¡Bienvenidos!
Espero que este espacio sea para ustedes una forma sencilla para la comprensión de la temática del ciclo y así poder afrontar la situación que estamos viviendo.
CONCEPTOS BÁSICOS DE LA QUÍMICA
MATERIA Materia es todo aquello que ocupa lugar en el espacio y posee masa. Todos los sistemas materiales están formados por átomos y moléculas. Las moléculas son átomos unidos entre si mediante enlaces químicos. A su vez, los átomos están constituidos por partículas consideradas indivisibles: protones, neutrones y electrones. En los compuestos químicos se unen átomos de más de un elemento, para formar moléculas o bien para formar estructuras infinitas, como es el caso de los polímeros.
ÁTOMOS Los átomos están constituidos por un núcleo central y electrones, de carga negativa, que giran alrededor de él. A su vez el núcleo está formado por protones, de carga positiva, y neutrones, que no poseen carga. El átomo es neutro, por lo tanto el número de protones es igual al número de electrones. En general la masa de un átomo es aproximadamente la masa del núcleo, pues la masa del electrón es 1840 veces menor que la masa del protón. La masa del neutrón es aproximadamente igual a la masa del protón. En cuanto al tamaño del átomo, éste es más o menos 10 000 veces menor que el tamaño del núcleo, por lo tanto casi todo es vacío. Cada elemento químico está caracterizado por el número de protones que tienen sus átomos. Este número se denomina número atómico (Z) Ejemplos: Elemento Número atómico Z hidrógeno 1 oxígeno 8 uranio 92 helio 2
Se denomina número másico a la suma de protones más neutrones, y se representa con la letra A. Cuando un átomo pierde o gana electrones se convierte en un ion. Los iones positivos, denominados cationes, tienen defecto de electrones y los iones negativos, denominados aniones, tienen exceso de electrones
MOLÉCULAS Cuando 2 o más átomos, de un mismo elemento o de elementos diferentes, se unen mediante uniones químicas se origina una molécula de un compuesto químico. Ejemplos de moléculas son:
1. Ozono: formada por 3 átomos de oxígeno O3.
2. Cloruro de sodio (sal de mesa): formada por un átomo de cloro y uno de sodio NaCl.
3. Amoníaco: formada por 3 átomos de hidrógeno y 1 de nitrógeno. Existen tres tipos fundamentales de uniones químicas: iónica, covalente y metálica, que posteriormente se tratarán en detalle.
EJERCICIOS MATEMÁTICOS SOBRE DENSIDAD
1. Sistema homogéneo: aquel que tiene iguales valores para todas sus propiedades intensivas en las distintas partes del sistema. Ejemplos: azúcar disuelta en agua, alcohol y agua, acero.
2. Sistema heterogéneo: aquel que tiene distintos valores para alguna de las propiedades intensivas en distintas partes del sistema, y estas partes se encuentran separadas, unas de otras, por superficies de discontinuidad bien definidas. Ejemplos: agua y aceite, las nubes, espuma de jabón.
3. Sistema inhomogéneo: aquel en el cual los valores de las propiedades intensivas son distintos en distintas partes del sistema, pero éstas partes no se encuentran separadas, unas de otras, por superficies de discontinuidad bien definidas. Ejemplos: aire, agua con agregado de una solución coloreada y sin agitar. Los sistemas homogéneos pueden ser:
a. Sustancias puras: aquellas que no pueden fraccionarse, sin perder sus propiedades intensivas. Ejemplos: agua, azúcar.
b. Soluciones: aquellas que están formadas por más de una sustancia pura. Ejemplo: acero inoxidable. A su vez las sustancias puras se clasifican en:
I. sustancias simples: que son los denominados elementos químicos. Ejemplos: hierro, carbono, que forman parte del acero.
II. sustancias compuestas: que son los compuestos químicos. Ejemplo: agua, cloruro de sodio. Cuando una solución está constituida solo por 2 sustancias, aquella que está en menor cantidad se denomina soluto y la otra solvente. En un sistema, se llama fase al conjunto de las partes del mismo que tiene iguales valores para sus propiedades intensivas y que se encuentran separadas, }unas de otras, por superficies de discontinuidad bien definidas. Por lo tanto los sistemas homogéneos están siempre constituidos por una sola fase, y los sistemas heterogéneos por más de una fase.
