UNIDAD 1 Composición de nuestro mundo material
Introducción
Apreciados estudiantes
Queremos darles la bienvenida y felicitarlos por la decisión de participar en este proyecto de profundización en ciencias naturales. Esperamos que encuentren en la química, la física y la biología, otras oportunidades para mejorar su comprensión sobre el mundo material y social en el que nos desarrollamos. Vivimos en nuestro planeta tierra pero estamos conectados con un sistema material y energético de infinitas dimensiones. Conocer el mundo que nos rodea nos invita a pensar desde una realidad cósmica la composición material de nuestro planeta tierra.
Sugerimos que cada actividad sea trabajada inicialmente a nivel individual; luego en pequeños grupos se compartan las respuestas y finalmente, con la orientación del profesor, en sesión plenaria, se realice una puesta en común, con el fin de contrastar las ideas previas para su transformación. Al terminar la plenaria, hacer la lectura que se encuentra en el texto con el objeto de contribuir al aprendizaje significativo de los conceptos químicos implícitos en la actividad propuesta. A continuación, se presentan otras situaciones a resolver con el fin de ampliar el campo de aplicación de los conceptos vistos. Adicionalmente, encontrarán sugerencias de paginas WEB donde podrán ampliar y /o, profundizar los temas vistos, actividad que se espera realicen extra clase. Además, encontraran en la plataforma de la UNAD una serie de situaciones problema para que las resuelvan fuera de clase
De esta manera les proponemos dar respuesta a la siguiente cuestión
Actividad 1 CONSTITUCION DEL UNIVERSO
¿De qué está formado el universo?
Una vez realizada la plenaria, proceder a dar lectura al siguiente párrafo.
Lectura de apoyo
Diversas teorías han sido creadas por el ser humano para explicar el origen, composición y transformación de esa categoría que hoy llamamos universo. Se supone, según la teoría del Big Bang, que en algún momento del espacio y del tiempo la materia comprimida exploto distribuyéndose por el espacio infinito. Se inicia así un larguísimo periodo de organización de todo ese caos. Hoy se sabe que dentro de dicha organización existen las galaxias y dentro de ellas se encuentran: estrellas, planetas y nebulosas. Una de las miles de galaxias es la vía láctea en donde a su vez se encuentra el sistema solar. Dentro del sistema solar esta nuestro planeta. Ahora bien, a pesar de la gran diversidad de materiales existentes en el universo existe una estructura de la materia que nos permite explicar de manera unitaria no solo de que están hechas las cosas sino también los cambios que ocurren a nuestro alrededor.. Sugerencia visite http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1ESO/Astro/index.htm
.
ACTIVIDAD 2 PROPIEDADES GENERALES DE LA MATERIA
En forma individual de respuesta a la siguiente situación.
¿Qué tienen en común cuerpos materiales tan diversos como: un árbol, una casa, un rio, una roca, una fruta, un perro, un balón, una flor? ; con la orientación del profesor identificar, conceptualizar y establecer relaciones entre las dos propiedades generales más importantes de la materia, comunes a todos los cuerpos: la masa y el volumen.
Lectura de apoyo
Todos los cuerpos materiales que se encuentran en nuestro entorno tienen masa y ocupan un volumen. La masa es la cantidad de materia que poseen los cuerpos. La masa de un objeto no varía aunque este sea trasladado de un lugar a otro o aun más de un planeta a otro; en cambio el peso de un objeto si varía ya que depende, en forma directa de la fuerza de atracción gravitacional.
Un astronauta colombiano viaja a la luna. ¿Su peso en Bogotá es el mismo que en la luna? ¿Su masa varia? Justifique
La masa de un astronauta es la misma en la tierra que en la luna; es decir, la porción de materia que tiene el astronauta no cambia, en cambio el peso si cambia; es distinto según que el astronauta se encuentre en la tierra o en la luna ya que las fuerzas gravitacionales de la tierra y de la luna son diferentes; el astronauta que pesa 70 Kg en Bogotá, en la luna pesara menos, ya que la luna tiene menos masa que la tierra
Situaciones de aplicación conceptual
Seleccione la respuesta correcta
1 . El 11 de mayo del 2009 partió el transbordador Atlantis, con el fin de reparar el telescopio espacial Hubble. Los astronautas hicieron varias caminatas espaciales durante la misión para efectuar las reparaciones y actualizar el Hubble a fin de que preste servicio varios años más. Supongamos que un astronauta tiene una masa de 70kg. antes de partir y en el espacio sus condiciones de ingesta de alimentos no varia
