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MINISTERIO DE EDUCACIÓN

DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN DE SAN MIGUELITO

INSTITUTO RUBIANO

TRIMESTRE: I

BACHILLER EN TECNOLOGÍA E INFORMÁTICA

QUÍMICA

GRADO: 11º

PROFESORES:

GENARO WINFORD

LISANDRO ZAMBRANO

FECHA 21 DE AGOSTO 2020

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ÍNDICE DE CONTENIDO

Paginas

Presentación…………………………………………………………………………..3

Indicaciones generales……………………………………………….……………..4

Objetivos de las guías………………………………………………………………..5

Guía N° 1. Método científico…………………………………………………...…..6

Guía N° 2. Aspectos generales de la química…………………………..………25

Guía N° 3. Mediciones y conversiones………………..…………………………30

Guía N° 4. Materia y energía………………………………………….………….40

Bibliografía …………………………………………………………………………50

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PRESENTACIÓN

Le damos la cordial bienvenida a nuestro principal objetivo que es preparar a los estudiantes

con poca o ninguna experiencia en química para futuros cursos de química o carreras de

enfermería, nutrición, terapia respiratoria o como técnicos de laboratorio. Por tanto, estas

guías incluyen temas esenciales para la química, los cuales son de gran valor para las futuras

clases de ciencia y las futuras carreras de los estudiantes, además tiene aplicaciones en la

vida real y se pueden aprender en un trimestre.

Nuestra meta es proporcionar un ambiente de aprendizaje que haga del estudio de la química

una experiencia cautivadora y positiva. También ayudar a todo estudiante a convertirse en

un pensador crítico al comprender los conceptos científicos que formarán una base para la

toma de decisiones importantes acerca de temas relacionados con la salud y el ambiente.

Por tanto, hemos utilizado materiales que

• Ayudan a los estudiantes a desarrollar habilidades de resolución de problemas que

conduzcan al éxito en química

• Motivan a los estudiantes a aprender y disfrutar la química

• Relacionan la química con carreras en ciencia que interesan a los estudiantes

• Proporcionan técnicas pedagógicas que promueven el aprendizaje.

Todos los temas a tratar en este trimestre son para motivarlos a que sigan el camino de la

ciencia y tecnología que es el futuro que les espera.

Bienvenidos apreciados estudiantes.

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INDICACIONES PARA EL USO DE LAS GUÍAS

1. Lee cuidadosamente las instrucciones de las actividades asignadas.

2. Ordena tu lugar de trabajo al momento de iniciar la clase

3. Utiliza las herramientas tecnológicas que requieras para resolver tu guía de

aprendizaje: celular, computadora o cualquier dispositivo que te permita accesar a

la información, que requieres.

4. Las guías comprenden, la información, los objetivos y actividades de aprendizaje

5. Desarrolla tus actividades de manera ordenada, siguiendo las indicaciones y de

manera ordenada.

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OBJETIVOS DE LA GUÍAS

OBJETIVOS GENERALES:

• Aplica el método científico de forma eficaz para la resolución de problemas del

entorno.

• Reconoce la importancia de la Química en virtud de sus frecuentes implicaciones

en la vida cotidiana.

• Reconoce y escribe los nombres y abreviaturas del sistema internacional de

medidas (SI), para las unidades más usadas en química como: longitud, volumen,

masa, temperatura y tiempo.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Aplica la metodología científica para resolver problemas que identifica de su

entorno.

• Identifica, analiza y evalúa las aplicaciones e implicaciones de la química en la

vida cotidiana según su evolución y su relación con otras ciencias.

• Utiliza el orden de magnitud, la notación científica y la estadística como una

herramienta que le permite representar números enteros y decimales al recolectar e

interpretar datos.

• Explica de forma oral y escrita diferentes fenómenos de su entorno en función de

las propiedades y la clasificación de la materia.

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GUÍA N° 1. MÉTODO CIENTÍFICO

Introducción

El método científico es el proceso utilizado en una investigación que busca establecer la

explicación de un fenómeno.

Es un proceso destinado a explicar fenómenos, establecer relaciones entre los hechos y

enunciar leyes que expliquen los fenómenos físicos del mundo y permitan obtener, con

estos conocimientos, aplicaciones útiles al hombre.

Es una práctica utilizada por la comunidad científica como válida a la hora de proceder

con el fin de exponer y confirmar sus teorías.

OBJETIVOS APRENDIZAJE

• Aplica la metodología científica para resolver problemas que identifica de su

entorno.

INDICADORES DE LOGROS

• Analiza en forma estadística un conjunto de datos sugeridos o recolectados.

Emplea el orden de magnitud y la notación científica en la recolección e interpretación de

datos

PASOS DEL MÉTODO CIENTÍFICO:

Observaciones: El primer paso en el método científico es observar, describir y medir algún

evento en la naturaleza. Las observaciones basadas en mediciones se llaman datos.

Hipótesis: Después de recolectar suficientes datos, se propone una hipótesis que establezca

una posible interpretación de las observaciones. La hipótesis se debe establecer en una forma

que se pueda poner a prueba mediante experimentos.

Experimentos: Los experimentos son pruebas que determinan la validez de la hipótesis.

Con frecuencia se realizan muchos experimentos y se recopila una gran cantidad de datos.

Si los resultados de los experimentos proporcionan resultados diferentes a los predichos por

la hipótesis, se propone una hipótesis nueva o modificada y se lleva a cabo un nuevo grupo

de experimentos.

Teoría: Cuando los experimentos se pueden repetir por muchos científicos con resultados

consistentes que confirmen la hipótesis, la hipótesis se convierte en teoría. Sin embargo,

cada teoría sigue siendo puesta a prueba y, con base en nuevos datos, a veces es necesario

modificarla o incluso sustituirla. Luego se propone una nueva hipótesis y el proceso de

experimentación se repite.

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APLICACIÓN DEL MÉTODO CIENTÍFICO

Mitosis en meristemas de cebolla

I. Introducción

La división celular es un aspecto biológico que está presente y caracteriza a los seres

vivos, desde cianobacterias (fisión binaria) hasta animales y vegetales en donde se

denomina mitosis.

La división celular por mitosis es un proceso por medio del cual las células animales

(somáticas) y vegetales se dividen de tal forma que el material genético se reparte

equitativamente entre las células hijas, dando como resultado el origen de dos células

genéticamente idénticas.

En animales este evento se presenta en células somáticas, que son aquellas células que

participan en el crecimiento de tejidos y órganos de un ser vivo, mientras que en

organismos adultos la división celular interviene en el reemplazo de las células

pérdidas por desgaste, deterioro o por muerte celular programada (apoptosis), con el

fin de mantener el estado de equilibrio del organismo, de tal suerte que si la división

celular se detiene o se incrementa el individuo moriría o presentaría organomegalia

(agrandamiento de órganos) o tumoraciones y procesos de cáncer.

En las células vegetales la mitosis se produce sobre todo en los meristemos, que son

los tejidos que permiten el crecimiento de la planta y que se encuentran, entre otros

lugares, en los extremos de los tallos y de las raíces cuya función es la adquisición de

nutrientes.

Previo a los procesos de división celular la gran mayoría de las estirpes celulares

doblan su masa y duplican todos sus orgánelos citoplasmáticos. De este modo, durante

el ciclo celular, un conjunto complejo de procesos citoplasmáticos y nucleares deben

coordinarse para que el proceso de división sea exitoso.

Una aproximación práctica del proceso de mitosis se puede observar en células del

meristemo de una cebolla a través de una coloración básica, la cual evidencia el

material genético de la célula (ácido nucleico) poniendo de manifiesto el arreglo de los

cromosomas durante las diversas fases que conforman el proceso de mitosis. Este

abordaje experimental tiene como objeto reforzar lo visto en clase sobre este aspecto

biológico, en el cual el estudiante se ve inmerso como ser vivo.

