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I.E. COLEGIO ANDRÉS BELLO
GESTIÓN ACADÉMICA GUÍA DIDÁCTICA 1
¡HACIA LA EXCELENCIA… COMPROMISO DE TODOS…!
CÓDIGO: PA-01-01
VERSIÓN: 2.0
FECHA: 19-06-2013
PÁGINA: 1 de 15
Nombres y Apellidos del Estudiante: Grado: 10
Periodo: 1
Docente: Duración: 12 horas
Área: Ciencias Naturales
Asignatura: Química
ESTÁNDAR:
Relaciono la estructura de las moléculas orgánicas e inorgánicas con sus propiedades físicas y químicas y su
capacidad de cambio químico.
INDICADORES DE DESEMPEÑO:
Analiza la materia y energía desde el punto de vista, de sus propiedades, clases y transformaciones.
Reconoce el aporte de los científicos en las teorías atómicas y determina cuantitativamente las propiedades del
átomo.
Realiza experiencias sencillas de laboratorio y presenta informes.
EJE(S) TEMÁTICO(S):
Materia y Energía
Estructura Atómica.
MOMENTO DE REFLEXIÓN
“La Disciplina Es La Parte Más Importante Del Éxito.”
ORIENTACIONES
Lea con interés, los conceptos plasmados en la guía, elabore un glosario de conceptos, desarrolle cada actividad por
tema y periodo de clase estimado. En esta guía se desarrollaran 5 actividades. Sigan las instrucciones planteadas en
cada actividad, en la cual aplicara las competencias básicas, todas las actividades deberán desarrollarse en el cuaderno,
cada actividad durará un tiempo aproximado de dos horas de clase. Además de la asesoría del profesor tenga en cuenta
los ejercicios modelos planteados en cada tema. Los grupos de trabajo de clase serán solo de dos estudiantes. Tema
desarrollado será tema evaluado. EXPLORACIÓN
Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas.
Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética
que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar
la sustancia de manera análoga a una huella dactilar. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que,
además de permitir observar el espectro, permiten realizar medidas sobre éste, como la longitud de onda, la frecuencia
y la intensidad de la radiación.
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CONCEPTUALIZACIÓN
LA MATERÍA
Estados de la materia
La materia se presenta en tres estados o formas de agregación: sólido, líquido y gaseoso. Sin embargo existe un cuarto
estado, denominado estado plasma. Dadas las condiciones existentes en la superficie terrestre, sólo algunas sustancias
pueden hallarse de modo natural en los tres estados, tal es el caso del agua.
Los sólidos: Tienen forma y volumen constantes. Se caracterizan por la rigidez y regularidad de sus
estructuras.
Los líquidos: No tienen forma fija pero sí volumen. La variabilidad de forma y el presentar unas propiedades
muy específicas son características de los líquidos.
Los gases: No tienen forma ni volumen fijos. En ellos es muy característica la gran variación de volumen que
experimentan al cambiar las condiciones de temperatura y presión.
El plasma: cuando los electrones ya no están atrapados en sus órbitas alrededor del núcleo, tenemos el estado
de plasma. Esto es cuando un gas se convierte en un montón de electrones que se han escapado de la fuerza
del núcleo y los iones que están cargados positivamente porque han perdido uno o más electrones.
El estado en que se encuentre un material depende de la condición de presión y temperatura, modificando una de estas
variables o ambas la materia puede pasar de un estado a otro.
Fusión: Es el cambio que presentan los sólidos al convertirse en líquido cuando
se someten a un aumento de temperatura. Por ejemplo; la fundición de los
metales en altos hornos o el hielo que se funde en los polos al llegar la primavera.
Solidificación: Es el cambio del estado líquido a solido. Ejemplo: Cuando se
congela el agua.
Sublimación: Es el cambio del estado sólido a gaseoso y viceversa sin pasar por
el estado líquido. Ejemplo: La sublimación del Yodo y la Naftalina
Evaporación: Es el cambio que representa cuando se pasa de estado líquido a gaseoso. Por ejemplo; el agua cuando
hierve y se convierte en vapor.
Condensación y Licuefacción: Son los cambios del estado gaseoso o vapor a líquido. De vapor a líquido recibe el
nombre de condensación. Ejemplo: Las nubes al precipitarse en forma de lluvia. Si es un gas que se transforma en
líquido que se denomina licuefacción. Ejemplo: Cuando el oxigeno se convierte el líquido para fines medicinales.
Propiedades de la materia
Propiedades Generales o Extrínsecas:
Las propiedades generales son las propiedades comunes a toda clase de materia; es decir, no nos proporcionan
información acerca de la forma como una sustancia se comporta y se distingue de las demás. Las propiedades
generales más importantes son:
Masa: Cantidad de materia que tiene un cuerpo.
Volumen: Espacio que ocupa un cuerpo.
Peso: Resultado de la fuerza de atracción o gravedad que ejerce la tierra sobre los cuerpos.
