Taller Desarrollo Competencias Quimica I

Carlos Andrés Paredes Perdomo

2014

Por el amor a la naturaleza y a las personas con ímpetu científico, de admiración por la ciencia y el asombro de sus alcances, pero también, por querer encontrar y explotar el científico natural que todos llevamos dentro. CARLOS ANDRES PAREDES PERDOMO

INTRODUCCIÓN

La química como ciencia fundamental, permite una explicación más amplia del comportamiento de muchísimos fenómenos y procesos en la naturaleza, además esta ciencia influye significativamente en el desarrollo muchas de las actividades de la humanidad y por tanto se constituye como un pilar y una necesidad en la enseñanza y aprendizaje para la educación básica como para la media. Se fortalece entonces, la importancia de llevar al estudiante a la consolidación de los conocimientos, procesos y demás aportados por la química para dar solución a diferentes situaciones que en su cotidianidad se le presenta y que ameritan una explicación más allá de las apreciaciones propuestas por él mismo y que requieren la sustentación mediante las bases del conocimiento en química básica, es decir “el saber” y “el saber hacer” con los conocimientos adquiridos en el salón de clase y en el laboratorio, de otra forma es desarrollar las competencias en química, los que el estudiante saben hacer con lo tratado y aprendido en el curso de química. Para la elaboración de este documento, se tomó como referencia actividades, desarrollo de competencias y problemas de fuentes académicas serias y reconocidas como libros de química universitaria y revistas electrónicas, algunas de las actividades han sufrido algunas adaptaciones para hacerlo más comprensivo a nivel de la media y del contexto donde se proponen desarrollar. Las actividades han sido propuestas de manera intencionada con el fin de evaluar algunas de las competencias que se desean desarrollar y fortalecer en química según el ICFES y las directrices del Ministerio de Educación Nacional, la intención es que el alumno haga uso comprensivo del conocimiento científico para comprender y usar nociones, conceptos y teorías de las ciencias en la resolución de problemas, así como de establecer relaciones entre conceptos y conocimientos adquiridos sobre fenómenos que se observan con frecuencia. La segunda competencia a desarrollar es la explicación de fenómenos, donde él construya explicaciones y comprenda argumentos y modelos que den razón de fenómeno en su cotidianidad, y por último se pretende fortalecer la indagación, que implica, entre otras cosas, plantear preguntas, hacer predicciones, identificar variables, realizar mediciones, organizar y analizar resultados, plantear conclusiones y comunicar apropiadamente sus resultados. En sí, este documento recopila situaciones de la vida cotidiana donde se pone a prueba la capacidad del estudiante de usar el conocimiento, la explicación, la indagación y la proposición entre otras competencias para dar solución e importancia a muchas eventualidades con las que a diario se relaciona. Pongo entonces a disposición de mis estudiantes y colegas este material elaborado de forma objetiva, con intenciones únicamente académicas y de enseñanza, su propósito es fortalecer los conocimientos en química, hacer más agradable el aprendizaje y la enseñanza de la química en las escuelas y colegios donde tenga lugar, proponer formas alternativas de evaluar y además de hacer visible la aplicabilidad de la química en la vida cotidiana.

CONTENIDO

Pág.

PORTADA INTRODUCCIÓN TABLA DE CONTENIDO

1. Introducción a la química….……………………………………………….….…….…………...…….. 5

2. Propiedades de la materia..……………………………………………………………………………… 7

3. Materia y energía…………….………………………………………………………………………………. 9

4. Estructura atómica…………………………………………........................................…………. 10 5. Configuración electrónica……………………………………………………………..................... 11 6. Tabla periódica……………..……………………………………………………………..…………………. 13 7. Enlace químico…………..……………………………………………………………………………………. 14 8. Nomenclatura…………..……………………………………………………………………………….…….. 16 9. Reacciones químicas…………………………………………………………………………………………. 17 10. Estequiometria…………………………………………………………………………………..…………… 19 11. Los Gases..……………………………………………………………………………………….…….………. 20 12. Disoluciones…………………………………………………….…………………………………………….. 22 13. Cinética y equilibrio químico………………………………………………………………….………. 24 14. pH………………………..………………….………..……………………………………………….…..……… 26 15. Electroquímica…………………………………..………………………………..………………….…….. 28 16. El laboratorio e introducción a la investigación…..…………………………….…….…….. 29 BIBLIOGRAFÍA……………………………………………….……………………………………..…………..….. 31

TALLERES

DESARROLLO DE

COMPETENCIAS

5 TALLER DESARROLLO DE COMPETENCIAS

PROFESOR: CARLOS ANDRES PAREDES PERDOMO

AREA CIENCIAS NATURALES_QUIMICA_GRADO DECIMO DESARROLLO DE COMPETENCIAS 01. TEMA: IMPORTANCIA QUIMICA

1. La química y su desarrollo ha permitido grades alcances a favor del bienestar del mundo y la humanidad, sin embargo de igual forma, mediante esta han sido varios los problemas que se acusan y son consecuncias de la mala utilidad que se le ha dado a esta ciencia. Cita diez aportes de la química que hayan mejorado tu calidad de vida y diez que la estén afectando.

2. Un estudiante leyó que el investigador Joseph Priestley, en 1771, realizó el siguiente experimento: metió un ratón dentro de una caja de vidrio transparente que impedía que entrara aire del exterior y después de poco tiempo el ratón murió. Luego colocó una vela encendida en la misma caja de vidrio transparente y después de poco tiempo la vela se apagó. El estudiante cree que en el aire hay un componente indispensable para el proceso de combustión y de respiración. ¿Qué debería hacer el estudiante para estar seguro de su afirmación? Sustenta la respuesta.

3. Las ciencias experimentales utilizan como fuente, en la construcción de sus conceptos, una metodología experimental. Plantea un problema que quieras resolver y pon en marcha tu espíritu científico para elaborar conclusiones frente a dicha situación problemática. Presenta un breve informe a tu profesora o profesor acerca de la metodología que vas a utilizar y comparte con tus compañeros la propuesta.

4. Clasifique cada una de las afirmaciones siguientes como hipótesis, ley o teoría: a) La contribución de Beethoven a la música habría sido mayor si se hubiera casado. b) Las hojas caen en otoño por la fuerza de atracción entre ellas y la Tierra. c) Toda la materia se compone de partículas muy pequeñas, llamadas átomos.

5. La trágica carne asada

Tu mejor amigo organizó una carne asada en el patio de su casa, realizadas las compras necesarias, tu amigo se dispuso a prender el carbón con un poco de gasolina que extrajo de su carro en un pequeño recipiente, una vez impregnado el carbón de gasolina, colocó el recipiente con sobrante sobre una pila de periódicos viejos cerca del brasero y encendió el carbón, levantándose una gran llamarada; segundos más tarde el recipiente empezó a arder y muy pronto el fuego se propagó por los periódicos llegando hasta un arbusto seco que se encontraba cerca. ¿Al encontrarte en esa situación qué harías? a) Tomar la manguera, abrir la llave del agua y dirigir el chorro hacia el incendio. b) Ir por el extinguidor que traes en tu carro (considerando que el carro está cerca) y apagar el fuego. c) Tomar una cobija que estaba tendida, mojarla y cubrir el fuego. Explica cómo aplicar los pasos del método científico para resolver esta cuestión 6. En países pobres, casi 80% de la fuerza laboral se dedica a la producción agrícola y la mitad del presupuesto familiar promedio se gasta en alimentos. Desde la química ¿cuál sería una solución para esta problemática?

7. La identificación y la síntesis de feromonas implicadas en el apareamiento permiten interferir en el ciclo reproductivo normal de plagas comunes ¿cómo puede intervenir la química con esta situación?

8. Responde: ¿Se puede afirmar que el impacto producido por la actividad industrial y doméstica de diversos procesos químicos generados por el ser humano, se comparan con las catástrofes del pasado, que ocasionaron cambios geológicos y extinción de especies? Justifica tu respuesta.

9. En el siguiente diagrama se presentan algunas materias primas, compuestos intermedios y productos de uso cotidiano, que se obtienen a partir de procesos generados en la industria química.

a. ¿Cuáles son las ventajas y cuáles las desventajas de la

obtención de estos productos? b. ¿Con qué fin se ha diseñado los procesos de obtención de

estos productos? c. ¿Por qué crees que los productos derivados de los minerales

son diferentes a los derivados del petróleo y el gas natural?

10. En la actualidad, las principales fuentes de energía son los

combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural). Las reservas

estimadas de estos combustibles duraran otros 50 a 100 años con el ritmo

actual de consumo, una fuente alterna desde química.

11. En un comercial de productos naturales para el cuidado y recuperación de la salud, el presentador afirma que sus productos son libres de sustancias químicas, ¿que opinión merece esta afirmación? 12. En un shampoo para el tratamiento para la caída del cabello, en su etiqueta se afirma que está libre de agentes químicos, es correcta esta afirmación?, merece ser reformulada la afirmación?, como tomas esa afirmación como consumidor del producto?



AREA CIENCIAS NATURALES_QUIMICA_GRADO DECIMO DESARROLLO DE COMPETENCIAS 02. TEMA: PROPIEDADES DE LA MATERIA

1. Completa el cuadro según corresponda

2. Clasifique las siguientes afirmaciones como cualitativas o cuantitativas e indique sus razones: a) El Sol está a unos 93 000 000 de millas de la Tierra. b) Leonardo da Vinci fue mejor pintor que miguel Ángel. c) El hielo es menos denso que el agua. d) La mantequilla tiene mejor sabor que la margarina. e) un remedio a tiempo ahorra trabajo innecesario. 3. Clasifique cada uno de los siguientes como elemento, compuesto, mezcla homogénea o mezcla heterogénea: a) agua salada; b) helio gaseoso; c) cloruro de sodio (sal de mesa); d ) una botella de refresco; e) una malteada; f ) aire en una botella, g) concreto. 4. Uno de los criterios de mayor importancia en el análisis fisicoquímico de los vinos corresponde a la densidad durante todo el proceso de elaboración. En la siguiente gráfica encontrarás el tiempo de fermentación del mosto (días) con respecto a la densidad (g/L) del vino.

a) ¿Cómo varía la densidad del vino respecto al tiempo de elaboración? b) ¿Qué densidad en g/mL presenta el vino cuando han transcurrido 18 días? c) ¿cómo es la relación entre la densidad y el tiempo?, plantee una ecuación que explique la relación. 5. El diagrama en a) muestra un compuesto integrado por átomos de dos elementos (representados por las esferas rojas y verdes) en estado líquido. ¿Cuál de los diagramas en b) a d) representa un cambio físico y cuál un cambio químico?

6. La materia se puede clasificar en mezclas y sustancias puras. Si se te pide clasificar el agua potable y el agua pura en alguna de estas divisiones, ¿en cuál situarías al agua potable y en cuál al agua pura? Justifica tu respuesta. 7. Se tiene una sustancia desconocida formada por varios compuestos, de los cuales dos se encuentran en estado líquido y uno en estado sólido. Este último es miscible en uno de los líquidos y en el otro no. Diseña un procedimiento que te permita separar cada uno de los componentes.

8. En la siguiente tabla señala con una ✗ cuáles procesos son cambios físicos y cuáles son cambios químicos.

PROCESO CAMBIO FISICO CAMBIO QUIMICO

Quemar papel

Pintar una pared

Cocinar un huevo

Hacer una limonada

Respirar.