1. El astronauta en el espacio tiene la misma masa y el mismo peso que en la tierra.
2. El astronauta en el espacio tiene la misma masa pero diferente peso.
3. El astronauta en el espacio tiene el mismo peso que en la tierra pero diferente masa
4. El astronauta en el espacio aumenta la masa y el peso.
En la situación anterior:
1. El volumen del astronauta es mayor en el espacio.
2. El volumen del astronauta es menor en el espacio
3. El volumen del astronauta no cambia en el espacio
4. L a relación masa volumen del astronauta varía en el espacio.
El volumen no permite identificar los cuerpos materialesEl volumen de un cuerpo es el espacio que ocupa; es el resultado de las tres dimensiones del cuerpo; largo, ancho y alto para los cuerpos que tiene una forma geométrica definida; para los cuerpos de forma irregular su volumen se determina de forma indirecta midiendo el volumen que el cuerpo desplaza al ser sumergido en un liquido.
Actividad 3 PROPIEDADES ESPECIFICAS: FISICAS Y QUIMICAS
Los siguientes cubos representan diversos materiales. Tienen diferentes masas pero el mismo volumen. Ordénelos de menor a mayor según el valor de su densidad. ¿Cuál es el más denso? ¿Cuál el menos denso?
Lectura de apoyo
Las propiedades que diferencian un tipo de materia de otra se denominan específicas y se clasifican en físicas y químicas
La densidad es una propiedad específica de los cuerpos materiales que establece la relación entre la masa y el volumen. No importa que cantidad de material se tome siempre tendrá el mismo valor de la relación masa sobre volumen. Entonces, para decidir cual tendrá menor densidad, cuando el volumen es constante, debemos fijarnos en el cuerpo que tiene la menor masa; es decir, la variable implicada es la masa; por consiguiente será el hidrogeno, el material que tendrá la menor densidad y así sucesivamente el aire, el corcho, el agua y finalmente el plomo.
Situaciones de aplicación conceptual
Preguntas de selección múltiple
2. El picnómetro es un instrumento que se utiliza para determinar la densidad. Para calcular la densidad de una solución desconocida se realizaron las siguientes medidas que se muestran en la tabla:
Picnómetro vacio
Picnómetro lleno
Volumen del picnómetro
20,500g.
50,5000g.
70,00ml.
Para determinar la densidad de la solución se debe:
1. Sumar el peso del picnómetro vacio con el peso del picnómetro lleno y dividir por el volumen del picnómetro
2. Dividir el peso del picnómetro lleno entre el volumen del picnómetro.
3. Restar del peso del picnómetro lleno el peso del picnómetro vacio y dividir por el volumen del picnómetro.
4. Restar del peso del picnómetro vacio el peso del picnómetro lleno y dividir por el volumen del picnómetro
En la situación anterior, Si sacamos 10,0 ml de la solución que se encuentra en el picnómetro y la pasamos a un vaso:
La densidad de la solución se mantiene constante
La densidad de la solución disminuye
La densidad de la solución aumenta
La relación entra la masa y el volumen cambia
La densidad de la solución es
0,4286g./ml.
0,7214g./ml.
0,2928g./ml
1,0142g./ml.
Actividad 4. La solubilidad
3. En las siguientes situaciones señale con una X en la casilla correspondiente según que sean solubles o insolubles
Situación
Soluble
No soluble
Se mezclan 100 ml.de agua con 1 g. de sal de cocina (1 fase)
Se mezclan 100ml, de agua con 100ml. de alcohol (1 fase)
Se mezcla 100ml. de agua con 100ml. de aceite de cocina (2 fases)
Se mezclan 100ml.de agua con 5 g. de crema de manos (2 fases)
Lectura de apoyo
La solubilidad es una propiedad específica de los materiales que consiste en que los componentes se mezclan para producir un sistema completamente homogéneo; es decir no diferenciable a simple vista; si los componentes no logran mezclarse en un todo homogéneo se puede afirmar que estos materiales no son solubles el uno en el otro. Así por ejemplo, la sal de cocina se disuelve en el agua mientras que el aceite no se disuelve. Es una propiedad específica pues es característica de cada material. En otra unidad desarrollaremos modelos explicativos para esta propiedad. Queda por resolver la pregunta: ¿de qué depende que un material se disuelva o no en otro?Otras propiedades específicas de la materia son: el punto de fusión y el punto de ebullición.
Actividad 5. Puntos de fusión y ebullición: Con base en la gráfica determine para cada sustancia química el valor del punto de ebullición.
Lectura de apoyo
El punto de ebullición de una sustancia es la temperatura a la cual la presión de vapor de líquido se hace igual a la presión atmosférica. De esta manera podemos decir que los puntos de ebullición de las sustancias en orden creciente son: 35ºC, 55ºC, 100ºC, Y 120ºC.
