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La magia de la cienciaQumica, tercer grado

Rosala Anglica Allier CruzSandra Rosala Castillo Allier

MXICO BOGOT BUENOS AIRES CARACAS GUATEMALA LISBOAMADRID NUEVA YORK SAN JUAN SANTIAGO AUCKLAND LONDRES MILN

MONTREAL NUEVA DELHI SAN FRANCISCO SINGAPUR SAN LUIS SIDNEY TORONTO

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Publisher de la divisin:Jorge Rodrguez HernndezDirector editorial: Jos Ashuh MonayerCoordinador editorial:Rodrigo BengocheaEditor sponsor:Alejandro Nava AlatorreEditor externo:Jos Antonio Alonso GarcaRevisor tcnico:Leonel Infante CanalizoSupervisor de produccin:Alejandro Rodrigo G. MejaDiseo y formacin:Overprint, S.A.Fotografa:Overprint, S.A.Ilustracin:Daniel Gerardo Apango

La magia de la cienciaQumica, tercer grado

Prohibida la reproduccin total o parcial de esta obra,

por cualquier medio, sin la autorizacin escrita del editor.

DERECHOS RESERVADOS 2008, respecto a la primera edicin por:

McGRAW-HILL/INTERAMERICANA EDITORES, S.A. DE C.V.A Subsidiary of The McGraw-Hill Companies, Inc.

Punta Santa FeProlongacin Paseo de la Reforma 1015, Torre APiso 17, Colonia Desarrollo Santa FeDelegacin lvaro ObregnC.P. 01376, Mxico, D.F.Miembro de la Cmara Nacional de la Industria Editorial Mexicana, Reg. Nm. 736

ISBN-10: 970-10-6370-8ISBN-13: 978-970-10-6370-5

1234567890 09765432108

Impreso en Mxico Printed in Mexico

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En el bloque IV se aborda la formacin de nuevos materiales mediante la reaccinqumica de cido-base y xido-reduccin. Se pretende que los alumnos puedan

deducir los productos finales en estos cambios qumicos. Tambin se busca quelos alumnos desarrollen habilidades como la representacin simblica; apliquen,interpreten y diseen modelos; asimismo, que sean capaces de identificar varia-bles, interpretar experimentos, establecer generalizaciones, tanto en sus propiasobservaciones como en sus argumentos y conclusiones. En el caso de los proyectosse intenta abordar las formas a travs de las cuales se construyen materiales comolos indicados al principio.

En el Bloque V se aspira a que los alumnos lleven a cabo un proyecto de integracina partir de la seleccin de temas relacionados con la vida cotidiana y los interesesde los adolescentes. Los proyectos se orientan al fortalecimiento de actitudes comola curiosidad, la creatividad, la innovacin, el escepticismo informado, la tolerancia

y el respeto a otras formas de ver el mundo.Al final de la obra se encuentra una seccin que puede utilizarse para que los alum-

nos repasen de manera ldica lo que aprendieron. Adems, la bibliografa recomenda-da para apoyar y fortalecer los temas y actividades propuestas en el libro.

Te sugerimos que el desarrollo del trabajo escolar se lleve a cabo utilizando las tc-nicas y procedimientos actuales de la enseanza, con la seguridad de que, de hacerloas, tus alumnos se divertirn y aprendern.

Las autoras

PresentacinIV

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Presentacin V

Al alumno:

Este libro de Ciencias con nfasis en Qumica despertar tu curiosidad por compren-der los acontecimientos que se presentan en el mundo que te rodea; adems, te ser

de utilidad para estudiar aspectos bsicos de la qumica que te permitirn conocer demanera interesante, amena y divertida muchos acontecimientos de la vida diaria.Este libro de texto se encuentra estructurado en cinco bloques.

Cada uno se inicia con preguntas clave que debers responder de inmediato con losconocimientos previos que poseas. Al finalizar el bloque tu profesor, si lo consideraconveniente, volver a plantear las mismas preguntas, a las que podrs contestarcon los conocimientos adquiridos.

Cada uno de los aspectos tratados se encuentran enriquecidos mediante figurasalusivas a los conocimientos a fin de propiciar su mejor comprensin.

Cada aspecto se inicia con una actividad individual o de grupo, permitiendo lareflexin, el anlisis, la sntesis y una conclusin final que favorezca la aplicacin de

los conocimientos adquiridos. En todos los bloques hay actividades experimentales que puedes realizar tanto en

el laboratorio como en el saln de clases o en tu casa. Asimismo, se enriquece elcontenido con una serie de actividades de investigacin, que te proponemos con eldeseo de estimularte el inters en el estudio de la qumica.

Marcamos ejercicios por realizar en el propio texto, a fin de que te apoyen en lamejor comprensin de los contenidos.

Encontrars recuadros denominados Para saber ms que amplan un poco mslos contenidos de aprendizaje.

Al finalizar cada bloque se encuentran actividades acerca del desarrollo de proyec-tos que permiten aplicar y afirmar los conocimientos de los temas tratados.

Durante el desarrollo del texto se presenta un glosario, el trmino por definirsese encuentra remarcado con negritas y la definicin se presenta en un recuadrode color violeta cerca del texto. Adems, al final del libro se explican los trminoscientficos relacionados con la qumica.

Para facilitar el repaso de tu aprendizaje y determinar tus avances es convenienteque construyas un archivo (portafolio) en el que guardes: Actividades de laboratorio. Investigaciones. Modelos. Evaluaciones.

Tu profesor te indicar cules son los trabajos que debers guardar en tu archivo,los cuales podrn ayudarte a resolver otras tareas en los siguientes bloques. En cada una de las actividades de investigacin y al final del libro te sugerimos una

bibliografa que te apoyar durante su desarrollo. En todos los bloques hay una seccin llamada lectura, que contiene datos biogr-

ficos de algunos cientficos que son mencionados en la obra y que amplan un pocoms los contenidos de aprendizaje.Cariosamente, te deseamos xito y satisfaccin plena en el logro del presente cur-

so que ests por iniciar.

Las autoras

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PROYECTOS

VI Bloque 1Conoce tu libroVI

Actividad: te ayudar a descu-brir el rigor con el que se lleva acabo el trabajo en un laboratorio,y fuera de ste, mediante la reali-zacin de pertinentes tareas.

Conoce tu l ib ro

Investigacin:te enfrentarsa un problema que debersresolver y del cual extraerstus propias conclusiones.

Reflexiona:tendrs la oportu-nidad de reflexionar acerca desituaciones relacionadas con turealidad; investigars solo o enequipo, dars tus opiniones yllegars a conclusiones.

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VIITabla de contenido

Proyectos de integracin yaplicacin:te acercarn a las he-rramientas que utiliza la cienciapara investigar. Ejercitars tuimaginacin y experimentars

con el fin de explicar e innovar.

Conoce tu libro VII

Para saber ms: aqu obten-drs datos curiosos e informa-cin adicional que estimulartu inters por la qumica y lasciencias en general.

Gotitas de ciencia:enriquecerstus conocimientos relacionandola qumica con los desarrollostecnolgicos ms importantes,las otras ciencias y los grandescientficos.

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VIII Bloque 1

B loque 1

Las caractersticas de los materiales

1. La qumica, la tecnologa y t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.1 Cul es la visin de la ciencia y la tecnologa en el mundo actual? . . . . . . . . . . 4

1.2 Caractersticas del conocimiento cientfico: el caso de la qumica . . . . . . . . . . . . 11

1.3 T decides: Cmo saber que una muestra de una sustancia estms contaminada que otra? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2. Propiedades fsicas y caracterizacin de las sustancias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

2.1 Qu percibimos de los materiales? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

2.2 Se pueden medir las propiedades de los materiales? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402.3 Qu se conserva durante el cambio? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

2.4 La diversidad de las sustancias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

3. Proyectos de integracin y aplicacin. Ahora explora, experimenta y acta . . . . . . . . 70

Proyecto 1. El anlisis en la investigacin cientfica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

Proyecto 2. Qu hacer para reutilizar el agua? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

B loque 2

La diversidad de propiedades de los materialesy su clasificacin qumica1. Mezclas, compuestos y elementos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

1.1 La clasificacin de las sustancias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

1.2 Cmo es la estructura de los materiales? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

1.3 Clasificacin cientfica del conocimento de los materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

1.4 T decides: Qu materiales utilizar para conducir la corriente elctrica? . . . . . . 118

2. Tabla peridica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

2.1 Estructura y organizacin de la informacin fsica y qumica en la tabla peridica 124

2.2 Cmo se unen los tomos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

3. Proyectos de integracin y aplicacin. Ahora t explora, experimenta y acta . . . . . . 149

Proyecto 1. Cules son los elementos qumicos importantes parael buen funcionamiento de nuestro cuerpo?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

Tabla de contenidoVIII

Tab la de conten ido

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Tabla de contenido

Proyecto 2. Propiedades del agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

Proyecto 3. Cmo funcionan las drogas? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

B loque 3La transformacin de losmateriales: la reaccin qumica1. La reaccin qumica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

1.1 El cambio qumico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

1.2 El lenguaje de la qumica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

1.3 Tras la pista de la estructura de la materia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

1.4 T decides: cmo evitar que los alimentos se descompongan rpidamente? . . 179

2. La medicin de las reacciones qumicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

2.1 Cmo contar lo muy pequeo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

3. Proyectos de integracin y aplicacin. Ahora explora, experimenta y acta . . . . . . 202

3.1 Qu me conviene comer? Balance nutrimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

Proyecto 1. Seis nutrientes importantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

3.2 Qu molculas componen al ser humano? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

B loque 4

La formacin de nuevos materiales1. cidos y bases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220

1.1 cidos y bases importantes en nuestra vida cotidiana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220

1.2 Modelo de cidos y bases. Modelo de Arrhenius . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

1.3 T decides: cmo controlar los efectos del consumo frecuente de

los alimentos cidos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2442. Oxidacin y reduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

2.1 La oxidacin, un tipo de cambio qumico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

2.2 Las reacciones redox . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

3. Proyectos de integracin y aplicacin. Ahora t, explora, experimenta y acta . . . . 276

1Tabla de contenido IX

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3.1 Puedo dejar de utilizar los derivados del petrleo y sustituirlos

por otros compuestos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276

3.2 Cmo evitar la corrosin? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281

B loque 5

Qumica y tecnologaProyecto 1: Cmo se sintetiza un material elstico? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297

Proyecto 2: Qu ha aportado Mxico a la qumica? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308

Proyecto 3: Por qu usamos fertilizantes y plaguicidas? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319

Proyecto 4: De qu estn hechos los cosmticos y algunos productosde aseo personal, como los jabones? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329

Proyecto 5: En qu medida el ADN nos hace diferentes? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337

Proyecto 6: Cules son las propiedades de algunos materiales que utilizabanlas culturas prehispnicas? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344

Proyecto 7: Cul es el papel de la qumica en diferentes expresiones artsticas? . . . 350

Proyecto 8: Qu combustible usar? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356

Glosario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369Bibliografa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372

Tabla de contenidoX

Tab la de conten ido

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1. No realices experimentos sin autorizacin delprofesor y NUNCA trabajes solo en el laborato-rio.