Formación de hielo

Digestión alimentos

9. Clasifica los materiales que aparecen en el cuadro como: elementos, compuestos o mezclas:

MATERIAL ELEMENTO COMPUESTO MEZCLA

Agua

Limonada

Oro

Vidrio

Hierro

Hierro oxidado

Aire

Aluminio



Orina

Ibuprofeno

10. 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. 11. Proporcione una afirmación cuantitativa y otra cualitativa acerca de cada una de las siguientes sustancias: a) agua; b) carbono; c) hierro; d) hidrogeno gaseoso; e) sacarosa azúcar de caña); f) sal de mesa (cloruro de sodio); g) mercurio; h) oro, i) aire 12. Se les ha pedido a tres estudiantes (a, b y c) que determinen el volumen de una muestra de etanol. Cada estudiante mide el volumen tres veces con una probeta graduada. Los resultados en mililitros son: a (87.1, 88.2, 87.6); b (86.9, 87.1, 87.2); c (87.6, 87.8, 87.9). El volumen verdadero es 87.0 mL. Comente acerca de la precisión y exactitud de los resultados de cada estudiante. 13. Indique si cada una de las afirmaciones siguientes describe una propiedad física o una química: a) El oxígeno gaseoso permite la combustión. b) Los fertilizantes ayudan a incrementar la producción agrícola. c) El agua hierve a menos de 100°c en la cima de una montaña. d) El plomo es más denso que el aluminio. e) El uranio es un elemento radiactivo. Congelado se reconstituye al añadirle agua. d) El crecimiento de las plantas depende de la energía solar en un proceso llamado fotosíntesis. e) una cucharada de sal de mesa se disuelve en un plato de sopa. 14. El investigador colombiano Manuel Elkin Patarroyo afirma: “La salud y, en general, la calidad de vida de un pueblo ha estado ligada al potencial generador de conocimiento y tecnología de una nación. Por eso, es necesario replantearse las políticas de ciencia y técnica de nuestras naciones”. ¿Qué tipo de avances en ciencia y tecnología nos permitirían aportar en Colombia a nuestra calidad de vida? 15. Consulte sobre propiedad intensiva y extensiva. De ejemplos 16. Consulte todas las propiedades que puede presentar de la materia, reconózcalas y haga un listado de sustancias de uso cotidiano que cumplan con alguna de las propiedades citadas. 17. Observa los siguientes dibujos y determina si se trata de un elemento, un compuesto o una mezcla.

18. Indica el procedimiento de separación utilizado y la propiedad física en la que se basa la separación de las siguientes mezclas.

MEZCLA TECNICA FUNDAMENTO

Agua y alcohol

Agua, aceite y

alcohol

Tinta de colores

Hierro y arena

Arena y piedras

Agua y sal

Plasma sanguíneo

19. Se encomendó a tres aprendices de sastre (X, Y y Z) medir la costura de un par de pantalones. Cada uno hizo tres mediciones. Los resultados en pulgadas fueron: X (31.5, 31.6, 31.4); Y (32.8, 32.3. 32.7); Z (31.9, 32.2, 32.1). La longitud real es de 32.0 pulgadas. Comente acerca de la precisión y exactitud de los resultados de cada sastre. 20. El siguiente esquema ilustra un proceso de cambio de la materia, a que proceso corresponde. Justifica la respuesta

21. Un estudiante realiza un experimento en el que toma tres vasos de precipitados con 100 g de agua a 20°C y sigue el procedimiento que se describe a continuación: Al vaso 1 le agrega 15 g de KCl y agita. Luego, agrega un cristal adicional de KCl que se disuelve. Al vaso 2 le agrega 35 g de KCl y agita. Al cabo de un tiempo, agrega un cristal adicional de KCl que cae al fondo. Al vaso 3 le agrega 50 g de KCl, calienta hasta 70°C y lo deja reposar para disminuir la temperatura lentamente. Después de un tiempo, agrega un cristal adicional de KCl, el cual empieza a crecer aglomerando la cantidad de soluto que está en exceso. Completa la tabla que representa la conclusión que mejor pueda hacer el estudiante sobre el tipo de solución que se obtiene en cada uno de los vasos.

Vaso Conclusión

1

2

3



AREA CIENCIAS NATURALES_QUIMICA_GRADO DECIMO DESARROLLO DE COMPETENCIAS 03. TEMA: TEMPERATURA CALOR Y ENERGIA

1. El siguiente esquema representa las escalas de temperaturas más comunes coloca falso o verdadero según corresponda.

Un K mide igual que un grado °F. ( ) Un K mide igual que un grado °C. ( ) Un °C mide igual que un grado °F. ( ) El agua a 0°F está líquido ( ) A 99°F el cuerpo humano tiene hipertermia ( ) El agua está congelada a la temperatura 2 kelvin bajo cero ( ) En la escala F el agua recibe mayor cantidad de calor para hervir ( ) Para elevar la t° en 1°F y 1°C se requiere igual cantidad de calor ( ) Para elevar la t° en 1°C y 1°K se requiere igual cantidad calor ( ) La temperatura del ambiente es la misma en K, °F y °C ( ) La temperatura del cuerpo no es la misma en K, °F y °C ( ) La temperatura del ambiente es mayor en K y °F que en °C ( ) 2. ¿Cuál es la principal diferencia entre calor y temperatura? 3. ¿Cuáles son las formas de trasferencia de calor, explique y de un ejemplo de cada una? 4. Analiza la siguiente gráfica.

a) Entre los puntos c y d, ¿cómo se encuentra la materia? b) Entre los puntos d y c, ¿qué cambio de estado ocurre? c) ¿Cómo se encuentra la materia en el punto f? d) ¿Qué relación existe entre los cambios de estado y la temperatura? 5. ¿Estaría correcto afirmar que una chaqueta o una cobija “calienta bueno”? Explica. 8. Una persona toma una ducha muy fría en un día muy helado de invierno. Luego de algunos minutos de salir de la ducha, siente calor. Explica.

6. Cuando se agrega hielo al agua, en función del calor, ¿el hielo enfría el agua? Explica. 7. ¿Por qué una persona que tiene fiebre por alguna enfermedad, le suelen colocar paños de agua fría en la frente? Explique en términos de calor. 9. La sopa contenida en un plato tiene igual masa y mayor temperatura que el té contenido en una taza. ¿Qué pasa en términos de calor? 10. Una persona toma una ducha con agua a mayor temperatura que su cuerpo en un día muy “caluroso”. Luego de algunos minutos tiene una sensación de frío. Explica el por qué? 11. ¿Por qué se revientan las tuberías de agua congelada? ¿Se rompería un termómetro de mercurio a temperaturas por debajo del punto de congelación del mercurio? 12. 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? d) ¿qué tipo de energías existe? 13. Representa en el siguiente plano de coordenadas (x, y), la absorción de calor de una sustancia pura al pasar del estado sólido al estado gaseoso (curva de calentamiento).

13.1 Señala en el gráfico anterior los siguientes intervalos: a) AB, fase sólida b) CD, fase líquida c) DE, equilibrio líquido-gas d) EF, fase gaseosa 13.2 Indica cuál de los anteriores intervalos corresponde a: a) Punto de ebullición b) Punto de fusión 13.3 Nombra los cambios de estado presentes en la curva de calentamiento e indica en cuáles intervalos se presentan. 14. En algunas partes en tardes calurosas, las puertas (hechas de metal) oponen cierta resistencia a dejarse cerrar ¿a qué se puede deber este fenómeno? 15. ¿Por qué no es conveniente someter ciertos materiales a cambios de temperatura bruscos? Por ejemplo colocar vidrio caliente en una superficie o agua fría?



AREA CIENCIAS NATURALES_QUIMICA_GRADO DECIMO DESARROLLO DE COMPETENCIAS 04. TEMA: ESTRUCTURA ATOMICA

1. Debajo de cada dibujo, indica el modelo atómico al que hace referencia:

¿Cuál es la diferencia fundamental entre el modelo atómico de Dalton y los modelos de Thomson y Rutherford? ¿Qué diferencia existe entre el modelo atómico de Thomson y el de Rutherford? ¿Qué diferencias hay entre en modelo de Rutherford y el modelo de Bohr? 2. Rellena la siguiente tabla con las propiedades de las partículas subatómicas:

Partícula Carga Ubicación

Protón

Electrón

Neutrón

3. Responde a las siguientes cuestiones:

¿Qué se puede encontrar en el núcleo de un átomo?

¿Qué dos concepciones competían en la antigüedad para explicar la composición de la materia?

¿Cuál fue la contribución más importante del modelo atómico de Thomson?

¿Qué experimento obligó a establecer un modelo nuclear para el átomo?

¿Quién descubrió el electrón?

¿Qué novedades introdujo el modelo atómico de Bohr?

¿Cuántos niveles de energía existen?

¿Cuántos electrones como máximo puede contener el nivel de energía 3?

4. Verdadero o falso. Teoría atómica de Dalton. a) La teoría de Dalton se basa en las hipótesis de Aristóteles y los 4 elementos. ( )

b) La materia está formada por partículas llamadas átomos, partículas indivisibles e inmutables. ( )

c) Al ser la partícula más pequeña que existe, todos los átomos son iguales. ( )

d) El átomo está formado por partícula subatómicas más pequeñas: protones, neutrones y electrones. ( )

e) Los compuestos se forman por átomos de diferentes elementos en proporciones fijas. ( ) 5. Verdadero o falso. Modelo de Thomson. a) Los experimentos de Thomson dieron como resultado el descubrimiento del protón. ( )

b) Si hay partículas más pequeñas que el átomo, es porque el átomo no es indivisible. ( )

c) El modelo de Thomson representa el átomo como una masa de carga positiva, en la que los neutrones están incrustados. ( )

d) Si los electrones presentan carga negativa y la materia es neutra, en el átomo también deben existir cargas positivas. ( )

e) El modelo atómico de Thomson explica el fenómeno de la electrización. ( )

f) Los aniones son átomos cargados positivamente, y los cationes átomos cargados negativamente. ( ) 6. Verdadero o falso. Modelo de Rutherford. a) Todas las partículas alfa del experimento atravesaban la lámina de oro. ( )

b) Los experimentos de Rutherford demostraron que modelo de átomo macizo no era consistente. ( )

c) En el átomo hay núcleo y corteza. ( )

d) En el núcleo hay protones, con carga positiva, y neutrones, con carga negativa. ( )

e) Protón y electrón tienen igual masa, pero carga contraria. ( )

f) Entre núcleo y corteza hay un gran espacio vacío. ( )

g) Los e- están en la corteza, orbitando alrededor del núcleo. ( ) 7. Verdadero o falso. Modelo atómico de Bohr. a) Las propiedades de los elementos no solo residen en el número de protones y electrones. ( )

b) Bohr otorga gran importancia a la distribución de los electrones en la corteza. ( )

c) Los protones se reparten en órbitas estacionarias donde adquieren niveles de energía estables. ( )

d) La configuración electrónica es la disposición de los protones y neutrones en el núcleo, y de los electrones en la corteza. ( )

e) Los electrones de la capa más externa se denominan electrones de valencia. ( )

f) El número de electrones de valencia en el átomo determina las propiedades químicas de los elementos. ( ) 8. Realiza un cuadro comparativo sobre la evolución del modelo atómico, señalando una fortaleza y una debilidad del anterior con respecto al que sigue en orden cronológico. 9. Realiza un esquema donde se muestre la estructura fundamental de un átomo donde se indique el núcleo, los protones, neutrones, nubles energéticos y electrones. Dibuja el átomo de calcio.



10. Indica cuáles de las siguientes proposiciones son verdaderas: La masa de un átomo está uniformemente distribuida en la

periferia ( ) La casi totalidad de su masa se localiza en una pequeña

región del núcleo. ( ) Los electrones se distribuyen en orbitales. ( ) Los núcleos atómicos tienen un volumen pequeño respecto

a su totalidad. ( ) Los protones y electrones están ubicados en los núcleos ( ) El nº atómico es igual a la suma de protones + electrones. Los átomos de un mismo elemento químico no son siempre

iguales ( ) La carga eléctrica nuclear es numéricamente igual al número

atómico ( ) El peso absoluto del protón es mayor que el del neutrón.

11. Remarca las proposiciones incorrectas:

Un átomo tiene el mismo número de protones que de neutrones. ( )

El número de protones y é es el mismo que en un ion. ( ) El número de e- más el de neutrones da el número

atómico en un átomo neutro. ( ) Un átomo es neutro eléctricamente cuando tiene igual

número de protones y de é. ( ) La masa de un protón es igual a:

-1837 veces mayor que la de un neutrón. ( ) -la de un neutrón menos un electrón. ( ) -la de protones de otros átomos. ( )

12. Para los siguientes átomos completa según corresponda a cada uno. NOMBRE DEL ELEMENTO: ________________ SIMBOLO: _____________________________ NÚMERO ATÓMICO: _____________________ GRUPO: _______________________________ PERIODO: ______________________________ FAMILIA: _______________________________ DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA: ______________ NIVELES DE ENERGÍA: ____________________ 13. Cuál es: a) z y a del elemento cuyo núcleo contiene 15

neutrones y 14 protones?

b) n y z del átomo que posee a =35 y e- .=17 ?

c) e- y n del átomo que posee z =17 y a =36?

