SEMaNa 3

ATMOSFERA Oxidación de combustibles

equipo	Los elementos químicos de la Atmosfera son.	¿Qué es la combustión?	¿Qué elementos intervienen en los combustibles?
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¿Cuál combustible es más contaminante del aire?

Material: Caldero, probeta graduada 10 ml. cronometro.

Sustancias: Alcohol, gasolina, aceite, petróleo diáfano.

Procedimiento:

-          Medir cinco ml de Cada sustancia una por una

-          -Colocarla dentro del caldero.

-          -encender el combustible y medir el tiempo de consumo de los cinco ml.

-          Observar cual de los combustibles desprende más contaminantes.

-          Observaciones:

-                     Combustible	Tiempo de consumo de los cinco ml de combustible	Grado de contaminación del combustible
-                     Alcohol	-                     3.38 seg	-                     Bajo
-                      gasolina	-                     3.41 seg	-                     Alto
-                     aceite,	-                     6.16 seg	-                     Bajo
-                     petróleo diáfano	-                     7.0 min	-                     Demasiado alto

Conclusiones.

Concluimos que con los combustibles anteriores pudimos observar su duración al irse consumiendo. El que más contaminante es para la atmósfera es el petróleo y la gasolina, ya que son los combustibles más fuertes que al desprender su humo contaminan mas el ambiente.

SEmaNa 2

¿Cuales son los productos de Reacción Química del Oxigeno con Metales?

Equipo	Respuestas
1	Oxido metalico
2	Oxido metalico
3	Oxido metalico
4	Oxido metalico
5	Oxido metalico
6	Oxido basico

Reaccion Quimica General

Metal mas oxigeno  0  oxido metalico u oxido básico

Me  +  O  0  MeO

Reaccion de Metales con el oxigeno

Material: Lampara de alcohol, cucharilla de combustión, vaso de precipirtados 100 ml, agitador de vidrio.

Ssutancias: aluminio,cobre, hierro,magnesio, zinc.

Procedimiento:

-         Colocar cada metal en la cucharilla de combustión

-         -colocar dos minutos a la flama del mechero  la cucharilla combustión

-         - Colocar 25 mililitros de agua en el vaso de precipitados y agregarle cinco gotas del indicador universal.

-         Introducir la cucharilla de combustión en el vaso con agua y-Observar y anotar los resultados.

Sustancia	Color inicial del agua con indicador	Color final del agua	ecuacion quimica
Aluminio	verde	verde	Al+O=Al2O3 Al2O3+H2O=Al(OH)3
Cobre	VERDE	VERDE	Cu+Oà CuO CuO+H2OàCu(OH)2
Hierro	verde	Verde	Fe+OàFeO FeO+H2OàFe(OH)2
Magnesio	verde	verde	Mg+O = MgO MgO+H2O=Mg(OH)2
Zinc	verde	verde	Zn * OZnO ZnO * H2O =Zn(OH)2

Conclusiones: Con los experimentos anteriores pudimos ver y comprobar que los metales con el oxigeno producen óxidos básicos y estos a su ves al combinarse con el agua producen hidróxidos.

INDAGACION 21(ACCIONES PARA SU CONSERVACION)

CÓMO CONSERVAR EL AGUA

América es la tierra de la abundancia, pero el agua, como todos los recursos naturales, tiene un abastecimiento limitado. Al momento, Dallas cuenta con adecuadas reservas de agua, gracias a la excelente planificación que se llevó a cabo durante los años 1950 después de una sequía severa. Pero nuestra población está creciendo y nuestra infraestructura solamente puede tratar y suministrar cierta cantidad de agua antes de requerir una expansión y reemplazo costosa.

Ahorrando agua dentro de su hogar

La jardinería que ahorra agua

Conservando agua al aire libre

Reduzca su factura de agua todo el año

INDAGACION 20(FALTA DE AGUA)

Mientras que en muchos lugares el agua limpia y fresca se da por hecho, en otros es un recurso escaso debido a la falta de agua o a la contaminación de sus fuentes. Aproximadamente 1.100 millones de personas, es decir, el 18 por ciento de la población mundial, no tienen acceso a fuentes seguras de agua potable, y más de 2.400 millones de personas carecen de saneamiento adecuado. En los países en desarrollo, más de 2.200 millones de personas, la mayoría de ellos niños, mueren cada año a causa de enfermedades asociadas con la falta de acceso al agua potable, saneamiento inadecuado e insalubridad. Además, gran parte de las personas que viven en los países en desarrollo sufren de enfermedades causadas directa o indirectamente por el consumo de agua o alimentos contaminados o por organismos portadores de enfermedades que se reproducen en el agua. Con el suministro adecuado de agua potable y de saneamiento, la incidencia de contraer algunas enfermedades y consiguiente muerte podrían reducirse hasta en un 75 por ciento.

