transformatodo se

QUMICA 3er. AO C.B.

Graciela SaraviaBernarda Segurola

Mnica FrancoMariella naSSi

TODO SE TRANSFORMA

EditorialContexto Todoslosderechosreservados Montevideo-Uruguay Tel./Fax: (02)9019493 (02)7073852 E-mail: info@editorialcontexto.com.uy

1aEdicin-Febrero2010

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Equipo: Diseo: FernandoSaravia Armado: FernandoSaravia

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Cada uno da lo que recibe,luego recibe lo que da.Nada es ms simple, no hay otra norma:nada se pierde todo se transforma.

J. Drexler

Dedicamos este libro a nuestros maestros, de quienes hemos recibido la enseanza y el ejemplo.

Y a quienes fueron, son y sern nuestros alumnos; a ellos tratamos de dar tanto como hemos recibido.

Bernarda, Graciela, Mariella y Mnica

Todo se transforma es un libro concebido como apoyo para el curso de Qumica de Tercer ao de Ciclo Bsico, siguiendo la secuencia del programa de la Reformulacin 2006 de Educacin Secundaria y que se adecua a los temas propuestos para el curso del mismo nivel de Educa-cin Tcnico Profesional.

Por tratarse del primer acercamiento a la Qumica, se presentan los conceptos estructurantes de esta disciplina en un lenguaje sencillo sin perder rigurosidad, desarrollando con ms extensin algunos temas que resultan importantes para la formacin cientfica de los ciudada-nos. As, cada docente podr seleccionar el nivel de profundidad, ade-cuando el curso al contexto, los intereses de sus alumnos y la realidad del medio.Se aportan referencias histricas que ayudan a entender la incidencia que ha tenido la Qumica desde sus orgenes hasta nuestros das, en estrecho vnculo con los procesos socio-econmico-culturales de cada poca. A lo largo del texto se trabajan siempre de manera paralela el nivel ma-croscpico, descriptivo, el nivel corpuscular, interpretativo y el nivel simblico propios de la disciplina. As, la modelizacin constituye uno de los hilos conductores del texto, a lo largo del cual se van propo-niendo modificaciones en la medida que se dispone de nuevos conoci-mientos, siendo necesario en algunos casos la ampliacin y en otros la sustitucin del mismo.

El texto se inicia con una introduccin que aborda la importancia de la experimentacin, las normas para el trabajo seguro en el laborato-rio. Se presentan los pictogramas correspondientes a los productos qumicos as como las frases de riesgo y seguridad de los mismos. A continuacin se desarrollan tres mdulos divididos en captulos, que siguen la secuencia programtica vigente en Educacin Secundaria. Al final, se incluye un cuarto mdulo referido a las propiedades y aplica-ciones de diferentes materiales -algunos de ltima tecnologa- as como las formas de reciclarlos o desecharlos, temas que hoy en da resultan de relevancia para la toma de decisiones, especialmente las referidas al cuidado del ambiente.

Presentacin

Los temas se plantean con abordajes actualizados, producto de reflexi-vos procesos de transposicin didctica. Asimismo, el libro presenta una perspectiva de aplicacin prctica de los conocimientos qumicos, de manera que los conceptos no resulten estructuras tericas alejadas del mundo cotidiano de los jvenes.

Cada captulo cuenta con una lectura bajo el ttulo Ampliando el ho-rizonte, donde se aportan novedades en relacin a las aplicaciones, investigaciones, noticias, curiosidades y descubrimientos. En algunas oportunidades se ha incluido una seccin denominada Algo de his-toria para dar una visin contextualizada del tema. Su lectura no resulta indispensable para el desarrollo de la secuencia de contenidos. Asimismo se presentan ejemplos y situaciones desde un abordaje inter-disciplinario que permite al estudiante reconocer las relaciones entre las asignaturas que estudia.

Al final de cada captulo se sugieren actividades de complejidad creciente que consisten en situaciones problemticas, ejercicios con aplicaciones directas y -otras no tan obvias-, experimentos, encuestas, debates, uso de las tecnologas de la informacin y la comunicacin, juegos, adivinanzas, historietas e informaciones suministradas parcialmente de modo que puedan servir como disparadores de pequeas investigaciones.

