Subsecretaría de Educación Media Superior · 2020. 10. 19. · Subsecretaría de Educación Media...

Subsecretaría de Educación Media Superior

Unidad de Educación Media Superior Tecnológica Industrial y de

Servicios

CUADERNILLO DE QUIMICA I

PROGRAMA DE ESTUDIOS DEL COMPONENTE BÁSICO DEL MARCO CURRICULAR COMÚN

DE LA EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR

CAMPO DISCIPLINAR DE CIENCIAS EXPERIMENTALES

BACHILLERATO TECNOLÓGICO

ASIGNATURA: QUÍMICA I

Subsecretaría de Educación Media Superior Unidad de Educación Media Superior Tecnológica Industrial y de Servicios

Centro de Estudios Tecnológicos industrial y de servicios No._____

Academia Nacional de Química 2020 Página 2 de 126

Créditos

Academia Nacional de Química

María Victoria Mendicoa Alcántara. Aguascalientes, CETis 155

Adriana Gámez Rubio. Baja California. CETis 58

Argelia Fca. Tapia Canseco, Coahuila, CBTIS 235.

Rosa Julia Santiago Cayetano, Colima, CBTis 157

Madai Rojas Medina. Chiapas

Carmen Leticia García Fernández, Chihuahua, CETis 87

Martha Elena Vivanco Guerrero, CDMX, CETis 76

Arlette Marín Quiroga, Durango, CBTis 115

Rosa Martha González. Durango

Víctor Santos Santiago, Guanajuato, CETis No. 62

María del Consuelo Hernández Martínez, Hidalgo, CBTIS 179

Arnulfo Tovar Gómez, Jalisco, CBTis 245

Eduardo Herrera Islas, Estado de México, CETIS 141

Blanca Vianey Corona Robles. Michoacán. CBTis 52

Silvia López Zamora, Morelos, CETis 122

Martín Pérez Cortés, Nayarit, CBTis 100

Clara Luz Martínez Cázares, Oaxaca, CBTis 107

Ricardo López Gutiérrez, Puebla, CBTis 252

Edith Rocío Montalvo Sánchez, Querétaro, CETis 16

Arturo Herrera Jiménez Quintana Roo CBTis 111

Ada Olimpia Salas Basurto, San Luis Potosí, CBTIS 121,

Liliana Isabel Arellano Fiore, Sinaloa, CETis 127

María Elena Martínez Tea, Sonora, CBTis 37

Imla Yaneth Jiménez Arévalo. Tabasco. CETis 70

Norma Gloria Rodríguez Moreno, Tamaulipas, CBTis 137

Nelly Nájera Gómez, Tlaxcala. CETis 132.

Víctor Manuel Delfín Escobar, Veracruz, CBTis 77

Doralice Caballero Arango, Yucatán, CETis 112

Laura Martínez Delgado, Zacatecas, CETis 113

Agosto/2020 UEMSTIS




Contenido Aprendizaje esperado 1 4

Aprendizaje esperado 2 8










Aprendizaje esperado12 46





Aprendizaje esperado 17 y 18 75













Nombre: _____________________________________________ Grupo: ____ Fecha:_________

Aprendizaje esperado 1

Construye interrelaciones entre ciencia, tecnología sociedad y ambiente (enfoque CTSA), en contexto

histórico y sociales específicos

Actividad No. 1

Instrucciones: El alumno realiza una búsqueda en la web de información de la química

a través del tiempo antes del siglo XXI. La información debe ir de lo más particular a lo más

general. Luego realiza una línea del tiempo. Por último, presenta su portafolio de

evidencias

Lectura:

Búsqueda en la Web para realizar sus actividades. Puede utilizar este link de referencia

https://www.timetoast.com/timelines/antecedentes-de-la-quimica-linea-del-tiempo

https://es.wikipedia.org/wiki/Historia_de_la_qu%C3%ADmica

https://es.slideshare.net/Guguis21098/aportaciones-y-avances-de-la-qumica-a-lo-largo-de-la-historia

https://www.lifeder.com/aportaciones-de-la-quimica/

https://www.xatakaciencia.com/quimica/la-evolucion-de-la-quimica-como-ciencia-experimental

Se puede hacer uso de esta información para realizar la línea del tiempo

La historia de la química abarca un periodo de tiempo muy amplio, que va desde la prehistoria hasta

el presente, y está ligada al desarrollo cultural de la humanidad y su conocimiento de la naturaleza.

Las civilizaciones antiguas ya usaban tecnologías que demostraban su conocimiento de las

transformaciones de la materia, y algunas servirían de base a los primeros estudios de la química.

Entre ellas se cuentan la extracción de los metales de sus menas, la elaboración de aleaciones como

el bronce, la fabricación de cerámica, esmaltes y vidrio, las fermentaciones de la cerveza y del vino,

la extracción de sustancias de las plantas para usarlas como medicinas o perfumes y la

transformación de las grasas en jabón.

Ni la filosofía ni la alquimia, la proto ciencia química, fueron capaces de explicar verazmente la

naturaleza de la materia y sus transformaciones. Sin embargo, a base de realizar experimentos y

registrar sus resultados los alquimistas establecieron los cimientos para la química moderna. El punto

de inflexión hacia la química moderna se produjo en 1661 con la obra de Robert Boyle, The Sceptical

Chymist: or Chymico-Physical Doubts & Paradoxes (El químico escéptico: o las dudas y paradojas

quimio-físicas), donde se separa claramente la química de la alquimia, abogando por la introducción

del método científico en los experimentos químicos. Se considera que la química alcanzó el rango de

ciencia de pleno derecho con las investigaciones de Antoine Lavoisier, en las que basó su ley de

conservación de la materia, entre otros descubrimientos que asentaron los pilares fundamentales de

la química. A partir del siglo XVIII la química adquiere definitivamente las características de una

ciencia experimental moderna. Se desarrollaron métodos de medición más precisos que permitieron

un mejor conocimiento de los fenómenos y se desterraron creencias no demostradas.

La historia de la química se entrelaza con la historia de la física, como en la teoría atómica y en

particular con la termodinámica, desde sus inicios con el propio Lavoisier, y especialmente a través

de la obra de Willard Gibbs.

La historia de la química está íntimamente ligada a la evolución del ser humano y al dominio del

fuego, el cual hoy en día sigue siendo el principio básico de una tecnología fundamental. La obtención

de hierro y de otros metales, o la fabricación del vidrio, a partir de la arena, son algunos ejemplos del

poder transformador del fuego.




https://www.lifeder.com/aportaciones-de-la-quimica/


https://es.wikipedia.org/wiki/Prehistoria

https://es.wikipedia.org/wiki/Materia_(f%C3%ADsica)

https://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica

https://es.wikipedia.org/wiki/Metal

https://es.wikipedia.org/wiki/Mena_(miner%C3%ADa)

https://es.wikipedia.org/wiki/Aleaci%C3%B3n

https://es.wikipedia.org/wiki/Bronce

https://es.wikipedia.org/wiki/Cer%C3%A1mica

https://es.wikipedia.org/wiki/Esmalte

https://es.wikipedia.org/wiki/Vidrio

https://es.wikipedia.org/wiki/Fermentaci%C3%B3n

https://es.wikipedia.org/wiki/Cerveza

https://es.wikipedia.org/wiki/Vino

https://es.wikipedia.org/wiki/Jab%C3%B3n

https://es.wikipedia.org/wiki/Filosof%C3%ADa

https://es.wikipedia.org/wiki/Alquimia

https://es.wikipedia.org/wiki/Materia

https://es.wikipedia.org/wiki/Robert_Boyle

https://es.wikipedia.org/wiki/El_qu%C3%ADmico_esc%C3%A9ptico:_o_las_dudas_y_paradojas_quimio-f%C3%ADsicas

https://es.wikipedia.org/wiki/El_qu%C3%ADmico_esc%C3%A9ptico:_o_las_dudas_y_paradojas_quimio-f%C3%ADsicas

https://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9todo_cient%C3%ADfico

https://es.wikipedia.org/wiki/Antoine_Lavoisier

https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_conservaci%C3%B3n_de_la_materia

https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_conservaci%C3%B3n_de_la_materia

https://es.wikipedia.org/wiki/Historia_de_la_f%C3%ADsica

https://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_at%C3%B3mica

https://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1mica

https://es.wikipedia.org/wiki/Willard_Gibbs

Zacarias

Resaltado




El nombre de algunos periodos de la historia como "Edad de Bronce", o "Edad de Hierro", nos remite

a épocas pretéritas, en las que el ser humano se ayudaba del fuego para fundir los minerales y

fabricar herramientas. Sin embargo, mucho antes, probablemente hace más de 500.000 años,

el Homo Erectus ya utilizaba el fuego para cocinar y conservar los alimentos, consiguiendo eliminar

los microorganismos patógenos presentes en los alimentos y facilitando la digestión de estos.

Poco a poco, la curiosidad humana llevó a buscar este poder de transformación en otras sustancias,

poniéndose un especial empeño en descubrir una sustancia capaz de transformar el metal en oro, lo

cual constituyó la principal fuente de inspiración para el desarrollo de la alquimia. Es lícito reconocer,

que la alquimia, a pesar de estar inmersa en un escenario un tanto esotérico, jugó un papel vital en

el futuro desarrollo de la química.

Los filósofos de la antigua Grecia se propusieron identificar el material primitivo a partir del cual se

originaría la materia y la vida. Tales de Mileto (635 a.C.-545 a.C.) postuló que toda la materia procedía

del agua. Para Anaxímenes (585 a.C.-524 a.C.) el aire era el origen de toda la materia y para Heráclito

(544 a.C.-484 a.C.), el fuego. Empédocles (492 a.C.-432 a.C.) consideró que los materiales básicos

eran el aire, la tierra, el fuego y el agua, a los que Aristóteles (384 a.C.-322 a.C.) añadió un quinto

elemento: el éter. Para Aristóteles, dichos elementos eran la consecuencia de cuatro propiedades

básicas: calor, frío, sequedad y humedad.

Una mención especial merece el pensador Demócrito de Abdera (460 a.C.-370 a.C.), quien desarrolló

una teoría atómica primitiva sobre la constitución de la materia. En la época, el peso de Aristóteles,

cuyas ideas sobre el Universo y sus leyes dominaron el panorama científico durante casi 2000 años,

eclipsó el atomismo propuesto por Demócrito. Sin embargo, dicha concepción atómica de la materia

se mantuvo hasta el principio de la edad moderna. Lucrecio fue uno de los seguidores de Demócrito.

Para los sabios griegos, el problema del origen de la materia se planteaba desde dos puntos de vista

antagónicos. El planteamiento preferido por la mayoría de ellos era el planteamiento deductivo, que

anteponía el razonamiento a la experimentación. En el polo opuesto, el planteamiento inductivo

consideraba fundamentales la observación y la experimentación. El progreso científico y tecnológico

ha favorecido la metodología inductiva.

En Alexandria, ciudad fundada en el año 332 a. C., la filosofía griega confluyó con la técnica egipcia

y el misticismo oriental, un encuentro que dio como fruto el nacimiento de la alquimia. Entre el siglo

III a.C. y el siglo XVI d.C, la química estaba dominada por la alquimia, centrada en la búsqueda de la

piedra filosofal, capaz de transformar los metales en oro. La investigación alquímica favoreció el

desarrollo de nuevos productos químicos y de nuevos métodos para la separación de los elementos

químicos, sentando las bases para el desarrollo de la futura química experimental.

La cultura árabe, en el siglo VII, dio un impulso fundamental a la alquimia y a las escuelas alquimistas,

que se extendieron por todo el mundo musulmán, llegando a Europa en el siglo XI y poniendo a

disposición de los alquimistas europeos un extraordinario caudal de conocimientos.

Entre los siglos XVI y XVII comienza a desarrollarse la química como ciencia. Se considera que los

principios básicos de la química se recogen por primera vez en la obra del científico británico Robert

Boyle (1627-1691). Durante dicho periodo se estudiaron el comportamiento y las propiedades de los

gases, se establecieron técnicas de medición y surgió el concepto de "elemento" como sustancia

básica que no puede descomponerse en otras. En esta época se desarrolló la teoría del flogisto, hoy

en día superada, para explicar los procesos de combustión.

Un siglo más tarde la química adquiere definitivamente las características de una ciencia

experimental. Se desarrollan métodos de medición precisos que contribuyen a mejorar el

conocimiento de algunos fenómenos. Resultan fundamentales las aportaciones del francés Antoine

Lavoisier (1743-1794), quien demostró la conservación de la masa en las reacciones químicas;

interpretó correctamente los procesos de combustión, identificando la necesidad de la presencia de




oxígeno y refutando la teoría del flogisto; reconoció el agua como un compuesto y sistematizó los

conocimientos de su tiempo relacionados con la química.

A medida que la química moderna se iba definiendo, los científicos se planteaban nuevos problemas.

Así, por ejemplo, el debate sobre el origen de la vida y la distinción esencial entre materia orgánica e

inorgánica se apoderó de la química. El vitalismo asumía que sólo los seres vivos podían producir

materia orgánica. En realidad, los filósofos naturalistas de la antigua Grecia ya se habían planteado

preguntas sobre el origen y la evolución de la vida a las que respondieron mediante planteamientos

fijistas, catastrofistas o evolucionistas. El debate se revolucionó cuando, en 1828, Friedrich Wöhler

(1800-1882) sintetizó urea, un compuesto orgánico, a partir de cianato de amonio, un compuesto

inorgánico.

Hoy en día, se sigue manteniendo la distinción entre química orgánica e inorgánica, ocupándose la

primera de los compuestos del carbono y la segunda de los compuestos de los demás elementos.

La química orgánica se desarrolló inicialmente en base a la curiosidad sobre los productos presentes

en los seres vivos, la esperanza de encontrar nuevos fármacos y el interés por la síntesis de

colorantes y tintes, que surgió tras el descubrimiento de la anilina por Friedrich Runge (1843-1922) y

la primera síntesis de un colorante artificial por William Perkin (1838-1907). Más tarde empezaron a

desarrollarse nuevos materiales como plásticos, adhesivos, cristales líquidos, etc.

Hasta la segunda guerra mundial la principal materia prima de la industria química orgánica era el

carbón, dado que dicha industria se desarrolló principalmente en Europa, donde no existían

yacimientos importantes de otras alternativas como el petróleo. Al finalizar la segunda guerra mundial,

dada la influencia de los estados unidos en el sector químico, la química orgánica clásica derivó hacia

la industria petroquímica conocida hoy en día.

En 1829 el químico J.W. Döbenreiner organizó un sistema de clasificación de elementos en el que

éstos se agrupaban en grupos de tres, denominados triadas. Las propiedades químicas de los

elementos de una triada eran similares y sus propiedades físicas variaban de manera ordenada con

su masa atómica. En 1860 los científicos ya habían descubierto más de 60 elementos diferentes y

habían determinado su masa atómica. Los elementos que presentaban propiedades químicas

similares se clasificaron en grupos y a cada grupo se le dio un nombre.

En 1869, el ruso Dmitri Ivanovich Mendeleyev (1834-1907) publicó una tabla periódica de los

elementos según el orden creciente de sus masas atómicas. Colocó los elementos en columnas

verticales empezando por los más ligeros, cuando llegaba a un elemento que tenía propiedades

semejantes a las de otro elemento empezaba otra columna. Al poco tiempo Mendeleiev perfecciono

su tabla distribuyendo los elementos en filas horizontales. Su sistema le permitió predecir con

bastante exactitud las propiedades de elementos no descubiertos hasta el momento. La tabla

periódica de Mendeleyev consiguió finalmente la aceptación general. Hoy en día, sigue siendo válida.

Durante el siglo XIX, los químicos discutieron sobre la estructura de los átomos. Amedeo Avogadro

(1776-1856), Ludwig Boltzmann (1844-1906) y otros científicos reconocidos por sus avances en la

comprensión del comportamiento de los gases se manifestaban como seguidores de Jhon Dalton

(1766-1844) y su teoría atómica. Otros, como Wilhelm Ostwald (1853-1932) y Ernst Mach (1838-

1916), se oponían a ella. La explicación del efecto Browniano por Albert Einstein (1879-1955) en 1905

y los experimentos de Jean Perrin (1870-1942) al respecto, pusieron punto final a estas disputas. Sin

embargo, mucho antes de resolverse el problema, investigadores como Svante Arrhenius (1859-

1927) habían trabajado bajo la hipótesis atómica. Arrhenius propuso su teoría de la ionización,

continuada por Ernest Rutherford (1871-1937), quien dispuso el camino hacia los primeros modelos

atómicos, que confluirían en el modelo de Niels Bohr (1885-1962).

Durante el siglo XIX, una larga lista de investigadores sentó las bases que llevarían al desarrollo

posterior de la química, una ciencia de importancia fundamental en muchos campos del




conocimiento, como la física, la ciencia de los materiales, la biología, la medicina, la geología o la

astronomía entre otros. Se la considera una de las ciencias que más ha contribuido al desarrollo de

la civilización. Actualmente, la química se desarrolla como ciencia empírica, es decir, que estudia las

cosas por medio del método científico, mediante la observación, la cuantificación y, especialmente,

la experimentación.

Producto esperado

Investigación, Línea del tiempo y Portafolio de evidencias

Ejemplo de línea de tiempo

Referencias bibliográficas:

https://www.timetoast.com/timelines/antecedentes-de-la-quimica-linea-del-tiempo https://es.slideshare.net/Guguis21098/aportaciones-y-avances-de-la-qumica-a-lo-largo-de-

la-historia https://es.wikipedia.org/wiki/Historia_de_la_qu%C3%ADmica https://prezi.com/ljenz73egc_i/linea-del-tiempo-de-la-quimica/ https://es.wikipedia.org/wiki/Historia_de_la_qu%C3%ADmica https://www.xatakaciencia.com/quimica/la-evolucion-de-la-quimica-como-ciencia-experimental





https://prezi.com/ljenz73egc_i/linea-del-tiempo-de-la-quimica/






Nombre:_______________________________________________ Grupo: ____ Fecha:_____


Construye opiniones científicamente fundamentadas sobre el impacto de la ciencia y la tecnología

en la vida cotidiana, asumiendo consideraciones éticas.

Actividad No. 1 Basado en tus conocimientos previos, identifica del siguiente video, cuáles de los materiales ahí

descritos, consideras impactan en tu vida diaria.

Instrucciones: Observa el siguiente video, toma notas en tu carpeta.

Las aportaciones de la Química a todos los ámbitos de la sociedad AIQ2011

https://www.youtube.com/watch?v=y6Zl7MsXbag

Lectura: Lee cuidadosamente la siguiente lectura, subraya las ideas esenciales. La

Química: Ciencia central en el siglo XXI.

Publicado por Bernardo Herradón el 10 septiembre, 2011 ( recuperado 24/06/2020)

La madurez de la química como ciencia moderna se alcanzó a finales del siglo XVIII gracias a los

experimentos de Lavoisier (1743-1794), que demostró la naturaleza de las reacciones químicas y la

conservación de la masa en las mismas. Estas investigaciones y las de otros químicos relevantes de

la época condujeron al estudio de sustancias naturales (lo que era lógico teniendo en cuenta que la

química es una de las 5 ciencias naturales básicas); pero, con el objeto de imitar a la naturaleza, los

químicos empezaron a preguntarse si se podrían generar sustancias naturales en un tubo de ensayo

y, aún más relevante, obtener sustancias no naturales que podrían mejorar las propiedades de las

sustancias naturales.

De estas investigaciones surgió el área de la síntesis química; que dio lugar a una de las definiciones

más sugestivas de la química, como “la ciencia que crea su propio objeto” (Berthelot, 1827-1907). En

esta frase está recogido el carácter creativo de la química, que le hace parecer al arte, pues en

palabras de Lehn (nacido en 1937, Premio Nobel en 1987): “La química es como el arte. Por ambos

caminos obtienes cosas. Con la química puedes cambiar el orden de los átomos y crear realidades

que no existían”.

En esta frase están recogidos dos de los conceptos fundamentales de la química: átomo y molécula.

El átomo es la unidad más pequeña de materia que mantiene su identidad o sus propiedades, y que

no es posible dividir mediante procesos químicos. Un átomo está constituido por un núcleo cargado

positivamente, dónde reside la mayor parte de su masa, y que distingue los átomos de los distintos

tipos de sustancias simples (los elementos químicos). El núcleo está rodeado por electrones, que son

partículas muy pequeñas cargadas negativamente. Sin embargo, en la naturaleza no existen átomos

aislados (se pueden tener en experimentos muy controlados de laboratorio) y estos generalmente se

combinan entre sí (una excepción es un grupo de elementos químicos, los gases nobles, que tienen

poca tendencia a formar compuestos). Los átomos (idénticos o distintos) se unen compartiendo

electrones, formando moléculas; que es la unidad básica de estudio de la química.

Todo lo que nos rodea en nuestro planeta está constituido por moléculas. Por eso, se puede decir

que todo es químico. Esta característica hace que la química sea considerada la ciencia central. La

química interacciona con otras ciencias, como la toxicología, la ciencia de los alimentos, las ciencias

medioambientales, la ciencia de los materiales, las ciencias agrícolas, la veterinaria, la medicina, la

biología y la física. En todas estas ciencias se usan conceptos y métodos de la química (basados en

el empleo y manipulación de moléculas) para estudiar fenómenos y/o generar productos de consumo.

Por poner algunos ejemplos, todo lo que comemos es una mezcla de sustancias químicas (ya sean

naturales o artificiales) o el efecto biológico que tienen las sustancias químicas se tiene que explicar

a nivel molecular, lo que influye en ciencias biomédicas, toxicología y ciencias medioambientales.


https://www.madrimasd.org/blogs/quimicaysociedad/author/quimicaysociedad

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado




Cuando los químicos se dieron cuenta que podían crear nuevas sustancias químicas, empezaron a

buscar aplicaciones. Ya en el siglo XIX, la química era una ciencia de moda en la sociedad pues

proporcionaba muchas sustancias (mejoras en la producción de alimentos, tejidos, colorantes,

jabones, metales, medicamentos) que facilitaban la vida de las personas.

Actualmente la química beneficia a la sociedad en los siguientes aspectos:

1) Nos proporciona una vida más larga.

2) La vida es más saludable. Haciendo medicinas y piezas de recambio para nuestro cuerpo.

3) Nos suministra agua que podemos beber, usar para nuestra higiene o regar nuestras plantaciones.

4) Nos ayuda a tener más y mejores alimentos. El uso de productos químicos (abonos, fertilizantes,

protectores de cosechas, entre otros) ha mejorado considerablemente la productividad de nuestros

campos de cultivo.

5) Cuida de nuestro ganado. Lo que repercute en nuestra alimentación.

6) Nos proporciona energía: calor en invierno, frescor en verano, electricidad para la iluminación, nos

permite circular en vehículos.

7) Hace que nuestras ropas y sus colores sean más resistentes y atractivos; mejora nuestro aspecto

con perfumes, productos de higiene y de cosmética; contribuye en la limpieza del hogar y de nuestros

utensilios; ayuda a mantener frescos nuestros alimentos; y prácticamente nos proporciona todos los

artículos que usamos a diario.

8) Nos permite estar a la última en tecnología: el ordenador más potente y ligero; el móvil más ligero;

el sistema más moderno de iluminación, el medio de transporte adecuado; el material para batir

marcas deportivas; y muchas aplicaciones más.

¿Cuál será el papel de la química en el siglo XXI? Las ciencias, y especialmente la química, tendrán

que atender las necesidades de la sociedad futura. Aunque no podemos predecir el futuro, sabemos

los problemas con lo que nuestra sociedad se va a enfrentar en las próximas décadas. Los retos

serán en:

1) Energía. Actualmente nuestra sociedad es consumidora en exceso de energía, una consecuencia

de nuestro progreso. La energía que consumimos procede principalmente de los combustibles fósiles

(petróleo, gas natural y carbón). Los inconvenientes son serie: recursos limitados, no renovables, y

contaminantes. Además, desde el punto de vista químico, quemar derivados del petróleo supone que

estamos gastando miles de compuestos químicos que suponen las materias primas con las que

fabricamos bienes de consumo, principalmente los plásticos y polímeros con múltiple de aplicaciones.

El futuro de la energía depende del uso de fuentes renovables (por ejemplo, la solar), que

convertiremos en electricidad. La química está desarrollando procesos y materiales con lo que se

puede aprovechar más eficientemente la energía solar y almacenar de manera adecuada energía

eléctrica (pilas, baterías, supercondensadores, células de combustible, etc.).

2) Medio ambiente. El deterioro medioambiental está estrechamente relacionado con nuestro

consumo excesivo de energía. Si conseguimos los objetivos indicados en el apartado anterior,

también contribuiremos a resolver el problema medioambiental. Es indudable que parte de la culpa

de la alta contaminación ambiental se debe al uso excesivo y no adecuado de sustancias químicas.

La química contribuirá implantando procesos industriales que sean medioambientalmente más

adecuado (química verde), sustancias químicas menos perjudiciales e investigando métodos para

eliminar contaminantes ambientales.

3) Salud. La química seguirá proporcionando compuestos biológicamente activos que se usarán

como fármacos. También se desarrollarán biomateriales que servirán para reparar o reemplazar

partes de nuestro cuerpo.




4) Alimentos y agua. La química seguirá contribuyendo a que los campos sean más productivos y

mejorará la calidad de los alimentos. Un aspecto importante es que tenemos que conseguir métodos

de purificación de agua que sean transportables a cualquier lugar del planeta.

5) Materiales tecnológicos. El futuro dependerá de tener instrumentos útiles en nuestro trabajo, ocio

y vida cotidiana. Dentro de estos desarrollos tenderemos a la miniaturización (la nanotecnología es

el futuro y la química tiene mucho que aportar) en dispositivos electrónicos, mejores equipamientos

deportivos y muchas más aplicaciones.

Para resolver estas necesidades, todas las ciencias y las tecnologías serán necesarias y se

plantearán aproximaciones multidisciplinares; dónde la química seguirá suministrando moléculas

para preparar materiales y aportará métodos y conceptos para racionalizar resultados. Por esto, la

química seguirá siendo la ciencia central en el siglo XXI.

Actividad No. 2 Instrucciones: Investigación documental, consulta en internet o en alguna bibliografía que

tengas a la mano, cuáles son los pros y los contras del avance de la química hasta nuestros

días, tomando en cuenta las siguientes vertientes: Medicina, Alimentación, Medio

ambiente, Energía sustentable, Tecnología de la información y comunicación, Transporte,

Textiles, Bomba atómica, etc., generando un resumen.

Actividad No. 3 Instrucciones: Con los materiales trabajados a través de desarrollo de los temas, realizar

un cartel, en donde expongas los pros y los contras de los avances de la química hasta el

día de hoy (siglo XXI), entregando junto con el cartel, un escrito argumentando el porqué

de los Pros y Contras anotados en su cartel.

Producto esperado: Notas en su carpeta, Lectura subrayada con las ideas esenciales,

Resumen de investigación documental, Pros y Contras del avance de la química.

Cartel de Pros y Contras de los avances de la química hasta nuestros días, con

argumentación por escrito, que sustente su planteamiento en el producto elaborado.

Referencias bibliográficas: https://www.youtube.com/watch?v=y6Zl7MsXbag ,

https://www.madrimasd.org/blogs/quimicaysociedad/2011/09/10/132641,

https://www.construye-t.org.mx/lecciones/estudiantes/autoconocimiento/1/quien-soy-y-

que-valoro/

Química I Enfoque por competencias Bachillerato Tecnológico, David Kapellmann, José Miguel Santiago,

Jesús Armando Luján, Montenegro Editores, México, edición 2017.


https://www.madrimasd.org/blogs/quimicaysociedad/2011/09/10/132641

https://www.construye-t.org.mx/lecciones/estudiantes/autoconocimiento/1/quien-soy-y-que-valoro/

https://www.construye-t.org.mx/lecciones/estudiantes/autoconocimiento/1/quien-soy-y-que-valoro/

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado




Nombre: ____________________________________________ Grupo: _______ Fecha: _______

Aprendizaje esperado 3 Identifica las diferencias entre sustancias y mezclas.

¿DE QUÉ ESTAN HECHAS LAS COSAS?

Como has visto hasta ahora, la química ha dado pasos agigantados con la ciencia y la tecnología

para mejorar nuestra calidad de vida, solo basta con mirar a nuestro alrededor y ver todos los

beneficios que tenemos en nuestro día a día, pero te has preguntado alguna vez ¿de qué están

constituidos las sustancias de nuestra vida diaria? ¿Cómo interviene la química para mejorar nuestra

vida?

Actividad No. 1

Instrucciones: Observa con atención las imágenes que se te presentan y basado en tus

conocimientos previos contesta las siguientes preguntas exploratorias.

Producto esperado: Preguntas exploratorias contestadas

1. De acuerdo con las imágenes contesta ¿Cuáles son las características qué tienen en

común?

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

2. ¿Qué diferencias identificas que presentan los objetos de la imagen?

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

3. ¿De qué crees que están hechas las cosas de nuestro día a día?

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

4. Nombra un material químico que consideres ha contribuido al avance de la tecnología.

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

Lee con atención la siguiente lectura y subraya las ideas claves del texto, al finalizar la

lectura contesta la sopa de letras que se te presenta.

Identifica las sustancias que utilizas en tu rutina diaria

Seguramente ya has escuchado que todo lo que nos rodea está constituido por materia y energía. La

materia es básicamente todo aquello que ocupa un lugar en el espacio, tiene masa y también energía

que, cuando está en reposo, se conoce como energía potencial y cuando está en movimiento se

denomina energía cinética que percibimos en forma de luz, calor, sonido, movimiento, etcétera.

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado




La materia concebida como masa está en las sustancias que hay en todo el universo, por ejemplo,

en un lápiz, en el aroma de una flor, el agua de una cascada, el celular que usas para comunicarte,

el combustible que usamos para transportarnos, en las lágrimas, el sudor o en una limonada, en el

sol o en cualquier otro objeto que se encuentra en el universo. (Gutiérrez Franco & López Cuevas,

2019)

Para el estudio de la materia los químicos han propuesto dividir la materia en dos grandes grupos:

Las sustancias puras y las mezclas.

SUSTANCIAS PURAS. Las sustancias puras están formadas por átomos o moléculas todas iguales

que se caracterizan por poseer propiedades perfectamente definidas y constantes; no pueden

separarse por métodos físicos o mecánicos. Las sustancias puras se clasifican en elementos y

compuestos.

ELEMENTOS

Son sustancias puras que no se descomponen en sustancias más simples y se

representan con símbolos químicos formados por una o dos letras. Si es una letra

será mayúscula, y si son dos letras, la primera es mayúscula y la segunda

minúscula. La unidad mínima que representa a un elemento es el átomo.

Los elementos están representados en la tabla periódica. En la actualidad existen

118 elementos, de los cuales 92 se encuentran de forma natural en diferente

proporción, los 26 elementos restantes han sido sintetizados a nivel de laboratorio y algunos de ellos

tienen una vida muy corta. (Mora González, Alejandre Rosas, & Martínez García, 2018)

Algunos elementos que se encuentran de forma libre en nuestros ecosistemas son estables cuando

se encuentran como átomos individuales, es decir, como moléculas elementales monoatómicas,

como sucede con el hierro (Fe), el cobre (Cu), y el aluminio (Al), entre muchos otros; sin embargo,

hay elementos que solo son estables cuando se unen a dos o más átomos del mismo elemento, por

ejemplo, el oxígeno que respiramos es O2, una molécula elemental diatómica, lo mismo ocurre con

el hidrogeno (H2) que emanan los volcanes, el nitrógeno (N2) que abunda en el aire o el irritante cloro

gaseoso (Cl2) entre otros. También hay moléculas elementales que son triatómicas como el ozono

(O3) e incluso hay moléculas tetratómicas y pentatómicas y cuando poseen muchos átomos se

denominan poliatómicas, como sucede con el azufre (S8).

COMPUESTOS

Son sustancias formadas por la unión de dos o más elementos de la tabla periódica

en proporciones fijas. Una característica de los compuestos es que poseen una

formula química que describe los diferentes elementos que forman al compuesto y

su cantidad. Los métodos físicos no pueden separar un compuesto, estos solo

pueden ser separados en sustancias más simples por métodos químicos, es decir

mediante reacciones.

El agua (H2O), por ejemplo, es un compuesto formado por dos elementos químicos

diferentes, el hidrogeno y el oxígeno, para separar el compuesto es necesario un proceso químico

muy complicado. Otro ejemplo de compuesto es el cloruro de sodio (NaCl) conocido como sal común.

(Mejía Vargas, 2019)

MEZCLAS. Una mezcla está conformada por la agrupación de elementos con elementos, elementos

con compuestos, o compuestos con compuestos que no reaccionan entre sí, es decir, al juntarlos no

se forman nuevas sustancias, de modo que las propiedades de los ingredientes originales no se

mantienen inalteradas.

Los componentes de una mezcla pueden ser separados en dos o más sustancias puras utilizando

métodos físicos como la evaporación, filtración, decantación, etcétera. Si consideramos las




propiedades macroscópicas de las mezclas (lo que podemos distinguir a simple vista o con ayuda de

una lupa), encontramos dos clases de mezclas: las homogéneas y heterogéneas.

MEZCLA HOMOGÉNEA

Presenta una sola fase que es uniforme en toda su extensión, es decir, si se toma

una muestra de cualquier punto se obtiene una composición similar, lo anterior se

debe a que sus constituyentes son muy solubles entre sí. Una solución o disolución

es una mezcla homogénea, su composición y apariencia son uniformes pues sus

componentes son miscibles al ser solubles en todas proporciones.