El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la cual un sólido pasa a estado líquido; mientras el sólido está pasando a líquido la temperatura permanece constante. Las sustancias se caracterizan por tener (para una presión determinada) un punto de fusión fijo.
Situaciones de aplicación conceptual
Preguntas de selección múltiple
4. Observe la grafica anterior y responda La sustancia más volátil es:1. acido acético2.éter etílico3. agua4. acetonas
5. A 30ºc 1. la presión de vapor de agua y acido acético es la misma.2. la presión de vapor de la acetona es menor que la del agua.3. la presión de vapor del éter etílico es menor que la de la acetona.4. la presión de vapor del éter es igual a la de la acetona
Otras propiedades específicas son: maleabilidad, conductividad eléctrica y térmica, ductibilidad.Además de las propiedades físicas es necesario aquí referirnos a las propiedades químicas de las sustancias; estas propiedades están relacionadas con la composición, la estructura y la capacidad que tienen las sustancias para reaccionar. Ejemplo: la acidez, la basicidad, la toxicidad, la oxidación o corrosión, la reducción. Estas propiedades permiten identificar y diferenciar unas sustancias de otras; las propiedades químicas no pueden ser determinadas simplemente a través de la vista o del tacto; debe ser afectada la estructura interna de la sustancia para que se manifieste la propiedad; estas propiedades se ponen de manifiesto cuando las sustancias reaccionan; es decir, cuando se rompen y se forman nuevos enlaces químicos entre los átomos. Por ejemplo: el hidróxido de sodio manifiesta sus propiedades básicas cuando reacciona con el acido clorhídrico quien a su vez manifiesta sus propiedades acidas; la sustancia elemental sodio manifiesta sus propiedades metálicas cuando reacciona con el agua para producir hidrógeno.
Situaciones de aplicación conceptualPreguntas de selección múltiple .Se realiza un experimento para determinar los puntos de fusión y de ebullición de una sustancia. Los datos que se obtienen se presentan en la siguiente grafica: a partir de los datos dados en la grafica responda las siguientes cuestiones
6.El punto de ebullición es:
1.50ºC
2. -20ºC
3 30ºC
4 60º
7. A menos -20ºC y 5 min la sustancia X:
1 .Empieza a licuarse
2 Se encuentra totalmente en estado gaseoso
3. Se encuentra en los estados solido y líquido
4 Una parte en estado gaseoso
8.A los 20 min la sustancia X se encuentra:
1. Solamente en estado liquido
2. Solamente en estado gaseoso
3. Una parte en estado liquido y otra en estado solido
4. Solamente en estado gaseoso
9.A 50ºC y 50 min:
1. Empieza la sustancia X a pasar a gas.
2 La sustancia está totalmente en estado gaseoso.
3. Parte de la sustancia está en estado líquido y en estado sólido.
4. La sustancia se encuentra en estado solido
10.Es una propiedad química: 1. La combustión 2.La sublimación 3. La filtración 4. La evaporación
11.Es una propiedad física: 1. La oxidación 2. La acidez 3. La basicidad 4.La sublimación
Actividad 6. SUSTANCIAS Y MEZCLAS
Observe las siguientes imágenes que representan distintos materiales y escriba en la columna correspondiente el nombre del material según que este sea una mezcla o una sustancia..Si considera que es una mezcla, clasifíquela en homogénea o heterogénea
SUSTANCIA
MEZCLA
HOMOGENEA HETEREOGENEA
Lectura de apoyo
Pero ¿que es una sustancia?
Es necesario comprender la diferencia entre sustancia y mezcla. No se puede responder a partir de la sola observación de dichos materiales; tenemos que preguntarnos por su composición; es decir, precisar que sustancia o que sustancias componen dichos materiales.
Podemos considerar que una sustancia es una porción de materia que se caracteriza por tener una composición definida y por tanto tiene unas propiedades físicas y químicas específicas que la hacen ser ella misma y que la diferencian de otras sustancias. Lo característico de una sustancia es su composición es decir la clase de átomos que la componen y la proporción en que se encuentran. Así por ejemplo: el agua químicamente pura es una sustancia porque tiene una composición definida; esta conformada por átomos de hidrogeno y por átomos de oxigeno los cuales se encuentran en una proporción de 2 a 1. Su composición es una sola 12H2'>O. Si en un vaso tenemos agua pura significa que solamente en ese vaso hay agua ); no hay más sustancias; Así mismo, el hierro en polvo, el oxigeno gaseoso, el alcohol etílico (C ₂H ₅OH), se pueden considerar sustancias; es decir, son materiales que tienen una composición definida y unas propiedades características: para el caso del hierro su composición es Fe y para el caso del oxigeno su composición es O ₂
Podríamos afirmar que una mezcla es el resultado de unir o reunir o revolver dos o más sustancias, así por ejemplo cuando agregamos hierro en polvo a azufre y los revolvemos obtenemos un material que recibe el nombre de mezcla. La sustancia hierro en esta mezcla conserva sus propiedades químicas y la sustancia azufre también.
