy

Lo que buscamos, el problema

Volumen de soluto en 946 mL de brandy:En forma de proporción: X mL de alcohol / 946 mL de disolución

Al igualar las proporciones:La ecuación resultante es:

X mL de alcohol 38 mL de alcohol ------------------------------- = ------------------------------- 946 mL de disolución 100 mL de disolución


38 mL de alcohol X mL de soluto = ------------------------- (946 mL de disolución) = 359.4 mL 100 mL de disolución

La proporción referida a 100 mL de disolución es el porcentaje v/v

Ejercicio

1. ¿Cuál es el porcentaje v/v (% v/v) si se disuelven 0.2 mL de alcohol en 1 mL de agua.

2. Al destilar un volumen de 75 mL de vino francés se obtuvieron 6.4 mL de alcohol

¿Qué porcentaje en volumen (% v/v) tiene de alcohol?

VI. Importancia de las disoluciones acuosas en la vida

35

Problema Datos

Los procesos biológicos suceden en medio acuosos, una célula sin agua no puede vivir, una semilla germina si se

le proporciona agua. Si se quiere conservar un alimento se le mantiene seco.

¿Que sucede cuando un soluto se pone en contacto con el agua para que se inicien procesos químicos?

La explicación se encuentra en la teoría de las colisiones, la que establece que para que se forme una sustancia

nueva (reacción química) se requiere que los reactivos choquen con la energía necesaria para formarla.

Si la reacción sucede entre 2 gases basta con ponerlos en contacto y tal vez calentarlos, sus partículas tienen

suficiente movimiento para que muy probablemente choquen.

Pero si los reactivos se encuentran en estado sólido, las partículas que deben encontrarse para formar la nueva

sustancia no tienen ni la libertad ni la energía cinética para chocar entre ellas.

Muchos compuestos sólidos que se disuelven en agua se disocian liberando iones que son atraídos por moléculas

de agua, estos iones adquieren gran cantidad de movimiento aumentando la posibilidad de colisionar entre sí.


Ejercicio

Anota ejemplos de disoluciones acuosas que usamos cotidianamente

__________________________________________________________________________

Pon un ejemplo que demuestre que la presencia de agua provoca cambios químicos o

biológicos__________________________________________________________________

Recientemente se encontraron momias milenarias en un desierto chileno, ¿Cuál crees que

sea la causa de su conservación?_______________________________________________

¿Por qué crees que se preparan disoluciones de diferentes compuestos en laboratorios,

empresas, etc.?

__________________________________________________________________________

¿Cuál es la evidencia empírica que demuestra que “muchos compuestos sólidos que se

disuelven en agua se disocian liberando iones”?

__________________________________________________________________________

VII. ¿Cómo está formada la materia? Mezclas, compuestos, elementos

VII. 1. Separar para investigar (romper para analizar)

¿Has observado a los niños cuando quieren saber como funcionan sus juguetes? Los

desarman. Algo similar hace los científicos con los materiales; separan sus componentes

para estudiarlos.

Hemos llegado a la conclusión que es muy difícil tener agua pura, que siempre se encuentra

acompañada de otras sustancias formando mezclas y si queremos saber de qué y cómo

está formada, necesitamos aislarla lo mejor que se pueda.

VII. 1.1. Los componentes de las mezclas. El agua como ejemplo.

Después de eliminar de las mezclas o soluciones acuosas a las sustancias que acompañan

al agua, esta queda casi pura; pero ¿cómo saber de qué está hecha? Y si ya sabemos esto,

¿cómo demostrarlo? La destrucción que se requiere es ahora más drástica, implica una

descomposición química (reacción química) la cuál involucra energías mayores, sobre todo

36

Investigaa) Enumera todas las posibles fuentes de aguab) ¿Qué proporción de agua contiene nuestro cuerpo, los vegetales, el aire, los alimentos, los productos de limpieza, entre otros?


con un compuesto tan estable como el agua que a pesar de ser calentada hasta cerca de

1000C solo cambia de estado, no se descompone en sus elementos químicos. Sigue siendo

agua solo que en estado gaseoso. Se logra un cambio físico, no hay formación de nuevas

sustancias diferentes al agua.

Para conseguir la descomposición del agua, es decir, para destruirla es necesario aplicar

energía eléctrica.

VII. 2. Representación simbólica de un cambio. Un primer acercamiento

VII. 2. 1. Representación simbólica de la evaporación y de la electrolisis del agua

1).H2Oliquida + energía calorífica H2O gas CAMBIO FISICO

2). H2Oliquida + energía eléctrica H2 + 02 CAMBIO QUIMICO

*Las sustancias gaseosas se indican con una flecha apuntando hacia arriba

Ejercicio

Analiza los símbolos, las fórmulas y las ecuaciones completas, ¿cuál es la diferencia?

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

37

Electrólisis es la aplicación de la energía eléctrica

para originar un cambio químico en una sustancia.

La ecuación en Química es la representación de un

cambio a través de las fórmulas químicas de las

sustancias que intervienen.

Una sustancia pura se representa por medio de fórmulas,

en este caso la fórmula del agua (H2O) significa que está

compuesta por 2 átomos de hidrógeno (H2) y un átomo de

oxígeno (O) al descomponerse se produce hidrógeno

gaseoso formado por moléculas, cada una compuesta por

2 átomos de hidrógeno (H2). Se produce también oxígeno

gas formado también por moléculas, cada una, compuesta

por 2 átomos de oxígeno (O2).

Ejercicio ¿qué significa la fórmula NO2?__________________________

¿Cómo se representa a nivel simbólico el nitrógeno de la atmósfera, si está formado por moléculas con 2 átomos de nitrógeno? ________________________

¿Qué significa la siguiente representación: 3 H2?

____________________________________________________________


En el caso del CAMBIO FISICO (evaporación del agua) vemos la misma fórmula a la

izquierda de la flecha que a la derecha, NO HAY FORMACIÓN DE NUEVAS SUSTANCIAS,

sólo hubo cambio de estado.

En el caso del CAMBIO QUÍMICO (electrólisis de agua), segundo HAY FORMACIÓN

DE NUEVAS SUSTANCIAS, diferentes a la iniciales.

Las sustancias que anteceden al cambio se llaman REACTIVOS, las sustancias que son

resultado del cambio se llaman PRODUCTOS. En el cambio químico el único reactivo es el

agua y los productos son el hidrógeno y el oxígeno.

Los cambios se indican con una flecha cuya punta señala hacia los productos.

En ambos casos se requirió energía y por lo tanto se llaman reacciones

ENDOTÉRMICAS (necesitan de energía para llevarse a cabo).

Otro cambio en el experimento de electrólisis fue la disolución del electrolito en el agua ¿qué

tipo de cambio supones que es y por qué?

__________________________________________________________________________

VII. 2. 2. Reacción de síntesis. Identificación del hidrógeno en la electrólisis

Una de las reacciones que se practica frecuentemente en el laboratorio, es la que se produce

al acercar un cerillo al gas hidrógeno, el resultado visible es una explosión, el famoso “POP”

nos indica que el gas es efectivamente hidrógeno.

La siguiente ecuación representa la reacción de la formación de agua ( síntesis del agua), la

cual es la reacción inversa a la electrólisis, (descomposición de agua).

H2 + O2 H2O + energía

¿De acuerdo a la ecuación que representa la formación de agua, crees que la reacción CONTAMINE? ________________________________________________________________________________________________________________________________________

En la formación del agua los reactivos equivalen a los productos de la descomposición del agua.

38

Señala si se trata de de una reacción de síntesis o descomposición, indicando los reactivos y los productos

a) H2 + O2 H2O, la reacción es de _______________, los reactivos son: _________________ y los productos son: _______________________

b) H2 O H2 + O2 la reacción es de _______________, los reactivos son: ________________ y los productos son: _______________________


El esquema representa las posibles opciones para la formación de la molécula de agua (a

nivel nanoscópico)

En los siguientes casos, señala que condición

guarda cada sistema, ESTABLE o INESTABLE

a) mezcla de hidrógeno y oxígeno

________________

b) agua líquida _____________

c) mezcla de gasolina y oxígeno

________________

d) bióxido de carbono gaseoso

_______________

Señala, EXOTÉRMICA/ ENDOTÉRMICA,

REQUIERE ENERGÍA/ DESPRENDE

ENERGÍA

a) combustión de hidrógeno ______________

y ______________________________

b) electrólisis_________________________ y

_______________________________

c) combustión de butano ________________

y _______________________________

39

La energía en la formación y descomposición del agua.

La energía que se requiere para

descomponer el agua se recupera cuando se

sintetiza agua.

¿Qué sistema es entonces más estable; al que

hay que meter energía para desestabilizarlo o

el que con solo una chispa nos devuelve una

gran cantidad de energía? El sistema más

estable en este caso es el agua, para

descomponerla hay que proporcionar energía

(reacción endotérmica).

El sistema inestable es la mezcla de gases

hidrógeno y oxígeno, libera mucha energía,

cuando reaccionan (reacción exotérmica).

Si se tiene un recipiente cerrado con los gases

hidrógeno y oxígeno pueden permanecer sin

reaccionar por siempre, pero si el recipiente es

golpeado o recibe algún tipo de energía

explotará produciéndose agua.

Investiga¿Qué ocurrió en las tragedias del Zepelin y del Challenger?


VII. 2. 3. Representación de los cambios que liberan energía al ambiente; reacciones

exotérmicas

Una reacción exotérmica se reconoce cuando se calienta el ambiente, se produce luz o

electricidad al suceder la reacción, la energía se representa como un producto más (se

obtiene energía de la reacción)1

La ecuación general que representa una reacción exotérmica es:

Reactivos → Productos + ENERGÍA

Ejemplos de reacciones exotérmicas son las combustiones en las

que un combustible (butano, propano, gasolina, carbón), se quema

al combinarse con oxígeno, liberando grandes cantidades de

energía.

Gasolina + oxígeno → bióxido de carbono + agua + energía

C8 H18 + O2 → CO2 + H2 O + Energía térmica

VII. 2. 4. Representación de los cambios que requieren energía del ambiente;

reacciones endotérmicas

Las reacciones que requieren energía se reconocen porque toman energía del medio y

provocan un descenso de temperatura en los alrededores del sistema de reacción o porque

se debe suministrar energía (térmica, eléctrica o luminosa) constantemente o de lo contrario

la reacción se suspende. La energía se representa como un reactivo más (se requiere para

que la reacción proceda)

Reactivos + ENERGÍA → Productos

Ejemplo. Las reacciones de descomposición en las que un compuesto estable es difícil de descomponer y solo lo hace si recibe energía suficiente, las electrólisis

son una clase de estas reacciones en las que se suministra electricidad como en la electrólisis de agua o de sales como el cloruro de sodio. NaCl + Energía

eléctrica → Na(s) + Cl2 (g)

Formas de energía liberada en las reacciones exotérmicas

Formas de energía suministrada en las reacciones endotérmicas

1 Generalmente no se considera la energía al representar los cambios, a menos que se esté estudiando su papel en las reacciones.

40

La energía producida en una reacción puede señalarse en forma independiente de la ecuación, se indica como cambio de energía medianteEl signo ∆ que en este caso indica variación y con un signo negativo- ∆ energía (cambio exotérmico) y +∆ energía (cambio endotérmico)


Energía térmica (combustiones) Energía térmica (descomposición de óxido de mercurio)

Energía luminosa (chispas en la combustión de carbón en polvo)

Energía luminosa (fotosíntesis en las plantas)

Energía eléctrica (baterías eléctricas) Energía eléctrica ( electrólisis de una sal)

Tomado de Visions. Austin, Education Publishing Canada. 1997

Otra forma de representar a las reacciones exotérmicas y endotérmicas para estudiar la

energía involucrada son los diagramas de energía para la reacción.