Ejemplos de disolución son una bebida embotellada (formada por agua que disuelve perfectamente

saborizantes, colorantes, azúcar y conservadores), el aire puro (donde el nitrógeno disuelve a otros

gases como el oxígeno y el dióxido de carbono) y las aleaciones como el acero, el latón y el bronce.

MEZCLA HETEROGÉNEA

Están integradas por dos o más fases donde es posible distinguir a sus distintos

componentes. Al tomar muestras de una y otra fase se observan composiciones

distintas pues los constituyentes no son solubles entre sí.

Algunos ejemplos de mezclas heterogéneas son agua y aceite, ensalada de frutas,

café capuchino, aire contaminado.

Las mezclas heterogéneas básicamente pueden ser de dos tipos:

✔ Suspensiones. Están formadas por un sólido en polvo o pequeñas

partículas no solubles que se dispersan en un medio líquido. Algunas de las

características que presentan es que son turbias, no permiten el paso de la luz,

sus fases se separan al reposar, sus partículas son visibles a nivel

microscópico (mayor a 1 µm). Ejemplos: agua fina en agua, almidón en agua,

el antiácido de hidróxido de magnesio.

✔ Coloides. Es un sistema formado por una fase continúa fluida y por otra fase en forma de

partículas, por lo general sólida. Entre sus características están que son transparentes la mayoría,

reflejan la luz (a esto se le conoce como efecto Tyndall), su principal propiedad es que tienen

tendencia a agregarse o formar coágulos y por último cabe a destacar que si se dejan en reposo

no lo hacen. Ejemplos: crema batida, mayonesa, piedra pómez, humo, gelatinas, jaleas, vidrio y

fijadores de cabellos.




Producto esperado: Sopa de letras resuelta de sustancias puras y mezclas.

Actividad 2

Instrucciones: Lee detenidamente cada uno de los enunciados que se te presenta y basándote en

el texto “Identifica las sustancias que utilizas en tu rutina diaria” resuelve la sopa de letras, encerrando

las palabras con el color especificado en cada enunciado.

Zacarias

Resaltado




1. Sistema heterogéneo que presenta el efecto Tyndall y tiende a formar coágulos o agregados. Color: Rojo

2. Sustancia que puede separarse por medios químicos, está formada por la unión de dos o más elementos. Color: Azul cielo

3. Es un ejemplo de un elemento metálico. Amarillo 4. Sustancia que suele ser turbia, no permite el paso de la luz y sus fases se separan al reposar.

Color: Azul marino 5. Tipo de mezcla que presenta una sola fase y su composición es uniforme. Color: Café 6. Sustancia que presenta como unidad mínima al átomo, y no puede descomponerse en

sustancias más simples. Color: Verde 7. Es un ejemplo de un coloide. Color: Morado 8. Tipo de mezcla constituida por dos o más fases y es posible distinguir sus componentes.

Color: Rosa




Actividad No. 3 Con la finalidad de que puedas identificar mejor los compuestos y las mezclas, a continuación, se te

presenta una tabla con las principales diferencias entre compuestos y mezclas

Compuestos Mezclas

Sus componentes (átomos de los elementos)

están presentes en proporciones fijas, definidas y

constantes.

Están integrados por átomos o moléculas de

elementos o compuestos en proporciones

variables.

Para separar a los componentes se necesitan

métodos químicos que involucren suministro de

energía.

Para separar a los componentes se recurre a

métodos físicos o mecánicos.

Las propiedades del compuesto son distintas a

las de sus componentes por separado.

Las propiedades de la mezcla son la suma de

las propiedades de los componentes que la

integran. Ningún componente pierde sus

propiedades originales.

Son representados por formulas químicas que

indican la composición mínima de la molécula.

No se representan por formulas porque son un

conjunto de moléculas que no interactúan

químicamente entre sí.

Instrucciones: En la siguiente tabla escribe lo que corresponda, si es un elemento (E),

compuesto (C), mezcla homogénea (MHo) y mezcla heterogénea (MHe).

Sustancia Tipo de sustancia Sustancia Tipo de sustancia

Alambre de hierro Aire

Sopa de verduras Petróleo con agua

Aleación de metales Agua con sal

Glucosa C6H12O6 Piso de mármol

Oxígeno O2 NaHCO3

Producto esperado: Tabla de clasificación de sustancias del hogar.

Actividad No. 4

Instrucciones: Selecciona 5 sustancias de tu hogar y construye una tabla en donde las clasifiques con base a las características que presentan. Puedes seguir el ejemplo de la tabla que se te presenta a continuación.

Nombre de la

sustancia

Características que presenta Tipo de sustancia o

mezcla

Aceite de girasol Líquido de color amarillo, traslucido y de

composición uniforme.

Mezcla homogénea

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado




Nombre: ________________________________________ Grupo: ____ Fecha:_____


Distingue entre sólidos, líquidos y gases de manera experimental.

Actividad No. 1 Instrucciones: Completa la siguiente tabla de acuerdo con tus conocimientos previos

marcando con una “X” si la muestra indicada presenta algunas de las características

mencionadas y concluye escribiendo el estado físico de la materia al que consideras

corresponde: sólido, liquido o gas.

Muestra Tiene forma definida

Se adapta a la forma de

un recipiente

Tiene fluidez

Se comprime Se expande

Estado físico

Miel

vaso

Aire

piedra

leche

Butano

pluma

Tinta

Actividad No. 2 Instrucciones: Realiza la siguiente lectura sobre las características de los sólidos,

líquidos y gases, que te apoyará en la realización de la actividad experimental.

Lectura: Características de los diferentes estados de la masa. Los estados de la materia dependen de Factores del como la presión y temperatura; se

caracterizan por la energía cinética de las moléculas y los espacios existentes entre estas.

De acuerdo con su estado de agregación, se reconocen Sólidos, Líquidos o Gases. Hoy en

día, se habla de un cuarto estado de agregación, el Plasma y un quinto estado conocido como

Condensado de Bose-Einstein. Sin embargo, vamos a referirnos a los tres primeros

Sólido: Normalmente tiene forma y volumen definidos. La movilidad de las partículas que las

constituyen es casi nula, existiendo una gran cohesión entre las partículas, por ejemplo. el hielo, una

lámina, un bloque.

Líquido: Ocupa un espacio fijo en un recipiente con paredes limitantes, ya que el volumen del líquido

tomará la forma del recipiente en el que esté contenido; la movilidad y las fuerzas de cohesión de sus

partículas son intermedias.

Gaseoso: No tiene volumen ni

forma definida, por lo que se

almacena o contiene en recipiente

cerrados. El gas tiende a ocupar

todo el volumen del recipiente en el

que este contenido, las partículas

poseen gran energía cinética

presentando un movimiento

desordenado y caótico.

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado




Actividad No. 3

Instrucciones: Consigue los materiales y sustancias necesarios y realiza la siguiente

actividad experimental.

Experimentos

Materiales y sustancias:

Una botella de pet de aproximadamente 200 ml

1 globo del número 9

1 embudo pequeño

1 sobre de sal de uvas

20 ml de vinagre

Procedimiento:

1. Agrega a la botella los 20 ml de vinagre (los puedes medir con una jeringa o el medidor de

algún medicamento).

2. Vierte la sal de uvas dentro del globo por medio del embudo.

3. Coloca el globo en la boquilla de la botella, cuidando que no caiga dentro.

4. Vierte sobre el vinagre todo el contenido del globo y observa lo sucedido.

Realiza el reporte en tu cuaderno e incluyendo lo que se solicita.

1) Datos de identificación como: nombre, grupo, especialidad, nombre del plantel, etc.

2) Dibujos del experimento realizado.

3) Cuestionario.

a) ¿Cuáles son los estados de la materia en el que se encuentran las sustancias empleadas?

¿Qué características tiene cada uno?

b) ¿Cuál es el producto obtenido en la reacción? ¿Qué características tiene para identificar su

estado de la materia?

c) Menciona sustancias sólidas, liquidas y gaseosas que identificas en tu entorno, 5 ejemplos

de cada uno.

d) ¿Qué hace que las sustancias cambien de un estado a otro?

4) Conclusión.

5) Fuentes de consulta.

Producto esperado: Reporte de la practica


Lectura: Características de los diferentes estados de la masa. Extraída de:

https://www.ipn.mx/assets/files/cecyt11/docs/Guias/UABasicas/Quimica/quimica-1.pdf

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado




Nombre: _____________________________________________Grupo: _______Fecha: _______


Comprende la utilidad y prevalencia de los sistemas dispersos en los sistemas biológicos y en el

entorno.

Actividad No. 1

Instrucciones: Analiza la imagen propuesta donde aparecen diversos sistemas y

responde los siguientes cuestionamientos:

Responde las siguientes preguntas:

¿Qué diferencias encuentras?

¿Qué son los sistemas dispersos?, ¿Qué tipos

conoces?

¿Qué importancia tienen en los sistemas biológicos y

en el entorno? Las respuestas se comentan en el grupo.

Lectura: Los sistemas diversos

Tanto en la vida cotidiana como en la naturaleza, las sustancias químicas no se

encuentran en forma libre, sino unidas a otra u otras sustancias, con las cuales forman

mezclas o sistemas dispersos.

El aire que respiramos, el agua potable que bebemos, el acero de las herramientas y maquinarias

son soluciones. La pintura, la leche y la niebla son coloides, mientras que la leche de magnesia y la

myllanta son suspensiones. En la figura anterior se muestran varios sistemas dispersos: el caño

esta hecho de bronce, que es una solución solida de cobre y estaño, el agua potable es una solución

liquida, mientras que la espuma del jabón es un tipo de coloide. La leche de magnesia es un tipo

común de suspensión usado como antiácido y laxante.

¿Que son los Sistemas Dispersos?

Los sistemas dispersos son mezclas de dos o más sustancias simples o compuestas en donde

hay una fase dispersa o discontinua, que en la mayoría de los casos está en menor cantidad, y una

fase dispersante o continua, que generalmente interviene en mayor proporción. Estas fases

interactúan en menor o mayor grado según el tipo de sistema disperso que conformen. En el caso de

soluciones, la fase dispersante se llama solvente y la fase dispersa se llama soluto.

La importancia de los sistemas dispersos

Veamos la importancia de manera concreta, de las soluciones y coloides. La gran mayoría de las

reacciones inorgánicas y bioquímicas (en animales y plantas) no sería posible si los reactivos

implicados no estuvieran disueltos en agua. Los fluidos corporales de los animales son soluciones

electrolíticas (soluciones que contienen iones). Los iones realizan importantes papeles reguladores

en el cuerpo: ayudan a mantener el fluido adecuado y el balance (o equilibrio) acido-base óptimo. Los

cationes biológicos son el K+, Na+, Ca+2 y Mg+2, y los aniones son el HCO-3, Cl-, HPO4-2, proteínas,

aniones de ácidos orgánicos, etc. Las medicinas suelen ser soluciones acuosas o alcohólicas de

compuestos fisiológicamente activos.




Para comprender y proponer ciertas alternativas de solución al problema de la contaminación

ambiental (tan crucial en la actualidad), es importante conocer el tema de sistemas dispersos. La

mayor parte de la contaminación en la sociedad moderna se describe en función de desperdicios

sólidos y de soluciones tanto acuosas como gaseosas. Sin embargo, el enorme

problema de contaminación del agua por los detergentes y del aire por partículas

(smog químico) pertenece al área de la ciencia coloidal, y las macropartículas en el

aire que son suspensiones.

Los tejidos vivos son de naturaleza coloidal, por lo tanto, para interpretar las

reacciones bioquímicas complejas es necesario conocer la química coloidal. La

tierra de labor o tierra de cultivo, en parte, es materia coloidal. En la industria, la ciencia coloidal es

importante en la fabricación de pinturas, cerámicas, plásticos, películas fotográficas, colas, tintas,

cementos, adhesivos, goma, cuero, aderezos alimenticios, mantequilla, queso,

leche, detergente, geles, lubricantes, jabones, insecticidas, spray, etc. Además,

procesos como el blanqueo, la desodorización, el curtido, la purificación y la

flotación de minerales dependen de la adsorción en la superficie de materia

coloidal.

En nuestros hogares también encontramos sistemas dispersos como la leche,

tinta, pintura, vinagre, mantequilla, acero inoxidable, gas doméstico, etc. Al observarlos alguna vez

nos hemos preguntado cómo se han formado o que sustancias los conforman.

Estos nos obligan a conocer las características y propiedades de los sistemas

dispersos, así tendremos mayor visión para comprenderlos y darles una mejor

aplicación o uso.

Tipos de Sistemas Dispersos

Las dispersiones se clasifican en tres tipos, en función del tamaño de las partículas

dispersas y de ciertas características particulares. En una solución, las partículas

dispersas (átomos, iones o moléculas) no se distinguen con el microscopio; por lo tanto, es un sistema

homogéneo a nivel microscópico y a simple vista.

En un coloide, las partículas dispersas, debido a ser de mayor tamaño que los átomos y las moléculas,

se distinguen con el microscopio, pero no a simple vista; por lo tanto, es un sistema heterogéneo (es

difásico) a nivel microscópico.

En una suspensión las

partículas ordinarias

se distinguen a simple

vista, por lo tanto, es

un sistema

heterogéneo (es

difásico) a nivel

microscópico y a

simple vista

Características importantes de cada dispersión

En un artículo anterior veíamos sobre los tipos de sistemas dispersos

(suspensiones, coloides y soluciones). Ahora veremos las

características de cada uno de estos.

Suspensiones:

Mayores de 10000 A.

Partículas de soluto es visible a simple vista.




Sistema de 2 fases. No son transparentes, tienen aspecto nebuloso.

Presentan movimiento solo por gravedad.

Sedimentan al dejar en reposo.

No pasan a través del papel de filtro.

Al paso de la luz, tienen aspecto nebuloso a opacas, y a menudo son translúcidas.

Constituye sistemas heterogéneos – macroheterogéneos.

Coloides:

Tamaños de entre 10 A á 10000 A.

Partículas de soluto son visibles en microscopio electrónico.

Sistema de 2 fases.

Por lo general no son transparentes, son translúcidos y opacos.

Presentan movimiento Browniano.

No sedimentan al dejar en reposo.

Pasan a través de papel de filtro y no por membranas como el papel pergamino.

Reflejan y dispersan la luz, presenta efecto Tyndall.

Constituye sistemas heterogéneos – micro heterogéneo

Soluciones

Tamaños de entre 0.3 A á 10 A.

Partículas de soluto son invisibles al microscopio.

Sistema de una sola fase.

Son transparentes.

Poseen movimiento molecular.

No sedimentan al dejar en reposo.

Pasan a través del papel de filtro y membranas como el papel pergamino.

No reflejan ni dispersan la luz, no presenta efecto Tyndall.

Constituye un sistema homogéneo.

Producto esperado

Una vez analizada la lectura y resaltado las ideas principales, diseñar un mapa conceptual en tu

cuaderno, en base a la información obtenida, siguiendo las reglas para hacer un buen mapa


Revista electrónica Muy interesante: Una trampa marina promete limpiar el océano. España Mohar

13 septiembre, 2018. Recuperado el día 02 de julio de 2020.

https://www.muyinteresante.com.mx/ciencia-y-tecnologia/oceancleanup-promete-limpiar-oceano/

https://www.muyinteresante.com.mx/ciencia-y-tecnologia/oceancleanup-promete-limpiar-oceano/




Nombre: _____________________________________________Grupo: _______Fecha: _______

Aprendizaje esperado 6 Identifica que los usos que se les da a los materiales están relacionados con sus propiedades.

Instrucciones (en línea): Si tiene la posibilidad de ver el vídeo

https://youtu.be/75EA6Wckp6c Ciencia en la Joyería - Proyecto G, de acuerdo con su

contenido responde el siguiente cuadro:

Material o joya Características Material o joya Características

Material o joya Características

Diamante Oro amarillo Oro blanco

Rubí Plata Oro verde

Instrucciones (presencial): Si no tienes internet y no puedes ver el video, realiza lo siguiente.

Los objetos que utilizas en diversas actividades en tu vida cotidiana están hechos de diferentes

materiales. Identifica de qué material están hechos cada uno y cuál es su propiedad principal que

permite que sea útil.

Objeto ¿De qué material está hecho? Propiedad y/o característica

La química constituye hoy por hoy una ciencia fundamental para el ser humano. La vida moderna no

sería tan cómoda si no tuviéramos la tecnología que proporciona esta ciencia. Basta con mirar a

nuestro alrededor, para darnos cuenta de que muchas cosas se constituyen de sustancias químicas,

por ejemplo: las fibras y texturas de nuestras prendas de vestir, los aditivos y conservadores que

empleamos en los alimentos, los productos de aseo personal, etc. En fin, sería interminable la lista

que podríamos elaborar con los beneficios que el hombre ha obtenido de las aplicaciones prácticas

de la tecnología en la química, aprovechando las propiedades físicas y químicas de la materia

https://youtu.be/75EA6Wckp6c

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado




Lectura: “Michael Jordan. Un tipo con mucha química”.

Nunca habían sufrido cambios tan violentos y repentinos. Sus partes aburridamente

idénticas, fueron sometidas en un solo instante a la tortura del potro más extrema que

se pueda imaginar. Una y otra vez, cada molécula, cada fibra, de los zapatos tenis, fue

comprimida y luego estirada varias veces respecto a su tamaño original. De pronto el isopreno

de la suela recibió un impacto brutal y su entramado polimérico se contrajo a su mínimo volumen.

Los veinte huesos, los treinta músculos del pie derecho de Michael se acercaron lo más posible

al centro de la Tierra y luego él salió volando.

Querer empujar un planeta entero, cuesta. Por eso, en el interior de Michael también hubo tortura.

El glucógeno, largamente almacenado en sus músculos, fue totalmente mutilado. La inmensa

cadena dejó de existir y en su lugar quedaron, inermes, los eslabones. Y éstos, a su vez, fueron

quemados. La rítmica respiración de Mike, introdujo el oxígeno necesario. Seis moléculas de

oxígeno por cada molécula de glucosa (los eslabones) proporcionaron toda energía posible, sólo

quedaron “cenizas”: agua y bióxido de carbono. La extensa piel de Michael, incluida la que cubre

su famoso cráneo, se perló de sudor. Y por su nariz salió discretamente el superfluo gas, pero

no fue suficiente. Alejarse de la inconcebible atracción de la tierra, requiere mucha más energía.

Para eso, para extraerla, en lo que llegaba la siguiente remesa de oxígeno, billones de billones

de glucosas fueron partidas por la mitad. Los residuos, las moléculas de ácido láctico, se

quedaron agazapadas en los músculos de Mike para recordarle luego, con dolor, su osadía. Ágil

como una pantera, Michael izó el balón y, sin más, lo proyectó contra el tablero. Las primeras en

recibir el impacto fueron las fibrosas y entrecruzadas moléculas de colágeno del recubrimiento

del cuero. Luego, el temblor viajó hacia el interior. Las moléculas de poliisopreno lo sintieron. Las

de nylon, enseguida y las de poliisobutileno después, también. Un instante, nada más un instante.

Orgullosas moléculas gigantes formando redes a lo largo y a lo ancho de la esfera, se sintieron

aplastadas, deformadas y ¿por qué no decirlo? Deprimidas. Enseguida esa telaraña molecular

recuperó su forma esférica y entonces regresó. La tierra la reclamaba a toda su superficie. Pero

demasiado tarde, porque el balón no cayó por donde había subido, sino que pasó por el lugar en

que una red de átomos metálicos dibujaba una circunferencia en el aire. Demasiado tarde porque

la pelota había permanecido flotando ya toda una eternidad y Michael Jordan también. Un

momento después se podía leer en el marcador:1

Michael Jordan 1 Isaac Newton 0

1 Autor: Plinio Sosa. Tomado de la revista. ¿Cómo ves? UNAM. Año 2, número 24, noviembre 2000.




Instrucciones: Después de hacer la lectura “Michael Jordan. Un tipo con mucha

química”. Identifica y escribe dentro de cada uno de los cuadros de la siguiente tabla, las

propiedades mecánicas (elasticidad, ductilidad, plasticidad, dureza, fragilidad, tenacidad,

maleabilidad, etc.), según correspondan, de los materiales utilizados en el deporte de

basquetbol

Materia Propiedades organolépticas y/o mecánicas identificadas

¿Crees que tiene tecnología? ¿Por qué?

Producto esperado: Tabla debidamente contestada


García Becerril, M. d. (2008). Química I Enfoque por competencias. México: Mc GRAW-HILL.

Tomado de https://images.app.goo.gl/ERiP4hmuk

Autor: Plinio Sosa. Tomado de la revista ¿Cómo ves? UNAM, Año 2, número 24, noviembre 2000

https://images.app.goo.gl/ERiP4hmukMG2tP439

Zacarias

Resaltado




Nombre: ________________________________________ Grupo: ____ Fecha: _____


Identifica tamaño, masa y carga de las partículas elementales que componen la materia con base

en modelos atómicos.

Actividad No. 1

Instrucciones: Lee de forma individual. Ciencia “Partículas Subatómicas”. Considerando

la lectura, determina el número de electrones, protones, neutrones, masa y número

atómico. Completando lo que solicita específicamente en la Tabla de Partículas

Subatómicas.

Lectura

CIENCIA “Qué son las partículas elementales”

Cómo se forma la materia2, es algo que durante siglos ha motivado a pensadores y

filósofos. A lo largo de la historia, la materia ha sido estudiada al detalle, y en concreto las partículas

elementales, qué son y cómo evolucionaron en la historia.

Ya en el siglo V a. C., el griego Demócrito de Abdera especuló sobre la existencia de una partícula

elemental, que permanecería invicta como la última entrega de un cuerpo tras pasar por sucesivas

divisiones. Demócrito llamó a esa partícula un átomo (palabra griega que significa indivisible) y sentó

las bases para la respuesta a la pregunta milenaria de qué está hecho el mundo.

Desde la especulación griega hasta la prueba física, han pasado más de dos mil años. La evidencia

surgió en 1803, con el trabajo experimental de John Dalton (1766-1844), el primero en demostrar que

la materia estaba constituida elementalmente por átomos y en proponer un modelo atómico.

La concepción del átomo como una partícula elemental, sin embargo, resultó efímera, si bien la

investigación científica alcanzó escalas cada vez más pequeñas en el estudio de la materia.

En 1897 Joseph Thomson (1856-1940) descubrió el electrón, una partícula de carga eléctrica

negativa contenida en los átomos, lo que demostró que el átomo también era una partícula

compuesta.

A principios del siglo XX, Ernest Rutherford (1871-1937) descubrió el núcleo atómico, una región de

carga eléctrica positiva concentrada dentro del átomo alrededor del cual orbitaban los electrones,

dando lugar al modelo actual de estructura atómica.

En 1920, Rutherford distinguió al protón.

Más tarde, en 1932, James Chadwick (1891-1974) confirmó en el núcleo del átomo la presencia de

una partícula de carga eléctrica nula, el neutrón. Así se establecieron las llamadas partículas

subatómicas: electrones, protones y neutrones.

El advenimiento de la física cuántica introdujo el fotón como una partícula elemental que media las

interacciones electromagnéticas.

La teoría de los elementos químicos indujo la proposición del neutrino, una partícula elemental

descargada tan pequeña como un electrón.

La formulación de la mecánica cuántica relativista resultó en la conclusión de que cada partícula tiene

una antipartícula correspondiente, con propiedades opuestas a las de la partícula original.

En la década de 1930, se entendía que el mundo consistía en electrones, protones, neutrones,

neutrinos, sus respectivas antipartículas y fotones.

En los años siguientes, los electrones y los neutrinos se agruparon en una clase llamada leptones,

de la que se descubrieron cuatro partículas más. Los fotones se incluyeron en la clase de partículas

mediadoras, acompañadas por otras predichas teóricamente.

2 Qué son las partículas elementales. Recuperado 23-junio-2020. https://okdiario.com/curiosidades/que-son-particulas-elementales-

https://okdiario.com/curiosidades/que-son-particulas-elementales-



Zacarias

Resaltado




En cuanto a los protones y neutrones, también se descubrió que no eran elementales: eran quarks,

partículas de carga eléctrica fraccional descubiertas en la década de 1960 por el físico

contemporáneo Murray Gell-Mann.

¿Qué es un átomo?

El átomo en la antigüedad

Los filósofos griegos discutieron mucho acerca de la naturaleza de la materia y concluyeron que el

mundo era más simple de lo que parecía En el siglo V a. C., Leucipo sostenía que había un sólo

tipo de materia y pensaba que, si dividíamos la materia en partes cada vez más pequeñas, obtendríamos un trozo que no se podría cortar más.

Demócrito llamó a estos trozos átomos («sin división»)3.

La filosofía atomista de Leucipo y Demócrito podía resumirse

en:

⮚ Los átomos son eternos, indivisibles, homogéneos e

invisibles.

⮚ Los átomos se diferencian en su forma y tamaño.

⮚ Las propiedades de la materia varían según el

agrupamiento de los átomos. Un átomo es la unidad de partículas más pequeñas que puede existir como sustancia simple

(elemento químico), sin perder sus propiedades químicas, y que puede intervenir en una combinación

química. Su término en griego significa “no divisible”, propuesto por Demócrito y Leucipo, quienes

suponían que la materia estaba formada por partículas indivisibles e indestructibles.

¿Puede explicarse científicamente?

Por supuesto que sí. Imagínate que tienes un pedazo de hierro y lo partes. Sigues teniendo dos

trozos de hierro, pero más pequeños. Los vuelves a partir, otra vez… Cada vez tendrás trozos más

pequeños4 hasta que llegará un momento, en que si los volvieses a partir, lo que te quedaría ya no

sería hierro.

Hoy en día sabemos que los átomos están formados por partículas aún más pequeñas, las llamadas

partículas subatómicas.

Estructura de los átomos

Los átomos están formados por un núcleo con protones y neutrones, y por

varios electrones orbitales cuyo número varía según el elemento químico.

Lo que diferencia a un átomo de otro, es la relación que se establecen

entre ellas:

Los átomos componen las moléculas.

Los átomos se agrupan formando

moléculas y otros tipos de materiales.

Cada tipo de molécula es la combinación de un cierto número de

átomos dispuestos de una manera concreta.

Por ejemplo, la molécula de agua (H2O) contiene dos átomos de

hidrógeno enlazados a uno de oxígeno, y la molécula de metano (CH4) contiene siempre cuatro

átomos de hidrógeno unidos a un átomo de carbono.

Por ejemplo, Lo único que diferencia a un átomo de oro de un átomo de hierro es el número de

protones, neutrones y electrones que se encuentran dentro de él.

3 Recuperado 29 de junio de 2020.https://www.vix.com/es/btg/curiosidades/4442/que-es-un-atomo

4 Recuperado 29-junio-2020.https://energia-nuclear.net/que-es-la-energia-nuclear/atomo

http://www.vix.com/es/btg/curiosidades/4442/que-es-un-atomo

http://energia-nuclear.net/definiciones/atomo.html

http://energia-nuclear.net/definiciones/atomo.html

https://www.vix.com/es/btg/curiosidades/4442/que-es-un-atomo

https://energia-nuclear.net/que-es-la-energia-nuclear/atomo




Elemento: Son sustancias simples que no pueden

descomponerse en otra más simples por métodos

químicos ordinarios.

Molécula: Es la parte más pequeña en la que puede

ser dividida una sustancia, sin que forme una nueva.

Partículas subatómicas

Electrón (e-):

Partícula

subatómica

de cuya masa

se considera

despreciable (9.1x10-28) gramos. Su radio es de 2.82x10-15

nm, se encuentra en los niveles y subniveles de energía. Su

carga eléctrica es -1.6 x 10-19 ó -1, por lo que se denomina

carga elemental de electricidad negativa. De acuerdo con su

posición se clasifican en internos y de valencia; estos últimos

son los que van a determinar la actividad química de cada

elemento, es decir, su capacidad de combinación; se encuentran en el último nivel de energía. Tienen

carga negativa y son las más ligeras.

Protón (p+): Se encuentra en el núcleo del átomo y su masa es igual a 1.67x10–24 gramos, posee

carga eléctrica igual a +1.6x10-19 ó +1. Tienen carga positiva y son unas 1.836 veces más pesados

que los electrones

Neutrón (n0): Partícula sin carga eléctrica, su masa es de 1.68x10-24 gramos se encuentra en el

núcleo. No tienen carga eléctrica y pesan aproximadamente lo mismo que los protones.

Número atómico: Es igual al número de electrones o protones de un átomo. Se representa con la

letra Z. Z = e- Z = p+

Número másico: Actualmente podemos definir la masa atómica relativa de un elemento en relación

con la masa del átomo del carbono 12. Se representa con la letra A y es igual a:

A = p+ + n0

Masa atómica: Es el promedio ponderado de los números de masa de los distintos isótopos de un

elemento químico.

Isótopo: Son átomos de un elemento con igual número atómico pero diferente número de neutrones,

es decir, distinto número másico.

Todos los elementos tienen isótopos, se conocen aproximadamente 300, de ellos, algunos son

radiactivos, éstos tienen amplio campo de aplicación en la medicina: en el tratamiento de tumores,

en la esterilización de material y equipo quirúrgico. En la industria del petróleo y en la petroquímica

para separar fracciones; también es posible utilizarlos en análisis, trazos y seguimiento de ríos,

minerales y detergentes; elaboración de polímeros, producción de energía, etcétera.

La radiación que producen los isótopos puede dañar los tejidos de los seres vivos, y a partir de ciertas

dosis, causar tumores malignos y mutaciones genéticas. Desafortunadamente se han empleado en

la fabricación de bombas y con otros fines bélicos.




Ejemplo: Si deseemos conocer la masa atómica del aluminio (Al), la tabla periódica nos indica que

es de 26.98 uma, redondeando tenemos masa atómica 27 uma

Por consiguiente, tenemos la siguiente información en el átomo de Aluminio.

Nombre del elemento

Símbolo químico

Protones (Z) p+

Electrones (Z) e-

Neutrones n°

Número de masa atómica (A)

Número atómico (Z)

Aluminio Al 13 13 14 27 13

Producto esperado

Considerando la lectura anterior, completa la siguiente Tabla de Partículas Subatómicas,

colocando acertadamente lo que se solicita específicamente.

Nombre del elemento

Símbolo químico

Protones (Z) p+

Electrones (Z) e-

Neutrones n°

Número de masa atómica (A)

Número atómico

(Z) Zinc

Cr

As

17

39

Cobre 63

22

48 64

16

Yodo


Qué son las partículas elementales. https://okdiario.com/curiosidades/que-son-particulas-

elementales-

Qué es un Átomo.https://www.vix.com/es/btg/curiosidades/4442/que-es-un-atomo Energía nuclear del Átomo.https://energia-nuclear.net/que-es-la-energia-nuclear/atomo Moléculas y otros materiales...https://queesela.net/átomo-partes-como-esta-formado/ Partículas Subatómicas.http://www.cetis7.edu.mx/ACADEMIAS/QUIMICA/Libro%20Quimica.pdf

Al

Aluminio

26.98

Masa atómica

13 +3 n°=A-Z

n°=27-13

n°=14

Número Atómico



https://www.vix.com/es/btg/curiosidades/4442/que-es-un-atomo

https://energia-nuclear.net/que-es-la-energia-nuclear/atomo

https://queesela.net/atomo-partes-como-esta-formado/

http://www.cetis7.edu.mx/ACADEMIAS/QUIMICA/Libro%20Quimica.pdf

Zacarias

Resaltado




Nombre:________________________________________ Grupo: ____ Fecha:_____


Identifica la importancia de los modelos científicos en química

Actividad No. 1 Instrucciones: Lee con atención la siguiente lectura:

Lectura: LOS MODELOS DE LA QUÍMICA

La química, tal como la conocemos hoy, es resultado de una multitud de herencias que,

concretadas en oficios, influyeron en la vida cotidiana de todas las culturas. No deja de ser

sorprendente que prácticas tan diferentes como la del herrero (la metalurgia), el curandero

(la farmacia), el alfarero (la cerámica), y el panadero (la biotecnología) hayan podido estar reunidas

y terminar por fundirse en un campo común: la química, donde se estudia, se practica y se transmite

cómo transformar la materia. Pero esto se lleva a cabo con un método particular y con un lenguaje

propio (Chamizo, 2005) o también a través de una lógica específica (Jensen, 1998).

La historia natural de la química tiene en la multiconocida tabla periódica de Mendeléiev su ejemplo

paradigmático. Es el icono de la disciplina, omnipresente en aulas y laboratorios de todo el mundo.

Para comprender mejor los procesos químicos que ocurren en la transformación de la Materia, se

recurre generalmente para su enseñanza y comprensión de la naturaleza la utilización de los modelos

científicos.

El modelo científico es una representación

abstracta, conceptual, gráfica o visual de

fenómenos y procesos que se originan en el mundo

real o la naturaleza para analizar, describir, explicar

o simular dichos procesos. De los modelos más

utilizados en ciencias experimentales,

principalmente en Química son: los Físicos y

Analógicos.

Un modelo analógico o análogo se usa para

reproducir una situación u objeto real a escala de

laboratorio.

Un modelo científico también es un puente para

conectar la teoría científica con un fenómeno, porque ayuda al desarrollo de la teoría desde los datos,

y la pone en relación con el mundo natural.

El papel del modelo es describir, explicar y predecir fenómenos naturales, así como la comunicación de ideas científicas.