En ciencias lo importante son las preguntas, las respuestas son siempre provisorias

Prof. Dr. Jorge Servin

Este libro ha contado con los invalorables y generosos aportes del

riquecedores comentarios.

Vaya tambin nuestro agradecimiento a: Consejo de Educacin Secundaria Equipo Directivo del Liceo N 35 I.A.V.A Prof. Olga Segurola Droguera Industrial Uruguaya Bromyros S.A.

Dr. Jorge Servin, as como las oportunas sugerencias de las Profesoras Sonia Lazzerini, Perla Sul y Silvia Mederos. Agradecemos todos sus en

8 todo se transforma Qumica 3 C.B.

Unidad O .....................................................................................11Captulo 1 Qumica: para qu? ............................................................................. 12 Recorriendo juntos el camino de la Qumica ............................................................................................12 Actividades ..................................................................................................................................15 Ampliando el horizonte... ..............................................................................................................17

Captulo 2 El laboratorio ....................................................................................... 18 El laboratorio, un lugar de trabajo compartido ........................................................................................ 18 Precauciones en el laboratorio .......................................................................................................... 18 Precauciones con las sustancias ........................................................................................................19 Precauciones con el material de laboratorio ........................................................................................19 Material de laboratorio .......................................................................................................................... 20 Etiquetas: pictogramas, frases R y S ...................................................................................................... 24 Pictogramas ..................................................................................................................................... 24 Frases R y S ...................................................................................................................................... 26 Actividades .................................................................................................................................28 Ampliando el horizonte... ............................................................................................................. 30

Unidad 1 .................................................................................... 31Captulo 1 Los estados fsicos. Sus caractersticas .................................................32 Estado slido ........................................................................................................................................ 32 Estado lquido ...................................................................................................................................... 33 Estado gaseoso .................................................................................................................................... 33 Ejemplos ......................................................................................................................................... 34 Actividades ................................................................................................................................. 35 Ampliando el horizonte... ............................................................................................................. 37

Captulo 2 Concepto de modelo .............................................................................38 Reglas del modelo ................................................................................................................................ 39 Interpretacin de los estados fsicos utilizando el modelo discontinuo ................................................... 40 Estado slido ................................................................................................................................... 40 Estado lquido .................................................................................................................................. 40 Estado gaseoso .................................................................................................................................41 A qu se llama estados de agregacin de la materia? ........................................................................41 Actividades ................................................................................................................................. 42 Ampliando el horizonte... ............................................................................................................. 43

Captulo 3 Transformaciones de la materia. Los cambios fsicos ..............................44 Cambios de estado ............................................................................................................................... 45 Interpretacin de los cambios de estado utilizando el modelo de partculas ........................................... 46 Evaporacin ..................................................................................................................................... 46 Fusin .......................................................................................................................................... 46

Contenido

9todo se transformaQumica 3 C.B.

Expresin simblica de los cambios de estado ....................................................................................... 47 Actividades .................................................................................................................................48 Ampliando el horizonte... ..............................................................................................................51

Captulo 4 Sistemas ..............................................................................................52 Interpretacin de sistemas usando el modelo discontinuo ..................................................................... 53 Sistemas homogneos ..................................................................................................................... 53 Sistema heterogneo ....................................................................................................................... 53 Actividades ................................................................................................................................. 54 Ampliando el horizonte... ..............................................................................................................57

Captulo 5 Sistemas heterogneos ........................................................................58 Mtodos de separacin de fases ............................................................................................................ 59 Tamizacin ...................................................................................................................................... 59 Decantacin .....................................................................................................................................60 Sedimentacin ................................................................................................................................60 Filtracin .......................................................................................................................................... 61 Centrifugacin.................................................................................................................................. 62 Imantacin ....................................................................................................................................... 63 Otros mtodos de separacin de fases .............................................................................................. 64 Separacin de fases de un sistema trifsico ...................................................................................... 64 Actividades ................................................................................................................................. 65 Actividades experimentales sugeridas ..........................................................................................68 Ampliando el horizonte... ............................................................................................................. 69