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II. Material requerido

Microscopio óptico Palillos Colorante aceto orceína clorhídrica

Navaja Frasco Aceite de inmersión

Portaobjetos Agua Papel seda

Cubreobjetos Mechero de

bunsen

Bulbo de Cebolla

Pipetas pasteur

c/bulbo

Cerillos Vidrio de reloj

Toalla de papel

III. Procedimiento

Procedimiento previo a la actividad experimental (en casa)

1. Retirar las raíces y fibras de la base del bulbo de cebolla

pequeña (5- 7 cm de diámetro).

2. Insertar 3 palillos de forma que el bulbo de cebolla se pueda

suspender en un frasco con agua.

3. Colocar el bulbo de cebolla tapando la boca de un frasco, y llenar

con agua hasta que toque la base de la cebolla

Nota: Este procedimiento deberá realizarse cinco días antes de la

actividad experimental, con la finalidad de permitir el

crecimiento de los meristemos.

Procedimiento en el laboratorio

1. Cortar los 5 últimos milímetros de las raicillas con la navaja de afeitar y

depositarlas en un vidrio de reloj.

2. Cubrir la muestra con el colorante aceto orceína clorhídrica.

3. Incubar la preparación con el colorante a temperatura ambiente durante 10 minutos.

4. Tomar el vidrio de reloj con las pinzas y calentarlo suavemente a la llama del

mechero, evitando la ebullición.

5. Colocar los cortes sobre el portaobjetos y cubrir con el cubreobjetos, presionando

suavemente.

6. Eliminar el exceso de colorante con una toalla de papel.

7. Observar y enfocar la preparación al microscopio óptico con el objetivo 10x.

8. Observar a mayores aumentos (40x, 100x) recorriendo diversos campos para

descubrir en las células observadas las diversas fases del proceso de mitosis.

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9. Localizar y esquematizar las células que se encuentren en: Interfase, profase,

metafase, anafase y telofase.

10. Desecho de sobrantes

Los restos del material biológico (cebolla) deberán desecharse en un contenedor para desechos

orgánicos o como material para composta.

11. Registro de las observaciones

Actividad N°1.Registrar los esquemas de las preparaciones analizadas indicando la función

de las estructuras celulares que se aprecien en cada fase observada. Valor 20 puntos.

Observación de interfase en meristemos de cebolla

Observación de profase

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Observación de metafase

Observación de Anafase

Observación de Telofase

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Actividad N° 2. Cuestionario. Desarrolle correctamente las siguientes preguntas.

Valor 25 puntos.

1. Mencione ordenadamente los pasos del método científico. Valor 5 puntos

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

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2. ¿Por qué debe dejarse crecer los meristemos de cebolla y analizarlos en fresco? Valor 5

puntos.

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_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

3. ¿Qué ocurriría si después de crecer los meristemos los saco del recipiente con agua y los

dejo secar? ¿Qué observaría al microscopio? Valor 5 puntos.

4. ¿Qué función y cuáles son los componentes del citoesqueleto involucrados en el

proceso de mitosis? Valor 5 puntos.

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5. ¿Qué ocurriría si se adiciona colchicina (fármaco inhibidor de la polimerización de los

microtíbulos) al recipiente con agua en el cual se permite el crecimiento de los

meristemos de cebolla? Valor 5 puntos.

Actividad N° 3. Aplica correctamente cada uno de los pasos del método científico de este

laboratorio. Valor 20 puntos.

Observación:

Hipótesis:

Experimentación:

Teoría:

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Prueba de conocimientos generales. Escriba en el espacio de la izquierda la letra correspondiente.

Valor 10 puntos (1 Pt. c/u).

____ Información que se obtiene a través de los sentidos se llama

a. Hipótesis b. Observación c. Ley d. Método científico

____ Pregunta que se genera a toda investigación científica se llama

a. Observación b. Definición del Problema c. Conclusión d. Ley

____ toda experimentación debe tener un control, variables medibles que apoyen o refuten a la

hipótesis.

a. Experimentación b. Observación c. Conclusión d. Hipótesis

____ Es el resumen que se presenta, luego de finalizada la investigación, debe ser concisa y clara.

a. Experimentación b. Observación c. Conclusiones d.

Hipótesis

____ Proceso ordenado y lógico para realizar investigaciones científicas con resultados precisos.

a. Hipótesis b. Observación c. Ley d. Método científico

____ Elaborar una explicación provisional de un hecho observado y de sus posibles causas.

a. Experimentación b. Observación c. Conclusiones d. Hipótesis

____ Recolección de la mayor cantidad de datos relacionados con la investigación.

a. Experimentación b. Observación c. Conclusiones d. Hipótesis

____ Todas las teorías y leyes que han elaborados los grandes científicos se derivan de:

a. Observación b. Experimentación c. Conclusión d. Hipótesis

____ El ser humano posiblemente tuvo su origen en África

a. Hipótesis b. Observación c. Ley d. Método científico

____ El agua se calienta a diferentes temperaturas utilizando un termómetro como instrumento de medida.

a. Observación b. Experientación c. Conclusión d. Ley PARTE II. Estudio de caso. Aplique correctamente los pasos del método científico.

Valor 10 puntos.

Color verde las hojas de los árboles

¿Por qué las hojas de los árboles son de color verde?

Las hojas de los árboles son de color verde porque tienen un pigmento llamado clorofila.

Las hojas de los árboles son de color verde por que realizan la síntesis (fabricación de alimento)

Para demostrar el por qué de las hojas son de color verde, se elabora un sencillo experimento, el

cual consiste en colocar una hoja color verde de árbol en un frasco con alcohol, y ponerlo a hervir.

Después de hervir, se nota como el alcohol se torna de color verde. Esto se demuestra ya que

las hojas de los árboles son verdes por que poseen un pigmento verde llamado clorofila,

indispensable para realizar la fotosíntesis.

se logro demostrar científicamente que las hojas de los árboles son de color verde por que contienen

un pigmento llamado clorofila, indispensables para realizar la fotosíntesis.

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Guia N° 2. ASPECTOS GENERALES DE LA QUÍMICA

Introducción

Química es el estudio de la composición,

estructura, propiedades y reacciones de la

materia.

Materia es otra palabra con la que se designa

a todas las sustancias que constituyen el

mundo. Acaso imagine que la química sólo

la realiza en un laboratorio un químico

vestido con bata y gafas protectoras. En

realidad, la química ocurre a su alrededor

todos los días y tiene un efecto sobre todo lo

que usa y hace. Uno hace química cuando

cocina, agrega cloro a la alberca o pone una

tableta de antiácido en agua. Las plantas

crecen porque existen reacciones químicas

que convierten el dióxido de carbono, el agua

y la energía en carbohidratos. Reacciones

químicas tienen lugar cuando se digieren

alimentos y se descomponen en sustancias

que uno necesita para obtener energía y

conservar la salud.

OBJETIVOS APRENDIZAJE:

• Identifica, analiza y evalúa las aplicaciones e implicaciones de la química en la vida

cotidiana según su evolución y su relación con otras ciencias.

INDICADORES DE LOGROS:

• Interpreta los aportes más relevantes de la historia de la química mediante una

lectura científica.

• Demuestra de forma oral y escrita, el papel de la química en los avances científicos

y tecnológicos.

• Diferencia las distintas áreas de la Química con evidencias en la vida diaria.

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Áreas de la Química

El campo de la química se divide en varias ramas. Las más interesantes para este texto son

las químicas general, orgánica y biológica. La química general es el estudio de la

composición, propiedades y reacciones de la materia. La química orgánica es el estudio de

las sustancias que contienen el elemento carbono. La química biológica (bioquímica) es el

estudio de las reacciones químicas que tienen lugar en los sistemas biológicos.

En la actualidad, la química suele combinarse con otras ciencias como geología y física, para

formar transdisciplinas como la geoquímica y la físico-química. La geoquímica es el estudio

de la composición química de las vetas, suelos y minerales de la superficie de la Tierra y

otros planetas. La fisicoquímica es el estudio de la naturaleza física de los sistemas químicos,

incluidos los cambios de energía.