Un diagrama de energía es un gráfica de dos ejes, en el eje de las ordenadas se representa

el tamaño relativo de la energía contenida en los reactivos y en los productos, en ocasiones

puede incluirse la energía del complejo activo (especie química intermedia entre los reactivos

y los productos) en este eje puede representarse el valor numérico de la energía. En el eje

de las abscisas se coloca el tiempo de reacción, por lo que al inicio del eje (tiempo cero) se

tendrán a los reactivos, y al final del eje a los productos (fin de la reacción).

En el siguiente esquema se muestra de forma general una reacción endotérmica y una

reacción exotérmica.

El diagrama ilustra el cambio de energía que se desprende o que es tomado por el sistema

de reacción comparando las energías potenciales de reactivos y de productos.

41

Reacción exotérmica

Ep

E

Reacción endotérmica

Sale energía del sistema total de reacción a las vecindades

Reactivos

ProductosReactivos

ProductosEp

E

Entra energía al sistema total de reacción desde las vecindades

El diagrama es muy útil para visualizar la energía potencial relativa de reactivos y productos,

por ejemplo: Si el contenido de energía en los productos es mayor que en los reactivos se

deberá proporcionar energía al sistema de reacción para que proceda


VII. 2. 5. Conservación de la energía en las reacciones

La energía neta del universo se conserva, a nivel macroscópico se observa que la energía de

los materiales solo se transforma en diversos tipos, la cinética en potencial, mecánica o

eléctrica. De la misma forma la energía química almacenada (potencial) en unas sustancias

puede ser liberada.

A nivel nanoscópico, cuando se forman combinaciones nuevas en los productos, las

atracciones de los átomos de los reactivos son vencidas. Si la reacción desprende luz o calor

significa que las nuevas combinaciones están a menor energía que las combinaciones

originales. Si los enlaces nuevos en los productos están a un nivel de menor energía que los

enlaces en los reactivos, el exceso de energía es liberada hacia las vecindades del sistema

de reacción (reacción exotérmica) no puede desaparecer.

La energía almacenada en las sustancias se le considera energía potencial, esta energía se

libera cuando las sustancias cambian a otras de menor energía potencial

En una reacción endotérmica se requiere más energía para romper enlaces en los reactivos

que la que se devuelve cuando los enlaces de los productos se forman, esta energía se

absorbe de las vecindades.

Cuando la energía almacenada de los productos es mayor a la de los reactivos el sistema de

reacción toma energía de los alrededores.

EjemploUno de los procesos naturales más valiosos para la vida es la fotosíntesis en la que las

plantas verdes son capaces de transformar a 2 sustancias muy estables del aire, bióxido de

carbono y agua, en carbohidratos, aunque empleando clorofila y luz solar

La ecuación que representa la reacción es

CO2 + H2 O + energía C6 H12 O6 + O2 ----------(1)

Los animales y los seres humanos aprovechamos el trabajo de las plantas, y usamos la

energía que los carbohidratos tienen para movernos, mediante los procesos metabólicos de

los carbohidratos en nuestras células; la ecuación neta que representa la descomposición de

los carbohidratos es:

42

La fotosíntesis requiere energíaLos productos están a un nivel de energía potencial mayor

La combustión de glucosa desprende energía Los productos están a un nivel menor de energía potencial

La energía SÓLO se intercambia, NO aparece y NO desaparece


C6 H12 O6 + O2 CO2 + H2 O + energía ............... (2)

Glucosa

Aunque las reacciones involucradas en la fotosíntesis (1) y en la respiración celular (2) son

más complicadas, puede considerarse que el resultado neto de los dos procesos es que la

energía que se toma en la primera es la energía que se devuelve en la segunda.

La reacción 1 puede ser la contraria de la reacción 2, la energía que las plantas toman del

sol se devuelve cuando la aprovechamos en nuestras células. La energía se conserva.

VII. 3. La estructura de la materia a escala macroscópica

¿Podrán ser separados de forma parecida los materiales que nos rodean? Explica cómo

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

43

Los alimentos que comemos, las edificaciones que habitamos, nuestro propio cuerpo, el

aire que respiramos, las montañas que nos rodean, están formados de MATERIA.

Algunas veces es posible que los materiales que nos rodean sean SUSTANCIAS

PURAS, pero esto es bastante improbable, generalmente los materiales que observamos

son MEZCLAS, las que pueden ser separadas en sus componentes por métodos físicos de

separación. El esquema 1 ilustra la composición de los materiales que observamos

cotidianamente los que pueden ser agrupados en 4 materiales fundamentales EL AGUA, EL

AIRE, LOS MINERALES, LA MATERIA ORGÁNICA, (la hidrosfera, la atmósfera, la litosfera,

la biosfera).

Las mezclas acuosas (refrescos, shampoos, disoluciones, emulsiones medicinales,

limpiadores, jugos, leche, bebidas alcohólicas etc.) pueden separarse por destilación.

La sustancia que se obtiene en mayor proporción es el agua que es el componente

mayoritario de las mezclas acuosas, en menor proporción se obtienen las sustancia que

están disueltas o formando emulsiones o coloides.Las sustancias puras son

COMPUESTOS o ELEMENTOS y se les

reconoce porque tienen propiedades

características definidas.

Si una mezcla sólida contiene fierro y

queremos disponer de él, lo separamos,

para estar seguros de que no esta

acompañado de otra sustancia

determinamos algunas de sus

propiedades como por ejemplo densidad

la que debe ser de 7.8 g/cm3

EjercicioCompleta con mezclas / sustancias puras.

a) los materiales que observamos todos los días son generalmente ______________________________

b) muy rara ves podemos encontrarnos con ________________

c) se pueden separar por métodos físicos _________________________

d) los refrescos son ejemplos de _____________________

e) los elementos son ________________________________________

f) el aire es ejemplo de ______________________________


Ejercicio:

1. Analiza el esquema 1 y como ejercicio coloca los símbolos y fórmulas correspondientes en los elementos y los compuestos.

2. Considerando que los 4 grupos que representan a los materiales son como se indica en el esquema 1, investiga los símbolos y fórmulas para los componentes de cada material según los siguientes casos, y colócalos del lado derecho del cuadro:

a) El agua: de uso doméstico, tiene disueltas algunas sales, bióxido de carbono y oxígeno

a) El ________ de uso doméstico, tiene

disueltas algunas _______, ________ y

__________

b) El aire: que contiene oxígeno, nitrógeno, bióxido de carbono, agua, argón

b) El ________ que contiene ______, _______,

________, _________, __________

c) Los minerales: que forman las rocas, como algunos óxidos, sulfatos, carbonatos y arcillas

c) Los _________ que forman las rocas como

algunos _______, _________, ________ y

________

d) Los vegetales: celulosa, glucosa, como ejemplos de los constituyentes de dichos vegetales

d)Los __________: _________, _________,

como ejemplos de los constituyentes de dichos

vegetales.

3. ¿Qué podremos hacer para comprobar si un material es una sustancia pura?________________________________________________________________________

44


Esquema 1. Composición de los materiales

VII. 3. 1. Características de las mezclas

Como ya vimos las mezclas están formadas por sustancias puras, las que conservan sus

propiedades.

Las sustancias que forman a la mezcla pueden estar en diferentes proporciones.

Ejemplo:

La mezcla " agua salada" = H2O / NaCl puede contener diferentes proporciones como:

100g de H2O : 1g NaCl = agua salada

100g de H2O : 5g NaCl = agua salada

100g de H2O :10g NaCl = agua salada

En los tres casos la mezcla es la misma pero las proporciones son diferentes y solo hace

falta evaporar el líquido para recuperar la sal.

En este caso la mezcla está formada por dos sustancias puras, agua y sal, las que pueden

ser reconocidas por sus propiedades.

45

aireagua vegetales minerales

materia

mezclas sustanciaspuras

elementoscompuestos

no molecularesmoleculares

HierroCloruro de sodioagua Cloro

Formados de

Generalmente en forma de

Formadas por

Pocas veces se encuentran como

molecularesatómicos

Pueden ser

como como como como

aireagua vegetales minerales

materia


elementoscompuestos


HierroCloruro de sodioagua Cloro

Formados de


Formadas por



Pueden ser

como como como como


VII. 3. 2. Características de los compuestos

La sustancia pura compuesto está formada de elementos, los que pierden sus propiedades

al formarlo.

Los elementos que forman el compuesto, al unirse lo hacen en proporciones constantes.

Ejemplo:

El cloro Cl2 es un gas amarillo-verdoso muy reactivo y venenoso, el sodio Na es un metal

muy reactivo que debe ser guardado en aceite para que no reaccione con el oxígeno del aire.

El sodio y el cloro son sustancias puras y son ELEMENTOS porque no pueden ser

separados en sustancias más simples, al ponerlos en contacto forman el compuesto cloruro

de sodio que es una sal muy estable e indispensable en nuestra dieta y como sabemos tiene

propiedades muy diferentes a los elementos que la forman, es decir, sus componentes

perdieron sus propiedades, pero además deben estar en proporción constante (23 g de sodio

y 35 g de cloro); siempre que se trate de este compuesto va a contener 60.3 % de cloro y

39.6 % de sodio.

Ejercicio:

A. Contesta las siguientes preguntas:

a) ¿Qué sustancias puras conoces que forman la mezcla vino blanco? ¿Cómo las

separarías y como las reconocerías?_____________________________________________

__________________________________________________________________________

b) ¿Qué sustancias puras forman la mezcla bronce? ________________________________

c) ¿Cómo separarías una mezcla de tres líquidos que tienen diferente punto de ebullición?

__________________________________________________________________

B. Clasifica las siguientes sustancias en mezclas, compuestos o elementos

1.-El oro que contiene un anillo._______________

2.-Agua potable.______________

3.-Alcohol etílico.______________

4,.El oxígeno que está disuelto en agua.______________

5.-Un refresco.___________________

6.-Amalgama que puede ser separada en dos metales ________________

7.-La gasolina que puede ser separada en varios líquidos _________________

8.- Agua pura.______________

46


9.- Agua de manantial._________________

10.- Tubería de cobre _________________

VII. 4. La estructura de la materia a nivel nanoscópico

Si fuera posible dividir los materiales que vemos (su composición que quedó representada en

el esquema 1) de tal manera que se pudieran ver las partículas más pequeñas que están

formando la gran cantidad de masa que sí podemos observar, obtendríamos un esquema

nanoscópico como el que sigue:

Esquema 2. Composición nanoscópica de los materiales

47

materia


elementoscompuestos


Formados de


Formadas por



Pueden ser

como como como como

materia


elementoscompuestos


Formados de


Formadas por



Pueden ser

como como como como


VII. 4. 1. Características a nivel nanoscópico de las mezclas compuestos y

elementos

Características Ejemplos

Mezclas

Formadas de diferentes elementos o compuestos o combinaciones de ambos

aire (N2, O2, CO2, etc.), amalgama (de zinc, Zn, y mercurio, Hg),

mezcla de sal y agua (NaCl y H20), Oxígeno disuelto en agua (O2 y

H20), etc.

Com

pue

stos

Moleculares

Formados por átomos de diferente tipo, existen grupos de átomos unidos por compartimiento de electrones, estos grupos son llamados moléculas, cada grupo es representado por una fórmula química

H2O, CO2, C6H12O6, etc.

No moleculares

Formados por átomos de diferente tipo, son agregados de infinidad de átomos en estructuras que se forman con la repetición de una unidad. La fórmula representa la unidad estructural que resulta ser la proporción de los átomos de cada elemento que forman el agregado

NaCl, AgCl, Al2(SO4)3, etc.

Elementos

Sustancias con el mismo tipo de átomos, pueden ser moléculas formadas de 2 o más átomos del mismo tipo, cuando son un gran número de átomos se pueden encontrar como en los agregados estructurales no moleculares

Fe, O2, S8, diversas formas de carbono como diamante, grafito,

fullereno (C60), etc.

Ejercicio

Observa con detenimiento los dos esquemas (1 y 2, página 44 y 46), compáralos, busca

correspondencias.