2. Utiliza la tabla sobre los smbolos de seguridadpara que los conozcas. Lee todos los enunciadosde PRECAUCIN.

3. Usa gafas de seguridad y una bata de laborato-rio cuando ests en dicho lugar. Si tienes cabellolargo, debes recogerlo.

4. No utilices lentes de contacto en el laboratorio.Las lentes pueden absorber vapores y son difci-les de retirar en caso de una emergencia.

5. En el laboratorio no est permitido comer, be-ber ni masticar chicle pues te puedes intoxicar.

6. Observa dnde se encuentra el extintor de in-cendios, la ducha de seguridad, las mantas an-tifuego y el botiqun de primeros auxilios msprximos a tu lugar de trabajo y aprende a uti-lizarlos.

7. Informa al maestro sobre cualquier accidente,

lesin, procedimiento incorrecto o equipo dete-riorado que observes.

8. Si alguna sustancia qumica entra en contactocon los ojos o la piel, lava inmediatamente elrea con abundante agua. Informa al maestroacerca del derrame del producto qumico.

9. Asegrate que los materiales y tu rea de traba-jo estn limpios, tanto al inicio como al trminode tu estudio.

10. Maneja todos los productos qumicos con mu-cho cuidado. Revisa las etiquetas de todos los

envases antes de retirar el contenido.

11. No insertes goteros en los envases de reactivos.Vierte una pequea cantidad del qumico en unvaso de precipitados.

12. NUNCA pruebes ningn qumico en la boca.NUNCA extraigas sustancias qumicas de unapipeta con la boca. Utiliza una pipeta de bulbo.

13. Conserva los materiales combustibles lejos delfuego.

14. Manipula gases combustibles y txicos slo bajo

la direccin del profesor. Utiliza la campana dehumos cuando los uses.

15. Cuando calientes una sustancia en un tubo deensayo, ten cuidado de no acercar o dirigir laboca del tubo a otra persona o a ti mismo. Nun-ca mires hacia abajo sobre la boca de un tubo deensayo.

16. No calientes probetas, buretas ni pipetas con unmechero o quemador de laboratorio. Puedenestallar y lastimarte.

17. Pregunta al maestro sobre qu hacer con los pe-

dazos de vidrios rotos, las sustancias qumicasno usadas y los productos de las reacciones.

18. Despus de terminar un experimento, limpia yguarda el equipo. Asegrate de cerrar las llavesdel agua y el gas. Lvate las manos con agua y

jabn antes de salir del laboratorio.

LOS ACCIDENTES PRODUCIDOS EN UN LABORATO-RIO ESCOLAR, POR LO GENERAL SE DEBEN AL DES-CUIDO EN EL MANEJO DE APARATOS, SUSTANCIASY MATERIALES, AS COMO AL NO ATENDER LAS

NORMAS DE SEGURIDAD. CUDATE!

Normas de seguridad en el laboratorio

para la prevencin de accidentes

Normas de seguridad en el laboratorio para la prevencin de accidentes

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Bloque 1

Los propsitos de este bloque son que los alumnos:

1. Contrasten sus ideas sobre esta disciplina con las aportaciones de la ciencia aldesarrollo de la sociedad.

2. Identifiquen algunos aspectos de la tecnologa y su relacin con la satisfaccin dediversas necesidades.

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Las caractersticas de los materiales

Preguntas clave

Cmo se relaciona la ciencia y la tecnologacon el ser humano y el ambiente?

Cules son las caractersticas del pensamientocientfico? La qumica tiene las mismascaractersticas?

Cmo identificar el grado de contaminacinde una sustancia?

Qu propiedades fsicas caracterizana las sustancias?

Se puede medir cualquier propiedadde una sustancia?

Por qu las aportaciones de Lavoisier fuerondeterminantes en el principio de la conservacinde la materia?

Cuntas clases de sustancias conoces? Cmo seidentifican las mezclas?

3. Identifiquen las caractersticas fundamentales del conocimiento cientfico que lodistinguen de otras formas de construir conocimientos.

4. Apliquen e integren habilidades, actitudes y valores durante el desarrollo deproyectos, enfatizando la discusin, bsqueda de evidencias, interpretacin de ex-perimentos y uso de la informacin analizada durante el bloque, para acercarsea las particularidades del conocimiento qumico.

Lavoisier en su laboratorio durante un experimento de respira-cin. A la derecha, madame Lavoisier toma notas.

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4 Bloque 1

1. La qumica, la tecnologa y t

1.1 Cul es la visin de la ciencia y la tecnologaen el mundo actual?

Relacin de la qumica y la tecnologa con el ser humanoy el ambiente

Aprendizajes esperados

Identificars las contribuciones del conocimiento qumico en relacin con la satis-faccin de necesidades bsicas y el ambiente.

Valorars la inf luencia de los medios de comunicacin y la tradicin oral en lasactitudes hacia la qumica y la tecnologa, en especial las que provocan el rechazo ala qumica.

Al observar el medio que te rodea, te das cuenta de que existen infinidad de seresvivos, diferentes clases de materia y mltiples objetos.

Al analizar lo anterior, puedes plantearte algunas preguntas, como qu es la qu-mica?, qu funcin desempea la qumica y la tecnologa en la preservacin de losseres vivos?, de qu estn compuestos los alimentos?, qu sustancias contienen losproductos de limpieza?, qu contienen los medicamentos?, usas todos los das obje-tos de vidrio, madera, plstico o metal?, qu pasa al quemar gas, petrleo o carbn?,cmo puede ayudar la qumica y la tecnologa para prevenir el deterioro del ambien-te y la contaminacin de las aguas?

En la actualidad se han perfeccionado y elaborado una gran diversidad de pro-ductos qumicos de uso cotidiano como jabones, detergentes, aceites, perfumes, me-dicamentos, fertilizantes, telas sintticas, plsticos, alcoholes y derivados del petrleo,para utilizarlos en diversos mbitos de la vida cotidiana, por ejemplo, en el aseo, laelaboracin de prendas de vestir, la alimentacin, los combustibles, las medicinas, laindustria, los deportes y otros. Estos productos han mejorado nuestra forma de vida,permitiendo que vivamos mejor y ms confortablemente.

Por ejemplo, la cocina y el bao de nuestro hogar son lugares donde te-nemos productos qumicos, los cuales utilizamos normalmente parallevar a cabo nuestro aseo, para la limpieza de la casa, para decorary embellecer el hogar, para cocinar (figuras 1.1, 1.2, 1.3 y 1.4). Alpaso del tiempo el hombre se ha esforzado para obtener mejoresmateriales, herramientas, mquinas, dispositivos y procesos que leayudaron a aprovechar y utilizar de muchas maneras los recursosnaturales. Por ejemplo, cuando invent el arado pudo obtener cose-

chas ms abundantes de maz y trigo.Tanto la qumica como la tecnologa son indispensa-

bles para la industrializacin de un pas. Podrs dartecuenta de ello al realizar la siguiente in-

vestigacin:

Figura 1.1 Al cocinar provocamos cambiosqumicos en los alimentos.

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5Las caractersticas de los materiales

Figura 1.2 El bao es el mbito de nuestro aseopersonal y para realizarlo utilizamos distintosproductos comerciales y sustancias naturales;entre ellas, una de las ms importantes es el

agua (procura usar la menor cantidad posible).

Figura 1.4 La industria de los cosmticos emplea muchosproductos derivados del petrleo y otros de origen vegetal,

animal y mineral.

1. Dirigidos por su profesor, formen equipos y ela-boren una lista de productos que conozcan. Colo-quen la lista de los productos en el pizarrn, juntocon la de los otros equipos, comntenla y comp-renla con la de los dems equipos.

2. De todas las listas que hayan colocado, hagan laclasificacin de estos productos en:

a) Productos de higiene personal.b) Productos que se utilicen en el hogar.c) Productos para el arreglo del jardn.d) Productos de limpieza.e) Productos que se encuentren en alimentos en-

latados.

3. Investiga con tus abuelitos, tos o personas ma-yores, si ellos usaban los mismos productos queenlistaron o cmo eran en ese tiempo?

a) Qu utilizaban entonces?b) Qu maquinarias o dispositivos se utilizaban?c) Cmo se hacan esos productos en ese tiempo?d) Cmo se hacen en esta poca?e) Supones que las necesidades de los seres hu-

manos de hace 100 aos son las mismas que

las del hombre actual?En qu se parecen y enqu se diferencian?

4. Investiga en tu casa, en la tienda o en el super-mercado, el nombre de cinco productos comercia-les de aerosoles, cinco plaguicidas y cinco usadosen la limpieza. Antalos, analiza qu compuestosqumicos contienen e indica las precauciones quedeben tenerse para su manejo.

5. Con la orientacin de tu maestro, guarda en tu ar-chivo esta actividad, la cual te podr ayudar a re-

solver otras tareas en los siguientes bloques.

Investigacin

Aerosoles: Nombre y composicin Precauciones

a)

b)

c)

Figura 1.3 Los medicamentos son productos qumicos.Algunos se obtienen de fuentes naturales, pero la mayorparte se ha sintetizado en los laboratorios.

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6 Bloque 1

Muchos aspectos de nuestra vida estn relacionados con la qumica, ysta adquiere cada vez mayor importancia en aspectos como la salud, laalimentacin, la cultura, el ocio, el hogar, entre otros. Los productos qu-micos son fundamentales en la industria. La seguridad, el transporte y elmedio ambiente estn ntimamente relacionados con esta ciencia, debido aaplicaciones importantes, en el transporte, la comunicacin y la construc-

cin; ya que en esta ltima se utiliza un gran nmero de productos qu-micos como: pintura, barniz, esmalte, impermeabilizante, tuberas (comoel PVC) y materiales para los diferentes acabados de las casas como sonlos pisos, ventanas, los sanitarios, etc. La temperatura dentro del hogarse mantiene gracias a diferentes materiales aislantes y las complicacionesgeneradas por la corrosin del hormign armado (formado con cementoPrtland, agua, arena y grava sobre una armadura de hierro, utilizadaspara hacer vigas, arcos, etc. para edificios, puentes, caminos, tanques, en-tre otros), llamadas tambin armaduras, han generado la introduccin demateriales aeroespaciales en la construccin.

d)

e)

Plaguicidas: Nombre y composicin Precauciones

a)

b)

c)

d)

e)

Limpieza: Nombre y composicin Precauciones

a)

b)

c)

d)

e)

6. Con los datos obtenidos y con la ayuda del profe-sor, discutan con los otros equipos cmo la qumicaest presente en nuestra vida cotidiana y obtengan

conclusiones finales que anotars en tu cuaderno.