Entonces ¿que diferencia una sustancia de una mezcla?
Una mezcla es homogénea cuando a simple vista no se pueden diferenciar las sustancias que la componen. Ejemp agua de mar
Una mezcla es heterogénea cuando sus componentes si se pueden diferenciar. Ejemplo:
Arroz con pollo
Para responder la pregunta, debemos examinar si en el hay varias sustancias o si en ese material hay una sola sustancia. El aire es entonces una mezcla pues en el se encuentran varias sustancias tales como: nitrógeno, oxigeno, agua, gas carbónico, óxidos de azufre y otras sustancias; el vino es una mezcla pues además de contener agua, etanol y glicerol están presentes mas de 300 sustancias; el agua de mar no es una sustancia pura; es una mezcla porque además de H2O se encuentran otras sustancias disueltas tales como: cloruro de sodio, cloruro de magnesio, sulfato de sodio, cloruro de calcio, bicarbonato de sodio y muchas sustancias mas. El suelo es una mezcla conformada por diferentes sustancias de naturaleza orgánica e inorgánica.
La leche es una mezcla pues además de agua contiene: grasas, carbohidratos, proteínas, calcio, y muchas más sustancias. La arena es una mezcla porque además de contener dióxido de silicio contiene otras sustancias tales como: silicatos complejos de aluminio con sodio, potasio o calcio y cantidades pequeñas de dióxido de magnesio y hierro.
Pero como saber si en un material cualquiera hay una sustancia o varias sustancias?
MEZCLA HOMOGENEA Y HETEROGENEA
Señale con una X según que la mezcla sea homogénea o heterogénea.
mezcla
madera
rocas
cemento
suelo
Azúcar en agua
Aire puro y seco
Agua con sal
Mezcla
homogénea
Mezcla heterogénea
MEZCLAS HOMOGENEAS Y HETEROGENEAS
Cuando las mezclas son homogéneas es decir cuando se observa un todo igual no diferenciable esto no es posible, a simple vista; cuando la mezcla es heterogénea, a simple vista si se pueden diferenciar sus componentes. En el caso de la mezcla de la hierro en polvo y azufre puede diferenciarse a simple vista pero la mezcla de agua y sal no.
Entonces dado un material cualquiera debemos someterlo a procesos de separación de las posibles sustancias que lo forman. Una vez separadas podemos intentar reconocer dichas sustancias a través de procesos analíticos. Para las mezclas homogéneas los métodos mas indicados son:
Destilación
Consiste en la separación de sustancias liquidas con distinto valor de puntos de ebullición.
Disolución
Consiste en la separación de un solido soluble en algún solvente de otro que no lo es.
Cromatografía
Consiste en la separación de los componentes de la mezcla debido a la diferencia de velocidad de migración de los mismos cuando son arrastrados por una fase móvil que está en contacto con una fase estacionaria.
Licuefacción
Consiste en la separación de los componentes de una mezcla gaseosa por efecto de la disminución de la temperatura y el aumento de la presión
Para las mezclas heterogéneas lo métodos mas utilizados son
Decantación
Consiste en la separación mecánica del componente solido no soluble en el líquido o del componente liquido no miscible con el otro líquido
Filtración
Consiste en la separación de la fase solida de la fase liquida cuando la mezcla se hace pasar a través de un filtro
Centrifugación
Consiste en la separación de los sólidos suspendidos por acción de las fuerzas centrípetas.
Situaciones de aplicación conceptual12.Señale con una X según que la mezcla sea homogénea o heterogénea.
mezcla
madera
rocas
cemento
suelo
Azúcar en agua
Aire puro y seco
Agua con sal
homogénea
heterogénea
13. Una bebida gaseosa como la colombiana puede considerarse
Una mezcla homogénea.
Una mezcla heterogénea.
Una sustancia.
Un compuesto.
