2.1 Identificar los cambios en la energía y en los estados de la materia, solucionando problemas
relacionados con transformación de la energía y calorimetría.
2.2 Desarrollar cálculos cuantitativos en cambios químicos y físicos.
https://www.youtube.com/watch?v=8E47ryqCXRE
https://www.youtube.com/watch?v=vMjmf6XJ4Gc
¿QUE ES ENERGIA?
Mira a tu alrededor y pregúntate. ¿Algo se está moviendo? ¿puedes oír, ver o sentir alguna cosa?
seguro... esto es porque algunas cosas están haciendo que otras sucedan y la mayoría, es porque
probablemente hay algún poder en el trabajo diario. Este poder o habilidad que hace que las cosas
sucedan es lo que podemos llamar energía. Esta es lo que hace que sucedan las cosas, que se den
cambios posibles que podemos notar. La energía se sabe que se obtiene a partir de diferentes fuentes y
que se manifiesta de muchas maneras, además de que interviene en muchos fenómenos.
El hombre siempre ha sentido curiosidad por el mundo que lo rodea, buscando permanentemente
imponer orden en la diversidad de los sucesos observados. La ciencia es un método de búsqueda de los
principios fundamentales y universales que gobiernan las causas y los efectos del universo. Así como
la biología estudia los seres vivos, la química trata de las interacciones de los elementos y compuestos,
la geología es el estudio de la tierra, o la astronomía estudia el sistema solar, las estrellas y las galaxias,
y el universo en su conjunto, la física es la ciencia que trata de la materia y la energía. Para el estudio
de la energía, se consideran los objetos como partículas o cuerpos rígidos, que experimentan solo
movimientos de traslación, sin movimientos interno o rotatorio. De esta manera, se dan respuestas a
fenómenos que la dinámica de las leyes de Newton y la cinemática no pueden abarcar.
1. IDENTIFICACION DE LA GUIA
GRADO Decimo CURSOS 1001 a 1005
AREAS INTEGRADAS Ciencias Naturales (Química y Física)
EJE, PROBLEMA,
CONTEXTO INTEGRADOR
Estequiometria, conservación de la energía y calorimetría.
DOCENTES/ AREA Química: Fredy Palacino, Alejandro Castellanos
Física: Yesid Pasive
2. COMPETENCIAS
3. MOTIVACION
4. CONCEPTUALIZACION
Mira en el sketch de abajo para ver cosas trabajando, moviéndose, o que suceden... con la energía.
La energía mueve los carros a lo largo de las vías, así
como hace que los aviones vuelen. Reproduce nuestra
música en la radio o el celular, calienta nuestros cuartos e
ilumina nuestras casas. La energía es necesaria para
nuestros cuerpos, junto con las plantas, para crecer y
movernos. Sin energía no podrían funcionar las maquinas,
no habría calefacción en días fríos ni se producirían los
procesos que hacen posible la vida.
Energía Cinética: Todos los movimientos de las cosas tienen energía cinética. Es la energía que
poseen los cuerpos debido a la locomoción o el movimiento. Estas cosas incluyen muchos cuerpos, tan
grandes como los planetas, o tan pequeñas como los átomos. Lo que hace a las cosas más fuertes o
veloces al moverse, es la cantidad de energía cinética que posean.
Energía Mecánica: a menudo es confundida con la cinética y la potencial. Se intentará hacer más fácil
su comprensión y saber sus diferencias. Pero antes de esto, se necesita entender el término “Trabajo
(W)”, el cual es muy usual en la vida cotidiana, pero que tiene una connotación distinta cuando se usa
el termino técnico atribuido en física. El trabajo y la energía están estrechamente relacionados. Cuando
algo posee energía, puede efectuar trabajo. Por ejemplo, el agua que se precipita por las compuertas de
una represa tiene energía de movimiento, y esta energía permite al agua efectuar el trabajo de impulsar
una turbina. En física en imposible efectuar trabajo sin energía.
Energía sonora: El sonido es el movimiento de ondas de energía longitudinales (rarefacción o
compresión) a través de las sustancias. Es producido cuando una fuerza aplicada hace que un objeto o
sustancia vibre -la energía es transferida a través de la sustancia por medio de una onda-. Comúnmente,
la energía sonora es mucho más pequeña que otras formas de energía.
