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Colegio Salesiano de León XIII


                                                                                      MÓDULO 1
                                                                                          2012



              Repaso temáticas relevantes para el examen del ICFES




                                              Los cambios que se dan en la enigmática y benevolente
                                                  Naturaleza y los mismos propiciados por el hombre
                                        en su continuo afán por entender lo que ocurre en ella con el
                                              ánimo de mejorar su “bienestar”, han ido de la mano en
                                                    aumentar la complejidad de nuestros órganos y en
                                                      especial del cerebro, dando claros indicios de un
                                                perfeccionamiento con el paso de los años, denotando
                              una supremacía de orden compleja y estructural, siempre de la mano de
                                                                                  NUESTRO CREADOR
                                                                                 MARCO GARCÍA SÁENZ




¿Cómo intervienen los líquidos y los gases en los procesos químicos del ambiente y
qué función cumplen en los fenómenos que se dan en la naturaleza?




                                  AUTOR:
                       PROFESOR: MARCO GARCÍA SÁENZ
                                GRADO ONCE
ISO9001: 7.1, 7.3, 7.5,
                             DOCUMENTO DEL            8.3
                    SISTEMA DE GERENCIA DE LA CALIDAD Versión
                                                      1.01/22082011
               MÓDULO DE CIENCIAS NATURALES/QUIMICA I Código: MOD-
               PERÍODO GRADO 11o                      GACN-059


               ELABORÓ                     REVISÓ                          APROBÓ
NOMBRE         Lic. Marco García Sáenz     Lic. José Jaime Hurtado M       Lic. Humberto Ramos
CARGO          Docente del Área            Jefe de Área (Bachillerato)     Coordinador Académico Bto.
FECHA          22/08/2011                  22/08/2011                      22/08/2011
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                                          PRESENTACIÓN

         Todo lo que ocurre en nuestro entorno, en cierta forma, está dado por aquello
         aprendido y que ha sido transmitido de generación en generación, permitiendo que
         se dé continuidad y no “olvido” y que tienen que ver con los procesos de formación
         que la humanidad ha sabido correlacionar de manera inteligente y no se ha quedado
         en la mera asimilación de cosas, que a la larga no tienen sentido si no se saben
         procesar y dar adecuado uso de acuerdo a las circunstancias, pero todo ello no sería
         posible si no se dispusiera de la organización cerebral tan perfecta de la cual estamos
         dotados, con sus implicaciones bioquímicas a nivel neural y por su puesto, los
         circuitos que se encuentran tan maravillosamente interconectados, haciendo que
         este órgano en nuestra especie sea un motivo de supremacía en la naturaleza.

         Es tan asombroso el cerebro, que sus cualidades saltan a la vista cuando vemos sus
         extraordinarias capacidades en reconocer formas, intuir , crear, pensar
         racionalmente, ser analítico y crítico entre otras virtudes, haciendo más que
         recordar, comparando y generando abstracciones; haciéndonos ver que en los
         procesos de aprendizaje en la educación de hoy , es no como un simple collarín
         inerte con el que trabajamos, sino con una potencial biomasa de cualidades
         asombrosas de las cuales debemos aprovechar su benevolencia y esplendor, para
         correlacionar los saberes que hoy marchan vertiginosamente hacia un horizonte
lleno de perspectivas cada vez más prodigiosas y que seguramente permitirán
entrelazar el ayer con el hoy y el mañana con el infinito.

Por ello querido y amigo Estudiante Salesiano, la invitación es a permitir el continuo
desarrollo de esa inteligencia de la cual nos ha proveído nuestro Creador y con la cual
nos vamos a enfrentar en la vida siguiendo el mismo camino que Don Bosco
presentaba a los jóvenes “el proyecto de Dios para el hombre”: que alcance su
plenitud en la plena comunión con Él. Sólo seré feliz en la medida en que realice en
mí el proyecto Divino, ser verdaderamente persona humana, y como tal, partícipe de
Dios mismo, de su vida, de su plenitud y felicidad, de la comunión de Amor que Él es
y vive en sí mismo. Se trata, pues, de algo que supera, sin punto de comparación, a
los demás ideales parciales que se pueden tener en la vida como la realización
profesional, la estabilidad, el "éxito" o el reconocimiento.

Con este preámbulo, espero que este repaso sirva de impulso para comprender aún
mejor, el maravilloso mundo de la química, en pro del bienestar propio y de todos
aquellos que nos rodean.