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
1. Se recomienda realizar las actividades de las siguientes páginas web. Los contenidos del universo. http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1ESO/Astro/contenido1.htm
2. http://platea.pntic.mec.es/pmarti1/educacion/3_eso_materiales/b_ii/ejercicios/bl_2_ap_1_01.htm
3. http://www.bvsde.paho.org/bvsacd/cd52/toxic-es/cap2.pdf
4. http://vtr.com/portaltareas/ayuda.php?opc=det_ayuda&id=3&id1=9&id3=182&id4=1169&id5=1
Introducción
Apreciados estudiantes
Queremos darles la bienvenida y felicitarlos por la decisión de participar en este proyecto de profundización en ciencias naturales. Esperamos que encuentren en la química, la física y la biología, otras oportunidades para mejorar su comprensión sobre el mundo material y social en el que nos desarrollamos. Vivimos en nuestro planeta tierra pero estamos conectados con un sistema material y energético de infinitas dimensiones. Conocer el mundo que nos rodea nos invita a pensar desde una realidad cósmica la composición material de nuestro planeta tierra.
Sugerimos que cada actividad sea trabajada inicialmente a nivel individual; luego en pequeños grupos se compartan las respuestas y finalmente, con la orientación del profesor, en sesión plenaria, se realice una puesta en común, con el fin de contrastar las ideas previas para su transformación. Al terminar la plenaria, hacer la lectura que se encuentra en el texto con el objeto de contribuir al aprendizaje significativo de los conceptos químicos implícitos en la actividad propuesta. A continuación, se presentan otras situaciones a resolver con el fin de ampliar el campo de aplicación de los conceptos vistos. Adicionalmente, encontrarán sugerencias de paginas WEB donde podrán ampliar y /o, profundizar los temas vistos, actividad que se espera realicen extra clase. Además, encontraran en la plataforma de la UNAD una serie de situaciones problema para que las resuelvan fuera de clase
De esta manera les proponemos dar respuesta a la siguiente cuestión
Actividad 1 CONSTITUCION DEL UNIVERSO
¿De qué está formado el universo?
Una vez realizada la plenaria, proceder a dar lectura al siguiente párrafo.
Lectura de apoyo
Diversas teorías han sido creadas por el ser humano para explicar el origen, composición y transformación de esa categoría que hoy llamamos universo. Se supone, según la teoría del Big Bang, que en algún momento del espacio y del tiempo la materia comprimida exploto distribuyéndose por el espacio infinito. Se inicia así un larguísimo periodo de organización de todo ese caos. Hoy se sabe que dentro de dicha organización existen las galaxias y dentro de ellas se encuentran: estrellas, planetas y nebulosas. Una de las miles de galaxias es la vía láctea en donde a su vez se encuentra el sistema solar. Dentro del sistema solar esta nuestro planeta. Ahora bien, a pesar de la gran diversidad de materiales existentes en el universo existe una estructura de la materia que nos permite explicar de manera unitaria no solo de que están hechas las cosas sino también los cambios que ocurren a nuestro alrededor.. Sugerencia visite http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1ESO/Astro/index.htm
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ACTIVIDAD 2 PROPIEDADES GENERALES DE LA MATERIA
En forma individual de respuesta a la siguiente situación.
¿Qué tienen en común cuerpos materiales tan diversos como: un árbol, una casa, un rio, una roca, una fruta, un perro, un balón, una flor? ; con la orientación del profesor identificar, conceptualizar y establecer relaciones entre las dos propiedades generales más importantes de la materia, comunes a todos los cuerpos: la masa y el volumen.
Lectura de apoyo
Todos los cuerpos materiales que se encuentran en nuestro entorno tienen masa y ocupan un volumen. La masa es la cantidad de materia que poseen los cuerpos. La masa de un objeto no varía aunque este sea trasladado de un lugar a otro o aun más de un planeta a otro; en cambio el peso de un objeto si varía ya que depende, en forma directa de la fuerza de atracción gravitacional.
Un astronauta colombiano viaja a la luna. ¿Su peso en Bogotá es el mismo que en la luna? ¿Su masa varia? Justifique
La masa de un astronauta es la misma en la tierra que en la luna; es decir, la porción de materia que tiene el astronauta no cambia, en cambio el peso si cambia; es distinto según que el astronauta se encuentre en la tierra o en la luna ya que las fuerzas gravitacionales de la tierra y de la luna son diferentes; el astronauta que pesa 70 Kg en Bogotá, en la luna pesara menos, ya que la luna tiene menos masa que la tierra
Situaciones de aplicación conceptual
Seleccione la respuesta correcta
1 . El 11 de mayo del 2009 partió el transbordador Atlantis, con el fin de reparar el telescopio espacial Hubble. Los astronautas hicieron varias caminatas espaciales durante la misión para efectuar las reparaciones y actualizar el Hubble a fin de que preste servicio varios años más. Supongamos que un astronauta tiene una masa de 70kg. antes de partir y en el espacio sus condiciones de ingesta de alimentos no varia
