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CIENCIAS 3er Grado Volumen II III Énfasis en Química
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cienciasIII3er Grado Volumen II
Énfasis en Química
cienciasIII
QUIM I APRELIMINARESVol2.indd 1 12/10/08 6:42:55 PM
Ciencias III. Énfasis en Química. Volumen II, fue elaborado en la Coordinación de Informática Educativa del Instituto Latinoamericano de la Comunicación Educativa (ILCE), de acuerdo con el convenio de colaboración entre la Subsecretaría de Educación Básica y el ILCE.
SECRETARÍA DE EDUCACIÓN PÚBLICAJosefina Vázquez Mota
SUBSECRETARÍA DE EDUCACIÓN BÁSICAJosé Fernando González Sánchez
Dirección General de Materiales EducativosMaría Edith Bernáldez Reyes
Dirección de Desarrollo e Innovaciónde Materiales Educativos
Subdirección de Desarrollo e Innovaciónde Materiales Educativos para la Educación Secundaria
Dirección Editorial
INSTITUTO LATINOAMERICANO DE LA COMUNICACIÓN EDUCATIVA
Dirección GeneralManuel Quintero Quintero
Coordinación de Informática EducativaFelipe Bracho Carpizo
Coordinación Académica GeneralAquiles Ávila Hernández
Coordinación AcadémicaVíctor Gálvez Díaz
Asesoría académicaMaría Teresa Rojano Ceballos (DME-Cinvestav)Judith Kalman Landman (DIE-Cinvestav)
AutoresLeonor Díaz Mora, José Luis González Herrera, Esperanza Minerva Guevara Soriano, Helena Lluis Arroyo, Elda Gabriela Pérez Aguirre, Abraham Pita Larrañaga
ColaboraciónClara Rosa María Alvarado Zamorano, Rosa María Catalá Rodes, Sidney Cano Melena
Revisión de estiloSergio Macías Díaz
Coordinación editorialSandra Hussein Domínguez
EdiciónPaloma Zubieta López
Primera edición, 2008 (ciclo escolar 2008-2009)D.R. © Secretaría de Educación Pública, 2008 Argentina 28, Centro, 06020, México, D.F.
ISBN 978-968-01-1706-2 (obra completa)ISBN 978-968-01-1708-6 (volumen II)
Impreso en MéxicoDistribución gratuita-ProhibiDa su venta
Servicios editorialesDirección de arte y diseño:Rocío Mireles Gavito
Diagramación:Fernando Villafán
Iconografía:Cynthia Valdespino, Fernando Villafán
Ilustración:Curro Gómez, Gabriela Podestá, Juan Carlos Díaz, Juan Pablo Romo
Fotografía:Art Explotion 2007, Cynthia Valdespino, Fernando Villafán
Fotografía en telesecundariasTelesecundaria ”Sor Juana Inés de la Cruz“. Estado de México.Telesecundaria ”Centro Histórico“. Distrito Federal.
QUIM I APRELIMINARESVol2.indd 2 12/10/08 6:42:56 PM
CIENCIAS I
Mapa-índice
Clave de logos
BLOQUE 3 La transformación de los materiales: La reacción química
secuencia14 ¿Cambia la materia?
secuencia15 ¿Cómo se representa el cambio químico?
secuencia16 ¿Cuestión de enlace?
secuencia17 ¿Cómo se mantienen frescos los alimentos?
secuencia18 ¿Cuántas moléculas hay en una gota de agua?
proyecto 3 Un buen menú
Evaluación Bloque 3
BLOQUE 4 La formación de nuevos materiales
secuencia19 ¿Agrio o amargo?
secuencia20 ¿Se puede encender un foco usando agua?
secuencia21 ¿Acidez estomacal?
secuencia22 ¿Todos los óxidos son iguales?
secuencia23 ¿Cuál es la reacción inversa a la oxidación?
proyecto 4 Hagamos con los desechos algo de provecho
Evaluación Bloque 4
BLOQUE 5 Química y tecnología
proyecto 5 ¿Cómo recolectar y separar plásticos antes de reciclarlos?
proyecto 6 Una casa en miniatura
Bibliografía
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y
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iles
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ma:
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La
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n, u
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ogra
ma:
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bust
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s
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xida
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?Re
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de
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o-re
ducc
ión.
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cter
ísti
cas
oxid
ante
s de
la
atm
ósfe
ra.
Núm
ero
de o
xida
ción
.
Obs
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r un
a re
acci
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e ox
idac
ión
sin
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eno.
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una
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ción
inve
rsa
a la
oxi
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ón.
Valo
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los
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de
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n en
la in
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en
la
vida
dia
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ción
y re
ducc
ión
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Prog
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dox
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ract
ivo:
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eros
de
oxid
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Proy
ecto
de
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stig
ació
n 4
Hag
amos
con
los
dese
chos
alg
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ho
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cter
ísti
cas
físi
cas
de a
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deriv
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del
pet
róle
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, los
plá
stic
os.
Impl
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bien
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s de
l uso
de
los
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pet
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bien
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ctur
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icro
scóp
ica.
Sint
etiz
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n so
bre
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plás
tico
s y
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tóm
eros
.O
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er in
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n al
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secuencia 14
La transformación de los materiales:
la reacción química
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IIICIENCIAS
La transformación de los materiales:
la reacción química
BLOQUE 3
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secuencia 14
Para empezarLee el texto.
• Antesdeleereltextocontesta:¿Quéentiendesporcambioquímico?
sEsión 1
Texto introductorio
¿Cambia la materia?
igual que losfenómenosbiológicosyloscambiosfísicosquehasestudiadoenloscursosanterioresdeCiencias,loscambiosquímicosformanpartedetuentornocotidiano;lospuedesobservarmientrasfríesunhuevoenunasartén;cuando,despuésdevariosdíasenelfrutero,unplátanomaduraycambiasucolor,olorysabor;cuandodigieresunamanzana;cuandorespirasocuandoseoxidaunclavodehierro.Todosestosejemplosimplicancambiosquímicos,porquelassustanciasqueintervienenenellossufrenunatransformaciónensucomposiciónquímica.
Aveces,podemosconstatarconnuestrossentidoslaformacióndenuevosmaterialesdespuésdeuncambioquímico.Porejemplo,despuésdeuntiempoprolongadoalaintemperie,apareceunasustanciacafé-rojizasobreunobjetodehierro;cuandoquemamosunpapelseformangasesqueseliberanalaatmósfera.
Hasrevisadolascaracterísticasquepermitenalosátomosunirseylosdiferentesmodelosdeenlacequeseestablecenentreellos.Enestasecuenciaanalizaráslascaracterísticasdeunareacciónquímica.Valoraráscómoelserhumanohaelaboradonuevosmaterialesalcambiarlaspropiedadesdealgunassustanciasconocidas.
Losgasesqueescapandeestemotorsonproductodeuncambioquímico:lacombustiónentrelagasolinayeloxígenodelaire.
Elbicarbonatodesodiocontenidoenunapastillaefervescentereaccionaalcontactoconelagua.
Laoxidacióndeunclavoesuncambioquímicoqueocurreporqueelhierrodelqueestánhechosyeloxígenodelairereaccionanformandoóxidodehierro.
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13
IIICIENCIAS
Lo que pienso del problemacontesta en tu cuaderno:
1. ¿Quéesunareacciónquímica?
2. Mencionaunareacciónquímica.
3. ¿Quésustanciasparticipanenesareacción?
Manos a la obraActividad UNOidentifiquen los cambios químicos ocurridos en la tinta invisible.
1. Comenten:¿Conquématerialeselaboraríanunatintainvisible?
2. Vananecesitar:
a) Eljugofrescodedoslimones,biencolado.
b) 14 detazadetinturadeyodo(seconsigueenlasfarmacias).
c) 14 detazadevinagreblanco.
d) 14 detazadeagua.
e) Hojadepapelblancotamañocarta,cortadaenseispartesiguales.
f) Vela.
g) Cerillos.
h) 10hisoposopalillosconalgodónenlapunta.
i) Pincel.
3. Realicenloquesesugiereacontinuación.Paraello,pidanlaparticipacióndeunoodoscompañeros.
a) Numerenlosseistrozosdepapelblanco.
Quieres elaborar un pastel esponjadito sin usar levadura. ¿Qué ingredientes emplearías? Escribe la reacción química que se lleva a cabo para que el pan se esponje.
Consideremos lo siguiente…a continuación se presenta el problema que resolverás con lo que hayas aprendido durante esta secuencia.
conexión con Ciencias IPara recordar la participación de las levaduras en el proceso de la fermentación, revisa la secuencia 10: ¿Cómo producir vinagre de piña?, de tu libro Ciencias I.
nueva destreza que se va a emplear
identificar: Reconocer las características o propiedades
de organismos, hechos, materiales o procesos.
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14
secuencia 14b) Escriban con el hisopo, en cada trozo de papel, un mensaje secreto con las
siguientestintas:
número de papel Tintas1 Jugodelimón
2 Jugodelimón
3 Vinagreblanco
4 Vinagreblanco
5 Agua
6 Agua
c) DejensecaralSol los trozosdepapeloagítenlos levementeporunosminutoshastaquesequeelmensajesecreto.
d) Traten de revelar o evidenciar el mensaje secreto, aplicando dos métodosdiferentes:
i. Conelcalordeunaflama.
ii. Continturadeyodo.
e) Observenloquesucedeencadacaso.Paraello:
i. Pasen suave y continuamente la flama por debajo del papel. ¡Deben tenermuchocuidadoparanoquemarelpapel!
ii. Esparzanconelpincelunasgotasdetinturadeyodosobreelmensajesecreto.
f) Anotensusresultadosenunatablacomolaquesemuestra.
Tabla de resultados
número de papel
Tinta cambios observados en la tinta
¿Hubo cambio químico en la
tinta?
(sí o no)
¿Qué favoreció el cambio químico?
con calor con tintura de yodo
el aumento de la
temperatura
La reacción
entre sustancias
1Jugodelimón
2Cambiódecoloralcontactoconelyodo
3Vinagreblanco
4 Sí
5
Agua
No
6
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15
IIICIENCIAS4.Comenten:
a)¿Encuálocuálesmensajessepudorevelarelsecreto?¿Porqué?
b) ¿Qué similitud hay entre los resultados obtenidos con jugo de limón y con elvinagreblanco?
c)¿Paraquéseusótinturadeyodo?
d)¿Serealizóalgúncambiofísicoenlaactividad?Siesasí,expliquen.Revisenlosprocesosdeescritura,secadoyreveladodelmensajesecreto.
e)Loscambiosquímicosqueocurrieronenestaactividad.
intercambien sus opiniones sobre:
1. ¿Quépermiteobservarelmensajeescritoconjugodelimón?
2. ¿Cuálessonlosreactivosylosproductosenlasreaccionesinvolucradas?Justifiquensusrespuestas.
3. Describancondetalledosejemplosdecambioquímicocotidianoquehayanobservadorecientemente.Puedenconsultarlosqueaparecenenlatabla1,queencontraránmásadelante.