LECTURA COMPRENSIVA

RESEÑA DE SU EVOLUCIÓN HISTÓRICA

Durante muchos siglos, los químicos estudiaron los cambios en varias sustancias. Desde la

época de la antigua Grecia hasta aproximadamente el siglo XVI, los alquimistas describían

una sustancia en términos de cuatro componentes de la naturaleza: tierra, aire, fuego y agua.

Hacia el siglo VIII, los alquimistas buscaron una sustancia desconocida llamada “piedra

filosofal”, que consideraban convertiría metales en oro, prolongaría la juventud y pospondría

la muerte.

Si bien estos esfuerzos fracasaron, los alquimistas brindaron información sobre los procesos

y las reacciones químicas involucrados en la extracción de metales de las minas. Los

alquimistas también diseñaron algunos de los primeros equipos de laboratorio y crearon los

primeros procedimientos de laboratorio.

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El alquimista Paracelso (1493-1541) consideraba

que la alquimia debía ocuparse de la preparación de

nuevos medicamentos, no de producir oro. Con el

uso de observación y experimentación, propuso que

un cuerpo sano estaba regulado por una serie de

procesos químicos que podían desequilibrarse

mediante ciertos compuestos químicos y volver a

equilibrarse con el uso de minerales y medicamentos.

Por ejemplo, determinó que el polvo inhalado, no

espíritus subterráneos, causaban enfermedad pulmonar en los mineros.

También pensaba que la gota era un problema causado por agua contaminada, y trató la sífilis

con compuestos de mercurio. Su opinión de los medicamentos era que la dosis correcta hacía

la diferencia entre un veneno y una cura. En la actualidad, esta idea forma parte del análisis

de riesgo de los medicamentos. Paracelso cambió la alquimia en formas que ayudaron a

establecer la medicina y química modernas.

LA QUÍMICA EN LA HISTORIA

Química de la antigüedad (hasta el siglo IV d. de JC)

Se considera que fue en Egipto donde tuvo sus orígenes la química; los antiguos egipcios

dominaron la metalurgia, cerámica, fabricación de vidrio, tintorería, elaboración de perfumes

y cosméticos.

En Egipto se consideró a la química una “ciencia divina”, reservándose su práctica a los

sacerdotes, quienes la ocultaban celosamente, a pesar de ello se filtraron muchos

conocimientos químicos a otros países, llegando a Europa a través de Bizancio y luego a

España después de ser conquistada por los árabes (año 711), es aquí donde la palabra

“química” se transforma en “alquimia” añadiendo el prefijo “al” característico de la lengua

árabe.

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Los filósofos griegos pretendieron dar una explicación de

los cuerpos, así en base a la tesis de Platón y

Empédocles, Aristóteles de Estagira (año 384 – 332 a.c.)

sostiene que el universo está formada por cuatro

elementos: aire, agua, tierra y fuego.

Los médicos de aquella época emplearon limitadamente

los conocimientos de la química; se sabe que el alumbre,

la sosa, el óxido de hierro, el azufre y vitriolo azul fueron

empleados con fines terapéuticos. En el campo de la

química orgánica se conocía la obtención de almidón de

trigo, la extracción de esencia de trementina, se logró

obtener aceite a partir de semillas y frutos de olivas, de

almendras y de ricino.

Época de la Alquimia (siglo IV hasta el siglo XVI d.c.)

Los alquimistas se fijaron como principal objetivo lograr la “piedra filosofal” entendida

como una sustancia que en contacto con metales ordinarios los transformará en oro. También

buscaban el “elixir de la vida” que se creía era una sustancia que, al ingerirse, preservaba al

ser humano de la muerte, conservando eterna juventud.

El más brillante alquimista árabe fue Geber que vivió y murió en Sevilla hacia finales del

siglo VIII, considerado como uno de los sabios más grandes del mundo. Posteriores a Geber

son: Rhases (siglo X), Avicena (siglo XI) y Averroes (1126 – 1198).

Entre los alquimistas de occidente destaca en primer lugar cronológicamente y por su

sabiduría San Alberto Magno (1193 ó 1206 – 1280), Dominico alemán considerado el

Aristóteles de la edad media; entre otros alquimistas posteriores mencionaremos a:

• Roger Bacon (1214 – 1294)

• Santo Tomás de Aquino (1225 – 1274) que escribió un tratado sobre la esencia de los

minerales y otro sobre la piedra filosofal.

• Raimundo Lulio (1235 – 1315)

• Basilio Valentín (siglo XV).

Se pensó que los metales eran una combinación de mercurio y azufre, además la diferencia

entre ellos estaría en la distinta proporción de estos elementos, los metales más nobles como

el otro y plata tendrían mucho mercurio y poco azufre.

Obviamente los alquimistas no lograron su objetivo deseado, pero en el intento desarrollaron

en gran medida los conocimientos químicos, así lograron aleaciones diversas, conocían la

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acción de los ácidos: sulfúrico, clorhídrico y nítrico, el agua regia que es un disolvente

enérgico fue muy empleada por los alquimistas.

La química orgánica experimenta un escaso impulso, el descubrimiento del alcohol

corresponde a esta época.

La medicina se hallaba bajo la influencia de Galeno, uno de los médicos más notables de la

antigüedad, quien en numerosos escritos dio formulas especiales para la preparación de

muchos medicamentes a partir de drogas vegetales y animales.

Época de la teoría Flogística (1700 – 1774)

La química sienta las bases de ciencia

independiente dejando de ser mero auxiliar

de la medicina, fijándose como la disciplina

que trata de la composición, transformación

y desdoblamiento de los cuerpos, el estudio

de los fenómenos que se presentan en estos

procesos, las leyes que los rigen y la

determinación de las propiedades de los

cuerpos en virtud de su composición.

Las investigaciones de esta época tuvieron

como principal objetivo explicar el fenómeno

de la combustión, concluyendo en la “teoría

del flogisto”, el más destacado de esta teoría

es Stahl, quien explica la transformación de

todos los cuerpos combustibles por el fuego

como un mismo fenómeno, debido a que

todos ellos poseen una parte constitutiva

común a la cual se llama “flogisto”. Una

sustancia será más rica en flogisto si arde con

mayor facilidad y con mayor llama, así el

carbón seria extraordinariamente rico en

flogisto.

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Época de Lavoisier (1774 – 1828)

El químico francés Antoine Laurent Lavoisier demuestra

con sus destacados trabajos realizados de 1775 a 1780, que

el fenómeno de combustión no es debido a la expulsión del

“flogisto” o sea una descomposición, sino más bien

una combinación con el aire.

Lavoisier, en 1977 expone la teoría de la combustión

mediante tres postulados fundamentales:

a. Los cuerpos arden solamente en el aire puro

b. Este es consumido en la combustión, el aumento de

peso del cuerpo que se quema es igual a la pérdida del peso

del aire.

c. El cuerpo combustible se transforma generalmente, en virtud de su combinación con

el aire puro, en un ácido, menos en el caso de los metales que dan cales metálicas

A causa de las ideas de Lavoisier, se produce una verdadera revolución en los conceptos

químicos. Es con ayuda de la balanza que introduce los cálculos de peso en los procesos

químicos, demostrando que un oxido pesa más que el metal puro; esto es que si se hubiese

expulsado su flogisto debería pesar menos.

Época de desarrollo de la química orgánica (1828 – 1886)

Se reconoce la división de la química en inorgánica o mineral y orgánica, sosteniéndose que

las sustancias orgánicas poseen una “fuerza vital” y que solo pueden ser elaboradas en los

seres vivos; destacado defensor de esta tesis fue el sueco Juan Jacobo Berzelius. En 1828, el

alemán Friederich Wholer fabrica urea (compuesto orgánico) calentando cianato de

amonio (compuesto inorgánico), poniendo así terminó a la teoría vitalista.

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Se comprueba que todos los compuestos orgánicos poseen

carbono. Destacan en esta época: Robert Bunsen, Dumas

Frankland, August Kekulé, Hermann Kolbe, Liebig y Wurtz.

Se desarrollaron teorías para explicar las propiedades de los

compuestos, como también progresa ampliamente el

material experimental.