Calor (energía térmica): Esta energía es propia de las partículas o moléculas. Estas moléculas se
mueven (o vibran) constantemente. Una variación o cambio en la temperatura de estas hace que las
partículas vibren menos rápido. Lo que se denomina energía térmica es aquella debida a esos cambios
de temperatura. Cuando dos partículas o cuerpos interactúan, se presenta un flujo de energía del cuerpo
que está a mayor temperatura hacia el cuerpo que está a menor temperatura, por lo tanto, el que está a
menor temperatura absorbe o gana calor, mientras que el que está a mayor temperatura cede o pierde
calor.
Energía Química: Es la que es liberada por los enlaces cuando hay una reacción química, a menudo
produciendo como resultado calor (reacción exotérmica). Hay que conocer dos términos importantes
en el estudio de la energía química:
1. Una reacción nuclear exotérmica es aquella que libera energía cuando el enlace químico se produce.
2.Una reacción endotérmica es aquella que requiere una entrada o absorción de energía para que se
lleve a cabo. Se debe notar que la energía es a menudo necesaria para romper los enlaces químicos
antes de que se formen nuevos enlaces. Por ejemplo, durante la fotosíntesis, la energía solar es
necesitada y usada para producir CO2 y H2O en los enlaces químicos. Se producen glucosa y oxigeno
como resultado del proceso químico.
Energía Eléctrica: Está relacionada con los átomos. En estos, hay unas pequeñas partículas llamadas
electrones que están constantemente en movimiento. Este movimiento depende de cuanta energía
poseen. Esto significa que cada partícula posee energía potencial, aunque en unos en mayor cantidad
que en otros.
Energía potencial gravitacional: Cada partícula puede tener energía potencial, pero energía potencial
gravitacional solo es almacenada en la altura o elevación de los cuerpos. Cada vez que un objeto que
posee un peso esta elevado, una fuerza o potencia está implícito allí. Esta es la razón por la que
permanece elevado y no cae. Si dos cuerpos de diferente peso se encuentran a la misma altura, tendrá
mayor energía potencial gravitacional el objeto más pesado
Lee el texto cuidadosamente:
CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA
Es importante entender cómo se comporta la energía, como se transforma. Se comprenden mejor los
procesos y los cambios que suceden en la naturaleza si se analizan en términos de transformaciones de
energía. Las leyes de conservación son los fundamentos o piedras angulares de la física. Cuando se
dice que una cantidad se conserva, significa que permanece o tiene un valor constante. Se entiende por
energía mecánica al tipo de energía que puede ser transformada en trabajo ya sea de forma directa o
indirecta y se expresa como la suma de la energía cinética y la energía potencial gravitatoria.
Para entender esas transformaciones de energía, se analizará el movimiento del
acróbata en el poste de la figura. El trabajo efectuado para subir el poste y darle
energía potencial se transforma en energía cinética cuando se suelta el pilón. Esta
energía se transfiere al pilote que esta abajo de él. La energía no se puede destruir,
se puede transformar de una forma a otra, pero la cantidad total de energía nunca
cambia. En la cima del poste, el acróbata tiene una energía potencial de 10000 J
(julio, donde 1 J equivale a 1N.m). Al lanzarse, su energía potencial se transforma
en cinética, En las posiciones sucesivas a la cuarta parte, mitad, tres cuartos y la
bajada completa, la energía total es constante.
Es decir, si se toman varios puntos de referencia a lo largo de la trayectoria, al
comparar el valor total de la energía mecánica, es el mismo para todos los puntos.
𝐸𝑚 = 𝐸𝑐 + 𝐸𝑝; Donde: 𝐸𝑐 =1
2𝑚𝑣2 y 𝐸𝑝 = 𝑚. 𝑔. ℎ
En las anteriores ecuaciones m es masa, v es velocidad, g es la gravedad y h es la
altura del cuerpo.
Tomado de Hewitt, Paul, Física Conceptual, décima edición, Editorial Pearson
Addison Wesley, pág. 117.
Calorimetría: es la rama de la física que estudia la medida cuantitativa
del intercambio de calor como energía térmica. Para realizar tales
mediciones se utiliza el calorímetro, que mediante la técnica conocida
como “método de mezclas”, que consiste en que una muestra de una
sustancia se calienta a alta temperatura, la cual se mide con exactitud, y a
continuación, rápidamente se coloca en el agua fría del calorímetro. La
pérdida de calor de la muestra la absorberán el agua y el calorímetro y al
medir la temperatura final de la mezcla, se puede calcular el calor
especifico (cantidad de calor para que un gramo de sustancia aumente la
temperatura en 1°C) de la mezcla o de la sustancia.