¿A escala nanoscópica, indica qué diferencias encuentras entre los compuestos moleculares

y no moleculares?____________________________________________________________

__________________________________________________________________________

¿A escala nanoscópica, qué diferencia encuentras entre los elementos moleculares y los

atómicos?__________________________________________________________________

Como podemos ver al analizar los dos esquemas, los materiales están formados de

sustancias que van desde muy simples (elementos) hasta muy complejas (polímeros).

Cuando hablamos de agua normalmente nos referimos a una mezcla ya que como hemos

aprendido es difícil conservarla pura, el aire contiene elementos y compuestos en estado

gaseoso, los vegetales están formados de moléculas muy grandes (polímeros) hechas de

cadenas de carbono, hidrógeno, y oxígeno, las rocas que forman las montañas que

observamos o sobre las que estamos parados, están formados por minerales, formados por

compuestos o elementos. Los compuestos, que forman los sólidos de las montañas son no

48


moleculares, la mayoría de las veces, estos compuestos están estructurados en redes

cristalinas muy complejas.

Sin embargo es posible encontrar algunas sustancias puras aunque sea en pequeñas

cantidades como oro, cuarzo, platino, ya que estas son muy estables, es decir no reaccionan

fácilmente para formar compuestos.

Ejercicio:

Contesta las siguientes preguntas con base a la lectura anterior:

1.- Es difícil conservar al agua como sustancia pura, por lo que se encuentra generalmente

como ______________________

2.- El aire contiene elementos y compuestos por lo que es __________________

3.- Los vegetales están formados de ___________________ hechas de _______________

que contienen los elementos____________________

4.- Los minerales se encuentran formando ___________________

5.- La mayoría de las veces los compuestos que forman los minerales son

________________

Resumen de las características de las mezclas compuestos y elementos.

material Nivel macroscópico Nivel nanoscópico Nivel simbólico

Mezcla

Pueden separarse en sustancias más simples,

por métodos simples (físicos)

Formada de sustancias compuestas de átomos de

diverso tipo

1.- NaCl en H2 O.

2.- aire formado de N2,

O2, CO2

CompuestoPuede separarse en

sustancias más simples por métodos más drásticos.

Formado por 2 o más tipos de átomos.

NaCl, CuSO4, C6 H12 O6

Elemento No puede separarse en sustancias más simples

Formado de un solo tipo de átomos

Cl2 , S8 , Ag, O2

VIII. Representación de la materia. El lenguaje de la Química. Nivel simbólicoPara comunicarnos respecto a la estructura de la materia y sus cambios, los químicos han

desarrollado un lenguaje, el que ha evolucionado junto con el desarrollo de la ciencia:

49


Para representar más de un átomo o molécula se usan números que anteceden al símbolo o

a la fórmula.

Ejemplos 3 átomos de plata se representan 3 Ag

2 moléculas de oxígeno 2 O2

Ejercicio. Representa un átomo de cobre, un átomo de nitrógeno, el nitrógeno gaseoso

____________________________________________________________________

50

Actividad Es conveniente que

recuerdes el nombre y símbolo de

los primeros 20 elementos y de

algunos otros como el hierro, cobre,

zinc, bromo, plata estaño, yodo,

bario, oro, mercurio, plomo y uranio.

Ejercicio1. Representa simbólicamente los siguientes elementos:Argón _____ bromo _____ aluminio _____

2. Contesta: elementos moleculares o atómicos.

PbCl2N2

_I2

Fe

Los elementos se representan por símbolos y los encuentras en la tabla periódica, como

verás son alrededor de 100 pero pocos son los que forman la mayor parte de los

materiales.

En los esquemas de la materia vemos que los elementos pueden presentarse como:

Átomos (no forman moléculas)

Tal es el caso de los metales:

Ejemplos: El hierro que se representa Fe

El sodio que se representa Na

El mercurio como Hg

Moléculas; Muchos de los no-metales forman moléculas diatómicas (formadas por 2

átomos) como los halógenos, el oxígeno, el nitrógeno, el hidrógeno.

Ejemplos; Un átomo de flúor se representa F pero debido a su gran reactividad no puede

existir solo y forma rápidamente con otro átomo la molécula de flúor F2

Del mismo modo un átomo de oxigeno se representa O pero el oxígeno que respiramos

es el molecular O2

O el caso de los gases nobles:

Ejemplos: El helio se representa He

El kriptón como Kr

El argón se representa Ar

______________________________________________________________________________________________________________


Los compuestos se representan por medio de fórmulas.

En los compuestos moleculares las formulas contienen el tipo y número de átomos de los

elementos que forman una molécula.

Ejemplo: tres moléculas de agua se representan.

3 H2O

El número 2 se encuentra como subíndice y significa que en la fórmula hay 2 átomos de

hidrógeno, el número 3 significa que hay 3 moléculas de agua.

En los compuestos no-moleculares las fórmulas representan la proporción de los elementos

que forman las redes cristalinas.

Ejemplo: el cloruro de sodio se representa NaCl y significa que la proporción de átomos de

sodio a los átomos de cloro es 1:1, si en un cristal hay 8 átomos de sodio, entonces hay

también 8 átomos de cloro.

2 fórmulas de cloruro de sodio se representan: 2NaCl

Hemos considerado hasta ahora partículas como átomos y moléculas (nivel nanoscópico) más

adelante veremos que podemos referirnos al nivel macroscópico (gramos/mol) empleando las

mismas fórmulas.

Actividad. Modelos de plastilina

51

1.- Colorea en la siguiente tabla cada modelo de acuerdo al código.2.- Cuántas veces es mayor la masa del nitrógeno con relación a la del hidrógeno ______________3.- Cuántas veces es mayor la masa del átomo de azufre con relación a la del oxígeno ______________4.- El modelo de plastilina del átomo de flúor pesa __________5.- El modelo de plastilina del átomo más ligero pesa _________

Investiga¿Cómo se representa con un dibujo una red cristalina de cloruro de sodio (NaCl)?Las estructuras de: hidrógeno molecular, oxígeno molecular, nitrógeno molecular, agua, dióxido de carbono, etanol, ácido clorhídrico, amoniaco y trióxido de azúfre.


Modelos de plastilina: Representaremos a los átomos de los elementos más comunes de acuerdo a su masa relativa y al siguiente código de colores para identificar con mayor facilidad a los elementos. Con ellos simularemos los cambios físicos y químicos que estamos reproduciendo, además de los compuestos y elementos involucradoSímbolo Masa Color Modelo

H 1 g Blanco

C 12 g Negro

N 14 g Azul

O 16 g Rojo

F 19 g Verde claro

P 31 g Anaranjado

S 32 g Amarillo

Cl 35 g Amarillo verdoso

Ejercicio

1.- Usando los modelos, los símbolos y las fórmulas correspondientes, representa a las

siguientes sustancias

a) 4 moléculas de hidrógeno: modelo; __________ fórmula 4H2

b) 2 moléculas de ozono O3 modelo: __________ fórmula 2 O 3

2.- Construye los modelos de plastilina de las siguientes sustancias:

a) H2; b)O2; c)N2; d)H2O; e)CO2; f)CH3CH2OH; g)HCl; h)NH3; i)SO3

3.- Representa la descomposición de 2 moléculas de agua

Modelo:

Ecuación: 2H2 O 2H2 + O2

Observa en este caso como el número de átomos que forman a los reactivos es el mismo

número de átomos que aparecen como productos (Ley de la conservación de la masa).

4.- ¿Cuántas moléculas de agua pueden formarse en la combustión de 3 moléculas de

hidrógeno? __________________________

5.-Representa 3 moléculas de oxígeno______________________________

52


6.-¿Cuáles de las siguientes especies químicas se producen en la electrólisis del agua?

a) H+ b) O -2 c) O 2 d) O 3 e) H2

7.-Representa una mezcla gaseosa formada por hidrógeno y oxígeno, (nivel nanoscópico,

con modelos).

8.- Representa la reacción con la que identificamos al oxígeno (astilla encendida) (nivel

simbólico)

9.- Representa al agua líquida, (nivel nanoscópico, modelos)

10.- Cual de los siguientes esquemas representa al agua de la llave

a) b) c) d)

11.-Representa al agua en forma de gas (nivel nanoscópico)

12.-Si el hidrógeno y el oxígeno al reaccionar producen agua y una gran cantidad de energía,

cual sistema es más estable: el agua ó la mezcla de hidrógeno y oxígeno

_______________________________

13.- ¿Por que la reacción de combustión de la gasolina se clasifica como exotérmica?

53

1+

1-


__________________________________________________________________________

14. - Cómo diferencias al oxígeno disuelto en agua del oxígeno que forma la molécula de agua. Usa tus modelos y fórmulas.

15. Completa la tabla

SÍMBOLO / FÓRMULA

MODELO NANOSCÓPICO MASA (umas)

A) 3H2

B)

C) 2H2 0

D) CO2 44 umas

E)

F)

G)

H) 3O2

IX. Las reacciones químicas

Una reacción química es un proceso por medio del cual ciertas sustancias descritas como

reactivos se transforman en sustancias diferentes denominadas productos.

Lo anterior implica la ruptura y formación de enlaces químicos, los cuales originan que los

átomos se reacomoden para formar sustancias nuevas, que tienen propiedades distintas de

la materia original o reactivo.

En algunos casos podemos observar un cambio de color, la formación de un gas, la

formación de un sólido, etc. Esto no siempre indica una reacción química.

Las reacciones químicas siguen principalmente 2 leyes:54


La ley de la conservación de la masa

La ley de las proporciones constantes

IX. 1. Ley de la conservación de la masa

La ley de la conservación de la masa se comprende si sabemos que los átomos que

forman a todos los materiales no se destruyen en un cambio químico, incluyendo la explosión

de un gas o dinamita.

Si representamos la electrólisis del agua con los modelos de plastilina, vemos la necesidad

de reacomodar todos lo átomos en los reactivos y los productos, sin dejar alguno fuera, esto

nos demuestra la ley de la conservación de la masa.

Cuando analizamos una ecuación química y observamos que hay diferente número de

átomos de un elemento antes de la reacción (reactivos) que después de la reacción

(productos) debemos corregir esta diferencias aumentando el número de fórmulas en el

lado de la ecuación apropiado, este proceso se conoce como balanceo de ecuaciones, con

el que se cumple con la ley de la conservación de la materia.

IX. 2. Ley de las proporciones constantes

La ley de las proporciones constantes (definidas), establece que los componentes de un

compuesto están siempre en la misma proporción.

Ejercicio

1. - Si se descomponen 2 moléculas de agua, ¿cuantas moléculas de hidrógeno y de

oxígeno pueden producirse? Ilustra la reacción con modelos y con una ecuación

__________________________________________________________________________

2.- Si reaccionan 2 moléculas de hidrógeno y 2 moléculas de oxígeno, ¿cuantas moléculas

de agua se forman, explica por qué sobra oxígeno?, ilustra la reacción con modelos y con la

ecuación

_________________________________________________________________________

3.- Para que en la reacción de electrólisis se produzcan 6 moléculas de oxígeno cuantas

moléculas de agua se deben descomponer ___________________

4.- ¿Cuantos mililitros de hidrógeno se producen en la electrólisis del agua si se producen 7

mililitros de oxígeno? ______________________

55


X. ¿Qué relación hay entre los modelos y los átomos reales? Las masas molares. El mol.

Ejercicio1.- ¿Cuales son las unidades de los pesos atómicos de la tabla periódica?____________________________

2.- ¿Cómo se pueden interpretar los números atómicos, a escala nanoscópica?____________________________

3.- ¿Cómo se interpretan los números atómicos a escala macroscópica?____________________________

4.- Determina haciendo los cálculos necesarios, el número de moles de habitantes sobre la tierra.

56

El mol

Si los átomos son tan extremadamente pequeños que no se pueden ver ni con el

microscopio más potente. ¿Por qué estamos usando modelos que pesan varios gramos?

¿A que se refieren entonces los pesos atómicos de la tabla periódica?