Reflexión sobre lo aprendido
Analizaste cómo los cambios químicos provocan
que algunas de las propiedades de las sustancias
se modifiquen formando otras. ¿De qué te sirve
esto para resolver el problema?
Algunosmensajessepuedenrevelarconcalor,produciéndoseunareacciónquímica.
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16
secuencia 14
Lean el texto.
• Durantelalectura,ponganatenciónenladistinciónentreuncambiofísicoyunoquímico.
Sabías que…Losmensajessecretosylosespíasnosonexclusivosdelaépo-camodernanide losprogramasdetelevisión.Hanexistidodesdetiemposremotos.Losmensajescontintainvisiblemásantiguosseelaborabanconingredientesmuysimplescomoazúcarenagua,leche,vinagreojugosdefrutaspreferente-mentetransparentes.Incluso,losprisionerosdeguerraolospresosdelascárcelessepodíanenviarmensajesescritosconsusalivaosusudorafaltadeotrosingredientes.Parapoderleerloserasuficienterevelarlospormediodeunafuentedecalorcomolaflamadeunavela,queproduceuncambioquí-micoenlatinta.
Con el tiempo, la tinta invisible fue evolucionando y se empezó a hacer con sustancias más difíciles deconseguirporlagentecomún,comoelsulfatodelhierroyelamoniaco.Pararevelarlastintasinvisiblesseempleaconfrecuenciaelaguadelacolroja,elcarbonatodesodio,solucionesdeyodo,elnitratodeplata,entreotros.
La mayoría de las tintas invisibles que se usan hoy en día son realmente invisibles al ojo humano y losmensajes sólo pueden leerse por medio de lámparas de luz ultravioleta o de otra longitud de ondaespecífica.
¿Alguna vez has observado un billete con una luz ultravioleta? En algunas tiendas, los cajeros puedendiscriminarsiunbilleteesfalsoonoconestatécnica.Sitieneslaoportunidaddevercómolohace,pidequetedejenobservarlo,valelapena.
Texto de información inicial
Cuandoserevelainformaciónmedianteluzultravioleta,¿ocurreuncambioquímico?¿Porqué?
La formación de nuevos materialesEn una reacciónquímica,latransformacióndelosmaterialesmodificalaformaenqueestándistribuidoslosátomosenlassustanciasantesydespuésdelproceso.Debidoaestecambioensuestructuralasnuevassustanciastienenpropiedadesdistintas.Notodaslassustanciasreaccionanconlasdemás;siasífuera,ningúnmaterialpermaneceríaestableatravésdeltiempo,muchomenossepodríapensarenlaformacióndecélulas,plantasyanimales.LaTabla1incluyeunlistadoconreaccionesquímicas,algunasdelascualesocurrenentucasa,porejemplo,cuandosecocinanlosalimentososequemaunavela.Enloscambiosquímicosnonecesariamente
existenalteracionescomocambiosdecolor,efervescenciasoexplosiones,porloquenosepercibenfácilmente.Sinembargo,encualquiercambioquímicosealteralaestructuraylacomposicióndelamateria:delassustanciasinicialesseobtienenotras
Algunasreaccionesquímicasproducenmanifestacionesevidentes.
Para conocer más sobre las transformaciones de la materia, consulta el libro Química imaginada. Reflexiones sobre la ciencia, de la Biblioteca escolar.
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IIICIENCIAS
si quieres saber más acerca de las reacciones químicas que existen a nuestro alrededor o en nuestro propio cuerpo, consulta el libro Experimentos sencillos de Química en la cocina, de la Biblioteca escolar.
distintas,quepresentanpropiedadesdiferentesdelasoriginales.Estatransformaciónsucedeporqueinteraccionanunassustanciasconotrasporaccióndelaenergía.
¿Quésucedecuandosecalientala“tintainvisible”elaboradaconjugodelimónovinagre?Larespuestaesquesequemanalgunassustancias,locualmodificaelcolordelatintayhace,porconsiguiente,quesepuedaleerunmensajeelaboradoconella.
Porelcontrario,loscambiosfísicosocurrensinquesealterelacomposicióndelamateria,esdecir,lassustanciasquelacomponensonlasmismasantesydespuésdelcambio.Porejemplo,cuandoseponenencontactoelaguaylasalseformaunamezcla,peronounnuevocompuesto,puessiguenestandopresenteselaguaylasal.
Resultaclaro,entonces,quecuandodosporcionesdemateriaseponenencontactopuedeonosucederunareacciónquímica;denohaberla,lainteracciónentreamboscomponentesserámeramentefísicaylaspropiedadesdelosdosseconservarándurantelainteracción.
comenten:
1. ¿Quédiferenciahayentreuncambiofísicoyunoquímico?
2. Dosejemplossimilaresalosdeltextoqueinvolucrancambiosquímicos.
3. Doscambiosfísicosqueocurrenentucasa.
Reflexión sobre lo aprendido
Has revisado cómo un cambio químico produce nuevas sustancias.
¿Qué aporta el análisis del texto para resolver el problema?
Vínculo entre SecuenciasPara recordar las propiedades de las sustancias que se pueden transformar durante un cambio físico o químico consulta la secuencia 5: ¿Para qué medimos?
conexión con Ciencias IIPara recordar las propiedades de las sustancias que se pueden modificar durante un cambio físico o químico consulta la secuencia 14: ¿Qué percibimos de las cosas?, de tu libro de Ciencias II.
Losalimentosqueconsumimostodoslosdíassufrencambiosfísicosyquímicosdurantesuelaboración.Porejemplo,lapreparacióndelpanyelquesoimplicacambiosquímicosmientrasqueelrebanarfrutaoagregarazúcaralcafésoncambiosfísicos.
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secuencia 14
sEsión 2 Actividad DOSCambios físicos y químicos
comparen los cambios que ocurren durante la reacción química entre el bicarbonato de sodio y el ácido acético (vinagre común), y los que se observan cuando se mezcla agua y azúcar.
1. Antesdeempezarestaactividadcomenten:
• ¿Cómo detectarían si se lleva a cabo una reacción química? Argumenten surespuestaconejemplos.
2. Vananecesitar:
a) 14 devasodedisolucióndeácidoacético(vinagrecomún).
b) 14 devasodeagua.
c) Doscucharadasdebicarbonatodesodio.
d) Doscucharadasdesacarosa(azúcar).
e) Dosvasostransparentes.
f) Doscucharas.
g) Dosgoteros.
Las ciencias y la comunidad científicaAunquenosiempreresultamuyevidente,laQuímicahahechoposiblelainvencióndesustanciasquenoseconocíanhastahacemuypoco.Losmaterialessintéticoshanrevolucionadolaformaenlaqueseconstruyenysefabricanmuchosobjetos.Sinduda,losplásticossonelinventoquímicodemayorimpactoenlaformadevidaactual.
Suobtenciónseremontaalsigloxix,cuandoJohnW.Hyatt(1837-1920)obtuvounmaterialquepretendíasustituiralmarfilconqueseelabora-ban lasbolasdebillar. Sintetizó elmaterial apartir denitrocelulosa,compuestoqueseobtienemodificandolamoléculadelacelulosapre-senteenlamadera.Haciendoreaccionarnitrocelulosacon alcohol y alcanfor (sustancia que se usa paradesinfectar) logró obtener un material maleable ytransparentealquellamóceluloide.Elceluloidenosus-tituyóalmarfilperofueelprimerplásticosintéticoyseutilizótambiéncomobasedelmaterialparalaelabo-ración de películas fotográficas y cinematográficas,durantevariasdécadas.
En1909,elquímicobelga-americanoLeoH.Baeke-land (1863-1944) anunció la síntesis deunanuevasustancia,labaquelita,unplásticoduro,resistentealaguayalpasode lacorrienteeléctrica,por loquerápidamenteseutilizóenmúltiplesaplicacionesca-seraseindustriales.Desdehacemásde60años,losplásticossehandiversificadoenformasypropieda-des,demodoquehoyendíaconstituyenlafamiliadenuevosmaterialesmásversátilesqueexiste.
Elceluloidefueelmaterialenelquesepudieronrealizarlasprimeraspelículas.Sualtainflamabilidadprovocómuchosincendiosenloscines,porloqueprontohuboquebuscarunsustituto.Debaquelitasepuedenfabricarloscomponentesparaelsistemaeléctricodeunacasa;estematerialnopermiteelpasodelacorriente,puesfuncionacomoaislante.
bicarbonato de sodio y el ácido acético (vinagre común), y los que se observan
nueva destreza que se va a emplear
comparar: Fijar la atención en dos o más
objetos para descubrir sus relaciones o
estimar sus diferencias o semejanzas.
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19
IIICIENCIAS3. Realicenloqueseindica:
a) Elaborenunahipótesis:¿Quécreenqueocurrasiagregandisolucióndeácidoacético(vinagrecomún)albicarbonatodesodio?Argumentensurespuesta.
b) Ponganenelinteriordelotrovasodoscucharadasdebicarbonatodesodio.
c) Viertansobreelbicarbonatodesodiodosgoteroscompletosdedisolucióndeácidoacético(vinagrecomún).
Reflexión sobre lo aprendido
En la actividad anterior, has identificado algunos
cambios químicos. ¿De qué te sirve esta experiencia
para resolver el problema?
Para recapitular el contenido revisado hasta el momento, consulta el programa Identifiquemos cambios químicos, en la programación de la red satelital edusat.
Cuandosellevanacaboexperienciascomoéstasesimportantemezclarlassustanciaslentamenteyevitarelcontactodelapielconcualquieradeellas.
4. Completenlasiguientetablaconsusobservaciones:Tabla de resultados
sustancias cambios observados ¿Hay reacción química?
Bicarbonato de sodio y ácido acético en agua (vinagre común)
5. Respondanensucuaderno:
a) ¿Cómoidentificarsihuboreacciónquímicaalponerencontactolassustancias?
b) ¿Quésustanciaseproduce?
c) Coloquen cada una de las sustancias participantes en el lugar que lecorresponde:
Sustanciasquereaccionan Sustanciasqueseproducen oREACTIVOS oPRODUCTOS
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secuencia 14
Texto de formalización
Para terminarLean el texto.
• Antesdeiniciarlalectura,reflexionenentornoalaimportanciadelaQuímicaenlaobtencióndesustanciasymaterialesparalavidacotidiana.
sEsión 3
Reactivos y productosLas reaccionesquímicassonprocesosdetransformacióndelassustancias.Esdecir,cuandosucedeunareacciónquímica,lassustanciasquehabíaantesdelatransformación(reactivos),queposeenunaestructuradeterminada,originanlosproductosquetienenunaestructuradiferentey,porlotanto,distintaspropiedadesfísicasyquímicas.Unejemploeslaoxidacióndeunclavo,dondeelhierrodelqueestáhecho(Fe)yeloxígeno(O2)delairesonlosreactivos,yelpolvorojodeóxidodehierro(Fe2O3)queseformaeselproductodelatransformaciónoreacciónquímica.