La carencia de agua potable se debe tanto a la falta de inversiones en sistemas de agua como a su mantenimiento inadecuado. Cerca del 50 por ciento del agua en los sistemas de suministro de agua potable en los países en desarrollo se pierde por fugas, conexiones ilegales y vandalismo. En algunos países, el agua potable es altamente subsidiada para aquellos conectados al sistema, generalmente personas en una mejor situación económica, mientras que la gente pobre que no está conectada al sistema depende de vendedores privados costosos o de fuentes inseguras.

Los problemas de agua tienen una importante implicación de género. Con frecuencia en los países en desarrollo, las mujeres son las encargadas de transportar el agua. En promedio, estas tienen que recorrer a diario distancias de 6 kilómetros, cargando el equivalente de una pieza de equipaje, o 20 kilogramos. Las mujeres y las niñas son las que más sufren como resultado de la falta de servicios de saneamiento.
La mayor parte del agua dulce, aproximadamente el 70 por ciento del líquido disponible mundialmente se utiliza en la agricultura. Sin embargo, la mayoría de los sistemas de irrigación son ineficientes: pierden alrededor del 60 por ciento del agua por la evaporación o reflujo a los ríos y mantos acuíferos. La irrigación ineficiente desperdicia el agua y también provoca riesgos ambientales y de salud, tales como la pérdida de tierra agrícola productiva debido a la saturación, un problema grave en algunas áreas del sur de Asia; asimismo, el agua estancada provoca la transmisión de la malaria.

El consumo de agua en algunas áreas ha tenido impactos dramáticos sobre el medio ambiente. En áreas de os Estados Unidos, China y la India, se está consumiendo agua subterránea con más rapidez de la que se repone, y los niveles hidrostáticos disminuyen constantemente. Algunos ríos, tales como el Río Colorado en el oeste de los Estados Unidos y el Río Amarillo en China, con frecuencia se secan antes de llegar al mar.

Debido a que los suministros de agua dulce son el elemento esencial que permite la supervivencia y el desarrollo, también han sido, a veces, motivo de conflictos y disputas, pero a la vez, son una fuente de cooperación entre personas que comparten los recursos del agua. A la par del aumento de la demanda del líquido vital, las negociaciones sobre la asignación y administración de los recursos del agua son cada vez más comunes y necesarias.

INDAGACION 19(AGUA EN LOS ORGANISMOS)

El agua constituye la sustancia mayoritaria en los seres vivos (65% a 95% de su peso) y la vida es posible gracias a las poco frecuentes y singulares propiedades físico-químicas que presenta (particularmente su estructura molecular y su carácter polar), responsables, a su vez, de sus funciones biológicas.

Veamos tales propiedades y las funciones asociadas:

1)La gran fuerza de cohesión entre sus moléculas es la responsable de que sea un líquido prácticamente incomprensible, capaz de dar volumen y turgencia a muchos seres vivos uni o pluricelulares (piénsese en el esqueleto hidrostático en las plantas).

Esta fuerza permite las deformaciones de algunas estructuras (por ejemplo, el citoplasma), sirviendo como lubricante en zonas de contacto (articulaciones) para evitar rozamientos (función amortiguadora mecánica).

2)Su elevado calor específico hace que el agua puede absorber una gran cantidad de calor (es una forma de energía), mientras que su temperatura sólo asciende ligeramente, ya que parte de esa energía habrá sido utilizada en romper los enlaces de H entre susmoléculas.

Esta propiedad hace que el agua funcione como un buen amortiguador térmico que mantiene la temperatura interna de los seres vivos a pesar de las variaciones externas.

3)Su alto calor de vaporización hace que el agua absorba mucho calor al pasar del estado líquido al gaseoso, ya que, para que una molécula se separe de las adyacentes, han de romperse los puentes de H y, para ello, se necesita una gran cantidad de energía (alrededor de 1500 calorías para evaporar un gramo de agua).

Así, cuando el agua se evapora en la superficie de una planta o de un animal, absorbe gran parte del calor del entorno. Esta propiedad es utilizada como mecanismo de regulación térmica.