1. El astronauta en el espacio tiene la misma masa y el mismo peso que en la tierra.
2. El astronauta en el espacio tiene la misma masa pero diferente peso.
3. El astronauta en el espacio tiene el mismo peso que en la tierra pero diferente masa
4. El astronauta en el espacio aumenta la masa y el peso.
En la situación anterior:
1. El volumen del astronauta es mayor en el espacio.
2. El volumen del astronauta es menor en el espacio
3. El volumen del astronauta no cambia en el espacio
4. L a relación masa volumen del astronauta varía en el espacio.
El volumen no permite identificar los cuerpos materialesEl volumen de un cuerpo es el espacio que ocupa; es el resultado de las tres dimensiones del cuerpo; largo, ancho y alto para los cuerpos que tiene una forma geométrica definida; para los cuerpos de forma irregular su volumen se determina de forma indirecta midiendo el volumen que el cuerpo desplaza al ser sumergido en un liquido.
Actividad 3 PROPIEDADES ESPECIFICAS: FISICAS Y QUIMICAS
Los siguientes cubos representan diversos materiales. Tienen diferentes masas pero el mismo volumen. Ordénelos de menor a mayor según el valor de su densidad. ¿Cuál es el más denso? ¿Cuál el menos denso?
Lectura de apoyo
Las propiedades que diferencian un tipo de materia de otra se denominan específicas y se clasifican en físicas y químicas
La densidad es una propiedad específica de los cuerpos materiales que establece la relación entre la masa y el volumen. No importa que cantidad de material se tome siempre tendrá el mismo valor de la relación masa sobre volumen. Entonces, para decidir cual tendrá menor densidad, cuando el volumen es constante, debemos fijarnos en el cuerpo que tiene la menor masa; es decir, la variable implicada es la masa; por consiguiente será el hidrogeno, el material que tendrá la menor densidad y así sucesivamente el aire, el corcho, el agua y finalmente el plomo.
Situaciones de aplicación conceptual
Preguntas de selección múltiple
2. El picnómetro es un instrumento que se utiliza para determinar la densidad. Para calcular la densidad de una solución desconocida se realizaron las siguientes medidas que se muestran en la tabla:
Picnómetro vacio
Picnómetro lleno
Volumen del picnómetro
20,500g.
50,5000g.
70,00ml.
Para determinar la densidad de la solución se debe:
1. Sumar el peso del picnómetro vacio con el peso del picnómetro lleno y dividir por el volumen del picnómetro
2. Dividir el peso del picnómetro lleno entre el volumen del picnómetro.
3. Restar del peso del picnómetro lleno el peso del picnómetro vacio y dividir por el volumen del picnómetro.
4. Restar del peso del picnómetro vacio el peso del picnómetro lleno y dividir por el volumen del picnómetro
En la situación anterior, Si sacamos 10,0 ml de la solución que se encuentra en el picnómetro y la pasamos a un vaso:
La densidad de la solución se mantiene constante
La densidad de la solución disminuye
La densidad de la solución aumenta
La relación entra la masa y el volumen cambia
La densidad de la solución es
0,4286g./ml.
0,7214g./ml.
0,2928g./ml
1,0142g./ml.
Actividad 4. La solubilidad
3. En las siguientes situaciones señale con una X en la casilla correspondiente según que sean solubles o insolubles
Situación
Soluble
No soluble
Se mezclan 100 ml.de agua con 1 g. de sal de cocina (1 fase)
Se mezclan 100ml, de agua con 100ml. de alcohol (1 fase)
Se mezcla 100ml. de agua con 100ml. de aceite de cocina (2 fases)
Se mezclan 100ml.de agua con 5 g. de crema de manos (2 fases)
Lectura de apoyo
La solubilidad es una propiedad específica de los materiales que consiste en que los componentes se mezclan para producir un sistema completamente homogéneo; es decir no diferenciable a simple vista; si los componentes no logran mezclarse en un todo homogéneo se puede afirmar que estos materiales no son solubles el uno en el otro. Así por ejemplo, la sal de cocina se disuelve en el agua mientras que el aceite no se disuelve. Es una propiedad específica pues es característica de cada material. En otra unidad desarrollaremos modelos explicativos para esta propiedad. Queda por resolver la pregunta: ¿de qué depende que un material se disuelva o no en otro?Otras propiedades específicas de la materia son: el punto de fusión y el punto de ebullición.
Actividad 5. Puntos de fusión y ebullición: Con base en la gráfica determine para cada sustancia química el valor del punto de ebullición.
Lectura de apoyo
El punto de ebullición de una sustancia es la temperatura a la cual la presión de vapor de líquido se hace igual a la presión atmosférica. De esta manera podemos decir que los puntos de ebullición de las sustancias en orden creciente son: 35ºC, 55ºC, 100ºC, Y 120ºC.