Los pesos atómicos de los elementos que encontramos en la tabla periódica no tienen

unidades, porque son pesos relativos y pueden ser aplicados en dos niveles: el

nanoscópico (se refieren a un solo átomo) y el nivel macroscópico (se refiere a una mol de

átomos). ¿Pero que es un MOL?

El mol es un número inmensamente grande, tan grande que se le conoce expresado en

potencias de 10, este número es 6.02 x 1023, si no usamos potencias lo escribimos en

forma ordinaria como 602, 000, 000, 000, 000, 000, 000,000, como puedes ver, para no

escribir tantos ceros multiplicamos a un solo dígito entero por una potencia de 10, tal que el

resultado sea el número que se desea simplificar.

Para tener una idea aproximada de la magnitud de este número comparémoslo con el

número de habitantes en la Tierra, actualmente, los habitantes en la tierra han rebasado los

seis mil millones (6, 000, 000,000) ¿cuantas moles de habitantes hay?

La respuesta es 10 –14 mol (0.00000000000001 mol) esta cantidad es todavía muy

pequeña, el número de habitantes sobre la Tierra esta muy lejos de representar a un mol.


¿Porque usar este número tan grande?

Este número conocido como número de Avogadro, porque fue este científico el que lo

propuso, es en cierta forma parecido a otros números conocidos como la “docena”, (12

unidades), un “ciento” (100 unidades), “un millar” (1000 unidades), o una “gruesa” (144

unidades) manejados por todos cotidianamente.

Si compramos naranjas y no se dispone de una balanza, se adquieren por el número de ellas

y si sabemos que una docena tiene un peso aproximado de kilo y medio (1500 gramos).

Podemos relacionar el número de docenas, el número de naranjas y el peso.

Si compramos 2 docenas sabemos que son 24 naranjas y que pesan 3000 gramos.

Si se trata de duraznos, la docena en número es la misma, pero en peso no, ya que son de

menor tamaño, pero si sabemos que una docena pesa aproximadamente 600 gramos.

Sabremos que peso aproximado llevaremos al comprar 2 docenas, por ejemplo.

Todo esto si suponemos que las piezas son iguales.

EjercicioCompleta la siguiente tabla.

FRUTA No. DE DOCENAS No. DE PIEZAS Masa

Naranjas 2

Duraznos 24

Naranjas 6000 gramos

Duraznos 3

Naranjas 18

Duraznos 2400 gramos

Como puedes observar; conociendo una de las tres cantidades podemos saber las otras dos.

El caso del Mol y el Número de Avogadro es parecido, recuerda que los átomos de un

elemento son iguales entre si y difieren en tamaño a los átomos de otros elementos.

Un mol de átomos contiene 6.02 x 1023 átomos.

Un mol de iones contiene 6.02 x 1023 iones.

Un mol de moléculas contiene 6.02 x 1023 moléculas.

Dos moles de átomos de oxígeno contienen 12.04 X 1023 átomos de Oxígeno

57


Para tener una idea del Número de Avogadro, vamos a pensar en algo pequeño como una

hormiga roja (hormiga no tan pequeña) de medio gramo cada una. Un mol de hormigas, esto

es 6.02 x 1023 hormigas rojas puestas sobre la superficie de la tierra una junto a otra, ¡No

cabrían! se requerirían 1000 superficies como la de la tierra.

Algo más pequeño que una hormiga roja es un grano fino de arena de 0.00008 gramos cada

grano: Un mol de granos de arena ocuparía todo el desierto del Sahara con 2 metros de

profundidad.

El átomo es tan pequeño que para medir su masa se utiliza una unidad especial, la unidad

de masa para nosotros muy común, el gramo (g) resulta demasiado grande.

Las UNIDADES DE MASA ATÓMICA (UMAS) son más apropiadas para referirse a las

masas tan pequeñas como las de unos cuantos átomos o moléculas.

Solo cuando hablamos de un mol, que contiene como ya vimos una gran cantidad de átomos

podemos usar como unidades a los GRAMOS.

Esto puede explicarnos por qué los químicos usan el MOL. Es posible pesar gramos de

cualquier material pero no es posible pesar umas.

Ejemplos:

Un átomo de carbono (C) pesa 12 umas, pero un mol de átomos de carbono pesa 12

gramos.

2 átomos de hidrógeno (2H) pesan 2 umas, pero 2 moles de átomos de hidrógeno (2H)

pesan 2 gramos.

Como podemos observar la cantidad numérica es la misma para un átomo que para un mol

de átomos, la diferencia son las unidades.

Otra observación que podemos hacer es que representamos del mismo modo un

átomo que un mol.

Ejercicios.

Cuál es la masa de:

¿3 átomos de Aluminio? _______________ ¿Cómo se simbolizan? ________________

¿3 moles de átomos de Aluminio? ____________ ¿Cómo se simbolizan? _______________

¿Que significa la siguiente expresión? 3 O.

A nivel macroscópico _____________________________

A nivel nanoscópico ______________________________

58


Completa la siguiente tabla:

TIPO DE

PARTICULA

No. DE

MOLES

No. DE

PARTICULAS

MASA SÍMBOLO

Atomo de H 1 6.02 x 1023 1 gramos H

Átomo de O 2 12.04 x 1023 32 gramos 2 O

Átomo de C 1

Átomo de Cl 12.04 x 1023

Átomo de H 2 gramos

Masa molar de elementos que forman moléculas.

En la tabla del ejercicio anterior, hay solo moles de átomos de algunos elementos como los

de Hidrógeno, pero sabemos que estos son muy reactivos y no pueden permanecer solos, el

Hidrógeno que existe es molecular (H2) y entonces una mol contiene 6.02 x 1023 moléculas

(las partículas ahora están formadas de 2 átomos cada una de ellas). La masa será el doble,

es decir 2 g. Y la masa de una sola molécula será de 2 umas.

La masa de una molécula de Ozono (O3) es 48 umas, pero la masa de una mol de Ozono,

MASA MOLAR es de 48 gramos.

Masa molar de compuestos molecularesLa masa de una molécula de un compuesto se encuentra sumando las masas atómicas de

los átomos que la forman, por ejemplo:

La masa de una molécula de agua se obtiene sumando la masa de 2 átomos de Hidrógeno

(H) y la masa de un átomo de Oxígeno (16): El resultado es 18, en este caso 18 umas. LA

MASA MOLAR (de un mol) numéricamente es el misma pero en gramos.

Ejercicio

Determina la masa molar de los siguientes compuestos

CO2 ___________

HCl ___________

N2 ___________

59


Masa molar de compuestos no-molecularesLA MASA MOLAR de los compuestos que no forman moléculas se determina tomando en

cuenta la unidad fórmula. Una mol de unidades fórmula contiene 6.02 x 1023 unidades

fórmula. El Cloruro de Sodio es un ejemplo (NaCl) su suman las masas de los elementos y

se reporta en gramos. En este caso 23 gramos Na + y 35 gramos de Cl -l = 58 gramos.

Ejercicio

Completa la tabla:

SímboloSignificado/ nivel

nanoscópico

Masa/ nivel

nanoscópico

Significado/ nivel

macroscópico

Masa/ nivel

macroscópico

2 O 2

2 moléculas de

oxígeno molecular 64 umas

2 moles de moléculas

de oxígeno 64 g

2 H

2 O3

3 H2

3 O

2 H2 O

XI. Nivel nanoscópico de la materia. Los átomos. Modelos.

Muy probablemente tenemos una idea mas aproximada del diminuto tamaño de los átomos

que forman a la materia, hasta el momento son para nosotros una especie de canicas

compactas de diferente masa (al menos en el curso). En la siguiente unidad veremos que

son más complejos que eso, como muchos alumnos ya saben. ¿Pero de donde sale esta

teoría de los átomos?

60


61

Dos principales teoría griegas.

Las primeras teorías de la materia nacen en la época de los

filósofos griegos, 400 años AC. Aunque existieron diversas

propuestas acerca de la constitución de la materia, 2 fueron las

más reconocidas.

Una de las principales fue la de Demócrito, quién pensó que la

materia estaba formada por partículas indivisibles, por lo cuál

las llamó átomos (a=sin, tomos=división) La materia es

discontinua

Otra teoría fue la de Aristóteles, quien propuso que la materia

no estaba formada por partículas, sino que podía dividirse

hasta el infinito. La materia es continua

Estas teorías fueron producto de la observación, la reflexión

inteligente, pero no estuvieron respaldadas por la

experimentación.

Ejercicio

1.- ¿Cuál es la idea de

Demócrito acerca de cómo

está formada la materia?

________________________

2.- ¿Cuál es la idea de

Aristóteles acerca de la

constitución de la materia?

________________________

3.- ¿Por qué no se consideran

totalmente científicas?

________________________

4.- Qué significa el concepto

de discontinuidad

________________________

Modelo atómico de Dalton

A principios del siglo XIX después de varias

décadas de experimentación cuantitativa en los

laboratorios y después de haber descubierto

regularidades y leyes en el comportamiento de

las substancias, el científico inglés John Dalton

relacionó las fórmulas que el propuso para

algunos compuestos con las Leyes de la

Composición Química y para explicarlas sugiere

un modelo de la composición de la materia que

establece.

Toda la materia se compone de átomos.

Los átomos de un elemento tienen propiedades

idénticas

Los átomos de dos o más elementos pueden

combinarse en PROPORCIÓN CONSTANTE

para formar nuevas sustancias.

Ejercicio

1.- ¿Cuál es la diferencia entre el modelo de

Dalton y los modelos griegos, respecto a sus

fundamentos?

Fundamento los griegos

____________________________________

Fundamentos de Dalton

____________________________________

2.- De acuerdo a los postulados del modelo

de Dalton:

a.- ¿Cuál es la partícula más pequeña que

forma a la materia? ________________

b.- ¿Cuál es la característica en común que

tienen los átomos de un mismo elemento?

____________

c.- ¿Qué tipo de sustancia es la que está

formada por diferente tipo de átomos?

__________


Ejercicio

Usa tus modelos para comprobar la Ley de las Proporciones Constantes al representar la

reacción de la Síntesis del Agua, usando 4 moléculas de Oxigeno y 4 moléculas de

Hidrógeno.

XII. Cálculos Estequiométricos

Ahora estamos en posibilidades de pasar del estudio cualitativo y cuantitativo de las

reacciones químicas al estudio la aplicación práctica de los cambios químicos.

El poder hacer cálculos cuantitativos posibilita a la ciencia a establecer leyes y a

demostrarlas mediante la aplicación de fórmulas matemáticas.

En el desarrollo histórico de la ciencia química este paso capacitó a los químicos, no solo a

predecir el rumbo de las reacciones sino también a controlar las cantidades de los productos

o reactivos de acuerdo a sus necesidades.

Así por ejemplo:

¿Que dosis de medicamentos debe aplicarse a una persona?

¿Qué cantidad de hipoclorito de sodio debe agregarse al agua contenida en un tanque

de 1000 litros para evitar microorganismos?

62

La figura que representa el Modelo Atómico

de Dalton en una esfera compacta e

indivisible (Como nuestros modelos de

plastilina).

Este modelo explica de forma muy sencilla

la Ley de la Conservación de la Materia, la

Ley de las Proporciones Constantes, la Ley

de la Proporciones Múltiples,

El modelo de Dalton nos ilustra también que

en una reacción química los átomos

permanecen intactos y que solo se arreglan

de diferente manera para formar nuevas

substancias.

Ejercicio

1.- Dibuja la figura que representa el

modelo de Dalton

2.- ¿Cuantas moléculas de agua se

pueden formar al combinarse una

molécula de hidrógeno y una molécula de

oxígeno?_______

3.- ¿Cual partícula sobra? ___________

4.- ¿Como ilustra el ejemplo la ley de las

proporciones constantes?

______________________________

Y la ley de la conservación de la materia

________________________


¿Cuántas toneladas de roca debe procesar una planta cementara para producir una

tonelada de cemento?

¿Qué cantidad de Hidrógeno es necesario para hidrogenar una tonelada de grasa

animal?