Reactivos ProductosHierroyoxígeno Óxidodehierro
Podemosobservarencasaunareacciónquímicacuandoseponenencontactodosreactivos,bicarbonatodesodioyácidotartárico,yseproduce,entreotrassustancias,elgasdióxidodecarbono(CO2).
Reactivos ProductosBicarbonatodesodioyácidotartárico Tartratodesodio,dióxidodecarbonoyagua
Así,elbicarbonatodesodioreaccionaconelácidotartárico,paraformaragua,tartratodesodioydióxidodecarbono.
Enestosprocesosdecambio,losreactivossonlassustanciasquesetienenantesdelareacciónyquesemodificanparaformarlosproductos,esdecir,lassustanciasqueresultandelareacción.
Pormediodelasreaccionesquímicasloscientíficosylosingenierospueden,enconjunto,producirmaterialessintéticoscomoelplástico.
Asimismo,sepuedenidentificardequéestánhechoslosmaterialesylassustanciasanuestroalrededor;porejemplo,elanálisisquímicopermitesaberquésustanciasestánpresentesenlosalimentos,enlasangreoenlaorinadeunapersona.
Aciertospanes,elaboradosconharinadetrigoyazúcar,selesañadeunpocodebicarbonatodesodioopolvodehornear,paraqueeldióxidodecarbonoproducidodurantelareacciónalcontactoconelagua,permitaqueelpanadquieraunaconsistenciaesponjosa.
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IIICIENCIAS
comenten:
1. ¿Quéesunareacciónquímica?
2. Laimportanciadelasreaccionesquímicasensuentorno.
Lo que aprendimos
Resuelvo el problema“Quiereselaborarunpastelesponjaditosinusarlevadura.¿Quéingredientesemplearías?Escribelareacciónquímicaquesellevaacaboparaqueelpanseesponje.”
Resuelve el problema en tu cuaderno. Para ello responde:
1. Delassustanciasqueintervienenenestareacción,¿cuálocuálessonreactivosycuálocuáles,productos?Completalatabla.
Reactivos Productos
2. ¿Porquéseesponjalamasa?se esponja la masa?
Reflexión sobre lo aprendido
Revisa lo que pensabas al inicio de la secuencia respecto a
qué es una reacción química y cuáles cambios químicos
ocurren. ¿Existe diferencia entre lo que pensabas y lo que
sabes ahora? Justifica tu respuesta.
Para recapitular el contenido revisado hasta el momento, consulta el programa ¿Cómo se forman los nuevos materiales?, en la programación de la red satelital edusat.
Tabla 1. ejemplos de cambios químicos cotidianos
Tipo de reacción Reactivos Productos Fermentación Glucosaoalmidón Alcoholydióxidodecarbono
Oxidación metálica Oxígenoymetalescomohierro,plataycobre
Óxidosmetálicosdehierro,plataycobre
Combustión Carbón,petróleo,gasnaturalyoxígeno
Aguaydióxidodecarbono
Neutralización ácido-base (con efervescencia)
Bicarbonatodesodioyácidoacético(vinagrecomún)
Agua,acetatodesodioydióxidodecarbono
Oxidación enzimática Oxígenoysustanciascontenidasenalimentoscomopapa,aguacate,
manzanaycarnecruda
Sustanciasquedancoloralosvegetalesopigmentos
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secuencia 14
¿Para qué me sirve lo que aprendí?existen técnicas para eliminar las manchas de diversos artículos, que se transmiten oralmente entre las personas de una comunidad.
Realicen las actividades propuestas:
1. Analicenlassiguientestécnicas:
a) caféParaquitarunamanchadecaféenunmantelounaprendadevestir se frotaprimeroconsalgruesademar,seañadenunasgotasdelimónysecepillaconenergía.Luegoselavacomodecostumbre.
b) aguacateSeponesobrelamanchaunpocodelecheysefrota.
c) RefrescosSeagregaalamanchaunpocodeaguamineral,luegoselavavigorosamentecondetergente.
d) Pisos de cerámicaParalimpiarlacerámicasemezclan 1
4 delitrodeamoniaco,trescucharadasdebicarbonatodesodioy3ldeaguatibia.Secepillayseenjuagaconabundanteagua.
e) Manchas de sangreParaquitarmanchasdesangre,selavalaprendaamanoconaguaoxigenada,luegoseenjuagaconabundanteaguafríayselavaconjabóncomodecostumbre.
2. Identifiquenloscambiosfísicosyquímicos.
a) Completenlasiguientetabla.
b) Siganelejemplo.
Tipo de mancha acciones físicas involucradas para quitar las manchas
Materiales involucrados en los cambios químicos
Café
Aguacate Frotamiento Leche
Refrescos
Pisos de Cerámica
Manchas de sangre
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23
IIICIENCIAS
Ahora opino que…una de las industrias más importantes para la economía de los países es la industria química. Desde la refinación de petróleo hasta la obtención de fármacos, alimentos y materiales de construcción, la Química tiene un papel primordial para proveer a la sociedad de muchos de sus productos de consumo. sin embargo, este desarrollo nos ha llevado a un costo ambiental muy grande, ya que de los procesos de la industria química se obtienen varios subproductos, muchos de ellos tóxicos y peligrosos. el manejo de los residuos y desechos en cualquiera de sus formas es uno de los retos más importantes para las futuras generaciones.
comenten: ¿Qué será mejor para evitar la contaminación química del aire, suelo y agua?
a) Depositarloscontaminantesenlugaresapartados,comodesiertosoellechomarino,yesperarquesedegradenconeltiempo.
b) Desarrollartecnologíaslimpiasqueincluyanlatransformacióndelosresiduosenalgomenospeligrosoantesdedesecharlos.
• Escribansusargumentosenelcuaderno.
conexión con Ciencias IPara recordar el fenómeno de la fecundación consulta la secuencia 28: ¿Todos los seres tienen padre y madre?, de tu libro de Ciencias I.
Para saber más1. Vecchione,Glen.Experimentos sencillos de química en la cocina,México,sep/Oniro,
LibrosdelRincón,2003.2. RoaldHoffmanyVivianTorrence.Química imaginada. Reflexiones sobre la ciencia,
México,sep/fce,LibrosdelRincón,2006.
1. VanCleave,Janice.Química para niños y jóvenes,México,LimusaWiley,2006.
1. Osorio,RubényAlfonsoGómez.Experimentos divertidos de química para jóvenes,2004,CentroNacionaldeEducaciónQuímica,UniversidaddeAntioquia,28denoviembrede2008.
http://www.cneq.unam.mx/cursos_diplomados/cursos/veracruz2007/material_didactico/Osorio-Gomez_2004.pdf
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secuencia 15
Para empezarLee el texto.
• Antes de leer el texto menciona: ¿Qué información consideras necesaria pararepresentarloscambiosqueocurrenenunareacciónquímica?
sesión 1
Texto introductorio
¿Cómo se representa el cambio químico?
Muchas de lasreaccionesquímicasqueocurrenennuestrascasasoenlasindustriastienenlafinalidaddeproducirsustanciasnuevasapartirdeotras.Porejemplo,seproducealcoholparavinosdemesamediantelafermentacióndelazúcarquecontienenlasuvas.Sinembargo,elpropósitodeotrasreaccionesesutilizarlaenergíaqueseliberadeellas.Taleselcasodelareaccióndecombustióndeloscarbohidratosquepermiteaprovecharlaenergíaliberadaparamantenernuestratemperaturacorporalyrealizartodasnuestrasactividadesdiarias.
Aligualqueloselementosquímicosserepresentanpormediodesímbolosyloscompuestosconfórmulas,lasreaccionesquímicasserepresentanmedianteecuacionesquímicasquenospermitenidentificarlosreactivosqueparticipanylosproductosobtenidos.Porejemplo,larespiracióncelularaerobiainvolucravariasreaccionesquímicas,perosiseconsideransólolosreactivosinicialesylosproductosfinales,serepresentaconlasiguienteecuaciónquímica: C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + energía
glucosa oxígeno dióxidode agua carbono
conexión con Ciencias IPara recordar los procesos a través de los cuales el organismo obtiene energía para realizar sus funciones vitales consulta la secuencia 19: ¡Corre Ana!, en tu libro de Ciencias I.
Durantelacombustióndelpapel,partedelcarbonoreaccionaconeloxígenoformandodióxidodecarbonoyseliberaenergíaenformadeluzycalor.
Vínculo entre SecuenciasPara recordar la diferencia entre reactivos y productos consulta la secuencia 14: ¿Cambia la materia?
Existendiferentesformasderepresentarmoléculasycompuestosquímicos.Porejemplo,lamoléculadesulfurodehidrógenosepuederepresentardelassiguientesmaneras:
H2s H s H92.1˚H H
s
Fórmulaquímica ModelodeLewis Modelobidimensional
Modelotridimensional
Cadaformaderepresentaciónproporcionadiferenteinformaciónsobreelcompuesto.Porejemplo,elmodelodeLewisnosinformacómosecompartenloselectronesdevalenciadelosátomosqueseunen;encambio,losmodelosbidimensionalesytridimensionalesmuestranladistribuciónespacialyelángulodeenlaceentrelosátomos.
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25
IIICIENCIAS
¿Cómo se representa el cambio químico?
Lo que pienso del problemacontesta en tu cuaderno:
1. ¿Cuálessonlosreactivosycuáleslosproductosalquemarunpapel?
2. ¿Cómorepresentaríasdichassustanciasenellenguajequímico?
3. ¿Cómoexplicaríasladiferenciademasaentrelosreactivosyproductosdeestareacción?Argumentaturespuesta.
4. ¿Quédicelaleydeconservacióndelamasa?
Cuando se quema un papel sucede que las cenizas obtenidas tienen menor masa que éste. ¿Cómo representarías esta reacción y el cumplimiento de la ley de conservación de la masa con ecuaciones químicas?
Has revisado que en una reacción química ocurren cambios en la materia. En estasecuencia analizarás la forma de representar lo que sucede con los reactivos y losproductos.Reconocerás la importanciadeexpresarelprincipiodeconservaciónde lamasamediantelaecuaciónquímica.
Consideremos lo siguiente…a continuación se presenta el problema que resolverás con lo que hayas aprendido durante esta secuencia.
nueva destreza que se va a emplear
analizar: Determinar las relaciones entre los elementos
que componen una situación, fenómeno o problema.
Vínculo entre SecuenciasPara recordar el principio de conservación de la masa consulta la secuencia 6: ¿Tiene masa el humo?
Manos a la obraActividad UNOanalicen modelos tridimensionales de las sustancias que participan en una reacción química.
1. Antesderealizarlaactividadcomenten:¿Quésucedeconlosátomosduranteunareacciónquímica?
2. Vananecesitarenestaactividad:
a) Tablaperiódica.
b) Mediabarritadeplastilinarojaymediaamarilla.
c) Seispalillos.
d) Coloresrojoyamarilloparapintarlospalillos.