Captulo 6 Soluciones ...........................................................................................70 Representacin de una solucin con el modelo de partculas ...................................................................71 Ejemplos de soluciones .....................................................................................................................71 Proceso de disolucin .......................................................................................................................71 Por qu el azcar se disuelve en el agua y el aceite no? .................................................................... 72 Representacin del proceso de disolucin usando el modelo de partculas ............................................. 72 El agua: el solvente universal? el solvente vital? .................................................................................. 73 Otros solventes ..................................................................................................................................... 73 Diluir o disolver? ................................................................................................................................ 74 Interpretacin de una dilucin usando el modelo de partculas............................................................75 Soluciones concentradas y diluidas ........................................................................................................75 Actividades ................................................................................................................................. 76 Ampliando el horizonte... .............................................................................................................80

Captulo 7 Mtodos de fraccionamiento .................................................................81 Es posible extraer los componentes de una solucin? ....................................................................... 81 Cristalizacin ........................................................................................................................................82 Destilacin 83 Cromatografa sobre papel ....................................................................................................................84 Conclusiones ....................................................................................................................................... 85 Actividades .................................................................................................................................86 Actividades experimentales sugeridas ..........................................................................................88 Ampliando el horizonte... .............................................................................................................89

Captulo 8 Las sustancias ......................................................................................90 Representaciones empleando el modelo de partculas ............................................................................ 91 Sustancias qumicas buenas o malas? ........................................................................................... 92

10 todo se transforma Qumica 3 C.B.

Sustancias naturales y artificiales ..................................................................................................... 93 Identificacin de sustancias .................................................................................................................. 94 Actividades ................................................................................................................................. 95 Ampliando el horizonte... ............................................................................................................. 99

Captulo 9 Sustancias puras: simples y compuestas ..............................................101 Transformaciones de las sustancias puras ............................................................................................. 101 Primera actividad experimental ............................................................................................................102 Calentamiento de sacarosa ..............................................................................................................102 Electrlisis del agua ........................................................................................................................104 Resumiendo ....................................................................................................................................105 Actividades ............................................................................................................................... 106 Actividades experimentales sugeridas ........................................................................................ 108 Ampliando el horizonte... ............................................................................................................109

Captulo 10 Elemento qumico ................................................................................110 Termlisis de sacarosa .................................................................................................................... 111 Electrlisis del agua ........................................................................................................................ 111 Resumiendo .................................................................................................................................... 111 Interpretacin de la descomposicin del agua usando el modelo de partculas ....................................... 112 Modificaciones a las reglas del modelo ................................................................................................. 112 Representacin de la descomposicin del agua usando el modelo de partculas ................................ 113 Frmulas qumicas - Introduccin ..................................................................................................... 113 Elementos qumicos ............................................................................................................................ 114 Los nombres ................................................................................................................................... 114 Los smbolos ................................................................................................................................... 115 Variedades alotrpicas ......................................................................................................................... 116 El elemento oxgeno y sus variedades alotrpicas ............................................................................. 116 El elemento carbono y sus variedades alotrpicas ............................................................................. 117 Resumen .........................................................................................................................................118 Ejemplos .........................................................................................................................................118 Algo de historia... Concepto de elemento .............................................................................................. 119 Actividades ................................................................................................................................120 Ampliando el horizonte... ............................................................................................................126

Captulo 11 Transformaciones de la materia. Los cambios qumicos ........................ 127 Cmo se pueden reconocer los cambios qumicos? .........................................................................127 Actividad experimental ....................................................................................................................... 128 Manifestaciones de las transformaciones qumicas .......................................................................... 128 Actividad experimental.........................................................................................................................129 Estudio de un cambio qumico .........................................................................................................129 Comparando cambios fsicos con cambios qumicos .........................................................................130 Actividades ................................................................................................................................132 Actividades domiciliarias experimentales sugeridas .....................................................................134 Actividades experimentales sugeridas. ....................................................................................... 135 Ampliando el horizonte... ............................................................................................................136