domingo, 4 de noviembre de 2012

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¿Es el agua un compuesto o un elemento?

FISICA Y QUIMICA BACHILLERATO

INTRODUCCIÓN

 

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¿Es el agua un compuesto o un elemento?

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TAREA

Cabe mencionar que en todo cambio químico también ocurre un cambio de energía, la cual se aplica (Endotérmica) o se genera (Exotérmica).
Los cambios químicos ocurren mediante la existencia de reacciones químicas, pudiéndose definir una reacción química como un proceso en el que unas sustancias se transforman en otras por la reordenación de sus átomos mediante la ruptura de unos enlaces en los reactivos y la formación de otros nuevos en los productos con la intervención de la energía.

 

Los cambios ocurridos durante el análisis (descomposición) y la síntesis de agua son diferentes a los que sufre esta sustancia cuando se congela o evapora. En los primeros la estructura de la materia se altera y los productos de estos cambios tienen composiciones y propiedades químicas diferentes a las de los materiales originales.
En los cambios como la congelación o la evaporación del agua solo se altera su tamaño, forma o estado físico, pero no su estructura o composición y como ya vimos, a estos cambios se les llaman físicos.
Los tres estados de la materia son: sólido, líquido y gaseoso. Cada uno de ellos tiene distintas propiedades, relacionadas con el modo en que las partículas están dispuestas en ellos.
Estas modificaciones se deben a la delicada relación entre la materia y la energía, y en virtud de ello podemos clasificar todos los cambios que ocurren en la naturaleza en dos categorías: físicos y químicos.

 

Cambios químicos: implican la transformación de la estructura intima de la materia.
Toda la materia está formada por átomos, por lo que cualquier cambio químico implica sólo un reacomodo de los mismos.

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PROCESO

Ejercita lo aprendido
Para los siguientes enunciados, escribe la letra (V) si es verdadero o (F) si es falso
A) ( ) La evaporación, condensación y ebullición son exclusivamente cambios químicos.
B) ( ) En los cambios o fenómenos físicos las sustancias se transforman totalmente en otras.
C) ( ) En los cambios o fenómenos físicos se conservan las propiedades iniciales de las sustancias.
¿Durante la electrólisis del agua ocurre un cambio físico o un cambio químico?
Explica por qué:__________________________________________________
_______________________________________________________________
Escribe sobre la línea la(s) palabra(s) que completen correctamente a las siguientes expresiones (productos, calor, cambio químico, reactivos, color, átomos, energía, reacción química):
A) El proceso mediante el cual los ________________de una o más sustancias se reorganizan mediante la intervención de__________ para conformar diferentes sustancias se llama _________________.
B) Una reacción química es otro nombre dado a un _____________________.
C) Una evidencia de que ha ocurrido una reacción química es el cambio de ________y / o de _____________.
D) A las sustancias iniciales en una reacción se les llama __________________ y a las sustancias que se forman se les llama ______________.
Escribe dentro del paréntesis la letra (V) si es verdadero o una (F) si es falso.
Los siguientes cambios son reacciones químicas:
A) ( ) Cuando se asa un malvavisco.
B) ( ) El paso de un cometa.
C) ( ) La oxidación del hierro.
D) ( ) La evaporación del alcohol
E) ( ) La cocción de las verduras.
F) ( ) La fermentación de la piña

En todos los cambios químicos interviene la energía. Las reacciones químicas se clasifican por la energía que requieren o liberan, o bien por el proceso a que se someten las sustancias iniciadoras llamadas reactivos:
a) Si una reacción química libera energía se llama _____________________.
b) Si por el contrario, la reacción requiere energía para efectuarse, recibe el nombre de ____________________.
Escribe las letras EXO si se trata de una reacción exotérmica y las letras ENDO si se trata de una reacción endotérmica:
a) Síntesis del agua_____________
b) Combustión del un papel_______
c) Electrolisis del agua___________
d) Encendido de un cerillo________
e) Hornear un pastel_____________
La electrolisis es un procedimiento por medio del cual una corriente eléctrica directa (CD) descompone un compuesto químico como el agua cuando contiene un electrolito. Responde las siguientes preguntas:
A) ¿Si se suspende el suministro de corriente directa el procedimiento de descomposición se detiene o continúa? Justifica tu respuesta: __________________________________________________________________
B) ¿Con base en la respuesta anterior indica que tipo de reacción es la electrolisis del agua, endotérmica o exotérmica? Explica por qué:______________________________________________________________
Escribe las palabras que faltan para completar los siguientes párrafos.
A) Los elementos son sustancias que _______se pueden separar en otras.
sí/no
B) Sustancias puras que no se pueden separar en otras por métodos físicos
ni químicos: __________________________.
compuestos/elementos
Para la siguiente lista de sustancias indica con la letra (E) si es un elemento y con la (C) si es un compuesto.
( ) CO2
( ) O3
( ) H2O     (E) Elemento
( ) N2       (C) Compuesto
( ) H2
( ) Ca(OH)2