Se estudian y sintetizan los hidrocarburos que son

compuestos orgánicos más sencillos, igualmente muchos otros compuestos de naturaleza

orgánica: alcoholes, éteres, ácidos, cetonas, aminas, etc. Liebig y sus compañeros realizan

un brillante trabajo en la química de los colorantes, dando un sustento teórico a su trabajo

experimental.

Finalmente se fabricó el gas de alumbrado y el papel (1846), este último a partir de madera

y paja.

LA QUÍMICA MODERNA

El comienzo de la química actual podemos situarlo en el año 1887, coincidiendo con la

publicación por el sueco Svante Arrhenius de su teoría de la disociación electrolítica, esto

es la descomposición de una sustancia por la acción de la corriente eléctrica.

La química se apoya en la física y la matemática para explicar los procesos químicos.

Son numerosos los personajes que aportaron grandemente en la química durante los últimos

tiempos, citaremos los más importantes:

1. Adolf Von Baeyer (1835 – 1917), discípulo de Bunsen y Kekulé, contribuyó a la

química orgánica, descubrió el índigo y sintetizó la quinoleína, investigó la estructura

del benceno y estudió los colorantes.

2. Marcelino Berthelot (1827 – 1907), investigó los alcoholes y los hidratos de

carbono, sintetizó el acetileno, aportó en termoquímica y materias explosivas.

3. Emil Fisher (1852 – 1919) , descubrió el ácido úrico y los derivados de la purina.

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4. Dmitri Mendeleev (1834 – 1907) y Lothar Meyer (1830 – 1895), establecieron

una tabla periódica en base a los pesos atómicos.

5. Wilhelm Ostwald (1853 – 1932), contribuyó al estudio de la velocidad de las

reacciones y el empleo de catalizadores.

6. Henry Mosley (1887 – 1915), sentó los cimientos de la tabla periódica moderna en

base a los números atómicos.

7. Alfred Nobel (1833 – 1896), químico sueco inventor de la dinamita.

8. Marie Curie (1867 – 1934), química de origen polaco, estudio las sustancias

radioactivas descubriendo los elementos polonio y radio en 1898. Ganó el premio

nobel de química en 1911.

9. Niels Bohr (1885 – 1962), sentó las bases de la moderna concepción del átomo,

premio Nobel de física en 1922.

10. Linus Pauling (nació en 1901), explicó magistralmente el enlace químico,

introduciendo el término electronegatividad, obtuvo el premio Nobel de química en

1954 y en reconocimiento a su denodada lucha contra el uso militar de la energía

atómica, le concedieron el premio Nobel de la Paz en 1962.

RELACIÓN INTERDISCIPLINARIA CON OTRAS CIENCIAS

La química se relaciona con otras ciencias por lo que se dice que es una disciplina

multidisciplinar dentro del ámbito científico. Entre sus vínculos encontramos la física, las

matemáticas, la biología y la astronomía, entre otras.

Por ejemplo, la química se relaciona con la biología para formar la bioquímica, rama de la

biología que estudia la composición química de los seres vivos; ADN, lípidos, proteínas,

entre otras moléculas. Otro ejemplo es la astroquímica, que estudia la composición química

de astros, planetas y otros cuerpos del universo.

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Inicialmente, todos los estudios que tenían que ver con el entorno que nos rodea se le

conocía como ciencias naturales. La relación de estas materias nos permite explicar los

fenómenos complejos que suceden en la naturaleza.

Arqueología

Aunque a priori parezca que estas dos ciencias no tienen relación ninguna, la química es

muy importante para los hallazgos de la arqueología.

Es necesaria para establecer pruebas que permitan constatar la veracidad de los hallazgos y

de qué periodo son. A través de la prueba del carbono 14 podemos obtener con exactitud

una fecha en la que ese hallazgo fue enterrado o fabricado.

Biología

Una de las ramas de la química es la bioquímica, esta conjunción de ciencias permite

explicar los fenómenos que ocurren dentro de los cuerpos de los seres vivos.

La química determina la composición y la estructura de células y tejidos, y las reacciones

que se producen dentro de los mismos.

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Se trata de hacer un análisis de los seres vivos que permita explicarnos las funciones

biológicas que se producen dentro del cuerpo. Como las transformaciones de elementos

permiten el funcionamiento y el sustento de las células.

La mayor relación de la química es con la física. La interacción entre ambas fue muy

importante en el desarrollo de la teoría atómica.

Medicina

Es necesario el uso de la química para explicar los desequilibrios que se producen dentro

del organismo y que lo enferman.

Dentro de las células se producen miles de procesos químicos a lo largo del tiempo y, el

conocimiento de estos y por qué se producen, es necesario para saber cómo solucionar el

mal funcionamiento, que normalmente se traduce en enfermedades.

La farmacología, que es una rama que se encuentra dentro de la medicina, también se apoya

en la química para la fabricación de nuevos medicamentos que logren recuperar el

equilibrio del cuerpo al estado sano.

RAMAS DE LA QUÍMICA

• Química orgánica: Esta rama de la química estudia las relaciones de los

compuestos que se basan en cadenas de carbono.

• Química inorgánica: Esta rama de la ciencia estudia las propiedades de los

elementos que no están compuestos por cadenas de carbono. Entre ellas las

propiedades eléctricas y magnéticas de los átomos.

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• Bioquímica: Estudia las relaciones químicas de los seres vivos.

• Química física: Estudia los fundamentos y las bases físicas de los procesos

químicos.

• Química industrial: Esta rama se encarga de la producción de elementos reactivos

en cantidades elevadas.

• Química analítica: Esta rama de la química es la encargada de los métodos de

detención y cuantificación de un elemento dentro de una muestra.

APLICACIONES DE LA QUÍMICA EN LA VIDA COTIDIANA

La química y la medicina

La mayoría de los medicamentos están hechos de materias orgánicas, es por esto que la

medicina, comprendida como área estudio, está íntimamente relacionada con la química

orgánica.

Los antibióticos, la medicación para el cáncer, los analgésicos y la anestesia son algunos de

los medicamentos hechos a base de materia orgánica.

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La química y los alimentos

Los alimentos están hechos de carbono, objeto

de estudio de la química orgánica. Los

carbohidratos constituyen el ejemplo más

evidente de la composición química de los

alimentos.

El término en sí mismo lleva a pensar en

carbono e hidrógeno (en efecto, los

carbohidratos están compuestos de una

molécula de carbono, una de hidrógeno, más

una de oxígeno – CHO); las proteínas (NH2-

CH-COOH) y las grasas (CH-COO-CH)

también contienen carbono, incluso las

vitaminas son de materia orgánica.

A través de la química, se pueden estudiar la cantidad de carbohidratos, proteínas, grasas y

vitaminas que el cuerpo humano necesita en distintas condiciones. Por ejemplo, durante el

embarazo, es recomendado el consumo de vitaminas (como el ácido fólico); mientras que,

si se desea tonificar el cuerpo, se recomienda una dieta rica en proteínas.

La química y la economía

Muchos de los compuestos carbonados, tales como el diamante, el grafito y el petróleo son

considerados de gran valor. El diamante y el grafito son carbono puro sin ningún otro

elemento en su interior y ambos tienen una gran variedad de usos y también son altamente

costosos.

Por su parte, el petróleo es uno de los recursos más valiosos del mundo y, económicamente,

es uno de los más influyentes. Este puede ser transformado a través de diversos procesos

químicos para dar origen a otros recursos que los seres humanos podrían necesitar, tales

como la gasolina, los neumáticos, entre otros.

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En este sentido, la química resulta de gran utilidad en la industria petrolera, puesto que a

través de esta ciencia se pueden desarrollar procesos que permitan transformar el petróleo y

aprovechar este recurso al máximo.

La química y la agricultura

Los fertilizantes son sustancias químicas orgánicas o inorgánicas que se añaden a los suelos

para proporcionarles los nutrientes necesarios para que estos sean productivos.