14. El número de masa de un elemento que tiene 19 neutrones es 40 a) cuál es su símbolo? b) Cómo se llama? c) Cuántos e- tiene? 15. El Ar tiene Z :19 y el Ca :40. Ambos tienen A: 40 por qué son

isóbaros? Dibújalos.

16. Determina el número de protones, electrones, neutrones y

número másico según sea posible en los siguientes isótopos, iones y

elementos:

USeSeIFePtTiBrPu 235

92

80

34

78

34

7

3

36

26

44

20

40

20

7

3

6

3 ;;;;;

518

7

278

34

328

17

344

13

240

30

47

25

246

29 ;;; NSeClAlZnMnCu

17. Un átomo perdió 2e- y el ión producido tiene 10e- . ¿Cuántos

protones tiene su núcleo?, ¿cuál es su símbolo?, ¿cuál será su

valencia? Haga lo mismo para el que gana 3 é quedando con 18 e-

18. Un átomo gano 2e- y el ión producido tiene 10e- . ¿Cuántos

protones tiene su núcleo?, ¿cuál es su símbolo?, ¿cuál será su

valencia? Haga lo mismo para el que pierde 3 é quedando con 18 e-

19. Mediante la ejemplo demuestre que dos átomos distintos se

pueden volver o ser isoeléctricos.

20. Para cada uno de los elementos, identifica nº atómico, nº másico,

nº protones, neutrones y electrones:

Nota: observar que en las tablas periódicas son se ofrece el número

másico. Sin embargo, ¿qué dato informa sobre el número másico de

un elemento?



AREA CIENCIAS NATURALES_QUIMICA_GRADO DECIMO DESARROLLO DE COMPETENCIAS 05. TEMA: CONFIGURACION ELECTRONICA

1. La configuración electrónica correspondiente al elemento Rubidio (Rb) con número atómico 37 es: A. 1s2 2s2 2p6 3s2 4s2 3p6 4p6 5s2 3d5 B. 1s2 2s2 2p6 2d10 3s2 3p6 4s2 4p C. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 D. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7 4p6 2. Según la configuración electrónica anterior, la ubicación en la tabla periódica del elemento Rubidio es: A. Período 4, grupo VI A B. Período 4, grupo III A C. Período 5, grupo IA D. Período 3, grupo IV A 3. El elemento con configuración electrónica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d5 está ubicado en el: A. Período 4, grupo V A B. Período 5, grupo II A C. Período 4, grupo V B D. Período 5, grupo VII B 4. Del Ca con Z=20 y del Se con Z=34 se puede afirmar: A. Los dos tienen 5 niveles de energía B. El Ca es más pequeño que el Se C. El Se es más electronegativo que el Ca D. El Ca necesita mayor energía de ionización que el Se 5. La notación orbital que representa el nivel energético principal más externo del oxígeno en el estado normal es: (Z=8)

6. Contesta F si es falso o V si es verdadero Los electrones de un mismo nivel tienen la misma energía ( ) El número cuántico magnético indica el tipo de orbital ( ) Pueden existir dos electrones con los, mismo números cuánticos ( ) Todos los orbitales de un mismo subnivel tienen la misma energía ( ) Para un electrón, el numero cuántico ms solo puede tomar valores de +1/2 y -1/2. ( ) 7. Que par de orbitales tienen la misma forma A. 2s y 2p B. 2s y 3s C. 3d y 3p D. 4p y 3p 8. En el tercer nivel de energía es correcto afirmar que A. hay dos subniveles de energía B. el subnivel f tiene 7 orbitales

C. hay tres orbitales s D. es permitido un máximo de 8 electrones 9. Escribir la configuración electrónica en el estado fundamental de los átomos con número atómico 17, 29, 39 y 64. 10. ¿Cuál es la combinación de números cuánticos de un electrón 5p? ¿Y para uno 3d? 11. Un ión es una especie química que ha ganado o perdido electrones y por lo tanto tiene carga. La configuración electrónica para un átomo neutro "P" con Z = 19 es 1s22s22p63s23p64s1. De acuerdo con esto, la configuración electrónica más probable para el ión P2+ es A. 1s22s22p63s23p64s2 B. 1s22s22p63s23p6 C. 1s22s22p63s23p5 D. 1s22s22p63s23p64s23d1 12. El elemento X presenta en su último nivel de energía la configuración electrónica [Ne]3s2 3p5. Es probable que este elemento forme un compuesto iónico con un elemento cuya configuración electrónica en su último nivel de energía sea A. [Ne]3 s2 B. [Ne]3 s2 3 p2 C. [Ne]3 s2 3 p3 D. [Ne]3 s2 3 p4 13. El selenio se vende mucho como suplemento dietético. Esta recomendado para proteger a las mujeres del cáncer de mama. Escriba el símbolo nuclear para el selenio que se encuentra en la naturaleza, tiene 34 protones y 46 neutrones. 14. Las configuraciones electrónicas que se muestran son incorrectas. Diga cuales son los errores y cuál es la configuración correcta. a) F 1s2 2s2 2p6 (incorrecta), Los errores son =__________________________ y la correcta es = _________________________ b) Al 1s2 2s2 2p4 3s2 3p3 (incorrecta), Los errores son=____________________________ y la correcta es =___________________________ 15. Escribir la configuración electrónica en el estado fundamental de los átomos o iones siguientes: Ne, Na+, Cl-, O2-. ¿Qué especies son isoeléctricas? 16. Si un elemento A tiene Z= 4 y otro elemento B tiene Z= 9, ambos elementos se encuentran en el mismo período, se puede afirmar que: A. A y B están en el tercer período B. A y B pertenecen al grupo III A C. A es más electronegativo que B D. A es menos electronegativo que B 17. ¿Qué tienen en común el Li, Na, K, Rb?



AREA CIENCIAS NATURALES_QUIMICA_GRADO DECIMO DESARROLLO DE COMPETENCIAS 06. TEMA: TABLA PERIODICA

1. Dibuje un esquema general de una tabla periódica. Indique donde se localizan los metales, los no metales y los metaloides; los halógenos, los metales alcalinos, los gases nobles, los actínidos y los lantánidos gases nobles en el siguiente esquema de tabla periódica. También dibuje las líneas divisorias entre metales y metaloides, y entre metaloides y no metales. 2. En la tabla periódica, el elemento hidrógeno algunas veces se agrupa con los metales alcalinos y otras veces, con los halógenos. Explique por qué el hidrógeno puede ser similar a los elementos del grupo IA y a los del grupo VIIA. 3. Especifique el grupo de la tabla periódica en el que encuentra cada uno de los siguientes elementos: a) [Ne]3s1 b) [Ne] 3s23p3 c) [Ne]3s23p6 d) [Ar]4s23d8 4. Haga un esquema donde asocie claramente: a) los grupos IIIA al VIIIA con los subniveles p; b) ¿los elementos de transición con cuáles subniveles se asocian? 5. Un elemento que pertenece al grupo VIA, tiene ____ electrones de valencia y le faltan ____ electrones para completar su octeto. 6. Organice los siguientes átomos Na, Al, P, Cl, Mg

a. en orden creciente de sus radios atómicos b. en orden creciente de los potenciales de ionización c. en orden creciente de su carácter metálico. d. Defina radio iónico. ¿Cómo cambia el tamaño de un

átomo cuando se convierte en: a)anión b)catión 7. Acomode las siguientes especies en parejas isoeléctricas: O+, Ar, S2-, Ne, Zn, Cs+, N3-, As3+, N, Xe 8. Especifique cuál de los siguientes elementos se esperaría que tuviera mayor afinidad electrónica: He, K, Co, S, Cl, Ne 9. según la información de la tabla, responsa F si es falso o V si es verdadero para cada una de las afirmaciones:

a. N y E son elementos representativos ( )

b. Z pertenece al quinto período ( ) c. La electronegatividad de L es menor que la de N ( ) d. C es un elemento del segundo grupo ( ) e. Los elementos A, D, E, F y G pertenecen al primer

período ( ) f. Los átomos del elemento L tienen menor

electroafinidad que los de A ( ) g. El P.I. de F es menor que la de B ( ) h. Los periodos en la Tabla Periódica están organizados

en Columnas ( ) i. B es un elemento del segundo grupo( ) j. Los elementos A, D, E, F y G pertenecen al primer

período ( ) k. P y X presentan la misma distribución de electrones en

la capa de valencia. ( ) l. Q, R y S son elementos muy reactivos. ( ) m. Los átomos de L, M, N, J y K son muy electronegativos( n. Los elementos, L, M y N son gases nobles. ( ) o. La electronegatividad de Z es mayor que la de M. ( ) p. Los electrones del nivel más externo de B son tres. ( q. C posee tres electrones en el último nivel ocupado. ( r. W no conduce la corriente eléctrica en estado sólido s. C es un semimetal ( ) t. P y X son metales. ( ) u. A y B son muy poco reactivos. ( ) v. L es un elemento muy reactivo. ( ) w. L, M y N tienden fuerte tendencia a formar iones

negativos. ( ) x. A, D y B tienden fuerte tendencia a ganar electrones. y. Los átomos de B y Z presentan configuración ns2. z. Los átomos de J y K presentan configuración ns2p5.

10. Ordena de forma ascendente los siguientes elementos de acuerdo con su electronegatividad: K, F, Cu, Fe, Cl, O y H. 11. Los elementos A, B, C y D tienen como números atómicos 11, 16, 20 y 55, respectivamente. a) Escribe la configuración electrónica de cada uno de ellos. b) Determina cuáles son metales y cuáles no 12. La mejor forma de entender la relación entre la masa atómica y el numero atómico, es elaborando una gráfica. Busca la masa atómica de los primeros 20 elementos de la Tabla Periódica. De acuerdo con los números correspondientes, establece el intervalo o rango que usarás en el eje X y Y, marca los puntos correspondientes y, por último, une todos los puntos con una línea. 13. Observa la gráfica resultante y contesta: a) ¿Qué relación encuentras entre el numero atómico y la masa atómica? b) ¿Existen algunos puntos que parezcan fuera de lugar respecto de los otros? Justifica tu respuesta. c) ¿Qué forma tendría la gráfica si se consideran 92 elementos?



14. Justifica: a) ¿Por qué los radios atómicos disminuyen de izquierda a derecha en un periodo de la tabla periódica?; ¿Por qué aumenta de arriba hacia abajo dentro de un grupo?; c) Ordena, los siguientes átomos, en orden creciente de su radio atómico: N, Mg, Al y Si 15. Los elementos con símbolos genéricos V, W, X, Y y Z responden a las siguientes características: V: configuración electrónica 1s22s22p63s23p64s1 W: pertenece al 2° período grupo III A. X: Z= 54 Y: configuración electrónica 1s22s22p63s23p5 Z: es un alcalino térreo del cuarto período. a) Ordene V, W, Y y Z según el orden creciente de electronegatividad. b) ¿Cuáles conducirán la corriente eléctrica? 16. Los elementos A, B y C tiene un número atómico 11, 18 y 25, respectivamente. A) Escribe la configuración electrónica de cada elemento. B) Clasifica dichos elementos como representativos de los bloques s, p o d. 17. Observe la tabla y responda

Si se tiene en cuenta que los elementos que quedan ubicados

en un mismo grupo presentan propiedades Químicas

semejantes, haga un 3 listados de elementos que pertenecen

al mismo grupo, ¿hacia dónde decrece la electronegatividad?

¿Por qué razón los gases nobles no presentan valor de la

electronegatividad?