Inercia: Tendencia de un cuerpo a permanecer en estado de movimiento o de reposo mientras no exista una causa
que la modifique.
Impenetrabilidad: Característica por la cual un cuerpo no puede ocupar el espacio que ocupa otro cuerpo al
mismo tiempo.
Porosidad: Es la característica de la materia que consiste en presentar poros o espacios vacios.
Propiedades Especificas O Intrínsecas:
Las propiedades específicas son características de cada sustancia y permiten diferenciar un cuerpo de otro. Las
propiedades específicas se clasifican en propiedades físicas y propiedades químicas.
Propiedades Físicas. Son las que se pueden determinar sin que los cuerpos varíen su naturaleza.
Propiedades Organolépticas: son aquellas que se determinan atreves de las sensaciones percibidas por los
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órganos de los sentidos. Por ejemplo, el color, el olor, el sabor, el sonido y la textura.
Estado Físico: Es la propiedad de la materia que se origina por el grado de cohesión de las moléculas. La
mayor o menor movilidad de las moléculas caracteriza cada estado.
Punto de ebullición: Es la temperatura a la cuan una sustancia pasa del estado líquido al gaseoso.
Punto de fusión: Es la temperatura a la cual una sustancia pasa de estado sólido al líquido.
Solubilidad: Es la propiedad que tiene algunas sustancias de disolverse en un líquido a una temperatura
determinada.
Densidad: Es la relación que existe entre la masa de una sustancia y su volumen.
Dureza: Es la resistencia que oponen las sustancias a ser rayadas.
Elasticidad: Es la capacidad que tienen los cuerpos de deformarse cuando se aplica una fuerza sobre ellos
y de recuperar su forma original cuando la fuerza aplicada se suprime.
Ductilidad: Mide el grado de facilidad con que ciertos materiales se dejan convertir en alambres o hilos.
Maleabilidad: Mide la capacidad que tienen ciertos materiales para convertirse en láminas. En general, los
materiales que son dúctiles también son maleables.
Tenacidad: Es la resistencia que ofrecen los cuerpos a romperse o deformarse cuando se les golpea. Uno
de los materiales más tenaces es el acero.
Fragilidad: Es la tendencia a romperse o fracturarse.
Propiedades Químicas: Son las que determinan el comportamiento de las sustancias cuando se ponen en contacto
con otras. Cuando determinamos una propiedad química, las sustancias cambian o alternan su naturaleza. Por ejemplo,
cuando dejamos un clavo de hierro a la intemperie durante un tiempo, observamos un cambio que se manifiesta por
medio de una fina capa de oxido en la superficie del clavo, es decir se oxido, esto es una propiedad química tanto del
hierro como del aire; el primero por experimentar una oxidación y el segundo por producirla.
Algunas propiedades químicas son:
Combustión: Es la cualidad que tiene algunas sustancias para reaccionar con el oxigeno, desprendiendo,
como consecuencia, energía en forma de luz o calor.
Reactividad con el agua: Algunos metales como el sodio y el potasio reaccionan violentamente con el agua y
forman sustancias químicas denominadas hidróxidos o bases.
Reactividad con las sustancias acidas: Es la propiedad que tiene algunas sustancias de reaccionar con los
ácidos. Por ejemplo, el magnesio que es un metal, reacciona con el acido clorhídrico para formar hidrogeno
gaseoso y una sal de magnesio.
Reactividad con las bases: Es la propiedad q poseen ciertas sustancias de reaccionar con un grupo de
compuestos químicos denominados bases o hidróxidos. Así, por ejemplo, la formación de la sal común o
cloruro de sodio (NaCl) se debe a la reacción entre el acido clorhídrico (HCl) y el hidróxido de sodio
(NaOH).
Transformaciones de la materia
Transformaciones Físicas:
Son aquellas transformaciones o cambios que no afectan la composición de la materia. En los cambios físicos no se
forman nuevas sustancias.
Se dan cambios físicos cuando ocurren fenómenos como los siguientes: el aroma de un perfume se esparce por la
habitación al abrir el frasco que lo contiene; al añadir azúcar al agua, el azúcar se disuelve en ella. En estos ejemplos,
el perfume se evapora y el azúcar se disuelve. Cada una de estas transformaciones se produce sin que cambie la
identidad de la sustancia.
También son cambios físicos, los cambios de estado, porque no se altera la composición o naturaleza de las sustancias.
Los cambios de estado dependen de las variaciones en las fuerzas de cohesión y de repulsión entre las partículas.
Cuando se modifica la presión o la temperatura, la materia pasa de un estado a otro. Veamos:
Al aumentar la presión: Las partículas de materia se acercan y aumenta la fuerza de cohesión entre ellas. Por
ejemplo, un gas se puede transformar en líquido si se somete a altas presiones.
Al aumentar la temperatura: Las partículas de materia se mueven más rápido y, por tanto, aumenta la fuerza
de repulsión entre ellas. Por ejemplo, si se calienta un líquido, pasa a estado gaseoso.
