Unidad 1 Qumica General

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

Qumica General

Unidad 1

EstudiantesDiego Puentes

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD16 de Marzo 2015

1. TABLA DE CONTENIDO2. INTRODUCCIN3. OBJETIVOSGeneralEspecficos4. DESARROLLO DE LA ACTIVIDADFase I (actividad grupal)Leer el artculo LA QUIMICA EN EL AULA: ENTRE LA CIENCIA Y LA MAGIA el cual se encuentra en el entorno de conocimiento y dar respuesta a las siguientes preguntas de manera grupal.a. Como la qumica esta relacionada con la vida cotidiana.b. Nombrar mnimo 10 sustancias qumicas con las cuales entramos en contacto en el da y en que objetos podemos encontrarlas.c. Como despertara el docente el inters en usted sobre la qumica.d. Por que aprender qumica es difcil.e. Como interpretara las tres dimensiones para lograr el cambio conceptual en el aprendizaje de la qumica.f. Nombre un reto que tenga la qumica en las nuevas generaciones en lo siguientes campos:a. Medicina.b. Contaminacin.c. Energa.g. Describir el proceso qumico que se da de una de las experiencias que revela es aspecto mgico y curioso de la qumica (pagina 9) sugeridas por el autor.

FASE II.(actividad individual)Cada estudiante eligir uno de los modelos atmicos que se relacionan a continuacin y entregara una descripcin de los aportes del modelo atmico al modelo actual. Modelo atmico de Demcrito. Modelo atmico de Dalton. Modelo atmico de Thomson. Modelo atmico de Rutherford. Modelo atmico de Bohr. Modelo atmico de Schrdinger.

Nombre AutorModelo PropuestoPostuladosInsuficiencias

DemcritoNO SE PRESENTADemcrito desarroll la teora atmica del universo, concebida por su mentor, el filsofo Leucipo. Esta teora, al igual que todas las teoras filosficas griegas, no apoya sus postulados mediante experimentos, sino que se explica mediante razonamientos lgicos. La teora atomista de Demcrito y Leucipo se puede esquematizar as: Los tomos son eternos, indivisibles, homogneos, incompresibles e invisibles. Los tomos se diferencian solo en forma y tamao, pero no por cualidades internas. Las propiedades de la materia varan segn el agrupamiento de los tomos.

John Dalton

1. La materia est dividida en unas partculas indivisibles e inalterables, que se denominan tomos.2. Todos los tomos de un mismo elemento son idnticos entre s (presentan igual masa e iguales propiedades). 3. Los tomos de distintos elementos tienen distinta masa y distintas propiedades.4. Los compuestos se forman cuando los tomos se unen entre s, en una relacin constante y sencilla.

1. Se sabe que los tomos s pueden dividirse y alterarse. 2. Las Experiencias de Thomson.

J.J. Thomson

Introduce la idea de que el tomo puede dividirse en las llamadas partculas fundamentales: Electrones, con carga elctrica negativa Protones, con carga elctrica positiva Neutrones, sin carga elctrica y con una masa mucho mayor que la de electrones y protones. Thomson considera al tomo como una gran esfera con carga elctrica positiva, en la cual se distribuyen los electrones como pequeos granitos (de forma similar a las pepitas de una sanda).El tomo no es mazizo ni compacto como supona Thomson, es prcticamente hueco y el ncleo es muy pequeo comparado con el tamao del tomo, segn demostro E. Rutherford en sus experiencias.