                           SITUACIÓN PROBLÉMICA
Tanto los gases como los líquidos son sustancias que forman parte de nuestra
cotidianidad, sin embargo poco sabemos sobre su comportamiento a nivel físico o
químico, por tanto es necesario aclarar algunos aspectos que se nos van presentando
en muchas situaciones de nuestra cotidianidad.

Teniendo en cuenta que en las pruebas del ICFES resultan relevantes estas temáticas,
es necesario aclarar los procesos implicados en estas y su dinámica en la naturaleza,
sin embargo queda mucho camino por recorrer para cada una de las opciones dadas
en el transcurrir de la vida en el planeta.

Los líquidos y los gases son diferentes entre sí , pero juntos conforman lo que se
conoce como fluidos, denominados así por su capacidad de fluir o escurrir. En los
líquidos, los átomos se encuentran más alejados unos de otros, en comparación con
los átomos de un sólido y, por tanto, las fuerzas de cohesión que existen entre ellos
son más débiles. Los átomos vibran con mayor libertad que en los sólidos,
permitiendo que sufran pequeñas traslaciones en el interior del líquido. Los líquidos
pueden escurrir o fluir con notable facilidad, no ofrecen resistencia a la penetración y
toman la forma del recipiente que los contiene. Las moléculas, al igual que las de los
sólidos amorfos, no se encuentran distribuidas en forma ordenada.
Los gases se dilatan: Se llama dilatación al aumento del volumen debido
exclusivamente a un aumento de temperatura (es el caso más escandaloso). Cada
100ºC de calentamiento, el volumen se incrementa un 37% (es siempre el mismo sea
cual sea el gas)·

Los gases se DIFUNDEN: Consiste en la capacidad que tiene una porción gaseosa de
llenar todo su recipiente sin que nadie le obligue a ello (gracias a ello existe la
atmósfera).

Ej.: escape de gas butano, el olor de un perfume. Le permite a los gases formar
MEZCLAS HOMOGÉNEAS SIEMPRE.


                      PREGUNTA PROBLEMATIZADORA

 ¿Cómo intervienen los líquidos y los gases en los procesos químicos del ambiente y
      qué función cumplen en los fenómenos que se dan en la naturaleza?


                             INDICE DE MÓDULOS
 PREGUNTAS PROBLEMATIZADORAS Y TEMAS A DESARROLLAR DURANTE EL AÑO
                               2.012

     MÓDULO No. 1             MÓDULO No. 2           MÓDULO No. 3         MÓDULO No. 4
 ¿Cómo intervienen los          ¿Cómo es la         ¿Qué conexiones       ¿Por qué razón
 líquidos y los gases en    estructura y cuáles   tienen las funciones         cuando
 los procesos químicos      las propiedades del       de la química        estudiamos el
   del ambiente y qué        átomo de carbono        orgánica con el      fundamento de
función cumplen en los          que lo hacen      mundo globalizado?       la bioquímica,
fenómenos que se dan       fundamental para la                            comprendemos
    en la naturaleza?      vida del hombre y el                               mejor la
                            mundo en general?                               naturaleza?

   Gases          y           Naturaleza,           Procesos               Bioquímica –
   Soluciones.                estructura y          químicos                 procesos
   Equilibrio y pH.           comportamiento        propiedades            metabólicos.
   Generalidades              del     Carbono       fisicoquímicas
   de      Cinética           y sus derivados       de         los
   Química                                          compuestos
                                                    orgánicos
PROPOSITOS




                                 COMPETENCIA:
        CIENTÍFICO BÁSICA COMUNICATIVA AXIOLÓGICA Y SOCIALIZADORA


LOGRO:

Describir interpretar y argumentar situaciones relacionadas con las propiedades de
las mezclas líquidas homogéneas y el sistema gaseoso mediante la solución de
problemas, vivenciando el compromiso y la responsabilidad en el quehacer de su
entorno.

                                INDICADORES
CONCEPTUAL
 Analiza e interpreta situaciones relacionadas con las propiedades de los gases y las
 mezclas líquidas homogéneas.

PROCEDIMENTAL
Soluciona situaciones problémicas de la vida cotidiana, desde los ámbitos teóricos y
experimentales.

ACTITUDINAL
Demuestra una actitud comprometida y responsable frente al trabajo científico

SOCIALIZADOR: Proyecta sus conocimientos en bien de la humanidad.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

•   Maneja adecuadamente los conceptos aprendidos y los relaciona con
    experiencias vividas, adoptando una posición crítica y de aplicación para
    transformar y mejorar su vida y su entorno.
•   Identifica y plantea alternativas de solución a diferentes tipos de problemas.
•   Asume con responsabilidad y dedicación sus compromisos académicos y de
    convivencia.
•   Participa activamente en el desempeño y desarrollo de las actividades del área.
¿CÓMO DESARROLLAR EL TRABAJO CON CALIDAD?