¿Qué cantidad de Hidrógeno y Oxígeno deben ponerse a reaccionar para impulsar

una nave espacial?

Las leyes de la Química y las masas molares resuelven estos problemas

En nuestro curso no haremos cálculos tan complicados solamente trabajaremos con

ejemplos sencillos, usando reglas de tres (revisado en el apartado IV.Repasando nuestras

herramientas matemáticas, relaciones y proporciones)

Ejemplos

¿Cuantos gramos de Hidrógeno se producen en la electrólisis de 1.2 gramos de agua?

Se escribe la reacción balanceada cuyo significado podemos expresar en masas molares

2H2O 2H2 + O2

36 g 4 g 32 g

La proporción desconocida es X gramos, de H2/ 1.2 g de H2O

Igualando proporciones:

Xg H2 4g H2

--------------- = ---------------- 1.2 g H2O 36 g H2O

Despejando X

4g H2

Xg de H2 = ------------------------- (1.2 g H2O) = 0.13 g de H2

36 g H2O

Si en la descomposición de 1.2 g de agua se produjeron 0.13 g de Hidrógeno ¿qué cantidad

de Oxígeno se produce al mismo tiempo?

La cantidad de Oxígeno que debe producirse es lo que falta para 1.2 g de agua ya que no

hay otro producto, la suma de los 2 gases producidos deben pesar la masa del reactivo

(agua) (Ley de la conservación de la materia). En este caso:

1.2 g - 0.13 g = 1.07 g. De oxígeno.

63


Ejercicios:

¿Cuantos gramos de Cloruro de Zinc se producen al reaccionar totalmente 3 gramos de Zinc

con suficiente ácido clorhídrico?, La ecuación sin balancear es la siguiente:

HCl + Zn ZnCl2 + H2

Observa la ecuación, ¿si necesitamos Hidrógeno gaseoso en el laboratorio podríamos

usarla?

¿Si necesitamos 20 mililitros de Hidrógeno que cantidad de zinc se necesita?

¿Cuántos gramos de Oxígeno se producen al descomponer 3.5 gramos de Clorato de

Potasio? (2KClO3 → 2KCl + 3O2)

¿Si se descomponen 3 gramos de agua cuántos gramos de Hidrógeno y Oxígeno se

producen?

En un submarino se tienen 2.2 g. De Hidrógeno en un tanque y se quiere producir

agua y energía con el gas, ¿que cantidad de Oxígeno se necesita?

64


Anexo A. Actividades ExperimentalesActividad Experimental 1: "Profe, ¿qué quiere que haga?”

Tema(s): Metodología CientíficaObjetivo(s):

Evaluación de la actividad “Metodología científica”

I. Noticia de última hora “Pepito ha muerto”Se acuerdan de Pepito el de los cuentos, ¿qué creen?, ya se murió (h), déjenme contarles:Cuando el poli llegó a casa de Pepito lo encontró tirado en un charco de sangre (o), o sea muerto, tenía un cuchillo clavado en la espalda (e), y su casa estaba toda revuelta (e), su coche había desaparecido del garage (e) y su cocinero no estaba (e), el poli llamó al MP (Ministerio Público) y a la SEMEFO (Servicio Médico Forense).Cuando los especialistas llegaron (i) tomaron fotos y muestras de sangre, huellas digitales y otras cosas que pudieran servir como pruebas del delito (e). Los agentes encargados del MP revisaron los periódicos anteriores (i) y encontraron que en Mexicali, Acapulco y Tijuana ocurrieron casos similares al de Pepito y se sospecha de un cocinero apodado “Matapepitos” (r) que fue detenido en Guadalajara con unos cubiertos de plata.Por otro lado las investigaciones arrojan que el último que estuvo con Pepito fue su amigo Juanito, quien días antes le gritara en un centro comercial “te voy a matar infeliz, me bajaste a mi vieja”. Los agentes no han podido localizar a Juanito para que declare, es decir, está desaparecido (i).Los vecinos aseguran que vieron salir de la casa a Juanito muy agitado y nervioso el día en que Pepito murió, además afirman que el “Matapepitos” se parece al cocinero de Pepito según un retrato hablado que vieron en la tele (e).El “Matapepitos” asegura que el no mató al tal Pepito y que los polis sólo quieren un chivo expiatorio ya que en esos días el se encontraba trabajando en un hotel en Puerto Vallarta (hi).El MP revisando toda la información encontró muchas similitudes en los casos de Mexicali, Acapulco, Tijuana y el de Pepito, empezando por que en todos había un cocinero (g).¿QUIÉN MATÓ A PEPITO?

Con base en la información desarrolla los siguientes puntos:1. Menciona el hecho central de la historia

2. Describe dos observaciones

3. Menciona tres evidencias que le sirvan como base al MP en sus pesquisas

4. ¿Qué regularidades se pueden establecer en la lectura?

5. ¿Qué elementos sirven de información al MP en su trabajo?

6. ¿Cuál es la hipótesis central?

7. ¿Qué generalizaciones se hacen en la lectura?

8. ¿Qué conclusión le darías a la historia?

II. Contesta las siguientes preguntas con la (s) palabra (s) adecuada (s)

65


1. Un científico inicia una investigación con: _______________________________

2. La Hipótesis es: ___________________________________________________

3. El modelo es: _____________________________________________________

4. Un objetivo es: ____________________________________________________

5. Los científicos para estudiar un fenómeno buscan: ________________________

6. Una observación permite al científico: __________________________________

7. Las Generalizaciones son aseveraciones que permiten al científico:

____________________________________________________________________

8. La conclusión permite al científico que la hipótesis sea:

____________________________________________________________________

9. Una Ley científica se refiere a:________________________________________

10.La metodología científica es:__________________________________________

____________________________________________________________________

11.Tres virtudes de los científicos o de aquella persona que investiga.

_____________________________________________________________________

12.La ciencia para demostrar o refutar sus conocimientos y los hechos que la

componen utiliza:

_____________________________________________________________________

III. Actividad adicional

Realiza la lectura de “Mortandad de peces provoca una emergencia de agua en Pueblo

Verde” y:

a) Elabora una lista con todos los hechos (no opiniones) relacionados con la

mortandad de los peces

b) Presenta una lista de por lo menos 5 preguntas relativas a los hechos, que

desearías tuvieran respuesta antes de que puedas decidir acerca de las posibles

causas de la mortandad de peces

Actividad experimental 2: "En busca de una regularidad"

¿Qué relación hay entre la masa de diferentes volúmenes de agua, por ejemplo de 1ml, 3ml,

5ml, 10ml?

Dibuja una gráfica de masa (x) contra volumen (y).

¿Qué tipo de relación es esta?

66


¿Cual regularidad encuentra?

¿A cuales predicciones conduce?

Actividad experimental 3: “Tensión superficial”

Actividades. Antes de iniciar cada actividad piensa y escribe las posibles diferencias.

Colocar una gota de agua sobre la mesa y comparar con una de alcohol

¿Qué crees que pase con las gotas en ambos casos?Escribe tus observaciones.Dibuja la forma de las gotas

Comparar el desplazamiento de los 2 líquidos a través de tubos de vidrio

Observa con cuidado y escribe las diferencias.

Colocar clips sobre una superficie de agua y sobre alcohol

¿Qué crees que suceda con los clips al ponerlos sobre los 2 líquidos?Piensa en una posible explicación.

Actividad experimental 4: “Densidad del alcohol y agua”

Deseamos saber si cantidades diferentes de un mismo líquido tienen densidades diferentes, es decir. ¿Depende la densidad de una sustancia de la cantidad de sustancia?Cada equipo determinará la densidad de uno de los líquidos.Pesar una probeta graduada, introducir un volumen del líquido, pesar la probeta con el líquido.Dividir la masa del líquido entre el volumen del líquido.No olvidar poner las unidades correspondientes en cada medición y en el resultado.

* Anota cual es el propósito de la experimentación

Escribe tu hipótesis. Planeación: anota los materiales que vas a usar.

Anota el procedimiento.

Anotar los resultados de cada equipo en el pizarrón.

Escribe tus conclusiones después de analizar los resultados de todo el grupo.

Actividad experimental 5: “Análisis de la variación de temperatura al calentar hielo hasta ebullición”

Si queremos determinar la temperatura a la que el agua cambia de un estado de agregación a otro (Sólido líquido y de líquido gas).¿Qué propones hacer?

¿Crees que la temperatura cambie en forma regular al calentar hielo hasta que alcance el estado gaseoso? Explica

67


Procedimiento:

Coloca de 50 a 200g de hielo triturado en un vaso de precipitados.

Toma la temperatura del hielo y procede a calentarlo lo mas suavemente que puedas tomando la temperatura cada 30 segundos.

Continúa con el calentamiento hasta llegar a la ebullición y sigue tomando la temperatura por 5 minutos más.

¿Que temperatura supones que tiene el hielo?

Recoge en una tabla como la siguiente los datos que estás obteniendo:

Tiempo de Calentamiento (min)

Temperatura (0 C )

Construye una gráfica de temperatura vs. tiempo.

Actividad experimental 6: “Determinación de la capacidad calorífica del agua y el alcohol”

Si calentamos al mismo tiempo cantidades iguales de agua y alcohol ¿cual líquido alcanzará más rápidamente 500 C.

Calentar 30g de agua y 30g de

alcohol en baño maría después

de tomar su temperatura inicial,

tomar el tiempo que tardan en

alcanzar 400 C sacar del baño y

dejar enfriar hasta temperatura

original. (mientras tanto hacer

otras actividades)

¿Tomaron el agua y el alcohol la misma cantidad de

energía para alcanzar 500C?

¿Qué substancia tardó más tiempo en llegar a la

temperatura inicial?

¿Hay una relación directa ente el calor

proporcionado y la temperatura alcanzada?

Establece la diferencia entre el calor proporcionado por

el mechero a las dos substancias y la temperatura que

alcanzaron en este experimento.

Actividad experimental 7: “Capacidad disolvente del agua. Comparación con alcohol”

¿Cuál líquido será mejor disolvente, el alcohol o el agua?

Plantea tu hipótesis: __________________________________________________________

Utilizando los siguientes solutos, diseña un experimento a través del cual resuelvas el

problema. (Cada equipo se responsabilizará de traer 5 sustancias diferentes).

Solutos: azúcar, sal, aceite, frisco, café, detergente, pino, lápiz labial, champú, miel, etc.

68

A B C D


¿Será importante trabajar con la misma cantidad de soluto? (Se recomienda trabajar con

cantidades pequeñas de soluto, por ejemplo 0.1g).

¿Podríamos llegar a una conclusión confiable si al hacer el estudio comparativo, utilizamos

diferentes cantidades de solventes? ¿Cuál sería tu propuesta en cuanto a la cantidad a

utilizar?

Haz un cuadro en el que anotes tus resultados en forma ordenada, especificando si la sustancia es muy

soluble, soluble o poco soluble.

SolutoDisolvente

Agua Alcohol

Sal

Azúcar

Los resultados de cada equipo se anotarán en el pizarrón para su discusión grupal.

Actividad experimental 8: “Solubilidad”

Prepara 4 botellas que contengan lo siguiente:A: HexanoB: Solución acuosa de permanganato de potasioC: AguaD: Solución de yodo en hexano

Adiciona en una probeta cantidades iguales de las botellas A y B. Registra tus observaciones.Repite la operación pero con las botellas C y D. Registra tus observaciones. ¿Por qué en el primer caso la solución incolora quedó arriba y en el segundo quedó

abajo?

¿Qué ocurre si adicionamos más agua a las probetas?

¿Por qué el permanganato de potasio no es soluble en hexano

Actividad experimental 9: "La importancia de las soluciones acuosas"

Para observar el efecto de agregar agua a 2 sales en estado sólido.¿Qué esperas observar si se mezclan 2 sales, nitrato de plomo y yoduro de potasio, sin agua?__________________________________________________________________________

69


¿Y agregando una gota de agua?__________________________________________________________________________

Formula tu hipótesis: _________________________________________________________

Actividad experimental 10: "Separación de los componentes de una mezcla"

Cada equipo seleccionará una de las

siguientes mezclas, a partir de la cual separará 2

componentes, uno de ellos será el agua el otro

componente será elegido por el grupo de trabajo.