IMPORTANCIA DE LOS MODELOS CIENTÍFICOS

. Nos ayudan a entender el mundo

. Desarrolla y mejora el conocimiento científico

. Describir, explicar y predecir los patrones naturales

. Representan nuevas ideas de cómo funciona una parte determinada del Universo Pero antes de continuar es importante aclarar qué

se entiende por modelo (Chamizo, 2008). La palabra

modelo es polisémica; se ha empleado y se emplea

aún con sentidos diversos. Por un lado, es ejemplar, es decir, indica aquellas cosas, actitudes o

personas que se propone imitar.




La valentía de un guerrero, la inteligencia de un sabio, la solidaridad de un médico, la velocidad de

un corredor o la belleza de una mujer son ejemplos de modelos en este sentido. En el presente texto

se emplea la palabra modelo en su otro y también generalizado sentido. Los modelos (m) son

representaciones, basadas generalmente en analogías, que se construyen contextualizando cierta

porción del mundo (M), con un objetivo específico.

En esta definición todas las palabras son importantes: las representaciones son fundamentalmente

ideas, aunque no necesariamente, ya que también pueden ser objetos materiales. Las

representaciones no son autoidentificantes, lo son de alguien que las identifica como tal. Una analogía

está constituida por aquellos rasgos o propiedades que sabemos similares en m y M. Que se

construyen contextualizando, remite a un tiempo y lugar históricamente definido, lo que además

enmarca la representación; cierta porción del mundo indica su carácter limitado y finalmente un

objetivo específico, establece su finalidad, general pero no necesariamente, el explicar. Hay que

recordar que la explicación es una de las más significativas características de las ciencias.

El repensar la química a través de sus modelos fue la propuesta original, hace más de 30 años, de

Suckling (1987). Los modelos han jugado un papel extraordinariamente importante en el devenir del

conocimiento. Aquí poco a poco se les irá caracterizando, buscando entender sus peculiaridades,

rodeándolos, cercándolos y recordando siempre lo frágil que es el saber, lo anterior sin olvidar las

siguientes tres preguntas, centrales en el terreno de la enseñanza de la ciencia, y que estarán

presentes a todo lo largo de este trabajo:

• ¿Para qué enseñar?

• ¿Qué enseñar?

• ¿Cómo enseñar?

Los modelos tienen varias características, identificaré las ocho de ellas menos controvertidas

(Achinasteis 1987; Giere 1997; Justi, 2002; Bailer-Jones, 2002), las discutiré brevemente y

ejemplificaré a continuación:

Modelos son: Características Representaciones De objetos, sistemas, fenómenos o procesos. Un modelo siempre es un modelo de

algo. En sí, los modelos son representaciones que simplifican lo que representan y pretenden entenderlo

Instrumentos Para intentar responder las preguntas científicas. Los modelos se emplean para obtener información de hechos a los cuales no tenemos acceso directo

Analogías con la realidad

Guardan analogía con los fenómenos que representan. Los modelos son similares a la realidad hasta cierto grado, y nos permiten derivar hipótesis susceptibles de ser puestas a prueba

Diferentes de la realidad

Los modelos son distintos de (y más simples que) la realidad, porque responden a un sentido: para qué se propusieron, de dónde vienen y adónde van

Se construyen Los modelos se construyen en un compromiso entre las analogías y las diferencias que tienen con la realidad que representan. Por tanto, los modelos se pueden ampliar y corregir.

Se desarrollan de manera iterativa a lo largo de la historia

Los modelos se desarrollan a lo largo de la historia, en un proceso iterativo de revisión para acomodar la nueva evidencia empírica.

Deben ser aceptados por la comunidad científica

Los modelos deben ser aceptados (consensuados) por la comunidad científica. La ciencia es conocimiento público y validable.

Pueden ser de dos tipos: icónicos y conceptuales

Se puede clasificar los modelos en tipos. La clasificación de los modelos en icónicos (imágenes y maquetas) y conceptuales (relacionados con el lenguaje, como símbolos y fórmulas) "parece ser de las más relevantes para discutir el aprendizaje" (Chamizo, 2006: 479).




Tabla 1. Seis características clave de los modelos científicos, y la manera en que estas aparecen

recogidas en los artículos de Chamizo (2006) y Oh y Oh (2011).

Características clave

de los modelos Chamizo, 2006 Oh y Oh, 2011(mi traducción)

1. Los modelos científicos

se pueden clasificar

según distintos criterios

“Los modelos pueden ser: icónicos y

conceptuales.” (p. 479; cursivas en el

original)

“La química es [una disciplina] en la cual se

utilizan varios tipos de modelos en diferentes

niveles —tales como el nivel

observacional/macroscópico, el

molecular/microscópico y el simbólico— con

fines de investigación y enseñanza […].” (p.

1118)


son modelos-a-partir-de

“Obviamente los modelos lo son de

‘algo’.” (p. 477)

“Para decirlo de una manera sencilla, un

modelo es algo que representa alguna otra

cosa.” (p. 1112)


se construyen para unas

determinadas finalidades

y valores

“Los modelos se construyen para

responder una o varias preguntas

[importantes en determinado tiempo y

lugar] sobre una determinada parte del

mundo, por ello es crucial identificar el

sentido del modelo (…). Así se está en

posibilidades de reconocer lo que se ha

eliminado de la totalidad del mundo

para poder entenderlo mejor.” (p. 478)

“Un modelo científico en tanto que dispositivo

de pensamiento y comunicación sirve para

describir, explicar y predecir fenómenos

naturales y para comunicar ideas científicas a

otros. […] Un modelo representa [su fenómeno]

blanco de una manera determinada,

dependiendo del tipo de problema o de la

intención del modelizador.” (pp. 1116-1117)


son analógicos respecto

de la realidad

“[La idea de ‘grado de similitud’] nos

remite de manera muy clara a que la

analogía no es la realidad. De hecho, la

analogía se separa de la realidad que

intenta representar una vez que ante la

prueba experimental se encuentra

información que no puede ‘acomodar’.

Así, las analogías y los modelos que se

construyen […] son reemplazables por

otros que sí pueden incorporar la nueva

evidencia.” (p. 478)

“Muchos autores acuerdan en que la capacidad

explicativa de un modelo proviene del uso de la

analogía.” (p. 1115)


son construcciones

teóricas

“[L]o que enseñamos son modelos y no

realidades. […] [S]e puede establecer

de manera muy clara la distancia que

separa la construcción teórica

(científica, social, histórica) del mundo

real […].” (p. 481)

“Se pueden desarrollar múltiples modelos para

el mismo [fenómeno] blanco, porque los

científicos [y científicas] pueden tener diferentes

ideas […] y porque hay una variedad de

recursos semióticos disponibles para construir

un modelo.” (p. 1124)

6. Los modelos median

entre teoría y realidad

“Actualmente se discute si la ciencia

puede expresarse sin la necesidad de

leyes […] y si los modelos conceptuales

pueden ser identificados con éstas. En

caso de serlo, la clasificación de Suppe

[de las leyes en tres tipos —

coexistencia, sucesión e interacción—]

puede resultar también, con las

cautelas del caso, una clasificación de

los modelos conceptuales.” (pp. 479-

480)

“En un sentido pragmático, un modelo es a

menudo comparado con un ‘puente’ o visto

como un ‘mediador’, dado que juega el papel de

conexión o transición entre teoría y fenómeno

[…]. [U]n modelo existe entremedio de

proposiciones teóricas y objetos del mundo real,

conectando las dos entidades […].” (pp. 1113-

1114)




Actividad No. 2 Mapa conceptual.

Instrucciones: Realizar un mapa conceptual utilizando la lectura anterior

“LOS MODELOS DE LA QUÍMICA”

Criterios para elaboración del mapa:

• Actividad para realizarse en casa.

• De manera individual.

• Presentar sus conceptos estructurados de ideas generales a ideas particulares.

• Utilizar representaciones graficas como líneas, cuadros, elipses o círculos.

• Emplear diferentes colores, y realizarlo con limpieza en media hoja de papel bond blanco o en una

cartulina.

• Consultar la rúbrica para evaluar el mapa conceptual.

Actividad No. 3 Tabla de cosas comunes.

Instrucciones: Indaga y completa la siguiente tabla, como se muestra en el ejemplo.

Criterios para completar la tabla:

• Actividad para realizarse en casa.

• De manera individual.

• Recuerda y aplica los conocimientos vistos anteriormente.

¿Qué tienen en común en su estructura?

Una piedra Una hoja Un trozo de madera

El aire El agua

Poseen volumen

Poseen volumen

Poseen volumen

Poseen volumen

Poseen volumen


Bailar-Jones, D., Models, Metaphors and analogies, en: Philosophy of Science,

Machamer, P. and Sil-bestein, M. Ed. Blackwell Publishers, Oxford 2002

http://www.revistas.unam.mx/index.php/req/article/view/66030

http://www.revistas.unam.mx/index.php/req/article/view/66030




Nombre:_____________________________________________ Grupo: ____ Fecha:_________

Aprendizaje esperado 9 Diferencia con base en el modelo de partículas, los estados de agregación de la materia.

Actividad No. 1 Instrucciones: Observa detenidamente la muestra de sustancias y objetos cotidianos que

presenta tu docente y realiza lo siguiente:

1) Clasifica las sustancias y objetos mostrados, según su estado de agregación: sólidos, líquidos y

gases. Utiliza el siguiente Organizador Gráfico 1 para la clasificación:

ORGANIZADOR GRAFICO 1

SOLIDOS LIQUIDOS GASEOSO

2) Compara tus resultados con los de otro compañero, y en caso de encontrar diferentes

clasificaciones, llega a un punto de acuerdo sobre el estado de agregación que le corresponda.

3) Posteriormente, realiza una lista de 5 sustancias cotidianas que se presenten en estado sólido.

Haz lo mismo para sustancias en estado líquido y gaseoso y enlista 5 ejemplos de cada estado de

agregación.

4) Con la información recabada, completa el organizador gráfico 2, clasificando las diferentes

sustancias por estado de agregación, y las características que tienen en común.

Producto esperado

ORGANIZADOR GRAFICO 2

Estado Sólido

EJEMPLOS: 1.- 2.- 3.- 4.- 5.-

CARATERÍSTICAS EN

COMÚN:

Estado Líquido

EJEMPLOS: 1.- 2.- 3.- 4.- 5.-

CARATERÍSTICAS EN

COMÚN:

Estado Gaseoso

EJEMPLOS: 1.- 2.- 3.- 4.- 5.-

CARATERÍSTICAS EN

COMÚN:

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado




Actividad No. 2

Instrucciones: Lee con atención la Lectura 1 sobre “Los Estados de agregación de la

Materia”. Si tienes acceso a internet, ve el Video 1 “La Materia y sus Estados Discovery

Channel” https://youtu.be/c4EP-7cbpQY.

Lectura: 1 Estados de Agregación de la Materia

Desde épocas muy remotas el hombre se ha preguntado por qué hay material que con

facilidad puede sujetar como una piedra o un trozo de madera, otro que se le escurre entre

las manos como el agua o la leche, y otro más que no puede ver, pero percibe su olor. A través de

estas observaciones concluyó que en la naturaleza existen materiales en diferentes estados físicos.

En esta lectura vamos a conocer los cuatro estados de la materia y te contaremos de un quinto estado

que se está estudiando. Cuando te pregunten las formas en que se presenta la materia en la

naturaleza de ahora en adelante no sólo contestarás “sólido, líquido y gaseoso”, sino también

plasma y Condensado de Bose-Einstein (CBE).

Es común que pase desapercibido todo lo que nos rodea. No nos preguntamos de qué está hecho o

por qué tiene esa forma. Por ejemplo, el agua que a diario usas para tus necesidades básicas se

encuentra en estado líquido y cuando la usas en estado sólido para enfriar una bebida la llamas hielo

o bien cuando la hierves y ves por encima del recipiente que la

contiene la nombras vapor de agua debido a que está en estado

gaseoso.

La materia es todo lo que nos rodea, tiene masa, ocupa un lugar en

el espacio y puede encontrarse en diferentes estados de agregación.

Debido a las condiciones que existen en la superficie terrestre, la

materia se encuentra en estado sólido, líquido y gaseoso. El agua es

una de las sustancias que se puede hallar en forma natural en los tres

estados, ya que la mayoría de ellas se presenta sólo en un estado.

Estado Sólido

Las sustancias que se encuentran en estado sólido tienen forma y

volumen definido. Las partículas que las constituyen se encuentran muy

cerca unas de otras ya que predominan las fuerzas de cohesión. Esto

ocasiona que no se puedan mover libremente y lo hagan únicamente en

el lugar en el que se encuentran (movimiento vibracional). Entre las

sustancias que de manera natural existen en estado sólido y que tú

conoces se encuentran la plata y el oro usados en joyería, el cobre que sirve para las conexiones

eléctricas en tu casa, el hierro y el aluminio utilizados en herrería

Estado líquido

El líquido más conocido es el agua, debido a que es fundamental para nuestra

vida. Entre las características de un líquido se puede mencionar que las

partículas que lo constituyen tienen mayor libertad de movimiento que las de un

sólido debido a que aparecen además de las fuerzas de cohesión las de

repulsión, lo que permite que las partículas se deslicen unas sobre de otras, es

decir, fluyen.

Los líquidos presentan volumen definido y adoptan la forma del recipiente que los contienen, es por

eso por lo que, si tenemos 1L de agua en una jarra y lo pasamos a un vaso, seguirá siendo un litro,

pero la forma será diferente.

https://youtu.be/c4EP-7cbpQY

Zacarias

Resaltado




Una propiedad muy importante de los líquidos es la viscosidad. Hay

líquidos que podemos vaciar con mayor facilidad que otros, como el agua

comparada con el aceite y con la miel. El aceite que utilizas para cocinar

es dos veces más viscoso que el agua y la miel es 43 veces más viscosa

que el agua.

Entre los líquidos conocidos por ti, se encuentran el agua, el alcohol etílico (base de todas las bebidas

alcohólicas), la leche y el mercurio (sí, el metal que está dentro de los termómetros y se dilata o

contrae con los cambios de temperatura).

Estado Gaseoso

Las sustancias en estado gaseoso no son fáciles de distinguir a simple

vista si no son coloridas. Todos sabemos que el aire que respiramos está

constituido por varios gases y uno de ellos es el oxígeno. Sin embargo, no

lo podemos ver. También alguna vez se nos ha caído un envase con

refresco y observamos una gran cantidad de burbujas que no son más que

dióxido de carbono, un gas que se utiliza en las bebidas carbonatadas con la finalidad de dar esa

sensación de frescura al beberlas. Tanto a los gases como a los líquidos se les llama fluidos

Los gases no tienen volumen ni forma definidos. Las partículas que los constituyen se encuentran

muy separadas unas de otras debido a que predominan las fuerzas de repulsión, lo que ocasiona

que ocupen todo el espacio que se les presenta. Por eso, cuando el gas butano que utilizamos en las

estufas de nuestras casas escapa, primero lo olemos en la cocina,

después en el resto de nuestra casa y finalmente también nuestros

vecinos lo pueden percibir, ya que las partículas se mueven libremente

y al azar. A esta propiedad se le conoce como difusión. Por cierto, el

olor del gas de nuestra estufa no es característico del mismo, sino que

se le agregan sustancias con azufre para que nosotros lo identifiquemos

y tengamos mayor seguridad de detectarlo en caso de fuga. La responsable de que el olor de un

delicioso platillo nos despierte el apetito es la difusión

El volumen de los gases se puede modificar fácilmente porque existe una gran cantidad de espacio

vacío entre las partículas. Puedes comprobarlo en tu casa si tienes una jeringa desechable. Saca el

émbolo de la jeringa sin la aguja hasta la medida de su capacidad para que entre aire y después

colócala contra la palma de tu mano. Con la otra mano empuja el émbolo, podrás notar que disminuye

el volumen, por eso se dice que los gases se comprimen. Ahora deja de presionar y observarás que

regresa a su estado original, lo que nos indica que los gases se expanden.

Entre los gases que conocemos, aún sin verlos se encuentran el oxígeno, el cloro, el gas natural

(metano) y el gas butano.

http://uapas1.bunam.unam.mx/ciencias/estados_de_agregacion_de_la_materia/

1.- Ya que revisaste la Lectura 1 y el Video 1, contacta a 1 o 2 compañeros para que en equipo,

identifiquen las propiedades que caracterizan a los estados de la materia a nivel MACROSCOPICO:

Forma, Masa y Volumen (Qué o cómo cambia, qué aumenta, se reduce, se mantiene, se deforma,

es definida, se adaptable, etcétera.)

2.- Llenen el siguiente Cuadro Comparativo 1, sobre las Propiedades que definen a nivel

Macroscópico de los Estados de Agregación de la Materia:





Producto esperado

CUADRO COMPARATIVO 1

Propiedades Macroscópicas de los Estados de Agregación de la Materia

Estado Masa Volumen Forma Ejemplo

Sólido

Líquido

Gaseoso

Actividad No. 3

Instrucciones: Lee cuidadosamente la Lectura 2 sobre “Modelo Cinético Particular”, e

identifica las ideas principales que definen este modelo

Lectura 2: Modelo Cinético Particular.

Sabemos que…

Las propiedades de los sólidos, líquidos y gases, y las semejanzas y diferencias entre ellos,

se pueden explicar desde el Modelo Cinético Particular (MCP) de la Materia

Las ideas básicas de este modelo nos dicen que:

• Toda la materia está formada por partículas extremadamente pequeñas, tanto que no pueden verse

con el microscopio más potente, y entre ellas el espacio está vacío, es decir, entre ellas no hay nada.

• Las partículas son iguales para cada sustancia pura, con masa y volumen característico, y distintas

de las de otras sustancias puras, tanto en masa como en volumen.

• Las partículas interaccionan entre si, generando fuerzas de cohesión, que tienden a juntarlas y

ordenarlas.

• Las partículas también están en movimiento continuamente,

llamado agitación térmica, que tiende a separarlas y

desordenarlas.

• Las intensidades de las interacciones o fuerzas de cohesión

y de la agitación térmica no son iguales en sólidos, líquidos y

gases. Los efectos del movimiento y de la interacción sobre la

disposición de las partículas son contrapuestos, dando como

resultado los diferentes Estados de Agregación.

• El movimiento de las partículas está relacionado con la

temperatura de la materia. Cuanto mayor es la temperatura mayor es el movimiento de las

partículas

EL ESTADO SÓLIDO

Sabemos que...

• Propiedades características: Los sólidos tienen forma y volumen propio. No se pueden comprimir.

• Modelo cinético particular: En los sólidos las fuerzas de cohesión entre las partículas son muy

grandes y el movimiento que tienen sólo es de vibración, no pueden trasladarse ni rotar. Como

resultado, las partículas se mantienen unidas, ocupan posiciones fijas y entre ellas hay una distancia

muy pequeña, aproximadamente igual a su tamaño.

Zacarias

Resaltado




El ESTADO LÍQUIDO

Sabemos que...

• Propiedades características: Los líquidos tienen forma variable, la del recipiente que los contiene,

y volumen propio. Fluyen y no se pueden comprimir.

• Modelo cinético particular: En los líquidos la situación es intermedia entre la de los sólidos y la de

los gases, dado que las partículas interaccionan entre sí como en los sólidos y se mueven como en

los gases, pero en ambos casos lo hacen con menor intensidad. Esto hace que, en los líquidos, las

partículas están muy juntas, siendo la distancia entre ellas aproximadamente igual de grande que el

tamaño de una partícula, como en los sólidos, pero no ocupan posiciones fijas sino que están

desordenadas y se mueven al azar, vibrando, rotando y trasladándose en todas direcciones, como

en los gases.

El ESTADO GASEOSO

Sabemos que...

• Propiedades características: Los gases tienen forma y volumen variable, ocupando todo el

espacio del recipiente que los contiene. Fluyen y se pueden comprimir.

• Modelo cinético particular: Las fuerzas de cohesión son prácticamente inexistentes en los gases

y sus partículas se mueven al azar vibrando, rotando y trasladándose en todas direcciones. Por

ello, las partículas no ocupan posiciones fijas, están desordenadas y están bastante alejadas en

comparación con su tamaño, siendo la distancia media aproximada entre partículas, en condiciones

normales, de diez veces su tamaño. En los gases, el movimiento de las partículas es mayor que en

los líquidos y muchísimo más que en los sólidos

Este modelo propone:

Toda la materia está formada por partículas y entre ellas el espacio está vacío, es decir, entre ellas no hay nada. Son tan pequeñas que no pueden verse con el microscopio más potente. Son distintas para cada sustancia pura, diferenciándose en masa y volumen.

Las partículas están en continuo movimiento intrínseco, llamado agitación térmica. Puede ser de traslación, de rotación y vibración. El movimiento tiende a desordenar las partículas y es responsable de la disgregación de la materia. Es decir, cuanto mayor es el movimiento de las partículas su desorden es mayor

La temperatura está relacionada con el movimiento intrínseco de las partículas. Cuanto mayor es la temperatura mayor es el movimiento de las partículas

Las partículas están sujetas a interacciones o fuerzas de cohesión con otras. Pueden ser fuertes, débiles y extremadamente débiles, prácticamente inexistentes. Las fuerzas de cohesión tienden a ordenar las partículas en determinadas posiciones. Es decir, cuanto mayor son las fuerzas entre las partículas el orden de estas es mayor.

La disposición de las partículas en sólidos, líquidos y gases es el resultado de su movimiento y de las interacciones

El movimiento en los gases (movimiento de traslación, rotación y vibración) es de mayor intensidad que en los líquidos (traslación, rotación y vibración) y mucho menor en los sólidos (sólo vibración).

Las fuerzas de cohesión en los sólidos son fuertes, mucho mayores que en los líquidos, que son débiles, y prácticamente inexistentes en los gases.

En el caso de los gases las partículas están bastante alejadas en comparación con su tamaño. La distancia media aproximada entre partículas, en condiciones normales, es diez veces el tamaño de la partícula. En el caso de líquidos y sólidos la distancia entre partículas es similar y mucho menor que en los gases, aproximadamente igual de grande que el tamaño de una partícula

En los gases las partículas no ocupan posiciones fijas, están desordenadas y se mueven al azar vibrando, rotando y trasladándose en todas direcciones. En los líquidos las partículas tampoco ocupan posiciones fijas, están desordenadas, aunque menos que los gases, y se mueven al azar, igual que en los gases, pero con menor intensidad. En los sólidos las partículas ocupan posiciones fijas, están ordenadas y no tienen movimiento de traslación ni rotación, sólo vibración.

1.- Ya realizada la Lectura 2 y en caso de contar con acceso a internet, entra al Simulador Phet de Estados de la Materia https://phet.colorado.edu/sims/html/states-of-matter/latest/states-of-

https://phet.colorado.edu/sims/html/states-of-matter/latest/states-of-matter_es.html




matter_es.html para que observes la estructura MICROSCÓPICA de los diferentes estados de agregación de la materia. 2.- Ahora contesta las siguientes preguntas: a) ¿De qué está formado un sólido, un líquido y un gas? b) Para describir mejor cómo se comportan las partículas en los sólidos, líquidos y gases, reflexionando las siguientes preguntas: ¿Pueden moverse? ¿Cómo? ¿Cómo es la distancia entre las partículas? ¿Ocupan posiciones fijas o cambian? ¿Están ordenadas o en desorden? ¿Cómo es la distancia entre ellas? 3.- Por medio de una tabla comparativa, Identifica para cada estado de agregación de la materia, como es el comportamiento de sus partículas en base al Tamaño, tipo de movimiento, distancia y fuerza de cohesión.

Producto esperado

Cuadro Comparativo 2

Características Microscópicas de estados de Agregación de la Materia

Características Estado Sólido Estado Liquido Estado Gaseoso

Tamaño de las partículas

Tipo de movimiento de las partículas

Distancia entre partículas

Fuerza de cohesión entre las partículas

Actividad No. 4

Instrucciones: En base a lo aprendido haz la propuesta de un modelo que describa el

comportamiento de las partículas de los Estados de la materia.

1) El alumno, junto con sus compañeros que contactó previamente, propone un modelo que

describa el comportamiento de las partículas para cada estado de agregación de la materia.

2) En sesión plenaria (O Foro de Debate) y mediante una presentación en PowerPoint, expone al

grupo su modelo y el por qué éste representa los diferentes estados de agregación de la materia,

así como su utilidad para el estudio de la materia y sus cambios de estado.

3) De manera argumentada, el resto de los compañeros señalan las fortalezas y/o debilidades de los

modelos presentados.

Producto esperado

Presentación en Power Point de Modelo representativo de los estados de agregación y de

los cambios de estado a nivel macro y microscópico

Referencias bibliográficas: Lectura 1: “Estados de Agregación de la Materia” http://uapas1.bunam.unam.mx/ciencias/estados_de_agregacion_de_la_materia/

Video 1: La Materia y sus Estados Discovery Channel https://youtu.be/c4EP-7cbpQY. Lectura 2: “Modelo Cinético Particular” http://www.carm.es/edu/pub/08_2015/libropdf/libro_8_2015_CuadernoDeTrabajo.pdf Simulador Phet de Estados de la Materia https://phet.colorado.edu/sims/html/states-of-

matter/latest/states-of-matter_es.html



https://youtu.be/c4EP-7cbpQY

http://www.carm.es/edu/pub/08_2015/libropdf/libro_8_2015_CuadernoDeTrabajo.pdf



Zacarias

Resaltado






Identifica alcances y limitaciones de los modelos atómicos con base en el contexto en el cual se

desarrollaron.

Actividad No. 1 Instrucciones: Completa la siguiente tabla de acuerdo con tus conocimientos previos

escribiendo el nombre del modelo atómico de que se trate y señala si válido o no lo

mencionado en la primera columna. Modelo Atómico de: Dalton, Thomson, Rutherford,

Bohr, mecánico cuántico, y escribe una (V) si es Válido o (No_V) si no es válido en la

actualidad. Hipótesis y/o postulado propuesto, datos obtenidos y/o

conclusiones obtenidos Modelo atómico involucrado

Selecciona Válido o no válido

Descubre el electrón.

Los electrones se distribuyen en orbitales que son regiones del espacio con una alta probabilidad de encontrar un electrón.

El núcleo es una región pequeña que se encuentra en el centro del átomo que posee la carga positiva

El núcleo es una región pequeña que se encuentra en el centro del átomo que posee la carga positiva

Los átomos de elementos distintos tienen diferente masa y propiedades

En este modelo el átomo está formado por dos regiones: una corteza y un núcleo

Los electrones describen órbitas circulares estables alrededor del núcleo del átomo sin radiar energía

Los compuestos están formados por la unión de átomos en proporciones constantes y simples.

Se tienen en cuenta los siguientes números cuánticos: Número cuántico principal (n) Número cuántico secundario o Azimutal (l) Número cuántico magnético (m) Número de espín (s)

La materia está formada por partículas indivisibles, indestructibles y La materia está formada por partículas indivisibles, indestructibles y extremadamente pequeñas llamadas átomos

En la corteza del átomo se encuentran los electrones girando a gran velocidad alrededor del núcleo

Los átomos de un mismo elemento son idénticos entre sí (igual masa y propiedades)

Los electrones solo emiten o absorben energía en los saltos entre órbitas. En dichos saltos se emite o absorbe un fotón cuya energía es la diferencia de energía entre ambos niveles

El átomo es neutro de manera que las cargas negativas de los electrones se compensan con la carga positiva

Los electrones solo se pueden encontrar en ciertas órbitas (no todas las órbitas están permitidas). La distancia de la órbita al núcleo se determina según el número cuántico n (n=1, n=2, n=3...):

En su modelo el átomo está formado por electrones de carga negativa incrustados en una esfera de carga positiva como en un "pudin de pasas", con los electrones están repartidos de manera uniforme por todo el átomo.

El núcleo posee prácticamente la totalidad de la masa del átomo

En un átomo no puede haber electrones con los cuatro números cuánticos iguales




Actividad No. 2 Instrucciones: Realiza la siguiente lectura sobre los alcances y limitaciones de los modelos atómicos con base en el contexto en el cual se desarrollaron.

Lectura: ¿Como modelamos el comportamiento de la materia? y ¿cuál es la importancia de los modelos científicos en química?

En lecturas y actividades anteriores se ha venido estudiado como está conformada la

materia y como el hombre siempre ha tenido una inquietud por conocer el mundo que lo

rodea y aprovechar los recursos disponibles (a veces no apropiadamente), para fabricar o construir

objetos que hacen su vida más “interesante” por decirlo de alguna manera, pero para poder llegar

hasta lo que ahora conocemos se tuvo que pasar por un periodo muy grande de descubrimiento y

suposiciones sobre cómo podía estar constituida la materia, porque se comporta de tal o cual manera,

se realizaron muchísimos experimentos, se trabajó un método científico; se realizaron

observaciones, se plantearon hipótesis, luego se propusieron experimentos para validarlos, obtener

datos y establecer conclusiones, todo esto con la ayuda muchas veces de modelos, modelos

científicos que nos apoyan para explicar algo de una manera más sencilla.

Estarás de acuerdo en que desde que te levantas utilizas muchos productos químicos tanto de

higiene personal, salud y belleza, alimentación, vestimenta, hogar y limpieza, por mencionar unos

cuantos. Seguramente has visto muchas series de televisión en donde se practica la medicina

forense, antropología forense y criminalista, en donde utilizan sus conocimientos y con la ayuda de

la tecnología actual (aparatos de reconocimiento de ADN, aparatos para determinar los tipos de

compuestos y el porcentaje de ellos en el objeto de estudio, análisis de datos en computadoras, etc.),

pueden resolver diferentes problemas: crímenes, personas desaparecidas, intoxicaciones, etc. Pero

ahora vayamos a los inicios de las teorías atómicas, crees que sería fácil, imagina a Dalton (1808) a

obscuras porque todavía no se descubría la electricidad, y el señalando sus postulados

Y entonces se

descubre la

electricidad por

Thomas Alva

Edison en 1879

Entonces, lo propuesto por

Dalton se discute más

ampliamente y es un

científico J. J. Thomson en

1892 con sus experimentos

de los rayos catódicos quien

propone otro modelo con

estas conclusiones

Dalton (1808)]

Los compuestos están formados por la unión de átomos en proporciones constantes y simples. Los átomos de elementos distintos tienen diferente masa y propiedades La materia está formada por partículas indivisibles, indestructibles y La materia está formada por partículas indivisibles, indestructibles y extremadamente pequeñas llamadas átomos Los átomos de un mismo elemento son idénticos entre sí (igual masa y propiedades)

J. J. Thomson en 1892 Descubre el electrón. En su modelo el átomo está formado por electrones de carga negativa incrustados en una esfera de carga positiva como en un "pudin de pasas", con los electrones están repartidos de manera uniforme por todo el átomo. El átomo es neutro de manera que las cargas negativas de los electrones se compensan con la carga positiva




La radiactividad fue descubierta por el científico francés Antoine Henri Becquerel en 1896, por lo que

de nuevo lo propuesto por Thomson fue puesto en a prueba por su discípulo y colega Rutherford

Y con el experimento de la laminilla de oro concluyó lo siguiente

La comunidad científica sometió

a un gran escrutinio esta

propuesta basándose en

nuevos descubrimientos sobre

la energía y fue Bohr; su

discípulo el que pudo explicar lo

que sucedía, pero ahora con

otro modelo

Pero luego nuevos

descubrimientos y situaciones

que no se podían explicar con el

modelo propuesto por Bohr,

diversos científicos que incluyen

a Sommerfeld, Schrödinger,

Pauli, Heisenberg entre otros

aportaron nuevos elementos y

desarrollaron un nuevo modelo

que hasta la fecha se mantiene

y es el modelo mecánico-

cuántico.

Actividad No. 3 Instrucciones: Consigue los materiales y sustancias necesarios y realiza la siguiente actividad experimental. Experimentos

Materiales y sustancias:

3 objetos pequeños diferentes como una llave, una canica, un gotero, una moneda

Plastilina suficiente para envolver los objetos

Palillos de madera largos (como los que se usan para las brochetas)

Procedimiento: 1. Envuelve uno de los objetos con plastilina hasta formar una esfera.

Rutherford (1911) propuso que el átomo El núcleo es una región pequeña que se encuentra en el centro del átomo que posee la carga positiva En este modelo el átomo está formado por dos regiones: una corteza y un núcleo En la corteza del átomo se encuentran los electrones girando a gran velocidad alrededor del núcleo El núcleo posee prácticamente la totalidad de la masa del átomo

Bohr ( 1913) Los electrones describen órbitas circulares estables alrededor del núcleo del átomo sin radiar energía Los electrones solo emiten o absorben energía en los saltos entre órbitas. En dichos saltos se emite o absorbe un fotón cuya energía es la diferencia de energía entre ambos niveles Los electrones solo se pueden encontrar en ciertas órbitas (no todas las órbitas están permitidas). La distancia de la órbita al núcleo se determina según el número cuántico n (n=1, n=2, n=3...):

Mecánico-cuántico (1932) Los electrones se distribuyen en orbitales que son regiones del espacio con una alta probabilidad de encontrar un electrón. Se tienen en cuenta los siguientes números cuánticos: Número cuántico principal (n) Número cuántico secundario o Azimutal (l) Número cuántico magnético (m) Número de espín (s) En un átomo no puede haber electrones con los cuatro números cuánticos iguales




2. Posteriormente pídele a algún miembro de la familia que con la ayuda de un palillo trate de adivinar que objeto se encuentra ahí adentro, utilizando solo el palillo e introduciéndolo no mas de 10 veces, o las que estimes conveniente

3. Repite el experimento con otro objeto y otro miembro de la familia y escribe las conclusiones del experimento.

4. observa lo sucedido. Contesta el siguiente cuadro.