Transformaciones químicas:
Son aquellas transformaciones o cambios que afectan la composición de la materia. En los cambios químicos se
forman nuevas sustancias.
Por ejemplo cuando ocurren fenómenos como los siguientes: un papel arde en presencia de aire (combustión) y un
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metal se oxida en presencia de aire o agua (corrosión), podemos decir que cambio el tipo de sustancia, convirtiéndose
en otra diferente: por eso se dice q se produjo una transformación química.
En las transformaciones químicas se producen reacciones químicas. Una reacción química se da cuando dos o más
sustancias entran en contacto para formar otras sustancias diferentes. Es posible detectar cuando se está produciendo
una reacción química por que observamos cambios de temperatura, desprendimiento de gases, etc.
Clases de materia
La materia puede presentarse como una sustancia pura o una mezcla.
Sustancias puras: Es aquella compuesta por un solo tipo de materia. Presenta una composición fija y se puede
caracterizar por una serie de propiedades específicas. Las sustancias puras no pueden separarse en sus componentes
por métodos físicos. Según la composición química las sustancias se pueden clasificar en sustancias simples o
elementos químicos y sustancias compuestas o compuestos químicos.
Elemento químico: Es una sustancia pura que no se puede descomponer en otra más sencilla
Compuesto químico: Es una sustancia pura formada por la combinación de dos o más elementos
Mezclas: Son materiales que contienen dos o más sustancias simple, que pueden ser separadas tomando como base las
propiedades características de cada una de ellas. Su composición es variable.
La materia puede presentarse en dos formas distintas, homogéneas y heterogéneas, según que sean completamente
uniformes, esto es, que sus propiedades y composición sean las mismas en cualquier punto de la misma.
Un material heterogéneo es una mezcla y cada porción homogénea de la misma constituye, desde el punto de vista
químico, una fase.
Los componentes individuales en una mezcla heterogénea están físicamente separados y pueden observarse como
tales. Estos componentes se pueden recuperar por procedimientos físicos, como la filtración, la decantación o la
separación magnética.
En una mezcla homogénea o disolución el aspecto y la composición son uniformes en todas las partes de la misma. El
componente que está en mayor proporción y que generalmente es líquido se denomina disolvente, y el que está en
menor proporción soluto.
Las disoluciones pueden ser sólidas y gaseosas, pero la mayoría de ellas son líquidas. Para separar los componentes de
una disolución se utilizan técnicas como la cromatografía, la destilación o la cristalización fraccionada.
Si una fase homogénea puede tener una composición variable se denomina disolución.
Materia Heterogénea Mezcla
Mezcla de dos o más sustancias puras en distintas proporciones donde cada una conserva su identidad, mantiene sus
propiedades físicas. Eje: Agua y aceite, maní y uvas pasas, azufre con limadura de hierro, un pedazo de granito.
Materia homogénea sustancia pura
Es uniforme en cuanto a propiedades y composición no existe variación en ninguna de las partes. Eje: El aire, un trozo
de material de hierro, el oxigeno puro, una solución de azúcar presenta una sola fase.
Técnicas de separación
Tamizado: Consiste en separar partículas sólidas de acuerdo con su tamaño. Prácticamente es utilizar
coladores de diferentes tamaños en los orificios, colocados en forma consecutiva, en orden decreciente, de
acuerdo al tamaño de los orificios.
Decantación: Consiste en separar materiales de distinta densidad. Se fundamenta que el material más denso,
al tener mayor masa por unidad de volumen, permanecerá en la parte inferior del envase.
Evaporación: Consiste en calentar la mezcla hasta el punto de ebullición de uno de los componentes, y
dejarlos hervir hasta que se evapore totalmente. Se emplea si no tenemos interés en utilizar el componente
evaporado.
Destilación: Este procedimiento se fundamenta en la diferencia en el punto de ebullición de los componentes
de la mezcla y posteriormente enfriamiento, hasta condensación, de los vapores. Se utilizan para separar
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diferentes líquidos, que se desean utilizar, a diferencia del método anterior. Los líquidos pueden ser solubles
entre ellos.
Centrifugación: Se fundamenta en la fuerza que genera un cuerpo, por el giro a gran velocidad alrededor de
un punto. La acción de dicha fuerza (centrífuga), se refleja en una tendencia por salir de la línea de rotación.
De acuerdo al peso de cada componente sentiría el efecto con mayor o menor intensidad. Mientras más
pesados mayor será el efecto.
Levigación: Es el lavado de sólidos, con una corriente de agua. Los materiales más livianos son arrastrados
una mayor distancia, de esta manera hay una separación de los componentes de acuerdo a lo pesado que sean.
Imantación: Se fundamenta en la propiedad de algunos materiales de ser atraídos por un imán. El campo
magnético del imán genera una fuerza a tractora que si es suficientemente grande, los materiales se acercan a
él. Para usar este método es necesario que uno de los componentes sea atraído y el resto no.