Lee cuidadosamente el siguiente párrafo:
“En la naturaleza una gran parte de las sustancias se encuentran mezcladas unas con otras; para estudiarlas es necesario separarlas por métodos físicos como: decantación, filtración y evaporación. Al hacer estas separaciones las sustancias se obtienen en forma pura. Para demostrar si una sustancia pura es un compuesto o un elemento los químicos las someten a métodos de análisis o descomposición”.
Con base en lo anterior, explica la importancia de someter a las sustancias puras a procesos de análisis químico:________________________________________
_________________________________________________________________
Para establecer la naturaleza química del agua, esto es, si es un compuesto o un elemento, se le aplica un proceso de análisis llamado electrólisis con el cual se obtienen por separado los gases hidrógeno y oxígeno. Cuando estos gases, el hidrógeno y el oxígeno, reaccionan entre sí se sintetiza el agua. Con base en esta información, responde lo siguiente:
A) ¿Qué permite demostrar el proceso de análisis respecto a la naturaleza química del agua? Justifica tu respuesta.
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
B) ¿Qué permite demostrar el proceso de síntesis del agua respecto a la naturaleza química de los gases hidrógeno y oxígeno? Justifica tu respuesta.
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
Para el concepto de enlace químico, califica los siguientes incisos como falso (F) o verdadero (V) explicando tu respuesta.
A) ( ) se rompen en los cambios físicos
B) ( ) es responsable de la existencia de las moléculas.
C) ( ) de no existir, el universo sería un caldo de átomos.
Elabora un esquema que represente:
A) La reacción de descomposición del agua.
B) La reacción de síntesis del agua.

Con las siguientes palabras: productos, reactivos, sustancias, enlaces, átomos, completa el siguiente párrafo.
“Una reacción química se puede explicar como un proceso en el que unas _____________se transforman en otras por la reordenación de sus __________mediante la ruptura de unos _______________en los _____________y la formación de otros nuevos en los _______________.
Representa por medio de una ecuación química la reacción de descomposición de dos moléculas de agua en estado líquido para producir dos moléculas de gas hidrógeno y una molécula de gas oxígeno.
Representa por medio de una ecuación química la reacción de síntesis del agua al hacer reaccionar 2 moléculas de gas hidrógeno con 1 molécula de gas oxígeno para producir 2 moléculas de agua.
Con base en la ecuación de descomposición del agua:
2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)
Responde lo que a continuación se pregunta:
a) ¿Cuántas moléculas de agua se descomponen? ______
b) ¿Cuántas moléculas de oxígeno se obtienen? ______
c) ¿Cuántas moléculas de hidrógeno se obtienen? ______
En caso de no estar balanceada la ecuación seguiría representada correctamente la reacción de descomposición del agua?
Justifica tu respuesta________________________________________________

 

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RECURSOS

 

Balancea por inspección las siguientes ecuaciones químicas
1) Fe + O2 Fe2 O3
2) KCl O3 KCl + O2
3) HNO3 + H2S NO + S + H2O
4) Zn + AgNO3 Zn (NO3)2 + Ag
5) Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + H2O + NO2
6) Al + H2SO4 Al2 (SO4)3 + H2
7) FeCl3+ H2SO4 Fe2(SO4)3 + HCL
8) H2O + MnO4 MnO2 + OH
9) HNO3 + H2S NO + S + H2O
10) Na + Cl2 NaCl
11) CH4 + O2 CO2 + H2O
12) H2 + O2 H2O

Balancea las siguientes ecuaciones por el método de inspección y clasifica las reacciones si son de SÍNTESIS O DESCOMPOSICIÓN.
13) Fe + S FeS
14) NH3 + HCl NH4Cl
15) Cu (NO3)2 Cu + NO2 + O2
16) MgCO3 MgO + CO2
17) HgO Hg + O2
18) Fe2O3 + H2O Fe(OH

 

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EVALUACIÓN

Ejercicios de auto evaluación
1.( ) Es una sustancia pura formada por diferentes elementos unidos en proporciones constantes o definidas:
a) Compuesto
b) Disolución
c) Mezcla homogénea
d) Mezcla heterogénea
2.( ) Un compuesto químico se diferencia de una mezcla porque sus componentes:
a) Se separan por métodos mecánicos
b) Se separan por métodos químicos
c) Conservan sus propiedades
d) Están en cualquier proporción
3.( ) El agua es un compuesto porque:
a) Se descompone por calentamiento para pasar del estado líquido al gaseoso
b) Está formada por una mezcla de sólido, líquido y gas
c) Está formada por hidrógeno y oxígeno en volúmenes iguales
d) El hidrógeno y el oxígeno que la forman se separan por un método químico llamado electrólisis
4.( ) Según la ley de las proporciones constantes o definidas, para la reacción de síntesis del agua se hace reaccionar:
a) Cualquier cantidad de hidrógeno con un volumen de oxígeno
b) Cualquier cantidad de oxígeno con dos volúmenes de hidrógeno
c) Dos volúmenes de hidrógeno con uno de oxígeno
d) Un volumen de hidrógeno con dos de oxígeno
5.( ) La reacción para producir agua a partir de la combinación de 2
moléculas de hidrógeno más una molécula de oxígeno se clasifica como de:
a) Análisis
b) Sustitución
c) Síntesis
d) Pirolisis

6.( ) La reacción mediante la cual se separan los átomos de hidrogeno y oxigeno que forman la molécula de agua se clasifica como de:
a) Sustitución
b) Análisis
c) Síntesis
d) Combinación
7.( ) A las fuerzas que unen a los átomos se les llama:
a) Fuerzas atómicas
b) Fuerzas nucleares
c) Enlaces químicos
d) Fuerzas químicas
8. ( ) En cuál de los esquemas se representa la reacción que cumple con la ley de la conservación de la materia en la síntesis del agua.

 

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CONCLUSIÓN

Escríbanse un par de frases que resuman lo que los alumnos deben haber ejercitado y/o aprendido al completar esta actividad.

También se puede incluir alguna pregunta retórica o enlaces adicionales que les anime a ampliar su conocimiento más allá de esta actividad.

martes, 23 de octubre de 2012

¿Es el agua un compuesto o un elemento?

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