Nombre del objeto ¿Cómo lo descubrieron?

En caso contrario contesta lo siguiente

Objeto Dibujo o modelo del supuesto objeto

Objeto 1

Objeto 2

Conclusiones del experimento:

En un máximo de 4 renglones describe que similitud tiene este experimento con las diferentes teorías

atómicas, y que cambios harías para descubrir que hay dentro.

Producto esperado: Reporte de la práctica y cuadro llenado correctamente.


Lectura: Ibarra Valdez, Alma. (2020), Química I, MEXICO: FCE, SEP, UEMSTIS.






Reconoce algunas de las tendencias de las propiedades de los elementos en la organización de la

tabla periódica

Actividad No. 1 Instrucciones: Todos los días estás en contacto con diversos elementos químicos que

interactúan en el ambiente que te rodea, más de lo que te imaginas. Dentro de ti están

ocurriendo reacciones químicas importantes. Con esta actividad te invito a conocer estos

elementos que están tan próximos a ti, para lograr los siguientes objetivos:

a) Conocer las propiedades que tienen los elementos de acuerdo con su acomodo en la tabla

periódica.

b) Ser creativo, elaborando un juego de los elementos químicos.

c) Reflexionar acerca de la importancia de las propiedades de los elementos.

Responde las siguientes preguntas en tu cuaderno de trabajo, con tus propias palabras.

● ¿De qué están formados las cosas que están en nuestro entorno? ● ¿Qué son los elementos químicos? ● ¿Cómo se representan? ● ¿Qué es la Tabla Periódica de los elementos químicos? ● ¿Cómo se conformó la tabla periódica tal como hoy la conocemos? 1. Realiza la lectura anexa y en tu cuaderno de trabajo o portafolio de evidencias, realiza un

organizador gráfico, con las ideas principales que den respuesta y/o complementen las preguntas

anteriores.

2. Observa en casa e identifica los elementos químicos principales de la composición, de todo lo que

te rodea. Elabora una tabla con tus resultados e intégrala a tu cuaderno de trabajo o carpeta de

evidencias.

3. Realiza la lectura anexa y en tu cuaderno de trabajo o portafolio de evidencias, realiza un texto

argumentado sobre las características de la tabla periódica, su distribución y propiedades químicas

4. Lee cuidadosa y activamente la lectura 2 y luego elabora un juego de los elementos químicos, que

puede ser lotería, memorama, o el que prefieras según tu ingenio. Usa los materiales que tengas

a tu alcance. Toma evidencia fotográfica del uso del juego.

5. Realiza un reporte de elaboración del juego donde describas el juego realizado, desde su diseño,

elaboración, materiales, etc. Presentando evidencia fotográfica.

Lectura 1 La tabla periódica actual es una representación de la ordenación de los elementos, permite

visualizar y predecir la forma en que varían sus propiedades físicas y químicas. De tal forma

que permite estudiar y entender las propiedades de cada elemento desde la posición que

ocupa en la tabla.

La ley periódica de los elementos se debe al químico Dimitri Ivánovich Mendeléiev quién propuso que

al colocar los elementos en forma horizontal se repetían las propiedades, llamándolos periodos.

Obtuvo dos periodos cortos de siete elementos y dos largos de 17 elementos. Este fue el comienzo

de la tabla periódica actual en el año de 1869.

Algunas propiedades periódicas que hoy conocemos:

Radio atómico.

El radio atómico se define como la distancia comprendida entre el centro del núcleo y el nivel

externo de un átomo. Generalmente crece con el número atómico del grupo, ya que al aumentar un

nivel de energía la distancia entre el centro del núcleo el nivel también crece

En cada periodo el radio disminuye de izquierda a derecha.

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado

Zacarias

Resaltado




Energía de ionización.

Es la energía necesaria para arrancar un electrón para arrancar un electrón de un átomo aislado en

estado gaseoso. La energía de ionización tiende a aumentar según aumenta el número atómico

horizontalmente, en cada fila o periodo. En cada columna o grupo, hay una disminución gradual en

la energía de ionización según aumenta el número atómico.

Electronegatividad.

Es una medida relativa del poder para atraer electrones de un átomo que forma parte de un enlace

químico. La electronegatividad aumenta de izquierda a derecha en un periodo. Y en un grupo o

familia aumenta de abajo hacia arriba. Con la propiedad de la electronegatividad, se puede saber si

un átomo cede o gana electrones a otro átomo. El átomo del elemento más electronegativo gana

electrones al menos electronegativos.

Lectura 2: Elementos químicos en nuestro entorno.

En la tabla periódica los elementos se encuentran distribuidos en series horizontales

llamadas periodos, y en columnas llamadas grupos. Al analizar las propiedades de cada

elemento a lo largo de un periodo (horizontal) se puede observar que varían de manera

regular y después de un periodo las propiedades reaparecen, encontrándose así 7 periodos.

De igual forma si nos movemos verticalmente en la tabla encontraremos grupos de elementos o

también llamadas familias porque tienen características muy parecidas. De tal forma que podemos

decir en las familias de los elementos existe similitud en las propiedades químicas:

Familia I A (grupo I) metales alcalinos.

Hidrógeno H. Litio Li, Sodio Na, Potasio k, Rubidio Rb, Cesio Cs, Francio Fr.

Si realizamos la configuración electrónica de estos encontraremos que todos tienen 1 electrón libre

en su capa electrónica más externa, esta es la razón de sus propiedades tan parecidas.

Con excepción del hidrógeno, todos son muy activos, son blandos, brillantes, muy activos y se les

encuentra combinados en forma de compuestos.

Además, son buenos conductores de la electricidad y del calor, son maleables y dúctiles. Se debe

tener mucho cuidado para su almacenamiento este debe ser en una atmósfera inerte o bajo aceite.

También vas a encontrar a elementos de esta familia en tu mesa.

En forma pura, todos los

metales alcalinos

presentan propiedades

similares; por ejemplo, son

muy suaves y pueden

cortarse fácilmente con un

cuchillo, tienen bajas

densidades y se funden a

temperaturas reducidas. El

cesio, de hecho, se funde

a temperatura ambiente en

lugares cálidos.

De estos elementos el Litio se está convirtiendo en un

elemento muy cercano a ti, ya que se utiliza en la

fabricación de baterías utilizadas en teléfonos

celulares, computadoras portátiles, vehículos

eléctricos y demás dispositivos móviles, algunos lo

llaman el oro blanco.




Familia II A (grupo II) metales alcalinotérreos.

Los elementos: berilio Be, magnesio Mg, calcio Ca, estroncio Sr, bario Ba y radio Ra, son reactivos,

pero menos que los de la familia 1. Se encuentran en la naturaleza formando sales con los no metales.

Los metales alcalinotérreos más comunes son el magnesio y el calcio. Este último se combina para

constituir sales que forman parte de los huesos, dientes y las conchas de los animales marinos.

Ambos son elementos muy

apreciados en la industria de la

construcción pues son

componentes del cemento.

Los medicamentos que

contrarrestan la acidez

estomacal contienen también magnesio.

Familia del boro. (grupo III).

El boro es el único elemento en esta familia que no es metal, es un metaloide negro y brillante. Se

utiliza para preparar ácido bórico, un antiséptico de uso común, y bórax, un compuesto utilizado en

productos de limpieza y como insecticida.

En la tabla periódica debajo del boro se encuentra el aluminio. Este metal tiene muchos usos, puesto

que es ligero, suave, fácil de cortar y conduce muy bien el calor y la electricidad. Se utiliza para

elaborar latas de refresco y jugos, bicicletas, partes de aviones y utensilios de cocina. Por sus

propiedades, resulta muy adecuado en la fabricación de componentes básicos para la construcción,

por ejemplo, marcos de ventana, puertas y canceles de los baños

La familia del boro son metales poco comunes: el galio, de color blanco azulado; el indio, de color

blanco brillante y el talio, que es plateado. Los dos primeros se usan en la fabricación de componentes

electrónicos de aparatos, y el talio en sistemas de comunicación, insecticidas y raticidas. El galio y el

talio reaccionan con los ácidos y las bases.

Familia del carbono. (grupo IV).

El carbono es el único no metal de esta familia. Este elemento es muy importante, ya que integra un

número casi ilimitado de compuestos. La mayoría de los compuestos que se encuentran en los seres

vivos, como las proteínas y las grasas, contienen carbono.

El silicio y el germanio son metaloides, es decir, elementos que tienen propiedades tanto de metales

como de no metales. Los compuestos de silicio presentes en rocas y suelos representan casi el 60%

de la corteza terrestre. Muchos minerales, como el ágata, están formados por compuestos de silicio.

El estaño y el plomo son metales. El primero se obtiene de la casiterita y el segundo de la galena. El

estaño se utiliza mucho como soldadura por su bajo punto de fusión; el plomo es un metal cuyo uso

está cada vez más restringido por ser tóxico.

Familia del Nitrógeno. (grupo V).

Cerca del 80% del aire está formado por nitrógeno, un no metal de esta familia. Cada vez que un ser

vivo respira, introduce nitrógeno en su organismo; pero este gas es totalmente inocuo (que no hace

daño) en su forma elemental, es decir, como gas (N2), pues no reacciona fácilmente con otras

sustancias.

El nitrógeno es uno de los elementos químicos clave para la vida, ya que los organismos lo requieren

para llevar a cabo la síntesis de proteínas. Este elemento se transforma de gas en líquido a –210 °C;

por lo mismo, el nitrógeno líquido se utiliza en los laboratorios e industrias donde se requieren

temperaturas muy bajas.

El fósforo es otro no metal de esta familia. Este elemento se encuentra en los huesos y dientes:

también se halla en el ADN. El fósforo reacciona muy fácilmente con otros elementos, por lo que en

estado natural es mucho más reactivo que el nitrógeno. Presenta dos formas alotrópicas (es decir,




se encuentra en dos sustancias de aspecto y propiedades distintas, pero con igual composición de

elementos): el fósforo rojo y el blanco. Este último es tan sensible que una rozadura es capaz de

producir su ignición, es decir, la producción de fuego. El fósforo rojo es más común; con él se fabrican

los fósforos o cerillos.

El arsénico y el antimonio son metaloides. Los compuestos de arsénico se usan como pesticidas,

pues éste es muy tóxico, y el antimonio se emplea en aleaciones con plomo para endurecer este

metal.

Familia del Oxígeno. (grupo VI).

El Oxígeno es uno de los elementos más importantes del planeta y el más abundante. Como gas (O2)

y en combinación con otros elementos, constituye cerca del 21% del aire, el 60% de la masa del

cuerpo humano y casi el 50% de la corteza terrestre. Casi todo el oxígeno que existe en la superficie

del planeta está unido al silicio, con el cual forma rocas de silicato.

El azufre es un no metal muy utilizado en la industria química. Con él se fabrica uno de los

compuestos más importantes de uso industrial: el ácido sulfúrico. También se utilizan grandes

cantidades de él en la industria hulera, para el proceso de vulcanización, con el cual se hace más

resistente el hule de las llantas de los automóviles y otros vehículos.

El selenio es un no metal que conduce la electricidad en presencia de la luz solar. Debido a esta

propiedad, el selenio se utiliza en la fabricación de celdas solares, medidores de intensidad de la luz

y fotocopiadoras.

El cloro, bromo, yodo y ástato son los demás halógenos. El cloro es un gas verde muy tóxico, el

bromo es el único no metal líquido a temperatura ambiente: ambos son muy reactivos y peligrosos si

no se manejan con precaución. Los halógenos son formadores de sales. En la mayoría de los

alimentos que consumen las personas se agrega un compuesto famoso, formado por un metal

alcalino y un halógeno: el cloruro de sodio o sal común. El NaCl no es sólo útil para mejorar el sabor

de la comida, sino para conducir adecuadamente los impulsos nerviosos a través del cuerpo.

El flúor es el más reactivo de los no metales; proviene de un mineral llamado fluorita, del cual México

es un importante productor. En las pastas de dientes se añaden sales de flúor, ya que se ha

demostrado que una capa de flúor sobre el esmalte dental previene la formación de caries.

El cloro, bromo, yodo y ástato son los demás halógenos. El cloro es un gas verde muy tóxico, el

bromo es el único no metal líquido a temperatura ambiente: ambos son muy reactivos y peligrosos si

no se manejan con precaución.

Familia de los gases nobles (grupo VIII).

Estos son los elementos que pertenecen a la nobleza ya que difícilmente se van a combinar con otros

compuestos, esto es porque su configuración electrónica se encuentra completa, es decir en su último

nivel de energía se encuentra saturado.

Producto esperado

Cuaderno de trabajo o carpeta de evidencias. Organizador gráfico. Texto argumentado. Juego de los

elementos químicos. Reporte escrito


⮚ Ramírez Regalado Víctor M. 2006. Química I, Bachillerato General: Publicaciones

Cultural. (pag. 118-123).

⮚ Valero Molina Rosa. 2013/08/08. El sistema periódico y su relación con la vida

cotidiana. Parte I. Divulgación de la química Consultado el 20 de junio en:

file:///C:/Users/Edith/Downloads/Dialnet-ElSistemaPeriodicoYSuRelacionConLaVidaCotidiana-

4559209.pdf

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Zacarias

Resaltado




Nombre: Grupo: Fecha: Aprendizaje esperado12

Identifica a los alótropos como elementos (oxígeno, carbono, etc.)

Actividad 1

Instrucciones:

Lee con atención el siguiente texto sobre “Estructura y composición de la materia, y

Alotropía”, subrayando las ideas principales y contesta la actividad de aprendizaje.

Lectura: ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA MATERIA:

La materia es todo lo que ocupa un lugar en el universo es todo aquello que se forma a partir

de átomos o moléculas. Ejemplos de la materia: las piedras, la madera, los huesos, el

plástico, el vidrio, el aire y el agua. Al observar un paisaje pueden verse pájaros, arboles, un rio, un

caballo pastoreando, flores etc. Todas esas cosas pueden formar parte de la naturaleza y se pueden

ver y tocar. Esas características comunes (visibles y palpables) que tiene todos los objetos se

denomina materia. Es decir, la materia es lo que forman las cosas que tocamos y vemos.

La materia tiene volumen porque ocupa un lugar en el espacio. Además, tiene masa, que es la

cantidad de materia que posee un objeto y que se puede medir con una balanza. La materia, a

diferencia de los objetos o cuerpos, no está limitada por la forma ni por el tamaño. En el universo, la

materia suele encontrarse en tres estados diferentes de agregación: sólido (hierro, madera), líquido

(agua de mar) y gaseoso (aire atmosférico).

En estos tres estados de agregación se observan las siguientes características:

1) La materia está formada por pequeñas partículas.

2) Esas partículas están en constante movimiento (en los gases más que en los líquidos y sólidos).

3) Hay fuerzas de atracción entre las partículas que forman la materia (en los sólidos más que en

líquidos y gases). Esas partículas, que son pequeñísimas y que forman parte de la materia se

denominan átomos.

Alotropía: (cambio, giro) es la propiedad de algunas sustancias simples de poseer estructuras

atómicas o moleculares diferentes. Las moléculas formadas por un solo elemento y que poseen

distinta estructura molecular se llaman alótropos.

● Oxígeno. Puede existir como oxígeno atmosférico (O2) y como ozono (O3), que genera el olor

penetrante distintivo en las proximidades de las caídas de agua.

● Fósforo. Se manifiesta como fósforo rojo (P4) y como fósforo blanco (P4), de características físicas

distintas. Ambos tienen la misma fórmula química, ya que lo que le da propiedades diferentes es

su estructura interna.

● Carbono. Variedades alotrópicas: grafito, diamante, grafeno, nano tubos de carbono, fullereno y

carbono

La alotropía ocurre debido a la capacidad de algunos elementos químicos de presentarse como

varios compuestos naturales simples, las cuales son sustancias con diferentes estructuras

moleculares y diferente o igual cantidad de átomos. En general los cambios de estado de

agregación de la materia o de sus fenómenos concomitantes, como la temperatura o la presión, son

uno de los factores más importantes que influyen sobre cuales alótropos de un elemento se

presentan.




La variación de las propiedades de los alótropos de un elemento, son causados por las diferencias

en las estructuras moleculares de estos compuestos alótropos. Por ejemplo, en los cristales de

diamante cada átomo de carbono está unido a cuatro átomos vecinos de este mismo elemento, por

lo cual adopta un arreglo en forma de tetraedro que le confiere una particular dureza. La hibridación

de orbitales del carbono en el diamante es sp3.

En el grafito, los átomos de carbono están dispuestos en capas superpuestas. En cada capa ocupan

los vértices de hexágonos regulares. De este modo, cada átomo está unido a tres de la misma capa

con más intensidad y a uno de la capa próxima de manera más débil. En este caso la hibridación del

carbono es sp2. Esto explica la blandura y la untuosidad –al tacto– del grafito. La mina de un lápiz

forma el trazo porque, al desplazarse sobre el papel, a este se adhiere una delgada capa de grafito.

El diamante y el grafito, por ser dos sustancias simples diferentes, sólidas, constituidas por átomos

de carbono, reciben la denominación de variedades alotrópicas del elemento carbono.

Una tercera variedad alotrópica del carbono es el fullereno (C60) o buckminsterfullereno (en honor

del arquitecto Buckminster Fuller, por haber construido la cúpula geodésica en la Île Sainte-Hélène,

Montreal). Puesto que tiene forma de balón de fútbol, al buckminsterfullereno también se le conoce

como bucky ball

Alótropos

No metales y metaloides

Carbono Nitrógeno Azufre Germanio Arsénico Estaño Oxígeno Fósforo Selenio Silicio Antimonio Boro

Metales

Entre los elementos metálicos de origen natural (hasta U, sin Tc y Pm), 28 están en condiciones de

ambiente de presión alotrópicos: Li, Be, Na, Ca, Sr, Ti, Mn, Fe, Co, Y, Zr, Sn, La, Ce, Pr, Nd, (Pm),

Sm, Gd, Tb, Dy, Yb, Hf, Tl, Po, Th, Pa, U. Considerando sólo la tecnología pertinente, seis metales

son alótropos:

Ti (titanio) a 833 ˚C Co (cobalto) a 427 ˚C Zr (circonio) a 863 ˚C

Fe (hierro) a 912 °C y 1 394 ˚C Sn (estaño) a 13 ˚C U (uranio) a 668 °C y 776 ˚C

Estructuras alotrópicas

Entre las estructuras alotrópicas comunes tenemos las del azufre.

Este no metal tiene un color amarillo, marrón o anaranjado. Es blando, frágil, ligero, desprende un

olor característico a huevo podrido al combinarse con hidrógeno y arde con llama de color azul,

desprendiendo dióxido de azufre. Es insoluble en agua pero se disuelve en disulfuro de carbono. Es

multivalente, y son comunes los estados de oxidación -2, +2, +4 y +6. En todos los estados (sólido,

líquido y gaseoso) presenta formas alotrópicas cuyas relaciones no son completamente conocidas.

Sus estructuras Alotrópicas comunes son:

● Azufre rómbico: Es conocido de la misma manera como azufre α. Se halla de la transformación

estable del elemento químico por debajo de los 95.5 °C (204 °F, el punto de transición), y la mayor

parte de las otras formas se revierten a esta modificación si se las deja permanecer por debajo de

esta temperatura. El azufre rómbico posee un color amarillo limón, insoluble en agua, levemente

soluble en alcohol etílico, éter dietílico y benceno, y es muy soluble en disulfuro de carbono. Posee

una densidad de 2.07 g/cm3(1.19 oz/in3), una dureza de 2.5 en la escala de Mohs y la fórmula

molecular que presenta es S8.

● Azufre monoclínico: También es llamado azufre prismático o azufre β. Viene siendo la

modificación estable del elemento por encima de la temperatura de transición mientras que se




encuentra por debajo del punto de fusión.

● Azufre fundido: Se cristaliza en prismas con forma de agujas que son casi incoloras. Posee una

densidad de 1.96 g/cm3(1.13 oz/in3), un punto de fusión de 119.0 °C (246.7 °F) y la fórmula molecular

que ostenta es S8.

● Azufre plástico: Denominado también azufre gamma. Se produce cuando el azufre fundido en el

punto de ebullición normal o cerca de él, es enfriado al estado sólido. Esta forma es amorfa y es sólo

parcialmente soluble en disulfuro de carbono.

● Azufre líquido: Posee la propiedad notable de aumentar su viscosidad si sube la temperatura. Su

color cambia a negro rojizo oscuro cuando su viscosidad aumenta, y el oscurecimiento del color y la

viscosidad logran su máximo a 200 °C (392 °F). Por encima de esta temperatura, el color se aclara y

la viscosidad disminuye.

En el punto normal de ebullición del elemento químico (444.60 °C u 832.28 °F) el Azufre gaseoso

presenta un color amarillo naranja. Cuando la temperatura aumenta, el color se torna rojo profundo

y después se aclara, aproximadamente a 650 °C (202 °F), y adquiere un color amarillo paja.

Como una actividad de reforzamiento, se sugiere ver y analizar el siguiente vídeo respecto a algunas

formas alotrópicas comunes del carbono https://www.youtube.com/watch?v=reba8B63WZU

Producto esperado: Contesta las siguientes preguntas y al final realiza en hojas blancas un texto argumentativo.

• ¿Qué son los alótropos? • ¿Qué puede causar la formación de distintos alótropos? • Indica 3 formas alotrópicas conocidas del carbono • Menciona 3 elementos que puedan formar alótropos distintos al carbono • ¿Por qué es importante el estudio de la composición de la materia en tu entorno?

Actividad 2

Instrucciones:

Recupera información de las lecturas realizadas y de fuentes confiables (sitios de internet si

tienes acceso o conectividad) acerca de los principales alótropos y realiza con letra legible un

cuadro sinóptico en donde emitas una breve descripción de cada uno de ellos considerando sus

propiedades físicas y químicas. Sugerencia: Incluye al carbono, oxígeno, fósforo, azufre y sus

diferentes alótropos.

Producto esperado: Cuadro sinóptico elaborado de los principales alótropos, su relevancia

en la ciencia y la vida diaria.

Actividad 3

Instrucciones:

De forma individual (o en equipo de 4 integrantes, si existen las condiciones) realiza el proyecto

“Construcción de un modelo tridimensional de un alótropo”.

Producto esperado Desarrollar un proyecto consistente en la construcción de modelos de

papiroflexia de las tres formas alotrópicas del carbono.

Experimento: Proyecto

Procedimiento: Cada uno de los alumnos o equipos tiene la misión de construir un modelo

de uno de los tres alótropos del carbono: Grafito, Diamante y Fullereno.

https://www.youtube.com/watch?v=reba8B63WZU




Los estudiantes se informan de las características estructurales de estas tres sustancias.

La construcción del modelo de papiroflexia que representa al átomo de carbono se lleva a cabo con

cuadrados (6 × 6 cm) de hojas de papel de distintos colores.

Cada modelo de carbono se construye a partir de diez cuadrados. Las instrucciones para construir

dicho modelo aparecen en las Figuras. 1, 2 y 3, a partir de estas ilustraciones se procede a diseñar

los modelos que se muestran en la Figura 4.

Materiales: Hojas blancas o de color, pegamento, palillos largos y cortos, y una pequeña base de

unicel de 30x30 cm.

FIGURA 1. Modelo de papiroflexia del átomo de carbono.




FIGURA 2. Conexión de piezas.




FIGURA 3. Conexión de piezas




FIGURA 4. Modelos de papiroflexia de las tres formas alotrópicas del carbono

Producto esperado: Modelos estructurales tridimensionales de las formas alotrópicas del

carbono: Grafito, Diamante y Fullereno

Referencias bibliográficas: Teijón, José María; Pérez, José Antonio García (1996). Química: Teoría y problemas.

Editorial Tebar.

Kapellmann David; Santiago José Miguel; Lujan Jesus Armando (2017). Química 1. Editorial

Montenegro.

Burns, Ralph A. (2003). Fundamentos de química. Pearson Educación.

https://publicacions.iec.cat/repository/pdf/00000183/00000071.pdf

Grafito Diamante

Fullereno






Comprende el fenómeno de hibridación y formación de enlaces a sencillos, dobles y triples mediante

orbitales, sigma y pi

Actividad No. 1 Instrucciones: Lee el siguiente texto (subraya las ideas principales y secundarias de

diferente color cada una). Realiza los ejercicios y con la información analizada de la lectura

y los ejercicios realiza una infografía y contesta el cuestionario adjunto.

Lectura: “La ciencia de convertir el grafito en diamante5” El carbono es la base del grafito y del diamante, y sin embargo ambos materiales no podrían

ser más distintos. ¿Puede transformarse uno en otro?

El carbono es uno de los elementos químicos más omnipresentes de nuestro planeta, y

todos recordamos (o deberíamos) cuando en las primeras y más simples lecciones de química que

recibimos en el colegio nos explicaron que tanto la mina de grafito de nuestro lapicero como los

preciosos diamantes que se podían ver en el escaparate de una joyería están en realidad formados

por lo mismo: átomos de carbono.

Átomos que, sin embargo, se distribuyen de forma distinta y ahí está la

diferencia (hibridación).

En el grafito, los átomos de carbono se organizan en láminas planas unidas

entre sí por fuerzas débiles y que se deslizan unas sobre otras con

facilidad, motivo por el que se desgasta con el

rozamiento y sirve para escribir.

En el diamante, sin embargo, los átomos de

carbono están fuertemente unidos entre ellos por enlaces covalentes en todas

direcciones, por eso es extremadamente duro y tiene propiedades eléctricas,

ópticas y químicas muy útiles que lo hacen una materia prima muy valiosa no

solo como objeto de lujo sino por sus aplicaciones industriales.

Puesto que los ingredientes para cocinar ambas sustancias son los mismos

(de hecho, el mismo, el mencionado carbono), los científicos buscan formas

de convertir uno en otro. Sobre todo, el grafito en diamante. Al revés,

obviamente, la cosa tiene menos gracia.

Una transformación que es perfectamente posible… pero costosa. Puesto que el grafito es altamente

estable, hay que aplicar una presión aproximada a 150.000 veces la presión atmosférica para

convertirlo en diamante. Con esta perspectiva, es casi más barato y práctico comprar un diamante

que fabricarlo

Grafeno e hidrógeno para 'hacer' diamantes

Pero eso podría cambiar, ya que un equipo de la Universidad de Stanford ha dado con otra fórmula,

aplicable a nano escala, que permitiría modificar el grafito para que su estructura sea como la del

diamante sin utilizar presión, de una forma más sencilla y con menos costo. Y el truco es añadirle

otro elemento químico muy común: el hidrógeno.

5 Author: Rocío Benavente, Article title: La ciencia de convertir el grafito en diamante

Website title: El Confidencial, URL: https://www.elconfidencial.com/tecnologia/2014-04-15/la-ciencia-de-convertir-el-grafito-en-un-

diamante_116739/




Lo que ocurrió es que ese elemento comenzaba una reacción en cadena, con cambios estructurales

que se propagaban desde la superficie hacia las capas inferiores, transformando la estructura inicial

del grafito, de capas planas de carbono, en otra en la que los átomos de carbono se distribuyen igual

que en el diamante.

Hay que aclarar que este sistema no produciría diamantes como los que se engastan en una joya,

pero sí materiales con la misma estructura que tendrían importantes usos industriales, como filos

para cortar materiales duros, o científicos, en sensores electroquímicos. En cualquier caso, esto es

solo un primer paso. Son necesarias más investigaciones para estudiar todo el potencial del

descubrimiento. Como acabas de leer no es tan fácil transformar, ni mucho menos podemos crear

materia. Esto nos lleva a pensar que la ciencia, no es solo investigar por investigar, siempre como ya

se explicó en clases anteriores es ayudar al ser humano a mejorar su vida y a no sobreexplotar

nuestro hermoso planeta la Tierra.

Lo más importante es saber qué pasa con la naturaleza y su relación con la ciencia, es este caso

como ya leímos se puede transformar el grafito (tu lápiz) en diamante, si pero requiere de mucha

inversión económica y de alta tecnología, además de que no obtendremos la pureza de un diamante

natural, sin embargo, tendrá utilidad industrial, pero ¿Cómo hicieron los científicos en para llegar

a crear este diamante industrial? Bueno inicialmente debieron estudiar muy a fondo la estructura

del elemento del que este compuesto dicho diamante, el carbono, esto nos lleva a sumergirnos en la

ciencia de lo diminuto, las partículas subatómicas que ya hemos estudiado el protón y el electrón.

El electrón que se encuentra en las orbitas, y se conoce como distribución electrónica, La distribución

de los electrones dentro del átomo es muy importante ya que depende de ello para que un elemento

reaccione más que otro.

Así como cuando llegas a un nuevo nivel, ya sea en la Secundaria o aquí en la Media Superior, se

hace una lección para ubicarte en un edificio, en un aula y en un grupo, según los principios y las

reglas de la escuela, así mismo, hay principios y reglas que nos indican la distribución de los

electrones en un átomo.

A la distribución aproximada de los electrones en el átomo en estado basal se le conoce como

“Estructura Electrónica” y se puede representar utilizando Configuración electrónica, para ello

requieres saber que los cuatro números cuánticos que se le pueden ir asignando a un electrón en un

átomo, aplica principios o reglas para su distribución en los diferentes niveles, subniveles y orbitales.

Ahora bien, como es que se

pueden hacer esas

representaciones, como ya te

había mencionado todo se

Resulta imposible que dentro de

un mismo átomo existan dos

electrones que tengan sus

cuatro números cuánticos

iguales, porque equivaldría a

que estuvieran ocupando el

mismo lugar al mismo tiempo




rige por principios y reglas, uno de los principios que rige la distribución de los electrones es el

Principio de Exclusión de Pauli que dice:




Principio de edificación o construcción progresiva o regla de AUFBAU6

Cada nuevo electrón que entre a un átomo se colocará en el orbital de menor energía que se

encuentre disponible, para saber esto, se utilizará una herramienta conocida como “Regla de las

diagonales”, que para utilizarla se seguirá la dirección que marcan las flechas que están de manera

diagonal.

La cual se forma sabiendo:

1. Existen del 1 al 7 nivel de energía 2. Existen 4 formas de los orbitales s,p,d,f 3. Los electrones siempre viajan en pares, esto es, en cada forma tendrá máximo 2 electrones, los

cuales dependerán de la posición en el plano cartesiano.

s p

d

f

Regla de las diagonales

Principio de Máxima multiplicidad

Dentro de los orbitales los electrones se distribuyen

equitativamente en cada uno de los orbitales, entrando

primero en cada uno de ellos los que tienen spines

positivos (esto es flechas arriba ↑) en cada una de las

líneas horizontales de la representación en diagramas de

orbitales. Antes de asignar un spin negativo (flechas

abajo ↓) todos los orbitales de un mismo subnivel deben

tener un electrón spin positivo. Una vez establecidas las

reglas, pongamos manos a la obra en la configuración

electrónica y como se establece para cada uno de los

elementos de la tabla periódica. Recordemos que la Estructura electrónica tiene dos formas de

representarse las cuales haremos simultáneamente.

6 Significa “construcción” en Alemán

Imágenes de los orbitales s, p, d, f




Configuración electrónica: En esta se expresa como ya se mencionó primero el nivel (1 al 7) al que nos estamos refiriendo, a

continuación, el tipo de subnivel (s, p, d, f) y por último mediante un subíndice el número de electrones

Nivel electrones

nxy

subnivel

Diagrama de orbitales Aquí se expresa primero el nivel (1 al 7) después el subnivel (s, p, d, f) y por último con flechas los

electrones

Nivel electrones

↑ ↓

nx

subnivel

Para saber cómo esta distribuidos los electrones de un átomo, es necesario ver la regla de las

diagonales, en la cual seguiremos el orden y secuencia que se estableció con las flechas.

Comenzaremos siempre desde la primera de las flechas de arriba hacia abajo, ¿pero que nos dice

donde terminar? O ¿cómo vamos a ir formando la configuración electrónica para los elementos

químicos? Precisamente para contestar estas preguntas colocaremos unos ejemplos y recordaremos

que en el tema de “Tabla periódica” te enseñaron que el número atómico es precisamente la

cantidad de electrones que posee cada elemento.

Ahora bien, veamos los ejemplos y después tendrás la oportunidad de aplicar lo aprendido

Ejemplos:

Elemento Configuración electrónica Diagrama de orbitales

2He 1s2 ↑↓

1s

11Na 1s2 2s2 2p6 3s1 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑

1s 2s 2px 2py 2pz

3s

Como llegamos a la tabla anterior, bueno para iniciar hay que recordar lo aprendido en esta lección,

siempre hay reglas y principios, por ello, utilizaremos la regla de las diagonales, recordaremos que el

subíndice de cada uno de los elementos expresados en la tabla es el

número de electrones que posee dicho elemento.

Observemos la regla de las diagonales nos indica que debemos comenzar

desde arriba hacia abajo y que en el caso del segundo elemento de la tabla

es 2He

Por ello comencemos y el primer valor que tomaremos de la regla de las diagonales será:

1s2

Ahora bien, el He tiene 2 electrones y el primer valor de la regla de las diagonales nos indica que está

en el nivel 1, subnivel s y que posee 2 electrones.

Por tanto, ya está completo

2He su configuración electrónica es 1s2

Y su diagrama de orbitales está representado por flechas, ¿lo recuerdan?

2He ↑↓

1s




Ahora si podemos interpretar la tabla anterior, en el primer elemento.