Mezclas a escoger: refresco, cerveza, agua de

frutas, licuado de chocolate, vino, una fruta (sandía,

melón, naranja, toronja).

Cada equipo deberá entregar el agua separada

al profesor ya que ésta será utilizada en el

experimento de electrólisis.

¿Qué método se usa para separar agua de una

muestra?

¿A qué se debe que el agua separada conserve

el olor característico de la mezcla original?

¿Qué argumentos usarías para demostrar que

el líquido separado es agua?

¿Qué harías para saber si el agua es un

elemento o un compuesto?

Actividad experimental 11: "Electrólisis del agua"

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1.- Coloca unos cristales de las 2 sales unos junto a los otros sobre un vidrio de reloj.

Observaciones:

2.- mezcla los sólidosObservaciones:

3.- agrega una gota de agua a la mezcla

Gotero con agua

Observaciones:


Las muestras de agua obtenidas de las mezclas del experimento anterior se reunirán en una

sola, la cual se someterá al proceso de electrólisis en el aparato de Hoffman. (Puede hacerse

también con 2 tubos de ensayo)

Observa la relación de volúmenes de las sustancias obtenidas y lo que pasa con ellas

cuando el profesor acerca un cerillo.

OBJETIVO: Identificar que tipo de sustancia es el agua (mezcla, compuesto o elemento).

Escribe tu hipótesis: __________________________________________________________

I. Instrucciones: Con base en el experimento realizado contesta lo siguiente.a) ¿Cuál es la función que cumple el electrólito (sulfato de sodio Na2SO4) en la electrólisis

del agua?________________________________________________________________________

b) ¿Qué gas identificaste en el ánodo?________________________________________________________________________

c) ¿Qué gas identificaste en el cátodo?________________________________________________________________________

d) Según tus observaciones ¿en qué proporción se producen los gases?________________________________________________________________________

e) ¿Cuál de los dos gases se obtuvo en mayor proporción? Justifica tu respuesta________________________________________________________________________

f) Con base en las evidencias obtenidas durante la electrólisis, indica que tipo de sustancia es el agua. Fundamenta tu respuesta.________________________________________________________________________________________________________________________________________________

g) ¿La formula química del agua permite establecer alguna hipótesis respecto a la proporcionalidad de sus componentes?________________________________________________________________________________________________________________________________________________

h) Si se tienen 1000 moléculas de hidrogeno ¿cuántas moléculas de oxigeno se necesitaran para producir 1000 moléculas de agua? Explica tu respuesta.________________________________________________________________________

71


i) Indica en el siguiente aparato de Hoffman donde se localiza: el ánodo, el cátodo, el hidrógeno, el oxígeno, el electrolito y la energía eléctrica.

II. Una planta salina de Baja California usa la electrolisis para la obtención de cloro gaseoso y sodio metálico utilizando como electrolito el mismo cloruro de sodio fundido a partir de esta información escribe:

a) La ecuación química que representa dicho proceso:

b) Indica de que tipo de reacción se trata: exotérmica o endotérmica, de síntesis o de descomposición. Justifica tu respuesta.

c) ¿Qué sustancia se obtendrá en el cátodo y cuál en el ánodo?

d) Con base en este análisis ¿cuál es tu hipótesis respecto a la proporción en que se obtendrán el sodio metálico respecto al cloro gaseoso?

72


Actividad experimental 12: "Síntesis del agua"

1.- Una reacción química puede dar ventajas si se logra su control, como en el experimento.

Busca otro ejemplo en el que la tecnología contribuya a la utilización benéfica de las

reacciones químicas. _________________________________________________________

2.- Investiga en la bibliografía, la ecuación que representa la reacción entre el agua

oxigenada y el óxido de manganeso. ____________________________________________

3.- ¿Cual compuesto es más estable el agua o el agua oxigenada? ____________________

4.- Completa la reacción: HCL + Zn

Actividad experimental 13: "Ley de las proporciones constantes"

Procedimiento:

1. Pesar un tubo de ensayo

2. Pesar de 0.4 a 0.5 g de clorato de sodio (o de potasio) y agregar 0.05g de bióxido de

manganeso

3. Calentar el tubo directamente sobre la llama del mechero, CUIDAR DE NO DIRIGIR LA

SALIDA DEL TUBO HACIA ALGUNA PERSONA.

4. Acercar una astilla encendida a los gases que salgan del tubo.

5. Cuando no salga más gas, dejar enfriar el tubo y pesar

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Para hacerse por equipo o una demostración para abreviar tiempo.

Material: recipiente con agua, 2 tubo de ensayo, (con tapón horadado, para conexión de

tubo de vidrio y manguera.)

Al tapón de uno de los tubos se inserta una jeringa con HCl concentrado, en el fondo del

tubo se tendrán unas granallas de zinc. Se conectará este tubo con otro invertido en el

agua del recipiente como en la figura.

(Puede usarse una botella desechable de refresco, de ½ litro) al agregar HCl por la

jeringa se desprende hidrógeno que se recoge hasta ¾ partes del tubo invertido.

El otro tubo que contiene agua oxigenada se agregan un poco de Mn O2, se desprende

oxígeno que se recibe en el tubo invertido hasta completarlo.

Cuando el tubo invertido (o botella) está lleno se saca sin girarlo Y se acerca un cerillo

encendido.


Resuelva:

La ecuación que representa la reacción de descomposición del clorato es:

KClO3 KCl + O2

a) Balancea la ecuación y calcula la cantidad de cloruro que se debe obtener, esta será la

hipótesis

b) Realiza los cálculos y compara el resultado con el calculado, mediante la ecuación

c) Compara en una tabla hecha en el pizarrón los resultados del grupo.

Actividad 14: Para representar la proporción de agua dulce y salada en la tierra.

Analizar los datos correspondientes a la distribución del agua en la tierra (anexoB.

Lectura no. 1).

Colorear un litro de agua de la llave con azul de metileno. Este litro representa el

total de agua en el planeta (100%) calcular los volúmenes que representan los

porcentajes correspondientes a los océanos, ríos etc. Coloca los volúmenes

correspondientes en tubos de ensayo comparar y anotar observaciones y

conclusiones.

74


Anexo B. Lecturas

Lectura no. 1. “LA PROBLEMÁTICA DEL AGUA”

Es importante ahora considerar la distribución del agua sobre la tierra, el uso que de ella se hace, así como la problemática con respecto a sus aprovechamiento y contaminación.

Distribución del agua en la tierraocéanos 97 % Salada El agua dulce

constituye el 3% de la hidrosfera y tres cuartas partes de ella forman los casquetes polares.

Glaciares polares 2.25% dulcetierra 0.61% Dulcelagos 0.016% DulceHumedad atmosférica 0.001% Dulceríos 0.0001% dulce

Gasto promedio diario por persona en algunos países.

% del total de aguaAgricultura industria Municipio

EUA 7200 L 34 57 9CANADA 4800L 7 84 9JAPON 3600L 29 61 10MEXICO 2000L 88 7 5INDIA 1500L 92 2 6REINO UNIDO 1400L 1 85 14CHINA 1200 87 7 6INDONESIA 700L 86 3 11

Uso personal del agua en: Zona Metropolitana 364litros /persona Estado de México 230litros /persona Países Europeos 120litros /persona

En la zona metropolitana: El 70% del agua potable se extrae de los mantos acuíferos, El 3 % de las personas compran el agua por pipas o por tanque. El 20% de agua se pierde en fugas Se usan 227 plantas de bombeo para abastecer las zonas altas. Cada segundo se extraen del subsuelo 45 cm3 se recuperan en forma natural solo 25

cm3. Hay 27 plantas de tratamiento donde se trata sólo el 7% de las aguas residuales.

La problemática del agua en la ciudad de México

Las actividades humanas requieren básicamente del uso de agua que nos proporciona la naturaleza.

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Uno de los factores de formación de las ciudades a través de la historia ha sido la disponibilidad de agua. Son ejemplos de esto: Roma, Babilonia y México.La mayoría de las ciudades han fundado cerca de un río. Sin embargo la ciudad de México se establece en una cuenca sin ríos cercanos, con baja velocidad de viento, con alta sismicidad y sobre el lecho lodoso de un lago, lo que implica grandes riesgos ambientales.El crecimiento de la población de la ciudad de México ha sido muy rápido (actualmente es de 4.5 % anual), debido a un modelo político concentrador y centralista.La migración del campo a la ciudad y el desconocimiento de una cultura que permita un desarrollo sustentable han generado grandes áreas marginadas así como inmensos problemas sociales y ecológicos. Así, por ejemplo, la eliminación de las zonas boscosas provoca inundaciones y disminuye la captación de agua por los mantos acuíferos (también conocidos como "mantos freáticos". En nuestra ciudad la proporción de áreas verdes es muy baja.Los cuerpos de captación de aguas superficiales han desaparecido porque la urbanización cubre los suelos evitando la filtración de agua y en consecuencia se disminuye la recarga de los mantos acuíferos.Por otro lado, por medio de pozos muy profundos en diferentes puntos de la ciudad se está extrayendo más agua de los acuíferos de la que se recarga en ellos, con lo que se ha provocado el hundimiento de la ciudad. Además, también se tiene que hacer un bombeo para sacar las aguas negras de la cuenca ya que, por falta de filtración del agua de lluvias en los suelos deforestados tiende a formar encharcamientos e inundaciones.

Abastecimiento de agua en la ciudad de México

El abastecimiento de agua de la ciudad de México se logra en un 70 % por medio de los 1 400 a 1 450 pozos existentes en el valle de los que se extraen alrededor de 40 a 45 m³/ segundo.Otra fuente son los acuíferos del río Lerma localizados a 10 Km. de la ciudad. El agua llega a Chapultepec; éste suministro constituye un 9 % del total y, finalmente del río Cutzamala, distante 127 Km. aporta un 25 % (se obtienen 5.5 m³/segundo. No existen otras fuentes cercanas de agua.Para potabilizar toda esta agua se usan tratamientos especiales como la cloración, se almacena y luego se distribuye.El gasto promedio de la ciudad es de 360 litros por persona, cantidad excesiva en comparación con el de otras ciudades.El acuífero se recarga anualmente con 693 millones de metros cúbicos de agua pero se le extraen 1 300 millones de metros cúbicos, si el acuífero sigue reduciéndose acabará por agotarse.Más del 30 % del agua se pierde en fugas a través de las redes envejecidas de distribución.Los habitantes no tenemos la educación cultural necesaria para cuidar del agua.La ciudad está situada en un valle cerrado sin desagües naturales causando que durante la época de lluvias tiende a inundarse y convertirse en un lago; esto motivó la creación de un drenaje profundo que sigue en expansión hasta alcanzar 170 Km. en el año 2000.

Desalojo de las aguas negras de la ciudad de México

Las aguas residuales que todos arrojamos al drenaje de nuestros caños van al colector de la calle, de ahí al de la colonia o fraccionamiento donde vivimos y, finalmente se vierten al gran

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canal del desagüe, que los saca de la cuenca por el tajo de Nochistongo y los túneles de Tequixquiac. En estos lugares se controla su desfogue por medio de compuertas.A su paso por el Estado de México y de Hidalgo se le unen arroyos de las aguas pluviales y sus aguas son aprovechadas para riego por los campesinos de éstas regiones. Kilómetros más al noreste el río recibe el nombre de Río Moctezuma y ya en territorio veracruzano después de recorrer 385 kilómetros se conoce como río Pánuco cuyo principal afluente es el río Tamesí. Aquí ya las aguas son cristalinas desembocando en los límites de Tamaulipas y Veracruz.