PROPIEDADES EXTENSIVAS E INTENSIVAS
Las propiedades de la materia pueden clasificarse en:
1. Extensivas: aquellas que dependen de la cantidad de materia considerada. El peso y el volumen son ejemplos de propiedades extensivas.
2. Intensivas: aquellas que no dependen de la cantidad de materia considerada. Ejemplos: la densidad, el punto de fusión, el punto de ebullición, el peso específico.
Densidad
Es la cantidad de masa que se encuentra en un volumen dado de sustancia. Es la relación de masa a volumen; es decir, masa dividida por volumen
También se pueden calcular la masa conociendo la densidad y se aplica la siguiente fórmula:
masa es igual a la densidad multiplicada por el volumen
m = d . v
Cuando se pida hallar el volumen entonces aplicaamos la formula que nos indica que el volumen es igual a la masa dividida entre la densidad.
v= m/d
Primer ejercicio
Raquel trabaja en un laboratorio calculando la densidad de ciertos objetos. José le llevó a Raquel un objeto cuyo peso es 330 gramos y su capacidad es de 900 centímetros cúbicos. ¿Cuál es la densidad del objeto que José le dio a Raquel?
Como se dijo antes, la unidad de medida de la densidad también puede ser g/cm³. Por lo tanto, no hace falta hacer la conversión de unidades. Aplicando la definición anterior, se tiene que la densidad del objeto que José le llevó a Raquel es:
ρ= 330g / 900 cm³ = 11g / 30cm³=11/30 g/cm³.=0,36 g/cm³
Segundo ejercicio
Rodolfo y Alberto tienen cada uno un cilindro y quieren saber cuál cilindro tiene mayor densidad.
El cilindro de Rodolfo pesa 500 g y tiene un volumen de 1000 cm³ mientras que el cilindro de Alberto pesa 1000 g y tiene un volumen de 2000 cm³. ¿Cuál cilindro tiene mayor densidad?
Sea ρ1 la densidad del cilindro de Rodolfo y ρ2 la densidad del cilindro de Alberto. Al utilizar la fórmula para el cálculo de la densidad se obtiene:
ρ1= 500/1000 g/cm³ = 1/2 g/cm³ = 0,5g/cm³ y ρ2= 1000/2000 g/cm³ = 1/2 = 0,5g/cm³.
Por lo tanto, ambos cilindros tiene la misma densidad. Cabe destacar, que de acuerdo al volumen y al peso, se puede concluir que el cilindro de Alberto es más grande y más pesado que el de Rodolfo. Sin embargo, sus densidades son las mismas.
Taller de aprendizaje # 1
1. Calcula la densidad de un cuerpo que
tiene de volumen 2 cm3 y una masa de 25 g.
2. Calcula el volumen de un cuerpo que
tiene una densidad 2 kg/m3 y una masa de 50 kg.
3. Calcula la masa de un cuerpo que
tiene 2 m3 de volumen y una densidad de 13 kg/m3.
4. Calcula la densidad de un cuerpo que
tiene de masa 12 g y un volumen de 3 cm3.
5. Calcula el volumen de un cuerpo que
tiene una masa de 300 g y una densidad de 3 g/cm3.
6. Si la densidad del agua es 1 gramo
por centímetro cúbico, ¿qué volumen tendrá una masa de 3 kilogramos?
8. Calcula la masa que tiene un material
si su volumen es de 2 cm3
y su densidad es igual a 2,5 g/cm3. .
Estados de la materia y sus cambios
En el siguiente link encontrará la información sobre los estados de la materia.
Los cambios de estado, fusión, solidificación, ebullición,, condensación, sublimación. se encuentran definidos en la siguiente página, espero que tomes apuntes de ellos junto con la gráfica de los cambios.
Vídeo explicativo sobre los cambios de estado
Taller de aprendizaje # 2
1. De lo que observes en el entorno cita dos ejemplos de materia en estado sólido, dos en estado liquido y dos en estado gaseoso.
2. El calor suministrado durante la fusión se emplea totalmente en arrancar las partículas del estado sólido al líquido; ¿aumentará la temperatura del líquido? explica con tus propias palabras.
3. Cuando la presión es constante, todas las sustancias solidifican a una determinada temperatura (distintas unas de otras). ¿qué ocurre si aumentamos o disminuimos la presión?
4. ¿qué relación existe entre la temperatura de fusión y de solidificación para una sustancia determinada?
5. ¿qué diferencia existe entre evaporación y ebullición?