Ejercicio 2

11Na

Ahora tiene 11 electrones, si seguimos las flechas de la regla de las diagonales nos queda

1s2 aquí hay 2 electrones

2s2 aquí hay 2 y serán 4 ya que si sumamos los dos anteriores con los 2 de aquí son 4

2p6 si agregamos estos 6 electrones tenemos una suma de 10 electrones y para tener 11 solo nos

falta uno.

Por ello el siguiente valor será 3s1

Aunque la regla nos dice que el valor que debemos poner es 3s2, debemos considerar la cantidad de

electrones a los que debemos llegar, si ponemos 3s2 el valor de electrones es de 12 y no de 11, esto

nos indica que, podemos colocar menos electrones que los que nos indique la regla de las diagonales,

pero nunca agregar más.

Al final obtendremos con los subíndices 2+2+6+1= 11 electrones

Por lo tanto:

11Na Configuración electrónica 1s2 2s2 2p6 3s1

Y su diagrama de orbitales nos queda

11Na ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑

1s 2s 2px 2py 2pz

3s

LA HIBRIDACIÓN

El proceso de hibridación consiste en la combinación (igualación energética) de dos o más orbitales

atómicos puros para obtener la misma cantidad de orbitales híbridos. Los orbitales que se combinan,

siempre deben de estar en la misma órbita o nivel de energía; así, si se combina un orbital s de la

órbita dos, con un orbital p de la misma órbita, se obtienen dos orbitales híbridos denominados

orbitales sp, y entonces se dice que el átomo tiene una hibridación sp; por otro lado, si se combina

un orbital s de la órbita dos, con dos orbitales p de la misma órbita, se obtienen tres orbitales híbridos

denominados orbitales sp2, y entonces se dice que el átomo tiene una hibridación sp2 y así

sucesivamente hasta llegar a la hibridación sp3d2.

Dado que la primera órbita solo contiene un orbital 1s, no es posible ninguna hibridación; en la órbita

dos existe un orbital 2s y tres orbitales 2p, por lo que ya son posibles las hibridaciones sp, sp2 y sp3;

finalmente, a partir de la órbita tres ya existen orbitales s, p y d, por lo cual ya son posibles las cinco

hibridaciones conocidas sp, sp2, sp3, sp3d y sp3d2

El Carbono

El carbono es el único elemento de la Tabla Periódica capaz de reunir las propiedades necesarias

para la aparición de la vida sobre la Tierra. Su capacidad de hibridación de orbitales atómicos,

generando carbonos de naturaleza sp3, sp2 y sp, le confiere una situación única para la construcción

de una amplia variedad de formas alotrópicas. Sin embargo, resulta sorprendente el hecho de que

hasta hace tan solo 25 años, solo dos alótropos de carbono, el diamante –constituido por carbonos

sp3 y el grafito constituido por carbonos sp2 fuesen conocidos por la comunidad científica. Ambas

formas alotrópicas de carbono presentan una estructura reticular con los átomos de carbono

extendiéndose infinitamente en las tres direcciones del espacio.

Por ello veremos con imágenes que es hibridación, que como ya se mencionó existen sp3, sp2 y sp

En el carbono

6C ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ___

1s 2s 2px 2py 2pz




Tabla 2 hibridación del carbono

Hibridación orbitales Forma

observa la flecha en 2s cambia de posición y se mueve a 2pz,

estableciendo una relación con los 3 orbitales p, formando así la hibridación sp3

Observa la flecha en 2s cambia de posición y se mueve a 2pz

Sin embargo, solo se forma con 2 orbitales p, formando así la hibridación sp2

Observa la flecha en 2s cambia de posición y se mueve a 2pz

Sin embargo, solo se forma con 1 orbitales p, formando así la hibridación sp




Estructuras finales




Productos esperados.

Tabla 2, Infografía y cuestionario

Tabla 2

Elemento Configuración electrónica Diagrama de orbitales

7N

13Al

19K

32Ge

52Te

Cuestionarios

1) Configuración electrónica para el 15p31.

a) 1s2, 2s2, 2p4 , 3s2, 3p5

b) 1s2, 2s2, 2p6 , 3s2, 3p3

c) 1s2, 2s2, 2p4 , 3s2, 3p3

d) 1s2, 2s2, 2p4 , 3s2, 3p6 , 3d10 , 4p1

2) La hibridación química del carbono que posee 2 orbitales puros p es:

a) sp2

b) sp

c) sp3

d) sp4

3) Relaciona las hibridaciones con su respectiva configuración electrónica.

a) 1a, 2b, 3c

b) 1b, 2a, 3d

c) 1c, 2b,3 a

d) 1d, 2a, 3b




4) ¿Cuál es la representación de la hibridación sp3?

a)

b

c)

d)

5. ¿Cuántos enlaces sigma y cuántos enlaces pi existen en el siguiente esqueleto?

a) 5 pi y 8 sigma b) 3 pi y 10 sigma c) 2 pi y 11 sigma d) 1 pi y 12 sigma

6. Tú como científico que ahora has estudiado conceptos de química, materia, energía, su relación, tipos

de sustancias, configuración electrónica, tabla periódica, alótropos, hibridación, etc. ¿Cómo explicas la

transformación del grafito en diamante?, ¿crees que es posible? ¿Molecularmente que paso con el grafito

para que pueda ser ahora un diamante?


Author: Rocío Benavente, Article title: La ciencia de convertir el grafito en diamante Website title: El Confidencial, URL:https://www.elconfidencial.com/tecnologia/2014-04-

15/la-ciencia-de-convertir-el-grafito-en-un-diamante_116739/

M. en C. Martha Elena Vivanco Guerero. (2020). Alquenos y alquinos. 2 junio 2020, de

Independiente Sitio web: https://www.youtube.com/watch?v=Zfjfsni_PQ4

M en C Martha Elena Vivanco Guerrero. (mayo 2020). Alcanos Clase 1. 05 agosto 2020, de

Independiente Sitio web: https://www.youtube.com/watch?v=LZEP1GfkRDk&t=8s

https://www.elconfidencial.com/tecnologia/2014-04-15/la-ciencia-de-convertir-el-grafito-en-un-diamante_116739/

https://www.elconfidencial.com/tecnologia/2014-04-15/la-ciencia-de-convertir-el-grafito-en-un-diamante_116739/

https://www.youtube.com/watch?v=Zfjfsni_PQ4

https://www.youtube.com/watch?v=LZEP1GfkRDk&t=8s




Nombre: _____________________________________________Grupo:________Fecha: ________

Aprendizaje esperado 14 Utiliza la teoría del enlace de valencia, para predecir la estructura de las moléculas de agua y metano

Instrucciones: A partir de la siguiente lectura realiza unos apuntes en tu libreta,

considerando las ideas principales. Y escribe por lo menos 6 conceptos básicos. 2.- Después

de ver los videos que se anexan aquí, elabora un resumen de mínimo 2 cuartillas y máximo

3, con letra arial 12 títulos, 10 texto, interlineado sencillo (1.0). 3.- Con ayuda de los videos y la lectura

contesta el cuestionario anexo, completa el cuadro y efectúa la maqueta en 3D de la molécula del

agua y el metano, considerando sus ángulos de enlace y a partir de ellos determina cual es polar y

cual no polar (utiliza material desechable

Lectura “Estructura de Lewis y regla del octeto”.

Para poder comprender los enlaces químicos no es necesario representar toda la

configuración electrónica, solo los electrones de valencia (e-v). Entendiéndose como (e-v) a

los electrones que se encuentran en el último nivel de energía, hay una relación entre estos y el

grupo o familia al que, en la tabla periódica. En la estructura de Lewis estos de representan o

simbolizan mediante puntos o cruces.

Ejemplo:

El Aluminio (Al) de numero atómico 13, su configuración electrónica es.

1s2, 2s2 ,2p6, 3s2, 3p3

●Ӓl●. UN PAR APAREADO

5 e- v ● TRES DESAPAREADOS

Para escribir la estructura de Lewis de un compuesto o molécula, se selecciona al elemento que se

encuentra en menor cantidad (menos átomos) como elemento central, por lo que el otro se

distribuye alrededor del central en forma simétrica, si son 2 uno a cada lado, si son 3 en forma de

triángulo, si son 4 en forma de cruz, etc.

Ejemplos:

REGLA DEL OCTETO

En 1916 Walter Kossel y Gilbert Newton Lewis, propusieron un esquema para explicar el enlace

químico, dando origen a la regla del octeto.

Una característica de los gases nobles o inertes es su extrema estabilidad debida a que sus niveles

energéticos se encuentran completos. La tendencia de los elementos es la de tener niveles

energéticos completos como los gases nobles (8 electrones en su último nivel) para ello pierden,

ganan o comparten electrones.




ESTRUCTURA DE LAS MOLECULAS.

La característica fundamental del enlace covalente es su dirección: se manifiesta principalmente a

lo largo del eje que une a los núcleos que comparten el par electrónico. Los átomos de un

compuesto covalente adopten en el espacio un arreglo definido.

La geometría molecular de los compuestos covalentes se explica mediante la Teoría de la

Repulsión de Pares Electrónicos de la Capa de Valencia (RPECV).

El punto de fusión y de ebullición de los compuestos covalentes dependen, en la mayoría de los

casos, de la fuerza de atracción que une a las moléculas. Estas fuerzas de atracción se llaman

interacciones intermoleculares. Las dos Ma Importantes son:

1) El puente de hidrogeno

2) Las fuerzas de cohesión de moléculas con enlace covalente.

Las moléculas polares cohesionan por la atracción entre sus dipolos permanentes. Las no polares

como los gases nobles (monoatómicos), cohesionan exclusivamente por fuerzas denominadas de

Van der Waals.

Las moléculas polares como el agua, amoniaco, etanol, sacarosa, cloroformo (por mencionar

algunas) se unen por interacciones de puente de hidrogeno.

GEOMETRIA DE LAS MOLECULAS

La estructura de Lewis se utiliza para representar la forma geométrica de una molécula. Esta

representación se logra cuando los pares electrónicos (libres o enlazantes) se repelan

electrostáticamente al orientarse alrededor del núcleo del átomo dándose con esto un ordenamiento

de menor energía, es decir la forma electrostática donde la repulsión es mínima.

La técnica experimental que permite conocer la estructura de una molécula se logra con los Rayos

X, de esta manera se sabe que hay moléculas lineales, trigonales tetraédricos, octaédricas, etc.

TEORÍA DE ENLACE DE VALENCIA

La Teoría de Enlace de Valencia fue desarrollada en 1927 por Walter Heitler (1904-1981) y Fritz

London (1900-1954) y supone que los orbitales atómicos se solapan en una zona donde se localizan

los electrones del enlace, para ello es necesario que los átomos tengan electrones desapareados.

La formación del enlace covalente simple tiene lugar cuando los orbitales correspondientes a dos

electrones desapareados de átomos diferentes se superponen o solapan, dando lugar a una región

común en la cual los dos electrones con espines opuestos, tal y como exige el principio de exclusión

de Pauli, ocupan un mismo orbital. Ese par compartido constituye el elemento de enlace entre los

dos átomos.

Si los orbitales que se solapan son s y/o p, se pueden considerar dos tipos de enlace:

Tipo de enlace Imagen Tipo de enlace Imagen

Enlace sigma. Cuando el solapamiento es frontal

Enlace pi. Cuando el solapamiento es lateral. Se produce entre orbitales p




Así, por ejemplo, cuando dos átomos de H se aproximan suficientemente, existe una disposición en

la cual sus nubes electrónicas están parcialmente solapadas y para la que la energía potencial del

conjunto es mínima, constituyendo, pues, una situación de enlace. En términos electrónicos puede

afirmarse que el orbital 1s de cada átomo de hidrógeno, semiocupado por su electrón

correspondiente, es completado por el electrón del

otro átomo de hidrógeno. Los dos electrones con

espines opuestos de este par son atraídos entonces

por cada uno de los núcleos, constituyendo el par de

enlace. La existencia de este par común es lo que

determina que los núcleos estén ligados entre sí con

las limitaciones que, en cuanto a proximidad,

imponen las fuerzas de repulsión nuclear.

La primitiva idea de comparación de electrones de

Lewis sigue, de algún modo, presente en la teoría del enlace de valencia, aunque se abandona la

regla del octeto y se sustituye por la condición de que dos electrones desapareados puedan ocupar

un mismo orbital. El número de enlaces covalentes posible depende, entonces, del número de

electrones desapareados presentes en el átomo correspondiente o en algún estado excitado previo

a la formación de la molécula.

En algunos casos, esta teoría supone que electrones que estaban apareados tienen que

desaparearse, así se explican las valencias anómalas de algunos átomos por desapareamiento de

electrones que pasan a ocupar orbitales vacíos del mismo nivel electrónico.

Por ejemplo, el cloro: Cl (Z= 17) 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p5

Con Valencias de: +1, 3, 5 7

VIDEOS

https://www.youtube.com/watch?v=vR-C_IXBTOw&t=189s

https://www.youtube.com/watch?v=6D2FTrRGi6Y&t=359s

https://www.youtube.com/watch?v=kZMLdYj9

https://www.youtube.com/watch?v=vR-C_IXBTOw&t=189s

https://www.youtube.com/watch?v=6D2FTrRGi6Y&t=359s

https://www.youtube.com/watch?v=kZMLdYj9




COMPLETA EL SIGUIENTE CUADRO UTILIZANDO LA

TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS

Element

o

símbol

o

No. Atómico Config. Electrónica Configuración gráfica Electrones de valencia

Litio

Potasio

Azufre

Silicio

Cobre

Helio

Calcio

Cloro

Neón

Hierro

COMPLETA LA SIGUIENTE TABLA Elemento símbol

o No.

Atómico Configuración

electrónica Configuración

gráfica

Hidrógeno

Cloro

Carbono

Oxígeno

REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LOS ENLACES

Oxígeno (o2)

Ácido clorhídrico Agua

Metano

Bosquejo de las Maqueta de: el metano y eI agua

METANO AGUA




Bibliografía C., L. E. (2000). QUIMICA I. Mexico: Porrua. Gutierrez, G. V. (2016). La Quimica I. Mexico: Progreso S.A. de C. V. grupo EDELVIVES.

Lopez, J. I. (2017). Quimica I. Zapópan: Umbral. Perez, I. L. (2013). Quiumica I. Mexico: Book ;art S. A. de C. V:. quimica, A. d. (18 de 11 de 2017). youtube learning. Recuperado el 30 de 06 de 2020, de youtube learning: https://www.youtube.com/watch?v=6D2FTrRGi6Y Varela, M. L. (2013). Quimica 1. Mexico: Nueva Imagen S. A. de C. V.




Nombre: ____________________________________________________________________ Grupo:_______ Fecha:_________


Une los carbonos de acuerdo el tipo de hibridación para formar cadenas lineales y cíclicas.

Actividad No.1

Instrucciones: El alumno, leerá detenidamente la Lectura de Cadenas Carbonadas,

desarrollará un resumen de la lectura, para concluir entregará como producto evaluable un

Ordenador gráfico

Lectura:

Los HIDROCARBUROS son compuestos orgánicos formados únicamente por átomos de carbono e hidrógeno.

La estructura molecular consiste en un armazón de átomos de carbono a los que se unen los átomos de hidrógeno. Las cadenas de átomos de carbono pueden ser lineales o ramificadas y abiertas o cerradas. Los hidrocarburos se pueden diferenciar en dos tipos que son ALIFÁTICOS Y AROMÁTICOS Los alifáticos, a su vez se pueden clasificar en alcanos, alquenos y alquinos según los tipos de enlace que unen entre sí los átomos de carbono. Nomenclatura IUPAC El nombre de una sustancia tiene tres partes en el sistema de nomenclatura IUPAC: prefijo, sustancia principal y sufijo. Prefijo: posición de los grupos funcionales y demás sustituyentes de la molécula Sustancia Principal: Parte Central de la molécula Sufijo: Identifica la Familia del grupo funcional a la que pertenece la molécula. Prefijo - Sustancia Principal – Sufijo ¿Dónde están los sustituyentes? ¿A qué familia pertenece? ALCANOS •Hidrocarburos saturados acíclicos. •Parafinas: parumaffinis, poca afinidad. •Compuestos por enlaces sencillos C-C y C-H. •Carbono sp3 •Formula General: CnH2n+2 •Saturados completamente con H. ALCANOS LINEALES Se nombran mediante un prefijo que indica el número de átomos de carbono de la cadena y el sufijo

–ano. El más sencillo de los hidrocarburos, es el metano que está formado por un solo átomo de

carbono unido a 4 átomos de hidrógeno.

Es necesario recordar los nombres de los primeros cuatro miembros, los nombres de los miembros

restantes tienen prefijos griegos que indican el número de átomos de carbono en las moléculas.

ALCANOS RAMIFICADOS

Los hidrocarburos ramificados surgen a partir de la unión de grupos alquilo a átomos de carbono

“internos” en una molécula lineal. Veamos un ejemplo: Donde se observan dos esqueletos de carbono

diferentes para la fórmula C5H12 (Este tipo de compuestos con estructuras diferentes pero que

comparten la misma fórmula molecular, se llaman isómeros):

CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 H3C CH2 CH CH3

ӏ CH3 Pentano (Lineal) 2-metilbutano (Ramificado)




Para nombrarlos se siguen algunas reglas, según IUPAC: • Se busca la cadena continua más larga de átomos de carbono que determina el nombre base del alcano. • A continuación se enumeran los átomos de carbono de la cadena comenzando del extremo que se encuentra más cercano a uno de los sustituyentes. • Asignar número (posición) y tipo de sustituyentes (nombre) unidos a esta cadena principal, por orden alfabético precedidos del número del carbono al que están unidos y de un guion, a continuación, se añade el nombre de la cadena principal. • Recordar que se numera siempre la cadena más larga de manera que los sustitutos tengan los números más bajos posibles. • Si sobre un mismo átomo de carbono hubiera más de un sustituyente, se debe indicar la posición y el nombre del grupo alquilo con el prefijo de la cantidad de sustituyentes presentes

CICLOALCANOS También los hidrocarburos pueden existir en forma cíclica, llamados cicloalcanos

HIDROCARBUROS

alifáticos insaturados alquenos u olefinas

Contienen un doble enlace (- C = C -) por molécula, los más

sencillos. Las raíces de los nombres derivan de los alcanos

que tienen igual número de carbonos que la cadena más

larga que contiene el doble enlace.

En la nomenclatura sistemática IUPAC se añade el sufijo –

eno a la raíz característica.

El más simple es el eteno, formado por 2 átomos de carbono y

cuatro de hidrógeno. En cadenas de cuatro ó más átomos de carbono, se debe buscar

la cadena de carbono más larga que contenga al doble enlace. Fórmulas generales de los alquenos CnH2n




Para nombrarlos se siguen algunas reglas, según IUPAC • Para numerar los átomos se debe comenzar en el extremo más cercano al doble enlace • En el caso de que el doble enlace sea equidistante de los dos extremos, se comienza en el extremo más cercano a la primera ramificación. • La posición del doble enlace se indica por un prefijo numérico que indica el átomo con doble enlace de número inferior (para cadenas de dos a tres átomos de carbono sólo hay una posición posible para un doble enlace). • Al nombrar los alquenos se da preferencia al doble enlace (posicional) con respecto a los sustitutos sobre la cadena del hidrocarburo, se les asigna el número más bajo posible. • Alquenos llamados polienos tienen dos ó más dobles enlaces carbono - carbono por molécula. • Se emplean sufijos –dieno, -trieno, para indicar el número de enlaces carbono-carbono en la molécula

ALQUINOS O HIDROCARBUROS ACETILENICOS Contienen triples enlaces carbono-carbono (-C ≡ C -). Se nombran siguiendo las mismas reglas que se usaron para los alquenos, añadiendo a la raíz característica de los alcanos correspondientes el sufijo – ino. El triple enlace tiene preferente posición con respecto a los sustitutos de la cadena de carbono, se le asigna el número más bajo posible al nombrarlo.

Fórmulas generales de los alquinos: CnH2n-2




Producto esperado: Ordenador Grafico


Quimiayudas, 2014, Mayo 26; Nomenclatura Orgánica: Alcanos, Alquenos y Alquinos,

Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=vtUVJD-EUis

https://www.youtube.com/watch?v=vtUVJD-EUis




Nombre:____________________________________________________ Grupo: ______ Fecha:_______

Aprendizaje esperado 16 Utiliza la simbología química para representar átomos moléculas e iones.

Actividad 1

Instrucciones: Contesta las primeras dos preguntas (¿qué tanto sé?) para activar tus

conocimientos previos, lee el texto de Átomos, moléculas e iones (subraya las ideas principales y

secundarias de diferente color cada una) y con la información analizada contesta los ejercicios que

continúan después de la lectura.

¿Qué tanto sé?

1. Identifica las siguientes representaciones con un A si es Átomo, con una I si es Ion, con una M si es

Molécula.

Br -1 _______ O8 1s2,2s2, 2p6 _______ Fe _______

B5 1s2,2s2, 2p1 _______ Br2 ________ NO

_______

Al +3 _______ HBr ________ He _______

2. Tomando en cuenta la Estructura de Lewis, la regla del octeto, electrones de valencia y los conceptos

previos con los que cuentas, representa con un modelo (átomo de Bohr) o configuración:

a) Un átomo de potasio y su ion correspondiente.

b) Un átomo de oxígeno y el ion correspondiente.

c) Una molécula de cloro.

Lectura.

ÁTOMOS MOLÉCULAS E IONES. (Raymond Chang)

Introducción Desde épocas remotas los humanos se han interesado por la naturaleza de

la materia. Las ideas modernas sobre la estructura de la materia se basan en la teoría atómica de

Dalton, de principios del siglo XIX. Actualmente se sabe que toda la materia está formada por átomos,

moléculas e iones. La química siempre se relaciona, de una u otra forma, con estas especies.

ÁTOMOS.

Todos los átomos se pueden identificar por el número de protones y neutrones que contienen. El

número atómico (Z) es el número de protones en el núcleo de cada átomo de un elemento. En un

átomo neutro el número de protones es igual al número de electrones, de manera que el número

atómico también indica el número de electrones presentes en un átomo. La identidad química de un

átomo queda determinada exclusivamente por su número atómico.

El número de masa (A) es el número total de protones y neutrones presentes en el núcleo de un

átomo de un elemento. Con excepción de la forma más común del hidrógeno, que tiene un protón y

no tiene neutrones, todos los núcleos atómicos contienen tanto protones como neutrones.

No todos los átomos de un elemento dado tienen la misma masa. La mayoría de los elementos tiene

dos o más isótopos, átomos que tienen el mismo número atómico pero diferente número de masa.

Moléculas e Iones.

De todos los elementos, sólo los seis gases nobles del grupo 8A de la tabla periódica (He, Ne, Ar, Kr,

Xe y Rn) existen en la naturaleza como átomos sencillos. Por esta razón se dice que son gases

monoatómicos (que significa un átomo solo). La mayor parte de la materia está formada por

moléculas o iones formados por los átomos.

MOLÉCULAS

Una molécula es un agregado de, por lo menos, dos átomos en un arreglo definido que se mantienen

unidos por medio de fuerzas químicas (también llamadas enlaces químicos). Una molécula puede

contener átomos del mismo elemento o átomos de dos o más elementos, siempre en una proporción




fija. Así, una molécula no siempre es un compuesto, el cual, por definición, está formado por dos o

más elementos. El hidrógeno gaseoso, por ejemplo, es un elemento puro, pero consiste en moléculas

formadas por dos átomos de H cada una. Por otra parte, el agua es un compuesto molecular que

contiene hidrógeno y oxígeno en una relación de dos átomos de H y un átomo de O. Al igual que los

átomos, las moléculas son eléctricamente neutras. Se dice que la molécula de hidrógeno,

representada por H2, es una molécula diatómica porque contiene sólo dos átomos. Otros elementos

que existen normalmente como moléculas diatómicas son nitrógeno (N2) y oxígeno (O2), así como

los elementos del grupo 7A: flúor (F2), cloro (Cl2), bromo (Br2) y yodo (I2). Por supuesto, una molécula

diatómica puede contener átomos de diferentes elementos. Como ejemplos se pueden citar el cloruro

de hidrógeno (HCl) y el monóxido de carbono (CO). La gran mayoría de las moléculas contienen más

de dos átomos. Pueden ser átomos de un mismo elemento, como el ozono (O3), que está formado

por tres átomos de oxígeno, o bien pueden ser combinaciones de dos o más elementos diferentes.

Las moléculas que contienen más de dos átomos reciben el nombre de moléculas poliatómicas. Al

igual que el ozono (O3), el agua (H2O) y el amoniaco (NH3), son moléculas poliatómicas. Las

moléculas son demasiado pequeñas como para poder observarlas

directamente. Una forma efectiva para visualizarlas es mediante el uso de

modelos moleculares.

En general, se utilizan dos tipos de modelos moleculares: los modelos de

esferas y barras y los modelos espaciales. En los modelos de esferas y

barras los átomos están representados por esferas de madera o de plástico

con orificios perforados en ellas. Para representar los enlaces químicos se

utilizan barras o resortes. Los ángulos que se forman entre los átomos en los modelos se aproximan

a los ángulos de enlace reales de las moléculas. Todas las esferas son del mismo tamaño y cada

tipo de átomo está representado por un color específico.

En los modelos espaciales, los átomos están representados por esferas

truncadas que se mantienen unidas a presión de tal manera que los

enlaces no se ven. El tamaño de las esferas es proporcional al tamaño de

los átomos. Los modelos de esferas y barras muestran con claridad el

acomodo tridimensional de los átomos y son relativamente fáciles de

construir. Sin embargo, el tamaño de las esferas no es proporcional al

tamaño de los átomos. Como consecuencia, es común que las barras

exageren la distancia entre los átomos de una molécula. Los modelos

espaciales son más exactos porque muestran la diferencia del tamaño de los átomos. El

inconveniente es que su construcción requiere de más tiempo y no muestran bien la posición

tridimensional de los átomos. IONES

Un ion es una especie cargada formada a partir de átomos o moléculas neutras que han ganado o perdido

electrones como resultado de un cambio químico. El número de protones, cargados positivamente, del núcleo

de un átomo permanece igual durante los cambios químicos comunes (llamados reacciones químicas), pero se

pueden perder o ganar electrones, con carga negativa. La pérdida de uno o más electrones a partir de un átomo

neutro forma un catión, un ion con carga neta positiva. Por ejemplo, un átomo de sodio (Na) fácilmente puede

perder un electrón para formar el catión sodio, que se representa como Na+:

Átomo de Na posee 11 protones 11 electrones Ion Na+ posee 11 protones 10 electrones

Por otra parte, un anión es un ion cuya carga neta es negativa debido a un incremento en el número de

electrones. Por ejemplo, un átomo de cloro (Cl) puede ganar un electrón para formar el ion cloruro Cl-:

Átomo de Cl 17 protones 17 electrones Ion Cl- 17 protones 18 electrones

Se dice que el cloruro de sodio (NaCl), la sal común de mesa es un compuesto iónico porque está formado por

cationes y aniones.




Un átomo puede perder o ganar más de un electrón. Como ejemplos de iones formados por la pérdida o

ganancia de más de un electrón están: Mg2+, Fe3+, S2- y N3-. Estos iones, al igual que los iones Na+ y Cl-,

reciben el nombre de iones monoatómicos porque contienen sólo un átomo. Salvo algunas excepciones, los

metales tienden a formar cationes y los no metales, aniones.

Además, se pueden combinar dos o más átomos y formar un ion que tenga una carga neta positiva o

negativa. Los iones que contienen más de un átomo, como es el caso de − OH (ion hidróxido), − CN (ion

cianuro) y + NH4 (ion amonio) se conocen como iones poliatómicos

Representación de átomos e iones.

REPRESENTACIÓN DE ÁTOMOS, IONES Y MOLÉCULAS.

Átomos

Iones

Moléculas




1. Completa la siguiente matriz comparativa, considerando una o dos características diferenciales de átomo, molécula e ion.

ATÓMO IÓN MOLÉCULA

2. Copia el átomo y ion del mismo elemento de las imágenes “Átomo” e “Iones” y encierra las diferencias. 3. ¿Qué caracteriza a los iones de todos los elementos de la imagen “Iones”? 4. ¿Cuántos átomos mínimos debe contener una molécula?

Representa la molécula de HCl con un modelo de esferas y barras en dibujo. 5. ¿Una molécula puede estar formada por dos o más átomos del mismo elemento?

Representa la molécula de oxígeno, nitrógeno y acetileno con modelo de esferas y barra en dibujos.

Oxígeno Nitrógeno Acetileno

6. Con la estructura de Lewis, representando los electrones de valencia dibuja los modelos de cómo se forman los siguientes compuestos e investiga sus nombres:

Compuesto Nombre Modelo

Ca Cl2

H2SO4

CH4

NH3

CHCH

Al(OH)3

7. En cada fórmula química escribe una “A” si es un átomo, una “M” si es una molécula y una “I” si es un ion.

___ O2 ___ K ___ Cl-1

___ H2O ___ C ___ HCl

___ Cu+2 ___ CO2 ___ Au




___ H2SO4 ___ SO4-2 ___ Al+3

8. Revisa etiquetas de productos en el hogar y escribe las formulas químicas de cinco compuestos

inorgánicos que encuentres, su nombre y el producto que lo contiene. Repórtalos en la siguiente tabla.

Formula química Nombre Producto

NaCl Cloruro de Sodio Sal

9. Elabora un modelo tridimensional de uno o dos compuestos de la tabla anterior.

Puedes utilizar material reciclable como tapas de plástico, botellas de plástico, dulces como lunetas.

Puedes utilizar simuladores virtuales como:

https://www.edumedia-sciences.com/es/media/715-atomos-iones-y-moleculas

https://phet.colorado.edu/es/simulation/build-a-molecule

Se proporcionan ejemplos.

Productos esperados

Identificación y representación de átomos, moléculas e iones. Lectura y Cuestionario

resuelto. Lista de compuestos químicos en el hogar y nombres. Modelo tridimensional


Átomos, Moléculas e Iones, Recuperado de

http://materiales.untrefvirtual.edu.ar/documentos_extras/20357_quimica_1/Cap2.pdf

https://www.edumedia-sciences.com/es/media/715-atomos-iones-y-moleculas

https://phet.colorado.edu/es/simulation/build-a-molecule

http://materiales.untrefvirtual.edu.ar/documentos_extras/20357_quimica_1/Cap2.pdf




Nombre: Grupo: Fecha:

Aprendizaje esperado 17 y 18 Aprendizaje 17.-Identifica y comprende la formación de compuestos. Aprendizaje 18.- Comprende la importancia de la nomenclatura.

Actividad No.1

Instrucciones: Lee con atención la lectura 1. “Formulación y Nomenclatura de Compuestos

Inorgánicos”, y elabora un mapa conceptual, en hojas de máquina, o libreta según prefieras.

Investiga sobre las reglas y nomenclatura de compuestos inorgánicos de fuentes confiables (sitios de internet si tienes acceso o conectividad) y elabora una presentación digital o manual en equipos de 5 integrantes, así como también resuelve los cuestionarios de compuestos inorgánicos, propuestos por el docente y realiza la práctica experimental en el laboratorio de química de nomenclatura de compuestos químicos y elabora un reporte de la practica experimental en base a la rúbrica.

Lectura 1:

FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE COMPUESTOS INÓRGANICOS Los compuestos inorgánicos son aquellos formados por cualquier combinación de

elementos químicos, todos los elementos conocidos tienen un nombre, un símbolo y un número

atómico que los caracteriza, los compuestos químicos tienen una formula química y a veces varias

formas de nombrarlos, por eso es importante su sistematización. El número de los compuestos

inorgánicos conocidos es pequeño comparado con el de los compuestos orgánicos. En esta lectura

se le proporcionaran herramientas metodológicas para aprender a escribir una fórmula química de

compuestos inorgánicos y a nombrarlos.

La fórmula refleja la proporción en que se encuentran estos elementos en el compuesto o el número

de átomos que componen una molécula. Para poder formular un compuesto químico es necesario

introducir previamente el concepto de “Número de Oxidación” o Estado de Oxidación y el concepto

de Valencia.

La valencia de un átomo o elemento es el número que expresa la capacidad de combinarse con

otros para formar un compuesto, es siempre un número positivo. El número de oxidación o estado

de oxidación es un número entero que representa el número de electrones que un átomo gana o

pierde cuando forma un compuesto determinado. Es positivo si el átomo pierde o comparte

electrones con un átomo más electronegativo que tenga tendencia a captarlos y negativo si el átomo

gana o comparte electrones con un átomo que tenga baja electronegatividad y presenta tendencia

a cederlos.

El criterio establecido por la IUPAC (Abreviatura en inglés de International Union of Pure and Applied

Chemistry, Unión Internacional de Química Pura y Aplicada), que se debe seguir para representar

de forma escrita una formula, los símbolos se escriben según las electronegatividades relativas de

los elementos representados, de manera que se coloca en primer lugar el elemento menos

electronegativo y a su derecha el resto de los elementos en orden creciente de electronegatividad.

Por convenio, la secuencia de los elementos químicos se acomoda según su electronegatividad

(Libro Rojo 2005).

Existen algunas reglas básicas para asignar números de oxidación:

1. El número de oxidación de un elemento en una sustancia simple o elemento siempre es cero. Ej.: Fe, Zn, O2

2. En los compuestos, la suma algebraica de los números de oxidación de los elementos involucrados, multiplicados por sus respectivas atomicidades, es igual a cero.

3. El número de oxidación de un ion sencillo (monoatómico) es igual a la carga del ion. 4. Para iones, la suma algebraica de los números de oxidación de los elementos involucrados,

multiplicados por sus respectivas atomicidades, es igual a la carga neta del ion.