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26
secuencia 153. Realicenlosiguiente:
a) Identifiquen los reactivos y los productos de la siguiente reacción química: Elhidrógenoreaccionaconelcloroparaformarelclorurodehidrógeno.
b) Elaborenmodelostridimensionalespararepresentarlosreactivosylosproductosdelareaccióndeformacióndelclorurodehidrógeno.Paraello:
i. ApartirdelasestructurasdeLewisdelosátomosquesemuestran,completenlainformacióndelastablasdeabajo.
ii. Recuerdenquelamayoríadelosátomoscompletasucapadevalenciaconochoelectrones,perohayotros,comoelhidrógeno,quelacompletancondos.
iii.Consultenlatablaperiódicaparaobtenerlainformaciónquenecesiten.
Elemento Estructura de Lewis del átomo
Número de electrones de valencia
Estructura de Lewis de la molécula de
hidrógeno
Hidrógeno H
Hidrógeno H
Elemento Estructura de Lewis del átomo
Número de electrones de valencia
Estructura de Lewis de la molécula de cloro
Cloro cl
Cloro cl
c) ConstruyanmodelostridimensionalesdelasmoléculasdelhidrógenoydelcloroconbaseenlasestructurasdeLewiscorrespondientes.Paraello:
i. Representencadaátomoconunabolitadeplastilinadedistintocolorparacadaelemento:elcloroconrojoyelhidrógenoconamarillo.
ii. Pintenlospalillosconlosmismoscoloresqueusaronparacadaátomo.
iii.Utilicenlospalillosparaunirlosátomos.
d) Utilicensusmodelosdeplastilinadelosreactivospararepresentarlaformacióndelclorurodehidrógeno,cuyafórmulaesHCl.Paraello:
i. Separenlospalillosyliberenlosátomosdelosreactivos.
ii. Utilicen palillos sin pintar para unir los átomos que forman el cloruro dehidrógeno.
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IIICIENCIAS
Texto de información inicial
4. Respondan:
a) ¿Quérepresentanlospalillosensusmodelos?
b) ¿Quérepresentasepararlospalillosenlosmodelosdelosreactivos?
c) ¿Quésignificadotieneutilizarpalillossinpintarparaunirlosátomosdelproducto?
d) Con base en sus modelos tridimensionales de reactivos y productosescribanlafórmuladecadasustancia.
intercambien sus opiniones sobre:
• La información que proporcionan los modelos tridimensionales paradeterminar:
1. Elnúmerodeenlacesquepuedeformarunátomo.
2. Lafórmuladeloscompuestos.
3. Loquesucedeconlosátomosdelassustanciasenunareacciónquímica.
Reflexión sobre lo aprendido
En la actividad anterior analizaste la utilidad de modelos
tridimensionales de los reactivos y productos para identificar lo
que sucede con los átomos en una reacción química. ¿Cómo te
ayuda esto a resolver el problema?
Vínculo entre SecuenciasRecuerda revisar la utilidad de los modelos en la Química; consulta la secuencia 2: ¿Cómo conocemos en Química?
Puedes consultar la relación entre los electrones de valencia y los modelos de Lewis de los átomos en la secuencia 9: ¿Qué pasa cuando chocan los átomos?
Para recordar la relación entre los compuestos y sus fórmulas consulta la secuencia 8: ¿Cómo se clasifican los materiales?
conexión con Ciencias IIPara recordar las características de los modelos científicos consulta la secuencia 15: ¿Para qué sirven los modelos?, en tu libro de Ciencias II.
Lean el texto.
• Antesdelalecturacomenten:¿Quéinformaciónserequiereparaescribirlafórmuladeuncompuesto?
La valencia y las fórmulas químicasPara representardemaneracorrectaloscompuestosolasmoléculasdealgunoselementosmediantesusfórmulascorrespondientes,esnecesarioconsiderarlacapacidaddecombinacióndelosátomosovalencia.
Porejemplo,elhidrógenotienevalencia1yelclorotambién,esdecir,cadaunodesusátomospuedeformarsólounenlace.Cuandoreaccionanestoselementosseformaelclorurodehidrógenoformadoporunátomodeclorounidoaunodehidrógeno.LafórmuladelcompuestoesHCl.
clH
Veamosotrocaso:lavalenciadelnitrógenoes3yladelhidrógeno1.Elnitrógenopuedeformartresenlacesyelhidrógenouno.Elamoniacoesuncompuestoformadoporunátomodenitrógenoytresátomosdehidrógeno.SufórmulaesNH3.
H n HHH
sesión 2
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secuencia 15Enlasfórmulasquímicas,lossubíndicesseñalanlacantidaddeátomosdecadaelementoqueformanel
compuesto,obienelnúmerodeátomosqueintegranlamoléculadeunelemento,porejemplo:O2,O3,N2.Sisealteranlossubíndicesdeunafórmula,semodificalaproporcióndeátomos,porloqueserepresentaunasustanciadistinta.Porejemplo,lafórmuladelagua(H2O)nosindicaquecadaunadesusmoléculasestáformadapordosátomosdehidrógenoyunodeoxígeno.Estoselementostambiénpuedenunirseenotraproporción:dosátomosdehidrógenoydosdeoxígenoyformarelaguaoxigenadaqueusamosparadesinfectarheridas,cuyafórmulaesH2O2.
H OH
H O O H
ModelodeLewisdelagua. ModelodeLewisdelaguaoxigenada.
Lavalenciaindicaelnúmerodeenlacessencillosquepuedeformarunátomo.Porejemplo,enlamolécula
delaguaydelperóxidodehidrógenolavalenciadelhidrógenoes1,demaneraquealunirseconotroátomosóloformaunenlace.Lavalenciadeloxígenoes2yformadosenlaces.
Lavalenciadealgunoselementospuededeterminarsedeacuerdoconsuubicaciónenlatablaperiódica.Porejemplo,loselementosdelosgruposIAyVIIAtienenvalencia1;losdelosgruposIIAyVIAposeenvalencia2;losdelgrupoIIIAtienenvalencia3,losdelgrupoIVAposeenvalencia4.
comenten lo siguiente:
1. Lautilidaddelavalenciapara:
a) Identificarelnúmerodeenlacesquepuedeformarunátomo.
b) Escribirdemaneracorrectalafórmuladeuncompuestoodelamoléculadeunelemento.
2. Indiquen si la molécula del sulfuro de hidrógeno (H2S) tieneenlacescovalentes.Siesasí,¿cuántosformaelazufre?
Actividad DOS
Para conocer más sobre la capacidad de combinación o valencia de los átomos consulta el libro La naturaleza discontinua de la materia, de la Biblioteca de aula.
Representen los cambios químicos ocurridos en una combustión.
1. Comenten: ¿Cómo se identifican los cambios ocurridos en unareacciónquímica?
2. Vananecesitarenestaactividad:
a) Veladeparafinablancade10cmdelongitud.
b) Platodecerámicaodebarroconcuatrohielos.
c) Cajitadecerillos.
Actividad DOS
nueva destreza que se va a emplear
Representar: Utilizar o dibujar diagramas o modelos para
demostrar que se comprenden conceptos, estructuras, relaciones,
procesos científicos, sistemas y ciclos biológicos o físicos.
Para recapitular el contenido revisado hasta el momento, consulta el programa ¿Modelos de moléculas?, en la programación de la red satelital edusat.
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IIICIENCIAS
4. Contestenensucuaderno:
a) Describanloquesucedió.
b) ¿Cómoexplicanloquesucedeenelfondodelplato?
c) ¿Cuálessonlosreactivosylosproductosenestareaccióndecombustión?
intercambien sus opiniones sobre:
1. Las dificultades para identificar algunos reactivos y productos de una reacciónquímica.
2. ¿Cómoparticipaneloxígenoyeldióxidodecarbonoenestareaccióndecombustión?Expliquensurespuesta.
3. Siseconsiderasólolacombustióndelaparafina(C25H52),escribanlaecuaciónquímicade esta reacción. Tomen como base la ecuación de la respiración del texto introductorio.
Para conocer más sobre la relación entre el fuego y las reacciones de combustión consulta el libro Los cuatro elementos, de la Biblioteca escolar.
3.Realicenlosiguiente:
a) Enciendanlavelayobservenloquesucede.
b) Sostenganelplatoconhielosconuntrapoycolóquenloaproximadamente10cmporencimadelaflamadurantedosminutos.¡Tengancuidadodenoquemareltrapo!
c) Apaguenlavela.
d) Retiren los hielos y volteen el plato. Observen lo que sucede en el fondo delmismo.
Reflexión sobre lo aprendido
En la actividad anterior representaste los cambios
ocurridos en una reacción química. ¿De qué te sirve
esto para resolver el problema?
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secuencia 15
sesión 3
Texto de formalización
Para terminarLean el texto.
• Antesdelalecturacomenten:¿Quéinformaciónproporcionaunaecuaciónquímica?
La ecuación químicauna reacciónquímicaserepresentamedianteunaecuación.EnellaseutilizaellenguajesimbólicodelaQuímica(símbolosparaloselementosofórmulasparaloscompuestos),conelcualserepresentanlosreactivosylosproductosqueintervienenenlareacción.Tambiénseindicaconunaflechaladireccióndelcambioquímico.Así,analizandounaecuaciónquímicacomolaquesemuestra,podemossaber:
• Losreactivosqueparticipan.• Losproductosobtenidos.• Elestadodeagregacióndecadareactivoyproducto:sólido(s),líquido(l),gaseoso(g)y(ac)siseencuentra
endisoluciónacuosa.• Ladireccióndelcambioquímico.• Sidurantelareacciónseliberaenergía.
Reactivos Productos
C2H5OH(l) + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(l) + energía Alcoholetílico oxígeno dióxidodecarbono agua
Ecuaciónquímicaconlarepresentacióndecadacomponente.
Lasecuacionesquímicasproporcionaninformacióncualitativaycuantitativadelprocesoquesellevaacabo.Enelprimercaso,laecuaciónanteriorseinterpretaasí:elalcoholetílicoreaccionaconeloxígenoyseproducendióxidodecarbonoyagua.Duranteestareacciónseliberaenergía.
Losnúmerosqueaparecenantesdelasfórmulassellamancoeficientes estequiométricosyproporcionaninformacióncuantitativadelareacción.Enelcasodelaecuaciónanterior,loscoeficientesindicanqueporcadamoléculadealcoholetílicoquesequema(C2H5OH)serequierentresmoléculasdeoxígeno(3O2)paraproducirdosmoléculasdedióxidodecarbono(2CO2)ytresmoléculasdeagua(3H2O).Cuandoelvalordelcoeficientees1,comoenelcasodelalcoholetílico,noseescribe.