Para desarrollar todas y cada una de las actividades que plantea el módulo de
trabajo, es necesario que tenga presente, las orientaciones y sugerencias que le
pueda ofrecer su educador.

              LAS 5 S DE LA CALIDAD EN NUESTRO COLEGIO

UTILIZACIÓN        Utilizar los recursos disponibles,   Optimizar los recursos
                   con buen sentido y equilibrio        disponibles al máximo.
                   evitando el desperdicio. Eliminar
                   todo lo que no sirve. Reducir
                   costos
ORDEN              Organización- clasificación-         Planear el trabajo para ser
                   distribución de espacios             consecuente con la
                                                        autodisciplina
ASEO LIMPIEZA      Espacios armónicos-limpios- cada     Seleccionar lo que
                   cosa en su lugar y un lugar para     verdaderamente se
                   cada cosa                            necesita para el desarrollo
                                                        de las actividades
SALUD Y            Armonía – Ambientes agradables       Ser preventivo con el
BIENESTAR          Vida sana –Proteger el cuerpo        cuidado de nuestro ser-
                   Mente sana en cuerpo sano
AUTODISCIPLINA     Responsabilidad-compromiso-          Organización y disciplina
                   constancia- revisión- cumplimiento   Mejoramiento constante
                   riguroso de las normas-Actitud de    Logro de la excelencia.
                   respeto- Aumenta el crecimiento
                   personal



                         CONTENIDO MODULAR

   •    DIAGNÓSTICO
   •    ACTIVIDADES DE EXPLORACIÓN
   •    PROFUNDIZACIÓN
   •    ACTIVIDADES DE APLICACIÓN DEL CONOCIMIENTO A LA VIDA Y AL MEDIO
   •    EVALUACIÓN
   •    AUTOEVALUACIÓN
•   GLOSARIO
    •   BIBLIOGRAFÍA




                                 DIAGNÓSTICO


•   ¿Qué papel desempeña el sistema gaseoso en la vida moderna?




•   ¿Cuáles son las propiedades de los gases?




•   Proponga un diseño experimental que le permita solucionar la contaminación en
    la ciudad y aplique los pasos del trabajo científico. Descríbalo detalladamente y
    utilice dibujos.
•   Enumere algunas propiedades de las soluciones y su incidencia en la vida de la
    naturaleza.




                      ACTIVIDAD DE EXPLORACIÓN



Analice las preguntas que están a continuación y contéstelas de manera más
elaborada y honesta posible:

•   ¿En que crees que incide la concentración de una solución con el
    comportamiento de una sustancia?




•   ¿Cree en la existencia de espacios entre las partículas que componen el sistema
    gaseoso? Argumenta la respuesta.
•   ¿Por qué la estructura de los átomos los hacen tener características y
    comportamientos tan diferentes en los sistemas conocidos?




Organice en una red de ideas los siguientes conceptos:

•   Sólido
•   Líquido
•   Gaseoso
•   Coloide
•   Sublimación
•    Condensación
•   Ebullición
•   Mezcla




•    Enumere y de un ejemplo de las diferentes escalas o unidades de temperatura y
    presión.
RESULTADOS DE LA PRUEBA DIAGNÓSTICA

    Las fortalezas que tengo son:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.


    Debo profundizar en los siguientes temas:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

    Para mejorar voy a desarrollar las siguientes actividades:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
ACTIVIDADES DE PROFUNDIZACIÓN




 http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Materiayenergia.htm




        ¿QUÉ APRENDEREMOS?
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN BIMESTRAL

   No.           ACTIVIDADES PEDAGÓGICAS BIMESTRALES                 /50 FECHA         NOTA
    1     Pruebas escritas.                                          10.0
    2     Sustentaciones orales.                                      0.5
    3     Modelos prácticos y aplicativos.                            0.5
    4     Informes de trabajos prácticos y experimentales.            5.0
    5     Consultas.                                                  2.0
    6     Tareas                                                      3.0
    7     Proceso modular.                                            5.0
    8     Plan lector.                                                4.0
    9     Autoevaluación                                              3.0
   10     Comportamiento en clase.                                    5.0
   11     Proyecto ECOBOSCO                                           5.0
   12     Actividades institucionales.                                3.0
   13     Trabajo de equipo.                                          2.0
   14     Actividades del cronograma bimestral.                       2.0