El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la cual un sólido pasa a estado líquido; mientras el sólido está pasando a líquido la temperatura permanece constante. Las sustancias se caracterizan por tener (para una presión determinada) un punto de fusión fijo.
Situaciones de aplicación conceptual
Preguntas de selección múltiple
4. Observe la grafica anterior y responda La sustancia más volátil es:1. acido acético2.éter etílico3. agua4. acetonas
5. A 30ºc 1. la presión de vapor de agua y acido acético es la misma.2. la presión de vapor de la acetona es menor que la del agua.3. la presión de vapor del éter etílico es menor que la de la acetona.4. la presión de vapor del éter es igual a la de la acetona
Otras propiedades específicas son: maleabilidad, conductividad eléctrica y térmica, ductibilidad.Además de las propiedades físicas es necesario aquí referirnos a las propiedades químicas de las sustancias; estas propiedades están relacionadas con la composición, la estructura y la capacidad que tienen las sustancias para reaccionar. Ejemplo: la acidez, la basicidad, la toxicidad, la oxidación o corrosión, la reducción. Estas propiedades permiten identificar y diferenciar unas sustancias de otras; las propiedades químicas no pueden ser determinadas simplemente a través de la vista o del tacto; debe ser afectada la estructura interna de la sustancia para que se manifieste la propiedad; estas propiedades se ponen de manifiesto cuando las sustancias reaccionan; es decir, cuando se rompen y se forman nuevos enlaces químicos entre los átomos. Por ejemplo: el hidróxido de sodio manifiesta sus propiedades básicas cuando reacciona con el acido clorhídrico quien a su vez manifiesta sus propiedades acidas; la sustancia elemental sodio manifiesta sus propiedades metálicas cuando reacciona con el agua para producir hidrógeno.
Situaciones de aplicación conceptualPreguntas de selección múltiple .Se realiza un experimento para determinar los puntos de fusión y de ebullición de una sustancia. Los datos que se obtienen se presentan en la siguiente grafica: a partir de los datos dados en la grafica responda las siguientes cuestiones
6.El punto de ebullición es:
1.50ºC
2. -20ºC
3 30ºC
4 60º
7. A menos -20ºC y 5 min la sustancia X:
1 .Empieza a licuarse
2 Se encuentra totalmente en estado gaseoso
3. Se encuentra en los estados solido y líquido
4 Una parte en estado gaseoso
8.A los 20 min la sustancia X se encuentra:
1. Solamente en estado liquido
2. Solamente en estado gaseoso
3. Una parte en estado liquido y otra en estado solido
4. Solamente en estado gaseoso
9.A 50ºC y 50 min:
1. Empieza la sustancia X a pasar a gas.
2 La sustancia está totalmente en estado gaseoso.
3. Parte de la sustancia está en estado líquido y en estado sólido.
4. La sustancia se encuentra en estado solido
10.Es una propiedad química: 1. La combustión 2.La sublimación 3. La filtración 4. La evaporación
11.Es una propiedad física: 1. La oxidación 2. La acidez 3. La basicidad 4.La sublimación
Actividad 6. SUSTANCIAS Y MEZCLAS
Observe las siguientes imágenes que representan distintos materiales y escriba en la columna correspondiente el nombre del material según que este sea una mezcla o una sustancia..Si considera que es una mezcla, clasifíquela en homogénea o heterogénea
SUSTANCIA
MEZCLA
HOMOGENEA HETEREOGENEA
Lectura de apoyo
Pero ¿que es una sustancia?
Es necesario comprender la diferencia entre sustancia y mezcla. No se puede responder a partir de la sola observación de dichos materiales; tenemos que preguntarnos por su composición; es decir, precisar que sustancia o que sustancias componen dichos materiales.
Podemos considerar que una sustancia es una porción de materia que se caracteriza por tener una composición definida y por tanto tiene unas propiedades físicas y químicas específicas que la hacen ser ella misma y que la diferencian de otras sustancias. Lo característico de una sustancia es su composición es decir la clase de átomos que la componen y la proporción en que se encuentran. Así por ejemplo: el agua químicamente pura es una sustancia porque tiene una composición definida; esta conformada por átomos de hidrogeno y por átomos de oxigeno los cuales se encuentran en una proporción de 2 a 1. Su composición es una sola 12H2'>O. Si en un vaso tenemos agua pura significa que solamente en ese vaso hay agua ); no hay más sustancias; Así mismo, el hierro en polvo, el oxigeno gaseoso, el alcohol etílico (C ₂H ₅OH), se pueden considerar sustancias; es decir, son materiales que tienen una composición definida y unas propiedades características: para el caso del hierro su composición es Fe y para el caso del oxigeno su composición es O ₂
Podríamos afirmar que una mezcla es el resultado de unir o reunir o revolver dos o más sustancias, así por ejemplo cuando agregamos hierro en polvo a azufre y los revolvemos obtenemos un material que recibe el nombre de mezcla. La sustancia hierro en esta mezcla conserva sus propiedades químicas y la sustancia azufre también.