Para conocer ms sobre la influencia de la qumica enla vida diaria puedes acceder a la informacin en lasiguiente pgina electrnica:

http://aportes.educ.ar/quimica/nucleo-de-herramientas/propuestas-de-ensenanza/_la_quimica_en_la_vida_cotidia.php

Para facilitar el repaso de tuaprendizaje y determinar tusavances es conveniente queconstruyas un archivo (por-tafolio) en el que guardes:

actividades de laboratorio investigaciones modelos evaluaciones

Tu profesor te indicar cu-les son los trabajos que de-bers guardar en tu archivo,los cuales podrn ayudarte aresolver otras tareas en lossiguientes bloques.

Portafolio

(Contina)

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Se sugiere:el uso del videoLa qumica y el ambiente, vol. XIII,de la coleccin El mundo de la qumica.

Glosario

Ciencia: La ciencia es unconjunto de conocimientosque estudia las causas de losfenmenos y los efectos queproducen en nuestra vida.Los cientficos realizan ob-servaciones y mediciones;todo debe ser verificado porotros cientficos.

Como te has dado cuenta, la qumica est presente en todas partes, den-tro y fuera de nuestro cuerpo, en la casa, en la escuela, en la naturaleza yen la industria.

Qumica:es la cienciaque estudia la composicin y las propiedades de lamateria y sus transformaciones con intervencin de la energa.

Materia:es todo lo que ocupa un lugar en el espacio y presenta variascaractersticas, entre ellas masa, peso y volumen.

Energa:se define en funcin de lo que realiza, por lo que podemos decirque tienen energa todos los elementos capaces de producir trabajo, deconvertirse en energa trmica o de generar un cambio en la materia.

Tecnologa: utiliza los conocimientos cientficos y los aplica tanto en lafabricacin de aparatos como en la proyeccin de sistemas que mejoranalgn proceso industrial o de investigacin para ampliar las capacida-des del ser humano y resolver problemas.

Debemos comprender que la supervivencia de los seres humanos de-pende de que todos tengamos un cambio total de conducta, tanto en elaspecto social como en el personal, cambio que nos lleve a proteger y pre-servar el medio ambiente. Si lo logramos, habremos realizado el mayor

progreso cultural de nuestra poca.La proteccin y preservacin del medio ambiente, que nos corresponde

a todos, tienen su mejor punto de partida en la comprensin de la cienciay el empleo responsable de la tecnologa, pues ambas nos ayudarn a co-nocer la forma de conservar el equilibrio ecolgico de la naturaleza.

Esto podemos intentarlo tomando las siguientes medidas:

a) usar adecuadamente el agua de mares, ros o lagos y el agua potable(hogar);

b) cuidar los recursos naturales que existen en la Tierra, como la madera,los minerales, el petrleo, la flora y la fauna;

c) evitar la contaminacin del agua y del aire mediante el reciclaje y clasi-ficacin de los desechos y la basura;d) buscar otras fuentes energticas diferentes del petrleo, entre ellas la

hidrulica, la solar y la elica (producida por el viento).

Comprender cientficamente estos problemas nos permitir encontrarms fcil y rpidamente su solucin.

En el medio ambiente se realizan los cambios o transformaciones qu-micas ms asombrosas, ya que la naturaleza es el laboratorio qumico msperfecto que existe (figura 1.5). Dormidos o despiertos, durante las veinti-cuatro horas del da estamos relacionados de alguna manera con los prin-cipios de la qumica.

Las funciones esenciales que realizan los seres vivos, como la respira-cin, circulacin, fotosntesis en algunas plantas, son procesos qumicosnormales que no tomamos en cuenta como tales. Sin embargo, la qumicano slo est presente en los cambios que ocurren en los seres vivos, sinoque tambin se encuentra en nuestro entorno. Para fabricar el vaso en quetomas agua se requiri de un proceso qumico, as como para la ropa con

Figura 1.5 El mundo que nos rodea es asombroso. Si ponemosatencin, veremos los hechos o fenmenos ms significativos,como la transformacin de una oruga en una bella mariposa.

La importancia de la qu-mica para el ser humano yel ambiente radica en queforma parte de nuestra vidacotidiana, porque nos ayu-da a vivir mejor, ya que unagran variedad de productosqumicos facilitan muchas

de nuestras tareas, como losjabones, detergentes, disol-ventes, fertilizantes, conser-vadores, etctera.

Para saber ms

Al finalizar el curso, la infor-macin recopilada en tu archi-vo te ayudar a montar unaexposicin y a que afiances loaprendido. Al mismo tiempo,le permitir a tu profesor va-

lorar el esfuerzo que realizas-te a lo largo del curso.

(Conclusin)

Portafolio

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8 Bloque 1

1. Investiga si el agua cercana a tu hogar (puede ser deros, lagos, presas o lagunas) est contaminada.

2. Para el caso de que estuviera contaminada, anotaqu sustancias y materiales contienen.

3. Comenta con los compaeros del grupo la formade realizar una campaa dirigida a la comunidadpara purificar el agua y no contaminarla ms.

4. Intercambien ideas y anoten las mejores para de-terminar cul llevarn a cabo y de qu manera.

5. Invita a tus padres, familiares y amigos para mos-trar su trabajo e informarlos a travs de la campa-a de su investigacin y cmo pueden colaborarpara revertir los daos provocados por la contami-nacin del agua.

6. Guarda tu investigacin en el portafolio.

Investigacin

Figura 1.6 Latecnologa hacreado materialesespeciales paradeterminadosusos, como elPVC.

que te vistes, el reloj de pulsera que usas, la preparacin de los alimentos que ingieres,los medicamentos que te recetan cuando ests enfermo, el papel y la tinta con que seha elaborado el libro que ests leyendo, la casa en que habitas y todo aquello que esta tu alcance.

Como puedes darte cuenta, todo tiene que ver con la qumica y existe una sustan-cia vital para nosotros que debemos cuidar, sta es el agua.

Influencia de los medios de comunicacin y las actitudeshacia la qumica y la tecnologa

Has escuchado a tus amigos o familiares expresarse acerca de la qumica y la tecno-loga? Has ledo en peridicos o revistas algn artculo sobre la qumica o la tecnolo-ga? Qu se dice de ellas en la radio o la televisin? Para qu sirve la prctica de laqumica y la tecnologa?

Desde los tiempos ms remotos, los seres humanos nos hemos preocupado porconocer todo lo que nos rodea, descubrir nuevos fenmenos y tratar de darles expli-

caciones lgicas. En este afn de adquirir conocimientos y experiencias, hemos apren-dido a sacar provecho de todo lo que la naturaleza nos brinda, facilitndonos muchastareas y hacindonos la vida ms cmoda. Esta gran aventura que ha sido el avancedel conocimiento ha propiciado innumerables satisfacciones, pero no ha estado exen-ta de problemas, ya que algunas veces hemos abusado de los recursos que tenemos, o

empleado la ciencia y la tecnologa con fines que no benefician a la mayora.El conocimiento de la qumica y la tecnologa nos ha beneficiado en mu-

chos aspectos; por ejemplo, nos ha permitido aumentar el conocimiento yla comprensin de lo que sucede en cualquier mbito. En laactualidad, la qumica y el desarrollo tecnolgico han aportadograndes cambios a nuestra forma de vida: el hombre sintetiza

infinidad de materiales y transforma los productos naturalespara obtener una sustancia diferente a ellos, por ejemplo, losplsticos y las fibras, como el rayn, polister, nailon; los me-

dicamentos; los disolventes, como acetona y thiner. El desarro-llo tecnolgico nos ha permitido elaborar objetos de alta tecnologa,

como automviles, aviones, trenes, lectores de discos compactos, videotelfonos,telfonos mviles con cmara fotogrfica, computadoras e Internet.

Los materiales sintticos a veces ofrecen ms ventajas que los naturales. Porejemplo, el cloruro de polivinilo (PVC), que es un plstico, sustituye a las antiguas

tuberas de hierro y cobre por ser ms durable y ligero (figura 1.6).

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La industria del vestido utiliza productos naturales como el algodn, lino, lana o ma-teriales sintticos derivados del petrleo, como polister, rayn o el nailon. Tambin usauna combinacin de ambas; por ejemplo, algunas prendas de vestir estn hechas concombinaciones de algodn y rayn o algodn y polister para mejorar alguna propiedadde la prenda.

En el campo de la medicina, la creacin de plsticos biolgicos permite fabricarhuesos artificiales, reconstruir cartlagos y vlvulas del corazn. Estos plsticos biol-gicos impiden el rechazo a los implantes, lo cual ha sido un triunfo cientfico de granutilidad.

El petrleo (figura 1.7) es un producto natural de origen vegetal y animal, ya quesu origen se debe a la desintegracin de plantas y animales antiqusimos. Por mediode la petroqumica, que es la industria que convierte los componentes del petrleoen sustancias tiles al hombre, como plsticos, disolventes, combustibles, detergentes,productos farmacuticos, desinfectantes, fibras sintticas y pinturas, ha sido posibleproporcionar a la humanidad un mejor nivel de vida.

Figura 1.7 La petroqumica es fundamental para la economa de todos los pases queposeen petrleo, debido a la gran cantidad de productos que se obtienen de l.

Figura 1.8 La energa de un rayo lser es muygrande, por lo que es capaz de perforar una planchametlica de varios milmetros de espesor.

Se sugiere leer el libro:Chamizo, J. A. (2002). Cmo acercarse a la qumica?. ADNEditores/SEP. Coleccin Libros del Rincn. Mxico

A pesar de las enormes ventajas que nos dan los procesos qumicos; los riesgos quese extienden sobre nuestro planeta son ms peligrosos que nunca. La contaminacincada da daa ms la calidad del aire, del suelo y del agua. Algunos recursos naturales,como el petrleo, se estn extinguiendo; el hambre y las enfermedades dominan vas-tas extensiones de la Tierra. Sin embargo, debemos estar conscientes de que no son nila qumica ni la tecnologa las responsables de estos acontecimientos adversos, sino laforma en que el ser humano las aplica (figura 1.8).