Calor Especifico de una Sustancia: Al suministrar una cantidad de calor
Q a un cuerpo, se obtendrá un aumento de temperatura Δt. Y si el cuerpo
es de masa m, se define algo característico de la sustancia que forma el
cuerpo, llamado Calor especifico (c) de la sustancia que forma el cuerpo.
𝒄 =𝑸
𝐦. 𝚫𝐭
Tomado de Giancoli, Física 1 Volumen 1, cuarta edición, Editorial
Pearson Prentice Hall pág. 501
Calor especifico de Algunas Sustancias.
Sustancia Agua Hielo Vidrio Plomo Aluminio Mercurio Cobre Hierro
Calor especifico (cal/g. °C)
1 0,5 0,2 0,03 0,2 0,033 0,1 0,1
Donde 𝑄 = 𝑚. 𝑐. ∆𝑡
Cambio de Estado o de Fase
En general, la materia se encuentra en estado de fase: Sólido, líquido y gaseoso.
Los cambios de estado siempre van acompañados de absorción o emisión de calor. En la fusión (Cambio de
solido a liquido) se altera la regularidad cristalina del sólido. En la vaporización las fuerzas moleculares se
reducen a cero.
Tomado de: https://www.goconqr.com/flashcard/16928145/teor-a-cin-tico-molecular-msc-
martha-portugal-d-
Calor Latente o calor de transformación (L)
El calor de transformación o calor Latente L, es el cociente entre la cantidad de calor necesario para cambiar
el estado de un cuerpo y la masa del cuerpo; es decir:
𝑳 =𝑸
𝐦
En la anterior ecuación Q se mide en calorías, masa en gramos.
Si despejamos de la anterior ecuación Q se obtiene:
𝑸 = 𝒎 · 𝑳
La anterior ecuación (ecuación de transformación) permite calcular la cantidad de Calor Q, necesaria para
elevar la temperatura de un cuerpo CUANDO OCURRE UN CAMBIO DE ESTADO O FASE.
Esta ecuación es válida para procesos de fusión, congelación, vaporización, condensación y sublimación.
Es importante tener en cuenta que los cambios de estado o fase solo se producen a determinadas temperaturas
que se denominan en general puntos de fusión o congelación y puntos ebullición o condensación.
En la siguiente tabla se presentan las temperaturas y los calores latentes o de trasformación para algunas
sustancias comunes.
Tabla 2
Temperaturas y calores Latentes necesarios para los cambios de estado
Sustancia Punto de
fusión °C
Calor latente de fusión (𝑳𝒇)
Cal/g.
Punto de
Ebullición °C
Calor latente de ebullición
(𝑳𝒗) Cal/g.
Agua 0 80 100 540
Hierro 1808 69,1 3023 1520
Mercurio -39 2.8 357 65
Plata 961 21,1 2193 558
Plomo 327 6 1750 208
Oxigeno -219 3,3 -183 51
Tungsteno 3410 44 5900 1150
Oro 1063 15 2660 377
Zinc 420 24 918 475
Aluminio 660 94 2057 2260
Cobre 1085 3,3 -183 51
Conversión de unidades de energía
La unidad de energía en el sistema MKS es el julio, que es equivalente a 1 N.m (Newton por metro)
La siguiente tabla muestra el factor de conversión de julio a otras unidades.
Julio (J) Ergio (erg) Caloría (Cal) Kilovatio -
Hora (Kw.h)
1 1 × 107 0,2389 2,778 × 10−7
Para convertir de julios a las otras unidades se debe multiplicar por el factor indicado, si la conversión es de
una unidad a julio se debe dividir por el factor indicado en la tabla.
Ejemplos de Aplicación de lo aprendido:
Ejemplo 1: Un muchacho lanza una pelota de 145 gr verticalmente hacia arriba con una velocidad de 20
m/seg. Determine por medio del principio de conservación de la energía mecánica: La altura máxima que
alcanza, despreciando la resistencia del aire.