18. Los electrones son atraídos por núcleos de los átomos que participan en el enlace químico: la electronegatividad mide la fuerza de atracción. El Fr y el F son los elementos de mayor y menor electronegatividad respectivamente:

El nivel externo del elemento X es 3P5, el elemento Y pertenece al tercer periodo y al grupo IIA y el elemento Z posee un protón

más que el gas noble del periodo 2. El orden descendiente de los elementos X, Y y Z, teniendo en cuenta la electronegatividad a) X, Y, Z b) X, Z, Y c) Z, X, Y d) Y, Z, X CONTESTE LAS PREGUNTAS 20 Y 21 CON BASE EN LO SIGUIENTE

20. Por la ubicación en la tabla periódico del elemento G es válido afirmar que presenta la A) mayor electronegatividad B) menor potencial de ionización C) mayor afinidad electrónica D) mayor tendencia a formar aniones 21. según la información presentada en la tabla periódica es correcto afirmar que el elemento con mayor tendencia aganar electrones es

a. Y por ser un gas noble. b. A porque su potencial de ionización es bajo. c. H por tener una electronegatividad baja. d. U por tener afinidad electrónica.

CONTESTE LAS PREGUNTAS 22 Y 23 CON BASE EN LO SIGUIENTE

22. De acuerdo con la información inicial el número atómico del cadmio es A. 48 B. 47 C. 50 D. 49 23. Con base en la información inicial es válido afirmar que el elemento Te tiene a. mayor tamaño atómico que el S y que el elemento Fr b. mayor electronegatividad que el Fr y que el elemento S c. mayor electronegatividad que el Po y que el elemento Fr d. menor tamaño atómico que el H y que el elemento Po



AREA CIENCIAS NATURALES_QUIMICA_GRADO DECIMO DESARROLLO DE COMPETENCIAS 07. TEMA: ENLACE QUIMICO

1. Las sustancias que utilizamos diariamente y que constituyen el universo están formadas por átomos que están unidos entre sí. Los elementos se enlazan unos con otros para formar miles de compuestos. ¿Por qué los enlaces químicos se forman únicamente entre determinados elementos? 2. Haz una tabla comparativa con las características del enlace covalente y del enlace iónico teniendo en cuenta lo siguiente: a. ¿Cómo se forma? b. ¿Qué compuestos lo presentan? c. Propiedades de los compuestos con este tipo de enlace 3. Dos compuestos, A y B, tienen las siguientes propiedades:

CARACTERÍSTICAS COMPUESTO A COMPUESTO B

Estado físico Sólido Sólido

Punto de fusión 346 ºC 1196 ºC

Solubilidad en agua Soluble Soluble

Conductividad eléctrica en solución No Sí

¿Cuál de los dos compuestos será más posiblemente iónico y por

qué?

5. ¿Puede formarse un enlace iónico entre átomos de un mismo elemento químico? ¿Por qué? 6. ¿Por qué no se forman moléculas individuales en los compuestos iónicos? 7. Identifica cuáles de las siguientes propiedades caracterizan a un compuesto iónico: a) Forman moléculas individuales. b) Funden a bajas temperaturas. c) Tienen puntos de ebullición muy altos. d) No conducen la corriente eléctrica. e) Conducen la corriente eléctrica en estado fundido. f) Son insolubles en agua. g) Sus soluciones acuosas son conductoras. 8. Identifica cuál de las siguientes sustancias es un compuesto iónico: a) La sustancia A no conduce la electricidad, tiene un punto de fusión muy alto, es muy dura y es insoluble en agua. b) La sustancia B conduce la electricidad en estado sólido, tiene un punto de fusión muy alto, es dúctil y maleable y es insoluble en agua. c) La sustancia C no conduce la electricidad en estado sólido pero sí fundida y disuelta, tiene un punto de fusión alto, es dura y es soluble en agua. 9. Indica en cuáles de los siguientes compuestos se encuentran moléculas individuales y en cuáles no: a) CO b) KCl c) MgO d) CsCl e) NO 10. El número atómico (Z) de los átomos A, B, C y D es 7, 11, 13 y 17, respectivamente. a) Escribe la configuración electrónica de cada uno de ellos.

b) Escribe la fórmula de los compuestos AB, AC, BD y DD. c) Identifica cuáles de los compuestos anteriores son compuestos iónicos. 11. Representa mediante diagramas de Lewis la estructura de las moléculas de las siguientes sustancias: a) Nitrógeno. b) Oxígeno. c) Flúor. d) Cloro. 12. Representa mediante diagramas de Lewis la estructura de las moléculas de las siguientes sustancias: a) Hidrógeno b) Metano c) Amoníaco d) Cloruro de hidrógeno. Datos: números atómicos: H: 1; C: 6; N: 7; Cl: 17. 13. A continuación figuran las electronegatividades de diversos elementos: H: 2,1. C: 2,5. N: 3,0. O: 3,5. F: 4,5. S: 2,5. Cl: 3,0. Indica cuáles de los siguientes enlaces covalentes tienen la mayor y la menor polaridad: a) Cl – Cl b) C – N c) F – C d) C – H e) N – O f) C – S g) S – O h) Cl – O 14. Identificar los enlaces de las sustancias A, B, C, D y E a partir de las siguientes propiedades: a) La sustancia A no se disuelve en agua, no conduce la electricidad y tiene una temperatura de fusión muy alta. b) La sustancia B es densa, no se disuelve en agua, conduce la electricidad en estado sólido y es dúctil y maleable. c) La sustancia C se disuelve en agua, no conduce la electricidad y es gaseosa a temperatura ambiente. d) La sustancia D se disuelve en agua, no conduce la electricidad en estado sólido pero si fundida y disuelta, tiene una temperatura de fusión alta y es dura. e) La sustancia E no se disuelve en agua, pero sí en tetracloruro de carbono, no conduce la electricidad y es gaseosa a temperatura ambiente. 15. Indica cuáles de los siguientes compuestos son iónicos: a) Fluoruro de magnesio b) Óxido de calcio c) Cloruro de sodio d) Dióxido de carbono. e) Pentóxido de dicloro. 16. Escribe la fórmula de los compuestos iónicos formados por los siguientes iones: a) Ca2+, F- b) Na+, S2- c) Fe3+, OH- d) Mg2+, PO43- 17. Justifica, por medio de un modelo, los fundamentos del enlace químico que diferencian el enlace iónico del covalente. 18. Escribe la estructura de Lewis y determina si las siguientes sustancias son iónicas o moleculares. a) BCl3 b) SrCl2 c) SnCl4 d) CaS 19. Organiza los siguientes enlaces en orden de polaridad creciente: a) B—Cl b) Be—Cl c) Ba—Cl d) Cl—Cl



5 19. Identifica el número de electrones ganados y perdidos por los átomos en los siguientes compuestos: a) CaCl2 b) MgF2 c) KCl 20. Identifica el tipo de enlace presente en los siguientes compuestos: a) RbCl b) NO2 c) BeF2 d) SO3 21. La molécula de tetracloruro de carbono (CCl4) es apolar y la molécula del agua (H2O) es polar. Explica, a partir de la estructura molecular, la razón por la cual presentan esta característica. 22. El agua se conoce como el solvente universal porque disuelve a cientos de sustancias; sin embargo, existen algunos compuestos como la glicerina, los aceites y las grasas que no se disuelven en ella. ¿Cómo influye el tipo de enlace en la solubilidad? Justifica tu respuesta. 23. Observa los dibujos de los átomos de flúor, hidrógeno, calcio y litio, y predice el tipo de enlace que se puede formar entre: a) El flúor y el litio. b) El calcio y el hidrógeno. c) El flúor y el hidrógeno. d) El calcio y el flúor.

24. Con base en los valores de electronegatividad indicar si los siguientes pares de elementos forman enlaces iónicos o covalentes (polar o no polar)

N-H Ca-F Br-Cl O-P Cu-O

S-O O-Na C-P H-S Ba-N

O-H I-I Li-F C-S Cs-Br

25. Utiliza la estructura de Lewis para representar las moléculas de los siguientes compuestos:

CH4 Cl2O SiCl4 ClO3─

PCl3 HClO3 NO2+ PCl6─

HClO HCO3─ Na2SO4 NH4Cl

26. En cuál de las siguientes fórmulas hay enlace covalente coordinado o dativo

AlF3 C2H2 SO2 H3O+

CONTESTE LAS PREGUNTAS 27 Y 28 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE TABLA

La tabla presenta la electronegatividad de 4 elementos X, J, Y y L

Elemento X J Y L

Electronegatividad 4.0 1.5 0.9 1.6

27. De acuerdo con la información de la tabla, es válido afirmar que el compuesto con mayor carácter iónico es A. LX B. JL C. YJ D. YX 28. De acuerdo con la información de la tabla, es válido afirmar que el compuesto de mayor carácter covalente es A. LY B. JL C. YX D. YJ 29. En la tabla se muestran las electronegatividades de algunos elementos

Elemento Li Na Be O F Br

electronegatividad 1.0 0.8 1.5 3.5 4.0 2.8

30. El compuesto que en solución acuosa diluida aumenta la conductividad del agua en mayor proporción que los otros compuestos es A. NaF B. Be2O C. LiF D. NaBr 31. ¿Qué tipo de enlace se formará entre las siguientes parejas de elementos y cuál sería la fórmula del compuesto que se formaría?

P y O N y Ba N y Te F y O

32. Indica si es posible un enlace iónico entre los siguientes pares de elementos y esquematiza cada uno

K-N F-Zn F-Na Mg-O Cl-Br

K-O K-Ca Cl-Ca Cl-O Na-Ca

33. De los siguientes compuestos, ¿cuáles no cumplen la ley del octeto? Justifique su respuesta. PCl5 AlBr3 CCl4

34. Elabora las estructuras de Lewis para las siguientes sustancias: a) HClO3 b) C c) H3PO3 d) CaO e) H2S 35. Clasifica las siguientes moléculas como polares o no polares: a) F2 b) HClO3 c) O2 d) HBr e) N2



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DESARROLLO DE COMPETENCIAS 08. TEMA: NOMENCLATURA

1. Por qué es importante la nomenclatura? Cite un ejemplo donde pueda ocurrir un error al confundir una sustancia por su nombre o función, cuáles serían las consecuencias? 2. ¿Cuáles de las siguientes especies son elementos, cuáles son moléculas pero no compuestos, cuáles son compuestos pero no moléculas, y cuáles son compuestos y moléculas? a) SO2, b) S8, c) Cs, d) N2O5, e) O, f) O2, g) O3, h) CH4, i) KBr, j) S, k) P4, l) LiF. 3. El número de oxidación de un elemento se refiere a la carga que posee un átomo cuando se encuentra como ion. Establece el número de oxidación del azufre, S, en los siguientes compuestos: a) H2S b) Na2SO4 c) CaSO3 d) CaS e) KHSO3 f) AL2(SO4)3 4. Haga un listado de sustancias de uso cotidiano en el hogar, averigüe su composición y prediga su nombre. 5. Identifica la función química a la que pertenece cada una de las siguientes sustancias: a) Óxido mercúrico, b) Ácido fluorhídrico, c) Hidróxido de níquel (II), d) Sulfato de bario, e) Ácido bórico, f) Carbonato de sodio 6. Indica cuáles de los siguientes óxidos son óxidos ácidos. Justifica tu respuesta. a) CO b) Fe2O3 c) BeO d) N2O5 e) P2O3 f) Cl2O7 7. Completa la información de la siguiente tabla relacionada con la clasificación de los compuestos inorgánicos:

Función Grupo funcional

Óxidos

Ácidos oxácidos

Hidróxidos o bases

Ácidos hidrácidos

Sales neutras

Sales básicas

Sales acidas

Hidruros

Peróxidos

8. Prediga la fórmula y el nombre del compuesto binario que se forma entre los siguientes elementos: a) Na e H, b) B y O, c) Na y S, d) Al y F, e) F y O, f ) Sr y Cl. 9. Prediga la fórmula y el nombre del compuesto binario que se forma entre los siguientes elementos: a) Na e H, b) B y O, c) Na y S, d) Al y F, e) F y O, f ) Sr y Cl. 10. Nombre los siguientes compuestos: a) Na2CrO4, b) K2HPO4, c) HBr (gaseoso), d) HBr (acuoso), e) Li2CO3, f) K2Cr2O7, g) NH4NO2, h) PF3, i) PF5, j) P4O6, k) CdI2, l) SrSO4, m) Al(OH)3, n) Na2cO3 ⋅ 10H2O.