Sin lugar a dudas vivimos una poca maravillosa, pueshoy podemos reunir y analizar la informacin de siglos y

emplearla con los mejores propsitos. Tenemos la opor-tunidad de seguir avanzando y remediar lo que no hemoshecho bien; pero todo eso slo podemos lograrlo con elestudio de la ciencia y el empleo adecuado de la tecno-loga, enfocando nuestro inters a las aportaciones de laqumica y la tecnologa para el desarrollo de la sociedad.

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10 Bloque 1

Existe una empresa industrial que tira sus desechos enun ro que pasa en un rea cercana a un municipio. Lapoblacin que habita en esa zona vive de la agriculturay la pesca; adems existen problemas sociales impor-

tantes, como el desempleo y la emigracin.

Para qu lo hacemos?Para analizar y debatir acerca de la contaminacinque genera una empresa industrial.

Qu se necesita?Libros de ecologa, biologa, qumica, revistas especia-lizadas, peridicos e internet si se tiene.

Bibliografa:

Romo Murillo, David. (2005). Industria y medio am-biente en Mxico: hacia un nuevo paradigma para

el control de la contaminacin. ITAM/Porra.Mxico.

Ortiz, Fernando; Cortinas de Nava, Cristina y otros.(1987).Manejo de los desechos industriales peli-grosos en Mxico.Fundacin Universo Veintiuno.Mxico.

Tambin puedes consultar las siguientes pginas elec-trnicas:

http://www1.ceit.es/Asignaturas/Ecologia/Hipertexto/

13Residu/100Resid.htm#El Khian Seahttp://www1.ceit.es/Asignaturas/Ecologia/Hipertexto/

13Residu/120ResInd.htmhttp://dge1.insp.mx/salud/38/384-8.htmlhttp://www.induambiental.cl/1615/propertyvalue-

37264.htmlhttp://www.elergonomista.com/saludpublica/

rindustriales.htmhttp://oncetv-ipn.net/noticias/index.php?modulo=

despliegue&dt_fecha=2006-09-20&numnota=45

Cmo hacerlo?

1. Seleccionen 9 alumnos del grupo y divdanse entres equipos: defensores (abogados de la empre-sa, presidente municipal e investigadores), fisca-les (ecologista, representante de los campesinosy representante de los pescadores) y jurado (tresintegrantes):

2. Durante una semana, los fiscales y defensores de-ben llevar a cabo las actividades siguientes:

Defensores

a) Investiguen en libros, revistas, peridicos, in-ternet, acerca de los aspectos positivos y ne-gativos de tener una empresa industrial en lazona.

b) Redacten un escrito sobre la mencionada ge-neracin de contaminacin. Si es posible de-muestren que la empresa no daa su entornoy tampoco ha provocado enfermedades a lospobladores de la regin. Adems den a cono-cer que la renovacin de la empresa tendra unalto costo y para poder afrontarlo tendran que

despedir a muchos trabajadoresFiscales.a) Investiguen en libros, revistas, peridicos, in-

ternet, acerca de los aspectos negativos sobretener una empresa industrial que tira su basu-ra en un rea cercana a la poblacin, y de lasaguas del ro. Lo que ha provocado diferentestipos de enfermedades en la poblacin.

b) Hagan por escrito una acusacin formal encontra de las prcticas de esta industria al des-hacerse de su basura y los problemas que est

provocando, as como posibles consecuenciassi sigue hacindolo (contaminacin del agua,del aire y del suelo, y las enfermedades ocasio-nadas por ellas).

3. Les sugerimos tomar en cuenta los siguientes as-pectos: dao a las tierras, aguas y ambiente; peli-gros hacia los pobladores y a otras formas de vidaanimal y vegetal.

4. Desarrollo del juicio:

a) Cuando defensores y fiscales hayan reunidotoda la informacin, se renen los equipos paraleer los escritos en voz alta. Se inicia un debategeneral sobre los pro y los contra acerca de laforma de deshacerse de los desechos por partede la empresa, durante un tiempo aproximado de20 minutos.

b) Los defensores deben intentar refutar los argu-mentos de los fiscales a los problemas que gene-ra el tiradero de basura al aire libre y en el ro.

Tratando de lograr un acuerdo

Actividad de anlisis y debate

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c) Los fiscales intentan refutar los argumentos delos defensores, tendientes a minimizar los fac-tores que propician el dao a la los seres huma-nos y al medio ambiente.

Para concluirAl finalizar el debate, los integrantes del jurado se

reunirn durante 10 minutos para:

1. Analizar el contenido de las pruebas presentadaspor defensores y fiscales y evaluar la validez e im-portancia de las mismas.

2. Elaborar por escrito un dictamen que considere laspruebas presentadas por defensores y jurados y,adems, del anlisis hecho por el jurado. Aporta-rn soluciones factibles a la problemtica presen-tada por ambas partes.

3. El juicio termina cuando el jurado emite un dic-tamen y todo el grupo con el apoyo del profesorlleva a cabo un debate sobre las soluciones plan-teadas, que tendr un tiempo de 15 minutos.

4. Responde las siguientes preguntas:

a) Qu sucedera con el medio ambiente si se dejaracontinuar contaminando?

b) Existe alguna posibilidad de manejar los desechosde la empresa a travs de tecnologa que respete elecosistema, logrando un beneficio para la comuni-

dad? Justifica tu respuesta.

c) Elaboren propuestas para lograr la convivencia detodas las partes sin afectar la fuente de trabajo ysin contaminar el ambiente.

d) Organicen una mesa redonda para presentar laspropuestas elaboradas por cada equipo.

e) Debatan en grupo las propuestas presentadas.

f) Comenten y analicen los resultados de esta activi-dad, y con ayuda del profesor obtengan conclusio-

nes finales que anotarn en su cuaderno.g) Con la orientacin del maestro incluye esta activi-

dad en el portafolio.

1.2 Caractersticas del conocimiento cientfico:el caso de la qumica

Experimentacin e interpretacin

Aprendizajes esperados

Identificars la clasificacin, la medicin, la experimentacin, la interpretacin,la comunicacin, la abstraccin y la generalizacin como habilidades comunes a laciencia.

Evaluars la importancia y los mecanismos de la comunicacin de ideas y produc-ciones de la ciencia.

Identif icars los modelos como una parte fundamental del conocimiento cientf ico. Interpretars y analizars la informacin que contiene distintas formas de repre-

sentacin de fenmenos y procesos. Comparars la visin de la qumica acerca de la naturaleza con otras formas de

conocimiento.

Qu caractersticas tiene el conocimiento cientfico? Siempre es necesario uti-lizar probetas, vasos de precipitado o matraces? Utilizas el conocimiento cientficosolamente en los centros de investigacin? Sabes cmo podras conocer algo queignoras? Haz la siguiente actividad y te dars cuenta de qu forma los seres humanoshan logrado avanzar en el conocimiento de la ciencia.

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12 Bloque 1

3. Coloca un poco de harina en un plato. Con el go-tero, agrega una o dos gotas de agua, observa yanota lo que sucede con el agua al hacer contacto

con la harina.4. Con otro gotero agrega vinagre en otra rea de la

harina, observa y registra lo que sucede.

5. Repite los dos pasos anteriores utilizando azcaren polvo y enseguida carbonato cido de sodio(NaHCO3) en lugar de la harina, y anota tus ob-servaciones.

6. Cuando hayas terminado tus observaciones, pre-gunta al profesor acerca de la muestra final, ladesconocida.

7. Examina la muestra desconocida y plantea una hi-ptesis sobre qu es y antala en tu cuaderno.

8. Observa la reaccin de la muestra desconocida conagua y con vinagre. Anota tus observaciones y tuconclusin de qu sustancia es dicha muestra.

Limpieza y manejo de residuos

1. Atiende las indicaciones del profesor sobre qu ha-cer con los residuos qumicos y de las disoluciones.

2. Limpia primero todos los materiales con agua, enseguida lvalos con mucho cuidado y devuelvetodo el equipo de laboratorio a donde te indique

el profesor.Para concluir

1. Compara y contrasta las reacciones de cada slidocon agua y con vinagre.

2. Explica cmo utilizaste lo conocido para encon-trar lo desconocido.

3. Debatan en grupo las propuestas presentadas.

4. Comenten y analicen los resultados de esta activi-dad, y con ayuda del profesor obtengan conclusio-nes finales que anotarn en su cuaderno.

Para qu lo hacemos?Para identificar una sustancia desconocida.

Nota:Nunca pruebes ni huelas ningn polvo o sus-

tancia de una investigacin cientfica; podra ser txi-co o venenoso.

Qu se necesita?5 g de azcar en polvo, 5 g de harina de trigo, 5 mLde vinagre blanco, 5 g de bicarbonato de sodio (car-bonato cido de sodio, NaHCO

3), 5 g de una muestra

desconocida, 4 platos chicos, agua y dos goteros.

Nota:El maestro te proporcionar la muestra desco-nocida.

Normas de seguridadUsa gafas de seguridad y una bata de laboratoriocuando realices los experimentos.

Cmo hacerlo?

1. Con la ayuda del profesor formen equipos de doso tres compaeros para verificar las reacciones delazcar, harina y carbonato de sodio con el agua yel vinagre.

2. En tu cuaderno, elabora una tabla de datos similara la siguiente:

Utiliza lo que sabes y encontrars lo que ignoras

Actividad de laboratorio

Datos y observaciones

Reaccin con agua Reaccin con vinagre

Harina

Azcar en polvo

Carbonato cido de sodio

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Glosario

Observar: Fijar la atencinen los fenmenos que ocu-rren en la naturaleza o en losexperimentos que se realizan(siempre conviene registrarlos datos).

Hiptesis: Prediccin que sedebe comprobar para expli-car las observaciones reali-zadas.

Abstraccin y generalizacin

Despus de haber realizado el experimento para verificar cmo reaccio-naban las tres sustancias en polvo, pudiste observar la informacin quehabas reunido y deducir qu sustancia era la muestra desconocida. ste esuno de los procesos elementales de pensamiento cientfico que permitensistematizar las informaciones, se llama razonamiento inductivo y significaque se estructura una regla general sobre la base de un conjunto de obser-

vaciones (o de hechos particulares).Entonces, la ciencia es la manera de aplicar lo que sabemos para descu-

brir lo que desconocemos. Esto significa que podemos utilizar la ciencia parasustentar lo que ya sabemos. Podemos, entonces, aplicar la ciencia para re-solver problemas? Eso es lo que se quiere dar a entender con conocimientocientfico? La ciencia es un modo de comprender la realidad y una actitudante el mundo que nos rodea. Aprender a observar y a formular preguntasnos permite acercarnos a la ciencia.