                                     GASES
Conceptos fundamentales

Los gases se dilatan : DILATACIÓN. Se llama dilatación al aumento del volumen debido
exclusivamente a un aumento de temperatura (es el caso más escandaloso). Cada
100ºC de calentamiento, el volumen se incrementa un 37% (es siempre el mismo sea
cual sea el gas)
·
Los gases se DIFUNDEN: DIFUSIÓN. Consiste en la capacidad que tiene una porción
gaseosa de llenar todo su recipiente sin que nadie le obligue a ello (gracias a ello
existe la atmósfera).
Ej.:escape de gas butano, el olor de un perfume. Le permite a los gases formar
MEZCLAS HOMOGÉNEAS SIEMPRE.
·
MODELO CINÉTICO−MOLECULAR
Es un modelo simple que describe cómo está hecha la materia y justifica los
diferentes estados físicos, así como las principales transformaciones físicas. Se basa
en:
La materia está constituida por partículas llamadas moléculas entre las cuales sólo
hay espacio vacío.
(MOLÉCULAS Y ESPACIO).
·
En el caso de los gases y de los líquidos, las moléculas están en continuo movimiento,
el cual es ALEATORIO.
·
Cuando se calienta un gas aumenta la velocidad con la que se mueven las moléculas,
por lo cual la temperatura es un indicador del GRADO DE MOVILIDAD MOLECULAR.
·
Como consecuencia de lo anterior, las moléculas chocan contra las paredes de su
Recipiente continuamente. Esto determina a nivel global, la presión de dicho gas.
·
En el estado gaseoso, las moléculas prácticamente están libres (no hay atracción
entre ellas), por lo cual la distancia entre las moléculas es enorme. En el caso de los
líquidos y sólidos, sí existen fuerzas de atracción entre moléculas, que reciben el
nombre de FUERZAS MOLECULARES O DE ENLACE.
·


Teoría cinética de los gases

El estado gaseoso se caracteriza por:

     Son compresibles, está propiedad consiste en disminuir el espacio vacío que
      hay entre sus moléculas.

     El volumen de un gas no es definido, ocupa el del recipiente que los contiene.

     Debido a su baja densidad el proceso de difusión es más rápido que en los
      otros estados.

El comportamiento ideal de los gases se encuentra postulado en la teoría cinética que
afirma lo siguiente:
1. la energía cinética de las moléculas que componen un gas es directamente
proporcional a temperatura.
2. Las partículas que componen un gas se encuentran en continuo movimiento al azar
y describiendo líneas rectas.
3. Los gases presentan partículas pequeñas esféricas de tamaño inferior a la distancia
que las separa.

Presión de los gases

La presión en los gases es producida por el choque de las moléculas del gas entre sí y
contra las paredes del recipiente. Un ejemplo práctico lo vemos en la presión que
ejerce la atmósfera sobre la tierra y los cuerpos que se encuentren sobre la misma; al
anterior fenómeno le damos el nombre de presión atmosférica.
Ejemplo:




En el anterior sistema aplicamos una fuerza F sobre el embolo ocasionando un
choque de las partículas contra las paredes del recipiente (presión). La presión
atmosférica varía según el sitio de la tierra donde la tomemos. La mayor presión
atmosférica se encuentra a nivel del mar y disminuye con la altura, para medirla
utilizamos el barómetro inventado por, Evangelista Torriceli físico italiano en 1664. A
nivel del mar, la presión medida en el barómetro se le denomina, una atmósfera de
presión (1 atm), y equivale a:
1 atm = 76 cm Hg = 760 mm Hg = 760 torr. 1 atm = 760 torr. Si presión es fuerza por
                                  unidad de área.


      Temperatura de los gases

Las partículas en virtud de su movimiento poseen una energía cinética, en los gases a
una temperatura dada la energía es constante, por lo tanto, la temperatura es,
medida de la energía cinética y se expresa en la escala Kelvin (°K = 273 + °C)
LEYES QUE RIGEN LOS GASES
Ley de Boyle:
Si en un recipiente mantengo constante la temperatura y aumento la presión, el
volumen del gas disminuye.




La gráfica anterior nos muestra un aumento de la presión en el sistema uno, dando
como resultado un sistema dos con un volumen menor

          Ley de Charles : El volumen de un gas es directamente proporcional a la
              temperatura si la presión y el numero de moles son constantes.