Entonces ¿que diferencia una sustancia de una mezcla?
Una mezcla es homogénea cuando a simple vista no se pueden diferenciar las sustancias que la componen. Ejemp agua de mar
Una mezcla es heterogénea cuando sus componentes si se pueden diferenciar. Ejemplo:
Arroz con pollo
Para responder la pregunta, debemos examinar si en el hay varias sustancias o si en ese material hay una sola sustancia. El aire es entonces una mezcla pues en el se encuentran varias sustancias tales como: nitrógeno, oxigeno, agua, gas carbónico, óxidos de azufre y otras sustancias; el vino es una mezcla pues además de contener agua, etanol y glicerol están presentes mas de 300 sustancias; el agua de mar no es una sustancia pura; es una mezcla porque además de H2O se encuentran otras sustancias disueltas tales como: cloruro de sodio, cloruro de magnesio, sulfato de sodio, cloruro de calcio, bicarbonato de sodio y muchas sustancias mas. El suelo es una mezcla conformada por diferentes sustancias de naturaleza orgánica e inorgánica.
La leche es una mezcla pues además de agua contiene: grasas, carbohidratos, proteínas, calcio, y muchas más sustancias. La arena es una mezcla porque además de contener dióxido de silicio contiene otras sustancias tales como: silicatos complejos de aluminio con sodio, potasio o calcio y cantidades pequeñas de dióxido de magnesio y hierro.
Pero como saber si en un material cualquiera hay una sustancia o varias sustancias?
MEZCLA HOMOGENEA Y HETEROGENEA
Señale con una X según que la mezcla sea homogénea o heterogénea.
mezcla
madera
rocas
cemento
suelo
Azúcar en agua
Aire puro y seco
Agua con sal
Mezcla
homogénea
Mezcla heterogénea
MEZCLAS HOMOGENEAS Y HETEROGENEAS
Cuando las mezclas son homogéneas es decir cuando se observa un todo igual no diferenciable esto no es posible, a simple vista; cuando la mezcla es heterogénea, a simple vista si se pueden diferenciar sus componentes. En el caso de la mezcla de la hierro en polvo y azufre puede diferenciarse a simple vista pero la mezcla de agua y sal no.
Entonces dado un material cualquiera debemos someterlo a procesos de separación de las posibles sustancias que lo forman. Una vez separadas podemos intentar reconocer dichas sustancias a través de procesos analíticos. Para las mezclas homogéneas los métodos mas indicados son:
Destilación
Consiste en la separación de sustancias liquidas con distinto valor de puntos de ebullición.
Disolución
Consiste en la separación de un solido soluble en algún solvente de otro que no lo es.
Cromatografía
Consiste en la separación de los componentes de la mezcla debido a la diferencia de velocidad de migración de los mismos cuando son arrastrados por una fase móvil que está en contacto con una fase estacionaria.
Licuefacción
Consiste en la separación de los componentes de una mezcla gaseosa por efecto de la disminución de la temperatura y el aumento de la presión
Para las mezclas heterogéneas lo métodos mas utilizados son
Decantación
Consiste en la separación mecánica del componente solido no soluble en el líquido o del componente liquido no miscible con el otro líquido
Filtración
Consiste en la separación de la fase solida de la fase liquida cuando la mezcla se hace pasar a través de un filtro
Centrifugación
Consiste en la separación de los sólidos suspendidos por acción de las fuerzas centrípetas.
Situaciones de aplicación conceptual12.Señale con una X según que la mezcla sea homogénea o heterogénea.
mezcla
madera
rocas
cemento
suelo
Azúcar en agua
Aire puro y seco
Agua con sal
homogénea
heterogénea
13. Una bebida gaseosa como la colombiana puede considerarse
Una mezcla homogénea.
Una mezcla heterogénea.
Una sustancia.
Un compuesto.
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
1. Se recomienda realizar las actividades de las siguientes páginas web. Los contenidos del universo. http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1ESO/Astro/contenido1.htm
2. http://platea.pntic.mec.es/pmarti1/educacion/3_eso_materiales/b_ii/ejercicios/bl_2_ap_1_01.htm
3. http://www.bvsde.paho.org/bvsacd/cd52/toxic-es/cap2.pdf
4. http://vtr.com/portaltareas/ayuda.php?opc=det_ayuda&id=3&id1=9&id3=182&id4=1169&id5=1