5. El hidrógeno presenta habitualmente número de oxidación +1 (excepción en los hidruros metálicos = -1. Ejemplo de esta excepción: NaH y CaH2)

6. En la mayoría de los compuestos, el número de oxidación del oxígeno es -2, a excepción en los peróxidos donde trabaja con nº de oxidación -1. (H2O2)

7. Todos los elementos de la familia 1 o grupo IA de la Tabla Periódica (TP) presentan número de oxidación +1.

8. Todos los elementos de la familia 2 o del grupo IIA de la TP presentan número de oxidación +2. 9. El flúor, cloro, bromo siempre presentan número de oxidación -1. En la fórmula de un compuesto la suma de los números de oxidación entre los elementos debe ser

cero, lo que significa que la molécula será neutra y sin carga.

Ejemplo: El siguiente compuesto es un óxido, el oxígeno trabaja con n° de oxidación -2 y el hierro

con n° de oxidación +3, por lo tanto, es necesario indicar con subíndices en cada elemento el número

de átomos de cada uno, para que el multiplicar este número por el estado de oxidación se obtendrá

las cargas totales de cada uno, al sumarlos el resultado debe ser cero: [2 átomos de Fe. (n° ox. del

Fe)] + [3 átomos de O. (n° ox. del O)]= cero

3+ 2-

Fe O

2 3

La fórmula final será la siguiente: Fe2O3 Fe (hierro) 2+ con O (oxigeno) 2-

Fe2+O2- → Fe2O2 → FeO

En caso de que los subíndices sean múltiplos, se los simplifica. S (Azufre) 6+, con O (oxigeno) 2-

S6+O2- → S2O6 →SO3

TIPOS DE FÓRMULAS:

Las fórmulas de los compuestos químicos se pueden clasificar según el número de elementos

diferentes que los forman.

● BINARIOS: Formado por dos elementos diferentes, por ejemplo: NaCl, H2O, CaO, HCl, NH3, NaH

● TERNARIOS: Formado por tres elementos diferentes ejemplo: H2SO4, NaClO4, Ca(NO3)2, Al2(CO3)3

● CUATERNARIOS: Formado por cuatro elementos diferentes, por ejemplo: NaHCO3, K2HPO4, Mg(HSO4)2, (NH4)2SO4

De acuerdo con su grupo funcional, los compuestos químicos se pueden clasificar en:

a) HIDRUROS: Compuestos formados con metales activos principalmente familias 1 y 2 o grupos

IA y IIA, por ejemplo: LiH, CaH2, KH, SrH2 b) HIDRÓXIDOS: Compuesto formados principalmente con metales o iones positivos y el radical

negativo o ión hidróxido (OH)1-, por ejemplo: Ca(OH)2, NaOH, NH4OH, Fe(OH)3 c) ÓXIDOS: compuestos formados por Oxigeno 2- y un metal o no metal, se pueden clasificar

como Óxidos Metálicos o básicos, y Óxidos Ácidos o no metálicos, por ejemplo: 1) Óxidos metálicos: K2O, Al2O3, Cu2O, FeO 2) Óxidos no metálicos: CO2, P2O5, SO3, Cl2O

d) ÁCIDOS: Compuestos formados por Hidrogeno 1+, un no metal o radical con carga negativa.

Por su composición se clasifican en: 1) Hidrácidos: Se caracterizan por estar formados por H1+ y un no metal, no contienen oxigeno

por ejemplo: H2S, HCl, HCN, HF




2) Oxiácidos: Compuestos formados por H1+ y un radical Oxigenado con carga negativa (ZOx)-

a diferencia de los hidrácidos contienen oxígeno. Z representa a un no metal o metaloide y “x” el

número de oxígenos. Por ejemplo: HNO3, H3PO4, H3BO3, HClO4 e) SALES: Compuestos formados con un metal carga positiva, o un radical con carga positiva unido

a un anión que puede ser un no metal o radical carga negativa. Las sales se clasifican en función

de su composición en sales nutras, sales ácidas, sales básicas y sales dobles. 1) Sales neutras: Si la composición es de metal positivo y no metal negativo, se clasifican como

sales binarias, por ejemplo: NaCl, AgCl, K2S, MgF2 Si la composición de la sal es de un metal o radical positivo, con un radical oxigenado negativo,

se clasifica como oxosales por ejemplo: MgCO3, Al2(SO4)3, KMnO4, NaClO3

2) Sales ácidas: Compuestos formados por un catión positivo o radical catiónico, y un radical

oxigenado que contiene hidrogeno en su composición con carga negativa. Por ejemplo: NaHCO3,

Al2(HPO4)3, Ca(H2PO4)2, KHSO4 3) Sales básicas: compuestos formados por un catión o radical positivo un radical OH- y un

radical o ión negativo. Se observa que en las sales básicas el grupo (OH)- se ubica entre los

iones positivos y negativos, por ejemplo: Al(OH)2NO3, Fe(OH)2Cl 4) Sales dobles: Son oxosales que contienen en su composición dos metales diferentes, por

ejemplo: KCaPO4, NaKSO4 f) PERÓXIDOS: Compuestos formados por un catión positivo y un radical del oxigeno- en donde

trabaja con carga 1-, por ejemplo: Na2O2, H2O2, BaO2 NOMENCLATURA DE COMPUESTOS INORGANICOS

Entre las nomenclaturas aceptadas por la IUPAC (Abreviatura en inglés de International Union of

Pure and Applied Chemistry, Unión Internacional de Química Pura y Aplicada), se verán las tres

más usadas: la nomenclatura sistemática, la nomenclatura por numeral de Stock y la nomenclatura

tradicional.

1. Nomenclatura Sistemática: Este sistema de nomenclatura se basa en nombrar a las

sustancias usando prefijos numéricos griegos que indican la atomicidad de cada uno de los

elementos presentes en la molécula. La atomicidad indica el número de átomos de un mismo

elemento en una molécula

Prefijo átomos Prefijo átomos Mono 1 Undeca 11 Di 2 Dodeca 12 Tri 3 Trideca 13 Tetra 4 Tetradeca 14 Penta 5 Pentadeca 15 Hexa 6 Hexadeca 16 Hepta 7 Heptadeca 17 Octa 8 Octadeca 18 nona (o eneá) 9 Nonadeca 19 Deca 10 Eicos 20

Por ejemplo: CO2 dióxido de carbono P2O5 pentaóxido de difósforo

2. Nomenclatura por numeral de Stock: Se recomienda el sistema Stock para indicar los estados

de oxidación, se utilizan prefijos y sufijos para especificar el número de oxidación del átomo central,

según el elemento, se nombra el compuesto en cuestión y en caso de que tenga más de un número

de oxidación, se agrega el número de oxidación (sin poner el signo) al final del nombre entre

paréntesis y en número romano.

Ejemplos: FeCl3 cloruro de hierro (III) Br2O7 óxido de bromo (VII)




3. Nomenclatura Tradicional: Se utilizan prefijos y sufijos para especificar el número de oxidación

del átomo central, según el elemento tenga uno o más estados de oxidación posibles, los criterios

que se adoptan son los siguientes:

a. Para elementos con un único estado de oxidación: no se agregan los sufijos

b. Para elementos con dos estados de oxidación se agrega el sufijo “oso” para el menor estado

de oxidación e “ico” para el mayor estado de oxidación

c. Para elementos con cuatro estados de oxidación se adiciona: al menor estado de oxidación

el prefijo “hipo” al nombre del anión con el sufijo “oso”, al segundo estado de oxidación el sufijo “oso”,

el tercer estado de oxidación el sufijo “ico” y al cuarto estado de oxidación el prefijo “per” y el sufijo

“ico”.

Ejemplos: CaO óxido de calcio FeCl2 cloruro ferroso FeCl3 cloruro férrico

HClO ácido hipocloroso HClO2 ácido cloroso HClO3 ácido clórico HClO4 ácido perclórico

NOMENCLATURA DE OXIDOS

La mayoría de los elementos de la tabla periódica excepto los gases nobles familia 18 o grupo VIII A

y el Flúor, forman óxidos algunos de ellos más de uno depende de su estado de oxidación, Los óxidos

varían en su estado de agregación, pueden se sólidos como el CaO, o gases como el CO2.

1. Los óxidos básicos u óxidos metálicos son las combinaciones binarias del oxígeno con un metal.

El número de oxidación del oxígeno es siempre 2-, mientras que el del metal es positivo.

Nomenclatura Regla Ejemplos

Nomenclatura de Stock

Se utiliza "óxido de" seguido del nombre del metal y de su número de oxidación encerrado entre paréntesis en números romanos. Si el metal sólo tiene un número de oxidación, no hace falta indicarlo.

Na2O óxido de sodio FeO óxido de hierro (II) CaO óxido de calcio Fe2O3 óxido de hierro (III)

En la nomenclatura tradicional

Se utiliza la palabra óxido, seguida del nombre del metal con prefijo o sufijos dependiendo el número de estados de oxidación que tenga

Na2O óxido de sodio FeO óxido de ferroso CaO óxido de calcio Fe2O3 óxido de férrico

Elementos con un estado de oxidación Na2O óxido de sodio CaO óxido de calcio

Elementos con dos estados de oxidación, sufijo “oso” menor estado de oxidación, “ico” mayor estado de oxidación

FeO óxido ferroso Fe2O3 óxido férrico

Elementos con cuatro estados de oxidación, menor estado de oxidación prefijo “hipo” y sufijo “oso”, segundo estado de oxidación sufijo “oso”, tercer número de oxidación sufijo “ico” y el cuarto prefijo “per” y sufijo “ico”

Mn2O óxido hipmanganoso Mn2O3 óxido manganoso Mn2O5 óxido manganico Mn2O7 óxido permanganico

Nomenclatura Sistemática

Se basa en nombrar a las sustancias usando prefijos numéricos griegos que indican la atomicidad de cada uno de los elementos presentes en la molécula

Al2O3 trióxido de dialuminio Mn2O5 pentaóxido de dimanganeso




2. Los óxidos ácidos o anhídridos son las combinaciones binarias del oxígeno con un no metal.



Es la misma que en el caso de los óxidos básicos: se utiliza "óxido de" seguido del nombre del no metal y de su número de oxidación encerrado entre paréntesis y en números romanos. Si el no metal sólo tiene un número de oxidación, no hace falta indicarlo.

SO3 óxido de azufre (VI) CO óxido de carbono (II) P2O3 óxido de fósforo (III)


Se utiliza la palabra óxido, seguida del nombre del metal con prefijo o sufijos dependiendo el número de estados de oxidación que tenga

P2O3 óxido fosforoso P2O5 óxido fosfórico Con cuatro estados de oxidación Cl2O óxido de hipocloroso Cl2O3 óxido de cloroso Cl2O5 óxido de clórico Cl2O7 óxido de perclórico


Se basa en nombrar a las sustancias usando prefijos numéricos griegos que indican la atomicidad de cada uno de los elementos presentes en la molécula

Cl2O monóxido de dicloro Cl2O3 trióxido de dicloro Cl2O5 pentaóxido de dicloro Cl2O7 heptaóxido de dicloro

NOMENCLATURA DE HIDRÓXIDOS

Se forman uniendo un metal positivo y un radical OH-. También se conoce n como bases, los

hidróxidos de los metales alcalinos o familia 1son los más básicos: Metal + (OH)1-



Se utiliza "hidróxido de" seguido del nombre del metal y de su número de oxidación encerrado entre paréntesis en números romanos. Si el metal sólo tiene un número de oxidación, no hace falta indicarlo.

Mg(OH)2 hidróxido de magnesio Fe(OH)3 hidróxido de hierro (III) NaOH hidróxido de sodio


Se utiliza la palabra hidróxido, seguida del nombre del metal con prefijo o sufijos dependiendo el número de estados de oxidación que tenga.

Fe(OH)3 hidróxido de férrico NaOH hidróxido de sodio CuOH hidróxido cuproso


Se basa en nombrar a las sustancias usando prefijos numéricos griegos que indican la atomicidad de cada uno de los elementos presentes en la molécula.

Fe(OH)3 trihidróxido de hierro Ca(OH)2 dihidróxido de calcio

HIDRUROS

Los hidruros están formados por metales con carga positiva y el hidrogeno con carga negativa, para

nombrarlos se inicia con la palabra Hidruro seguida del nombre del catión.



si el catión tiene más de un estado de oxidación se incluye entre paréntesis con número romano, si es único su número de oxidación no es necesario incluirlo.

NaH hidruro de sodio CaH2 hidruro de calcio


se indica el número de cationes y aniones participantes.

CaH2 dihidruro de calcio AlH3 Trihidruro de aluminio




NOMENCLATURA DE SALES

Las sales son el producto de una reacción entre un ácido y una base. La nomenclatura tradicional de las sales fue propuesta por Lavoisier, su nomenclatura se basa en los nombres de los ácidos que les dan origen. Las sales se clasifican en sales neutras, sales ácidas, sales básicas y sales dobles. Sales neutras: Se clasifican en sales binarias y oxosales. Las sales binarias están formadas por un metal y un no metal. Es importante señalar que no contiene oxígeno.



Para nombrarlas al nombre del no metal se le agrega el sufijo “uro” seguido del nombre del catión y entre paréntesis el estado de oxidación con número romano, si su estado de oxidación es único no se necesita adicionar.

NaCl cloruro de sodio KCN cianuro de sodio Al2S3 sulfuro de aluminio


Se basa en nombrar a las sustancias usando prefijos numéricos griegos que indican la atomicidad de cada uno de los elementos presentes en la molécula.

Al2S3 trisulfuro de dialuminio CaCl2 dicloruro de calcio

Oxisales: Sales formadas por metales positivos y radicales oxigenados negativos. Su fórmula general es Metal+ (ZOn)-, Z representa al elemento central, el estado de oxidación determina el sufijo o prefijo que se adiciona al nombre. Los sufijos son “ato”, “ito”, los prefijos “hipo”, “per”.


Nomenclatura de Stock Se nombra el elemento central con el prefijo correspondiente seguido del nombre del metal con su número de oxidación entre paréntesis con número romano, si es único no es necesario adicionarlo

.

Un estado de oxidación del elemento central

Ca3(BO3)2 borato de calcio Na2CO3 carbonato de sodio

Con dos estados de oxidación del elemento central del radical, sufijo ”oso” menor y sufijo “ico” mayor.

KNO3 nitrato de potasio NaNO2 nitrito de sodio Cr2(SO4)3 sulfato de cromo (III) FeSO3 sulfito de hierro (II)

Con cuatro estados de oxidación, prefijo “hipo” sufijo “ito” menor de todos, segundo sufijo “ito”, tercero “ato”, prefijo “per” sufijo “ato” el mayor estado de oxidación.

Fe(ClO)2 hipoclorito de hierro(II) Fe(ClO2)2 clorito de hierro (II) NaClO3 clorato de sodio Fe(ClO4)3 perclorato de hierro(III)

Sales Regla Ejemplo

Sales ácidas Se obtienen de los Oxoácidos al sustituir parcialmente sus hidrógenos por metales y iones positivos, su fórmula general sería Metal+ (HnZOn)-,

para nombrarlas primero se indica el nombre de Z, con el subfijo “ato” o “ito, si tiene dos estados de oxidación, seguido de la palabra ácido si tiene solo un hidrogeno, diácido si son dos y el nombre del metal o catión son du estado de oxidación con número romano entre paréntesis, pero si es único su valor no es necesario incluirlo

NaHCO3 carbonato ácido de sodio KH2PO4 fosfato diácido de potasio

En la nomenclatura tradicional a las sales ácidas con un hidrogeno de incluye el prefijo “bi” al nombre del elemento central del radical.

NaHCO3 bicarbonato de sodio

La IUPAC recomienda nombrar a las sales de la siguiente manera, prefijo que indique el número de oxígenos seguido de “oxo” seguido del nombre del radical oxigenado con el prefijo “ato, y al final el nombre del catión. En el caso de que se tenga un número mayor en cantidad de radicales se indica con un prefijo la cantidad y entre paréntesis el nombre del compuesto

FeSO4 tetraoxosulfato de hierro Fe2(SO4)3 tris(tetraoxosulfato de hierro) NaClO3 trioxoclorato de sodio

Sales básicas: En las sales básicas se incluye un radical –OH, para nombrarlo se incluye la palabra básico

Al(OH)SO3 sulfito básico de aluminio SrClOH cloruro básico de estroncio




.




NOMENCLATURA DE ÁCIDOS Los ácidos son compuestos fundamentales en química inorgánica, aplicando la teoría de Arrhenius, un ácido es una sustancia que en disolución acuosa libera iones H+, por lo que el catión del compuesto es el hidrogeno positivo. Los ácidos por su composición se pueden clasificar como Hidrácidos y Oxiácidos.

Tipo de ácidos Regla Ejemplo

Hidrácidos Están formados principalmente por H+ y un no metal negativo. Los no metales más comunes que forman hidrácidos son los halógenos (F1-, Cl1-, Br1-, I1-), elementos de la familia 16 (S2-, Se2-, Te2-), el radical ciano (CN)1- entre otros y su característica principal es que no contienen oxígeno.

Para nombrarlo se inicia con la palabra ácido, seguido del nombre del no metal con el sufijo “hídrico

HF ácido fluorhídrico HCl ácido clorhídrico H2S ácido sulfhídrico HCN ácido cianhídrico

Oxiácidos Ácidos formados por H+ y un radical oxigenado negativo. Para nombrar a los Oxoácidos se sigue usando el sistema de ginebra debido a que continúa siendo la más usual, en la edición de la IUPAC más reciente establece “Se recomienda conservar los nombres tradicionales en aquellos casos de los compuestos más comunes y conocidos”. El número de oxidación del elemento central del radical es determinante para el sufijo o prefijo que se adiciona. Fórmula general del oxiácido: H+ (ZOn)-, Z representa al elemento central del ácido

Elemento central con un estado de oxidación se adiciona el sufijo “ico”

H3BO3 ácido bórico H2CO3 ácido carbónico

Elemento central con dos estados de oxidación se agrega sufijo ”oso” al menor e “ico” al mayor.

HNO2 ácido nitroso HNO3 ácido nítrico H2SO3 ácido sulfuroso H2SO4 ácido sulfúrico

Elemento central del ácido con cuatro estados de oxidación, se utiliza el prefijo “hipo” y el sufijo “oso” para el menor, sufijo ”oso” para el segundo, el tercero sufijo “ico” y el mayor prefijo “per” y sufijo “ico”.

HClO ácido hipocloroso HClO2 ácido cloroso HClO3 ácido clórico HClO4 ácido perclórico

NOMENCLATURA DE PERÓXIDOS Los peróxidos, están formados por un metal o catión positivo, y el radical O 2-, el oxígeno tiene estado de oxidación de 1- en los peróxidos. Na2O2 peróxido de sodio H2O2 peróxido de hidrogeno

Producto esperado:

Mapa conceptual, Manual cuestionarios

2




Cuestionario 1: Nomenclatura en química Inorgánica

Semestre y grupo: Fecha:___________ Especialidad:____________

Nombre del alumno:

A. Paterno A. materno Nombre (s)

Nombre del maestro: _______________________________________________

1. En los espacios vacíos coloca los números correspondientes, que relacionen la aseveración correcta de la lista que se te proporciona para explicar el cuadro comparativo que aparece a continuación:

Sales

Binarias

Óxido

s

Anhídridos Hidrácido

s

Oxiácido

s

Hidróxidos Oxisal

Características

Ejemplo

No.

Características y ejemplos

25 Son compuestos utilizados por los médicos para colocar el yeso a las personas, las cuales sufren una fractura, así como en la industria de la construcción (Ca(OH)2

52 Formado por un metal y oxigeno

35 Es un compuesto utilizado por las amas de casa para limpiar los baños (H2SO4), y en el ser humano causa graves quemaduras

72 Formado por hidrogeno y un no metal, con terminación Hídrico.

15 Es un compuesto que no tiene el agua destilada pero que es necesario para el consumo humano y se encuentra en el agua la cual ingerimos ( Na2CO3)

92 Formados por un metal, un radical, el cual lleva el nombre de hidróxido

12 Formado por un metal y un radical

02 Es un compuesto que se encuentra en la pasta de dientes (NaF)

03 El (FeO) es un compuesto que se encuentra en la mayoría de los metales que sufren un fenómeno químico y degrada el metal se oxida

55 Son radicales los cuales se encuentran, en las emanaciones de los escapes de los automóviles (CO) , y en el proceso de respiración de los seres vivos (CO2)

45 Es un compuesto cuyo uso se encuentra en el grabado del vidrio ( HF)

22 Formado por un metal y un no metal, con terminación URO

62 Formado por un no metal y oxigeno

82 Formado por hidrogeno y un no metal con oxígeno




Cuestionario 2: Nomenclatura en química Inorgánica

Semestre y grupo: Fecha:___________ Especialidad:____________ Nombre del alumno:

A. Paterno A. materno Nombre (s) Nombre del maestro: _______________________________________________ 1. De los siguientes ejemplos relaciona la fórmula del compuesto con su función química y en el paréntesis escribe el inciso correcto y justifica tu respuesta en el cuadro correspondiente. ( )

1. CaSO4 A. Oxido metálico 2. HF B. Hidruro metálico 3. Fe2O3 C. Sal binaria 4. P2O5 D. Hidrácido 5. MgH2 E. Hidróxido 6. CuCl2 F. Oxisal 7. H3PO4 G. Oxácido 8. KOH H. Óxido no metálico o Anhídrido

a)1F,2A,3D,4B,5H,6C,7C,8E

b)1F,2B,3A,4D,5C,6H,7G,8E

c)1F,2G,3H,4C,5D,6B,7A,8E

d)1F,2D,3A,4H,5B,6C,7G,8E

Justifica tu respuesta, letra legible y que concuerde con la respuesta

2. A continuación se proporcionan las fórmulas químicas de distintos compuestos. Escribe por separado las fórmulas de los óxidos, de los hidróxidos y de los ácidos. En el cuadro correspondiente que parece en la parte inferior. SiO2, Li2O, H2S, LiOH, Na2SO4, H2CO3, CaBr2, Al(OH)3 , MnO2, NaNO3, NO2, HClO4, HF, HMnO4, SO3 , HCL , H2SiO3, HBr , CO2 , NaCl , PbO2, CuCl2 , NiS , Al2O3, Ca(NO2)2 , Pb(OH)2, KMnO4, , Cu(OH)2

Óxidos Hidróxidos

Ácidos Sales

Metálicos Anhídridos Hidrácidos Oxiácidos Sal Binaria Oxisales

Referencias Bibliográficas

1. Fernández C. J. M. (2005); Resumen de las normas de nomenclatura inorgánica.

IUPAC. Disponible en: http://bit.ly/260aQrQ. 2. IUPAC Nomenclature of Inorganic Chemestry Recommendations. (1990).

G.J.Leigh Ed. Blackwell: London. 3. Fernández G. L.; Química 1. Química Inorgánica;

http://bit.ly/260aQrQ




Nombre: ______________________________________________ Grupo: ____ Fecha: _____

Aprendizaje esperado19 Identifica al enlace químico como un modelo.

Actividad No. 1

Exploremos los conceptos sobre los temas de Enlace Químico

Enlace Químico Fuerza que une a dos átomos

Enlace Covalente

Uno de los átomos aporta el enlace químico formado por par de electrones, ejemplo: X- + X+ 🡪 X – X. Enlace exclusivo de materia orgánica.

Enlace Covalente Coordinado

Cada uno de los átomos aporta un electrón que forma el enlace: X° + °X 🡪 X : X 🡪 X – X. Exclusivo de materia orgánica.

Puente de Hidrogeno

Fuerza débil, característica de moléculas biológicas polares, estabiliza y mantiene la estructura de proteínas y ácidos nucleicos, por ejemplo: R1 – O – H ▪▪▪▪O – R2H

Enlace Disulfuro Tiene la misma función que los puentes de hidrogeno, por ejemplo: R1 – S ▪▪▪ S – R2.

Fuerza de Van-der-Wall

Atracción débil entre átomos de carga eléctrica diferente, con función similar a puente disolfuro y puente de hidrógeno.

Enlace Iónico Unión de radicales químicos inorgánicos, de carga eléctrica diferente de sales: Y+ + Y- 🡪 Y – X 🡪 Y2.

Enlace Metálico Es el más resistente de los enlaces químicos, esta forma por capas alternas de electrones y protones, ejemplo: e- y p+

Una vez analizado los conceptos procedemos a llenar los espacios en blanco del cuadro sinóptico.




Enlace

quimico

Covalente

Covalente

coordinado

Puente de hidrógeno

Enlace

disulfuro

Fuerza de

Van der Wall

Iónico

Metálico




Nombre:_______________________________________________ Grupo: ____ Fecha:_____


Diferencia los tipos de enlaces: covalente, iónico y metálico

Actividad No.

Instrucciones: lea con atención la siguiente lectura de enlaces químicos, con un

resaltador selecciona las ideas principales o anótalas en tu libreta, En el escribe dentro del

paréntesis la clave correcta a cada enunciado de sustancias de nuestro entorno,

relacionadas con los enlaces químicos. Algunas respuestas se repiten

Lectura: enlace químico.

Cuando nos hace falta algo como afecto, se intenta encontrar o dinero, trabajamos para

tenerlo. Buscamos siempre una estabilidad ante las necesidades como personas. De esta

manera los átomos encuentran estabilidad en otros elementos mediante sus electrones

para lograr una estabilidad cuando forman un compuesto.

Retroalimentación: el siguiente cuadro comparativo tiene la finalidad de recordar los diversos

enlaces químicos con sus propiedades y ejemplos para adquirir las habilidades cognitivas en su

diferenciación.

Enlaces químicos Tipo Iónico Covalente no

polar Covalente

polar Covalente coordinad

o

Metálico

Se combinan átomos …

Electronegatividades muy diferentes entre un metal y no metal, dando mayor a 1.7

No metales de electronegatividades iguales en moléculas diatómicas dando 0 y en otras menor a 0.5

No metales de electronegatividades diferentes menos a 1.7 y mayor a 0.4

No metales donde un par de electrones sin compartir pueden compartirse con otro que lo necesite

Metales de electronegatividades parecidas o bajas.

Representación

Ejemplos NaCl 3 – 09 = 2.1 CaF2, K2O,

F2 4 – 4 = 0 O2, CH4

HCl 3 – 2.1 = 0.9 H2O

HClO, SO3 Cu, Fe, Al

Propiedades físicas

Todos los compuestos iónicos son sólidos a

Baja solubilidad en agua.

Algunos son gases, líquidos y sólidos blandos.

Algunos son no polares.

Son excelentes conductores




temperatura ambiente. Elevados puntos de fusión y ebullición. Elevada dureza. No conducen la electricidad en estado sólido. Conducen la electricidad disueltos en agua o fundidos. Insolubles en solventes polares. La mayoría de los compuestos iónicos son solubles en agua con excepción de los carbonatos, fosfatos, cromatos, arseniatos, óxidos, hidróxidos y sulfatos, excepto los que involucran a metales del grupo IA. Algunos cloruros por ejemplo AgCl, HgCl, y PbCl2 son insolubles.

No conducen el calor ni la electricidad. Tienen bajos puntos de fusión y ebullición. Algunos son gases, líquidos y sólidos blandos. Actividad química media.

Son solubles en solventes polares. Sus puntos de fusión y de ebullición son bajos. Algunos son conductores de la electricidad en solución acuosa. Poseen gran actividad química.

Otros similares a los covalentes polares.

de electricidad y calor. Casi siempre son sólidos. Tienen altos puntos de fusión y de ebullición. Son densos, brillantes, dúctiles y maleables. Prácticamente son insolubles en disolventes comunes. Al unirse forman amalgamas (mercurio, plata y zinc) usadas por los dentistas o aleaciones (bronce, acero, peltre, latón, etc.)




Producto esperado. Relación de preguntas y respuestas.

Instrucciones: Escribe dentro del paréntesis la clave correcta a cada enunciado de

sustancias de nuestro entorno, relacionadas con los enlaces químicos. Algunas respuestas

se repiten.

Clave Enlace Clave

Características

( ) El CO2 se emplea en extintores de incendios debido a sus propiedades: “no es combustible.

124 Enlace iónico ( ) Las pastas dentales tienen NaF para fortalecer los dientes. ( ) El óxido de calcio CaO, también es conocido como cal

quemada o cal viva. 142 Enlace covalente

no polar ( ) Inflar las llantas para auto con N2 ayuda a disminuir la

corrosión del rin y mantiene una presión estable. ( ) El CH3CH2CH3 propano, es usado como gas doméstico. ( ) Las bicicletas fabricadas de aluminio Al, son más livianas. 254 Enlace covalente

polar ( ) El ion amonio es (NH4+)

( ) El ácido nítrico HNO3 es utilizado para fabricar TNT. 542 Enlace covalente

Coordinado ( ) En la fabricación de semiconductores se usa el tricloruro de

boro. ( ) El óxido de zinc ZnO, usado en talcos para eliminar el mal

olor en los pies. ( ) Los sueros orales contienen cloruro de potasio KCl. 251 Enlace metálico ( ) El gel antibacterial contiene alcohol etílico CH3CH2OH ( ) El ácido bromhídrico HBr aplicado en la industria

farmacéutica. ( ) La joyería utiliza al oro Au, por su brillo y nula oxidación. ( ) El ácido sulfhídrico H2S, está presente en volcanes, aguas

termales y en el petróleo.


Bridegestone (2020). ¿Nitrógeno o aire? Elige la mejor opción. Tomado de

https://www.bridgestone.com.mx/es/nosotros/tips-bridgestone/nitrogeno-en-llantas-

ventajas-y-desventajas en julio 3 de 2020.

Gutiérrez, M. y López. L. (2019). Química I. Pearson Educación de México, S.A. de C.V. Ciudad de

México.

Learning, S. (2017) Bonding. Sunflower Learning Ltd.

Stea, M. (2020) Àcido sulfhídrico. Consultado en https://www.lifeder.com/acido-sulfhidrico/ en julio 3

de 2020.

Umland, J y Bellama (2000). Química general. Internacional Thomson Editores S.A de C.V. México.

Wavefuntion (2016) Polar Bonds – Molecules. Wavefuntion Inc.

https://www.bridgestone.com.mx/es/nosotros/tips-bridgestone/nitrogeno-en-llantas-ventajas-y-desventajas

https://www.bridgestone.com.mx/es/nosotros/tips-bridgestone/nitrogeno-en-llantas-ventajas-y-desventajas

https://www.lifeder.com/acido-sulfhidrico/




Nombre: ________________________________________ Grupo: ____ Fecha:_____

Aprendizaje esperado 21 Entiende la diferencia entre reacción y ecuación química.

Actividad No. Este valor se lo daré al juntar todas

Instrucciones: Lee cuidadosamente la información que se proporciona y posteriormente

contesta las actividades que se indican.

Lectura

Diferencia entre reacción y ecuación química

Cambios o fenómenos de la materia

Cambio Definición Ejemplos

Físico: Cambio que sufre la materia en su estado, volumen o forma sin alterar su composición, como son los: Cambios de estado: El estado en que se encuentre un material depende de las condiciones de presión y temperatura, modificando una de estas variables o ambas, se puede pasar la materia de un estado a otro.

Dilatación de un metal por calentamiento. El metal permanece sin alteración alguna. En la fusión del hielo, el agua pasa de estado sólido a líquido, pero su composición permanece inalterada.

Químico: Cambio en la naturaleza interna de la materia, variación en su composición de manera permanente.

En la combustión de una hoja de papel, se genera CO, CO2 y H2O a partir de celulosa, cambiando la composición de la sustancia inicial.

La reacción química, motor de la diversidad natural.

En nuestro entorno ocurren innumerables procesos químicos; por ejemplo, en nuestro cuerpo, en la

respiración, en la digestión, el crecimiento, la reproducción, el ambiente, la oxidación de las

sustancias, la corrosión, la fotosíntesis. No se terminaría de mencionar las reacciones químicas que

ocurren en la naturaleza.

La diversidad natural es la variedad de seres vivos que habitan en un determinado espacio, nuestro

país posee gran variedad de animales y plantas en todo el territorio nacional, debido a las diferentes

condiciones ambientales que existen en nuestro país.

El conocimiento de las reacciones químicas es importante para crear una conciencia sana y

responsable en la preservación del medio ambiente y de la vida del planeta Diferencia entre reacción y ecuación química

Observa con atención las siguientes imágenes:

Cada una de las imágenes anteriores tiene un significado, la primera

nos da a conocer que en una calle puede haber ambos sentidos viales;

en la segunda, que está prohibido estacionarse y en la tercera que

una persona que conduce un vehículo debe hacer un alto total.

De la misma manera que los señalamientos viales se representan con símbolos, las reacciones

químicas también se representan con símbolos a través de las ecuaciones químicas. En otras

palabras, una reacción química es un conjunto de fenómenos químicos, en los que la materia se

transforma para dar lugar a nuevas sustancias a partir de otras. Asimismo, la ecuación química es la

representación simbólica de dichas reacciones.

Reacción química:

En química no basta con escribir las reacciones químicas; para poder producir los nuevos materiales

y medicamentos es necesario escribir sus fórmulas antes y después de que ocurran los cambios

químicos. También se requieren los datos de sus masas atómicas, si la sustancia se encuentra en

estado sólido, líquido o gas, si requieren de electricidad o de calor, lo que se logra escribiendo una

reacción química como ecuación química.