6. consulta sobre un material que pueda pasar del estado solido a gaseoso sin que llegue a ser un líquido?
Clases de materia
La materia puede presentarse como una sustancia pura o como una mezcla. Veamos.
Para comprender el tema ingresa a
Vídeo explicativo del tema
Actividad de aprendizaje # 3
Según lo aprendido sobre la separación de mezclas, realiza un vídeo corto en el cual puedas demostrar alguno de estos métodos con los materiales que encuentres en tu entorno.
Enviar evidencia.al whatsApp.
Materia y energía
En este sitio encontrará información para la solución del taller.
Taller de aprendizaje # 4
1. Algunos fenómenos se aprovechan para producir energía. Otros se utilizan para fabricar productos de consumo diario. ¿Por qué se afirma que estos procesos son cambios químicos?
2. Un laboratorista al estudiar las propiedades de una sustancia química desconocida, X, obtiene los siguientes resultados:
■ X es un sólido blanco a temperatura ambiente.
■ X tiene punto de fusión de 200 °C, aproximadamente.
■ X se disuelve en agua para dar una solución coloreada.
■ Al someterla a electrólisis, de X se obtiene más de un producto.
■ X forma un sólido blanco al calentarlo en presencia de aire.
Determina cuál de estos resultados corresponde a una propiedad física o química de la materia y si la sustancia analizada es un elemento o un compuesto químico.
3. Responde. ¿Qué sucedería si las fuentes de energía, de las que dependemos, se agotaran?
4. La energía se presenta en diferentes formas que pueden transformarse y transferirse, aunque no se crea ni destruye. Los seres vivos necesitan de la energía para desarrollar sus actividades. Diseña un experimento en el cual se evidencien algunas transformaciones de la energía.
5. En nuestro país la mayor parte de la energía se obtiene de recursos no renovables.
a) ¿Qué alternativas de solución propones para la obtención de energía a partir de otros materiales?
b) ¿Sería viable en nuestro país obtener energía de algunos elementos radiactivos?
6. El intercambio de materia y energía es constante en el universo. El Sol, fuente de la vida, nos provee de la luz y el calor necesarios para nuestra existencia. Si quemamos combustibles obtenemos calor. Cuando utilizamos una pila, las sustancias químicas que se encuentran en su interior producen electricidad.
a) ¿Qué intercambios se dan entre la materia y la energía?
b) ¿Qué tipos de cambios se presentan?
c) ¿Qué aplicaciones en la vida diaria se pueden obtener a partir de estos intercambios?
7. En el Sol y las estrellas la temperatura oscila alrededor del 1.000.000 °C. En estas condiciones las partículas que conforman los gases, especialmente helio e hidrógeno, se mueven a gran velocidad hasta romper sus átomos formando fracciones con liberación de grandes cantidades de energía. Este proceso corresponde al cuarto estado de la materia, el plasma.
a) ¿Cómo han logrado determinar con tal exactitud la temperatura de la superficie del Sol?
b) ¿Qué aplicaciones pueden darse a la gran cantidad de energía que proviene del estado plasma
En el siguiente vídeo se explica las partículas subatómicas del átomo y algunos ejercicios propuestos para hallar sus cantidades.
Taller de aprendizaje # 5
1. El número atómico, Z, se define como el número de protones que posee un átomo en su núcleo, y el número másico, A, como el número de protones más el número de neutrones. Completa la siguiente tabla utilizando la información que se encuentra en ella:
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ELEMENTO |
PROTONES (P+ ) |
ELECTRONES (e-) |
NUMERO ATÓMICO (Z) |
MASA ATÓMICA (A) |
NEUTRONES ( n) |
|
5726 Fe |
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17 |
35 |
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27 |
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919F |
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Marca con una ✗ la respuesta correcta en las preguntas 2 a 4. Justifica tu respuesta.
2. Al bombardear láminas delgadas de oro con partículas alfa, Rutherford pudo demostrar que la masa de un átomo está concentrada en una zona que denominó:
a) periferia
b) niveles de energía
c) núcleo
d) órbitas
3. Las líneas producidas por un espectro llevaron a establecer la existencia de unas zonas muy importantes en el átomo. Bohr denominó estas zonas como:
a) órbitas
b) subniveles
c) orbitales
d) niveles
4. Determina para el isótopo 109Ag:
a) Número atómico y número de protones
b) Número de electrones
c) Número de masa
d) Número de neutrones
donde puedo conseguir la solucion de eese taller??
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