𝐸𝑚(ℎ𝑚𝑎𝑥) = 𝐸𝑚(𝑚𝑎𝑛𝑜) por conservación de la energía 1
2𝑚𝑣2 + 𝑚𝑔ℎ𝑚𝑎𝑥 =
1
2𝑚𝑣𝑜
2 + 𝑚𝑔ℎ𝑚𝑎𝑛𝑜
0 + 𝑚𝑔ℎ𝑚𝑎𝑥 =1
2𝑚𝑣𝑜
2 + 0 se cancela m
𝑔ℎ𝑚𝑎𝑥 =1
2𝑣𝑜
2 se multiplica todo por 2
2𝑔ℎ𝑚𝑎𝑥 = 𝑣𝑜
2 se despeja la hmax
𝒉𝒎𝒂𝒙 = 𝑣𝑜
2
2𝑔 se reemplaza
𝒉𝒎𝒂𝒙 =
(𝟐𝟎𝐦
𝐬𝐞𝐠)²
2.9,8m
seg2
𝒉𝒎𝒂𝒙 =
𝟒𝟎𝟎𝐦²
𝐬𝐞𝐠²
19,6m
seg2
hmax = 20,41 m esta es la medida de la altura alcanzada por la pelota
Nótese que no se necesitó trabajar el valor de la masa para resolverlo
Ejemplo 2. Si la altura de la piedra Y1 es de 3 m, calcule la velocidad de la piedra cuando está a 1 m
de altura del piso (Y3).
𝐸𝑚𝑓 = 𝐸𝑚𝑜 Así:
𝐸𝑚(𝑦3) = 𝐸𝑚(𝑦1) por conservación de la energía 1
2𝑚𝑣2 + 𝑚𝑔𝑦3 =
1
2𝑚𝑣𝑜
2 + 𝑚𝑔𝑦1 pero Vo = 0
1
2𝑚𝑣2 + 𝑚𝑔𝑦3 =0 + 𝑚𝑔𝑦1 se cancela m
1
2𝑣2 + 𝑔𝑦3 = 𝑔𝑦1 se multiplica todo por 2
𝑣2 + 2𝑔𝑦3 =2 𝑔𝑦1 se despeja 𝑣2y se factoriza 2g
𝑣2 =2 𝑔(𝑦1 − 𝑦3) se aplica raíz
𝒗 = √2 𝑔(𝑦1 − 𝑦3) se reemplaza
𝒗 = √(2 . 𝟗, 𝟖𝐦
𝐬𝐞𝐠𝟐 . (3𝑚 − 1𝑚)) luego, 𝒗 = √(2 . 𝟗, 𝟖𝐦
𝐬𝐞𝐠𝟐 . 2𝑚)
𝒗 = √(39, 𝟐𝐦²
𝐬𝐞𝐠𝟐) de esta manera, v = 6,26 m/seg cuando la piedra se encuentra a 1 m de altura
del piso (Y3).
Ejemplo 3: Suponiendo que en la montaña rusa la altura de la colina es de 40 m y que los carros parten
del reposo en la cima, calcule (a) la velocidad de un carro en el fondo de la colina (b) que altura tendrá
un carro con la mitad de esa velocidad (tome h = 0
en el fondo de la colina).
𝐸𝑚𝑜 = 𝐸𝑚𝑓 Así:
𝐸𝑚(𝑐𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎) = 𝐸𝑚(𝑓𝑜𝑛𝑑𝑜) por conservación de la energía 1
2𝑚𝑣𝑜
2 + 𝑚𝑔𝑦𝑐𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎 =1
2𝑚𝑣2 + 𝑚𝑔𝑦𝑓𝑜𝑛𝑑𝑜 pero Vo = 0
0 + 𝑚𝑔𝑦𝑐𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎 =1
2𝑚𝑣2 + 0 se cancela m
𝑔𝑦𝑐𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎 =1
2𝑣2 se despeja 𝑣2
2𝑔𝑦𝑐𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎 =𝑣2 se aplica raíz
√(2𝑔𝑦𝑐𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎) = v se reemplaza
√(2 . 𝟗, 𝟖𝐦
𝐬𝐞𝐠𝟐. 40 𝑚) = v
√(784𝐦²
𝐬𝐞𝐠𝟐) = v por lo tanto v= 28 m/seg
Ahora hallamos que altura alcanza el carro con la mitad de esa velocidad
𝐸𝑚(𝑓𝑜𝑛𝑑𝑜) = 𝐸𝑚(𝑦2) en el fondo la v = 14 m/seg
1
2𝑚𝑣𝑜
2 + 𝑚𝑔𝑦𝑓𝑜𝑛𝑑𝑜 = 1
2𝑚𝑣2 + 𝑚𝑔𝑦2
1
2𝑚𝑣𝑜
2 + 0 = 0 + 𝑚𝑔𝑦2 se cancela m
1
2𝑣𝑜
2 = 𝑚𝑔𝑦2 se despeja Y2
𝑣𝑜2
2𝑔= 𝑦2 se reemplaza
(𝟏𝟒𝐦
𝐬𝐞𝐠) ²
2.9,8m
seg2
= 𝑦2
𝟏𝟗𝟔𝐦²
𝐬𝐞𝐠²
19,6m
seg2
= 𝑦2 𝑦2 = 10 𝑚
Y3 = y – y2 = 40 m – 10 m = 30 m
Ejemplo 4. Padeciendo una gripe, un hombre de 80 kg tuvo una fiebre de 39°C, en vez de la temperatura
normal de 37°C. Suponiendo que el cuerpo humano es agua en su mayoría, ¿Cuánto calor es necesario para
elevar la temperatura esa cantidad?