11. Nombre los siguientes compuestos: a) KClO, b) Ag2CO3, c) FeCl2, d) KMnO4, e) CsClO3, f ) HIO, g) FeO, h) Fe2O3, i) TiCl4, j ) NaH, k) Li3N, l) Na2O, m) Na2O2, n) FeCl3 ⋅ 6H2O 12. Escriba las fórmulas de los siguientes compuestos: a) nitrito de rubidio, b) sulfuro de potasio, c) hidrógeno sulfuro de sodio, d) fosfato de magnesio, e) hidrógeno fosfato de calcio, f ) dihidrógeno fosfato de potasio, g) heptafluoruro de yodo, h) sulfato de amonio, i) perclorato de plata, j ) tricloruro de boro. 13. Escriba las fórmulas de los siguientes compuestos: a) cianuro de cobre(I). b) clorito de estroncio. c) ácido perbrómico. d) ácido yodhídrico. e) fosfato de sodio f ) carbonato de plomo(II). g) fluoruro de estaño(II). h) decasulfuro de tetrafósforo. i) óxido de mercurio(II). j) yoduro de mercurio(I). k) hexafluoruro de selenio .

15. Completar la siguiente tabla:

Br - (PO4)3- (OH)- SO42+

Al3+ Al(OH)3

Sr2+

Fe 3+

Cr2+

Ag3+

Na+1

Ca+2

Mn+2

14. Realice las combinaciones correspondientes y nombre el resultado de la combinación entre un ácido y una base.

Base o hidróxido

Acido Al(OH)3 KOH Fe(OH)3 Pt(OH)2

HCl

Nombre

H2SO4

Nombre

HNO3

Nombre

H2S

Nombre

H3PO4

Nombre

HClO4

Nombre



AREA CIENCIAS NATURALES_QUIMICA_GRADO DECIMO DESARROLLO DE COMPETENCIAS 09. TEMA: REACCIONES QUIMICAS

1. Utilice la formación de agua a partir de hidrogeno y oxígeno para explicar los siguientes términos: reacción química, reactivo, producto.

2. ¿Cuál es la diferencia entre una reacción química y una ecuación química? ¿Por qué se debe hacer el balanceo de una ecuación química? ¿Que ley se obedece con este procedimiento? Escriba los símbolos que se utilizan para representar un gas, un líquido, un sólido y la fase acuosa en las ecuaciones químicas.

3. En frente de cada proceso coloque una Q si se trata de un cambio químico o una F si es un cambio físico. a. La corrosión del hierro. ( ) b. La formación del arco iris. ( ) c. La formación de las estalactitas y las estalagmitas. ( d. Mezclar mantequilla y azúcar. ( ) e. La fusión de la cera de una vela. ( ) f. La maduración de una fruta. ( ) g. La formación de las nubes. ( ) h. La fusión de un cubito de hielo en un vaso de agua( i. La desaparición de un perfume destapado. ( ) j. Obtención de cobre a partir de óxido de cobre. ( k. Quemar un trozo de carbón. ( ) l. Respirar. ( ) m. La combustión de la gasolina en un motor de un carro ( ) n. La rotura de una botella de vidrio. ( ) o. Hacer un batido con leche y frutas. ( )

4. Una ecuación química balanceada contiene la información necesaria para predecir cuál será la cantidad de reactivo que se requiere para preparar una determinada cantidad de producto, o para establecer cuánto producto se obtiene a partir de cierta cantidad de reactivo. Estos cálculos se pueden realizar basados en las leyes ponderales. a) ¿Qué establecen las leyes ponderales? Da un ejemplo para cada caso. b) ¿Quién estableció la ley de las proporciones definidas?

5. Según la siguiente información

2H2 + O2 → 2H2O Dos moléculas Una molécula Produce Dos moléculas

2 moles 1 mol Produce 2 moles

4g 32g Produce 36g

36g de reactivos Produce 36g de reactivos

a. Diseña un experimento mediante el cual muestres que la masa de los reactantes es igual a la masa de los productos.

b. Como clasificas las diferentes formas de interpretar una ecuación química

c. Cuál es la forma más común con la que se trabaja en el laboratorio la interpretación de una ecuación química?.

6. Establece el número de oxidación de los elementos que constituyen las siguientes especies: a) KH b) NaHSO4 c) S+2 d) BaF2 e) HNO3 f) Sn

7. A partir de los reactantes gaseosos en a), escriba una ecuación de la reacción e identifique el reactivo limitante en una de las situaciones que se muestran entre b) y d)

8. Cuál de las siguientes ecuaciones representa mejor la reacción que se muestra en el diagrama? a) 8A + 4B → C + D b) 4A + 8B → 4C + 4D c) 2A + B → C + D d) 4A + 2B → 4C + 4D e) 2A + 4B → C + D

9. Cuál de las siguientes ecuaciones representa mejor la reacción mostrada en el diagrama? a) A + B → C + D b) 6A + 4B → C + D c) A + 2B → 2C + D d) 3A + 2B → 2C + D e) 3A + 2B → 4C + 2D

10. Cuando se calienta el polvo para hornear (bicarbonato de sodio o hidrogeno carbonato de sodio, NaHCO3) se libera dióxido de carbono gaseoso, que es el responsable de que se esponjen las galletas, las donas y el pan. a) Escriba una ecuación balanceada para la descomposición de dicho compuesto (uno de los productos es Na2CO3). 11. El siguiente diagrama representa los productos (CO2 y H2O) formados después de la combustión de un hidrocarburo (un compuesto que contiene solo átomos de C y H). Escriba una ecuación para la reacción. (Sugerencia: La masa molar del hidrocarburo es aproximadamente 30 g.



12. Clasifica las siguientes reacciones químicas como: síntesis, descomposición, sustitución, doble descomposición, exotérmica, endotérmica o redox. a) S + O2 → SO2 b) Na2CO3 → Na2O + CO2 c) C3H8 + O2 → CO2 + H2O 1 energía d) AgNO3 + NaBr → AgBr + NaNO3 e) Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 2 13. Determina la falsedad o la certeza de los siguientes enunciados escribiendo una F si es falso, o una V, si es verdadero.

a. En las reacciones de doble descomposición se forman iones que luego reaccionan entre sí, para formar moléculas más estables. Las sustancias oxidadas ganan electrones. ( )

b. La respiración es un ejemplo de reacción endotérmica. c. La combustión de la madera es un proceso

exotérmico. ( ) d. La combinación del ácido clorhídrico con el hidróxido

de bario es una reacción de sustitución. ( ) e. Las reacciones reversibles se caracterizan por ocurrir

en los dos sentidos. ( ) f. La reducción del ion férrico a ion ferroso es una

oxidación. ( ) 14. El proceso fotográfico se basa en la capacidad que tienen ciertos compuestos de reaccionar y de alterar su composición por acción de la luz, llamados compuestos fotosensibles. Los compuestos fotosensibles más utilizados son las sales de plata, como el nitrato o el bromuro de plata. La película fotográfica en blanco y negro consiste en una lámina plástica recubierta con una fina capa de emulsión gelatinosa en la cual se encuentran suspendidos los cristales, generalmente, de bromuro de plata. Al ser expuestas a la luz, las moléculas de AgBr se transforman en plata metálica, de color negro, e iones Br12, mediante la siguiente reacción:

AgBr + luz → Ag + Br-1 a) ¿Qué clase de reacción se lleva a cabo en el proceso fotográfico? b) ¿Qué elemento se reduce? Justifica tu respuesta. c) ¿Qué clase de compuesto es el bromuro de plata? d) ¿Qué otros compuestos químicos son fotosensibles? e) ¿Qué diferencias existen entre el proceso fotográfico en blanco y negro, y el de color?

15. En las siguientes gráficas, representa el proceso que se lleva a cabo en las reacciones endotérmicas y exotérmicas:

16. Por lo general, las sustancias que intervienen en los procesos químicos contienen impurezas. Por esto, es importante cuantificar las impurezas antes de hacer los cálculos estequiométricos correspondientes. Determina el porcentaje de impurezas de los siguientes compuestos:

17. El gas natural está formado por una mezcla de compuestos de carbono e hidrógeno, llamados hidrocarburos, uno de los cuales es metano, CH4. Al quemar el metano (arde en presencia de oxígeno) se obtiene dióxido de carbono y agua. a) Escribe y balancea la reacción que se lleva a cabo. 18. La siguiente ecuación química representa una reacción de descomposición

De acuerdo con lo anterior, el montaje experimental en donde se lleva a cabo la anterior reacción es

19. La ecuación que representa la reacción química que sucede en la bateria de un automóvil es la siguiente:

Un analista conoce la masa de cada uno de los productos que se obtuvieron y las masas molares de las sustancias que intervienen en la reacción. Para determinar la masa de Pb que reacciona, debe saber la relación molar entre A. PbO2, H2SO4 y H2O B. Pb y PbSO4 C. Pb, PbO2 y PbSO4 D. PbSO4 y H2O



AREA CIENCIAS NATURALES_QUIMICA_GRADO DECIMO DESARROLLO DE COMPETENCIAS 10. TEMA: ESTEQUIOMETRIA

1. Cuál es la importancia del reactivo limitante para la predicción de la cantidad de producto que se obtiene en una reacción? .Puede haber reactivo limitante en el caso de que solo haya un reactivo presente?. Proporcione un ejemplo de la vida diaria que ejemplifique el concepto de reactivo limitante. 2. Considere la siguiente reacción

2A + B → C a) En el siguiente diagrama que representa la reacción, .cual reactivo es el limitante, A o B? b) Suponga una reacción completa y dibuje una representación con modelos moleculares de las cantidades de reactivos y productos que se obtienen después de la reacción. El arreglo atómico en C es ABA.

3. Considere la siguiente reacción

N2 + 3H2 → 2NH3 Suponiendo que cada modelo representa 1 mol de sustancia, muestre el número de moles de producto y el reactivo en exceso que se obtiene después de completada la reacción.

4. Por qué el rendimiento teórico de una reacción está determinado solo por la cantidad de reactivo limitante? Por qué el rendimiento real de una reacción casi siempre es menor que el rendimiento teórico? 5. El siguiente diagrama representa los productos (CO2 y H2O) formados después de la combustión de un hidrocarburo (un compuesto que contiene solo átomos de C y H). Escriba una ecuación para la reacción. (Sugerencia: La masa molar del hidrocarburo es aproximadamente 30 g.)

6. Considere la reacción del hidrogeno gaseoso con el oxígeno gaseoso:

2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g)

Suponga que ocurre una reacción completa, Cuál de los siguientes diagramas representa las cantidades de reactivos y productos que se pueden recuperar una vez finalizada la reacción?

7. En la fabricación de medicamentos, el químico farmacéutico debe tener en cuenta las proporciones de la materia prima para obtener el producto deseado. a) ¿Qué sucedería si adicionara mayor cantidad de alguno de los reactantes? b) ¿Qué consecuencias tendría en el proceso de elaboración? c) ¿Se podría consumir el medicamento? 8. Los cálculos químicos tienen aplicaciones en la vida cotidiana y en los procesos industriales. Debate con tus compañeros, ¿de qué manera se emplean los cálculos en las siguientes reacciones químicas? a) En la elaboración de galletas. b) En la fabricación de detergentes. 9. Se combinan los elementos R y U para formar el compuesto R2U3, de acuerdo con la siguiente ecuación

4 R + 3 U2 → 2 R2U3

Si R tiene una masa molar de 24 g y U una masa molar de 16 g, es válido afirmar que al finalizar la reacción

a. quedan 16 g de U. b. no queda masa de los reactantes. c. quedan 24 g de R. d. quedan 16 g de R y 24 g de U.