En toda reacción química, a la sustancia o sustancias iniciales se les llama reactivos. Las sustancias

nuevas que se forman son los productos de la reacción. La reacción química se escribe de esta forma:

Reactivos 🡪 Productos

¿Cómo puede ser posible que, a partir de unas

sustancias, puedan formarse otras con propiedades

muy diferentes? La razón está en las moléculas. Al

formarse sustancias diferentes, las moléculas de las

nuevas sustancias también deben ser diferentes a las

que teníamos al principio. Las moléculas han cambiado.

¿Cómo pueden transformarse unas moléculas en otras diferentes? Pues modificando su estructura

atómica. En la reacción, las moléculas de las distintas sustancias chocan unas con otras. Al chocar,

los átomos se separan y posteriormente se vuelven a unir de forma diferente, dando lugar a moléculas

distintas a las que teníamos al principio. Como consecuencia, las sustancias cambian y sus

propiedades también.

Ecuaciones químicas:

Una reacción química se expresa mediante una ecuación química. En La ecuación aparecen:

a) Fórmulas de reactivos y productos. b) Estado de agregación de las sustancias que intervienen en la reacción: (s): sólido, (l): líquido, (g):

gas, (ac): disolución acuosa. c) Una flecha que indica el sentido en el que se da la reacción. d) Coeficientes estequiométricos, que indican la proporción en que reaccionan o se producen las

moléculas de las sustancias que intervienen en la reacción Ejemplo:

2 H2O(l) 🡪 2 H2(g) + O2(g)

Experimentos

Reacción química y ecuación química

Objetivo: Identificar la reacción y ecuación química que ocurre al mezclar papa cruda con

agua oxigenada.

Material y sustancias:

Una papa cruda chica.

150 ml de agua oxigenada.

Botella de vidrio con tapa.

Cerillos.

Introducción:

Un catalizador es una sustancia que, incluso en cantidades muy pequeñas, modifica enormemente

la velocidad de una reacción química, sin que ella misma sufra un cambio químico permanente en el

proceso. Como un ejemplo consideremos la descomposición del peróxido de hidrógeno (agua

oxigenada) en agua y oxígeno. En ausencia de catalizador esta reacción se realiza muy lentamente.

Muchas diferentes sustancias son capaces de catalizar la reacción, entre ellas la patata. El agua

oxigenada se descompone gracias a la catalasa, una enzima presente en la papa.

Podemos reconocer la presencia del oxígeno si metemos en la botella una cerilla y vemos que se

aviva la llama (una atmósfera rica en oxígeno favorece la reacción de combustión).

Procedimiento:

1. Primero verter agua oxigenada en la botella de cristal y luego colocar unos trozos de papa cruda.

Inmediatamente se forman unas burbujas en la superficie de la patata.

2. Después de echar los trozos de patata ponemos el tapón en la botella y esperamos un rato para

que se acumule el gas.




3. Pasados unos minutos se mete un cerillo encendida en la botella se ve como que se aviva la llama.

Observa y registra tus observaciones:

Dibujos: Cuestionario 1.- ¿Cuáles son los reactivos de la reacción? 2.- ¿Cuáles son los productos de la reacción? 3.- ¿Qué función tiene la papa en la reacción? 4.- ¿Cuáles son los estados de agregación de los reactivos y productos? 5.-Describe la reacción química. 6.-Escribe la ecuación química.

Conclusión

Video: https://www.youtube.com/watch?time_continue=10&v=fC4ML4NxYHQ&feature=emb_logo

https://www.youtube.com/watch?v=C4GreiO0eFM

Contesta correctamente la siguiente tabla de reacciones químicas de la vida cotidiana, describiendo

la reacción química y escribiendo la ecuación química.

No Proceso de la vida cotidiana

Descripción de reacción química

Ecuación química

1 Combustión del gas butano

2 Bicarbonato con vinagre

3 Fotosíntesis

4 Oxidación de un clavo (hierro)

5 Lluvia ácida

Producto esperado

Diferencia entre reacción y ecuación químicas, reporte de experimento y tabla de

identificación y descripción de reacción y ecuación química.


1. I.E.S. “Al-Ándalus”. Dpto. de Física y Química. F.Q. 1º Bachillerato. Tema 4.

Reacciones químicas:

file:///C:/Users/cortana/Downloads/Tema%204.%20Reacciones%20quimicas.pdf

(consulta: 3-julio-2020).

2. Ibarra V. Delia (2020). Química I. Colección UEMSTIS. Primera edición. CDMX.

3. Mora G. Victor, Alejandre R. Zito y Martínez G. Penélope. (2018). Química I. Primera edición.

Editorial MX.

https://www.youtube.com/watch?time_continue=10&v=fC4ML4NxYHQ&feature=emb_logo

https://www.youtube.com/watch?v=C4GreiO0eFM

about:blank




Nombre: _______________________________________ Grupo: _______ Fecha:_____

Aprendizaje esperado22 Reconoce la simbología propia de las ecuaciones químicas.

Instrucciones: Analiza ambas columnas y relaciona la imagen de los símbolos dados con

su significado, pondrás el número de la imagen dentro del paréntesis del significado que le

otorgues.

Lectura: Una reacción química, también llamada cambio o fenómeno químico, es aquel proceso en el cual dos sustancias o más,

denominadas reactivos, por la acción de un factor termodinámico, se transforman, cambiando su estructura molecular y sus enlaces, en otras sustancias llamadas productos. Mientras tanto las sustancias pueden ser elementos químicos (materias constituidas por átomos de la misma clase) o compuestos químicos (sustancias que resultan de la unión de dos o más elementos de la tabla periódica). En una reacción química se desencadena el proceso de ruptura de enlaces químicos creando espontáneamente, o por manipulación, una nueva ecuación o sustancia química. Por lo tanto, en una reacción química se deben juntar, mezclar o manipular las sustancias reactantes para la creación de productos químicos. Las reacciones químicas forman parte de las propiedades químicas e indican su comportamiento frente a otras mezclas y sustancias en la formación de nuevos productos. En nuestro entorno ocurren innumerables procesos químicos; por ejemplo, la respiración, la digestión, el crecimiento, la reproducción, la oxidación de sustancias como las frutas y verduras después de haberlas cortado y dejarlas sin protección, la corrosión, la fotosíntesis, etc. en realidad no se terminaría de mencionar las reacciones químicas que ocurren en la naturaleza. El conocimiento de las reacciones químicas es importante para crear una conciencia sana y responsable en la preservación del medio ambiente y la vida en el planeta. FENÓMENOS NATURALES El concepto de fenómeno se refiere a un cambio global que se da en la naturaleza, es decir, que no es provocado por la acción humana. Estos pueden influir en la vida humana de manera positiva etc, o de manera negativa o pueden no influir. Constantemente se suceden diferentes fenómenos en nuestro alrededor y en nosotros mismos, durante los cuales hay transformación de materia y energía. Estos fenómenos o cambios se pueden clasificar en físicos y químicos.

Vamos a identificar los símbolos que se necesitan para escribir lo que se tiene

que realizar antes de ir a un laboratorio para realizar experimentos químicos

¿QUÉ ES UNA REACCIÓN QUÍMICA, CUÁNTOS TIPOS

HAY Y ¿CÓMO SE ESCRIBEN?

Ilustración SEQ

Ilustración \* ARABIC 1

El ejemplo más corriente

de una reacción química




Fenómenos físicos son aquellos cambios en los que las sustancias no se transforman en otras diferentes, debido a que no se altera su estructura interna. Por ejemplo, pulverizar una piedra, congelar el agua, fundir un metal o cera, mover un objeto de lugar, etcétera (Fig. 1). Fenómenos químicos son aquellos cambios en los que las sustancias se transforman en otras diferentes, debido a que se altera su estructura interna. Por ejemplo, cuando se quema un papel, cuando se agria la leche, la oxidación de los marcos de hierro de las ventanas, cuando se cuecen los alimentos, etcétera (Fig. 2).

Fenómenos físicos Fenómenos químicos

Evaporación del agua Formación del arcoiris La lluvia La nieve Calentamiento global Efecto invernadero

Oxidación de la fruta Oxidación de metales Combustión de un gas La respiración La fotosíntesis Incendio

Algunos fenómenos pueden representarse por medio de una reacción química y a su expresión simbólica se le da el nombre de ECUACIÓN QUÍMICA.

figura 1 figura 2




Por lo tanto, una ecuación química es una forma, o modelo matemático, de expresar UN CAMBIO QUÍMICO. Retomando la definición de reacción química, dada anteriormente, obtenemos la siguiente

clasificación:




La manera convencional de representar

las ecuaciones químicas es escribir a la

izquierda las fórmulas de las sustancias

que reaccionan o se descomponen,

denominadas reactivos o reactantes y, a

la derecha, las sustancias que se forman,

llamadas productos. Ambas partes de la

ecuación se encuentran separadas por

una flecha que indica “para producir”,

“para dar”, “para obtener”. Su esquema

es el siguiente

Como te habrás dado cuenta, en las

ecuaciones químicas se utiliza simbología

que nos indica el estado en el que se

encuentran los compuestos que forman la

reacción.

Una ecuación química es la representación de una reacción química mediante símbolos y fórmulas

químicas.

A continuación, se muestran algunos de los símbolos más comunes al escribir ecuaciones químicas

Para escribir correctamente una

ecuación química se debe saber qué

ocurre exactamente en la reacción; se

deben identificar los reactivos y los

productos, conocer sus fórmulas y su

estado físico.

Por ejemplo, la respiración es una reacción química que se presenta por medio de la ecuación:

C6H12O6(ac) + 6O2(g) →6CO2(g)↑ + 6H2O + energía

Como puedes observar, la fórmula química C6H12O6 representa la glucosa que se encuentra en la sangre y el O2 es el oxígeno inhalado que se encuentra en la atmósfera. Al reaccionar estas dos sustancias producen CO2, dióxido de carbono, H2O y energía. Otro ejemplo es la reacción de descomposición del cloro de potasio representada por la siguiente ecuación:

2KCkO3(s )→ 2KCl(s) + 3O2(g)↑ Puede observarse que el clorato de potasio representado por la fórmula KClO3 se encuentra en estado de agregación sólido (s), se descompone mediante calor, representado por “∆” y produce cloruro de potasio KCl en fase sólida(s) y oxigeno gaseoso(g) O2

∆




Producto esperado: Desarrolla de manera adecuada la siguiente actividad de Símbolos

químicos.

Instrucciones:

1.- Relaciona ambas columnas y escribe el número en el paréntesis de la respuesta correcta.

( ) Es la expresión simbólica o matemática de una reacción química 1. Flecha hacia abajo

( ) Es el proceso en el cual dos o más sustancias se transforman en sustancias diferentes

2. Productos

( ) Es el nombre para esta representación de ecuación química

AB A+B

3. El triángulo

( ) Es el número que va antes de una fórmula 4. Reactivos

( ) Este símbolo refiere a energía eléctrica 5. Coeficiente

( ) Son las sustancias que van después de la flecha horizontal 6. Más

( ) Este símbolo significa que se forma un precipitado 7. P

( ) Este símbolo refiere a que existe presencia de calor 8. (aq) u (ac)

( ) Son las sustancias que van antes de la flecha horizontal 9. Una flecha hacia arriba

( ) Este símbolo tiene dos significados, dependiendo de si esta antes o después de la flecha horizontal 10.

( ) Este símbolo significa que se forma un gas 11. Reacción de descomposición

( ) Esta reacción se representa de la siguiente forma:

A + B AC + B

12. Reacción exotérmica y reacción endotérmica

( ) Este tipo de reacciones presentan cambios de energía 13. Reacción química

( ) Este símbolo significa que la reacción necesita presión para llevarse a cabo

14. Reacción de simple desplazamiento

( ) Este símbolo significa que la sustancia está disuelta en agua 15. Ecuación química

2.- Analiza las ecuaciones químicas que se presentan y contesta lo que se te pide

Na2CO3(aq) + CaCl2(aq) → CaCO3(s) + 2NaCl(aq)

Identifica el símbolo de reacción irreversible

Indique cuál compuesto está en estado de agregación sólido

Indique cuáles son los reactivos

Indique el significado del símbolo (aq)

Indique en qué solvente se disuelve el CaCl2

2Fe2O3(s) + 6C(S) → 4Fe(s) + 6CO(g)↑

Identifica los coeficientes y escribe cuáles son

Indique cuál compuesto está en estado de agregación gaseoso

Indique cuáles son los productos

Indique el significado de los símbolos (s), ↑, →

Indique los subíndices que determinan la fórmula Fe2O3

3 HCl(aq) + Al(OH)3(s) → AlCl3(aq) + 3 H2O(l)

Identifica el tipo de solvente en que están disueltas las sustancias marcadas Indique cuál compuesto está en estado de agregación sólido Indique cuáles son los reactivos y cuáles son los productos Indique el estado de agregación del agua Indique en qué solvente está disuelto el agua

Referencias bibliográficas: textos https://www.significados.com/reaccion-quimica/

https://es.wikipedia.org/wiki/Fen%C3%B3meno_natural#:~:text=El%20concepto%20de%20fen%C3%B3meno%20se,influir%20(como%20un%20arco%C3%ADris).

https://www.significados.com/reaccion-quimica/






Nombre: ________________________________________________________Grupo: _____________Fecha:___________

Aprendizaje esperado 23 Revisa cada ecuación identificando el tipo de reacción química a la que pertenece por su estructura

Actividad No.

Instrucciones: Realiza la lectura, identifica el tipo de reacción química, identifica el tipo de

reacción.

Lectura: ¿Sabías que la acidez estomacal se forma a través de una reacción

química?

Generalmente la acidez estomacal se caracteriza por una sensación de ardor en el

estómago. Ocasionalmente se produce cuando la secreción de ácido clorhídrico propia de

este órgano es particularmente elevada, o este, ha irritado el esófago. Cuando el carbonato de calcio

reacciona con el ácido clorhídrico en el estómago, se descompone produciendo dióxido de carbono,

agua y cloruro de calcio.

La ecuación es: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2

Durante el proceso, el ácido clorhídrico se transforma en cloruro de calcio (sal), con lo cual

disminuye la acidez estomacal. Las ecuaciones químicas son la representación simbólica utilizada

por los químicos para describir una reacción química. Las ecuaciones químicas contienen

elementos o compuestos que son los que forman reactivos y productos.

Las reacciones químicas se clasifican en 4 tipos:

a) Reacciones de combinación, síntesis o adición.

b) Reacciones de descomposición o análisis

c) Reacciones de sustitución simple o desplazamiento.

d) Reacciones por doble sustitución, desplazamiento doble.

Síntesis o adición

Son aquellas en donde dos o más sustancias o reactivos se combinan para formar un solo

compuesto como producto. Los reactivos que se combinan pueden ser: dos elementos, un

elemento y un compuesto, o dos compuestos.

Se puede emplear como representación general: A + B → AB

2H2 + O2 → H2O metal + no metal → compuesto binario 2Na(s) + Cl2(g) → 2NaCl(s) Ca(s) + H2(g) → CaH2

óxido básico + agua → base Na2O(s) + H2O(l) → 2NaOH(ac) Al2O3(s) + H2O(l) → 2Al(OH)3(ac)

no metal + oxígeno → óxido ácido S(s) + O2(g) → SO2(g) N2(g) + O2(g) → 2NO(g)

óxido ácido + agua → oxiácido Cl2O7(g) + H2O(l) → 2HClO4(ac) CO2(g) + H2O(l) → H2CO3(ac)

Descomposición o análisis

Un compuesto que es el reactivo por acción del calor o de otro factor energético externo, se separa

o se descompone en dos o más sustancias simples que son los productos. Pueden descomponerse

en dos elementos, un elemento y un compuesto o dos compuestos. Este tipo de reacciones son

opuestas a las reacciones de combinación o síntesis.

Se puede emplear como representación general: AB → A + B




CaCO3 → CaO + CO2

2H2O → 2H2 + O2

Otros ejemplos que se presentan por descomposición térmica o electrolítica de algunos compuestos que contienen oxígeno son los siguientes:

Óxidos metálicos metal + oxigeno 2HgO(s) → 2Hg(l) + O2(g)

Carbonatos oxido + dióxido de carbono CdCO3(s) → CdO(s) + CO2(g) Cloratos cloruros + oxigeno 2KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g)

Desplazamiento o sustitución simple

Al reaccionar un elemento sustituye a otro en un compuesto.

La representación general es: A + BC → AC + B

CuSO4(ac) + Zn(s) → ZnSO4(ac) + Cu(s)

FeSO4(ac) + Ca(s) → CaSO4(ac) + Fe(s)

AgNO3(ac) + Cu(s) → CuNO3(ac) + Ag(s)

CuCl2(ac) + Fe(s) → FeCl2(ac) + Cu(s)

Doble sustitución, desplazamiento doble

Son reacciones donde hay intercambio de iones entre dos compuestos. Se puede representar de

manera general: AB + CD → AD + CB

FeCl3(ac) + 3NH4OH(ac) → FeOH3(s) + 3NH4Cl(ac)

CaCO3(s) + 2HCl(ac) → CaCl2(ac) + H2O(l) + CO2(g)

HCl(ac) + NaOH(ac) → NaCl(ac) + H2O(l) + calor

Producto esperado: Lee y subraya lo más importante, identifica el tipo de reacción,

clasifica ecuaciones según el tipo de reacción química.

Nombre: ___________________________________________ Grupo: ____ Fecha: __

Instrucciones: Realiza lo que se solicita en cada caso.

1.- Identifica a qué tipo de reacción pertenecen las siguientes formulas generales.

a) C → A + B ________________________________________ b) AB + CD → AD + CB_________________________________ c) A + B → C _________________________________________ d) A + BC → AC + B ___________________________________

2.- Clasifica las siguientes ecuaciones según el tipo de reacción.

a) NH3(ac) + HNO3(ac) → NH4NO3(ac) _______________________________ b) NaCl(s) + AgNO3(ac) → NaNO3(ac) _________________________________ c) Mg(s) + 2HCl(ac) → MgCl2(ac) _____________________________________ d) H3BO3(ac) → B2O3(ac) + 3H2O(l) _________________________________

Referencias bibliográficas: Química 1. González Pérez P., Zambrano Uriarte María. Telebachillerato. Química 1. Lyrva Yolanda, 4ª edición, bachillerato de sonora.

Química 1. Velázquez Sánchez María Luisa. Ed. Vortex




Nombre: _______________________________________________________________Grupo: _______Fecha:________

Aprendizaje esperado 24 Identifica a la ecuación química como la representación del cambio químico

Introducción: En la vida diaria y en todo lo que nos rodea observamos manifestaciones y evidencia de los cambios físicos, como la evaporación en los mares, la condensación en las nubes y en las hojas, etcétera. Así como cambios químicos que van transformando la

materia instantáneamente o a través del tiempo; por ejemplo, la fotosíntesis que permite el crecimiento de las plantas, la formación de amoniaco por la acción de microorganismos presentes en los suelos sobre la materia orgánica, la formación de la roca caliza a partir del carbonato de calcio, entre otros. Todas las modificaciones químicas constituyen la diversidad natural, pues con el tiempo van generando cambios en la composición de los océanos, suelos, atmosfera. (Martinez Cázares – Aguirre Alonso 2018)

Actividad 1

Instrucciones: Realiza la siguiente lectura, identifica ideas principales y elabora un mapa mental de “Reacción y ecuación química”.

Conceptos básicos de reacciones y ecuaciones químicas En este tema se comprende la importancia que

tienen los fenómenos que modifican la

naturaleza interna de las sustancias y su relación

con nuestra vida cotidiana, por lo tanto, te

preguntarás:

Desde tiempos inmemoriales al hombre le han

llamado la atención los diversos procesos de

transformación y se ha interesado por conocerlos.

La razón es simple, una vez conocidos los

cambios que sufre la materia se pueden controlar

para beneficio de la humanidad.

En las reacciones químicas se pueden observar

transformaciones, entre éstas podemos

encontrar: cambio de color, precipitado,

producción de un gas o cambio en la temperatura.

Por ejemplo, la formación de óxidos de hierro en

una estructura constituida por una aleación de

hierro expuesta a la atmósfera abierta causa un

deterioro irreversible.

En la naturaleza, la velocidad con la que se llevan a cabo las reacciones químicas es variable.

Algunas transformaciones son muy lentas, como la oxidación de los metales; otras muy rápidas, como

la explosión de nitroglicerina.

¿Cómo se efectúa una reacción química? Al combinarse las sustancias ocurre un rompimiento de los enlaces que mantienen unidos a los átomos que las conforman, de tal manera que estos átomos se reorganizan mediante nuevos enlaces entre ellos, lo que da lugar a nuevas sustancias.




Representación de una reacción química Describe los cambios que suceden en la naturaleza debido al reordenamiento de los átomos de la materia de forma objetiva, cuantitativa y ordenada. Ecuaciones químicas Una ecuación química es la representación escrita, abreviada y simbólica de una reacción química; nos proporciona un medio para mostrar un cambio químico, los reactivos y los productos, su composición atómica y la relación molecular donde interviene. La ecuación puede ser expresada por medio de símbolos y fórmulas de las sustancias participantes, por ejemplo:

O en algunas ocasiones utilizar cualquier letra del alfabeto, por ejemplo:

Convencionalmente, a las sustancias que se escriben a la izquierda de la flecha se les llama reactivos o reactantes y constituyen el primer miembro de la ecuación. Las sustancias escritas a la derecha de la flecha forman el segundo miembro de la ecuación y constituyen el producto de la reacción. Los símbolos auxiliares se emplean para que una ecuación química represente lo más exactamente posible las condiciones en que se llevan a cabo las reacciones químicas. Ecuaciones químicas con palabras El hierro en estado sólido reacciona con cloro en estado gaseoso para producir el sólido cloruro de hierro (III). Observa la siguiente imagen. (Lectura del sitio web: apoyo educativo virtual del IPN.)




Producto esperado Actividad 1

Mapa mental “Reacción – Ecuación Química”




Actividad 2 Instrucciones: Identifica cinco reacciones químicas de la vida cotidiana y descríbelas con tus palabras, trata de escribir las ecuaciones lo más exacto posible identificando reactivos, productos, simbología, clase de reacción, reversibilidad, etc. Llena la tabla con tus

ejemplos. Producto esperado actividad 2 Descripción de Reacciones químicas en la vida cotidiana

Reacción Descripción Reactivos Productos Clase de reacción

Reversibilidad Simbología

Actividad 3 Instrucciones: Utiliza las reacciones descritas anteriormente, elabora un memorama realizando tarjetas con hojas de máquina o cartulina donde se escriba en una tarjeta la descripción de la reacción química y en la tarjeta compañera que corresponda escribe la

ecuación química que lo represente lo más exacto posible. Utiliza imágenes y simbología adecuada en la elaboración de las tarjetas.

Referencias Bibliográficas

1. Martínez Cázares Clara Luz, Aguirre Alonso Rubén Onofre. Química I. GAFRA Editores; México 2018.

2. Apoyo educativo virtual. Coordinación General de Formación e Innovación Educativa. Visitado el 23 de junio 2020. Sitio web recuperado de: https://www.aev.cgfie.ipn.mx/Materia_quimica/temas/tema6/subtema1/subtema1.html#:~:text=Una%20ecuaci%C3%B3n%20qu%C3%ADmica%20es%20la,la%20relaci%C3%B3n%20molecular%20donde%20interviene.

https://www.aev.cgfie.ipn.mx/Materia_quimica/temas/tema6/subtema1/subtema1.html#:~:text=Una%20ecuaci%C3%B3n%20qu%C3%ADmica%20es%20la,la%20relaci%C3%B3n%20molecular%20donde%20interviene.






Nombre: _______________________________________________ Grupo: ____ Fecha: _____ Aprendizaje esperado 25

Establece la conservación de la materia en una reacción química mediante el balaceo por tanteo. Actividad No. 1

Instrucciones: Exploremos con qué conocimientos cuentas, responde las preguntas relacionados con la Ley de la Conservación de la Masa, y con la Ley de la Conservación de la Materia.

1 ¿Cómo se enuncia la Ley de conservación de la Materia? 2 ¿Cómo se define la masa de una sustancia? 3 ¿Qué relación hay entre la masa y la materia? 4 ¿Quién estableció la Ley de Conservación de la Masa? 5 Balancea las siguientes ecuaciones químicas por el método de tanteo:

a) H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) b) Na(s) + Cl2(g) → NaCl(s)

Actividad 2 Instrucciones: Realiza las siguientes lecturas y resuelve nuevamente los ejemplos que se

presentan, conservando en tu cuaderno las evidencias. Lectura Cálculo de los pesos moleculares y comprobación de la ley de conservación de la

materia.

En el siguiente curso de Química II, tendrás que aplicar conocimientos como, manejo de la tabla

periódica, identificar las masas atómicas de los elementos, la nomenclatura de los diferentes

compuestos químicos inorgánicos, el significado de los subíndices de elementos o grupo de

elementos (paréntesis) en un compuesto y el manejo adecuado de la calculadora.

Para calcular las masas moleculares o pesos moleculares, se calculan sumando las masas de los

átomos que componen las moléculas.

Un ejemplo se presenta a continuación, es importante que desarrolles todos los cálculos en tu cuaderno de notas, siguiendo los pasos. Comprueba en el siguiente ejemplo, que se cumple la Ley de Lavoisier, debes investigar y comprender antes, el significado de esta Ley. “La ley de la Conservación de la Materia, es también llamada ley de conservación de la masa o Ley de Lomonósov-Lavoisier, en honor a sus creadores. Postula que la cantidad de materia antes y después de una transformación es siempre la misma. Es una de las leyes fundamentales en todas las ciencias naturales. Se resumen con la célebre frase: “nada se pierde, nada se crea, todo se transforma”. La esfalerita es un mineral de sulfuro de zinc (ZnS) y una fuente importante del metal zinc (Zn). El primer paso en el procesamiento de la mena consiste en calentar el sulfuro de zinc con oxígeno para obtener óxido de zinc ZnO, y dióxido de azufre, SO2; determina las cantidades estequiométricas de cada sustancia en gramos, para comprobar la ley de conservación de la masa, de acuerdo con la siguiente ecuación de la reacción: Recuerda que la ecuación debe estar debidamente balanceada

2ZnS + 3O2 → 2 ZnO + 2SO2

Cantidad de sustancia en moles

2 mol ZnS

3 mol O2

2 mol ZnO

2 mol SO2

Pesos moleculares (g/mol)

ZnS=65*32 =97 O2=16x2 =32 ZnO=65+16 =81 SO2=32+(16X2)=64

Multiplicar el número de moles por el Peso Molecular (PM) de cada especie (cantidad estequiométrica)

194g ZnS

96 g O2

162 g ZnO

128 g SO2

mar las cantidades en gramos de reactantes y productos

290g Reactantes

= 290g Productos




En este ejemplo, la reacción química ya está balanceada, hacer los cálculos es muy fácil. Es importante que no te quedes con ninguna duda, debes hacerlo saber a tu profesor, es muy importante que domines esta actividad, serán cálculos frecuentes para el siguiente curso de Química II Balanceo de reacciones químicas.

Balanceo de reacciones químicas por el método de inspección o tanteo. Recuerda

que la materia es constante en el Universo, no se crea ni se destruye, únicamente

se transforma; razón por la cual una ecuación química debe estar balanceada.

Esto significa ajustar el número de moles (cantidad de materia en el Sistema

Internacional de Unidades, SI) de cada uno de los elementos y/o compuestos en

una reacción, para demostrar que la misma cantidad de reactivos es transformada en productos, pero

mantiene la masa constante. Uno de los métodos más comunes es el de inspección o de tanteo, que

consiste en anteponer un número como coeficiente a un elemento o compuesto, para indicar el

número de moles presentes y ajustar con un número igual o diferente los demás elementos y

compuestos, tanto de reactivos como de productos; de tal suerte que exista el mismo número de

átomos de un mismo elemento, tanto en los reactivos como en los productos.

Balanceo de reacciones químicas por el método de tanteo.

En el siguiente ejemplo se explica con más detalle este método. Es recomendable que al mismo tiempo estés viendo el video https://www.youtube.com/watch?v=pfmggI-Mdug

Al (NO3)3(s) + H2SO4(ac) → HNO3(ac) + Al2 (SO4)3(s)

Respuesta: Existe una estrategia recomendable para el balanceo por tanteo, considerar el siguiente orden:

1) Balancear los metales. 2) Balancear los no metales. 3) Balancear los hidrógenos. 4) Balancear los oxígenos.

Notas: Es importante no cometer los siguientes errores: • No modifiques ninguna fórmula química, solo ajusta los coeficientes, los cuales se escriben antes de la formula química. • Evita intercalar los coeficientes en la fórmula. • Los subíndices siempre se deben mantener, por lo que no se pueden modificar, borrar o añadir. Paso 1: Haz una lista de todos los elementos que están presentes en la reacción.

= Al = = N = = S = = H = = O =

Paso 2: Cuenta los elementos que hay en los reactivos (lado izquierdo) y en los productos (lado derecho). Al (NO3)3(s) + H2 SO4(ac) → HNO3(ac) + Al2 (SO4)3(s)

1 = Al = 2 3 = N = 1 1 = S = 3 2 = H = 1

13 = O = 15 Paso 3: Empieza a balancear la reacción química en el mismo orden, primero el (Al). 2 = Al = 2 Hay 2Al a la derecha, debe haber 2Al a la izquierda, entonces colocamos el número en esta lista y en la reacción. 3 = N = 1 1 = S = 3 2 = H = 1 13 = O = 15

https://www.youtube.com/watch?v=pfmggI-Mdug




2 Al (NO3)3(s) + H2SO4(ac) → HNO3(ac) + Al2 (SO4)3(s)

Paso 4: Haz nuevamente las cuentas de los elementos que hay en los reactivos y en los productos. 2 = Al = 2 Queda balanceado.

6 = N = 1

1 = S = 3 2 = H = 1 22 = O = 15 Paso 5: Balancea el siguiente elemento (N). 2 = Al = 2 Queda balanceado.

6 = N = 6 Hay 6N a la izquierda, debe haber 6N a la derecha, entonces colocamos el número en esta lista y en la reacción.

1 = S = 3 2 = H = 1 22 = O = 15

2 Al (NO3)3(s) + H2SO4 (ac) → 6 HNO3(ac) + Al2 (SO4)3(s) Paso 6: Haz nuevamente las cuentas de los elementos que hay en los reactivos y en los productos. 2 = Al = 2 Queda balanceado. 6 = N = 6 Queda balanceado. 1 = S = 3 2 = H = 6

22 = O = 30

Paso 7: Balancea el siguiente elemento (S).

2 = Al = 2 Queda balanceado.

6 = N = 6 Queda balanceado.

3 = S = 3 Hay 3S a la derecha, debe haber 3S a la izquierda, entonces colocamos el número en esta lista y en la reacción.

2 = H = 6 22 = O = 30

2Al (NO3)3(s) + 3 H2SO4(ac) → 6 HNO3(ac) + Al2 (SO4)3(s) Paso 8: Haz nuevamente las cuentas de los elementos que hay en los reactivos y en los productos. 2 = Al = 2 Queda balanceado.

6 = N = 6 Queda balanceado.

3 = S = 3 Queda balanceado.

6 = H = 6 Vemos que hay igual cantidad de H en los reactivos y productos, entonces queda balanceado.

30 = O = 30 Vemos que hay igual cantidad de O en los reactivos y productos, entonces queda balanceado.

Con estos resultados de igual cantidad de elementos en los reactivos y en los productos, se puede demostrar la conservación de la materia, sin embargo, una práctica útil, es demostrar a partir de las masas molares (pesos moleculares o masas moleculares).

2Al (NO3)3(s) + 3 H2SO4(ac) → 6 HNO3(ac) + Al2 (SO4)3(s) Se lee: 2 moles de nitrato de aluminio reaccionan con 3 moles de ácido sulfúrico para dar 6 moles de ácido nítrico más 1 mol de sulfato de aluminio. Para hacer la demostración de la conservación de la materia, necesitas conocer primero, los pesos moleculares de todos los compuestos que intervienen en la ecuación química, para esto, necesitas la tabla periódica a la mano, así es que, realiza el cálculo de los pesos moleculares y comprueba estos resultados. Al (NO3)3 = 212.99 g/mol H2SO4 = 98.08 g/mol HNO3 = 63.01 g/mol Al2 (SO4)3 = 342.15 g/mol




En seguida realiza la multiplicación por el número de moles de cada compuesto (coeficiente

estequiométrico).

2Al (NO3)3(s) + 3 H2SO4(ac) → 6 HNO3(ac) + Al2 (SO4)3(s) 2(212.99 g/mol) + 3(98.08 g/mol) = 6(63.01 g/mol) + 1(342.15 g/mol)

425.98 g + 294.24 g = 378.06 g + 342.15 g 720.22 g = 720.21

Esta igualdad de cantidad de masa total de los reactivos y productos comprueba la Ley de conservación de la materia

Producto esperado: Demostrar la conservación de la materia en las siguientes

reacciones químicas mediante el balanceo por tanteo, has primero el balanceo y luego los

cálculos para comprobar la conservación de la materia:

a) C11H22(l) + O2(g) → CO2(g) + H2O(l)

b) Na(s) + O2(g) → Na2O(s)

c) N2(g) + H2(g) → NH3(g)

d) H3PO4(ac) + Mg(OH)2(ac) → Mg3(PO4)2(ac) + H2O

Referencias bibliográficas: López. L. Gutiérrez. M. 2010. Química inorgánica. Aprende haciendo. Ed. Pearson. México. Recuperado el 02 de julio de 2020 de

https://www.academia.edu/40562591/Quimica_Inorganica_Aprende_Haciendo_Lopez_2_Ed Quimiayudas. Recuperado el 02 de julio de 2020 de https://www.youtube.com/watch?v=pfmggI-Mdug Fuente: https://sites.google.com/site/portafoliodeevidenciaslee/balanceo-de-ecuaciones-quimicas Fuente: https://www.academia.edu/40562591/Quimica_Inorganica_Aprende_Haciendo_Lopez_2_Ed

https://www.academia.edu/40562591/Quimica_Inorganica_Aprende_Haciendo_Lopez_2_Ed

https://www.youtube.com/watch?v=pfmggI-Mdug

https://sites.google.com/site/portafoliodeevidenciaslee/balanceo-de-ecuaciones-quimicas

https://www.academia.edu/40562591/Quimica_Inorganica_Aprende_Haciendo_Lopez_2_Ed





Aprendizaje esperado 26 Identifica los cambios de materia y energía que ocurren en algunas reacciones químicas Actividad No. 1

Instrucciones:

Lee la lectura llamada: 20 ejemplos de cambios químicos de la materia, para que puedas entender a diferenciar de un cambio químico y físico, es decir, si se está efectuando una

reacción química por ende generando como producto un compuesto o simplemente una mezcla. Para ello debes aprender a educar tu ojo, de tal manera que cuando analices hechos, o realices experimentos debes de estar siempre atento a los cambios que a simple vista puedes observar, utilizando todos tus sentidos.