Este problema usa la relación entre calor (Q la incógnita), la masa, el calor especifico (c del agua) y la
variación de temperatura.
Datos: m = 80 kg= 80000 gr, ∆𝑡 = 𝑡 − 𝑡𝑜 = 2°𝐶, 𝑐 = 1𝑐𝑎𝑙
𝑔.°𝐶= 4190
𝐽
𝑘𝑔.𝐾
𝑄 = 𝑚. 𝑐. ∆𝑡
𝑄 = 80000 𝑔𝑟. 1𝑐𝑎𝑙
𝑔𝑟. °𝐶. 2°𝐶
𝑄 = 160000 𝑐𝑎𝑙 = 160 𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑄 = 160000 𝑐𝑎𝑙 ×1 𝐽
0,2389 𝑐𝑎𝑙
𝑄 = 669736, 3 𝐽 = 6,69 . 105 𝐽
Ejemplo 5. Se desean convertir 154 gramos de hielo a 0°C en vapor a 100°C. ¿Cuánto calor es necesario en
el proceso?
En este caso se deben hacer 3 procesos, el primero es transformación a liquido ya que el hielo se encuentra
a 0°C, el segundo aumentar la temperatura del agua 100°C y en el tercero la transformación a vapor de agua.
Usando las tablas 1 y 2.
𝑄 = 𝑚 · 𝐿𝑓 + 𝑚 · 𝑐 · ∆𝑡 + 𝑚 · 𝐿𝑣
𝑄 = 154 𝑔𝑟𝑠 · 80 𝐶𝑎𝑙/𝑔𝑟𝑠 + 154 𝑔𝑟𝑠 · 1 𝐶𝑎𝑙/𝑔𝑟𝑠 · °C · (100°C − 0°C) + 154 𝑔𝑟𝑠 · 540 𝐶𝑎𝑙/𝑔𝑟𝑠
𝑄 = 154 𝑔𝑟𝑠 · 80 𝐶𝑎𝑙/𝑔𝑟𝑠 + 154 𝑔𝑟𝑠 · 1 𝐶𝑎𝑙/𝑔𝑟𝑠 · °C · 100°C + 154 𝑔𝑟𝑠 · 540 𝐶𝑎𝑙/𝑔𝑟𝑠
𝑄 = 12320 𝐶𝑎𝑙 + 15400 𝐶𝑎𝑙 + 83160 𝐶𝑎𝑙/𝑔𝑟𝑠
𝑸 = 𝟏𝟏𝟎𝟖𝟖𝟎 𝑪𝒂𝒍
Bibliografía
- Física 1. Editorial Norma. 2006.
- Física 1. Editorial Santillana. 2011.
- Física para ciencias e ingeniería, Giancoli, Vol 1, 4ta edición. Pearson Prentice-Hall. 2009.