Propuestas para solucionar el problema

Es urgente tomar medidas como: Reducir los volúmenes de extracción de los acuíferos hasta los niveles de recarga (24 m3/segundo). Aumentar el tratamiento de aguas negras.Presionar a las industrias para tratar y reciclar las aguas que emplean en sus procesos. Alentar la participación ciudadana para mantener y fomentar las áreas verdes. Apoyar el cultivo chinampero tradicional. Aplicar la ley con rigor a las industrias contaminantes. Impulsar la investigación en aspectos relacionados con el medio ambiente.Regular el crecimiento de la ciudad por medio de un cinturón de cultivos de alta rentabilidad que no permitan invasiones.Programar la regeneración de canales y ríos en la cuenca.Almacenamiento de aguas pluviales y desarrollo de sistemas de inyección a los acuíferos. Mantenimiento de las redes de distribución para reducir fugas. Mantener las zonas de captación de agua protegiendo y reforestando los bosques que rodean a la ciudad.

Bibliografía:Escurra E. et. al. Problemas ambientales en la ciudad de México. Ciencias, enero 1991.Gutierrez Roa Jesus, et. al. "Educación ambiental. Caminos Ecológicos. Distrito federal". Editorial Limusa.Guerrero Legorreta, Manuel. "El agua". La Ciencia desde México. Fondo de cultura económica.

Guía de lectura.

1.- ¿Cuáles son las características geográficas de la ciudad de México?

2.- ¿La ubicación de la ciudad de México es apropiada para el abastecimiento y desalojo del agua requerida por sus habitantes?

3.- ¿De donde se obtiene el agua que usamos en el DF?

4.- ¿Cómo es desalojada el agua de desecho?

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5.-En el mapa de la República Mexicana representa las fuentes hidrográficas de abastecimiento y desalojo del agua que usamos en el DF.

6.- ¿Cuál es el destino final de dicha agua?

7.- ¿Podrías explicar qué es un manto freático e indicar dos de los que aún tenemos en nuestra ciudad?

8.- ¿Qué ocurre con el agua de lluvia sin vegetación?

9.-Menciona dos propuestas para solucionar el problema.

10.-En la lectura se menciona que los ciudadanos del DF. no tenemos la educación cultural necesaria para cuidar el agua. Te invitamos a que propongas y te comprometas a asumir una actitud como dice el canal 11, por una cultura del agua. Menciona dos medidas que ayuden a cuidar el agua.

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Lectura no.2. Hidrógeno. Combustible del futuro.

En la edad media los alquimistas comprobaron que al verter ácido sulfúrico sobre hierro en polvo se desprendía un gas inflamable.Cavendish en 1766 demostró que el hidrógeno al quemarse en aire produce vapor de agua. Su ligereza la proporciona la primera aplicación; el llenado de aereostatos. Esta idea la explotaron dos franceses en 1783, los hermanos Montgolfier al inflar globos de papel.Pero la producción de hidrógeno era muy difícil ya que se usaba el producido a partir de la descomposición de una mezcla de paja, zapatos viejos y carne putrefacta. Puede notarse que lo que realmente usaban era una mezcla de gases producto de la descomposición orgánica. El físico francés J, Charles improvisó un generador de hidrógeno y consiguió lanzar el primer globo de hidrógeno en París en agosto de 1783.Unos meses después J. Charles se elevó en un globo lleno de aire a 3000 metros de altura.

Pero el hidrógeno es un gas inflamable y explosivo en presencia de aire, por lo que fue reemplazado por helio a raíz del espectacular incendio del Zepelin Hinderburg en el aeropuerto La Kehurst en mayo de 1937 al término de una travesía sobre el Atlántico ocasionando la muerte de varias personas.El otro accidente espectacular ocasionado por el hidrógeno es la explosión del cohete Challenger. Aquí en la ciudad de México el hidrógeno fue el combustible responsable de la explosión de la fábrica de jabones Puente.La reacción de combustión menos contaminante es precisamente la del hidrógeno, y proporciona gran cantidad de energía 143 kJ/g, mientras que el etano da 46 kJ/g y la del metano da 54 kJ/g.

La dificultad radica en el control de esta energía, se han propuesto motores más o menos seguros pero aún tienen un buen nivel de peligrosidad.Uno de los problemas es el gran volumen que ocupa. Se ha propuesto licuarlo pero mantenerlo en estado líquido requiere de un alto costo ya que se licúa hasta los -259ºC.En la década de los ochenta se propuso una técnica que aprovecha la capacidad de algunas aleaciones metálicas de tierras raras de absorber grandes cantidades de hidrógeno como la aleación de Lantano-Cobalto cuya estructura cristalina deja huecos en los que el H2 se aloja.El tanque de combustible está lleno de aleación La-Co, se inyecta H2 a presión, este se libera al aumentar la temperatura y se envía al motor. Sin embargo, este procedimiento resulta todavía muy caro. Otro problema es la obtención del H2 a partir de sus compuestos, reacciones que requieren energía (endotérmicas).Un proceso más conveniente es el uso de energía solar para romper las moléculas de agua, para la reacción se requiere de un catalizador (molécula compleja a base de rutenio) que absorbe un fotón de la luz solar, en este estado el catalizador reduce el agua a hidrógeno molecular.

Otra forma de generación de energía es la celda de combustión que convierte energía generada por un combustible (H2 en este caso) en energía eléctrica.La pila consta de dos electrodos de carbón con Ni y NiO embebidos. Se burbujean hidrógeno y oxígeno en los compartimentos del ánodo y del cátodo respectivamente, separados por una solución electrolítica. El resultado neto es la formación de agua, la reacción se hace en forma parcial en los dos electrodos según:

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Anodo: 2H2(g) + OH-(aq) 4H2O (liq)

Cátodo: O2(g) + 2H2O 4OH-(aq)

Total: 2H2(g) + O2(g) 2H2O

Cuando la celda está en operación los electrodos se conectan a una toma de corriente por medio de alambres conductores. La eficiencia de la pila alcanza un 70%.Los reactivos deben reponerse y los productos deben retirarse continuamente, como el la electrólisis.

Bibliografía: Hidrógeno. Enciclopedia Salvat del estudiante. Tomo 13. A Truman Schwartz eit. Chemistry in context. Wm C. Brown Publishers. Chang Raymond. Química Mc. Graw Hill.

Guía de lectura.

1.- ¿Qué produce el hidrógeno cuando se quema?

2.- ¿Es un conocimiento nuevo que el hidrógeno se puede quemar?

3.- ¿Cómo podemos obtener el hidrógeno a la usanza del los alquimistas?

4.- ¿Se puede considerar que el hidrógeno sea un gas pesado?

5.-Busca el significado de la palabra aereostato.

6.- ¿Qué papel juega el hidrógeno en el lanzamiento de globos?

7.- ¿Qué ocurre con el hidrógeno en presencia de aire?

8.- ¿Por qué se usó hidrógeno mezclado con helio en lugar de aire?

9.-Menciona el caso de un accidente donde se considere que es ocasionado por hidrógeno.

10.-Sin embargo, al hidrógeno se le ha considerado un combustible de elección. ¿Podrías decir por que?

11.- ¿En que radica la dificultad del uso de hidrógeno como combustible?

12.- ¿Es posible obtener energía eléctrica a partir de la reacción del hidrógeno con el oxígeno sin que sea explosiva?

13.- ¿Cómo podemos obtener el hidrógeno?

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Anexo C. Evaluación formativa1.- Señala en cada una de las siguientes expresiones a cual de los siguientes conceptos se refiere; masa, peso o volumen.

A) Es la fuerza que ejerce la gravedad sobre la cantidad de materia ______________B) Se expresa en centímetros cúbicos o en mililitros ______________C) Se mantiene constante en un cambio químico ______________D) Tiene magnitud y sentido ______________E) Es el espacio que ocupa una cierta cantidad de materia ______________F) Se mide en una probeta ______________

2.- Completa con: Hipótesis, observación, conclusión o problema, las siguientes oraciones: A) Determinar la densidad del azúcar ______________B) Este sólido se disuelve mejor en alcohol ______________C) Cuando calentamos los 2 líquidos, el alcohol llegará a 50°C en menos tiempo

______________

D) Durante los cambios de estado la temperatura permanece constante

______________

3.- Coloca en el espacio en blanco: fusión, solidificación, densidad, cohesión, temperatura, ebullición

A) Es la relación entre la masa y el volumen de una sustancia ______________B) Nos da idea del contenido de energía cinética de una sustancia ______________C) Es el cambio de líquido a sólido ______________D) Es el cambio de líquido a gas ______________E) Es la masa contenida en cada cm3 de una sustancia ______________F) Es la fuerza que ejercen entre sí las partículas de un líquido ______________G) Es el cambio de sólido a líquido ______________

Señala la respuesta correcta

4.- La densidad del agua sólida (hielo) es menor que la densidad del agua líquida porque al formarse el hielo:A) la masa aumentaB) la masa disminuyeC) el volumen disminuyeD) el volumen aumenta

5.- En el punto de ebullición de un líquido la temperatura permanece constante a pesar de seguir suministrando calor porque las moléculas del líquido absorben esta energía para:A) aumentar su energía cinéticaB) romper enlaces entre ellasC) aumentar la cohesión entre ellasD) ordenar mejor su estructura

6.- El agua es importante en la regulación del clima debido a su:

A) DensidadB) Tensión superficialC) Capacidad caloríficaD) Tipo de enlace

7.- El esquema que representa la gota del líquido formado por partículas unidas por fuerzas de mayor magnitud es:

D)

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8.-Si comparamos la rapidez a la que se enfría un trozo de metal, con la velocidad a la que se enfría un trozo de cera con la misma temperatura inicial, se puede concluir que.A) el metal tiene mayor capacidad

caloríficaB) la cera tienen mayor capacidad

caloríficaC) la cera transmite mejor el calorD) el metal es pésimo transmisor de calor

9.- Al calentar 30 gramos de alcohol y 30 gramos de agua hasta 500 C, se observa que el alcohol tardó 12 minutos y el agua tardó 14 minutos, se puede concluir que:A) El calor es absorbido a la misma

velocidad por el agua y el alcoholB) Las moléculas de agua adquieren

energía cinética más fácilmenteC) Las moléculas de alcohol están más

fuertemente unidas entre síD) Las moléculas de agua están más

fuertemente unidas entre sí

10.- La electrólisis del agua puede ser clasificada como una reacción.1.-exotérmica 3.- endotérmica2.-de síntesis 4.- de análisisA) 1 y 2B) 3 y 4C) 2 y 3

D) 1 y 4

11.- Se conoce al hidrógeno como “combustible limpio” debido a que su combustiónA) produce gran cantidad de energía.B) se combina con oxígeno.C) es una reacción de oxidación. D) se produce agua.

12.- La electrólisis se clasifica como una reacción de A) síntesis.B) exotérmica.C) descomposición.D) análisis.

13.- El hidrógeno se reconoce porque al acercar un cerillo al gas, se produce una explosión. Identifica la ecuación que representa la reacción:A) H2 O H2 + 02

B) H2 + 02 H2 O

C) H2 O2 H2 O + 02

D) C + 02 CO2

14.-Escribe sobre los espacios en blanco a que estado físico del agua (sólido líquido o gas) se refiere cada planteamiento.