Algunos estudios realizados en el campo de la agricultura demuestran que el uso de

fertilizantes comerciales puede incrementar la producción agrícola hasta un 60%. Es por

esto que actualmente, la agricultura depende de los avances científicos, principalmente en

el área de la química, puesto que permiten optimizar la producción.

Los fertilizantes, tanto los orgánicos cuanto los inorgánicos, maximizan la producción

agrícola si se emplean en las cantidades correctas. Sin embargo, los orgánicos presentan

mayor concentración de químicos necesarios para el crecimiento de las plantas.

La química y la biología

La biología coincide con la química en el estudio de las estructuras a nivel molecular. Del

mismo modo, los principios de la química resultan útiles en la biología celular porque las

células se componen de sustancias químicas.

Al mismo tiempo, dentro de un organismo tienen lugar múltiples procesos químicos, como

la digestión, la respiración, la fotosíntesis en las plantas, entre otros.

En este sentido, para comprender la biología, es necesario entender las bases de la química,

al igual que para entender la química es necesario saber sobre biología.

28

La química y biotecnología

El objeto de la biotecnología es el desarrollo

de nuevas tecnologías a través del estudio de

los procesos biológicos y químicos, de los

organismos y de las células y sus

componentes. Los productos biotecnológicos

son útiles en diversos campos, entre los

cuales destacan la agricultura, la industria y

la medicina.

Ingeniería química

La ingeniería química es una rama de la

ingeniería que se encarga de estudiar las

formas en las cuales se transforma la

materia prima para crear productos útiles y

comercializables.

Esta rama de la ingeniería involucra el

estudio de las propiedades de estas

materias para poder comprender qué

procesos se deben emplear en la

transformación de cada uno de estos

materiales y cuál sería la mejor manera de

aprovecharlos.

La ingeniería química también comprende el control de los niveles de contaminación, la

protección del medio ambiente y la conservación de la energía, y juega un rol importante en

el desarrollo de energías renovables.

29

ACTIVIDADES:

1. Encuentre y defina 25 palabras claves del tema

2. Elabore una línea de tiempo con la historia evolutiva de la química.

3. Elabore un mapa conceptual con las ciencias afines de la química

4. Elabore un cuadro comparativo con la clasificación de la química.

5. Explique la diferencia entre la química contemporánea y moderna.

Resuelva correctamente los espacios en blanco. Valor 10 puntos.

1. Es todo lo que ocupa espacio y posee masa:

____________________

2. Es el estudio de la composición, propiedades y reacciones de la materia:

_____________________

3. Es el estudio de la composición química e las vetas, suelos y minerales de la

superficie de la tierra y otros planetas:

____________________

4. Es el estudio de la naturaleza física de los sistemas químicos, incluidos los cambios

de energía.

_____________________

5. Es el estudio de las reacciones químicas que tienen lugar en los sistemas biológicos:

_____________________

6. Es el estudio de las sustancias que contienen el elemento carbono:

_____________________

7. Desarrollo de nuevas tecnologías a través del estudio de los procesos biológicos y

químicos:

_____________________

8. Se encarga de estudiar las formas en las cuales se transforma la materia prima para

crear productos útiles y comercializables:

______________________

9. Es el estudio de la composición, estructura, propiedades y reacciones de la materia:

______________________

10. Científico que estableció la teoría de la disociación electrolítica, esto es la

descomposición de una sustancia por la acción de la corriente eléctrica.

_______________________

Resuelva correctamente las siguientes preguntas. Valor 20 puntos.

• Explique la importancia de la química en la medicina, los alimentos, la

economía, la ingeniera y la biotecnología en la actualidad.

• Explique la teoría del flogisto.

• Mencione 5 químicos modernos y sus aportaciones a la humanidad.

• Mencione y explique los trabajos de Antonie Lavoiser.

30

Guía N° 3. MEDICIONES Y CONVERSIONES

INTRODUCCIÓN

El sistema métrico lo usan los científicos y profesionales de la salud en todo el mundo.

También es el sistema de medición más común en la mayoría de los países del mundo. En

1960, los científicos adoptaron una modificación del sistema métrico, llamada Sistema

Internacional de Unidades, System International (SI) para uniformar las unidades en todo

el mundo. Para muchas mediciones usadas por los químicos, las unidades del sistema métrico

y las unidades SI son las mismas. Para otras se utilizan unidades del sistema métrico más

pequeñas.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE:

• Utiliza el orden de magnitud, la notación científica y la estadística como una

herramienta que le permite representar números enteros y decimales al recolectar e

interpretar datos.

INDICADORES DE LOGROS:

Aplica según las normas del sistema internacional, las unidades de medida, sus múltiplos y

submúltiplos para la resolución de problemas en situaciones del contexto

Unidades en el sistema métrico y en el (SI) en química

Antes de obtener los detalles de la medición y los cálculos, observaremos las unidades que

se usan comúnmente en química. Incluyen unidades para longitud, masa, volumen,

temperatura y tiempo.

Longitud

La unidad en el sistema métrico y SI de longitud es el metro (m). En comparación con el

sistema inglés, un metro es ligeramente mayor que una yarda (1.094 yd) o equivalente a 39.37

pulgadas (in).

Una unidad de longitud más pequeña, el centímetro (cm), se usa más comúnmente en química

y es aproximadamente tan ancho como tu dedo meñique.

1 metro = 1.094 yd.

1 metro = 39.37 in.

2.54 cm = 1 in.

31

Volumen

El volumen (V) es la cantidad de espacio que ocupa una sustancia. La unidad SI de volumen,

el metro cúbico (m3), es el volumen de un cubo cuyos lados miden 1 metro de largo. En un

laboratorio químico, el metro cúbico es demasiado grande para su uso práctico. En vez de

ello, los químicos trabajan con unidades del sistema métrico de volumen que son más

pequeñas y convenientes, como en litro (L) y el mililitro (ml). Un litro es ligeramente mayor

que un cuarto de galón (qt por sus siglas en inglés).

(1 L= 1.057 qt) y contiene 1000 ml. Un metro cúbico es el mismo volumen que 1000 L.

1 m3= 1000 L

1L = 1.057 cuarto

1 L = 1000 ml

Masa

La masa de un objeto es la cantidad de material que contiene. Es posible que estés más

familiarizado con el término peso que con el de masa. El peso de un objeto depende de su

32

masa y la atracción sobre él de la gravedad. Por tanto, el peso de un objeto cambia conforme

cambia la atracción gravitacional. En la Luna, un objeto pesa mucho menos que en la Tierra

porque la atracción gravitacional en la Luna es mucho menor. Sin embargo, la masa es la

misma porque la cantidad de material en dicho objeto es constante. La unidad SI de masa es

el kilogramo(kg). Para masas más pequeñas se usa la unidad métrica de gramo(g). Hay 1000

g en 1 kg. En un laboratorio químico, la báscula mide la masa de una sustancia en gramos,

no su peso. En comparación con el sistema inglés, la masa de 1 kilogramo es equivalente a

2.205 lb y 1 libra (lb) es equivalente a 453.6 g.

1 kg = 1000 g

1 kg = 2.205 lb

453.6 g = 1lb

Temperatura

La temperatura de un objeto dice cuán caliente o frío está. Un típico

termómetro de laboratorio consiste en un tubo de vidrio con un líquido que

se expande conforme aumenta la temperatura. En la escala Celsius (°C,

también llamado grado centígrado),el agua se congela a 0°C y hierve a

100°C,mientras que en la escala Fahrenheit (°F),el agua se congela a 32°F

y hierve a 212°F.

En el SI, la temperatura se mide con la escala Kelvin (K), donde a la menor temperatura

posible se le asigna un valor de 0 K. Observa que las unidades de la escala Kelvin se llaman

kelvins (K) y no tienen signo de grado.

33

Tiempo

Probablemente piensas en tiempo como años, días,

minutos o segundos. De éstos, la unidad básica SI y

métrica es el segundo(s).

ACTIVIDAD N°1. Unidades de medición. Valor 30 puntos.