Cromatografía: La base de este método se encuentra en diferentes grados de absorción, a nivel superficial,
que se pueden dar entre diferentes especies químicas.
Filtración: Este método se fundamenta en que algunos de los componentes de la mezcla no es soluble en el
otro. Y consiste en pasar una mezcla a través de una placa porosa o un filtro, el sólido se quedara en la
superficie del filtro mientras que el líquido pasara.
Cristalización: El procedimiento de este método se inicia con la preparación de una solución saturad a una
temperatura de aproximadamente 40º C, con la mezcla de la cual se desea separar los componentes, o el
compuesto que se desea purificar, una vez preparado se filtra. Esta solución filtrada se enfría en un baño de
hielo hasta que aparezcan los cristales del compuesto que se desea.
Técnicas de separación de mezclas
DECANTACION SUBLIMACION FILTRACION
DESTILACION SIMPLE IMANTACION
Temperatura y calor
La temperatura es una de las magnitudes fundamentales definidas por el S.I. La temperatura de un cuerpo se define
como una magnitud que mide la energía promedio de las moléculas que constituyen ese cuerpo. La temperatura de un
cuerpo es independiente de su masa.
El calor corresponde a la medida de la energía que se transfiere de un cuerpo a otro debido a la diferencia de
temperatura que existe entre ellos.
Unidades de cantidad de calor
Según el S.I. el calor se mide en JOULES, que es una unidad de energía, no obstante, la caloría es mas comúnmente
empleada en todo el mundo. Una caloría se define como la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un
gramo de agua de 14,5° a 15,5°, equivale a 4,184julios.
Como medimos la temperatura
El termómetro: es un capilar terminado en un bulbo que contiene el líquido que se dilata; está cubierto por un tubo
externo que contiene la escala numérica. El termómetro es un instrumento diseñado para medir la temperatura
valiéndose de la expansión y contracción de un líquido, que generalmente es mercurio.
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Escalas termométricas: para definir una escala se establecen arbitrariamente dos puntos de referencia que indican los
extremos de la escala. La distancia entre estos puntos se dividen entre un numero definido de partes alas que se llaman
grados.
Algunas de las escalas más utilizadas son:
Escala Celsius o centígrada (°C). Denominada así en honor a su inventor Andes Celsius, esta escala emplea como
puntos de referencia los puntos de congelación y de ebullición del agua, asignando un valor de cero al primero y de
100 al segundo.
Escala Kelvin o absoluta (K). Con el fin de evitar el empleo de valores negativos de temperatura, Lord Kelvin
sugirió emplear como punto de inicio el cero absoluto, que corresponde a una temperatura de -273 °C. El
tamaño de los grado de la escala Kelvin y Celsius es el mismo, los cual facilita la conversion de valores entre
una y otra.
Escala Fahrenheit (°F). Esta escala se emplea comúnmente en los Estados Unidos y se diferencia de las
anteriores en el punto de congelación del agua se le asigna un valor de 32° y al ebullición, 212°.
Escala Rankine (°R). En esta escala el intervalo entre el punto de congelación y de ebullición del agua es igual
al intervalo que existe entre estos puntos en la escala Fahrenheit.
Conversiones Entre Escalas de Temperatura
Tan importante como conocer las distintas escaldase temperatura es a prender a medir y a realizar equivalencias o
conversiones entre ellas.
Relacionemos en primer lugar las escalas Celsius y la Kelvin. El tamaño de un grado Celsius es el mismo que para un
Kelvin, por consiguiente para transformar grados Celsius a Kelvin basta con adicionar 273 al valor dado en
centígrados. En forma general se escribe como:
K = °C + 273
O para realizar el proceso contrario tenemos
°C = K – 273
Relacionemos ahora las escalas centígrada y Fahrenheit
100 divisiones en °C equivalen a 180 divisiones en °F o bien 5 divisiones en °C equivalen a 9 divisiones
Debido a que el punto de congelación del agua es 32°F, debemos hacer la corrección necesaria adicionando 32°
correspondientes a la diferencia que existe entre las dos escalas , es decir que la expresión final será:
°F= 9 °C + 32 o F = 1,8°C + 32
5
Para realizar la conversión contraria empleamos
C=5 (F-32) o C = F – 32
9 1,8
Para convertir grados Fahrenheit a Kelvin resulta más fácil convertir los primeros en centígrados y luego
transformarlos a Kelvin. Si comparamos la escala Rankine y la Fahrenheit podemos establecer la siguiente relación:
Temperatura Rankine = Temperatura Fahrenheit + 460
Como el cero absoluto concuerda con el cero en la escala Rankine, para convertir grados Rankine a Kelvin podemos
usar la siguiente expresión:
°R = 9. K
5
Ejemplos
1. Convertir 37°C en kelvin.
Empleando la formula anterior tenemos:
K = °C + 273
K = 37°C + 273
K = 310
2. Convertir 20°C a °F.
Aplicando °F = 1,8. 20°C + 32
Tenemos que °F = 68
3. Convertir 150K en grados Rankine
Aplicando: °R = 9. 150
5
Tenemos °R = 270
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4. Convertir 40°F a K.