A) Las moléculas tienen la mayor libertad ______________B) Las moléculas solo tienen movimientos vibratorios ______________C) Estado del agua con mayor densidad ______________D) Las moléculas forman agregados que se deslizan unos sobre otros ______________E) Las moléculas se arreglan en estructuras geométricas ______________F) No existen uniones entre las moléculas ______________G) Estado en el que el agua necesita mayor volumen ______________

15.- En el desierto del Sahara, durante el día se registran temperaturas muy altas (arriba de 400 C y por la noche hace frío (80 C), formula una hipótesis que explique este hecho.__________________________________________________________________________

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16.- Relaciona las columnasA.- Pureza en Química ( ) Grado que indica lo benigno del ambiente para la

salud de los seres vivosB.- Materia en general ( ) Grado que indica que tanto una sustancia está aisladaC.- Mezcla ( ) Sustancia aislada totalmenteD.- Pureza del agua ( ) Todo lo que tiene masa, peso y volumen

o aire (en el lenguaje común) ( ) Se representa por una fórmula o símboloE.- Sustancia pura ( ) Material formado por 2 o más substancias puras

17.- Escribe en los espacios en blanco si se trata de mezcla, compuestos o elemento.A) Sustancia que no puede ser separada en otra sustancia más simple ______________B) Sus componentes conservan sus propiedades ______________C) Sus componentes se encuentran en cualquier proporción ______________D) Sus componentes pierden sus propiedades ______________E) Sus componentes se encuentran en proporción constante ______________F) Sustancia pura formada por un solo tipo de átomos ______________

18.- Cual es el significado de la siguiente expresión química a nivel nanoscópico (moléculas) y a nivel macroscópico (moles)

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Nivel nanoscópico: ___________________________________________________________

Nivel macroscópico: __________________________________________________________

19.- De acuerdo a la siguiente ecuación, HCl + Zn Zn Cl2 + H2

¿Qué cantidad de hidrógeno se produce si reaccionan 3 gramos e zinc con ácido clorhídrico suficiente?

20.-Señala cuales de los siguientes planteamientos corresponden a los postulados del modelo atómico de Dalton.I.- Una mol de un gas ocupa 22.4 litros en condiciones normales de temperatura.II.- La materia está formada de partículas indivisibles.III.-En una reacción química, los átomos permanecen sin cambiar y solamente cambian de arreglo.IV.- Los componentes de un compuesto se encuentran en proporciones fijas.V.- Los elementos están formados por átomos iguales.

21.- Escribe falso o verdadero según corresponda, en cada uno de los siguientes planteamientos:A) En una reacción química el número de moles es constante ______________B) En una reacción química la masa se mantienen fija ______________C) En una reacción química se forman nuevas sustancias ______________D) En una reacción física se forman nuevas sustancias ______________E) En una reacción física las sustancias siguen siendo las mismas ______________F) En una reacción química el número de moles es constante ______________

22.- Completa la tabla:

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Símbolo / fórmula

Número de moles

No. de partículasElemento / compuesto

A) H2 O 2

B) O3 6.02 x 1023

C) H2 1

D) HCl 18.06 x 1023

23.- Escribe Ley de las proporciones constantes o Ley de la conservación de la materia, en los espacios:

A) Se cumple al balancear una reacción ______________B) La masa de oxígeno antes y después de una electrólisis es la misma

______________

C) La fórmula de una sustancia determinada siempre es la misma ______________D) El porcentaje de oxígeno en el agua es 88.8 % ______________

-A partir de la siguiente información, contesta las preguntas 24, 25 y 26:

“Para tener idea de la enorme cantidad de partículas que contiene un MOL (6x1023) pensemos en algo tan pequeño como una hormiga roja de medio gramo de peso. Un mol de hormigas, puestas sobre la superficie de la tierra, una junto a otra... ¡NO CABRIAN! Se necesitarían 1000 superficies como la tierra. El número de partículas que un mol contiene es tan grande que un mol de canicas ocuparía 116 montañas como El Everest. Como vemos, este número no es útil para contabilizar cosas que vemos cotidianamente, pero es útil para saber que cantidad de átomos o moléculas hay en las cantidades de materia que manejamos normalmente”.

24. -Si existiera un mol de hombres ¿que superficie ocuparían?A) Una superficie terrestreB) 1000 superficies terrestresC) más de 1000 superficies terrestresD) menos de 1000 superficies terrestres

25.- De la lectura se deduce que:A) El mol es útil para cuantificar objetos comunes.B) Es fácil acomodar un mol de canicas.C) El mol contiene un número imaginable de partículas.

26.- 0.5 mol de canicas ocuparíanA) 58 montañas grandesB) 116 montañas grandesC) 232 montañas grandesD) 0.5 montañas grandes

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27.- Si estuviera en tu mano decidir sobre la asignación de un presupuesto gubernamental, Cual sería el orden de importancia (de mayor a menor) que darías a los siguientes proyectos. Coloca el número 1 al de mayor y el número 6 al de menor importancia:( ) Aumentar la producción de gasolina.( ) Estudios sobre contaminación atmosférica en las ciudades.( ) Aumentar el abastecimiento de gas natural.( ) Desarrollo de tecnología para usar hidrógeno como combustible.( ) Investigación para mejorar la calidad de las gasolinas.( ) Aumentar el número de plantas para tratar aguas negras.

28.- COMPLETA EL MAPA CONCEPTUAL

H2 O

29.- Elaborar por equipo un mapa conceptual para cada uno de los siguientes conjuntos de conceptos.

A) Densidad, Capacidad Calorífica, Capacidad Disolvente, Propiedades Características, Substancias Puras

B) Reacción de Descomposición, Ley de la Conservación de la Materia, Mezcla, Compuesto, Elemento, Ley de las Proporciones Constantes, Electrólisis del Agua.

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requiere de

es reacción de tipo electrólisis

de para producir

iones

porque requiere

energíaproduce

eses

O2

combustible


30.- La electrólisis es una reacción:A) ExotérmicaB) De síntesisC) De análisisD) De combustión

32.- Una reacción en la que se desprende gran cantidad de energía es de:A) desplazamientoB) SíntesisC) FormaciónD) Combustión

34.- La síntesis del agua es una reacción:A) ExotérmicaB) De síntesisC) De análisisD) De combustión

31.-Un cambio químico se reconoce porque se reproduceA) Una soluciónB) Un cambio de EstadoC) Substancias nuevasD) Energía.

33.-Un material formado de componentes en proporciones definidas es:A) Una mezclaB) Un compuestoC) Un elementoD) Una solución

35.-La descomposición del Clorato de Sodio es un ejemplo de cambio:A) QuímicoB) FísicoC) De estadoD) De proporción

36. Usa tus modelos para explicar cómo el modelo de Dalton ilustra la Ley de las Proporciones Constantes (Emplea 2 moléculas de Hidrógeno y 2 moléculas de Oxígeno para formar agua)

37. ¿Por qué no se considera a las teorías griegas de la materia como teorías científicas?__________________________________________________________________________

38. A partir de siguiente información, contesta las preguntas de la “a” a la “h”

“Juan y Jazmín son novios desde hace don semanas, sin embargo, sus gustos son muy diferentes, por ejemplo, a Juan le gusta el café muy dulce, por lo que al prepararlo agrega una cucharada de café y tres de azúcar al agua caliente, en cambio Jazmín prefiere el café de olla, aunque a éste, a pesar de ser colado, siempre le quedan residuos del grano, en el fondo de la taza y generalmente lo toma sin azúcar.Juan prefiere recibir que dar, le gusta la cerveza, fuma mucho (enciende un cigarrillo tras otro) y siempre está nervioso; Jazmín en cambio, es muy tranquila, detesta el humo del cigarro y le encanta que le regalen objetos de oro y plata, flores naturales, chocolates y helados”

a.- Escribe los elementos químicos que encontraste en la lectura__________________________________________________________________________

b.- ¿Qué compuestos se mencionan en la lectura?__________________________________________________________________________

c.- Escribe las mezclas homogéneas86


__________________________________________________________________________

d.- ¿Qué mezclas heterogéneas se mencionan en la lectura?__________________________________________________________________________

e.- Selecciona una de las mezclas: ___________ en la que el soluto es _______________ y el disolvente es _______________

f.- ¿Cuál es el cambio de estado del agua que sucede cuando Juan calienta su café?______________

g.- En el caso de la fabricación de helados que tanto gustan a Jazmín, ¿cómo se llama al cambio de estado que sufre el agua?_____________________________

h.- Dibuja modelos moleculares que representan al agua en el helado, en el agua líquida y en forma gaseosa.

39. ¿Cuantas veces más agua salada que agua dulce existe sobre la tierra? Si hay 97% de agua salada y 0.00016% de agua dulce (se toma en cuenta el procedimiento)

40. Diseña un experimento para distinguir entre un trozo de plata y uno de aluminio__________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

41. Escribe 2 medidas que tomas personalmente para preservar el agua potable.__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

42. Los cambios de estado del agua que requieren energía (calentamiento) son:_____________________ y ____________________

43. El porcentaje de agua disponible se mantiene constante gracias a: ________________

44. Completa el siguientemapa conceptual

87

Mezcla

H2O

Formada por

ejemplo

ejemploejemplo

Pueden ser

Se puede separar en

Mezcla

H2O

Formada por

ejemplo

ejemploejemplo

Pueden ser

Se puede separar en


Horizontales1. Permite separar en una solución un sólido de un líquido (el sólido forma cristales)4. Cuando un gas pasa al estado líquido se dice que se…5. Permite separar dos líquidos con diferente punto de ebullición, o un sólido de un líquido (el líquido se recupera)7. Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (siglas)8. Todo lo que ocupa un lugar en el espacio13. Propiedades de la materia que sirven para identificarla (singular)18. Cantidad de espacio que ocupa un cuerpo19. Permite separar en una solución un sólido de un líquido (el líquido no se recupera)20. Propiedad de la materia definida como la cantidad de materia que tiene un cuerpo

Verticales2. Permite separar sólidos de líquidos con diferente densidad, empleando una centrífuga

3. Sus partículas están muy alejadas unas de otras, hay mayor energía cinética5. Permite separar un líquido de un sólido que sedimente6. Permite separar dos sólidos siempre y cuando, por calentamiento, uno pase al estado gas sin pasar por el líquido9. Propiedad de la materia definida como la cantidad de masa por unidad de volumen10. Nombre que se le da a la unión de dos o más sustancias puras sin que éstas pierdan sus propiedades11. Permite separar un líquido de un sólido que se encuentra en suspensión12. Propiedades de la materia que sirven para cuantificarla14. Fuerza con que la Tierra atrae a un cuerpo15. Sus partículas se agrupan y se “deslizan” unas sobre otras, tienen volumen fijo pero no forma definida16. Sus partículas están muy unidas formando estructuras muy rígidas17. Cambio que sufre la materia cuando se encuentra en estado sólido y pasa al líquido

1 2 3

4

5 6

7 8

9 10 11 12

13 14

15

88


16

17

18

19 20

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Anexo D. Bibliografía

Para fundamentos químicos:

Dickson, T. R. "Introducción a la Química". Publicaciones Cultural. México, 1987.

Dickson, T. R. "Química, enfoque ecológico". Limusa Noriega - Editores. México, 1996.

Miller G. H., Frederick B. Augustine. Harla. México, 1977.

Zundahl S. S. Fundamentos de Química, Mc Graw Hill 1992

Malone, Leo J. "Introducción a la Química". Limusa Noriega - Editores. México, 1992

Raymond Chang. "Química". Ed. Mc. Graw Hill. México, 1992.

Schwartz A., Truman, et. al. "Chemistry in Context". Ed. Wm. C. Brown Communications,

Inc. 1994.

Phillips et al Química conceptos básicos, Mc Graw Hill 1999.

Smoot y Price, Química, Un Curso Moderno Cia Editorial Continental 1985

Bibliografía en relacion con la TECNOLOGÍA Y LA SOCIEDAD

Guerrero, Manuel. "El agua". Colección: "La ciencia desde México", tomo 102. Fondo de

cultura económica. México. 1991.

Guy Leray. "Planeta agua", de la serie: "Conocer la ciencia". RBA Editores. París, 1990.

Haber-Schaim, Uri, et. al. "Curso de Intruducción a las Ciencias Físicas" (IPS). Editorial

Reverté. 1994

Jenkins Frank, et al. "Nelson - CHEMISTRY". Nelson Canadá. 1993.

"Handbook of Engineering Fundamentals". 3ª. Edición. Wiley Handbook Series. 1975.

Fiálkov, Yu. "Propiedades extraordinarias de las soluciones corrientes" Ed. Mir Moscú.

1985.

90

agua

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