En las gráficas anteriores un aumento de la temperatura del sistema uno origina el
sistema dos con un mayor volumen

Ley de Gay-Lussac: Si se mantiene el volumen de un gas constante la presión varía
directamente proporcional a la temperatura, a mayor temperatura mayor presión del
gas. En la medida que en un sistema gaseoso que presente un volumen constante
adicionamos calor el movimiento cinético de las moléculas del gas aumentara y estas
chocaran entre sí y con las paredes del recipiente aumentando la presión
En la gráfica anterior al aumentar la temperatura del sistema uno el movimiento
cinético de las partículas se incrementa originando el sistema dos que presenta una
mayor presión.

         Ley de Charles – Boyle: Se deduce al combinar la ley de Charles a presión
            constante y la ley de Boyle a temperatura constante y n constante:

                                  V1P1T2=V2P2T1

A la anterior ecuación se le conoce como la ecuación combinada de los gases y la
interpretamos de la siguiente manera: el volumen de una cantidad constante de gas
es directamente proporcional al cambio de temperatura; e inversamente
proporcional a la variación de la presión.

Avogadro nos cuenta su experimento con los gases: Amadeo Avogadro, físico italiano
estableció las relaciones entre las siguientes variables de un gas. Volumen, número de
moléculas, número de moles. Una vez analizadas las variables postulo: "A volúmenes
iguales de diferentes gases en condiciones similares de temperatura y presión,
contienen el mismo número de moléculas y de moles." El anterior postulado
determina que un mol de gas ocupa un volumen de 22.4 lt a condiciones normales
(C.N.) Las condiciones normales de un gas están dadas por:
Temperatura de 273 °K
Presión de 1 atm
Volumen de 22,4 lt

Ecuación de estado para los gases ideales

En esta ecuación involucramos presión, temperatura, volumen, número de moles y la
constante universal de los gases ideales.
Para hallar el valor de la constante de los gases ideales, resolvamos el siguiente
interrogante: Hallar el valor de la constante, si asumimos 1 mol de gas a condiciones
normales.


R = P x V / n X T = 0.082 atm – lt / mol - °K

Dalton y las presiones parciales de los gases

Para entender la ley de Dalton imaginemos un recipiente con una mezcla gaseosa
formada por los gases x,y,z,w. La presión total de la mezcla gaseosa será la suma de
las presiones parciales de cada gas.

                                   Pt = Px + Py + Pz + Pw


El peso de las moléculas y las observaciones de Graham Thomas: Graham en 1.828
observando las moléculas de los gases notó:

1. Los gases con moléculas pesadas difunden lentamente.
2. Los gases con moléculas livianas difunden rápidamente. Graham tomando como
base estos postulados y otras observaciones concluyó: "La velocidad de difusión de
los gases es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de sus masas o
densidades".




En la fórmula anterior observamos las velocidades (1-2) y las densidades (1-2) de dos
gases diferentes.
La gráfica anterior las moléculas del sistema uno difunden más rápido que las del
sistema dos, ya que presentan una menor densidad.

COPIA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS EN EL CUADERNO Y RESUÉLVELAS CON BASE EN
LA ANTERIOR INFORMACIÓN DE LA GUÍA

   1. Cómo son las partículas que conforman el estado gaseoso
   2. Cuáles son las propiedades de los gases
   3. Enunciar las leyes de los gases propuestas por:
       A. Boyle B. Charles C. Gay-Lussac D. Charles – Boyle E. Dalton F.
Graham
   4. Qué magnitudes se deben tener en cuenta en el estado gaseoso
   5. Enumera las fórmulas que indican las propiedades de los gases.
   6. Indica los instrumentos utilizados en el laboratorio para medir:
                      A. Temperatura B. Presión C. Volumen
   7. A qué se le conoce como ecuación combinada de los gases
   8. Describe en qué consisten las condiciones normales de un gas
   9. Escribe la ecuación de estado para los gases ideales y su significado
   10. Indica la influencia de la temperatura y la presión sobre la atmósfera a nivel
       del mar y en Bogotá




                                  SOLUCIONES
Conceptos fundamentales

SOLUCIONES: Mezclas homogéneas (una sola fase) con composiciones variables.
Resultan de la mezcla de dos o más sustancias puras diferentes cuya unión no
produce una reacción química sino solamente un cambio físico. Una sustancia (soluto)
se disuelve en otra (solvente) formando una sola fase. Los componentes pueden
separarse utilizando procedimientos físicos.
MEZCLAS: Mezclas heterogéneas (más de una fase). Resultan de la mezcla de dos o
más sustancias puras diferentes cuya unión no produce una reacción química sino
solamente un cambio físico.