Aplicando: °F = 1,8°C + 32 = °F – 32 = °C =4,4
1,8
Luego K = °C + 273 = 4,4 + 273 = 277,4
Elementos y compuestos
Los compuestos son tipos particulares de materia que se pueden descomponer en sustancias más simples, utilizando
métodos químicos. Eje: H2O, NaCl, CO2.
Los elementos son sustancias formadas por una sola clase de átomos, no se pueden descomponer por medios químicos.
Eje: Na, Fe, Cl, Mg.
La combinación de los elementos para formar compuestos obedece a las leyes pondérales.
Ley de las proporciones definidas: Independientemente de su origen o masa, todo compuesto está formado
siempre por los mismos elementos y en la misma proporción por peso. Eje: La composición centesimal en H2O;
88,88% oxigeno y 11,12% hidrógeno.
Ley de las proporciones múltiples: Ley de Dalton; cuando 2 elementos E1 y E2 se combinan para formar dos o
más compuestos, las diferentes cantidades de E2 que se combinan con una cantidad fija de E1 mantiene entre sí una
relación de números enteros sencillos.
El lenguaje de la química
Los elementos se representan por símbolos. Eje: N, L, F, B, Ca.
Los compuestos se representan por formulas, una formula es la representación de una sustancias con los elementos
que la forman, indican la proporción a través de subíndices.
Eje: H2SO4 2 : 1 : 4 CO2 1 : 2 C2H5OH 2 : 5 : 1 : 1
Teoría atómica de Dalton
Enunciada entre 1803 y 1808 explico la clasificación de la materia en mezcla, compuestos y elementos, las leyes de la
máquina, sus partículas son:
1. La materia está formada de átomos
2. Los átomos de un mismo elemento son idénticos en tamaño, forma y color
3. Los átomos de diferentes elementos son diferentes
4. Los átomos diferentes se combinan para formar compuestos
5. En un compuesto el numero relativo y la clase de átomo son constante
Constitución interna de los átomos
Electrones: (-) Ubicados en la periferia.
Protones: (+) Ubicados en el núcleo, determina el número de átomos.
Neutrones: (0) Ubicados en el núcleo, determinan junto con los protones el número de masas (A)
Ejemplo:
Na. Z = 11 # de protones = # de electrones = 11
A= Protones + Neutrones
A= # de masa = Z + # de Neutrones
# de Neutrones= A – Z
Ejemplo:
Cuál es el numero de p+, n y e
- de un isotopo de magnesio que tiene: Z = 12 y A = 24
# neutrones = 24 – 12 = 12
# protones = 12 – 24 = 12
# electrones = 12
Isotopos: átomos de un mismo elemento que tiene igual número de protones, pero su número de neutrones puede
variar. Eje: C12
, C13
, C14
A Masa
Z Numero Atómico
#neutrones = A –Z
60 A
30 Z 30p+ = 30e
-
n = 30
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Masa atómica promedio: para calcular las masas atómicas que se encuentran en la tabla periódica, se hace a partir de
la masa de cada isotopo, número total de isotopos y del % de cada uno Eje:
Calcule el peso atómico del Mg, sabiendo que en la naturaleza existen 3 tipos cuyo % y masa son: 24
Mg 78,70% masa 23,98504 u.m.a. 25
Mg 10,13% masa 24,98584 26
Mg 11,17% masa 25,9825
24
Mg 23,98504 u.m.a. X 78,70 = 18,872 u.m.a.
100
25
Mg 24,98584 u.m.a. X 10,13 = 2,5311 u.m.a.
100
26
Mg 25,9825 u.m.a. X 11,17 = 2,9023 u.m.a.
100
Peso Atómico = 24,3096 u.m.a.
Masas moleculares: se suman las masas atómicas de cada de uno de los dos elementos que forman un compuesto.
Es: H2SO4 H = 1 * 2 = 2
S = 32 * 1 = 32
O = 16 * 4 = 64
98 g/mol
MOL: 1 mol de un compuesto = peso molecular
Expresado en gramos = 6,023 * 1023
moléculas
Eje: ¿Cuántos gramos de H2O hay en 3 moles de agua?
1 mol 18g
3 mol X 3 mol x 18g = 54g H2O
1 mol Paquetes de unidades como la decena
o centena = 6,023 * 1023
unidades
Numero de Avogadro 6,023 * 1023
átomos o moléculas
Eje: ¿Cuánto pesa una molécula de H2 y cuanto un átomo de H2?