- Física Conceptual, Hewitt, Paul, Ed Pearson. 2007
- Física SEARS-ZEMANSKY, 12va edición, Ed Pearson. 2008
- Física, TIPLER, Paul, Volumen 1, Ed Reverte. 1995
- Física WILSON, Jerry, BUFFA, Anthony, 5ta edición, Ed Pearson. 2003
Links con Información Complementaria
https://www.youtube.com/watch?v=a-s4J53h5qE
https://www.youtube.com/watch?v=uoAn5qBtm-c
https://www.youtube.com/watch?v=TIWtDKkHmOw
https://www.youtube.com/watch?v=_QVPdRxYaLY
https://www.youtube.com/watch?v=FwVvHqrQICI
https://www.youtube.com/watch?v=pBCGo2YJkoc
LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA
En una reacción química ordinaria, la suma de las masas de las sustancias que intervienen como
reactivos es igual a la suma de las masas que se obtienen de los productos (Lavoisier, 1785).
Ecuación Química
Es una representación que describe una reacción química.
Masa Molecular
Es la suma de los pesos atómicos de cada elemento que componen una molécula, de acuerdo a la
cantidad (subíndice) especifica de cada uno ellos en la misma (molécula).
Ejemplo: La masa molecular del ácido sulfúrico H2SO4
Elemento Cantidad de átomos en la
molécula (subíndice)
Peso
Atómico
Subíndice x Peso Atómico
Hidrógeno 2 1,01g 2,02g
Azufre 1 32,08g 32,08g
Oxígeno 4 16g 64g
Masa Molecular Total 98,1g
Ley de la Conservación de la Materia y las Ecuaciones Químicas
Para cumplir con la ley de la conservación de la materia, una reacción química debe tener la misma
masa en la suma de los reactivos que en la suma de la masa de los productos. Para cumplir este
propósito, en la ecuación química aparecen los coeficientes estequiométricos antes de cada molécula
para balancear la misma.
Ejemplo: 2 Ca + O2 → 2 CaO
Ecuación Química Reactivos Productos
Moléculas Ca O2 CaO
Masa Molecular 40,08g 32g 56,08g
Coeficiente Estequiométrico 2 1 2
Masa Molecular x Coeficiente
Estequiométrico =
81,16g 32g 113,16g
Masa Total 113,16g 113,16g
Método Simple Inspección o Tanteo para Balancear Ecuaciones Químicas
En este método se prueban diferentes valores para los coeficientes estequiométricos de las sustancias
que participan en los reactivos y productos.
Sugerencias para balancear una ecuación:
- Verificar inicialmente la cantidad de átomos de cada elemento de cada molécula de reactivos
es la misma que de los productos.
- Balancear en el siguiente orden: metales, no metales, hidrógenos y oxígenos.
- Verificar si los átomos metálicos siguen balanceados y de ser necesario, cambiar el coeficiente
estequiométrico.
Ejemplo: Balancear la ecuación N2 + O2 → NO2
Paso 1: Verificar si la ecuación está o no balanceada.
N2 + O2 → NO2
Átomos
Elementos
Átomos en los reactivos Átomos en los productos Condición
N 2 1 Desbalanceado
O 2 2 Balanceado
Paso 2: Como la ecuación no está balanceada, se prueba con números que permitan su balanceo
comenzando por el elemento que desbalanceado.
N2 + O2 → 2 NO2
Átomos
Elementos
Átomos en los reactivos Átomos en los productos Condición
N 2 2 Desbalanceado
O 2 4 Balanceado
Paso 3: Ahora se ajusta el átomo de oxígeno.
N2 +2 O2 → 2 NO2
Átomos
Elementos
Átomos en los reactivos Átomos en los productos Condición
N 2 2 Desbalanceado
O 4 4 Balanceado
Ecuación balanceada N2 + 2 O2 → 2 NO2
ESTEQUIOMETRÍA
Hace referencia a las relaciones cuantitativas de las sustancias que reaccionan y los productos que
forman una reacción química.
Concepto de Mol
Es la unidad utilizada para representar la cantidad de sustancia, que corresponde a 6,022x1023
partículas, ya sean átomos o moléculas.
Razón Molar
Una ecuación química se puede interpretar en términos de moles, se pueden escribir expresiones de
“igualdad” para relacionar los moles de reactivos y productos de una reacción específica.