1.1 Establece el nombre de la unidad y el tipo de medición indicado para cada una de las

siguientes cantidades. Valor 10 puntos (2pts c/u).

a. 4.8 m ________________________

b. 325 g _______________________

c. 1.5 L _______________________

d. 480 s _______________________

e. 28 °C _______________________

1.2 Indica el nombre de la unidad y el tipo de medición indicado por cada una de las

siguientes cantidades. Valor 10 puntos (2pts c/u).

a. 0.8 L ________________________

b) 3.6 m ________________________

c) 14 kg ________________________

d) 35 g ________________________

e) 373 K ________________________

34

1.3 Establece el nombre de la unidad e identifica dicha unidad como una unidad del SI, una

unidad del sistema métrico, ambas o ninguna. Valor 10 puntos (2pts c/u).

a. 8 m3 ________________________

b. 245 K ________________________

c. 45 °F ________________________

d.125 L ________________________

e. 125 g _________________________

NOTACIÓN CIENTÍFICA

En química y ciencia en general, las mediciones implican números que pueden ser muy

pequeños y a veces muy grandes. Por ejemplo, el ancho de un cabello humano es de

aproximadamente 0.000 008 m, y por lo general hay 100 000 cabellos en el cuero cabelludo

humano promedio. Por lo general, se deja un espacio entre conjuntos de tres dígitos para

facilitar el conteo de cifras. Para ambas mediciones es conveniente usar la notación científica,

una forma eficiente de escribir cifras muy grandes o muy pequeñas.

Cómo escribir un número en notación científica

Hay tres partes para escribir un número en notación científica:

• El coeficiente: es cualquier número real.

• La base: es la base decimal 10.

• El exponente: es la potencia a la que está elevada la base. Representa el número de

veces que se desplaza la coma. Siempre es un número entero, positivo si se desplaza

a la izquierda, negativo si se desplaza a la derecha.

Por ejemplo, el número 2400 en notación científica es 2.4 x103. El coeficiente es 2.4 y 103

muestra la potencia de base 10. El coeficiente se determina al mover el punto decimal tres

lugares a la izquierda para dar un número entre 1 y 10. Puesto que movimos el punto decimal

tres lugares a la izquierda, la potencia de base 10 es un 3 positivo, lo que se escribe como

103. Para un número mayor que 1, la potencia de base 10 es positiva.

2.4x103

Cuando un número menor que 1 se escribe en notación científica, el exponente de la potencia

de base 10 es negativo. Por ejemplo, para escribir el número 0.000 86 en notación científica,

35

el punto decimal se mueve a la derecha cuatro lugares para dar un coeficiente de 8.6, que es

mayor que 1 pero menor que 10. Al mover el punto decimal cuatro lugares a la derecha, la

potencia de base 10 se vuelve un 4 negativo, o 10-4

8.6x10-4

ACTIVIDAD N°2. Notación científica. Valor 20 puntos.

2.1. Escribe las siguientes mediciones con el uso de la notación científica. Valor 10 puntos

(2pts c/u).

a. 350 g ___________________________

b. 0.000 16 L ___________________________

c. 5 220 000 m ___________________________

d. 0.007 85 L ___________________________

e. 670 000 kg ____________________________

2.2. Escribe las siguientes mediciones como un número decimal. Valor 10 puntos

(2pts c/u).

a. 2.85×102 L _________________________

b. 7.2×10-3 m _________________________

c. 2.4×105 g _________________________

d. 2.12 x10-6 L _________________________

e. 3.5 x104 m _________________________

36

CIFRAS SIGNIFICATIVAS

Son todos los dígitos que incluyen el dígito estimado. Todos los números distintos de cero

se cuentan como significativos. Los ceros pueden o no ser significativos, dependiendo de su

posición.

Un número es una cifra significativa si es

Regla Ejemplos de números

medidos

Número de cifras

significativas

1. Distinto de cero 4.5g

122.35

2

5

2. Un cero entre

dígitos distintos de

cero

5.082 kg

205 m

4

3

3. Un cero al final de

un número decimal

50 L

25.0 ° C

2

3

4. Cualquier dígito en

el coeficiente de un

número escrito en

notación científica.

4.0 x104 m

5.70 x10-3

2

3

Un cero no es significativo si:

a. Está al principio de un número decimal.

0.000 4 lb 1

0.075 m 2

b. Se usa como un marcador de posición en un número grande sin un punto decimal.

850 000 m 2

1 250 000 g 3

37

ACTIVIDAD N°3. Cuántas cifras significativas hay en cada una de las siguientes

cantidades medidas, diga cuál es su regla. Valor 10 puntos.

a. 20.60 L ______________ _______________________

b. 1036.48 g ______________ _______________________

c. 4.00 m ______________ _______________________

d. 20.8 °C ______________ _______________________

e. 60 800 000 g ______________ ________________________

REDONDEO

Es el proceso mediante el cual se eliminan cifras significativas de un número a partir de su

representación decimal, para obtener un valor aproximado.

Reglas para redondeo

1. Si el primer dígito a eliminar es 4 o menor, él y todos los dígitos siguientes se

eliminan.

2. Si el dígito a eliminar es 5 o mayor, el último dígito conservado del número se

aumenta en 1.

Tres cifras significativas Dos cifras significativas

Ejemplo 1: 8.4234 se redondea a 8.42 8.4

Ejemplo 2: 14.780 se redondea a 14.8 15

ACTIVIDAD N°4. Redondea cada uno de los siguientes números a tres cifras

significativas. Valor 10 puntos (2 pts. c/u).

a. 0.005 cm _____________________

b. 0.002627 L _____________________

c. 3826.8 g _____________________

d. 1.2836 Kg _____________________

e. 4.259 ml _____________________

38

FACTORES DE CONVERSIÓN

Es una operación matemática, para hacer cambios de unidades de la misma magnitud, o

para calcular la equivalencia entre los múltiplos y submúltiplos de una determinada unidad

de medida.

Unidad de medida Métrico (SI) Métrico inglés

Longitud 1 km = 1000 m

1m = 1000 mm

1cm 10 mm

2.54 cm =1 pulgada

1 m = 39.37 in

1 km = 0.6214 mi

Volumen 1 L = 1000 ml

1 ml = 1cm3

1 L = 1.057 qt

1 galón = 3.7851 L

Masa 1 kg = 1000 g

1 g =1000 mg

1 kg = 2.205 lb

453.6 g = 1 lb

Tiempo 1 hr = 60 min

1 min = 60 s

Temperatura Kelvin (K)

K = ºC + 273

ºC = 5/9 (ºF - 32)

ºF =9/5 (°C) + 32

ACTIVIDAD N°5. Usa factores de conversión métricos para resolver los siguientes

problemas. Valor 30 puntos (5pts c/u).

• La altura de un estudiante es 175 cm. ¿Cuánto es en metros?

• Un enfriador tiene un volumen de 5500 ml. ¿Cuál es la capacidad del enfriador en

litros?

• Un colibrí tiene una masa de 0.005 5 kg. ¿Cuál es la masa del colibrí en gramos?

• 100 °C a °F

• 212° F a K

• 8 hr en segundo

39

LECTURA COMPRENSIVA

DIFERENCIA ENTRE EL SISTEMA INGLES Y EL SISTEMA INTERNACIONAL

DE MEDIDAS (SI)

En 1855, Justo Arosemena con su visión de estadista, en su célebre obra El Estado Federal

de Panamá, señala: ‘Ningún perjuicio resulta de obligar al Estado de Panamá a seguir el

sistema métrico en la República en los asuntos oficiales, y tanto menos, cuando que ese

sistema es hoy el decimal francés, que no se variará por hallarse fundado en principios

científicos’.

Siglo y medio después que el Dr. Arosemena hiciera esta observación, en diciembre de 2007

se aprueba la Ley Nº 52, que establece como sistema nacional de unidades el Sistema

Internacional y se prohíbe emplear unidades de medidas distintas de las unidades legales

establecidas. Esta ley dio cinco años para establecer un programa de educación a la población

sobre este cambio de unidades de medición.

De aquí en adelante los productos se venderán en kilogramo en vez de libra, en metro en vez

de yarda y en litro en vez de galón.