AREA CIENCIAS NATURALES_QUIMICA_GRADO DECIMO DESARROLLO DE COMPETENCIAS 11. TEMA: LOS GASES

1. Considere el aparato que se muestra a continuación. Cuando una pequeña cantidad de agua se introduce en el matraz oprimiendo el bulbo del gotero, el agua sube rápidamente por el tubo de vidrio. Explique esta observación. (Sugerencia: El cloruro de hidrogeno gaseoso es soluble en agua.)

2. Considere los tres recipientes de gases que se muestran a continuación. Todos ellos tienen el mismo volumen y están a la misma temperatura. a) .Que recipiente tiene la menor fracción molar del gas A (esfera azul)? b) .Que recipiente tiene la máxima presión parcial del gas B (esfera verde)?

3. Una muestra gaseosa de una sustancia se enfría a presión constante. .Cuál de los siguientes diagramas representa mejor la situación si la temperatura final es a) superior al punto de ebullición de la sustancia y b) inferior al punto de ebullición pero por encima del punto de congelación de la sustancia?

4. Considere la siguiente muestra gaseosa en un cilindro al que se le ha adaptado un pistón móvil. En un principio hay n moles de gas a temperatura T, presión P y volumen V.

Elija el cilindro que represente correctamente el gas después de cada uno de los siguientes cambios. 1) La presión sobre el pistón se triplica a n y T constantes. 2) La temperatura se duplica a n y P constantes. 3) Se agregan n moles de otro gas a T y P constantes. 4) T se reduce a la mitad y la presión sobre el pistón se reduce a la cuarta parte de su valor original.

5. Considere el siguiente aparato. La temperatura permanece constante a 16oC.

a. ¿Se mezclarían los gases? b. ¿Dónde hay mayor cantidad de partículas? c. ¿Después de un tiempo, se igualan en número de partículas? d. ¿Cuál sería la presión total después de un tiempo?

6. El volumen del recuadro derecho es el doble que el del izquierdo. Ambos contienen átomos de helio (rojos) y moléculas de hidrogeno (verdes) a la misma temperatura. a) .Que recuadro tiene una presión total mayor? b) .Que recuadro tiene una presión parcial de helio menor?

7. Observa la siguiente gráfica y explica las situaciones planteadas a continuación:

a) ¿Por qué la temperatura permanece constante entre 20 minutos y 40 minutos? b) ¿Qué sucederá al suspender el calentamiento a 40 minutos? c) ¿Qué significa la expresión “primer trazo de hielo”? d) ¿Qué condiciones de temperatura y presión se requieren para llevar a cabo este cambio de estado? 8. Observa el siguiente dibujo que representa los cambios de estado de la materia:

¿Qué sucede con

la energía absorbida o

liberada y con el movimiento de las moléculas?



9. Observa el esquema sobre los estados de agregación de la materia y contesta las siguientes preguntas teniendo en cuenta las fuerzas de dispersión y de cohesión. Luego responde las preguntas

a) ¿Qué sucede con las fuerzas de cohesión y de dispersión cuando el agua líquida se evapora? b) ¿Qué ocurre con las fuerzas de dispersión y de cohesión en la sublimación del yodo? c) ¿Qué ocurre en las fuerzas de cohesión y de dispersión en la solidificación del hierro fundido? d) ¿Qué caracteriza a las fuerzas de cohesión y de dispersión? 10.

0ºC 25ºC 85ºC

Responde: a) ¿Cómo afecta la temperatura el volumen de un gas? b) ¿Qué ley explica este comportamiento de los gases? c) ¿Por qué el volumen de un gas aumenta al aumentar la temperatura? cita ejemplos de la vida cotidiana. 11. En el laboratorio tienes tres recipientes, como los que aparecen en el dibujo, cada uno contiene 10 mL de sustancia.

a. ¿Cómo podrías calcular el número de moléculas que existen en cada muestra?

b. ¿Qué puedes concluir? c. ¿Todos tienen el mismo número de moléculas? d. ¿Cuál presentará mayor densidad? e. ¿Cuál podría ser el más pesado?

12. Describe lo que representa la imagen y la ley que permite explicar

a. ¿Cómo es la relación entre el número de partículas y la presión? b. ¿Cómo es la relación entre el número de temperatura y la

presión? c. ¿Cómo es la relación entre el número de partículas y el

volumen?

13. En el interior de cada pistón del motor de un carro, la gasolina mezclada con aire hace explosión cuando salta la chispa eléctrica en la bujía. La explosión produce gases en expansión que mueven el pistón como lo muestra la siguiente figura:

¿Cuáles son las posibles aplicaciones de las leyes de los gases en la figura que se muestra?

14. A temperatura constante y a 1 atmósfera de presión, un recipiente cerrado y de volumen variable, contiene una mezcla de un solvente líquido y un gas parcialmente miscible en él, tal como lo muestra el dibujo. Si se aumenta la presión, propón lo que pasaría con las moléculas gaseosas.

a. ¿Qué pasaría si sobre el sistema se aumentara la

temperatura? b. ¿Qué pasaría si se quitara el pistón del sistema? c. ¿A que hace referencia la presión de vapor? d. Por qué el grafico propone al solvente “con presión de

vapor despreciable”



ÁREA DE CIENCIAS NATURALES_QUÍMICA DESARROLLO DE COMPETENCIAS 12. TEMA: DISOLUCIONES

1. Explique las variaciones de la solubilidad en agua de los alcoholes que se presentan a continuación:

2. Un hombre compró un pez dorado en una tienda de mascotas. Cuando regresó a casa, puso el pez dorado en una pecera con agua recién hervida, que fue enfriada rápidamente rápidamente. Pocos minutos después encontró muerto al pez. Explique qué le sucedió al pez. 3. Un estudiante observa dos recipientes con agua. Uno de los recipientes se calienta a 30°C y el otro a 100°C. En cada caso, se forman burbujas en el agua. ¿Tienen el mismo origen estas burbujas? Justifique su respuesta. 4. Un minero que trabajaba a 260 m por debajo del nivel del mar destapó una bebida carbonatada durante su almuerzo. Para su sorpresa, la bebida sabía bastante insípida. Un poco después, el minero tomó un elevador hacia la superficie. Durante el ascenso no pudo dejar de eructar. ¿Por qué? 5. Analiza la siguiente gráfica y contesta las preguntas:

a) Determina la solubilidad en gramos de cloruro de potasio a 25 °C en 50 g de agua. b) Determina a qué temperatura el KCl y el KNO3 presentan la misma solubilidad. c) ¿Cuál es la máxima cantidad de NaCl que se puede disolver en 50 g de agua? d) Determina la solubilidad en gramos del CaCrO4 a 50 °C en 100 g de agua. 5. La información de la siguiente tabla corresponde a la solubilidad de diferentes sustancias en el agua de acuerdo con la temperatura:

SOLUTO Solubilidad g/100 g H20

0°C 20°C 50°C 100°C

NaCl 35,7 36 37 39,8

KN03 13,3 32 85,5 246

C12H22O11 180 220 256 285

a) Elabora una gráfica de soluto g/100 g H2O (eje Y) en función de la variación de la temperatura (eje X), mencionando claramente el comportamiento que presenta cada una de las sustancias. b) Explica qué solubilidad presenta el NaCl y el KNO3 a 30 °C en comparación con la sacarosa en la misma temperatura. c) Determina la concentración de la solución de KNO3 a 45 °C. d) Explica cómo se afecta la concentración de una solución con la variación de la temperatura. 6. La solubilidad depende de la polaridad. Se afirma que los compuestos polares se disuelven en otros de su misma naturaleza, por ejemplo, la sal de cocina, NaCl, se solubiliza en agua, H2O, porque ambos compuestos son polares. Explica qué sucede con la disolución de agua y azúcar si esta última es un compuesto poco polar. 7. La temperatura es uno de los factores que afectan la solubilidad. En la siguiente gráfica se evidencia la relación entre la solubilidad de varias sales en función de los cambios de temperatura:

a) ¿Cuál sustancia presenta mayor solubilidad a 30 °C? b) ¿Por qué estas sales presentan diferente solubilidad en el agua? c) ¿Cuál de las sustancias mencionadas requiere menor temperatura para alcanzar la solubilidad de 45 g en el agua? d) Si no existiera variación de temperatura en el sistema, ¿cuál de las sustancias presentaría menor y mayor solubilidad en el agua? 8. Las soluciones se caracterizan por presentar una sola fase. Sus partículas están dispersas en forma homogénea y no se precipitan al dejarlas en reposo. Los coloides aparentemente parecen soluciones, pero no lo son. Explica las razones de esta diferencia y menciona tres ejemplos de coloides. 8 Responde: ¿por qué debes agitar los medicamentos que se presentan en forma de suspensiones, por ejemplo, un antiácido? 9. Si pones en la estufa dos ollas del mismo tamaño y del mismo material: una con agua y la otra con agua y sal de cocina, e inicias el proceso de calentamiento hasta que el agua comience a ebullir: a) ¿Cuál de las dos ollas alcanza primero este punto? b) Si pones en el congelador los dos sistemas, ¿cuál se congelará primero? c) Expresa las situaciones anteriores por medio de gráficas de temperatura contra tiempo.



10. En el laboratorio se desea preparar una solución con molaridad específica. Para ello el auxiliar de laboratorio sugiere determinar la cantidad exacta de masa de soluto y adicionar agua hasta completar el volumen establecido. ¿Qué sucede si primero se mide el volumen y luego se adiciona el soluto? 11. La siguiente grafica muestra el calentamiento del agua pura y el agua salada.

a. Que propiedad afecta la presencia de soluto en el agua? b. Como afecta el soluto esta propiedad c. Que ventajas trae esta situación

12. La siguiente grafica muestra las curvas de ascenso del punto de ebullición de una disolución con respecto a la temperatura y al punto de ebullición del solvente puro.

a. Cuál es la relación entre el la presión de vapor y la presencia de

soluto en la solución? b. Por qué afecta la presencia de soluto la presión de vapor de una

solución? c. Si el soluto tiene poca presión de vapor o mucha presión de vapor,

cuál será el resultado en cada uno de los casos con respecto a la presión de vapor total.

13. En el aparato que se muestra a continuación, ¿qué ocurrirá si la membrana es: a) permeable tanto al agua como a los iones Na+ y Cl– b) permeable al agua y a los iones Na+ pero no a los iones Cl–, c) permeable al agua pero no a los iones Na+ ni Cl–?

14. Los medicamentos de “liberación prolongada” tienen la ventaja de liberar el fármaco en el organismo a una velocidad constante, de forma que la concentración del fármaco en ningún momento es muy

elevada, como para producir efectos secundarios perjudiciales, ni demasiado baja como para no ser eficaz. A continuación se muestra un diagrama esquemático de una píldora que funciona de esta forma. Proponga una explicación de su funcionamiento

15. El agua del grifo contienen sales disueltas, si contiene una alta concentración de sales de magnesio y de calcio se denomina agua dura. El agua de lluvia disuelve poco a otras sustancias y se le denomina agua blanda. Diseña un experimento para comparar el poder de solubilidad de estas dos clases de agua. 16.

Considere los tres manómetros de mercurio que se muestran en el siguiente diagrama. Uno de ellos tiene 1 mL de agua colocado en la parte superior del mercurio, otro tiene 1 mL de una disolución de urea 1 m sobre el mercurio y el tercero tiene 1 mL de una disolución de NaCl 1 m en la parte superior del mercurio. ¿Cuál de estas disoluciones está en el tubo marcado como X, cuál en el tubo Y y cuál en el tubo Z?

17. En la imagen se ilustra la dispersión en agua de dos sólidos, A y B. Se hace pasar un estrecho haz de luz a través de A en el medio acuoso y no se observa una línea visible de luz, pero a través de B en el medio acuoso, la trayectoria de luz es visible. Explica: a) ¿Cuál de los dos sólidos, A o B, forma un coloide? b) ¿Cuál es una solución? 18. Suponga que usted tienen una botella de alcohol para heridas de 70º de concentración, si tomas un poco de alcohol para empapar un algodón

a. ¿Dónde existe mayor concentración? b. ¿Qué pasaría con la concentración y se dejara el frasco

abierto durante mucho tiempo? c. ¿Cuál sería el resultado de agregar 4 partes de agua en una

parte de alcohol? d. Se puede aumentar la concentración el alcohol, sugiere un

procedimiento para lograrlo.