Veamosotroejemplo:elamoniacoseutilizacomomateriaprimaparalaelaboracióndefertilizantesyesunadelassustanciasquemásseproducenenelmundo.Estecompuestosesintetizaenlaindustriaapartirdelosgasesnitrógenoehidrógeno.Laecuaciónquedescribeestareacciónes:
3H2(g) + N2(g) 2NH3(g)
Hidrógeno nitrógeno amoniaco
Laecuaciónanteriorindicaquecuandoreaccionantresmoléculasdehidrógeno(3H2)gaseosoconunamoléculadenitrógeno(N2)gaseososeproducendosmoléculasdeamoniaco(2NH3)gaseoso.
Lasecuacionesquímicasindicanlassustanciasqueparticipanenlareacción,laproporciónenlaquereaccionanlosreactivosyelestadodeagregacióndeéstosyeldelosproductos.
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IIICIENCIAScomenten:
1. ¿Quéventajastienerepresentarunareacciónquímicaconunaecuaciónquímica?
2. ¿Dequésirvepredecirlacantidaddeproductoqueseobtieneenunareacciónolascantidadesdereactivosquesenecesitan?
3. Unbloquedehierrotieneunamasade130g.Coneltiempo,elbloquesedeteriorayseformaunsólidocafé-rojizo.Lamasadelbloqueseincrementaa145g.
a)¿Cómoexplicanesteincrementodemasa?
b)Escribanunaecuaciónquímicaquerepresenteestefenómeno.Considerenquelavalenciadelhierroes3.
Reflexión sobre lo aprendido
Revisaste la simbología que se utiliza en una ecuación
química. ¿De qué te sirve esto para resolver el problema?
consulta tu diccionario para encontrar el significado de palabras como cuantitativo.
Sabías que...En algunos casos, al representar en una ecuaciónquímicalassustanciasqueintervienenenunareac-ción,elnúmerodeátomosdeunmismoelementoenlasmoléculasde losreactivoses igualalqueexisteenlasmoléculasdelosproductos.
C ( s ) + O2 (g) CO2 (g)
Carbonooxígenodióxidodecarbono
1 átomo de c 1 átomo de c2 átomos de O 2 átomos de O
Reactivos Productos
Peroavecesnoocurreasí:
Calciooxígenoóxidodecalcio
Ca (s) + O2(g) CaO(s)
1 átomo de ca 1 átomo de ca
2 átomos de O 1 átomo de O
Reactivos Productos
Pararepresentarenunaecuaciónquímicaelcumpli-miento del principio de conservación de la masa,esnecesariobalancearla,estoes,ajustarelnúmero
deátomosdecadaelemento,detalformaqueseaelmismoenlosreactivosyenlosproductos.
Parabalancearlaecuaciónseempleanloscoeficientesestequiométricos,esdecir,seescribennúmerosente-rosantesdecadafórmula,quemodificanlacantidaddeátomosdetodosloselementosqueformanlasus-tancia.Para identificar la cantidad totaldeátomosdecadaelemento,semultiplicaelcoeficienteporelsubíndicequeaparecealaderechadelsímbolocorres-pondiente.Cuandoelsubíndicees1noseescribe.
Así,laecuaciónbalanceadadelareacciónanteriores:
2Ca (s) + O2(g) 2CaO(s)
Calciooxígenoóxidodecalcio
2 átomos de ca 2 átomos de ca
2 átomos de O 2 átomos de O
Reactivos Productos
Loquesepresentaenlasecuacionesquímicasbalan-ceadasesloquesucedecuandoocurrenlasreaccio-nesquímicas:lacantidaddeátomosdeunelementoenlosreactivoseslamismaqueenlosproductos.
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32
secuencia 15
Lo que aprendimos
Resuelvo el problema“Cuandosequemaunpapelsucedequelascenizasobtenidastienenmenormasaqueéste.¿Cómorepresentaríasestareacciónyelcumplimientodelaleydeconservacióndelamasaconecuacionesquímicas?”.
Resuelve el problema en tu cuaderno. Para ello:
1. Escribelasfórmulasdelosreactivosylosproductos.Lacelulosa,principalcomponentedelpapel,estácompuestaporlaunióndemuchasmoléculasigualescuyafórmulaesC6H10O5.
2. Escribeunaecuaciónquímicabalanceadapararepresentarloquesucedecuandosequemaelpapel.
3. Explica aqué sedebe ladiferenciademasaentre reactivos yproductos endichareacción.
4. ¿Puedehaberincumplimientoalaleydeconservacióndelamateriaenestareacción?Argumentaturespuesta.
Reflexión sobre lo aprendido
Revisa lo que pensabas al inicio de la secuencia sobre la ley de la
conservación de la masa y su expresión en una ecuación química.
¿Existe diferencia entre lo que pensabas y lo que sabes ahora?
Justifica tus respuestas.
Para recapitular el contenido revisado hasta el momento, consulta el programa Dígalo con Química , en la programación de la red satelital edusat.
¿Para qué me sirve lo que aprendí?si durante la quema de combustibles fósiles no existe suficiente oxígeno, además de dióxido de carbono y agua, se producen carbono (c) sólido y monóxido de carbono (cO) gaseoso. este último compuesto es el principal responsable de las
intoxicaciones y muertes de personas que per-manecen en lugares cerrados donde se quema algún combustible.
¿cómo le explicarías a una persona por qué se produce el monóxido de carbono al encender carbón en un anafre, y por qué es tan peligroso realizar esta combustión en el interior de su casa para calentarse?
• Utilizaloqueaprendisteenestasecuenciapararedactarunabreveexplicación.
Lacombustiónseutilizadiariamenteenalgunoshogaresopequeñoscomercioscomofuentedeenergía.
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33
IIICIENCIAS
Ahora opino que…el dióxido de carbono es un gas asociado al fenómeno conocido como efecto invernadero, el cual permite que la Tierra mantenga una temperatura adecuada para el desarrollo de la vida como la conocemos. sin embargo, el abuso en la quema de combustibles fósiles ha incrementado la concentración de este gas en la atmósfera, lo que genera su sobrecalentamiento, que daña a muchos seres vivos y se asocia con los cambios climáticos.
comenten la conveniencia y la viabilidad de las siguientes medidas para disminuir las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera, asociadas al uso de vehículos y a la actividad industrial.
1. Promulgarleyesqueregulenlaemisióndedióxidodecarbonoenlaatmósfera,comoproductodelaindustria.
2. Desarrollartecnologíasqueutilicencombustiblesalternativosynoproduzcandióxidodecarbonocomoproducto.
3. Imponer multas económicas a las industrias y dueños de vehículos que emitancantidadesexcesivasdedióxidodecarbono.
4. Disminuirenlamedidadeloposible:
a) Elusodevehículosqueutilizancombustiblesfósiles.
b) Losincendiosforestales.
Para saber más1. García,Horacio.La naturaleza discontinua de la materia,México,sep/Santillana,Librosdel
Rincón,2002.2. Chamizo,José.Los cuatro elementos,México,sep/Santillana,LibrosdelRincón,2002.
1. Emsley,John.Moléculas en una exposición. Retratos de materiales interesantes en la vida
cotidiana,México,sep/Península/Océano,Librosdelrincón,2005.
1. Acercadelarepresentacióndelcumplimientodelprincipiodeconservacióndelamasaen
lasecuacionesquímicas,consulta:Jiménez,RafaelyTorresPastora,La estequiometría en las reacciones químicas, España,CentroNacionalde InformaciónyComunicaciónEducativa,1defebrerode2008.
http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/35_las_reacciones_quimicas/curso/lrq_est_01.html
RADiACiónsOLAR
ReFLeJADO POR LA sUPeRFiCie
ABsORBiDO POR LA TieRRA
ReFLeJADO nUeVAMenTe POR
LA ATMósFeRA
LÍMiTe De LA ATMósFeRA
ElaumentodelasemisionesdedióxidodecarbonoalaatmósferaimpideladisipacióndelcaloremitidoporlaTierra.Estoocasionaunincrementodelefectoinvernadero.
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34
secuencia 16
Para empezarLee el texto.
• Antesde iniciar la lectura contesta: ¿Cuándo lasgrasas y losaceitesdejande sersaludables?
sesión 1
Texto introductorio
¿Cuestión de enlace?
en la elaboracióndetacos,quesadillas,carnitas,pambazos,tamales,moleyotrosplatillostradicionalesdelacomidamexicana,lasgrasasylosaceitesresaltanelsabordelosalimentos.
Lasgrasasylosaceitessonnutrimentosquedebemosincluirennuestradieta,yaquecumplenfuncionesimportantesennuestroorganismo;porejemplo,elhígadotransformaalgunasgrasasencolesterol,compuestoindispensableparalaformacióndesustanciascomolashormonassexualesyladelcrecimiento.
Aligualqueotrosnutrimentos,debemosconsumirgrasasyaceitesencantidadesadecuadasanuestraedad,sexoytamañocorporal,yacordesconlaactividadquedesarrollamos.Cuandoingerimosmásgrasasdelasquerequierenuestroorganismo,seoriginanvariostrastornos.Unodeellosesquelacantidaddecolesterolenlasangreaumentayseadhierealinteriordelasparedesdelasarterias,loquelashacemásestrechasyprovocaladisminucióndelflujosanguíneo.Estopuedeocasionaralteracionesdelasalud,comoreduccióndelacantidaddeoxígenoquellegaalosórganos–porejemplo,elcorazónyelcerebro–,dificultadpararespirar,problemascirculatorioseinclusosepuedepresentarunataquecardiaco.
Porelcontrario,laingestamoderadadeaceitesdeorigenvegetalayudaaregularlosnivelesdecolesterolenlasangre.
¿Quétienenencomúnlasgrasasdeorigenanimalylosaceitesdeorigenvegetal?¿Enquésondiferentes?Larespuestaaestaspreguntasserelacionaconlaestructuradedichoscompuestos,ylosenlacesentrelosátomosquelosforman.
conexión con Ciencias IPara recordar las funciones de las grasas en nuestro organismo y la cantidad que es recomendable consumir en una dieta variada y equilibrada consulta la secuencia 11: ¿Cómo usa mi cuerpo lo que como?, de tu libro de Ciencias I.
Elhígadoproducelacantidadsuficientedecolesterolquerequierenuestroorganismo.
En la secuenciaanterior revisaste la informacióncontenidaenunaecuaciónquímica.Enéstainferiráslaestructuraquímicadediferentessustancias.Apreciarásqueelconocimientocientíficoesinacabado.
colesterol
Elengrosamientoyelendurecimientodelasarteriasseconocecomoarteriosclerosis.
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35
IIICIENCIAS
Lo que pienso del problemacontesta en tu cuaderno:
1. ¿Cuálessonlassemejanzasydiferenciasentreunagrasadeorigenanimalyunaceitevegetal?
2. ¿Quéalimentoscontienenaceitesdeorigenvegetal?
3. ¿Quéalimentoscontienengrasasdeorigenanimal?
En tu clínica de salud se mide el nivel de colesterol en la sangre como parte del Programa Nacional de Salud Pública de Prevención de Enfermedades del Corazón. Las recomendaciones generales del cuerpo médico sugieren disminuir la ingesta de alimentos ricos en grasas de origen animal y preferir el consumo de aceites de origen vegetal.