4)El agua posee también una elevada constante dieléctrica. Esta propiedad del agua hace que las sales y otros compuestos iónicos se disocien en sus cationes y aniones, los cuales son atraídos con fuerza por los dipolos de agua y se impide su unión. Asimismo, debido a su polaridad, el agua disuelve con facilidad otros compuestos no iónicos, pero que poseen grupos funcionales polares (alcoholes, aldehídos, cetonas, etc.) al establecer enlaces de H entre ellos.

Todo ello convierte al agua en la sustancia disolvente más importante. A su vez, esta capacidad es responsable de dos funciones del agua en los seres vivos:

a)es vehículo de transporte para la circulación de sustancias en el interior de los organismos y en su intercambio con el exterior.

b)es el medio donde transcurren las reacciones bioquímicas, ya que la mayor parte de las biomoléculas se encuentra disuelta en ella y necesita un medio acuoso para interaccionar.

5)Su gran fuerza de adhesión (alta tensión superficial) se debe a la tendencia a formar enlaces de H entre las moléculas de agua (cohesión) y de éstas con otras moléculas polares (adhesión).

Ello hace responsable al agua de todos los fenómenos relacionados con la capilaridad (por ejemplo, el ascenso de savia bruta por el xilema de las plantas) y con el desplazamiento de los organismos sobre ella.

INDAGACION 18(BALANCEO DE ECUACIONES QUIMICAS)

Una reacción química es la manifestación de un cambio en la materia y la isla de un fenómeno químico. A su expresión gráfica se le da el nombre de ecuación química, en la cual, se expresan en la primera parte los reactivos y en la segunda los productos de la reacción.

A + B C + D

Reactivos Productos

Para equilibrar o balancear ecuaciones químicas, existen diversos métodos. En todos el objetivo que se persigue es que la ecuación química cumpla con la ley de la conservación de la materia.
Balanceo de ecuaciones por el método de Tanteo
El método de tanteo consiste en observar que cada miembro de la ecuación se tengan los átomos en la misma cantidad, recordando que en

H2SO4 hay 2 Hidrogenos 1 Azufre y 4 Oxigenos

5H2SO4 hay 10 Hidrógenos 5 azufres y 20 Oxígenos
Para equilibrar ecuaciones, solo se agregan coeficientes a las formulas que lo necesiten, pero no se cambian los subíndices.
Ejemplo: Balancear la siguiente ecuación

H2O + N2O5 NHO3

Aquí apreciamos que existen 2 Hidrógenos en el primer miembro (H2O). Para ello, con solo agregar un 2 al NHO3 queda balanceado el Hidrogeno.

H2O + N2O5 2 NHO3

Para el Nitrógeno, también queda equilibrado, pues tenemos dos Nitrógenos en el primer miembro (N2O5) y dos Nitrógenos en el segundo miembro (2 NHO3)

Para el Oxigeno en el agua (H2O) y 5 Oxígenos en el anhídrido nítrico (N2O5) nos dan un total de seis Oxígenos. Igual que (2 NHO3)

Otros ejemplos

HCl + Zn ZnCl2 H2

2HCl + Zn ZnCl2 H2

KClO3 KCl + O2

2 KClO3 2KCl + 3O2

Balanceo de ecuaciones por el método de Redox ( Oxidoreduccion )
En una reacción si un elemento se oxida, también debe existir un elemento que se reduce. Recordar que una reacción de oxido reducción no es otra cosa que una perdida y ganancia de electrones, es decir, desprendimiento o absorción de energía (presencia de luz, calor, electricidad, etc.)
Para balancear una reacción por este método , se deben considerar los siguiente pasos
1)Determinar los números de oxidación de los diferentes compuestos que existen en la ecuación.
Para determinar los números de oxidación de una sustancia, se tendrá en cuenta lo siguiente:

En una formula siempre existen en la misma cantidad los números de oxidación positivos y negativos

El Hidrogeno casi siempre trabaja con +1, a ecepcion los hidruros de los hidruros donde trabaja con -1

El Oxigeno casi siempre trabaja con -2

Todo elemento que se encuentre solo, no unido a otro, tiene numero de oxidación 0
2) Una vez determinados los números de oxidación , se analiza elemento por elemento, comparando el primer miembro de la ecuación con el segundo, para ver que elemento químico cambia sus números de oxidación
0 0 +3 -2