Peso de 1 molécula = 1 molécula H2 * 2,02g = 3,36 * 10-24
g
6,023 * 1023
moléculas H2
Peso de un átomo = 1 átomo H2 * 1,01g = 3,36 * 10-24
g
6,023 * 1023
átomos H2
Energía
Capacidad para realizar un trabajo, un cuerpo posee 2 formas
Cinética: Es la que posee un cuerpo a causa de su movimiento. La energía eléctrica se transforma en cinética y
mecánica. Eje: La que posee un proyectil, disparando, el agua de un río, el viento, etc.
Potencial: Es la que un cuerpo posee debido a su posición su configuración o su compañía. Eje: La que posee un
carro al borde de un precipicio (posición), un resorte comprimido (configuración), la dinamita (composición). La
energía química potencial se transforma en luminosa y calórica (combustión de la gasolina, combustión del
carbón)
Según Einstein, la materia y energía no son cosas distintas, son dos aspectos que presentan una misma realidad. La
materia puede transformarse en energía y la energía en materia. Albert Einstein dedujo la formula que relaciona la
materia con la energía.
E= Energía dada en ergios o julios
M= Masa dada en granos o kilogramos
C= Velocidad de la luz dada en 30x1010
cm2/s
2 o 3x10
8m
2/s
2
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E= mxc 1 ergio= g x cm/s o 1 julio= kg x m/s
Ley de la conservación de la energía: La energía no se crea ni se destruye sólo se transforma.
Ejemplo: Energía de la gasolina se convierte en energía de movimiento del auto.
Ley de la conservación de la energía de la materia: La masa de los reactivos es igual a la masa de los productos.
Ejemplo: 2H2 + O2 2H2O
4g + 32 36 g
36 36
Bibliografía
Tomado de:
CARDENAS S, Fidel. Química y Ambiente 1. 2a edición. Editorial Mc Graww Hill.
RESTREPO MERINO, Fabio. Hola Química 1, Editorial Susaeta.
CASTELBALNCO MARCELO, Yaneth. Química 1. Editorial Norma
MONDRAGON MARTINEZ César Humberto. Química Inorgánica. Editorial Santillana
http://www.cespro.com/Materias/MatContenidos/Contquimica/QUIMICA_INORGANICA/materia_energia.ht
ACTIVIDADES DE APROPIACIÓN
ACTIVIDAD 1.
Elabora una síntesis en tu cuaderno de los conceptos desarrollados en esta guía. Resuelve las actividades siguiendo las
orientaciones del profesor.
Diseñe y elabore un crucigrama con las siguientes opciones:
Verticales:
1. Una de las propiedades organolépticas de la materia.
2. Inv. Relación entre la mas y el volumen de un cuerpo.
3. Proceso empleado para separar un líquido de un sólido mediante la aplicación de altas velocidades.
4. Estado de agregación en que la materia es fácilmente comprensible.
5. Es una propiedad general o extrínseca.
6. Inv. Cantidad de materia
Horizontales
1. Propiedad que depende de la cantidad de materia en estudio.
2. Sustancia que se descompone en otras más sencillas.
3. Inv. Paso del estado liquido al gaseoso.
4. Inv. Cambio que altera la naturaleza de un material.
Analiza y Resuelve.
Diseña un procedimiento para separar los componentes de las siguientes mezclas e indica que material de laboratorio
necesitarías.
a. Una mezcla de aserrín y arena.
b. Una mezcla heterogénea de tres líquidos no miscibles: agua, aceite y mercurio.
c. Una mezcla de azufre, limadura de hierro y permanganato de potasio.
Indica cual de los siguientes procedimientos es el más adecuado para separar una mezcla de sal, azufre y
gasolina. Justifica tu elección y explica porque rechazas cada uno de los otros.
a. Calentar para que la gasolina se evapore y separara después la sal y el azufre añadiendo agua. Al filtrar
quedaría el azufre en el papel y se separaría la sal del agua por evaporación del agua.
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b. Filtrar para separar la gasolina de los sólidos. Añadir agua sobre el mismo filtro para que se disuelva la sal y
separarla del azufre por filtración. Recuperarla dejando evaporar el agua.
c. Filtrar para separar la gasolina de los sólidos. Añadir sulfuro de carbono sobre el filtro para disolver el azufre
y luego por evaporación el sulfuro de carbono.
d. Calentar para que primero se evapore la gasolina y después se funda el azufre.
Señala cual de los siguientes procesos con cambios físicos y cuales son cambios químicos.
a. Vaporización del agua.
b. Mezcla en un recipiente de dos gases, oxigeno e hidrogeno.
c. Formación de agua al hacer saltar una chispa eléctrica en una mezcla de oxigeno e hidrogeno.
d. Oxidación del hierro.
e. Calentamiento de un trozo de aluminio.
ACTIVIDAD 2.
En la siguiente tabla alguna de propiedades físicas de determinadas sustancias, a una atmosfera de presión.