Ejemplo: Para la reacción N2 + 2 O2 → 2 NO2
1 mol N2 = 2 mol NO2 1 𝑚𝑜𝑙 𝑁
2 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑂 ó 2 mol NO2 = 1 mol N2
2 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑂
1 𝑚𝑜𝑙 𝑁
2 mol O2 = 2 mol NO2 2 𝑚𝑜𝑙 𝑂
2 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑂, ó 2 mol NO2 = 2 mol O2
2 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑂
2 𝑚𝑜𝑙 𝑂
1 mol N2 = 2 mol O2 1 𝑚𝑜𝑙 𝑁
2 𝑚𝑜𝑙 𝑂 ó 2 mol O2 = 1 mol N2
2 𝑚𝑜𝑙 𝑂
1 𝑚𝑜𝑙 𝑁
Relación Mol-Mol
Para resolver un ejercicio en los que se utilice los cálculos mol-mol, se recomienda:
- Plantear y balancear la ecuación.
- Empezar por el dato que da el ejercicio y multiplicar por la razón molar correspondiente, cuyo
denominador cancele las unidades del dato inicial y el numerador las unidades que se quieren
obtener.
Ejemplo:
Relación Masa-Mol o Mol-Masa
Para resolver un ejercicio en los que se utilice los cálculos mol-masa o masa-mol, se recomienda:
- Plantear y balancear la ecuación.
- Empezar por el dato que da el ejercicio, hacer la conversión a moles y multiplicar por la razón
molar correspondiente, cuyo denominador cancele las unidades del dato inicial y el numerador
las unidades que se quieren obtener.
Relación Masa-Masa
Para resolver un ejercicio en los que se utilice los cálculos mol-masa o masa-mol, se recomienda:
- Plantear y balancear la ecuación.
- Empezar por el dato que da el ejercicio, hacer la conversión a moles y multiplicar por la razón
molar correspondiente, cuyo denominador cancele las unidades del dato inicial y el numerador
las unidades que se quieren obtener, por último, hacer la conversión a gramos.
Ejemplo:
Bibliografía
- Química 1. Editorial Norma. 2004.
- SABERES 10. Editorial Santillana. 2016.
- Química y Ambiente 1. McGraw-Hill. 1995.
- https://es.slideshare.net/LindaGabriela/estequiometria-3
- https://www.slideserve.com/oriel/estequiometria
5. ACTIVIDADES PRACTICAS
5.1. ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 1:
A partir de los videos propuestos en la motivación, conteste las siguientes preguntas
1. Nombre dos elementos que encuentre en su casa y la utilidad que estos le prestan.
2. Que otro material considera que presta el mismo beneficio.
Teniendo en cuenta la conceptualización de física, resuelva los siguientes problemas, aplicando el
principio de la conservación de la energía. Lea muy bien las temáticas de la guía, interiorice los
conceptos y aplique lo aprendido en la solución de los siguientes problemas prácticos (REALICE
TODOS LOS PROCESO COMPLETOS EN FORMA CLARA Y ORDENADA).
3. Una piedra cae libremente desde una altura de 18 metros. Determine la velocidad con que llega
al suelo.
4. Un cuerpo se lanza hacia arriba con una velocidad de 28 m/s. Determine la altura que alcanza
el cuerpo.
5. Un cuerpo es soltado libremente desde una altura desconocida, su velocidad justo antes de tocar
el suelo es de 21,9 m/s. Determine la altura aproximada desde donde se soltó.
6. Una pelota de 500 g se lanza verticalmente hacia arriba con velocidad inicial de 10 m/s;
¿Cuál es la variación de energía cinética de la pelota entre el punto de partida y la altura
máxima?
¿Cuál es la variación de energía potencial de la pelota entre el punto de partida y la altura
máxima?
7. Tres pelotas de igual masa se proyectan con la misma velocidad en diferentes direcciones
b. Material requerido: Lápiz o esfero, hojas cuadriculadas, calculadora científica, material propuesto por
el docente (enlaces, documentos, lecturas de interés) y la guía.
5.2. ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 2:
a. Descripción
Una de las reacciones primarias en la refinación del hierro, en un alto horno, es la del óxido férrico
(Fe2O3) o hematita con el monóxido de carbono (CO).
Fe2O3(s) + CO(g) → Fe(s) + CO2(g)
a. Balancee la ecuación.
b. ¿Cuántos gramos de gas carbónico, como subproducto de contaminación, pueden obtenerse a partir
de las 4 toneladas de óxido férrico (Fe2O3)?
c. ¿Cuántos gramos de gas carbónico, como subproducto de contaminación, pueden obtenerse a partir
de 1 tonelada de monóxido de carbono (CO)?
d. ¿Qué cantidad de calor se necesita para fundir 1 tonelada de Hierro?
e. ¿Qué cantidad de calor adicional se necesita para vaporizar 1 tonelada de Hierro?
b. Material requerido: Lápiz o esfero, hojas cuadriculadas, calculadora científica, material propuesto por
el docente (enlaces, documentos, lecturas de interés) y la guía.