Lectura:

20 ejemplos de Cambios Químicos de la Materia La materia es todo aquello que compone los cuerpos, ocupando una masa y un espacio en el universo.

A diferencia de los cambios físicos de la materia que no logran modificar las estructuras químicas de las sustancias o elementos, los cambios químicos sí modifican la composición de estos, de manera que, al ocurrir una reestructuración, el uso o funcionalidad que adquiere el nuevo producto es totalmente distinto a la inicial. Los cambios químicos suponen la desaparición de una sustancia para dar paso a la aparición de una nueva. Esto es, que los cambios son irreversibles y que no existe manera de regresar una sustancia o elemento a su estado anterior. El producto resultante cambia de identidad de manera permanente. El cambio en la composición química ocurre mediante una reacción química, proceso donde se requiere, en la mayoría de los casos, la presencia de dos sustancias para que se lleve a cabo. Las reacciones químicas ocurren por las propiedades químicas de la materia, aquellas donde los enlaces moleculares se rompen y dan paso a nuevas sustancias ante procesos específicos. Algunos ejemplos de propiedades químicas de la materia son acidez, poder oxidante, combustibilidad, esterificación, fermentación, hidrólisis, putrefacción, saponificación, etc. Indicadores de cambios químicos. Para saber si una sustancia ha sufrido un cambio químico, es importante comprobar la presencia de los siguientes hechos: • Liberación de gas. • Absorción o liberación de calor. • Liberación de olor. • Cambio permanente de color. • Imposibilidad para revertir la transformación. • Precipitación de un sólido a partir de una solución líquida • La aparición de una sustancia insoluble

Ejemplos de Cambios Químicos de la Materia: 1. Hornear galletas o un pastel Algo tan común como la preparación de galletas, pasteles, cupcakes y similares, esconde una reacción química llamada fermentación, donde la masa incrementa su tamaño por la producción de gas gracias a microorganismos conocidos como levaduras. En la elaboración del pan, las levaduras transforman el almidón en glucosa.




2. Digestión. La digestión de los alimentos es un claro ejemplo de cambio químico de la materia por hidrólisis (descomposición de sustancias orgánicas por acción del agua). El alimento que ingerimos en forma de frutas, verduras, carne, etc., es sometido a un proceso donde se mezcla con jugos gástricos para una mejor absorción de nutrientes, y es convertido en diversas sustancias de acuerdo a los requerimientos del organismo. En ese mismo proceso, los elementos sobrantes o toxinas son excretados del cuerpo en una forma distinta a la inicial; ya sea en forma de heces, orina, sudor, etc. 3. Pulque. La fermentación es un proceso catabólico de degradación de moléculas de glucosa a través de la falta de oxígeno. Algunas bebidas alcohólicas obtenidas bajo el proceso de fermentación son la sidra, la cerveza y el pulque, siendo esta última una de las menos conocidas mundialmente. El pulque se obtiene mediante un proceso artesanal de la planta de maguey, donde la maduración de las sustancias es la clave para obtener el producto final, el cual es blanco, ácido y viscoso, de un sabor muy particular que no se adapta a cualquier paladar. La fermentación también ocurre en el proceso de elaboración de pan, yogures y quesos, por mencionar algunos ejemplos. 4. El caramelo. Caramelo, cambio químico de la materia. El caramelo es un ejemplo básico de cambio químico de la materia, pues a partir de que el azúcar blanca y sólida se somete al calor por unos breves minutos, se adquiere una sustancia viscosa de color ámbar y de un aroma muy agradable. Es decir, se genera un producto completamente distinto al original. 5. Combustión de papel, madera, etc. Tanto la madera quemada, como el papel quemado y cualquier otra sustancia bajo calor extremo, ya no puede regresar a su estado natural. Las cenizas obtenidas de los resultados de dicha combustión no poseen la utilidad ni funcionalidad de antes, debido a que el fuego transformó las estructuras químicas de sus componentes. 6. Oxidación de clavos. La oxidación de un clavo o tornillo podría parecer un cambio físico, puesto que “la apariencia” luce modificada y su función de unir o fijar objetos continúa sin problema; sin embargo, el material con el que está fabricado ya ha sufrido una completa transformación de su textura y color, gracias a que el oxígeno ha actuado sobre el hierro para obtener óxido ferroso.

7.La fotosíntesis. Fotosíntesis, cambio químico de la materia. La fotosíntesis es el proceso químico más importante para la vida en la Tierra. Se trata de la transformación de la energía luminosa en energía química a través del reino vegetal. En la fotosíntesis se convierten 100,000 millones de toneladas de carbono en biomasa con ayuda de elementos como dióxido de carbono, agua y

fotones. Gracias a este proceso, la producción de oxígeno en la Tierra se mantiene de forma continua. 8. Pescado podrido. El pescado podrido sufre deterioros de tipo aeróbico o anaeróbico, donde se producen compuestos de fuerte “olor a pescado”, como el compuesto volátil denominado trimetilamina (TMA) derivado de la reducción bacteriana del óxido de trimetilamina. El pescado en fase 4, según la clasificación del pescado post mortem por parte de la FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura), se caracteriza por estar deteriorado y pútrido, con olores nauseabundos, dulces, amoniacales, sulfurosos y rancios.




9. Preparar un huevo. Un huevo cocido no solo luce diferente a su estado inicial, sino que sus principales componentes, yema y clara, sufren una transformación molecular modificando su estructura de manera permanente. 10. Fuegos artificiales. Fuegos artificiales, detonados por reacciones químicas. La pirotecnia es química pura. La iluminación observada durante las detonaciones en el aire proviene de reacciones de oxidación y reducción donde la pólvora actúa de combustible. Es posible hallar elementos como estroncio, cobre, magnesio, cloro, potasio aluminio, titanio, bario, antimonio, óxido nítrico y dióxido de azufre que se someten a temperaturas de 1.000 a 2.000 ºC al momento del estallido. El resultado después de ello es considerado basura, ya que no existe más reacción química y las sobras son inservibles. 11. Producir jabón. La saponificación es el proceso químico en el que se obtiene jabón y glicerina a partir de un elemento graso unido a una solución alcalina. Para producir jabón, puede utilizarse aceite de oliva, aceite de almendras, manteca de cacao o similares. 12. La respiración. La respiración es un cambio químico de la materia porque transforma el oxígeno de la inhalación, en dióxido de carbono de la exhalación; todo ello a través de pulmones, alvéolos, sangre y capilares. 13. Combustión de la gasolina. Combustión, cambio químico de la materia. Los motores de combustión interna como el de los automóviles o motocicletas, trabajan en cuatro tiempos: admisión, compresión, explosión y escape, donde la gasolina entra como una sustancia en la fase de admisión, y sale en forma de gas de combustión a través del escape o mofle del vehículo. 14. La cremación de cuerpos. La cremación de cuerpos es totalmente un cambio químico; pues, toda la materia cambia por completo de estado y color, emite olor, se libera gas y es imposible revertir los resultados. 15. El amoníaco. El amoníaco es un gas de olor penetrante que se produce al mezclar tres átomos de hidrógeno con un átomo de nitrógeno, por lo que estamos hablando de una sustancia derivada de una reacción química. 16. Caries y sarro dental. Caries y sarro, modificación de la estructura dental. La caries y el sarro de los dientes son parecidos al proceso de

oxidación de un metal; solo que en este caso, el desgaste ocurre

sobre una pieza dental.

La caries es el resultado de la acidez producida por la acción de los microorganismos con los restos de comida que ingerimos, lo que perfora y destruye el esmalte dental y la capa externa de los dientes modificando su apariencia, estructura y color. Aunque el diente puede salvarse con empastes y coronas, la pieza en sí, no puede regresar a su estado natural cuando el daño está hecho. Por su parte, el sarro dental o cálculo, es una placa sólida de minerales adherida a la placa bacteriana que cubre los dientes y borde de las encías, dando una apariencia poco favorecedora. Si el sarro no se elimina y llega a etapas muy avanzadas, se produce un cambio total e irreversible en la estructura de los dientes, creando un olor desagradable, un cambio permanente de color y la imposibilidad de restaurar las piezas dentales.




17. Revelado de fotografías. Aunque ya no es una práctica muy cotidiana, el revelado de fotografías representa un buen ejemplo de cambio químico, pues se trata de una combinación de sustancias químicas para obtener un producto final. Cuando se tiene un material fotosensible basado en emulsiones compuestas de haluros de plata, estas reaccionan a la exposición lumínica, “revelando” una imagen clara. 18. Lluvia ácida. La lluvia ácida es resultado de la contaminación ambiental. Es la combinación de la humedad del aire con óxidos de nitrógeno, dióxido de azufre o trióxido de azufre, provenientes (en su mayoría) de las actividades humanas altamente contaminantes. Tal hecho provoca la modificación irreversible de la química del agua, volviéndola inservible y peligrosa para plantas y animales, así como para el consumo humano. 19. Diluir vitaminas o antiácidos en agua. Efervescencia, cambio químico. Algunas vitaminas o medicamentos para aliviar síntomas de indigestión o agruras tienen un efecto efervescente de gas disuelto al contacto con el agua; es decir, se produce una reacción química entre un ácido con un carbonato o bicarbonato de sodio. 20. Mezclar un ácido y una base Estas mezclas son corrosivas, y tanto ácidos como bases reaccionan cuando son disueltos en agua. Cómo ejemplos de ácidos podemos mencionar ácido clorhídrico, ácido cítrico y ácido sulfúrico. Como ejemplos de bases, está el hidróxido de sodio, hidróxido de calcio y el amoníaco. Los cambios de energía en los procesos físicos y químicos:

En el curso de los cambios químicos y físicos invariablemente se transfiere energía, con frecuencia en forma de calor. El cambio de contenido calorífico y la transferencia de calor entre objetos constituyen los temas principales de la termodinámica, la ciencia que estudia el calor y el trabajo




Experimentos

Practica: ¿Cambio químico o físico?

Objetivo: Estos dos experimentos se realizan con la finalidad que tu mismo puedas descubrir cuando tienes un cambio físico (mezcla), u obtienes un cambio químico (compuesto). Introducción: ¡La química está en todas partes! Todo lo que puedes tocar, ver u oler contiene una o más sustancias químicas. Vivimos en un mundo de sustancias químicas: muchas son de origen natural, y otras son sintéticas. Hoy en día se conocen mas de 25 millones en un solo año. Desde los vistosos colores de las flores hermosas, hasta los brillantes pigmentos sintéticos de la última moda, los llamativos colores de las fotografías, las tintas de imprenta y las pantallas de televisión, la química se exhibe ante nuestra vista. Las sustancias químicas están presentes en los alimentos, medicinas, vitaminas, pinturas, pegamentos, productos de limpieza, materiales de construcción, automóviles, equipo electrónico y deportivo, y cualquiera otra cosa que puedes comprar. Las sustancias químicas se encuentran en toda clase de fibras naturales o sintéticas, pero las sustancias que constituyen un tipo de fibra son diferentes de las presentes en otras fibras. Los compuestos químicos que se emplean en los fertilizantes difieren mucho de los que utilizan en los herbicidas. Las sustancias que se encuentran en los descongestionantes difieren de las que se usan en desodorantes y detergentes. El valor de cada sustancia química radica en su química singular. Los alimentos contienen muchos tipos de sustancias químicas. Algunas de ellas suministran energía; otras pueden ser toxicas o provocar reacciones alérgicas en ciertas personas. Todas las medicinas, tanto las que se venden solo con receta como las demás, contienen sustancias que sufren reacciones químicas en el interior del cuerpo. Sus efectos benéficos van acompañados de efectos colaterales, suele haber un equilibrio entre riesgo y beneficio. Por ejemplo, la aspirina es una sustancia química que mitiga la fiebre y el dolor, pero también adelgaza la sangre y puede agravar una úlcera.3

Es muy frecuente que al principio al tratar de identificar diversos sucesos que ocurren en la vida cotidiana, te sea un poco confuso decidir si es una mezcla o un compuesto químico, el cual estas analizando en tu vida diaria, así que te invito a que al realizar los siguientes experimentos, indudablemente disfrutaras realizar esta versatilidad de experimentos, agudizando mas tu ojo de científico, hasta el más mínimo cambio en estos procesos son sumamente importante en tu formación científica. Desarrollo: Experimento 1: Elaboración de un pastel: Este experimento deberás realizarlo con la ayuda de tus padres, ya que requiere que prendas el horno y el proceso de cocción deberá estar bajo la supervisión de un adulto responsable. Materiales: Sustancias: 1 molde para hornear 2 tazas de nata 1 estufa 2 tazas de azúcar 1 cuchara 4 tazas de harina 1 barrita de mantequilla ½ cucharadita de royal (polvo para hornear) 1 coladera 5 huevos Agregar las 2 tazas de nata en un tazón y batirlas hasta que tenga la consistencia de mantequilla, incorporar el azúcar y continuar batiendo. Posteriormente incorporar al tazón las 4 tazas de harina previamente cernidas y el royal; continuar batiendo hasta lograr eliminar cualquier grumo que pudo haberse formado Continúa batiendo y por último ve incorporando los huevos y batiendo para que la masa quede uniforme y de consistencia uniforme.




Si deseas, puedes agregarle un chorrito de vainilla, o rayadura de naranja. 1) Vacía en un molde para hornear tu mezcla, previamente deberá estar tu molde untado con

mantequilla y espolvoreada harina (eso con la finalidad de que no se pegue tu pastel al molde) 2) Cocer tu pastel en el horno, previamente calentado a 170°C, durante 40 min. 3) Para comprobar que tu pastel este cocido, deberás introducir un cuchillo al pastel, y si ya no

se pega nada del pastel al cuchillo, estarás seguro de que tu pastel está cocido. 4) Apaga con mucho cuidado la estufa, deja enfriar el pastel y desmolda con mucho cuidado y a

disfrutar de tu rico pastel. 5) Mmmmm, verdaderamente delicioso!!!!

Sustancia Símbolo químico

Olor Color Estado de agregación

olor color Estado de agregación

observación

Fase Fase inicial Fase final

harina

nata

Polvo para hornear

huevo

Experimento 2: ELABORA UN DESODORANTE PARA AXILAS ECOLOGICO Los desodorantes convencionales dejan de cumplir sus esperadas promesas después de un tiempo de uso, además que sus componentes y aditivos penetran a nuestro organismo, intoxicándonos y enfermándonos lentamente. Si quieres comenzar a llevar una vida mas saludable, libre de tóxicos, el comenzar a utilizar (o a fabricar) productos naturales es la mejor opción. Si quieres preparar un desodorante casero, natural, eficiente, ecológico y sencillo, hecho con elementos naturales, de manera rápida, simple y con todas las bondades de la cosmética natural, te hemos preparado este paso a paso, donde podrás aprender cómo elaborar en pocos minutos tu propio desodorante natural. Principales ventajas de este desodorante casero: libre de tóxicos, libre de aluminio (relacionado con el cáncer de mama), barato, se pueden reutilizar los envases de plástico, dura más tiempo, materiales fáciles de encontrar en la despensa de tu casa. Sustancias 1/4 taza de bicarbonato de sodio (absorbe la humedad y desodoriza) 1/4 taza de almidón de maíz (absorbe la humedad) 4 cucharadas de aceite de coco (antibacterial y antifúngico) Elaboración: 1.- Calentar un poco el aceite de coco para que se ponga líquido 2.- Luego mezclamos todos los ingredientes y colocamos la mezcla en un envase vacío y limpio de desodorante en barra, o sino tenemos esto, en un frasco de boca ancha para aplicar el desodorante con los dedos si prefieres. Pero si se quiere mejorar la misma podemos agregar: 10 gotas de aceite esencial de lavanda, árbol de té o eucalipto 5 gotas de aceite de oliva extra virgen o germen de trigo o una capsula de vitamina E Con esto mejoramos la formula y obtendremos mejores resultados.

https://ecocosas.com/plantas-medicinales/aceite-esencial-de-lavanda/




Sustancia Símbolo químico

Olor Color Estado de agregación

olor

color Estado de agregación

observación

Fase Fase inicial Fase final

Bicarbonato de sodio

Almidón de maíz

Aceite de coco

Aceite de oliva

Vitamina E

Tabla de conclusiones de la practica

:

Observaciones Experimento 1: Elaboración de un pastel

Experimento 2: Elaboración de un desodorante

1.-Obtuviste……(compuesto o mezcla)

2.- Si es un compuesto …(este lo obtuviste por una reacción exotérmica o endotérmica)

3.- Cambiaron o no sus propiedades originales?

4.- Su unión de las sustancias fue (química o física)

5.- Si fue una mezcla lo que obtuviste…es una mezcla homogénea o heterogénea

7.- Si es una mezcla, propón como separarías los componentes de la mezcla Defínelo y explícalo

8.-Escribe las definiciones de compuesto y mezcla según corresponda el experimento

9.- Escribe los indicadores de cambios químicos que observaste al unir ambas sustancias y que te permitieron determinar que fue un cambio químico el que observaste (lectura: 20 ejemplos de cambios químicos de la materia)

10.-Evidencia bibliográfica de haber realizado el experimento (solo en caso de no contar con los medios para presentar la evidencia, dibújalos, o pon una imagen de una revista) Conclusiones y observaciones

Producto esperado: Existen 2 productos esperados: Producto esperado1.- El reporte de la práctica consiste en entregar correctamente contestadas las 3 tablas de la práctica (70%%)

Producto esperado 2.- Una vez leída la lectura “20 ejemplos de cambios químicos de la materia” y entendido lo que es un cambio químico, complementar la tabla. Nota: tus imágenes las puedes




dibujar o buscar una imagen si cuentas con recursos tecnológicos, o recortar y pegar de alguna revista.

● Anotando para confirmar que entendiste el tema: si es un cambio químico (reacción química) o cambio físico (mezcla), como se muestra en el ejemplo. (30%)




Tabla: Ejemplos de Cambios Químicos de la Materia:

Hecho Imagen Explicación

1.-La digestión

La digestión de los alimentos es un claro ejemplo de cambio químico de la materia por hidrólisis (descomposición de sustancias orgánicas por acción del agua). El alimento que ingerimos en forma de frutas, verduras, carne, etc., es sometido a un proceso donde se mezcla con jugos gástricos para una mejor absorción de nutrientes, y es convertido en diversas sustancias de acuerdo a los requerimientos del organismo. En este mismo proceso, los elementos sobrantes o las toxinas son excretados del cuerpo en una forma distinta a la inicial; ya sea en forma de heces, orina, sudor, etc.

2.- Freír un huevo

3.- preparar un agua de limón

4.-formacion de nubes y posteriormente llover

Referencias bibliográficas: 1 Kotz/Treichel/Weaver, química y reactividad química, editorial Thomson, México D, F, 2005 2 20 ejemplos de cambios químicos de la materia

https://www.geoenciclopedia.com/20-ejemplos-de-cambios-quimicos-de-la-materia/ 3 Ralph A. Burns, Fundamentos de Química, Pearson educación, México, 2003

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Cambio químico

Reacción química

https://www.geoenciclopedia.com/20-ejemplos-de-cambios-quimicos-de-la-materia/





Aprendizaje esperado 27 Identifica la importancia del análisis químico y lo reconoce como una de las áreas fundamentales de la Química.

Actividad No. 1 Instrucciones: Lee detenidamente las siguientes dos lecturas y argumenta con una cuartilla que pasaría si no le realizaran análisis químicos a las sustancias.

Lectura 1 “Identifica la Importancia del análisis químico y reconócelo como una de las áreas

fundamentales de la química”.

Una definición de la química afirma que es una ciencia que se dedica al estudio de la estructura, las propiedades, la composición y la transformación de la materia. Para conocer a detalle la composición y propiedades de la materia, en la química se emplea el análisis; el cual tiene dos propósitos: en primer lugar, busca identificar las especies químicas (moléculas, átomos, iones) presentes en una sustancia; y segundo, se pretende determinar la proporción en la que dichas especies constituyen la muestra. Por lo que se puede decir que un análisis químico es el conjunto de técnicas y procedimientos empleados en muchos campos de la ciencia para identificar y cuantificar la composición química de una sustancia mediante diferentes métodos: Método cualitativo (Que hay) y Método cuantitativo (Cuanto hay). Esta rama de la química se denomina química analítica.

Según la naturaleza de los objetos analizados puede tomar distintas acepciones como análisis clínico, análisis de alimentos, análisis medioambiental, análisis del agua, análisis de materiales, análisis farmacéutico por mencionar unos cuantos tipos; pero lo más relevante es considerar que el análisis se ha vuelto practicante imprescindible en casi todas las ciencias experimentales y en la tecnología industrial ya que colabora en la resolución de problemas y es un poderoso auxiliar para el desarrollo y la investigación. Observemos varios ejemplos para notar su importancia. En el sector alimentario el análisis químico se usa para determinar si un alimento tiene la cantidad correcta de grasa bruta, hidratos de carbono, almidón, ácidos grasos o colorantes entre otras sustancias. Estos análisis químicos son realizados por laboratorios independientes que permiten a los fabricantes de alimentos etiquetar sus alimentos. El análisis químico de la leche: La leche hervida, pasterizada o tratada con UHT es la forma correcta de consumir leche libre de microorganismos patógenos. La leche como producto alimentario tiene estas características: Acidez, pH, Prueba de fosfatasa, Prueba de reductasa, Prueba de alcohol, Contenido de grasa, Sólidos totales y Formaldehido. Análisis químico del agua potable: El agua del grifo que bebemos debe someterse a una serie de análisis químicos que determinan si es potable o no. Otra cosa es el sabor y el olor, aunque estos aspectos están igualmente regulados, los baremos de los mismos son muy amplios y en diferentes ciudades nos podemos encontrar con calidades muy dispares en términos de calidad del agua. Un análisis químico del agua determina entre otros aspectos su sabor, el nivel de cobre, color, sodio, níquel, nitratos, manganeso… Análisis químico en el sector agrícola: En el sector agrícola se analizan los piensos, los medicamentos, plantas transgénicas, calidad del suelo, fertilizantes y patología animal. Químicos o clásicos: Se basan en reacciones químicas, como el análisis volumétrico y el análisis gravimétrico. Fisicoquímicos o instrumentales: Se basan en interacciones físicas como los métodos espectométricos, electroanalíticos o cromatográficos.




Lectura 2 “PRUEBAS QUÍMICAS DE LA LECHE”

INTRODUCCIÓN El análisis de los alimentos es la disciplina que se ocupa del desarrollo, uso y estudio de los

procedimientos analíticos para evaluar las características de los alimentos y de sus componentes. Esta información es crítica para el entendimiento de los factores que determinan las propiedades de los alimentos, así como la habilidad para producir alimentos que sean consistentemente seguros, nutritivos y deseables para el consumidor.

La leche de vaca es una secreción nutritiva de color blanquecino opaca producida por las glándulas mamarias de las hembras de los mamíferos. Esta capacidad es una más de las características que define a los mamíferos; la función de las leches es nutrir a las crías hasta que son capaces de digerir otros alimentos. La leche es un alimento de primer orden, sano,

fortificadamente de fácil digestión y económico; así que es un objeto de gran comercio, que sería todavía mayor si no fuera origen de tantas adulteraciones y falsificaciones. Además, en el momento que sale de la ubre y en algunos casos antes, tropieza con mil gérmenes que la invaden y descomponen más o menos rápidamente.

Una muestra de leche se puede conservar varios días en buen estado, sin cuajarse ni agriarse, guardada en un recipiente herméticamente cerrado y puesta en sitio fresco. Como se mencionó anteriormente, las pruebas químicas más empleadas en la leche son: Acidez, pH, Prueba de fosfatasa, Prueba de reductasa, Prueba de alcohol, Contenido de grasa, Sólidos totales y Formaldehido. ACIDEZ

La acidez es probablemente uno de los parámetros más importantes, el cual controla a la calidad en el proceso de la leche. Esta norma establece el método para determinar la acidez titulable en la leche. Se aplica a la leche cruda, leche pasteurizada, esterilizada, crema y productos lácteos fluidos, sean o no fermentados. La acidez titulable corresponde al número de mililitros de solución 0.1N de NaOH, necesarios para neutralizar 100ml de muestra. El grado de acidez corresponde a la suma de todas las sustancias de reacción ácida contenidas en la leche. pH

La leche tiene una reacción débilmente acida, con un pH comprendido entre 6.5 y 6.6 como consecuencia de la presencia de caseina, y de los aniones fosfóricos y cítricos. La diferencia entre la escala pH y los grados dornic es que el pH nos indica la acidez real que existe en este momento, mientras que la acidez dornic nos indica la cantidad de ácido láctico que se puede producir a partir de la lactosa. Cuando toda la lactosa se ha transformado en ácido láctico, el pH y los grados dornic coinciden. La medición potenciométrica con el "pH-metro" es la única precisa; el sistema de electrodos más utilizado está formado por el par electrodo de referencia de calomelaenos con cloruro potásico saturado

(electrodo de vidrio). Hay pH-metros especiales para la selección de las leches en los muelles de recepción de las fábricas. La regulación de estos aparatos se hace con soluciones tampón de pH conocido; para la leche y sus derivados se emplea el tampón de fosfato M/15 y pH 7 para la zona neutra, y el tampón de ftalato ácido de potasio M/20 de pH 4 para la zona ácida.




PRUEBA DE FOSFATASA

La fosfatasa es una enzima normalmente presente en la leche cruda. En las condiciones ordinarias de pasteurización (lenta, rápida o ultrarápida) la enzima se inactiva. Se ha demostrado que esta enzima es más difícil de destruir que la mayoría de los organismos patogénicos termo resistentes que pudieran estar presentes en la leche, como por ejemplo el bacilo tuberculoso. La prueba es de gran utilidad para decidir si la leche ha sido o no pasteurizada, si la leche pasteurizada se ha mezclado con leche cruda, o incluso si la pasteurización ha sido deficiente. Este método se basa en la hidrólisis del fenil fosfato que en presencia de la fosfatasa de la leche libera fenol; este se determina

colorimétricamente haciéndolo reaccionar con 2.6 dibromoquinonclorimida obteniéndose un color azul, cuya intensidad se mide con el espectrofotómetro. La clásica prueba de la fosfatasa consiste en valorar colorimétricamente el fenol que se libera del fenilfosfato disódico.

Para estimar el número aproximado de microorganismos en la leche cruda se utiliza un método indirecto basado en la reducción del colorante azul de metileno que es un indicador de oxido-reducción (es azul cuando está oxidado e incoloro cuando esta reducido). La actividad reductora de los microorganismos se manifiesta por el tiempo de la reducción del colorante a una temperatura de 37 a 38 grados centígrados.

La incubación se hace tubos estériles a 37 grados con 10 c.c de leche y 1 c.c. de indicador, constituido por 5 mg de azul de metileno disueltos en 100 c.c. de agua estéril. A intervalos regulares se observa el color de la mezcla, pudiendo así definirse diferentes categorías de leches. Ejemplos: ● La decoloración se produce en menos de 15 minutos: leche de muy mala calidad, altamente contaminada. ● La decoloración se produce entre 15 y 60 minutos: leche bastante contaminada. ● La decoloración se produce entre 1 y 3 horas: ligeramente contaminada. ● La decoloración se produce tras 3 horas: leche poco contaminada, de calidad satisfactoria para la industria; la microflora total es probablemente inferior a 1 millón de gérmenes / c.c.

Este método es el más difundido en el mundo para apreciar la calidad de los suministros de la leche a las fábricas y para fijar el precio según la calidad. PRUEBA DE ALCOHOL

Esta prueba sirve para determinar la facilidad de coagulación de la leche expuesta al calor; si la leche coagula en presencia de alcohol significa que no puede ser sometida a tratamiento térmico. La coagulación de la leche en esta prueba puede ser debida a la presencia de calostro, de la leche ácida, leche de lactancia avanzada o leche con de desbalance de sales; por ello no se puede depender de esta prueba para aceptar o rechazar leche en una planta.

Esta norma permite detectar de forma rápida y cualitativamente la termo estabilidad de una leche cruda, por medio de la prueba del alcohol. Esta prueba es una de las más fáciles de realizar se mezcla 2 c.c. de leche con c.c. de alcohol etílico de 68 grados G.L.; se aprecia floculación neta (resultado +) o ausencia de floculación (resultado -). Existe una buena correspondencia entre esta prueba y la estabilidad de la suspensión coloidal, aunque ésta depende sólo de la acidificación de la leche por las bacterias. Las leches con un contenido elevado de calcio iónico o de composición anormal, especialmente las del final de la lactación, pueden coagular por el alcohol sin ser ácidas. PRUEBA DE NUTRIENTES

* Minerales

El término elementos minerales es poco preciso porque en los minerales se encuentran elementos orgánicos como carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno y azufre. Sirve para agrupar a aquellos elementos, en su mayoría metálicos, que se presentan en cantidades minoritarias en los alimentos, suelen determinarse como elementos más que como compuestos específicos o grupos de compuestos. El número de compuestos que se encuentran en los alimentos es muy considerable incluyéndose el calcio, magnesio, sodio, potasio, azufre, cloro, fósforo, hierro, flúor, cobre, plomo,




entre otros. En algunos casos estos elementos son naturales en los alimentos mientras que en otros casos son producto de la contaminación. Los métodos de determinación más comunes se basan en la titulación complejométrica con EDTA o algún otro quelante y por gravimetría. CONTENIDO EN GRASA

Para poder separar la materia grasa de la leche es necesario destruir el estado globular o extraer aquélla por medio de un disolvente. Como se sabe, la emulsión es frágil y pueden destruirla reactivos muy diversos; los ácidos concentrados y calientes son los más empleados, lo mismo para la leche que para sus productos derivados. De esta manera se logra, además de la destrucción de la "membrana" globular, la disolución total de la caseína y una buena separación de las dos fases. Este tratamiento puede provocar una degradación parcial de los glúcidos presentes, con formación de sustancias solubles en las grasas y en sus disolventes.

Los lípidos, junto con las proteínas y carbohidratos, constituyen los principales componentes estructurales de los alimentos. Estos se definen como un grupo heterogéneo de compuestos que son insolubles en agua, pero solubles en disolventes orgánicos tales como éter, cloroformo, benceno o acetona. SÓLIDOS TOTALES

La prueba de sólidos totales es una muestra de leche que se realiza con el fin de determinar si la leche se le ha adicionado agua, o bien si ha sido adulterada. La leche es un líquido de composición compleja, se puede aceptar que está formada aproximadamente por un 87.5% de sólido o materia seca total. El agua es el soporte de los componentes sólidos de la leche y se encuentra presente en dos estados: como agua libre que es la mayor parte y como absorbida en la superficie de los componentes. En lo que se refiere a los sólidos o materia seca la composición porcentual más comúnmente hallada es la siguiente:

● Materia grasa (lípidos) 3.5-4% ● Lactosa 4.7% ● Sustancias nitrogenadas 3.5% ● Minerales 0.8% A pesar de estos porcentajes en la composición de la leche se acepta como los más comunes,

no es fácil precisar con certeza los mismos, pues dependen de una serie de factores aún para una misma vaca. Esto hace que no todas las leches sean iguales en sus propiedades y la variación en la composición hace que determinadas leches sean útiles para la elaboración de cierto producto lácteo, pero a su vez es inapropiada para otros. De la misma manera, se tendrán algunas leches más nutritivas que otras. PRUEBA DE FORMALDEHÍDO

La titulación con formaldehído es una prueba importante química de la leche. Ya que permite conocer el porcentaje de caseínas y de proteínas en la leche, importantes en la elaboración de productos lácteos. Este el método más rápido, y probablemente el menos costoso, este reduce a una valoración acidimétrica. El volumen de solución de sosa valorada, necesaria para neutralizar la acidez resultante de la adición del formol, es proporcional a la cantidad de proteínas y de aminoácidos libres presentes. Tiene la ventaja de ser simple y de una ejecución fácil, pero después de múltiples experiencias realizadas durante varias décadas, se ha llegado a la conclusión de que adolece de un defecto de presión, especialmente cuando se trata de aplicarlo a leches individuales.




Actividad 1

Producto esperado “Texto argumentativo”

Texto Argumentativo

Ibarra, Alma Delia, Química I, UEMSTIS, p. 314 López, María, Escalante, Edgar, Química I, Majestic Education p.136 Fuente: https://analisisquimicosdelaleche.blogspot.com/2011/11/analisis-quimicos-de-la-

leche.html

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