Sustancia
Punto de
fusión
(*C)
Punto de
ebullición
(*C)
Solubilidad
en agua
g/100g
H2O
Densidad
(Kg/L)
Acido
acético
16,6 118,1 Infinita 1,05
Benceno 5,5 80,1 0,07 0,88
Bromo -7,2 58,8 3,51 3,12
Hierro 1.530 3.000 Insoluble 7,86
Metano -182,5 -161,5 0,0022 6,7. 10
oxigeno -218.8 -183.0 0.0040 1,3.10
Cloruro
de sodio
801 1.473
36.5 2.16
agua 0 100 - 1.00
Responde y justifica tu respuesta
a. Estado en que se encuentran todas las sustancias a 20°C
b. Estado en que se encuentran el benceno en Groenlandia (-10°C)
c. Si se vierte por accidente un barril de benceno en la corriente de un rio, ¿se formaran dos capas?
d. El gas metano es el responsable de las explosiones en algunas minas ¿Dónde se acumulan: en el fondo del
túnel o En la parte superior del mismo?
Problemas básicos.
Un científico recibió unas muestras metálicas para determinar si correspondían al mismo material. Decidió
medir la masa y el volumen de cada muestra a fin de determinar su densidad los datos obtenidos son los
siguientes: Recuerda: D=m/v
Muestra
No.
Masa (g)
Volumen(Cm)
1 18,36 6,8
2 41,58 15,4
3 73,98 27,4
4 8,64 3,2
5 45,09 16,7
a. Calcula la densidad de cada muestra
b. Compara los valores obtenidos
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c. Haz un grafico ubicando las masas en las ordenadas y los volúmenes en las básicas
ACTIVIDAD 3.
Completa el siguiente cuadro, escribiendo al frente de cada mezcla el nombre del método de separación más adecuado
y su descripción.
Mezcla
Método
Descripción
Agua
salada
Hierro y
azufre
Alcohol
y agua
Agua y
azúcar
Anilina
y agua
Observa con atención los siguientes esquemas que representan modelos de sólidos, líquidos y gases. Luego, compara
las propiedades de cada estado de acuerdo con los siguientes criterios.
SOLIDO LIQUIDO
GASEOSO
a. Ordenamiento de las partículas.
b. Movimiento.
c. Cercanía de las partículas.
Completa la siguiente tabla.
MEZCLA
Compuesto
Elemento Heterogénea Homogénea
Azúcar
Agua de
mar
Aire
Vapor de
agua
Gasolina
Diamante
Hielo seco
ACTIVIDAD 4.
Problemas de profundización.
Al Calentar dos recipientes que contienen diferentes líquidos se obtienen los siguientes resultados :
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T(°C) T(°C)
t(s) t(s)
Determina cual de los gráficos corresponde a una sustancia pura y cual a una mezcla. Justifica tu respuesta.
En un recipiente cerrado se depositan 2 cubos de hielo pasando un tiempo se puede observar que:
a. Las paredes del recipiente están húmedas. ¿cómo puedes explicar este fenómeno?
b. El hielo se convierte en líquido ¿Por qué?
c. ¿Cómo influye la energía en los dos hechos anteriores?
En la siguiente tabla se observan las escalas de temperatura de mayor uso en la actualidad.
Identifica:
°C K °F
Punto de ebullicion del agua
{
Punto de congelacion del agua
a. El punto de ebullicion del agua en la escala fahrenheit.
b. El punto de congelacion del agua en la escala.
c. La minima temperatura teoricamente posible en la escala de Celsius.
1. Resuelve
a. Si 100 grados Celsius equivalen a 180 grados fahrenheit, entonces, 1 grado centigrado, ¿a cuantos grados
Fahrenheit equivalen?
b. ¿A cuantos grados Fahrenheit equivalen 373 K?
Interpretación
El número másico (A) de un átomo se expresa como A=Z + N siendo Z El numero de protones que en un átomo neutro
es igual al numero
De electrones (e-) y N el numero de neutrones
Completa la información sobre los elementos X, Y y W que se presenta en la siguiente tabla.
Elemento Z A N e-
100 373
{
0 273
-273 0
212
{
32
-460
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X 9 ? 10 ?
Y ? 20 ? 10
W ? 23 12 ?
Indica :
a. ¿Cuales elementos presentan el mismo número de neutrones?
b. ¿Se presentan isotopos?
c. ¿a cuales elementos de la tabla periódica corresponden sus números atómicos?
Indica el numero de neutrones y protones presentes en cada uno de los núcleos atómicos representados a
continuación :
6 57 37 19 27 16
A) Li B) Fe C) Cl D) F E) Al F) O
3
26
17
9
13
8
Argumentación
Responde con argumentos las siguientes cuestiones
a. Porque ha sido necesario emplear distintos modelos atómicos atreves del tiempo para explicar la estructura de
la materia
b. La formulación de un nuevo modelo atómico se podría considerar como un fracaso o como un adelanto de la
ciencia.
c. Cuáles fueron los principales cuestionamientos realizados por Rutherford sobre el modelo atómico propuesto
por Thomson
La siguiente tabla contiene información sobre los isotopos del magnesio presentes en la naturaleza
analiza la información e indica el proceso matemático necesario para determinar la masa atómica promedio de
dicho elemento
isotopo Abundancia
%
Masa
24Mg 78,70 23,98504
25Mg 10,13 24,98584
26Mg 11,17 25,98259
ACTIVIDAD 5.