6.1. Explicación parámetros de evaluación (Anexo 6.5: Rubrica de evaluación)
El docente a cargo de la valoración de la propuesta se guiará por los parámetros planteados en la rúbrica
anexa, la misma que sirve de guía al estudiante para realizar la propuesta. También será utilizada como
guía de retroalimentación del trabajo entregado.
6.2. Forma de entrega del trabajo
El estudiante deberá desarrollar los ejercicios y preguntas propuestas en la guía en hojas cuadriculadas en
forma clara y ordenada, realizando los procedimientos completos y bien resueltos, tomar imágenes o fotos
claras y anexarlas en un solo archivo, que deberá ser convertido a formato PDF, y guardado en la siguiente
forma, curso, apellidos y nombres. Ejemplo: 1006castroTorresJuanEsteban. Para luego ser subido en el
enlace correspondiente al curso (Importante: únicamente se reciben trabajos por este medio).
1001 https://conaldi-
my.sharepoint.com/:f:/g/personal/fredy_palacino_conaldi_edu_co/Eq2OhwukjYBKp4oIRvBb6R0BxensX
qihlwi5UDkMhiP69w
1002 https://conaldi-
my.sharepoint.com/:f:/g/personal/yesid_pasive_conaldi_edu_co/EmYFS2HtLUFJuKl6H9loYWMBynuuJ
O_nSoZDyqA6YKZ3KA
1003 https://conaldi-
my.sharepoint.com/:f:/g/personal/yesid_pasive_conaldi_edu_co/EktNEkPUNtRGlAupl2AMy90BJjLQuQ
CU1bXvrcoIgz5eTQ
1004 https://conaldi-
my.sharepoint.com/:f:/g/personal/alejandro_castellanos_conaldi_edu_co/Eu_12qPHW1VNpNLudhYUjaIB
PJzEPaKAmVCuAFOaqqV-QA
1005 https://conaldi-
my.sharepoint.com/:f:/g/personal/yesid_pasive_conaldi_edu_co/EiGaHiQ2aeZCvx5SswcyV2UBeYOYYL
7yBy87CZkTe4x-wQ
6.3. Formas de apoyo, asesorías y retroalimentación, horas y fechas de encuentros
SIN CONECTIVIDAD: Vía WhatsApp – mediación del estudiante monitor del grupo – Mensaje de chat
personal y correo electrónico al monitor del curso (únicamente).
Los estudiantes deben consultar los documentos y el material de apoyo que el docente comparta en los
chats de whats app del monitor del curso y teams con los comentarios de las correcciones y mejoras.
CON CONECTIVIDAD:
a. Los docentes del área informarán oportunamente las horas y fechas de los encuentros pedagógicos con
los grupos en la plataforma digital teams (se programarán dentro del horario respectivo de cada
docente).
b. Web Pages – Plataformas digitales del office 365 (Outlook, OneDrive, calendar, Teams)
c. WhatsApp – mediación con estudiante monitor del grupo- u otro medio de comunicación que el
docente considere pertinente.
d. Los estudiantes deben consultar los documentos que el docente comparta en el chat de teams con los
comentarios de las correcciones y mejoras.
6.4. Forma de recepción de los trabajos, fecha entrega y pautas para él envió.
-Fecha de entrega a docente: entre el 2 y el 18 de septiembre de 2020
6. EVALUACION
-Primero debes asegurarte de guardar el documento/archivo con el siguiente enunciado: curso, primer
apellido, segundo apellido, nombre sin espacios: 1006castroTorresJuanEsteban
-Debe presentarse un solo archivo que contenga todas las actividades solicitadas en la descripción de la
actividad.
6.5. Explicación parámetros de evaluación (Anexo: Rubrica de evaluación)
Ítem a Evaluar Valoración en Unidades
El trabajo contiene todos los elementos solicitados y
desarrolla los ejercicios, mostrando procedimientos y una
adecuada resolución.
2,5
Presentación adecuada y organizada (trabajo de calidad). 1,5
Entrega de acuerdo a las fechas establecidas únicamente en
el formato solicitado (pdf)
1,0