ÁREA DE CIENCIAS NATURALES QUÍMICA DESARROLLO DE COMPETENCIAS 13. TEMA: CINÉTICA QUÍMICA: VELOCIDAD DE REACCIÓN Y EQUILIBRIO QUÍMICO

1. Menciona y explica las condiciones necesarias para que se produzca una reacción química a partir de la teoría de las colisiones. Justifica tu respuesta por medio de dibujos 2. La grafica muestra el efecto de los catalizadores se relaciona con un descenso en el valor de Ea.

a) como afecta la presencia de un catalizador la V de una reacción b) que ventajas tienen la presencia de un catalizador en un proceso químico c) Afecta los catalizadores las reacciones? Describe de qué forma. 3. Plantea la velocidad de reacción para la siguiente ecuación:

aA + bB cC + dD 4. Representa la relación entre el tiempo de reacción (eje X) y la energía potencial (eje Y), utilizando el siguiente gráfico.

Explica el comportamiento de los reactivos y los productos en el transcurso de la reacción. 5. La siguiente gráfica muestra el efecto de un catalizador:

Con base en la gráfica determina si cada una de las siguientes proposiciones es verdadera o falsa. Justifica tu respuesta: El catalizador facilita la formación del complejo activado_____ El catalizador disminuye la energía del estado de transición_____ El catalizador no produce disminución en la energía de activación____ Ea de los reactivos es menor que E’a de los productos____ 7. La energía mínima que se requiere para iniciar una reacción química se llama energía de activación, Ea. Este valor varía de una reacción a otra. Con base en la gráfica responde:

a) ¿La reacción es exotérmica o endotérmica? Justifica tu respuesta. b) ¿Cuál tiene más energía, el reactivo o el producto? ¿A qué se debe? c) ¿El cambio de energía tiene efecto sobre la velocidad de la reacción? Explica. d) ¿La reacción inversa es exotérmica o endotérmica? ¿Cómo lo sabes? 8. Considere los perfiles de energía potencial para las siguientes tres reacciones (de izquierda a derecha).

1) Clasifique las rapideces de las reacciones de la más lenta a la más rápida. 2) Calcule ΔH para cada reacción y determine qué reacción(es) es exotérmica y qué reacción(es) es endotérmica. 9. Se tienen los siguientes valores para las energías de activación de algunas reacciones químicas:

Reacción I II III IV

Ea (kJ) 145 201 48 96

¿Cuál de ellas es la más rápida? A. I. B. II. C. III. D.IV. E. Todas son igualmente rápidas. 10. La energía es indispensable en un sistema en equilibrio, por lo tanto, puede considerarse como reactivo en procesos endotérmicos o



como productos en procesos exotérmicos. La siguiente ecuación química representa un proceso exotérmico en equilibrio:

2SO2(g) + O2 2SO3(g) + energía a) ¿Qué sucede a la reacción química si se eleva la temperatura del sistema? b) ¿Qué le ocurre al sistema al disminuir la temperatura? 11. Según el siguiente sistema en equilibrio:

CO(g) + 3H2(g) CH4(g) + H2O(g) ¿Cómo se afecta el sistema en equilibrio si se adiciona 2,5 mol/L de CO a la reacción? 12. Explica los efectos de los cambios de temperatura sobre la constante de equilibrio, completando el siguiente cuadro:

Reacción Cambio de t° Efecto sobre Ke

Exotérmica Incremento

Exotérmica Disminución

Endotérmica Incremento

Endotérmica Disminución

13. Establece la dirección en la cual cada uno de los siguientes sistemas en equilibrio se desplazaría con la aplicación de cada uno de los factores que aparecen después de la ecuación:

a) 2NOBr(g) 2NO(g) + Br2(g) Adición de un catalizador

b) 2NH3(g) 3H2(g) 1 N2(g) Aumento de la [ ] de N2(g)

c) CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) Eliminación del CO2

d) C(s) + CO2 2CO(g) Endotérmica, mermar T. 14. El estado de equilibrio consiste en que la velocidad con que se forma el producto es la misma con la que se descompone, dando lugar a las reacciones Reversibles. Muchas de las reacciones químicas Que ocurren en nuestro cuerpo son procesos reversibles, Por ejemplo, la unión del oxígeno a la Hemoglobina para formar oxihemoglobina, necesaria para transportar el oxígeno a todas nuestras células. ¿Qué otras reacciones de nuestro cuerpo son reversibles? Explica tu respuesta. 15. Según la siguiente gráfica, responde:

a) cuales sustancias hacen de reactivos y cuáles de productos? b) Como es la relación entre los reactivos y productos? c) cual es la relación entre la temperatura y el porcentaje en mol? d) Como afecta la temperatura la reacción?

16. La constante de equilibrio relaciona las concentraciones de reactivos (SO2 y O2) y productos (SO3) en el equilibrio, sin importar desde dónde se parte al inicio de la reacción.

a) en cual grafica se parte de los reactivos para obtener el producto. b) en cual grafica parte del producto para obtener los reactivos. c) como es la relación entre la concentración y el tiempo en ambas gráficas. 17. El siguiente esquema muestra la reacción reversible entre moléculas de N2O4 y NO2.

a) cuál de los esquemas representa N2O4 y el NO2? b) por qué se dice que están en equilibrio? c) plantee la constante de equilibrio para el sistema. 18. Los siguientes diagramas representan el estado de equilibrio para tres diferentes reacciones del tipo

A + X AX (X = B, C o D):

a) ¿Cuál reacción tiene la constante de equilibrio mayor? b) ¿Cuál reacción tienen la constante de equilibrio menor? 19. Expresa la constante de equilibrio para las siguientes ecuaciones:

a) SO3(g) + H2O(l) H2SO4(l)

b) Fe(s) + O2(g) FeO(s)

c) H2(g) + I2(g) 2HI(g)

d) aA + bB cC + dD



ÁREA DE CIENCIAS NATURALES QUÍMICA DESARROLLO DE COMPETENCIAS 14. TEMA: ACIDOS Y BASES (pH)

1. ¿Por qué los químicos prefieren hablar de la acidez de una disolución en términos del pH, en vez de hacerlo en términos de la concentración del ion hidrógeno, [H+]? 2. Debido a que el pH sólo es una manera de expresar la concentración del ion hidrógeno, las disoluciones ácidas y básicas a 25°C se identifican por sus valores del pH, como sigue: Disoluciones ácidas: [H+] > 1.0 × 10–7 M, pH < 7.00 Disoluciones básicas: [H+] < 1.0 × 10–7 M, pH > 7.00 Disoluciones neutras: [H+] = 1.0 × 10–7 M, pH = 7.00 En una laguna se realiza una verificación de la presencia de la [H+], se determina que el agua tiene una [H+] = 5.0 × 10–9, cual es el pH (ácido o básico) de la laguna, cuáles pueden ser los posibles factores para que este sea el pH. 3. Si la acidez de una solución aumenta al disminuir su pH, la gráfica que representa la acidez en función del pH es

3. En la siguiente gráfica se muestra la relación entre [H+] y pH para varias sustancias.

3.1. De acuerdo con la gráfica, al adicionar bicarbonato sódico a la cerveza lo más probable es que: __________________________________________

3.2 Para disminuir el pH de la leche, se debe adicionar: _________________________________________ 3.3 De la gráfica se puede concluir que: _________________________________________ 4. El pH de una solución se puede determinar mojando con unas gotas de la solución una tira de papel indicador. Éste cambia de color de acuerdo con las características ácidas o básicas de la solución. La siguiente tabla muestra el comportamiento de un papel indicador.

Solución Color papel indicador Intervalo pH

Acida Purpura 0-6

básica Azul 8-14

Cuál es el posible viraje de las siguientes sustancias por su naturaleza acida o básica: Antiácido, Jugo de limón, Vinagre, Agua destilada, Soda, Jugos estomacales, Tinto, gaseosa.

5. El pH de una solución acuosa disminuye al aumentar la concentración de iones hidronio. En la tabla se indican las concentraciones de iones hidronio en las soluciones M, N, O y P.

Es válido afirmar que el pH de la solución A. M es mayor que el de la solución O B. O es menor que el de la solución P C. N es mayor que el de la solución M D. P es menor que el de la solución N 6. La solución X es 0,01m de HCl, la solución Y es de 1.0x10-6 de HCl, ¿cómo es el pH de X con respecto a Y? 7. El pH de disoluciones básicas es (mayor / menor) _____ que el pH neutro dado que su concentración de iones H+ es (alta / baja) ______ y su concentración de iones OH- es (alta / baja) ______. El pH de disoluciones ácidas es (mayor / menor) menor que el pH neutro dado que su concentración de iones H+ es (alta / baja) ______ y su concentración de iones OH- es (alta / baja) ______. 8. La concentración de iones H+ en una botella de un vino de mesa de 3,2x10-4 M inmediatamente después de haberla destapado. Sólo se consumió la mitad del vino. Se encontró que la otra mitad, después de haber permanecido expuesta al aire durante un mes, tuvo una concentración de iones hidrógeno igual a 1,0x10-3 M. De una explicación a lo sucedido.

S/n de àcido [ ] de iones hidronio (M)

M 2x10-4

N 4x10-3

O 1x10-5

P 3x10-2



9. Observa el comportamiento de la anilina en la siguiente reacción ¿actúa como acido o como base?

C6H5NH2 + H2O → C6H5NH3+ + OH-

10. En la naturaleza existen sustancias que se disocian únicamente el 20%, ejemplo de ello es el ácido acético (CH3COOH).

a) ¿Qué relación puedes establecer entre el porcentaje de disociación y la concentración molar de este ácido? b) ¿Qué concentración de ácido se reobtiene con un 60% de disociación? c) ¿Qué porcentaje de disociación se alcanza a una concentración de 0,0003 M del ácido acético? 11. Algunas células del estómago producen ácido clorhídrico (HCl), uno de los componentes principales del jugo gástrico. La acidez de este órgano es tan alta que las células que cubren las paredes internas del estómago se renuevan constantemente. ¿Por qué las personas que padecen gastritis consumen medicamentos que contienen hidróxido de aluminio Al(OH)3 o hidróxido de magnesio Mg(OH)2. 12. En el transcurso de una experimentación en el laboratorio de química, una persona se quema la piel con una base fuerte, hidróxido de sodio (NaOH), el auxiliar lava rápidamente la parte afectada con ácido acético diluido (CH3COOH), vinagre. ¿Por qué utiliza el auxiliar de laboratorio esta sustancia y no otra? 13. El pH del jugo gástrico es cercano a 1,5 porque en él existe una concentración de ácido clorhídrico de casi 0,03 M. Para combatir la acidez estomacal se utilizan sustancias como el hidróxido de magnesio, imagina que tienes un frasco de dicha sustancia pero desconoces su concentración. Diseña un método experimental para conocer la concentración del hidróxido. 14. La sangre es una sustancia de pH neutro. ¿Qué sucederá si a la sangre de un paciente se le aumenta el pH? 15. Para determinar el carácter acido o básico de tres sustancias desconocidas (A, B y C), se utilizan algunos indicadores con los siguientes resultados:

La fenolftaleína incolora cambio a rosa en la sustancia A El bromo timol azul se volvió a amarillo en la sustancia b El rojo de metilo no cambio de color en presciencia de C Según la tabla, determine la naturaleza de las sustancias.

INDICADOR COLOR ÁCIDO

PH VIRAJE

COLOR BÁSICO

Bromotimol Amarillo 6,0 - 7,6 Azul

fenolftaleína Incoloro 8,2 - 9,8 Violeta / rosa

rojo de metilo Rojo 4,4 - 6,2 Amarillo naranja

16. Cambio comparativo del pH de una solución buffer y del agua pura, al adicionar pequeñas cantidades de NaOH (a) y HCl (b).

Con la información e la gráfica, describa el comportamiento de una sustancia buffer, ¿cuál es su importancia a nivel bioquímico en el cuerpo humano de las solucione buffer?