Tu tarea consiste en explicar, con base en modelos químicos, la diferencia entre una grasa de origen animal y un aceite vegetal.
Consideremos lo siguiente…a continuación se presenta el problema que resolverás con lo que hayas aprendido durante esta secuencia.
Manos a la obraActividad UNOanalicen la estructura de Lewis de algunos compuestos.
1. Contesten: ¿Qué información proporcionan la estructura de Lewis y la regla delocteto?
2. Paraestaactividadvananecesitarunatablaperiódica.
3. ElaborenlasestructurasdeLewisdeloscompuestosquesepresentanenlasExperienciasA,ByC.Paraello:
i. Consulten la tabla periódica para determinar los electrones devalenciadecadaátomo.
ii. Asegúrense que las estructuras de Lewis de los compuestoscumplenlaregladelocteto.
iii.Siganelejemplo.
PlatodelBienComer,NormaOficialMexicanaparalaOrientaciónAlimentariaSSANOM-043-SSA2-2005.
Vínculo entre SecuenciasPuedes consultar la información contenida en la tabla periódica en la secuencia 12: ¿Para qué sirve la tabla periódica?
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36
secuencia 16experiencia a: agua (H2O)
a) Completenlasiguientetabla:
Átomos que se unen
Estructura de Lewis del átomo
¿Cede, acepta o comparte electrones?
Estructura de Lewis del compuesto formado: H2O
Número de enlaces formados
H Comparte
H O
H2
O O
b) Dibujenen sucuaderno laestructurade lamoléculadeagua, sustituyendocadaenlaceentrelosátomosconunalínea.
experiencia B: Metano (cH4)
a) Completenlasiguientetabla:
Átomos que se unen
Estructura de Lewis del átomo
¿Cede, acepta o comparte electrones?
Estructura de Lewis del compuesto formado: CH4
Número de enlaces formados
H
C
b) Dibujenensucuadernolaestructuradelamoléculademetano,sustituyendocadaenlaceentrelosátomosconunalínea.
experiencia c: Tetracloruro de carbono (ccl4)
a) Completenlasiguientetabla:
Átomos que se unen
Estructura de Lewis del átomo
¿Cede, acepta o comparte electrones?
Estructura de Lewis del compuesto formado: CCl4
Número de enlaces formados
C
Cl
b) Dibujenensucuadernolaestructuradelamoléculadetetraclorurodecarbono,sustituyendocadaenlaceentrelosátomosconunalínea.
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IIICIENCIAS
Texto de información inicial
4. Contesten:
a) ¿Quétipodeenlaceseformaentrelosátomosdeoxígenoehidrógenoenelagua,decarbonoehidrógenoenelmetanoydecloroycarbonoeneltetraclorurodecarbono?Argumentensurespuesta.
b) ¿SecumplelaregladeloctetoenlasestructurasdeLewisdelagua,delmetanoydeltetraclorurodecarbono?Expliquencadacaso.
c) ¿Quérepresentacadalíneaeneldibujoqueelaborarondelaestructuradelamoléculadecadacompuesto?¿Quéventajatienerepresentarconlíneaslosenlaces?
intercambien sus opiniones:
• Mencionenlautilidadque,parainferirlasestructurasdeLewisdeuncompuesto,tuvo:
1. LaestructuradeLewisdecadaátomo.
2. Elmodelodetransferenciaocomparticióndeelectrones.
3. Laregladelocteto.
Lean el texto.• Antesdeiniciarlalecturacontesten:¿Quéinformaciónproporcionalaestructurade
Lewisdeunamolécula?
Reflexión sobre lo aprendido
En la actividad anterior analizaste
el modelo de Lewis de varios
compuestos. ¿De qué te sirve esto
para resolver el problema?
La estructura de las sustanciasLas propiedadesdelassustanciasserelacionanconeltipodeelementosquelasconstituyen,consuestructurayconlamaneraenlaqueseenlazansusátomos.Laestructuraserefiereacómoestánordenadoslosátomosqueformanlassustancias.
AlgunoscompuestostienenpropiedadesquenopuedenserexplicadasconelmodelodetransferenciadeelectronessinoporelmodelodelparelectrónicopropuestoporGilbertNewtonLewis.Taleselcasodelasgrasasylosaceites.Estetipodecompuestossecomponedeátomosdecarbono,hidrógenoyoxígeno.Losátomosdecarbonoydehidrógenoseunenentresíconenlacescovalentessencillos,demanerasimilaraloquesucedeconelmetanocomosemuestraenlasiguienteestructuradeLewis:
H c H
H
H
Aunqueelconocimientosobrelaestructuradelassustanciashaevolucionado,lasestructurasdeLewissonunaguíaparainferirlafórmulaestructuraldelasmoléculas,dondelosparesdeelectronescompartidosserepresentanconunalínea:
H c H
H
H
Lafórmulaestructuraldelmetanonosindicaque,enestamolécula,elátomodecarbonoformacuatroenlacescovalentessencillos,unoconcadaátomodehidrógeno.Asuvez,cadaátomodehidrógenoformasólounenlacecovalentesencilloconelátomodecarbono.
sesión 2
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38
secuencia 16Porotrolado,losátomosdecarbonosepuedenunirentresíparaformardesdepequeñascadenas,comolo
hacenenlamoléculadealcoholetílico,hastacadenaslargascomoenelcasodelasgrasasylosaceites.
H H
H c c O H
H H
H c c O H
H
H H
HMoléculadealcoholetílico
H H H H H H
c c c c c c
H H H H H HEnlasgrasaslosátomosdecarbonoformanunacadenalarga
Enlatabla1semuestranlasfórmulasestructuralesdealgunasmoléculas.Observaqueenellassóloserepresentanlosparesdeelectronescompartidos.
Tabla 1. Fórmulas estructurales
Molécula Estructura de Lewis Fórmula estructural
Agua(H2O)
Amoniaco(NH3)
Tetraclorurodecarbono(CCl4)
comenten lo siguiente:
1. Las aportaciones del modelo de transferencia de electronesparaexplicarlaspropiedadesdeloscompuestosiónicos.
2. Elaboren una tabla comparativa sobre la información queproporciona:
a) LaestructuradeLewisdelátomo.
b) Laregladelocteto.
c) Elmodelodelparelectrónico.
Reflexión sobre lo aprendido
En el texto anterior revisaste
las aportaciones del modelo
del par electrónico y de la
regla del octeto para inferir la
estructura de las moléculas.
¿De qué te sirve esto para
resolver el problema?
H OH
H n H
H
cl c cl
cl
cl
H O
H
H n H
H
cl c cl
cl
cl
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IIICIENCIASSabías que…Lageometríamolecularserefierealamaneraenqueseordenanlosátomosenelespacio.Enlosmodelosimpresos,dichoordenamientoserepresentaendosdimensiones.Sinembargo,lasmoléculastienenvolumen,esdecir,algunosdesusenlacesyátomosestaríanpordelanteydetrásdelahojadepapel.
Enlatabla2semuestralageometríadelasmoléculasdeaguayamoniaco.
Tabla 2. Geometría de algunas moléculas
Compuesto Estructura Geometría Modelo
Agua(H2O)H O
HAngular
105.4˚
Amoniaco(NH3)
H n H
HPirámidetrigonal
107˚3’ La geometría molecular determina varias propiedades de una sustanciacomoestadodeagregación,coloryactividadbiológica.
Para conocer más sobre la estructura de las moléculas consulta “Las moléculas invisibles y tridimensionales”, en el libro La naturaleza discontinua de la materia, de la Biblioteca de aula.
Actividad DOS¿Cuestión de enlace?
identifiquen la cantidad de electrones que se comparten entre los átomos de las moléculas de oxígeno (O2) gaseoso y nitrógeno (n2) gaseoso.
1. Realicenlosiguiente:
experiencia a: Molécula de oxígeno (O2) gaseoso.
a)Observen la representaciónde laestructuradeLewisdelátomodeoxígeno:
O
b) Proponganunaformadeunirdosátomosdeoxígenoparaformarlamoléculadeoxígenogaseoso,detalformaquesecumplalaregladelocteto.Considerenquealgunosátomospuedencompartirmásdedoselectrones.
c) DibujenlaestructuradeLewisdelamoléculadeoxígenosustituyendocadapardeelectronesqueformanunenlaceporunalínea.
experiencia B: Molécula de nitrógeno (n2) gaseoso.
a) ObservenlaestructuradeLewisdelátomodenitrógeno. n
b) Proponganunaformadeunirdosátomosdenitrógenoparaformarlamoléculadenitrógenogaseoso,detalformaquesecumplalaregladelocteto.
c) DibujenlaestructuradeLewisdelamoléculadenitrógenosustituyendocadapardeelectronesqueformanunenlaceporunalínea.
Vínculo entre SecuenciasPara recordar lo que establece la regla del octeto, consulta la secuencia 9: ¿Qué pasa cuando chocan los átomos?
Puedes revisar las propiedades de las sustancias de acuerdo con el tipo de enlace entre sus átomos y las aportaciones del modelo de transferencia de electrones para explicar la formación de algunos compuestos en la secuencia 13: ¿Cómo se unen los átomos?
Para recapitular el contenido revisado hasta el momento, consulta el programa ¿Redes o moléculas?, en la programación de la red satelital edusat.
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secuencia 16
Texto de formalización
2.Contestenlosiguiente:
• ¿Sepodríanunirlosdosátomosdeoxígenoolosdosdenitrógenocompartiendosólodoselectrones?Expliquen.
intercambien opiniones sobre:
1. Elnúmerodeenlacesque se formanentre losátomosdeoxígenoparaque secumplalaregladelocteto.¿Cuántoselectronesintervienenentotal?
2. Elnúmerodeenlacesqueseformanentrelosátomos de nitrógeno para que secumpla la regla del octeto. ¿Cuántoselectronesintervienenentotal?
3. El número de enlaces que se formanentrelosátomosdecarbonoparaformarlacadenadeunagrasa.
Para terminarLean el texto.
• Antesdeiniciarlalecturacomenten:¿Quéesunenlacedoble?¿Quéesunenlacetriple?
¿Sencillo, doble o triple?La estructuradealgunasmoléculasnopuedeexplicarsepormediodelaformacióndeenlacescovalentessencillos,enlosqueparticipasólounpardeelectrones.Porejemplo,lamoléculadedióxidodecarbono(CO2)estáformadaporunátomodecarbonoalqueseunendosoxígenos.
AlanalizarlasestructurasdeLewiscorrespondientespodemosidentificarquealátomodecarbonolehacenfaltacuatroelectronesparacumplirlaregladeloctetoyacadaátomodeoxígeno,dos.Paraquecadaátomocompleteconochoelectronessucapadevalencia,seestableceunenlacedobleentreelátomodecarbonoycadaunodelosoxígenos.
Estructura de Lewis del átomo Estructura de Lewis del CO2 Enlace covalente doble del CO2
cO c O
O c O
O
Enunenlacedobleparticipanentotalcuatroelectrones.Elenlacedobleserepresentacondoslíneasentrelosátomos.
Variosátomosdecarbonopuedenunirsemedianteenlacescovalentesparaformarcadenas,enocasionesmuylargas,alasquepuedenenlazarseotrosátomoscomolosdehidrógeno,oxígeno,nitrógenoyazufre.Graciasaestaparticularidadexisteunagranvariedadycantidaddesustanciasconocidascomocompuestosorgánicos.
Loshidrocarburossoncompuestosorgánicosformadosúnicamenteporátomosdecarbonoydehidrógeno,unidosporenlacescovalentes.Elhidrógenosólopuedeformarunenlacecovalentesencilloconunátomodecarbono.Sinembargo,losátomosdecarbonopuedenunirseentresímedianteenlacescovalentessencillos(doselectronesporenlace),dobles(cuatroelectronesporenlace)otriples(seiselectronesporenlace).Entodosloscasosdeberespetarseelhechodequeelcarbonoformacuatroenlaces.
entre los
Reflexión sobre lo aprendido
En la actividad anterior revisaste
que algunos átomos pueden
compartir más de dos electrones.
¿De qué te sirve esto para resolver
el problema?
sesión 3
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IIICIENCIASLoshidrocarburosquepresentanunoomásenlacesdoblesytriplesentresusátomosdecarbonose
conocencomohidrocarburosnosaturadosoinsaturados.Saturadoserefiereaqueelcarbonohaformadosuoctetopormediodelauniónsimpleconhidrógenos(ademásdelosenlacessimplesqueformaconunoocondoscarbonosmás),esdecir,yanosepuedenunirmáshidrógenos,estásaturadodehidrógeno.
Tabla 3. Hidrocarburos con enlace sencillo, doble y triple
Tipo de hidrocarburo
Estructura de Lewis
Tipo de enlace covalente
Hidrocarburo saturado/insaturado
Alcano c cSencillo
c cSaturado
Alqueno c c
Doble
c c Insaturado
Alquino c cTriple
c cInsaturado
Aligualqueloshidrocarburosexistengrasassaturadaseinsaturadas.Losdostiposdegrasasestánformadosporátomosdecarbono,hidrógenoyoxígeno.Lasgrasassaturadassonsólidasatemperaturaambienteyseencuentranenalimentosdeorigenanimal:carnesrojas,quesosmadurados,manteca,mantequilla,etc.Losaceitesvegetales,quepuedenextraersedelmaíz,cártamo,olivaosoya,songrasasinsaturadasysuformaeslíquidacuandosehallanatemperaturaambiente.
Realicen lo siguiente:
1. Las siguientes fórmulas correspondena ácidosgrasos, componentesde lasgrasas.Indiquencuáldeellosformapartedeunagrasasaturadaycuáldeunainsaturada.Argumentensusrespuestas.
a)
H H H H H H H H H H H H H H H H H
H c c c c c c c c c c c c c c c c c c O H
H H H H H H H H H H H O
Ácidolinoleico(conocidocomoomega-3)
b)
H H H H H H H H H H H H H H H H H
H c c c c c c c c c c c c c c c c c c O H
H H H H H H H H H H H H H H H H H O
Ácidoesteárico
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secuencia 162. Conbaseenlasestructurasdelosácidosgrasosmencionados,identifiquencuál
esdeorigenanimalycuáldeorigenvegetal.Argumentensurespuesta.Para conocer más sobre las propiedades y usos de las grasas saturadas e insaturadas consulta el libro Lo que Einstein le contó a su cocinero, de la Biblioteca de aula.
Las ciencias y la comunidad científicaLinusPaulingesunodelospersonajesmásimportantesdelmundocontemporáneo.Nacióconelsigloxx(1901)en Portland, Estados Unidos. A mediados del siglorecibióelPremioNobeldeQuímica(1954)yelPremioNobeldelaPaz(1962).Dehecho,es laúnicapersonaque ha recibido este galardón en dos ocasiones demaneraindividual.Murióen1994,enCalifornia.
Encuantoasulaborcientífica,retomólostrabajosdeLewissobreelmodelodelenlacequímicoylosavancestecnológicosdeladécadadelostreinta,paraestudiarlaestructuradediversasmoléculas,algunastancom-plejascomolasdelasproteínasyelácidodesoxirribo-nucleico(ADN).
Las investigaciones de Pauling sobre la estructuramolecular permitieron a otros científicos estudiar ypredecirlaestructuraylaspropiedadesdeunagranvariedaddesustancias.
Durante la Segunda Guerra Mundial fue invitado a formar parte del equipo de científicos del ProyectoManhattanparaelaborarlabombaatómica,alocualsenegó.EldesarrollodelaguerraylosbombardeosdeHiroshimayNagasakifuerondeterminantesensuactividadpacifista.
En1958,PaulingysuesposapresentaronalaOrganizacióndelasNacionesUnidas(onu)unacartafirmadapormásde11milcientíficos,de49países,parasolicitarlasuspensióndelaspruebasatómicas.JuntoconotroscientíficoseintelectualesapelóporlabúsquedadesolucionespacíficasdurantelaGuerraFría.En1963sefirmóelTratadodeProhibiciónParcialdePruebasNucleares.
Reflexión sobre lo aprendido
En el texto anterior revisaste que algunas moléculas
tienen enlaces sencillos, dobles y triples entre sus
átomos de carbono. ¿De qué te sirve esto para
resolver el problema?
LasinvestigacionesdePaulingacercadelaestructuradelasproteínasydelADNsirvieroncomobaseparaladeterminacióndelaestructuradedoblehélicedelADNpropuestaporWatsonyCrick,quienesrecibieronelpremioNobeldeFisiologíayMedicinaen1962.
Para conocer más sobre las actividades pacifistas de Linus Pauling consulta el artículo Un triunfo de las ideas sobre las armas.
comenten lo siguiente: ¿Por qué se dice que el conocimiento científico es inacabado?
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IIICIENCIAS
Reflexión sobre lo aprendido
Revisa la que pensabas al inicio de la secuencia sobre las diferencias y las
semejanzas entre una grasa de origen animal y un aceite de origen vegetal. ¿Existe
diferencia entre lo que pensabas y lo que sabes ahora? Explica tu respuesta.
Para recapitular el contenido revisado hasta el momento, consulta el programa ¿Cómo son las grasas?, en la programación de la red satelital edusat.
Lo que aprendimos
Resuelvo el problema“EntuclínicadesaludsemideelniveldecolesterolenlasangrecomopartedelProgramaNacional de Salud Pública de Prevención de Enfermedades del Corazón. Lasrecomendacionesgeneralesdelcuerpomédicosugierendisminuirlaingestadealimentosricosengrasasdeorigenanimalypreferirelconsumodeaceitesdeorigenvegetal.
Tu tarea consiste en explicar, conbase enmodelosquímicos, la diferencia entreunagrasadeorigenanimalyunaceitevegetal”.
Resuelve el problema en tu cuaderno. Para ello:
1. Mencionatresalimentosquecontienengrasasdeorigenanimalytresquecontienenaceitesdeorigenvegetal.
2. Deestosalimentoscuálessesugiereconsumirycuálesesconvenientedisminuirsuconsumo.
3. Analizalaestructuraquímicadelasgrasassaturadasylasgrasasinsaturadas.
a) Anotasuaparienciafísica.
b) Especificasusdiferenciasquímicas.
4. Elaboramodelostridimensionalesconplastilinaypalillos,detalformaquetepermitandiferenciarentreunagrasadeorigenanimalyunavegetal.
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secuencia 16
¿Para qué me sirve lo que aprendí?el alcohol etílico es un líquido incoloro inflamable. es el principal compuesto de las bebidas alcohólicas. al etanol (alcohol etílico) que se vende en las farmacias se le añade metanol, que es muy tóxico, para evitar que sea consumido por las personas. También lo contienen las bebidas alcohólicas adulteradas.el alcohol metílico (metanol) es un líquido incoloro inflamable. en el hígado, este compuesto se transforma en formaldehído, sustancia tóxica que daña la retina y el nervio óptico. Puede producir ceguera.
Las estructuras de estos compuestos son:
Alcohol etílico Alcohol metílico Formaldehído
H c c OH
H
H
H
H
H c OH
H
H
c
O
H H
en tu cuaderno:
• Explica las semejanzasy lasdiferenciasentre lasestructurasdelalcoholetílico,elalcoholmetílicoyelformaldehído.
Ahora opino que…Las propiedades de los compuestos dependen de su estructura. Para comprenderla se han desarrollado diversos modelos científicos como los revisados en esta secuencia.el alcohol etílico y el éter metílico están formados por el mismo tipo y cantidad de átomos: su fórmula abreviada o molecular es c2H6O. sin embargo, el éter metílico es un compuesto tóxico que no se debe ingerir como el alcohol metílico.
Responde en tu cuaderno:
1. ¿Porquéconsiderasqueelalcoholetílicoyeléteretílicotienenpropiedadesdiferentessitienenlamismacomposición?
2. Investigalaestructuradeléteretílicoycompáralaconladelalcoholetílico.
3. ¿Conocer la estructura y las propiedades de las sustancias es util para preveniraccidentes?Explicaturespuesta.
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IIICIENCIAS
Para saber más1. García, Horacio. La naturaleza discontinua de la materia, México, sep/Santillana,
LibrosdelRincón,2002.2. Wolke,Robert.Lo que Einstein le contó a su cocinero,México,sep/Porrúa,Librosdel
Rincón,2004.
1. Chamizo,J.“Untriunfodelasideassobrelasarmas”,en¿Cómo ves?,Revistadedivulgación
delacienciadelaunam,año2,núm.17,p.24.
1. Paravisualizarmodelostridimensionalesdealgunasmoléculas,consulta:La base de datos
visual de moléculas,Educapuls.org.España,2007. http://www.educaplus.org/moleculas3d/vsepr.html
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secuencia 17
Para empezarLee el texto.
• Antesdeleereltextocontesta:¿Quéentiendesporconservacióndealimentos?
sesión 1
Texto introductorio
¿Cómo se mantienen frescos los alimentos?
Probablemente, algunaveztehasencontradoenladesagradablesituacióndeestarcercadeunalimentodescompuesto;elolorrepulsivo,suaparienciaoinclusosusabordesagradable,tehabrándadoseñalesinequívocasdeello.Siviajasenunvehículo,hacecaloryllevasfrutamadura,despuésdeunpardehorasesprobablequeempiecesanotarunaromadiferente,pueséstahamaduradomás,ysinotelacomesprontoterminaráporpudrirseodescomponerse.Siestosucede,yanopodrásconsumirlaporqueteharíadaño.
Ladescomposicióndelosalimentossedebeacambiosquímicosenlassustanciasquelosforman.Desdeeliniciodelascivilizaciones,sehanqueridocontrolartalescambios,esdecirhacerlosmáslentos,demaneraquelosalimentospuedanalmacenarsepormástiempo.Dehecho,desdehacemuchotiemposeidearonmétodosdeconservacióndelosalimentos.Escomún,porejemplo,secarysalarlascarnesrojasoelpescado,obien,construirlugaresespecialesparaguardarlosgranos.Enlaactualidad,seenlataunagranvariedaddealimentos,mientrasqueserecurrealarefrigeraciónenotroscasos.Todoellotieneelmismopropósito:prolongarelbuenestadodelosalimentosyfacilitarsutransporteyalmacenamiento.
LosavancessurgidosenelcampodelaQuímicahanpermitidoprofundizarenelconocimientosobrelasreaccionesquímicasqueseproducenduranteladescomposicióndelosalimentos,conelfindecontrolarlas.Deestamanera,sehallegadoacomprenderporquélasal,elazúcar,elvinagreyotroscompuestosactúancomoconservadores.
conexión con Ciencias IRecuerda que identificaste varios métodos de conservación de alimentos en la secuencia 18: ¿De qué manera puedo conservar los alimentos?, de tu libro de Ciencias I.
Vínculo entre SecuenciasPuedes encontrar ejemplos de aplicaciones de la Química en la industria alimentaria revisando la secuencia 1: ¿Qué sabes de la Química?
Desdetiemposinmemoriales,laspersonashanconstruidograneroscercadesusviviendasocultivosparaguardartodotipodegranossinqueseechenaperderoseanconsumidosporplagas.
Unplátanoyunaguayabaenprocesodedescomposiciónporlaaccióndelasbacterias.
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IIICIENCIAS
¿Cómo se mantienen frescos los alimentos?
Lo que pienso del problemacontesta en tu cuaderno:
1. ¿Quémétodosdeconservacióndealimentosconoces?
2. ¿Cómoactúanlosconservadoresenlosalimentos?
3. ¿Cuáleslaimportanciadeconocerlosfactoresqueaceleranoretardanelprocesodedescomposición?
Manos a la obraActividad UNOidentifiquen algunos factores que favorecen la descomposición de los alimentos.
1. Antesdeefectuarlaactividadmencionendosfactoresquefavorecenladescomposicióndealimentoscomoelpan,lastortillasylasfrutas.
2. Vananecesitar:
a) Trozosfrescosdetortillaypan.
Algunas familias de tu comunidad van a comprar directamente a agricultores y granjeros de la localidad alimentos frescos, como verduras, frutas, leche, huevos y pollo. ¿Qué técnicas de conservación de alimentos les propondrías para mantenerlos en buen estado antes de su venta y consumo? Justifica tu respuesta en términos de los factores que aceleran o retardan el proceso de descomposición.
Hasrevisadoquelasreaccionesserepresentanmedianteecuaciones.Enestasecuenciaconoceráslasreaccionesquímicas,enespecialaquellasqueretardanladescomposiciónde los alimentos. Valorarás las ventajas y las desventajas que tiene el uso de estassustanciasenlaindustriaalimentaria.
Consideremos lo siguiente…a continuación se presenta el problema que resolverás con lo que hayas aprendido durante esta secuencia.
b) Cuatrofrutasigualesymaduras.Puedenserplátanos,guayabas,mangos,papayas,melones,jitomates,etcétera.
c) Diezbolsasgrandesdepapelestraza.
d) Unabolsagrandedeplásticogrueso.
e) Untrozode5cmdecordónoalambreparaamarrarlabolsa.
f) De16a20servilletasdepapelempapadasenagua.
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secuencia 173. Realicenlasiguientedemostración:
a) Diez días antes de realizar esta actividad, coloquen los alimentos bajo lassiguientescuatrocondiciones:
Ambiente frío Ambiente cálido Ambiente seco Ambiente húmedo
Dejarlosalimentosenelrefrigeradoroenlahabitaciónmásfría
disponible,comounabodegaogranero.
Tienequeestarmásfríaquelacocina.
Dejarlosalimentosenunrecipiente
tapadocercadelaestufa.
Envolverlosalimentosen10capasdepapelestrazay
dejarlosatemperaturaambiente.
Envolverlosalimentosenochocapasdeservilletasempapadasconaguaeintroducirlosenuna
bolsadeplásticogrueso.Amarrarlabolsaydejarlaa
temperaturaambiente.
b) Al término de los diez días inspeccionen los alimentos y registren sus
observacionesenunatablacomolaquesemuestra:
Ambiente: FríoAlimento Apariencia Olor Consistencia Aparición de
manchas
Panytortilla
Fruta:_______
Ambiente: CálidoAlimento Apariencia Olor Consistencia Aparición de
manchas
Panytortilla
Fruta:_______
Ambiente: Seco y a temperatura ambiente
Alimento Apariencia Olor Consistencia Aparición de manchas
Panytortilla
Fruta:_______
Ambiente: Húmedo y a temperatura ambienteAlimento Apariencia Olor Consistencia Aparición de
manchas
Panytortilla
Fruta:_______
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IIICIENCIAS
Texto de información inicial
comenten lo siguiente:
a) ¿Enquéambienteaparecenmanchasenlafrutaoverdura?
b) ¿Cuáleslaaparienciadelasmanchas?
c) ¿Cómoinfluyenlahumedadylatemperaturaenladescomposicióndelosalimentos?
d) ¿Quépasaríasisedejaranlosalimentosenlasmismascondicionesdurante20días?
e) ¿Qué otros factores consideras que influyen en ladescomposicióndelosalimentos?
f) ¿Qué tipo de ambiente escogerías para conservarcada uno de los alimentos que empleaste en estaactividad?
¿Qué descompone y qué conserva los alimentos?el tiempoesunenemigoimplacablecuandosetratadeconservarlosalimentos.Dehecho,ningúnmétododeconservaciónloshacedurarportiempoindefinido;poreso,todoslosalimentosprocesadosoempacadosincluyenlafechadecaducidad.
Unincrementoenlatemperaturaoenlahumedadambientalenelsitiodondesealmacenanlosalimentos,puedeacelerarsudescomposición.
Eldesarrollodeciertosmicroorganismosqueprovocanladescomposicióndelosalimentosrequiere,engeneral,oxígenodelaire.Porlotanto,exponerlosalimentosaloxígenopuedeacelerarelprocesonaturaldedescomposición,esdecir,contribuyeaquesellevenacabolasreaccionesquímicasquelosmicroorganismosnecesitanparasobreviviryreproducirse.Estasreaccionesquímicasproducen,finalmente,ladescomposición.
Unambienteconelevadacantidaddehongosmicroscópicosybacteriastambiénaceleraladescomposición.Sinembargo,notodoslosprocesosenlosqueintervienenlosmicroorganismossondañinos.Sucontrolnospermitecontarconalimentosfermentadoscomoelpanylosquesos.
Losalimentoscongrasassufrenotrotipodedescomposición,enelquenointervienenmicroorganismos,perosíeloxígenodelaire,quepuedemodificarlaestructuraquímicadelasgrasasyproducircompuestosolorososydañinosalorganismo.¿Hanolidoalgúnalimentorancio?¿Sabendealguienquesehayaenfermadoporcomerunalimentoenesteestado?
ambiente escogerías para conservaralimentos que empleaste en esta
Elempacadoalvacíoayudaapreservarunavariedaddeproductos,comoelcafé.
Lean el texto.
• Antesdelalecturarespondanlapreguntaquedatítuloaltexto.
Reflexión sobre lo aprendido
En la actividad anterior identificaste algunos factores que aceleran la
descomposición de los alimentos. ¿De qué te sirve esto para resolver el problema?
sesión 2
EnMéxicoseproduceunacoloridaydeliciosavariedaddedulcestradicionales,comopalanquetas,mazapanes,frutascristalizadas,ates,jaleas,alegrías,dulcesdelecheycocadas.Todosellossonejemplosdemétodostradicionalesdeconservación.
Losrefrigeradoresproveenunambienteadecuadoparaconservarpormástiempounavariedaddealimentos.Latemperaturainteriordelosrefrigeradoresdomésticosesaproximadamentede4°C.
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secuencia 17Hervir,cocinaroagregarsalalosalimentosfavorecesuconservación,yaqueseinhibeelcrecimientode
laspoblacionesmicrobianascausantesdeladescomposición.Tambiénsepuedenguardarenunmediopocopropicioparalaproliferacióndemicroorganismos,comoelalmíbar,que–ademásdelacocciónqueimplica–esmuyazucarado,oelvinagre,queesmuyácido.Añadirantioxidantesencantidadesprecisas–comolasvitaminasAyE–aalimentosricosengrasasesotraformaderetardarsudescomposición.Lasal,elazúcar,elvinagreylasvitaminassonsustanciasconsideradasconservadores,yaqueretardanladescomposicióndelosalimentossinmodificarsuspropiedades.
Paradisminuiraúnmáslaaccióndelosmicroorganismos,serecurrealapasteurizacióndelalecheysusderivados,comoyogurt,quesoycrema;asícomojugosynéctares.Tantolaadicióndeconservadorescomolapasteurizaciónsonprocesosquesellevanacaboenelámbitoindustrial,bajolasupervisiónestrechadeprofesionalesenquímicadealimentos.Porúltimo,lamaneradeempacarlosalimentosesotrofactorquepuedeayudaraconservarlos.
intercambien sus opiniones sobre:
1. ¿Cuálesmétodosdeconservacióndealimentospuedenaplicarseencasa?
2. ¿Es necesario impedir la acción de todos los microorganismos en todos los alimentos? Argumenten surespuesta.
3. ¿Quésucederíasiseempleansimultáneamentedosomásmétodosdeconservación?Expliquensusrespuestas.
4. ¿Qué efectos pueden tener los conservadores en laspropiedadesoriginalesdelosalimentos,comoelsabor,latexturaoelcolor?
Reflexión sobre lo aprendido
Revisaste algunos factores que intervienen en la descomposición de los
alimentos, así como algunos procesos químicos que permiten conservarlos
por más tiempo. ¿De qué te sirve esto para resolver el problema?
Losquesossonunejemplodeunalimentolácteoproducidomedianteunareaccióncontroladadedescomposicióndelechepreviamentepasteurizada.Enestecaso,setratadeunprocesodefermentación,queeselresultadodelarespiraciónanaerobiadedeterminadasbacteriasencantidadesespecíficas.
Lasmermeladasylosencurtidosutilizancomoconservadores,ademásdelprocesodecocción,elazúcaryelvinagreconsal,respectivamente.
conexión con Ciencias IRevisa la participación de microorganismos en procesos como la fermentación en la secuencia 10: ¿Cómo producir vinagre de piña?, de tu libro de Ciencias I.
conexión con Ciencias IIPara recordar las propiedades de las sustancias que pueden modificarse durante un cambio físico consulta la secuencia 14: ¿Qué percibimos de las cosas?, de tu libro de Ciencias II.
Antesdeconsumiralimentosempacadosesimportanterevisarlafechadecaducidad.
Para recapitular el contenido revisado hasta el momento, consulta el programa Descomposición y conservación de alimentos, en la programación de la red satelital edusat.
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