E.RutherfordConsidera que el tomo se divide en: Un ncleo central, que contiene los protones y neutrones (y por tanto all se concentra toda la carga positiva y casi toda la masa del tomo). Una corteza, formada por los electrones, que giran alrededor del ncleo en rbitas circulares, de forma similar a como los planetas giran alrededor del Sol. Los experimentos de Rutherford demostraron que el ncleo es muy pequeo comparado con el tamao de todo el tomo: el tomo est practicamente hueco.Se contradeca con las leyes del electromagnetismo de Maxwell, las cuales estaban ampliamente comprobadas mediante numerosos datos experimentales. Segn las leyes de Maxwell, una carga elctrica en movimiento (como es el electrn) debera emitir energa continuamente en forma de radiacin, con lo que llegara un momento en que el electrn caera sobre el ncleo y la materia se destruira; esto debera ocurrir en un tiempo muy breve.No explicaba los espectros atmicos.

Niels BohrPrimer postulado : El electrn gira alrededor del ncleo en rbitas circulares sin emitir energa radiante. Segundo postulado: Slo son posibles aquellas rbitas en las que el electrn tiene un momento angular que es mltiplo entero de h/(2 p). As, el Segundo Postulado nos indica que el electrn no puede estar a cualquier distancia del ncleo, sino que slo hay unas pocas rbitas posibles, las cuales vienen definidas por los valores permitidos para un parmetro que se denomina nmero cuntico, n.Tercer Postulado: La energa liberada al caer el electrn desde una rbita a otra de menor energa se emite en forma de fotn, cuya frecuencia viene dada por la ecuacin de Planck: As, cuando el tomo absorbe (o emite) una radiacin, el electrn pasa a una rbita de mayor (o menor) energa, y la diferencia entre ambas rbitas se corresponder con una lnea del espectro de absorcin (o de emisin).El modelo de Bohr permiti explicar adecuadamente el espectro del tomo de hidrgeno, pero fallaba al intentar aplicarlo a tomos polielectrnicos y al intentar justificar el enlace qumico.Adems, los postulados de Bohr suponan una mezcla un tanto confusa de mecnica clsica y mecnica cuntica.El modelo no consigue explicar como los tomos individuales obran recprocamente con otros tomos para formar los agregados de la sustancia que observamos.

SchrdingerLa Mecnica Cuntica (1927) engloba la hiptesis de Louis de Broglie y el Principio de indeterminacin de Heisenberg. El carcter ondulatorio del electrn se aplica definiendo una funcin de ondas,,utilizando una ecuacin de ondas, que matemticamente es una ecuacin diferencial de segundo grado, es decir, una ecuacin en la cual intervienen derivadas segundas de la funcin.Al resolver la ecuacin diferencial, se obtiene que la funcindepende de una serie de parmetros, que se corresponden con los nmeros cunticos, tal y como se han definido en el modelo de Bhr. La ecuacin slo se cumplir cuando esos parmetros tomen determinados valores permitidos (los mismos valores que se han indicado antes para el modelo de Bhr).El cuadrado de la funcin de ondas,2, corresponde a la probabilidad de encontrar al electrn en una regin determinada, con lo cual se est introduciendo en el modelo el Principio de Heisenberg. Por ello, en este modelo aparece el concepto de orbital: regin del espacio en la que hay una mxima probabilidad de encontrar al electrn.Este modelo es vlido para explicar la configuracin electrnica de los tomos. Por la configuracin electrnica se deducen las propiedades de los tomos, y en base a las propiedades de los tomos se explican los enlaces que originan las distintas sustancias qumicas.

FASE III(actividad individual)Cada estudiante elegir un elemento de la tabla peridica donde especifique lo siguiente.OroElemento qumico, smbolo Au, nmero atmico 79 y peso atmico 196.967; es un metal muy denso, blando y de color amarillo intenso. El oro se clasifica como metal pesado y noble; en el comercio es el ms comn de los metales preciosos. El cobre, la plata y el oro estn en el mismo grupo en la tabla peridica. La fuente del smbolo qumico, Au, es su nombre en latn aurum (amanecer radiante). Hay slo un istopo estable del oro, con nmero de masa 197.

a. El nmero atmico (Z). El nmero atmico del oro es el 60b. El nmero msico (A).El nmero msico es de 197gc. Representar el tomo con el smbolo del elemento que le corresponde de la siguiente manera:

d. Completar el siguiente cuadro.

Smbolo del elementoNmero atmicoNmero msicoNmero de protonesNmero de neutronesNmero de electrones

Au791977911879

e. Realizara la distribucin electrnica. OroZ= 79Hacemos el diagrama de Moeller.(http://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_de_Moeller)s

n = 11s2p

n = 22s22p6d

n = 33s23p63d10f

n = 44s24p64d104f14

n = 55s25p65d9

n = 66s2

DISTRIBUCIN ELECTRNICA DEL ORO1s22 s22p63 s23p63d104 s24p64d104f145 s25p65d96 s2

f. Localizara en la tabla peridica el elemento describiendo grupo y periodo.Pertenece al grupo de los metales de transicin 11 y al grupo 6

g. Describir las siguientes propiedades peridicas del elemento. Tamao atmico.

Potencial de Ionizacin.

Afinidad Electrnica.

Electronegatividad.

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

i. Describir que tipos de enlaces qumicos de la molcula representada en el tem anterior.j. Qu cantidad de sustancia contienen 5 g de una muestra del elemento elegido?k. Determinar la masa de la molcula del tem anterior, de una cantidad de sustancia igual a 0,70 moles.

FASE IV (grupal)a. Enumerar dos compuestos que se utilicen en el aseo que se encuentren en cada uno de los siguientes estados. Slido. Lquido. Gaseoso.

b. Describir la temperatura que registra su municipio el da de hoy en las siguientes escalas de temperatura(mostrar clculos) Celsius. Fahrenheit. Kelvin.

c. Cada estudiante eligira un problema de leyes de los gases y lo resolver (mostrar clculos).1. Si una masa de un gas ocupa un volumen de 50 L a 560 mm Hg y 12C. Qu volumen ocupar a 7200 mm Hg y 0C?2. 6,75 L de oxigeno a 15C se calientan hasta 30C. Si la presin del gas permanece constante, Cul es el nuevo volumen del gas?3. Cierto volumen de un gas se encuentra a una presin de 570 mm Hg cuando su temperatura es de 20.0C. A qu temperatura, en grados centgrados (C) deber estar para que su presin sea 900 mm Hg?4. El volumen de una muestra gaseosa es 400 cm3 a 50C y a una presin de 400 mm de Hg. A qu temperatura (en C) la muestra ocupar un volumen de 1,0 L a una presin de 1, 0 atm 5. Una mezcla contiene H2 a 0.5 atm de presin, N2 a 0.5 atm de presin y O2 a 0.5 atm de presin. Cul es la presin total de la mezcla?6. Calcule el volumen que ocupan 6 moles de N2, considerado como un gas ideal, a 3 atmsferas de presin y 40 C.

Curva de calentamiento(actividad grupal)

Determinar el calor necesario para producir vapor de agua a partir de 100 gramos de hielo desde 5C hasta agua vapor a 127C a presin de 1 atmsfera.

Datos:Tf (H2O) = 0C temperatura de fusin del agua. Teb( H2O) =100C temperatura de ebullicin del agua.

C(s) = 0.5 - calor especfico de la sustancia en el estado slido.

C (l) = 1 - calor especfico de la sustancia en el estado lquido.

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

H(fusin) = 80

H(ebullicin) =540

5. Referencias bibliogrficasW. L. Masterton & C. N. Hurley, Qumica (4th ed). Madrid: (2003). M. D. Reboiras, Qumica). Madrid: (2006). F. Burriel Mart, S. Arribas Jimeno, F. Lucena Conde, & J. Hernndez Mndez, Qumica analtica cualitativa (18th ed). Madrid: (2008) Beyond the Molecular Frontier: Challenges for Chemistry and Chemical Engineering ( 2003 ) Fundamental Physics and Chemistry: Space Science in the Twenty-First Century -- Imperatives for the Decades 1995 to 2015 (1988)