17. El pH de una solución se puede medir de forma cualitativa mediante el uso de indicadores, y de manera cuantitativa con el indicador universal y con el pH-metro, aparato que detecta los cambios de pH. Si tuvieras que analizar una muestra de una sustancia y determinar exactamente el valor de su pH, ¿qué procedimientos utilizarías y por qué? 18. suponga que usted sufre de gastritis, el médico le recomienda no ingerir sustancias irritantes entre las cuales se encuentran las sustancias acidas.

a. ¿Sabe usted cuales sustancias que ingiere son acidias o alcalinas?

b. ¿Cómo haría usted para averiguar la naturaleza de las sustancias (acidas o básicas) que ingiere diariamente de forma práctica? Diseña un método experimental.



ÁREA DE CIENCIAS NATURALES QUÍMICA DESARROLLO DE COMPETENCIAS 15. TEMA: ELECTROQUIMICA

1. Defina los siguientes términos: ánodo, cátodo, voltaje de la celda, fuerza electromotriz, potencial estándar de reducción. 2. Describa las características fundamentales de una celda galvánica. Elabora un cuadro comparativo que permita establecer las semejanzas, las diferencias y ventajas del uso de las siguientes pilas: a) Pila seca b) Pila alcalina c) Pila de litio d) Pilas recargables e) Acumuladores f) Pilas de níquel 3. ¿Por qué están separados los dos componentes de la celda? 4. Cuál es la función del puente salino? .Que tipo de electrolito deberá utilizarse en el? 5. Explica la diferencia entre cátodo y ánodo y relaciónalos con los conceptos de oxidación-reducción. 2 Al realizar la electrólisis de NaCl en una celda electrolítica, los iones formados se desplazan libremente. En el cátodo existe una reducción y en el ánodo una oxidación. Escribe las semirreacciones que se presentan en el cátodo y en el ánodo, respectivamente 6. Dentro de una batería de automóvil se presenta la siguiente reacción:

Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + H2O Determina qué sustancia se oxida durante la descarga de la batería. Explica con la ayuda de una semirreacción. 7. Dada la reacción: I

I2 + 2S2O32- → 2I- + S4O6

2- Identifique el agente oxidante y escriba una reacción de oxidación ajustada Identifique el agente reductor y escriba una reacción de reducción ajustada 8. Si una celda electrolítica posee un electrólito XY, escribe las dos semirreacciones que ocurren tanto en el cátodo como en el ánodo. 9. De acuerdo con estadísticas, una persona consume en promedio cinco pilas secas al año, sin contar con las baterías para automóviles. Las pilas secas comunes con electrodos de zinc (Zn) y grafito (C) al igual que las pilas alcalinas no son recargables, por lo tanto, se conocen como pilas primarias. En cambio la batería de un automóvil es una pila secundaria, ya que se puede recargar. Discute con tus compañeros y escribe una lista de ventajas y desventajas de este tipo de pilas, formula propuestas acerca del reciclaje de este tipo de elementos.

10. La fabricación de joyas económicas se realiza utilizando los llamados baños de oro o baños de plata sobre el metal de bajo costo. Este recubrimiento metálico se realiza por medio de un proceso electroquímico denominado galvanoplastia. Teniendo en cuenta la ilustración, explica en qué consiste la galvanoplastia y cómo se aplica en este tipo de procesos.

11. Para evitar la corrosión de algunas estructuras se utiliza usualmente un cubrimiento metálico con elementos como níquel (Ni), cromo (Cr) y zinc (Zn). ¿Qué propiedades presentan estas sustancias con el fi n de disminuir los efectos generados por la corrosión? 12. Los muebles metálicos al dejarlos a la intemperie, se deterioran por acción de la humedad y del aire, recubriéndose de una capa rojiza. a) ¿Qué le ocurre a este metal? b) ¿Cómo se denomina este proceso? c) ¿Es posible restaurar el mueble? 13. Quienquiera que muerda un pedazo de papel aluminio (como el que se utiliza en la envoltura de dulces) de tal forma que el papel oprima la amalgama dental, probablemente experimentara un dolor agudo momentaneo. En realidad, lo que sucede es que se crea una celda galvánica en la boca con el aluminio (E° = –1.66 V) como el ánodo, la amalgama como el cátodo y la saliva como el electrolito. El contacto entre el papel aluminio y la amalgama pone en cortocircuito a la celda, lo que ocasiona que fluya una corriente débil entre los electrodos. Esta corriente estimula el sensible nervio del diente, provocando una sensación desagradable.

En el esquema, se muestra el mismo proceso pero este caso es la reacción con una incrustación de oro. Describe el proceso como en el caso del contacto con aluminio.



ÁREA DE CIENCIAS NATURALES_QUÍMICA DESARROLLO DE COMPETENCIAS 16. TEMA: EL LABORATORIO E INTRODUCCION A LA INVESTIGACION

1. Las normas básicas del laboratorio sugieren seguir con estricta norma, las exigencias para el trabajo dentro del mismo. De forma general propón 5 normas básicas que permiten el desarrollo de las prácticas en el área de química y por qué es importante tenerlas en cuenta. 2. De forma general cita los requisitos mininos que debe tener un informe de una práctica de laboratorio en el área de química. 3. ¿Por qué crees que es importante el trabajo de laboratorio, cual es el fin de trabajar en este sitio y cuáles son los posibles alcances de los resultados obtenidos en las experimentaciones científicas? 4. Un estudiante realiza un experimento en el que toma tres vasos de precipitados con 100 g de agua a 20°C y sigue el procedimiento que se describe a continuación: Al vaso 1 le agrega 15 g de KCl y agita. Luego, agrega un cristal adicional de KCl que se disuelve. Al vaso 2 le agrega 35 g de KCl y agita. Al cabo de un tiempo, agrega un cristal adicional de KCl que cae al fondo. Al vaso 3 le agrega 50 g de KCl, calienta hasta 70°C y lo deja reposar para disminuir la temperatura lentamente. Después de un tiempo, agrega un cristal adicional de KCl, el cual empieza a crecer aglomerando la cantidad de soluto que está en exceso. La tabla que mejor representa la conclusión del estudiante sobre el tipo de solución que se obtiene en cada uno de los vasos es

Vaso Conclusión

1 La solución se encontraba saturada porque no disuelve más sal.

2

La solución es sobresaturada porque no disuelve más sal y permite formar cristales.

3

La solución es no saturada porque aún puede disolver más sal.

Vaso Conclusión

1 La solución es sobresaturada porque no disuelve más sal y permite formar cristales.

2


3

La solución se encontraba saturada porque no disuelve más sal.

Vaso Conclusión

1 La solución es no saturada porque aún puede disolver más sal.

2

La solución se encontraba saturada porque no disuelve más sal.

3


Vaso Conclusión

1 La solución se encontraba saturada porque no disuelve más sal.

2


3


5. Un estudiante leyó que el investigador Joseph Priestley, en 1771, realizó el siguiente experimento: metió un ratón dentro de una caja de vidrio transparente que impedía que entrara aire del exterior y después de poco tiempo el ratón murió. Luego colocó una vela encendida en la misma caja de vidrio transparente y después de poco tiempo la vela se apagó. El estudiante cree que en el aire hay un componente indispensable para el proceso de combustión y de respiración. ¿Qué debería hacer el estudiante para estar seguro de su afirmación? Haz por lo menos dos propuestas. 6. Andrés introduce una cantidad inicial de aire (volumen inicial) en un recipiente con un émbolo móvil. Luego, pone libros sobre el émbolo y registra el cambio de volumen observado, (volumen final). A continuación se observan los datos obtenidos:

Num. libros

Vol. 1 (mL)

Vol. 2 (mL)

Diferencia de vol. (mL)

0 6.0 6,0 0.0

1 6.0 5,4 0.6

2 6.0 4,8 1.2

3 6.0 4,2 1.8

4 6.0 3,6 2.4

De acuerdo con lo anterior, propón al menos dos conclusiones que puede sacar Andrés sobre el cambio de volumen en el experimento. 7. La siguiente gráfica muestra la relación entre la presión y la temperatura de un disolvente puro y con cantidades de soluto disuelto.

¿Cuál de las siguientes tablas registra los datos que muestran el comportamiento de la gráfica anterior a 1 atm de presión? Justifica tu respuesta.



8. Un estudiante cuenta con la siguiente información sobre algunos metales.

El estudiante analiza una muestra de agua contaminada que pasa cerca de una población y que por su consumo ha causado la muerte de muchos animales. Para ello, utiliza una muestra de esta agua y la somete a un proceso de evaporación. Obtiene una sal que posteriormente reduce. Como resultado final, encuentra que hay un metal con una densidad de 11,34 g/cm3 y compara el valor con los de la tabla. A partir de estos resultados, ¿qué pregunta de investigación puede resolverse?

a. ¿Cuál es el metal que está contaminando el agua? b. ¿Cuál es la solubilidad del metal en agua? c. ¿Fundir los metales permite descontaminar el agua? d. ¿La presencia de metales en el río se debe a la

conductividad eléctrica del agua? 9. Unos estudiantes realizaron una serie de experimentos para determinar la tendencia de solubilidad de varios alcoholes lineales en agua. José realizó una sola vez el experimento y concluyó que a medida que aumenta el número de carbonos del alcohol su solubilidad aumenta. Sin embargo, Luisa realizó el mismo experimento varias veces y obtuvo los resultados que se muestran en la siguiente tabla.

De acuerdo con los resultados de Luisa, ¿qué debería hacer José para estar seguro de su conclusión? Haz por lo menos dos propuestas. 9. Unos investigadores decidieron llevar a cabo un experimento para probar la hipótesis de que la temperatura del agua influye sobre la velocidad de desplazamiento de unas tortugas. La temperatura donde viven estas tortugas normalmente es 18ºC. Para llevar a cabo el experimento, deciden medir el tiempo que tardan en recorrer una misma distancia a diferentes temperaturas. Realiza una tabla que les permita a los investigadores registrar la información para realizar un análisis confiable. 10. Los estudiantes de un colegio elaboran un pluviómetro con el fin de conocer las variaciones mensuales de la lluvia en su municipio. Para fabricarlo, utilizan un embudo colector de radio conocido y un recipiente con divisiones volumétricas para almacenar el agua lluvia colectada durante un tiempo conocido. Realizaron dos modelos de ese instrumento, los cuales se muestran a continuación

Con pluviómetros de estas características, los estudiantes serán capaces de decir correctamente cuánta lluvia cayó.

a. ¿En qué unidades se debe registrar la cantidad obtenida? b. ¿Qué otros factores deben tener en cuenta los estudiantes

en el manejo de las variables? 11. Una muestra de agua de una región rural fue sometida a diferentes tipos de tratamiento para eliminar los contaminantes que pueden causar problemas de salud en el ser humano. La siguiente tabla muestra el nivel de los diferentes contaminantes después de los tratamientos.

a. ¿Cuál es el posible objetivo general y los posibles objetivos específicos (al menos 2)?

b. ¿Cuál es la posible hipótesis que pretende plantear el estudio?

c. ¿Qué puede concluir este estudio? 12. Una investigación pretende analizar a través de un análisis morfométrico, si la construcción del embalse ha diferenciado a nivel morfológico las poblaciones de tres especies que allí habitan de las poblaciones que se encuentran en el área de influencia aguas abajo de la barrera del embalse.

a. Plantea el posible objetivo general y los posibles objetivos específicos (al menos 2).

b. Plantea la hipótesis que pretende demostrar el investigador y una posible metodología.

c. Planteé una posible metodología. d. ¿Qué impacto tendrá la investigación n la comunidad

académica?

TRATAMIENTO SÓLIDOS EN AGUA

BACTERIAS COLIFORMES

METALES PESADOS

QUÍMICOS AGRÍCOLAS

Luz U.V. Alto Ausentes Alto Alto

Carbón Activado Bajo Bajo Medio Bajo

Filtro De Arena Bajo Medio Alto Alto

Con Cloro Alto Ausentes Alto Alto

Hervir 5 Min Alto Ausentes Alto Alto



BIBLIOGRAFÍA

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