Fe + O2 Fe2O3

Los elementos que cambian su numero de oxidación son el Fierro y el Oxigeno, ya que el Oxigeno pasa de 0 a -2 Y el Fierro de 0 a +3
3) se comparan los números de los elementos que variaron, en la escala de Oxido-reducción
0 0 +3 -2

Fe + O2 Fe2O3

El fierro oxida en 3 y el Oxigeno reduce en 2
4) Si el elemento que se oxida o se reduce tiene numero de oxidación 0 , se multiplican los números oxidados o reducidos por el subíndice del elemento que tenga numero de oxidación 0

Fierro se oxida en 3 x 1 = 3

Oxigeno se reduce en 2 x 2 = 4

5) Los números que resultaron se cruzan, es decir el numero del elemento que se oxido se pone al que se reduce y viceversa

4Fe + 3O2 2Fe2O3

Los números obtenidos finalmente se ponen como coeficientes en el miembro de la ecuación que tenga mas términos y de ahí se continua balanceando la ecuación por el método de tanteo
Otros ejemplos

KClO3 KCl + O2

+1 +5 -2 +1 -1 0

KClO3 KCl + O2

Cl reduce en 6 x 1 = 6

O Oxida en 2 x 1 = 2

2KClO3 2KCl + 6O2

Cu + HNO3 NO2 + H2O + Cu(NO3)2

0 +1 +5 -2 +4 -2 +2 -2 +2 +5 -2

Cu + HNO3 NO2 + H2O + Cu(NO3)2

Cu oxida en 2 x 1 = 2

N reduce en 1 x 1 = 1

Cu + HNO3 2NO2 + H2O + Cu(NO3)2

Cu + 4HNO3 2NO2 + 2H2O + Cu(NO3)2

Balanceo de ecuaciones por el método algebraico
Este método esta basado en la aplicación del álgebra. Para balancear ecuaciones se deben considerar los siguientes puntos
1) A cada formula de la ecuación se le asigna una literal y a la flecha de reacción el signo de igual. Ejemplo:

Fe + O2 Fe2O3

A B C
2) Para cada elemento químico de la ecuación, se plantea una ecuación algebraica

Para el Fierro A = 2C

Para el Oxigeno 2B = 3C

3) Este método permite asignarle un valor (el que uno desee) a la letra que aparece en la mayoría de las ecuaciones algebraicas, en este caso la C
Por lo tanto si C = 2
Si resolvemos la primera ecuación algebraica, tendremos:

2B = 3C

2B = 3(2)

B = 6/2

B = 3

Los resultados obtenidos por este método algebraico son

A = 4

B = 3

C = 2

Estos valores los escribimos como coeficientes en las formulas que les corresponden a cada literal de la ecuación química, quedando balanceada la ecuación

4Fe + 3O2 2 Fe2O3

Otros ejemplos

HCl + KmNO4 KCl + MnCl2 + H2O + Cl2

A B C D E F

A = 2E
Cl) A = C + 2D + 2F

B = C
Mn) B = D
O) 4B = E

Si B = 2

4B = E
4(2) = E
E = 8
B = C
C = 2
B = D
D = 2
A = 2E
A = 2 (8)
A = 16
A = C + 2D + 2F
16 = 2 + 2(2) + 2F
F = 10/2
F = 5

16HCl + 2KmNO4 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2

INDAGACION 17(REPRESENTACION DE LA REACCION QUIMICA)

Una reacción química o cambio químico es todo proceso químico en el cual dos o más sustancias (llamadas reactantes), por efecto de un factor energético, se transforman en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos o compuestos. Un ejemplo de reacción química es la formación de óxido de hierro producida al reaccionar el oxígeno del aire con el hierro.
A la representación simbólica de las reacciones se les llama ecuaciones químicas.
Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones bajo las que se da la reacción química. No obstante, tras un estudio cuidadoso se comprueba que, aunque los productos pueden variar según cambien las condiciones, determinadas cantidades permanecen constantes en cualquier reacción química. Estas cantidades constantes, las magnitudes conservadas, incluyen el número de cada tipo de átomo presente, la carga eléctrica y la masa total.
Los tipos de reacciones inorgánicas son: Ácido-base (Neutralización), combustión, solubilización, reacciones redox y precipitación.
Desde un punto de vista de la física se pueden postular dos grandes modelos para las reacciones químicas: reacciones ácido-base (sin cambios en los estados de oxidación) y reacciones Redox (con cambios en los estados de oxidación). Sin embargo, podemos estudiarlas teniendo en cuenta que ellas pueden ser: