Esquema gráfico orientador de contenido

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martes, 11 de octubre de 2016

LEER (PARTE 2) LÍNEA DE TIEMPO

LÍNEA DE TIEMPO: EL ESTUDIO DE LOS GASES A TRAVÉS DE LA HISTORIA

La construcción de los conocimientos acerca del comportamiento y características de los gases que se tiene en la actualidad ha sido una construcción colectiva y paulatina que se ha dado a través del tiempo y con aportes particulares, que posteriormente se han consolidado para llegar a constituir un conocimiento más sólido en la interpretación de los mismos, lo que hoy se conoce como Teoría cinética de los gases, además de las diversas aplicaciones que en la actualidad se le da a los mismos conocimientos, que puede ir desde la disolución de los gases en una bebida para gasificarla o hasta la aplicación de las teorías en la propulsión de cohetes y la combustión en motores. A continuación te invito a visitar el siguiente enlace y conocer un poco más en detalle este recorrido histórico por el estudio de los gases.


Ir al siguiente enlace para detallar la vista de la línea de tiempo: (iniciar en el año 1640)

LEER (PARTE 1): HISTORIETA

HISTORIETA

El conocimiento de algunas de las propiedades de los gases y de su comportamiento no es sólo pertinente en el ámbito escolar, también es aplicable a situaciones cotidianas de la vida, a las que se puede dar explicación haciendo uso de algunas de las teorías y conceptos que posteriormente en el Blog conocerás en detalle. Te invito a leer la siguiente historieta iluastrada.

HACER (PARTE 2): PRÁCTICA DE LABORATORIO

GUÍA LABORATORIO GASES Nombre alumno: ___________________________________________ Curso: Fecha: ____________________ Objetivos: Los alumnos analizarán y demostrarán las leyes de los gases (Boyle, Charles y Gay-Lussac). Instrucciones. A continuación se tiene una actividad práctica que se realizará en el laboratorio. Debes registrar todas tus observaciones para que posteriormente respondas las preguntas realizadas. No se pedirá informe de laboratorio, pero debes presentar (cuando se indique) toda la guía respondida en forma coherente, ordenada, con letra clara y legible para la evaluación C-1. Recuerda que junto con la guía viene adjunta la pauta de evaluación del trabajo de laboratorio, que equivalen a un 30% de la nota final y la de revisión de la guía de laboratorio corresponde a un 70%. ACTIVIDAD La actividad que realizaremos en el laboratorio consiste en demostrar las leyes de los gases ideales. De acuerdo a lo visto en clases ya es posible que te plantees una hipótesis. Esta hipótesis en esta ocasión puede ser la misma para las tres leyes, ya que después tienes la posibilidad replantearla de acuerdo a tus resultados. MATERIALES • 1 jeringa grande • 2 globos medianos • 2 globos pequeños (bombitas de agua) • 2 recipientes plásticos o metálicos medianos • 500 ml de agua mineral con gas • 1 plato hondo • 1 vaso • 1 lata de bebida vacía • hielo • Agua caliente • pinza • 1 guante de cocina • 1 mechero • 1 vela LEY DE BOYLE HIPÓTESIS ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ EXPERIMENTACIÓN 1. Infla el globo suavemente amárralo, después quita el émbolo a la jeringa e introduce el globo y vuelve a colocar el émbolo 2. Con la ayuda de tu mano o un dedo tapa el orificio superior de la jeringa y evita que el aire se salga, comprime lo mas que puedas. Anota tus observaciones 3. De nuevo tapa el orificio con ayuda de tu dedo y jala el émbolo de manera inversa y observa. Anota tus observaciones. OBSERVACIONES Procedimiento ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ INFORMACIÓN Responde las siguientes preguntas, debes registrar la fuente de donde obtuviste la información. 1. Investiga en que consiste le Ley de Boyle y redáctalo brevemente. (10 ptos) ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Fuente: ___________________________________________________________________________ 2. Enuncia la ley de Boyle (5 ptos) ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 3. ¿Qué sucedió en el primer caso cuando comprimiste el globo? ¿Por qué? (6 ptos) ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 4. ¿Qué sucedió con el globo en el segundo caso cuando jalas el émbolo? ¿Por qué? ( 6 ptos) ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 5. Escribe la fórmula que se aplica en la ley de Boyle ( 2 ptos) ___________________________________________________________________________ 6. La Ley de Boyle corresponde a un sistema isotérmico, isobárico o isocórico. Explique (3 tos) ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 7. Escribe 2 ejercicios relacionados con la Ley de Boyle y desarróllalos. ( 10 ptos) a)_________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Desarrollo ejercicio Datos Fórmula Desarrollo Resultado b)_________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Desarrollo ejercicio Datos Fórmula Desarrollo Resultado LEY DE CHARLES HIPÓTESIS _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ EXPERIMENTACIÓN 1. Coloca en la boca de la botella el globo. 2. Coloca la botella con el globo en un recipiente con agua caliente. Anota tus observaciones. 3. Cambia la botella a un recipiente que contenga hielo. Anota tus observaciones. OBSERVACIONES Procedimiento ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ INFORMACIÓN Responde las siguientes preguntas, debes registrar la fuente de donde obtuviste la información. 1. Investiga en que consiste le Ley de Charles y redáctalo brevemente. (10 ptos) ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Fuente: ___________________________________________________________________________ 2. Enuncia la ley de Charles (5 ptos) ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 3. ¿Qué sucedió en el primer caso cuando colocas la botella en agua caliente? ¿Por qué? (6 ptos) ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 4. ¿Qué sucedió con el globo en el segundo caso cuando colocas la botella en hielo? ¿Por qué? ( 6 ptos) ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 5. Escribe la fórmula que se aplica en la ley de Charles ( 2 ptos) ___________________________________________________________________________ 6. La Ley de Charles corresponde a un sistema isotérmico, isobárico o isocórico. Explique (3 ptos) ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 7. Escribe 2 ejercicios relacionados con la Ley de Charles y desarróllalos. ( 10 ptos) a)_________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Desarrollo ejercicio Datos Fórmula Desarrollo Resultado b)_________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Desarrollo ejercicio Datos Fórmula Desarrollo Resultado LEY DE GAY-LUSSAC HIPÓTESIS ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ EXPERIMENTACIÓN 1. Coloca en el fuego directo la lata de bebida con una pequeña cantidad de agua y esperar a que esta se caliente. 2. Cuando notes que el agua esté suficientemente caliente pasar el envase invertido ( con ayuda de las pinzas o un guante de cocina) a un plato con agua fría. Anota tus observaciones. 3. En un plato hondo pega la vela en la parte del centro con cera derretida, enciende la vela y coloca un poco de agua en el plato. Luego tapa la vela con un vaso. Anota tus observaciones. OBSERVACIONES Procedimiento 1 2 INFORMACIÓN Responde las siguientes preguntas, debes registrar la fuente de donde obtuviste la información. 1. Investiga en que consiste le Ley Gay-Lussac y redáctalo brevemente. (10 ptos) ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ _ Fuente: ___________________________________________________________________________ 2. Enuncia la ley Gay Lussac (5 ptos) ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 3. ¿Qué sucedió con la lata de bebida después de pasarla al agua fría? ¿Por qué? (6 ptos) ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 4. ¿Qué sucedió con el agua al momento que se apago la vela? ¿Por qué? ( 6 ptos) ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 5. Escribe la fórmula que se aplica en la ley Gay-Lussac ( 2 ptos) ___________________________________________________________________________ 6. La Ley de Gay-Lussac corresponde a un sistema isotérmico, isobárico o isocórico. Explique (3 ptos) ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 7. Escribe 2 ejercicios relacionados con la Ley de Gay-Lussac y desarróllalos. ( 10 ptos) a)_________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Desarrollo ejercicio Datos Fórmula Desarrollo Resultado b)_________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Desarrollo ejercicio Datos Fórmula Desarrollo Resultado CONCLUSIÓN La conclusión que debes realizar es relacionada con los aprendizajes adquiridos con todas las actividades realizadas en el laboratorio. Esta de be ser de 1 plana y no debe ser copia de tus compañeros, el trabajo es individual. Si se detecta copia será evaluado de acuerdo a la pauta de revisión. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

LEER (PARTE 3): PROPIEDADES DE LOS GASES

PROPIEDADES DE LOS GASES


A nivel macroscópico:

Son propiedades que se miden o determinan para un conjunto de moléculas.

1. Comprensibilidad: El volumen de un gas se puede reducir fácilmente mediante la acción de una fuerza externa. Esta propiedad de los gases se explica debido a la existencia de grandes espacios intermoleculares.
¿Es posible comprimir un gas hasta que su volumen sea cero, aplicando una fuerza muy grande?
Nunca. Si la fuerza es muy grande, la presión del gas sería tan grande que vencería la resistencia del recipiente y estallaría. Si la temperatura fuese baja (menor o igual a la temperatura critica) el gas se licuaría, ya en estado líquido sería imposible comprimirlo.

2. Expansión: Un gas ocupa todo el volumen del recipiente que lo contiene debido a la alta energía cinética traslacional de las moléculas.
¿Porque el aire que es una mezcla gaseosa, no se expande por todo el universo?
La explicación es simple, la fuerza de atracción gravitatoria impide que algún cuerpo material pueda abandonar la órbita terrestre, salvo que supere la velocidad mínima para vencer la gravedad que es 11 Km/s, que las moléculas de aire no pueden adquirir en forma natural.

3. Difusión: Consiste en que las moléculas de un gas se trasladan a través de otro cuerpo material (sólido, líquido o gas), debido a su alta energía cinética y alta entropía. Cuando uno siente el olor y aroma de una flor o una fruta es debido a la difusión de ciertas sustancias (ésteres) que se difunden en forma de vapor a través del aire y llega al olfato.
Otros ejemplos de difusión son:
difusión del CO2 en bebidas gaseosas.
difusión del H2 en el platino.
gas lacrimógeno en el aire.

4. Efusión: Consiste en la salida de moléculas gaseosas a través de pequeñas aberturas u orificios practicados en la pared del recipiente que contiene el gas. Por ejemplo un neumático se desinfla cuando el aire comprimido se efunde a través de un orificio causado por un clavo u otro objeto similar.








HACER (PARTE 1): APLICACIONES EN LA VIDA REAL


APLICACIONES EN LA VIDA REAL DE LAS ECUACIONES DE LOS GASES

Los gases reaccionan de forma mucho más dramática a los cambios en el entorno que los sólidos y los líquidos. Las leyes de los gases que predicen estos cambios suelen enseñarse como parte del curriculum central de una educación secundaria de química. La mayoría de estas leyes fueron descubiertas hace cientos de años. La información de estas ecuaciones se usa en muchos productos domésticos comunes en casi cada sector.

Identificación
Las leyes de los gases de Avogadro, Charles, Boyle y Gay-Lussac suelen combinarse en una ecuación llamada la ley del gas ideal, aunque existen varias otras, de acuerdo con Wolfram Research. Las leyes de los gases explican los efectos de la presión, el volumen y la temperatura absoluta en un gas teóricamente perfecto sin ninguna fuerza de atracción entre sus moléculas.

Tipos de aplicacaciones
Las aplicaciones para las leyes de los gases en la vida real son casi demasiadas para nombrarlas, y cada producto tiende a usar unas pocas. Se suelen utilizar para diseñar propulsores en latas, dado que la presión del gas se puede acumular y después tener una salida controlada. Otros tipos de usos pueden incluir dispositivos de seguridad e incluso el transporte.

Usos comunes
La lata promedio de soda hace uso de la ley de Henry, que establece que un gas disuelto es proporcional a la presión parcial sobre la solución. Para la soda, que usa dióxido de carbono, cuando se abre la botella escapa el gas y el carbono disuelto se eleva hasta arriba y escapa, de ahí el sonido de "reventón". En los automóviles, los gases se encienden para producir la combustión que hace girar los pistones del motor.
Efectos
Algunos productos comunes son conocidos por salvar vidas, pero también pueden suponer un peligro para la salud. Las bolsas de aire usan la ley de Charles, que establece que el volumen es directamente proporcional a la temperatura - para encender la mezcla de gasolina y de aire que infla la bolsa de aire en menos de un segundo. La Policía del Estado de Michigan dice que las bolsas de aire pueden reducir daños serios en la cabeza hasta un 75%. Por otra parte, un incremento en la temperatura puede causar que las latas de aerosol exploten.


REACCIONES QUÍMICAS EN LA VIDA COTIDIANA





Todo lo que ocurre en la naturaleza, se relaciona con las reacciones químicas que están ocurriendo constantemente en nuestro organismo y en todo nuestro entorno. Las reacciones químicas que ocurren en la naturaleza son de importancia VITAL ya que permiten la transformación constante de la materia y sin ellas la vida no sería posible.  Algunas de las reacciones  que forman parte de nuestra vida cotidiana son: Combustión, Respiración celular, Fotosíntesis, corrosión de los metales, descomposición  de la materia  orgánica. A continuación revisaremos cada una de ellas  y trataremos de encontrar alguna relación entre ellas:
1.- COMBUSTIÓN: Es la reacción entre un combustible y oxígeno molecular para producir agua, dióxido de carbono y energía, esta reacción se puede representar como:

COMBUSTIBLE   +   COMBURENTE               AGUA  +  DIÓXIDO DE CARBONO  +  ENERGÍA

COMBUSTIBLE: Son sustancias que contienen energía química almacenada en sus enlaces, esta energía se libera como luz y calor, cuando  se rompen los enlaces del combustible provocada por la reacción con el oxígeno. Son ejemplos de combustibles: madera, gas natural, gas licuado, carbón, petróleo, alcohol, gasolina, etc. Todos estos ejemplos corresponden a materia orgánica, formada principalmente por carbono.
                Un combustible no orgánico es el hidrógeno molecular H2, pero aún no se utiliza de manera comercial o masiva, aún está en fase de investigación.
COMBURENTE: Es una sustancia capaz de generar la combustión, el único comburente  es el Oxígeno molecular O2
                Cuando la combustión no se realiza con suficiente oxígeno, se dice que la combustión es incompleta y en este caso genera CO monóxido de carbono, que es un gas altamente tóxico, ya que al ser inhalado puede provocar envenenamiento temporal o la muerte.
                La toxicidad del CO radica en que este reemplaza al O2 en la respiración celular. Esto significa que si hay O2 en el ambiente y CO, la hemoglobina que se encarga de movilizar al oxígeno a nivel celular, movilizará al monóxido de carbono CO y no al oxígeno.
                El monóxido de carbono CO es un gas que no posee olor ni color por lo que las personas no lo pueden detectar fácilmente  cuando está en el ambiente. Este peligroso gas  se produce cuando los aparatos domésticos que funcionan por combustión como estufas, hornos, calefón e incluso automóviles  se encuentran en mal estado.

Ejemplo de combustión completa e incompleta
a)      Combustión completa          CH4   +    2O2                        CO2    +   2H2O   +  ENERGÍA

b)      Combustión  incompleta      2CH4   +    3O2                        2CO   +  4 H2O   +  ENERGÍA

2.- RESPIRACIÓN CELULAR: Este proceso consiste en una serie de reacciones químicas  que ocurren en el interior de las células de los organismos vivos. Durante la respiración, los nutrientes obtenidos a través de la alimentación son procesados para extraer  de ellos la energía almacenada en sus enlaces químicos. Los nutrientes son transformados en glucosa  y esta reacciona con oxígeno molecular que ingresa al organismo  mediante la inspiración de aire; esta reacción da como producto dióxido de  carbono, agua y energía. La reacción que representa el proceso anterior es:
C6H12O6      +    6O2                     6CO2    +    6H2O   +  Energía
                                          Glucosa                oxígeno                     dióxido           agua
                                                                                                            de carbono
                La importancia de esta reacción es vital ya que a través de ella obtienes la energía necesaria  para lograr una vida saludable, por esto es importante  que te alimentes diariamente en forma sana y equilibrada

3.- FOTOSÍNTESIS: Es la reacción que se produce en las células vegetales. En presencia de la luz , las plantas transforman el dióxido de carbono que toman del aire  y el agua que absorben del suelo, en glucosa, carbohidrato rico en energía química. La reacción resumida de la fotosíntesis es la siguiente:
6CO2    +       6H2O   +  Energía                                        C6H12O6      +    6O2                    
                               Dióxido           agua                                                                             Glucosa               oxígeno  
                                de carbono
                La fotosíntesis  es imprescindible  para mantener la vida , ya que la energía  que las plantas  captan del sol es almacenada  en los vegetales  como compuestos energéticos,  que son utilizados por  el resto de los organismos  a través de las tramas alimentarias. Por otra parte, el oxígeno producido durante  la fotosíntesis  es utilizado  por la gran mayoría de los organismos vivos para realizar la respiración celular

4.- CORROSIÓN  DE  METALES: La corrosión  es la oxidación de los metales en presencia  de aire y humedad. Esta reacción provoca deterioro de los materiales que contienen metales. El hierro es un metal que se oxida fácilmente por acción combinada del aire y la humedad, formando un óxido de color rojizo llamado herrumbre.

Fe   +  O2                      FeO

                                                                             Hierro      oxígeno             oxido de hierro