Veamos las distintas formas de resolver problemas de un modo cientfi-co. Ya hiciste un experimento para resolver un problema aplicando lo quesabes para descubrir ms.

Supongamos ahora que somos ingenieros aeronuticos y que estamosdiseando una nueva ala para un avin. Debemos preguntarnos: este di-seo aumentar la corriente de aire sobre el ala? Esperamos que s. sa es nuestra hi-ptesis, que el diseo aumentar la corriente de aire. Cmo podramos verificarla?

Podramos construir un modelo de nuestro nuevo diseo y comprobar si funcionamejor que el ala convencional. sa es una forma cientfica de verificar nuestra hipte-sis. Hagamos un modelo y veamos cmo funciona. Ya que es difcil y peligroso colocarnuestro nuevo diseo en un avin real para la comprobacin, entonces debemos hacerun modelo del ala y luego probarlo bajo condiciones controladas en un tnel de aire(figura 1.9).

Puedes utilizar modelos parareunir informacin cuandoun evento o un proceso seademasiado grande, dema-siado pequeo o muy difcil

de estudiar directamente.

Para saber ms

Figura 1.9Antes deque se construya unanueva lnea de aviones

se hace un modelo paraestudiarlo y experimen-tar con l.

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14 Bloque 1

Representacin a travs de smbolos, diagramas, esquemasy modelos tridimensionales

La complejidad de los fenmenos naturales estudiados por la ciencia requiere que loscientficos los representen mediante smbolos, diagramas, esquemas y modelos paraexplicarlos, es decir, representaciones simplificadas de un fenmeno con el fin de es-tudiarlo ms fcilmente. De esta manera, gran parte del trabajo de la ciencia consisteen reproducir experimentalmente estos modelos para validarlos. En este proceso esde gran importancia el uso de las matemticas en la cuantificacin de los resultados.

El modelo permite ver con mayor facilidad lo que est sucediendo. Losmodelos pueden ayudarte a hacer experimentos.

En sntesis, t puedes resolver problemas cientficamente mediante laformulacin de una pregunta, pensando en la respuesta que esperas, quees tu hiptesis, y luego verificndola de tantas maneras como sea posiblepara comprobar si ests en lo correcto. Puedes realizar un experimento,construir un modelo u observar. Algunas veces quiz necesites cambiarlaal descubrir que la hiptesis que planteaste inicialmente estaba equivoca-da. Eso no es una falla; es un progreso porque ahora puedes plantear unanueva hiptesis y verificarla; adems, durante el proceso que llevaste acabo tal vez aprendiste algo que no conocas.

Graficacin de resultados

Sabes qu utilidad tienen las grficas en la vida diaria? Cuntas clases de grficas co-noces? Cul es la ventaja de una tabla y de una grfica en el estudio de la qumica?

Frecuentemente requerimos comparar y ordenar en una secuencia las observacio-nes y mediciones realizadas. Las formas ms idneas para organizar estos datos sonlas tablas y las grficas. Si hojeas los peridicos o algunas revistas sobre economa o dedatos cientficos, vers muchas tablas y grficas. Con ellas se ordena la informacin de tal

manera que sea ms fcil comprenderla. En ocasiones las columnas de nmeros nosproporcionan ms informacin que las palabras. Sin embargo, para que una tabla ouna grfica sean tiles deben trazarse correctamente.

La actividad cientfica incluye realizar mediciones y relacionar diferentes factores ovariables que participan en un experimento, as como encontrar relaciones matem-ticas entre ellos (figura 1.10).

Los tipos ms usuales de grficas son: lineales, de pastel e histogramas (de barras).

Figura 1.10 Lasgrficas nos ayudana interpretar mejorlos resultados.

Glosario

Experimento: Establecimien-to de condiciones especia-les que permiten estudiar yobservar los fenmenos conms sencillez que cuando sepresentan en la naturaleza ycomprobar la validez de unahiptesis.

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Utiliza el mtodo indicado u otro que te parezca ade-cuado para investigar y explicar por qu las dos latasde refresco se comportan de modo distinto al introdu-cirlas en agua.

Para qu lo hacemos?(Redacta tu hiptesis).

Qu se necesita?1 lata de refresco diettico, 1 lata de refresco comn(de la misma marca), 1 recipiente grande con agua.

Normas de seguridadUsa gafas de seguridad y una bata de laboratoriocuando realices los experimentos.

Cmo hacerlo?

1. Sigue los pasos del mtodo que creas adecuado.Puedes plantear diferentes hiptesis para tratar de

explicar lo que sucedi. Empieza por la que pa-rezca ser la explicacin ms acertada y enseguidatrata de comprobarla. Asegrate de que el mto-do que escojas para verificar la hiptesis realmentesea el apropiado.

2. Despus de que hayas diseado tu plan, pide alprofesor que lo revise.

3. Es posible que necesites verificar varias hiptesis

antes de que encuentres la explicacin de por qulas latas reaccionaron de forma diferente.

Analiza

1. De acuerdo con la informacin que obtuviste,cul hiptesis se sustent?

2. Cules hiptesis descartaste despus de revisar lainformacin que recogiste?

Puedes resolver este problema?

Actividad de laboratorio

Recorta de diarios y revistas noticias sobre la pro-duccin o consumo de algn producto como pe-trleo o frutas, problemas de contaminacin am-biental, exposicin del ser humano a las radiacionesultravioleta (UV) o de desastres ecolgicos, como

algn derrame de petrleo en el mar. Construye lasgrficas que ms te interesen y elabora con ellas unperidico mural; escribe en un pequeo recuadrola informacin que puedas apreciar en cada una delas grficas.

Investigacin

Pensar sobre temas cientficos no es diferente de pensar en otros campos. He aquun mtodo bsico que puedes utilizar:

Revisa lo que conoces sobre un tema. Formula una pregunta sobre lo que desees o necesites saber. Sugiere una posible respuesta (tu hiptesis). Piensa en las maneras posibles de obtener informacin y revisa tu respuesta. Recopila la informacin. Analiza lo que encontraste. Saca conclusiones sobre si tu hiptesis era o no correcta. Explica con claridad a tus

compaeros lo que aprendiste.Tal vez necesitemos un poco ms de prctica! Por ejemplo, observa que cuando

introducimos dos latas de refresco de la misma marca, uno comn y otro diettico,dentro de un recipiente con agua, la de refresco diettico flota mientras que la derefresco normal se va al fondo.

Ahora ya estn listos para realizar una investigacin. Primero, divdanse en equi-pos de cuatro, enseguida organicen su plan de investigacin y llvenlo a cabo.

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16 Bloque 1

Verificacin de hiptesis

La verificacin de la hiptesis se puede realizar de diferentes maneras. Ennuestro caso, explicar por qu una lata flota y la otra no, puede llevarnosa pensar que:

Tal vez la compaa embotelladora llen ms una lata que otra. El azcar puede dar al refresco normal ms masa y as hacerla ms pe-

sada. Quizs la bebida diettica contiene ms gas carbnico (dixido de car-

bono, CO2) que la normal, lo cual le permite flotar. Se te ocurren otras formas de explicarlo?

Puedes verificar cada hiptesis de diversas formas. Por ejemplo, lo pri-

mero que puedes hacer es comprobar si el azcar dio a la bebida msmasa, vertiendo exactamente la misma cantidad de cada clase de refrescoen vasos separados, pesando los vasos enseguida y registrando los datos.

Despus de que compares los resultados de tu hiptesis, puedes verificar la si-guiente hiptesis y determinar la cantidad de refresco que contiene cada lata. De estemodo puedes analizar todas las latas que quieras de la misma marca o de otras marcaspara ver cules flotan y cules no.

Por ltimo, debes compartir tus resultados y con la ayuda del profesor entablarun debate con los compaeros de tu grupo para llegar a un acuerdo: Qu utilizastedel conocimiento cientfico para recopilar la mayor cantidad de informacin posibleacerca de las caractersticas fsicas de las latas.

Estas formas de pensar cientficamente las tendrs a tu alcance a medida que avan-ces en los bloques de este libro. Si deseas, puedes repasar este bloque cuando tratesde resolver problemas en clase. Pero recuerda que el pensamiento cientfico y losproblemas por resolver no son solo tiles en la clase de ciencias, sino tambin en tuvida cotidiana.

Caractersticas de la qumica: lenguaje, mtodo y medicin

La qumica, como ciencia, se ha desarrollado a travs del tiempo adquiriendo ciertascaractersticas que es conveniente que conozcas. Por un lado, necesita definir sus tr-

3. Para cules hiptesis fue suficiente la informacinque recopilaste? Cmo puedes explicar esto?Qu ms podras hacer para sustentar o descartarestas hiptesis?

4. Cules mtodos de recopilacin de informacinparecieron ser ms efectivos para verificar estashiptesis?


1. Atiende las indicaciones del profesor sobre qu ha-cer con los residuos qumicos y de las disoluciones.

2. Limpia primero todos los materiales con agua, enseguida lvalos con mucho cuidado y devuelve

todo el equipo de laboratorio a donde te indique elprofesor.

Para concluir

1. Cmo pudiste manipular los resultados de laspruebas inconsistentes?

2. De qu forma el mtodo seleccionado ayud uobstaculiz tu investigacin?

3. Debatan en grupo las propuestas presentadas.

4. Comenten y analicen los resultados de esta activi-dad, y con ayuda del profesor obtengan conclusio-nes finales que anotarn en su cuaderno

En la actualidad, todos loscientficos desarrollan sus in-vestigaciones a travs de unproceso organizado, en elque se combina la experi-mentacin sistemtica con lacuidadosa medicin y anli-sis de resultados, por lo queel anlisis y las conclusionesvan de la mano. Sin embargo,estas conclusiones estarnsujetas a pruebas adicionalespara demostrar su validez.

Para saber ms

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minos y su simbologa, que la caracterizan como un lenguaje propio. Elanlisis qumico (separacin de sustancias) y la sntesis qumica (unin desustancias) son propios de su metodologa particular. Por ltimo, por seruna ciencia cuantitativa, se basa en la medicin, lo que le da una particu-laridad especial.

El lenguaje de la qumica

La qumica tiene su propio lenguaje y es tan claro y sencillo que lo vas aentender fcilmente. Quieres conocer el lenguaje de la qumica? Puesbien, lee con atencin lo que sigue (en cursos anteriores, en la materia de Ciencias II(fsica) o en Ciencias I (biologa), habrs escuchado palabras como: tomo, molcula,elemento y compuesto. Probablemente ya conozcas su significado):

Componentes del tomo

tomoes la partcula ms pequea e indivisible de un elemento que posee todas laspropiedades de ese elemento.

El tomo se representa mediante modelos atmicos. El ms sencillo es aquel en

el que se muestra como un sistema planetario (conocido como el modelo de Bohr)donde los electrones se mueven alrededor del ncleo, que se encuentra en el centrodel tomo.

El ncleo est constituido por dos clases de partculas, llamadas protones y neutro-nes. Los protones tienen carga elctrica positiva, representada por el smbolo p(+), y losneutrones carecen de carga elctrica y se representan por n().

Tambin existen otras partculas en el tomo, las cuales se desplazan alrededor delncleo a gran velocidad. Estas partculas, que forman una o ms capas (dependiendodel tomo), se llaman electrones y tienen carga elctrica negativa, que se representacon el smbolo e().

Los tomos de cada elemento contienen siempre el mismo nmero de protones

(p(+)) que de electrones (e()), por lo que si las cargas elctricas son iguales, decimos queel tomo es elctricamente neutro (figura 1.11).

Figura 1.11 El nmero de protones indica el nmero atmico de un elemento.

En el trabajo que realizan loscientficos detectamos: co-nocimiento, curiosidad, an-lisis, reflexin, creatividad,orden, limpieza y muchapaciencia para desarrollar suactividad.

Para saber ms

e

p

n

e

p

n

tomo de sodio tomo de carbono

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18 Bloque 1

Los elementos y sus smbolos qumicos

En el lenguaje qumico universal, los elementos estn represen-tados por smbolos, lo que facilita su escritura y comprensinen cualquier idioma. El origen del nombre es variado: puededeberse a una propiedad en especial del elemento, a la naciona-lidad o al nombre de su descubridor, o al nombre griego o latinodel que provienen.

El smbolo qumico es la representacin grfica de un ele-mento por medio de una o dos letras. Este sistema fue inventadopor el qumico Jns Jacob Berzelius (figura 1.12).

El smbolo puede representarse por la primera letra del nom-bre del elemento escrita con mayscula; por ejemplo: carbono(C), oxgeno (O), nitrgeno (N); por la primera y segunda letrasdel nombre, escribiendo la primera con mayscula y la segundacon minscula: aluminio (Al), berilio (Be), calcio (Ca). Tambinse representa por la primera y tercera letras del nombre, como:magnesio (Mg), manganeso (Mn), cesio (Cs), etctera.

Otras veces toman letras del nombre griego o latino; por ejem-

plo: cobre Cuprum (Cu), sodio Natrium (Na), oro Aurum(Au), plata Argentum (Ag), azufre sulphur (S), potasio Kalium(K), litio lithos (Li).

1. Cuando la frmulade un elementose representa con su smbolo y lleva en la partedelantera inferior un subndice, ste indicar el nmero de tomos; si el subndicees 1 no se escribe. El smbolo por s solo representa un tomo del elemento.

Elemento Smbolo Frmula Nmero de tomos

Oxgeno O O2 2

Nitrgeno N N2 2

Hidrgeno H H2 2

2. Al nmero situado antes del smbolo se le denomina coeficiente e indicael nmero de moles de la sustancia..

5Li Corresponde a 5 tomos de litio

3Pb Corresponde a 3 tomos de plomo

2Ba Corresponde a 2 tomos de bario

8Na Corresponde a 8 tomos de sodio

Los tomos se combinan por medio de reacciones para originar com-puestos. A la fuerza que mantiene unidos a los tomos en un compuesto sele denomina enlace qumico.

Glosario

Frmula: Combinacin desmbolos qumicos que re-presenta los elementos queforman un compuesto y elnmero de tomos de cadauno de ellos; por ejemplo, lafrmula del agua es, H2O.

Elemento: Sustancia qumi-ca que no puede descom-ponerse en otra ms sencillapor mtodos qumicos, comoel sodio, el oro, la plata, el hi-drgeno, entre otros.

Compuesto: Combinacinde dos o ms elementos enproporciones constantes ydefinidas, con intervencinde la energa, que dan ori-gen a una nueva sustancia,con propiedades diferentesde las que le dieron origen ysus componentes no puedensepararse por medios fsicos.

Figura 1.12 A Jns Jacob Berzelius (1779-1848) se le debe la representacin de loselementos por medio de smbolos.

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produce o da lugar a....(s) slido(g) gas

+Se utiliza para indicar lasuma o adicin de sustanciasque participan en ambosmiembros de una reaccin.

(l) lquido(ac) disolucin acuosa() calor(c.e.) corriente elctrica

gas que se desprende

slido que se precipita

Los electrones como responsables de los enlaces

Segn los modelos atmicos que empleamos para explicar el comportamiento de lamateria, los electrones estn acomodados en distintos niveles en el tomo. A los elec-trones que se encuentran en el ltimo nivel, el ms alejado de su centro, se les llamaelectrones de valencia y se considera que son los responsables de los enlaces entretomos para formar compuestos.

Llamamos valencia a la capacidad de combinacin de un tomo de determinado

elemento. Por ejemplo, el hidrgeno solo puede unirse a otro tomo (valencia 1),mientras que el oxgeno puede hacerlo con dos tomos (valencia 2).

Los tomos de un elemento tienen el mismo nmero de protones y de electrones,por lo que son elctricamente neutros. Sin embargo, los electrones pueden ser cedi-dos a otros tomos, con lo que alteran su carga elctrica.

Reacciones qumicas

La ecuacin qumica representa la descripcin concisa y breve de una reaccin qu-mica por medio de smbolos y frmulas (escritura del lenguaje qumico). Para que unaecuacin qumica represente con mayor fidelidad una reaccin qumica es necesario

que los smbolos y frmulas de las sustancias participantes en la reaccin involucrentodas las propiedades fsicas y qumicas de las mismas. Los signos ms usados en estasecuaciones son los siguientes:

Ejemplo:

2Mg(s) + O2(g) 2MgO(s) reactivos productos

La medicin en qumica

De la misma manera que en la cocina utilizamos utensilios para medir al prepararun guiso siguiendo una receta, en el laboratorio de qumica deben utilizarse instru-mentos que nos permitan obtener mediciones exactas. Para ello utilizamos la balanza,probeta, pipeta, vaso de precipitados, matraz, etc., todos ellos graduados con sus uni-dades correspondientes que nos sirven para realizar actividades experimentales conmediciones exactas.

En el laboratorio de qumica medimos la masa y el volumen de las sustancias quevamos a emplear en nuestra actividad. Como stas pueden ser slidas, lquidas o ga-seosas, utilizamos diferentes instrumentos de medicin, siendo las de uso ms comnla balanza y los que miden el volumen de los lquidos a los que llamamos volumtri-cos como la probeta.

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20 Bloque 1

La balanza y los recipientes volumtricos

Tipos de balanza

La balanza es muy conocida por su uso. Se encuentra en la tienda de abarrotes, con-sultorio mdico, laboratorio, etc. Sirve para medir la masa de las sustancias y de loscuerpos. Existen diferentes formas, tamaos y materiales. Pero su funcionamientotiene el mismo principio: el de las palancas.

La balanza comn o de platillo(figura 1.13) consta esencialmente de una palancallamada cruz, que se mueve en torno a un eje horizontal, y a una aguja fija a lacruz, llamada fiel. Los extremos de la cruz soportan dos platillos por medio deganchos mviles.

Balanza de precisin(figura 1.13a). Se utiliza en los laboratorios. Se considera unode los aparatos ms perfectos; su manufactura es de alta precisin y de grandescuidados, est provista de dispositivos para evitar que cualquier incidente altere suprecisin, como una corriente de aire o la humedad.

Balanza de plataforma(figura 1.13b). Es fuerte y resistente; consta de una cruz yantecruz, unas varillas verticales que mantienen los platillos en posicin horizon-

tal; es una palanca de primer gnero con los dos brazos iguales. Balanza romana(figura 1.13c). Es una palanca de primer gnero de brazos desigua-les; uno fijo de longitud corta, en donde se coloca el cuerpo que se desea pesar; elotro brazo es largo y de longitud variable, que depende del peso del cuerpo. Estabalanza es muy prctica, permite medir masas muy diferentes y considerables.

Balanza granataria(figura 1.14). Es una palanca de primer gnero, pero con losbrazos desiguales. El brazo ms corto sostiene un platillo de metal para colocar losobjetos que se desean pesar; en el brazo ms largo estn las tres escalas paralelas.En la parte central del brazo mayor tiene un puntero que se mueve frente a unaescala; si est equilibrada la balanza debe marcar cero.

Figura 1.13 Labalanza comno de platillos esuna de las msantiguas, pero sesigue utilizando enla actualidad.

Figura 1.13aBalanza de precisin. Posee unagran exactitud y fidelidad.

Figura 1.13bBalanza deplataforma. Para obtener la masade los cuerpos por comparacin.

Figura 1.13c Ba-lanza romana. Seutiliza para medirla masa de diversoscuerpos, entre ellosde animales, semi-llas, etctera.

Figura 1.14Balanza granataria.Con tres escalas. En cada unase incluyen pesas de diferentestamaos, para manejar unidades,dcimas o centsimas de gramo.

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Para qu lo hacemos?Para identificar las partes de la balanza y su funcio-namiento.

Qu se necesita?Balanza de plataforma, granataria (todas las que hayaen el laboratorio), marco de pesas, objetos pequeos(monedas, clavos, plumas), algunos reactivos (polvode azufre, limadura de hierro).

Normas de seguridad:Usa gafas de seguridad y una bata de laboratoriocuando realices los experimentos.

Cmo hacerlo?

1. Identifica las partes esenciales de una balanza,

hazlo en cada una de las balanzas y dibjalas entu cuaderno.

2. Pesa cada uno de los objetos pequeos en las dife-rentes balanzas. En un platillo pon el objeto y en elotro coloca las medidas de pesas. En tu cuadernoanota los datos obtenidos en una tabla. Comparalas mediciones obtenidas por cada objeto con las

distintas balanzas.

Para concluir

1. Comenten y discutan en equipo conclusiones so-bre cul es la mejor balanza para cada caso.

2. Con la orientacin del maestro incluye esta activi-dad en el portafolio.

Actividad

Recipientes volumtricos

La unidad de volumen del Sistema Internacional deUnidades es el metro cbico (m3), pero normalmen-te en el laboratorio, debido a que un metro cbicoes muy grande, comparado con los recipientes queempleamos, se usa el litro y sus submltiplos, comoel mililitro (0.001 L).

En el laboratorio, el volumen de los lquidos semide por medio de recipientes de vidrio en cuyasparedes tienen grabadas una escala de mililitros(mL), como probetas, buretas, pipetas, vasos de pre-cipitados, matraces (figura 1.12). Estos recipientesson de diferentes capacidades.

Se dividen en dos grupos: los de volumen cons-tante (pipetas, vasos de precipitados y matraces afo-rados) y los de volumen variable (buretas, pipetas,probetas o matraces).

Pipetas. Son recipientes volumtricos general-mente de vidrio, que pueden servir para medir vo-lmenes invariables o constantes y volmenes varia-bles.

Las que miden volmenes invariables se encuentran aforadas, es decir, marcadaspor un solo volumen tras comprobar que la marca mide el dato correcto (calibracin).Hay de 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100 y 200 mL, se utilizan para transferir lquidos de unrecipiente a otro, solo tienen un aforo (marca o divisin que nos indica la capacidaddel recipiente).

Figura 1.15 Losrecipientes volu-mtricos facilitanel trabajo en ellaboratorio.

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22 Bloque 1

Las que miden volmenes variables pueden estar graduadas en 1, 2, 3, 5, 10, 20, 25y 50 mL, se emplean para medicin o para sacar el lquido de un recipiente.

Uso: El lquido que va a ser medido se succiona por el extremo superior, e inme-diatamente se cubre el orificio con un dedo para impedir que se escape (el lquido semantiene en la pipeta por la accin de la presin atmosfrica).

Buretas.Generalmente tienen capacidades de 10, 25, 50 y 100 mL. Son recipientesde vidrio que se fabrican en forma de tubo con dimetro homogneo; la parte inferiordel tubo es angosto y en l se encuentra una llave que sirve para controlar la salidadel lquido.

Uso: El lquido se vierte dentro de la bureta, se anota la lectura de la altura dellquido; en seguida se abre la llave con mucho cuidado para permitir la salida de lasustancia gota a gota hasta lograr la cantidad deseada, de nuevo se anota la altura dellquido; la diferencia de ambos, ser la cantidad del volumen del lquido utilizado.

Matraces aforados. Son matraces volumtricos de fondo plano, calibrados (afora-dos) en 50, 100, 200, 250, 300, 500, 1 000 y 2 000 mL; por lo regular son de vidrio ycuello alargado y estrecho en donde se indica su capacidad con una marca circular.

Uso: Para la preparacin de disoluciones de concentracin determinada.Probetas.Recipientes volumtricos variables, graduados en 25, 50 y 100 mL; tie-

nen forma de cilindro.Uso: La probeta debe colocarse sobre una superficie plana con el fin de no cometer

errores en la medicin; su lectura se realiza colocando la vista a la altura del menisco.Los lquidos contenidos en un recipiente forman un menisco que consiste en la

curvatura de la superficie libre, cerca de las paredes del recipiente. Se presentan dostipos: convexo () y cncavo (). La medida de volumen del lquido se indica por laparte inferior del menisco cncavo.

Para qu lo hacemos?

Para que comprendas el uso de los recipientes volu-mtricos del laboratorio.

Qu se necesita?

Probetas, pipetas, buretas, vasos de precipitados, ma-traces, agua, aceite, glicerina, e indicadores.

Normas de seguridad

1. Usa gafas de seguridad y una bata de laboratoriocuando realices los experimentos.

2. Revisa que los materiales que vas a utilizar estnen buenas condiciones. Descarta los que estn de-fectuosos, agrietados o rotos.

Cmo hacerlo?

1. En todos los recipientes mide diferentes volme-nes y observa las escalas respectivas; regstralos ycompara tus resultados.

2. Seala qu tipo de menisco se form (coloca el

recipiente a nivel de tus ojos para que observescorrectamente el menisco).


1. Atiende las indicaciones del profesor sobre quhacer con los residuos qumicos.

2. Deposita los lquidos sin usar en los recipientes es-pecificados por el profesor.

Para concluir

1. Disea una tabla de datos en la que indiques: elmaterial, el volumen y el tipo de menisco.

2. Comenten y discutan en equipo sus conclusionessobre cul es el recipiente volumtrico que mane-jaron con mayor facilidad y cul fue el de mayor di-ficultad en su manejo. Fundamenten su respuesta.

3. Con la orientacin del maestro incluye esta activi-dad en el portafolio.

Actividad

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1.3 T decides: Cmo saber que una muestra deuna sustancia est ms contaminada que otra?

Toxicidad

Aprendizajes esperados:

Reconocers que una sustancia puede estar contaminada, aunque no se distinga asimple vista.

Evaluars algunas formas empricas utilizadas por otras culturas para identif icar siuna sustancia es peligrosa, as como su funcionalidad en ciertos contextos.

Comparars sustancias a partir del concepto de toxicidad y diferenciar los efectossobre los seres vivos en funcin de su concentracin.

Realizars conversiones de las unidades de porcentaje (%) a partes por milln eidentif icars las ventajas de cada una.

Sabes por qu los seres vivos estamos expuestos a la accin de diversos txicos,ya sean fsicos, qumicos o biolgicos? De dnde vienen? Quines los transportan?

Conoces algunas sustancias qumicas que estn presentes en el ambiente y sean txi-cas? Has ledo o escuchado en las noticias, que la combustin del carbn dentro deun hogar, caus la intoxicacin de varias personas? A qu sustancia txica se refiereesta noticia? Qu otras sustancias txicas puedes nombrar?

Con la conduccin de tu maestro participa en los comentarios y discusiones del gru-po acerca de las preguntas anteriores y anota las conclusiones en el siguiente espacio:

En la pgina 5 llevaste a cabo una investigacin acerca de diferentes productos quenormalmente utilizas diariamente. Estos productos se obtienen fcilmente en los mer-cados o tiendas de autoservicio y su presencia en el hogar en sitios accesibles ha sidocausa de mltiples intoxicaciones, especialmente de nios pequeos. Por ejemplo,cosmticos, removedores de cera, pinturas, desmanchadores, disolventes, insecticidas,entre otros.

Hay otros productos de uso cotidiano que pueden provocar intoxicaciones, pue-des nombrar algunos? Con la ayuda del maestro y mediante una lluvia de ideas, co-mntalo con tus compaeros de grupo, escriban los nombres en el pizarrn y en sucuaderno, eliminen los que se repitan y expliquen, cmo saben que son txicos?

Las sustancias y productos qumicos pueden entraar riesgos, pero podemos ma-nejarlas con cuidado y obtener provecho de ellas. Sin embargo, la falta de norma-tividad para la utilizacin de algunos productos ha causado la muerte de miles depersonas y animales; entre ellas podemos mencionar los siguientes: la contaminacinde las aguas, que han producido diarrea en miles de nios; el envenenamiento poralimentos causado por bacterias como la salmonella. Habitualmente las vacas abriganen sus intestinos elE. Coli; y las personas que consumen carne de res proveniente delos mataderos en los que no se tiene el debido cuidado se infectan. En 1996, un brotede E. Coli; enferm a 9 500 personas en Japn, 11 de ellas murieron.

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24 Bloque 1

Algunas formas empricas utilizadas por otras culturaspara identificar si una sustancia es peligrosa,as como su funcionalidad en ciertos contextos

Puedes explicar qu entiendes por toxicidad? Y por sustancia peligrosa?Sabes cmo interaccionan ambas? Desde cundo se conocen las sustan-cias txicas? Cul ha sido su papel a travs del tiempo?

Desde tiempos remotos, el ser humano se ha preocupado por conocerdiversas sustancias txicas y tratar de entender su origen; quizs porqueen la bsqueda de sus alimentos sufri mordeduras o picaduras de ani-males ponzoosos y necesitaba encontrar un remedio. A continuacin tepresentamos brevemente algunas etapas importantes del estudio que el serhumano ha hecho de la toxicologa.

Periodo paleoltico Utiliz los venenos de animales y extractos de las plantas para cazar y para de-fenderse de sus enemigos.

Papiro de Ebers(1500 a.n.E)

Contiene informacin sobre numerosos venenos, entre ellos, la cicuta, el acnito,el opio y algunos metales como el plomo (Pb), el cobre (Cu) y el antimonio (Sb).

Hipcrates (400 a.n.e) Aadi diversos venenos y principios de toxicologa en relacin a la biodisponi-bilidad en el tratamiento y la sobredosis.

Teofrasto (370-256a.n.e)

En su escrito deHistoria Plantarum, mltiples referencias a plantas venenosas.

Mitrdates, rey dePonto (131-63 a.n.e)

Puso mucho inters en el estudio de los venenos, a tal grado que se los adminis-traba a sus prisioneros para observar sus reacciones y l mismo tomaba mezclasde venenos y antdotos para evitar que lo envenenaran.

Lex Cornelia(82 a.n.e) Sila public la Lex Cornelia, la que se considera la primera ley en contra delenvenenamiento y que posteriormente se transform en estatuto regulador defrmacos.

Maimnides(1135-1204)

Escribi sobre el tratamiento de los envenenamientos por insectos, serpientes yperros con rabia, indicaba que la leche, la mantequilla y la nata podran retrasarla absorcindel veneno en el intestino.

Philippus AureolusTheophrastusBombastus, mejorconocido comoParacelso (1493-1541)

Mdico alquimista y naturista, nacido en Einsiedeln, cerca de Zurc, se le ha con-siderado como el pionero del estudio de la toxicologa en forma cuantitativa.Fue el primero en reconocer la relacin que existe entre la dosis de una sus-tancia y sus efectosdosis sola facit venenum, que significa, todo es veneno depen-diendo de la dosis. Por primera ocasin se consider que la experimentacin esfundamental para analizar las sustancias qumicas; adems indic que se debedistinguir entre las propiedades teraputicas y las propiedades txicas de lassustancias qumicas. Realiz estudios profundos sobre las enfermedades de losmineros y otras enfermedades debidas a los riesgos del trabajo.

Mateo JosBuenaventura Orfila(1787-1853

Qumico, matemtico y mdico que utiliz continuamente la informacin queobtuvo en las autopsias y los anlisis qumicos para aportar pruebas legales delenvenenamiento. La presentacin de estos anlisis tan minuciosos ha sido labase de la toxicologa forense.

Glosario

Absorbe:La absorcin es latransferencia de una sustan-cia qumica a travs de lasmembranas biolgicas has-ta la circulacin general deltorrente sanguneo para sudistribucin.

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Ley Wiley(1906) La utilizacin general de medicamentos patentados dio lugar a diversos enve-nenamientos debido a estos medicamentos; bajo esta circunstancia junto conla denuncia de la industria empaquetadora de carne expuesta, termin con laaprobacin de laLey Wileyen 1906, la primera legislacin en Estados Unidossobre alimentos y frmacos.

poca actual Existen diversas organizaciones que se dedican a la toxicologa.

Comisin Federal parala Proteccin contraRiesgos Sanitarios(COFEPRIS) enMxico (2001).

Tiene como misin proteger a la poblacin contra cualquier posibilidad de queocurra algn evento externo conocido o potencial que ponga en peligro la sa-lud o la vida humana, causada por la exposicin involuntaria de la poblacin afactores biolgicos, qumicos o fsicos presentes en los productos, servicios o pu-blicidad, en el medio ambiente o en el medio ambiente de trabajo. (http://www.cofepris.gob.mx/).

Reflexiona y analiza las preguntas antes de comen-

tarlas.1. Cul es, a tu criterio, la aportacin al avance cien-

tfico de la toxicologa que proporcion Paracelso?

2. Qu diferencia fundamental existe entre los estu-dios de Paracelso y los que realiz Orfila?

3. Que importancia tienen hoy en da los resultadosde diversos estudios sobre distintos txicos en elpasado?

4. Qu opinas acerca de la legislacin sobre frma-

cos y alimentos de consumo generalizado?

5. Cul es la importancia de que en Mxico existaun rgano como COFEPRIS?

6. Comenten con el grupo sus respuestas y con laayuda del profesor obtengan las conclusiones queanotarn en su cuaderno y en su portafolio.

Actividad

La toxicidad y efectos sobre los seres vivosen funcin de su concentracin

Muchos cientficos han realizado grandes esfuerzos para explicar la toxicidad y susefectos sobre los seres vivos. Qu tienen en comn los medicamentos, las mordedu-ras de serpientes, los gases emitidos por vehculos y los limpiadores del hogar? Quetodos pueden causar envenenamiento a los seres vivos. La toxicidad de una sustanciadepende de la dosis, existen mltiples sustancias en la Tierra que son venenosas, peroalgunas lo son ms que otras para determinados organismos. Una sustancia puede serinofensiva e inclusive un nutrimento indispensable en cierta cantidad y a la vez dainao mortal en dosis ms elevadas.

Has tenido conocimiento de alguien que haya ingerido cantidades grandes de salo de azcar? Qu le ocurri?Sabes a qu se debe? Algunas sustancias de uso cotidia-no pueden daar el organismo si se consumen en cantidades grandes. Un infante queconsuma muchos dulces o golosinas azucaradas puede tener fuertes dolores de est-mago. Asimismo, consumir mucha sal puede provocar vmitos. La toxicidad dependede la naturaleza qumica de la sustancia.

Los seres humanos mantienen continuamente contacto con sustancias txicas. Deacuerdo a sus propiedades fsicas y qumicas, estas sustancias se absorbern en el tubodigestivo, en los pulmones, a travs de la piel o por todas estas vas. Nuestro orga-

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26 Bloque 1

nismo posee la capacidad de transformar y de expulsar estas sustancias mediante laorina, las heces fecales y el aire. Pero si la velocidad de absorcin es mayor que la ve-locidad de eliminacin, las sustancias txicas podrn acumularse, concentrarse y darlugar a la toxicidad. El hecho de que una sustancia qumica provoque efectos txicosdepende no slo de su propia potencia, ni del sitio en el que se acumula; sino tambinde la manera en que el organismo responda a la accin de esa sustancia.

Dosis mnima letalPara determinar la toxicidad de una sustancia, los cientficos utilizan el trmino DL50que se refiere a la cantidad mnima que se administra para causar la muerte del 50%de los animales de prueba. Los estudios de la DL50han ayudado a clasificar algunassustancias txicas en beneficio de los seres vivos y su ambiente.

Para qu lo hacemos?Para analizar, debatir y presentar varias soluciones so-bre una problemtica relacionada con el envenena-miento.

Cmo hacerlo?

1. Se reunirn en equipos que pueden ser de 6 u 8 per-sonas. Escogern uno de los temas a resolver que seles entregar y lo leern con mucho cuidado.

2. En seguida cada equipo defender su posicin so-

bre lo que ley y despus organizarn entre todoslas ideas principales de la lectura y lo relacionarncon lo que han estudiado sobre toxicidad.

3. Adems debern de tomar en cuenta los siguien-tes puntos para poder resolver el problema:a) Qu es la intoxicacin por la sustancia en

cuestin?b) Fuentes de intoxicacin: profesional y acci-

dental.c) Criterio clnico.d) Criterio de laboratorio toxicolgico.

4. Si les parece que an no tienen los suficientes datospara resolver el caso, debern organizarse para de-terminar qu competencias y nuevos conocimien-tos necesitan para tomar una decisin y dnde lospueden obtener (bases de datos, redes y otra in-formacin en lnea, entrevistas, etc.). El tiempo quetendrn para investigar ser de una semana. Cada

equipo debe buscar la informacin, organizarla yrelacionarla con el tema de toxicidad.

5. Al cabo de una semana cada equipo deber pre-sentar un informe por escrito que expondr en laclase y deber ir acompaada de otro documentodonde se autoevaluarn en relacin a diferentesaspectos, como su capacidad de solucin de pro-blemas, los conocimientos adquiridos y el aprendi-

zaje del autoestudio.

TEMAS:Caso 1. La muerte de NapolenUstedes son un equipo de investigadores histricosque deben aclarar el misterio de la muerte de Napo-len. Existen hasta el momento dos lneas de investi-gacin: muerte por envenenamiento por arsnico omuerte por cncer. Tienen que entregar los resultadosde su investigacin cientficamente fundamentada.

Las causas de la muerte de NapolenEl 5 de mayo de 1821, en la Isla de Santa Helena, el

Mariscal Bertrand se reuni con el marqus de Mon-tholon y los mdicos ingleses Shortt y Mitchell, quie-nes debido a los diversos sntomas de la enfermedadde Napolen, recetaron una purga (10 granos de ca-lomel y jarabe de almendras con agua azucarada), elMariscal se opuso a esta prescripcin debido a la debi-lidad del enfermo. El marqus de Montchenu apoy lapropuesta de los mdicos ingleses y se la administr a

ESTUDIO DE UN CASO DE ENVENENAMIENTO

Actividad

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Napolen. El calomel era una sustancia que se utilizabaantes del siglo XX como laxante y desinfectante. Sinembargo, hoy en da se sabe que contiene cloruro demercurio y el jarabe de almendras amargas contienecido prsico. Su mezcla en el estmago se convierteen cianuro de mercurio que es normalmente expulsa-do por un estmago en buen estado. Pero Napolen

habiendo absorbido grandes cantidades del laxan-te no poda vomitar y no pudo expulsar el veneno.Despus de tomar la purga, Napolen qued in-consciente, estuvo completamente inmoviliza-do por una parlisis total, ni siquiera poda tragary a los dos das falleci sin recobrar la conciencia.Cuando se realiz la autopsia se encontr una pro-funda corrosin de la mucosa estomacal y unainflamacin alrededor del ploro. Los doctoresdeterminaron que Napolen haba muerto a conse-cuencia de una enfermedad que degeneraba en cncer.

Sin embargo, otros doctores no estuvieron de acuer-do y uno de ellos, el doctor Larrey, cirujano jefe dela Guardia Imperial,declar que la autopsia revelaba

claramente que Napolen haba muerto de una afec-cin heptica aguda. Por otro lado, el doctor RobertGooches seal que el verdadero responsable de lamuerte de Napolen era el calomel y no una hepatitis.En 1997, el doctor Michel Ibos, uno de los ms im-portantes y reconocidos cirujanos franceses sealdespus de estudiar los informes de la autopsia de

Napolen: Ningn estudio cientfico ha establecidonunca el carcter hereditario del cncer de estma-

go y que todos los argumentos clnicos apuntan a

una simple lcera gstrica de la que se suele morir.En 1840 se exhum el cuerpo de Napolen para serllevado a Francia y se encontr en excelente estado deconservacin.

Caso 2: Explosin de una planta mezcladorade plaguicidaUstedes son funcionarios de la Comisin Interameri-

cana de los derechos humanos y tienen que decidirsi apoyan a los enfermos y afectados por la tragediapara emitir una recomendacin a su favor.

Al menos mil 500 muertes, el legado de Anaversa en 16 aos

Andrs T. Morales/ Estados/ http://www.jornada.unam.mx

Jueves 3 de mayo de 2007

Veracruz, Ver., 2 de

mayo. A 16 aos de una

explosin en la f-

brica de pesticidas y

fertilizantes Agricul-

tura Nacional de Ve-

racruz (Anaversa), se

han documentado mil 500

fallecimientos en Cr-

doba a consecuencia de

diversos tipos de cn-

cer provocados por el

contacto con dioxinas

que se generaron por lamezcla y combustin de

qumicos que se almace-

naban en dicha planta.

Esta cifra es con-

servadora, sostuvo la

presidenta de la Aso-

ciacin de Enfermos y

Afectados de Anaversa,

Rosalinda Huerta Ri-

vadeneyra, pues slo

corresponde al padrn

documentado por ese or-

ganismo, y no descart

que el nmero de dece-

sos supere 5 mil perso-

nas.

En entrevista, Ro-

salinda Huerta record

que un cortocircuito en

la planta ubicada en

la prolongacin de laavenida 11 de Crdoba

caus una explosin, el

derrame y la combustin

de miles de litros de

qumicos usados para

fabricar fertilizantes

y pesticidas.

Segn el inventario

obtenido por la Aso-

ciacin de Enfermos y

Afectados de Anaversa,

al momento del acci-

dente se mezclaron,

quemaron y esparcieron

al menos 18 mil litros

de paratin metlico,

8 mil litros de para-

quat, mil 500 litros de

pentaclorofeno y 3 mil

litros de 2.4D, plagui-

cidas de alta toxicidadpara entonces prohibi-

dos en Europa y Estados

Unidos.

Refiri que un estu-

dio realizado por ex-

pertos de la empresa

Chemical Waste Manage-

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28 Bloque 1

Figura 1.16 xidosde nitrgeno y azufre.Estos xidos no met-licos llamados tambinanhdridos, originadospor los procesos indus-triales y vehiculares, alcombinarse con el aguaatmosfrica ocasionanla lluvia cida, nocivapara la flora, la fauna yel hombre

Quimica 3ro (1)

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