Proposición
la radiactividad ha mejorado notablemente la calidad de vida del ser humano debido a su uso en los campos
de la medicina , la industria y la agricultura , entre otros ; pero a su vez a producido terribles tragedias como
las bombas de neutrones lanzadas a Hiroshima y Nagasaki y el desastre de Chernóbil.
Explica:
a. que políticas a nivel gubernamental se pueden implementar en nuestro país para utilizar la radiactividad
solamente con fines benéficos
b. elabora una propuesta en la que especifiques los fines pacíficos en los cuales se podrá utilizar la radiactividad
c. investiga cuales fueron las consecuencias que le trajo a Marie Curie su trabajo con radioactividad
Ejemplo.
Hallar el numero de electrones, neutrones y protones en los isotopos de los siguientes elementos:
84
a. Kr
36
238
b. U
92
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c. Como Z=36, se tiene 36 protones y 36 electrones A, numero de masa, es igual a 84 y como A=N+Z, entonces,
N=A-Z, remplazando tenemos que N=84-36 y N=48.
d. De la misma forma como resolvimos el punto anterior: Z=92, A=238, por lo tanto, N=238-92=146, de donde
concluimos q el uranio tiene 146 neutrones, 92protones y 92 electrones.
Problema Propuesto.
a. Calcula el número de neutrones, protones y el número de masa, de acuerdo con la información suministrada en
cada caso:
1. El átomo de silicio (Si) posee 14 neutrones y su número de masa es 28.
2. El átomo de plata (Ag) posee 47 protones y 60 neutrones.
3. El átomo de oro (Au) tiene un numero atómico igual a 79 y A es igual a 197
b. El núcleo del átomo de aluminio contiene 13 protones y 14 neutrones. Indica su número atómico y su número
de masa.
Ejemplos
a. Calcular la masa atómica promedio del bromo. Teniendo en cuenta los porcentajes de abundancia de sus dos
isotopos.
El bromo presenta dos isótopos en la naturaleza cuyos masas atómicas y porcentajes de abundancia son
respectivamente
ISOTOPOS MASA
ATOMICA
% DE
ABUNDANCIA
Br -79 78,9183 50,44
Br -81 80,9163 49,46
De donde, la masa atómica promedio es:
78,9183 * 50,44 + 80,9163 * 49,46 = 79.82 u.m.a.
b. Calcular la masa molecular del acido sulfúrico si su fórmula es H2SO4
Elemento Masa
Atómica
No.
Átomos
Total
H 1 2 2
S 32 1 32
O 16 4 64
H: 1 * 2 = 2
S: 32 * 1 = 32
O: 16 * 4 = 64
Luego, 2 + 32 + 64 = 98
La masa molecular del acido es 98 u.m.a.
Ejemplos.
a. ¿Cuál es el peso en gramos de un átomo de calcio? (1 átomo de calcio tiene una masa de 40 u.m.a.)
1 átomo de Ca. 40.0g = 6,64 * 10-23 g
6,02 * 1023 átomos
b. ¿Cuántos átomos-gramo hay en 64,128g de azufre, teniendo en cuenta que 1 átomo-gramo de este elemento
pesa 64,128g?
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1 at/g. 64,128g = 2 at/g de azufre
32,0
SOCIALIZACIÓN
La socializacion se realizara con la asesoría del profesor en forma grupal, resolviendo las inquietudes de los
estudiantes. En mesa redonda y experiencia virtual seran ampliados los tema correspondientes a metodos de
separacion de mezclas y modelos atomicos los cuales tambien seran evaluados en forma escrita. se recogera el
cuaderno al finalizar cada actividad. Tema desarrollado sera tema evaluado.
COMPROMISO
1. Amplíe información acerca de los métodos de separación de mezclas con ilustraciones , presente trabajo
escrito aplicando normas técnicas
2. Investiga acerca de los modelos atómicos, represente gráficamente cada modelo, presente informe escrito con
normas técnicas.
3. Al finalizar el desarrollo de la guía deberá presentar un glosario de términos relacionados con el tema en una
carpeta en la cual ira archivando los glosarios de cada tema desarrollado con el fin de elaborar un diccionario
que será recogido al final del periodo y al final del año el cual será presentado creativamente.
ELABORÓ REVISÓ APROBÓ
NOMBRES
ADRIANA GUTIÉRREZ RIVAS
DELIA VELANDIA OSCAR MENDOZA
CARGO Docentes de Área Jefe de Área Coordinador Académico
29 01 2015 02 01 2015 02 01 2015