Hay que velar que no se cometan faltas al intentar utilizar este nuevo sistema. Lo primero

que hay que señalar es que, a partir de 1960, al antiguo Sistema Métrico Decimal se le dio el

nombre de Sistema Internacional (SI).

La principal diferencia que podemos destacar entre el sistema inglés y el sistema

internacional de unidades es que estos emplean distintas unidades de longitud, masa, tiempo

y otras unidades, además el sistema internacional de unidades es utilizado en casi todos los

países del Mundo excepto en los de habla inglesa.

El sistema internacional de unidades es el sistema de medición que se utiliza casi en todos

los países del mundo para el cual la unidad básica para medida de la masa es el gramo o el

kilogramo, sus unidades básicas son: El amperio para la corriente eléctrica, el Kelvin para la

temperatura, el segundo para el tiempo, el metro para la longitud, el kilogramo para la masa,

el mol para la cantidad de sustancia.

ACTIVIDAD N°6. Valor 15 puntos (5pts c/u).

• Explique la diferencia del sistema ingles con el sistema internacional de medidas.

• Mencione varias unidades de medición del SI.

• Explique la importancia de la implementación del sistema internacional de medidas

en Panamá.

40

Guía N° 4. MATERIA ENERGÍA Y SUS CAMBIOS

INTRODUCCIÓN

La materia es cualquier sustancia que contiene masa y ocupa un espacio. Los materiales

que usamos, como agua, madera, platos, bolsas de plástico, ropas y zapatos, todos son

materia.

Puesto que hay tantos tipos, clasificamos la materia por la clase de componentes que

contiene. Una sustancia pura tiene una composición definida, mientras que una mezcla está

hecha de dos o más sustancias en cantidades variables.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE:

• Explica de forma oral y escrita diferentes fenómenos de su entorno en función de las

propiedades y la clasificación de la materia.

INDICADORES DE LOGROS:

• Enumera la materia presente en sus actividades y las clasifica según sus

características.

• Clasifica los factores de su entorno basándose en conceptos conocidos

• Describe la materia y reconoce su estado.

Clasificación de la materia:

Sustancias puras: Una sustancia pura es un tipo de materia que tiene una composición fija

o definida. Hay dos tipos de sustancias puras: elementos y compuestos. Los elementos son

el tipo más simple porque están formados sólo de un tipo de sustancia. Tal vez sepas que los

elementos plata, hierro y aluminio contienen materia de un tipo. Los compuestos también

son sustancias puras, pero consisten en una combinación de dos o más elementos unidos en

la misma proporción. Por ejemplo, en todas las muestras de agua, H2O, hay la misma

proporción de los elementos hidrógeno y oxígeno. En otro compuesto, el peróxido de

hidrógeno, H2O2, el hidrógeno y el oxígeno también están combinados, pero en una

proporción diferente. El agua, H2O, y el peróxido de hidrógeno, H2O2, son diferentes

compuestos con diferentes propiedades. Una importante diferencia entre elementos y

compuestos es que los procesos químicos descomponen los compuestos en sustancias más

simples, como los elementos. Es posible que sepas que la sal de mesa ordinaria consiste de

compuestos NaCl, que se descomponen en sodio y cloro. Los compuestos no se pueden

descomponer a través de métodos físicos como hervir o tamizar. Los elementos no se pueden

descomponer mediante procesos químicos o físicos.

41

Mezclas: Dos o más sustancias se combinan físicamente, pero no químicamente. El aire que

respiramos es una mezcla, principalmente de gases de oxígeno y nitrógeno. El acero en los

edificios y vías de ferrocarril es una mezcla de hierro, níquel, carbono y cromo. El latón en

las perillas y guarniciones es una mezcla de zinc y cobre. Las soluciones como el té, café y

agua de mar también son mezclas. En cualquier mezcla puede variar la composición. Por

ejemplo, dos mezclas de agua y azúcar parecerían iguales, pero la que tenga una mayor

proporción de azúcar en agua sabría más dulce. Diferentes tipos de latón tienen diferentes

propiedades, dependiendo de la proporción de cobre a zinc.

Para separar la mayoría de los componentes de las mezclas se usan procesos físicos. Por

ejemplo, diferentes monedas, como centavos, diez centavos y 20 centavos, se separan por

tamaño; las partículas de hierro mezcladas con arena se pueden levantar con un imán, y el

agua se separa del espagueti usando un colador.

Tipos de mezclas

42

Las mezclas se clasifican también como homogéneas o heterogéneas. En una mezcla

homogénea, la composición es uniforme a lo largo de la muestra. Los ejemplos de mezclas

homogéneas familiares son el aire, que contiene a los gases oxígeno y nitrógeno; el bronce,

que es una mezcla de cobre y estaño; y el agua salada, una solución de sal y agua. En una

mezcla heterogénea, los componentes no tienen una composición uniforme a lo largo de la

muestra. Por ejemplo, una mezcla de petróleo y agua es heterogénea porque el petróleo flota

sobre el agua. Otros ejemplos de mezclas heterogéneas incluyen las pasas en una galleta y

las burbujas en un refresco.

Actividad N° 1. Desarrolle correctamente las siguientes actividades. 20 puntos (1 pt c/u)

1.1. Clasifica cada uno de los siguientes elementos como una sustancia pura o una mezcla.

Valor 5 puntos (1 pt c/u).

a. Polvo de hornear: __________________

b. Muffin de mora: __________________

c. Hielo: __________________

d. Papel de aluminio: __________________

e. H: __________________

1.2.Clasifica cada uno de los siguientes ejemplos como un compuesto o un elemento.

Valor 5 puntos (1 pt c/u).

a. un chip de silicio: ___________________

b. peróxido de hidrógeno (H 2O2): ___________________

c) Oxígeno: ___________________

d) Vitamina A: ___________________

e. Sal de mesa: ___________________

1.3. Clasifica cada una de las siguientes mezclas como homogénea o heterogénea.

Valor 10 puntos (1 pt c/u).

a. Sopa de verduras: _______________________

b. Agua de mar: ________________________

c. Té: ________________________

d. Té con hielo y rebanadas de limón: ________________________

e. Leche homogeneizada: _________________________

f. Helado con chispas de chocolate: _________________________

g. Gasolina: _________________________

h. Champaña burbujeante: _________________________

i. Agua de mar: _________________________

j. Ensaladas de frutas: _________________________

43

Propiedades de la materia

Una forma para describir la materia es observar sus propiedades. Por ejemplo, si se te pide

describirte a ti mismo, mencionarías tus propiedades, que son tus características particulares.

Podrías describir el color de tu cabello, ojos y piel, o la longitud y textura de tu cabello. Tal

vez tengas pecas u hoyuelos.

Propiedades físicas

En química, estos tipos de descripciones

se llaman propiedades físicas e incluyen

la forma, estado físico, color, puntos de

fusión y ebullición de una sustancia. Las

propiedades físicas son aquellas que se

observan o miden sin afectar la identidad

de una sustancia. Por ejemplo, puedes describir una moneda de cobre como anaranjada-

rojiza, sólida y brillante.

Estados de la materia

La materia existe en una de tres formas llamadas estados de la materia: sólido, líquido y gas.

Cada estado tiene un diferente conjunto de propiedades físicas. Un sólido como un guijarro

o una pelota de beisbol tienen una forma y volumen definidos. Probablemente reconozcas

varios sólidos a tu alcance, como libros, lápices o un ratón de una computadora. Un líquido

tiene un volumen definido, pero no una forma definida. Por tanto, un líquido como el agua

toma la forma de una botella y luego la del vaso en que la vacías. Un gas no tiene ni forma

ni volumen definidos. Cuando inflas la llanta de una bicicleta, el aire, que es un gas, llena

toda la forma y volumen de la llanta. El agua es una sustancia que se encuentra comúnmente

en tres estados: sólida, líquida y gas. Cuando la materia experimenta un cambio físico, su

estado o su apariencia cambiarán, pero su identidad o composición permanecen iguales. La

forma sólida del agua, como la nieve o el hielo, tienen una apariencia distinta a la de su forma

líquida o gaseosa, pero las tres formas son agua.

44

Materia y propiedades químicas

Las propiedades químicas son aquellas que describen la habilidad de una sustancia para

cambiarla en una nueva sustancia. Durante un cambio químico la sustancia original se

convierte en una o más sustancias nuevas con diferentes propiedades químicas y físicas. Por

ejemplo, la madera se puede quemar porque tiene la propiedad química de ser inflamable.

Cuando la madera se quema, se convierte en cenizas y humo, que tienen diferentes

propiedades químicas y físicas. La oxidación o corrosión es una propiedad química del hierro.

En la lluvia, un clavo de hierro experimenta un cambio químico cuando reacciona con

oxígeno en el aire para formar óxido, una sustancia nueva.

45

Ejemplos de algunos cambios físicos:

TIPO DE CAMBIO FÍSICO EJEMPLO

Cambio de estado Agua en ebullición.

Agua en congelación.

Cambio de apariencia Disolución de azúcar en agua

Cambio de forma Martillar un lingote de oro en brillantes

hojas.

Estirar el cobre en delgado alambre.

Cambio de tamaño Cortar papel en trozos pequeños para

confeti.

Moler pimienta en partículas más pequeñas.

Ejemplos de cambios químicos

TIPO DE CAMBIO QUÍMICO CAMBIOS EN PROPIEDADES

QUÍMICAS

Deslustrar plata La brillante plata metálica reacciona con el

aire y obtiene un recubrimiento negro

granuloso.

Quemar madera Un trozo de pino se quema con una flama

que produce calor, cenizas, dióxido de

carbono y vapor de agua.

Caramelizar azúcar A altas temperaturas, el azúcar blanca

granulada cambia a una sustancia suave

color de caramelo.

Formación de óxido El hierro, que es gris y brillante, se combina

con oxígeno para formar óxido anaranjado-

rojizo.

Resumen de propiedades y cambios físicos y químicos.

FÍSICO QUÍMICO

PROPIEDAD Una característica de la

sustancia, como color, forma,

olor, acabado, tamaño, punto

de fusión y densidad.

Una característica que indica la capacidad de una sustancia

para formar otra sustancia: el

papel se puede quemar, el

hierro se puede oxidar y la

plata puede perder su lustre.

CAMBIO Un cambio en una propiedad

física que conserva la identidad

de la sustancia: un cambio de

estado, un cambio en tamaño o

un cambio en forma.

Un cambio en el que la

sustancia original se convierte

en una o más sustancias

nuevas: quemar papel, oxidar

hierro, perder su lustre la plata.

46

Actividad N°2. Desarrolle correctamente las siguientes actividades. Valor 15 puntos (1 pt

c/u).

2.1. Describe cada una de las siguientes como propiedades físicas o químicas.

Valor 10 puntos (1 pt c/u).

a. El cromo es un sólido gris acero: _____________________

b. El hidrógeno reacciona fácilmente con oxígeno: _____________________

c. El nitrógeno se congela a - 210°C: _____________________

d. La leche se agriará si se deja en una habitación caliente: _____________________

e. El neón es un gas incoloro a temperatura ambiente: _____________________

f. Las rebanadas de manzana se ponen cafés cuando

se exponen al aire: _____________________

g. El fósforo se incendiará cuando se exponga al aire: _____________________

h. A temperatura ambiente, el mercurio es un líquido: _____________________

i. Un clavo de plata pierde su lustre en el aire: _____________________

j. Un árbol se corta en tablones en un aserradero: ______________________

2.2. Describe cada propiedad del flúor como física o química. Valor 5 puntos (1 pt c/u).

a. Es enormemente reactivo: _____________________

b. Es un gas a temperatura ambiente: _____________________

c. Tiene un color amarillo pálido: _____________________

d. Explotará en presencia de hidrógeno: _____________________

e. Tiene un punto de fusión de 220°C: _____________________

47

LECTURA COMPRENSIVA

CALENTAMIENTO GLOBAL

La cantidad de dióxido de carbono (CO2) gaseoso en nuestra atmósfera se incrementa

mientras quemamos más gasolina, carbón y gas natural. Las algas en los océanos, las plantas

y árboles en los bosques normalmente absorben dióxido de carbono, pero no pueden enfrentar

el continuo aumento. La tala de árboles en la selva tropical (deforestación) reduce la cantidad

de dióxido de carbono removido de la atmósfera. Muchos de los árboles también se queman

mientras se limpia la tierra. Se estima que la deforestación explica el 15-30% del dióxido de

carbono que se queda en la atmósfera cada año. El dióxido de carbono en la atmósfera actúa

como el vidrio en un invernadero. Cuando la luz del Sol calienta la superficie de la Tierra,

parte del calor queda atrapado por el dióxido de carbono. Conforme aumentan los niveles de

CO2, más calor queda atrapado. Todavía no está claro cuán severos pueden ser los efectos

del calentamiento global. Algunos científicos estiman que, alrededor del año 2030, el nivel

atmosférico de dióxido de carbono podría duplicarse y hacer que la temperatura de la

atmósfera de la Tierra se eleve en 2 a 5°C. Si esto ocurre, tendría un profundo impacto en el

clima. Por ejemplo, un aumento en la fusión de la nieve y el hielo, lo cual elevaría los niveles

oceánicos hasta en 2 m, que es suficiente para inundar muchas ciudades ubicadas en las

playas. Se hacen esfuerzos mundiales para reducir el uso de combustibles fósiles y frenar la

deforestación. Ello requerirá la cooperación en todo el mundo para evitar el sombrío futuro

que algunos científicos predicen en caso de que el calentamiento global siga sin control.

Actividad N° 3. Analice y conteste las siguientes preguntas. Valor 20 puntos.

a. Mencione 5 efectos nocivos del CO2 en el entorno. Valor 5 puntos.

b. A que se debe el aumento de las temperaturas en la tierra. Valor 5 puntos.

c. Mencione y explique 3 alternativas para disminuir los niveles de CO2 en el planeta.

Valor 10 puntos.

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Temperatura

La temperatura es una medida de cuán caliente o fría está una sustancia comparada

con otra. El calor siempre fluye de una sustancia con una temperatura más alta a otra

con una temperatura menor. Cuando bebes café caliente o tocas un mechero caliente,

el calor fluye a tu boca o mano, que están a una temperatura menor. Cuando tocas un

cubo de hielo, se siente frío porque el calor fluye de tu mano al cubo de hielo.

Temperaturas Celsius y Fahrenheit

Las temperaturas en ciencia, y en la mayor parte del mundo, se miden y reportan en

unidades Celsius (°C). En Estados Unidos, las temperaturas cotidianas se reportan

comúnmente en unidades Fahrenheit (°F). Una temperatura ambiente típica de 22°C

sería lo mismo que 72°F. Una temperatura corporal normal de 37.0°C es igual a

98.6°F.

En las escalas Celsius y Fahrenheit, las temperaturas de fusión del hielo y de

ebullición del agua se usan como puntos de referencia. En la escala Celsius, el punto

de congelación del agua se define como 0°C y el punto de ebullición como 100°C. En

la escala Fahrenheit, el agua se congela a 32°F y hierve a 212°F. En cada escala, la

diferencia de temperatura entre congelación y ebullición se divide en unidades más

pequeñas o grados. En la escala Celsius, hay 100 unidades grado entre las

temperaturas de congelación y ebullición del agua, comparados con 180 unidades

grado en la escala de temperatura Fahrenheit. Esto hace al grado Celsius casi el doble

de un grado Fahrenheit: 1°C = 1.8°F

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Ecuaciones:

Actividad N° 4. Resuelva correctamente los siguientes problemas. 30 PUNTOS.

¿Cuánto es -15°F en grados Celsius y kelvin? Valor 10 puntos

25°C a °F. Valor 5 puntos

155°C a ° F. valor 5 puntos

Convierta en K, 98.6° F. Valor 10 puntos.

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BIBLIOGRAFÍA

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