FASE: Porción de materia con propiedades uniformes. Porción de un sistema
separado de los otros por límites físicos.

SOLUTO: Componente de una solución que se encuentra en cantidad menor. Es la
fase de menor proporción.

SOLVENTE: Componente de una solución que se encuentra en cantidad mayor. Es la
fase de mayor proporción.

SOLUCIÓN ACUOSA: El solvente es el agua. El soluto puede ser un sólido, un líquido o
un gas.

TIPOS DE SOLUCIONES:
- Gas en líquido.
- Líquido en líquido.
- Sólido en líquido.
- Gas en gas.
- Líquido en gas.
- Sólido en gas.
- Gas en sólido.
- Líquido en sólido.
- Sólido en sólido.

SOLUBILIDAD: Cantidad máxima de soluto que puede ser disuelta por un determinado
solvente. Varía con la presión y con la temperatura. Es un dato cuantitativo.

MISCIBILIDAD: Capacidad de una sustancia para disolverse en otra. Es un dato
cualitativo. Separa los pares de sustancias en "miscibles" y "no miscibles".

CURVA DE SOLUBILIDAD: Representación gráfica de la solubilidad de un soluto en
determinado solvente (eje y) en función de la temperatura (eje x).

SOLUCIÓN SATURADA: Solución que contiene la máxima cantidad de soluto que el
solvente puede disolver a esa presión y esa temperatura. Si se le agrega más soluto
no lo disuelve: si es un sólido en un solvente líquido, el exceso precipita; si es un
líquido en solvente líquido, el exceso queda separado del solvente por encima o por
debajo según su densidad relativa; si es un gas en un solvente líquido, el exceso de
soluto escapa en forma de burbujas. En una solución saturada de un sólido en un
líquido, el proceso de disolución tiene la misma velocidad que el proceso de
precipitación.

SOLUCIÓN NO SATURADA: Solución que contiene una cantidad de soluto menor que
la que el solvente puede disolver a esa presión y esa temperatura.

CARACTERÍSTICA GENERAL DE LA SOLUBILIDAD: Como ya fuera descubierto hace
varios siglos, "lo similar disuelve a lo similar". Las sustancias iónicas son solubles en
solventes iónicos. Las sustancias covalentes son solubles en solventes covalentes.

CASO PARTICULAR. SOLUCIONES DE GASES EN LÍQUIDOS: La solubilidad de un soluto
gaseoso en un solvente líquido depende de cuatro factores: a) temperatura; b)
presión; c) energía; y d) entropía. Se aplica la llamada "Ley de Henry" que permite
conocer la presión parcial del soluto gaseoso en función de su fracción molar y de una
constante que depende del gas y de su temperatura.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD DE DISOLUCIÓN: a) tamaño de las
partículas del soluto; b) naturaleza física del soluto; c) naturaleza física del solvente;
d) temperatura; y e) grado de agitación del soluto y del solvente.

MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS HOMOGÉNEAS Y HETEROGÉNEAS: Existen
numerosos métodos, la mayoría adaptados a casos especiales de solutos y solventes
determinados, bajo condiciones determinadas. Según el profesor Carlos Mosquera
Suárez, de la U. D. Fco. José de Caldas (Colombia), doce son los métodos generales
más utilizados:

- Disolución (sólido de sólido - uno soluble y el otro no).
- Maceración (sólido de sólido - trituración + disolución).
- Extracción (sólido de sólido - en frío con Soxhlet o en caliente por decocción).
- Lixiviación (sólido de sólido - disolución con arrastre).
- Tamizado (sólido de sólido - a través de mallas de alambre de distintos diámetros).
- Destilación (líquido de líquido - homogénea - por diferencia en el punto de ebullición
entre ambos).
- Decantación (líquido de líquido - heterogénea - por diferencia entre la densidad de
ambos).
- Evaporación (sólido de líquido - homogénea - se calienta para evaporar el solvente y
queda el soluto).
- Cristalización (sólido de líquido - homogénea - se baja la temperatura para que
cristalice el sólido - luego se filtra o decanta).
- Filtración (sólido de líquido - heterogénea - se hace pasar a través de un filtro que
retenga el sólido pero no el líquido).
- Centrifugación (sólido de líquido - homogénea - se aumenta la aceleración de la
gravedad por aumentar la fuerza centrífuga, facilitando la precipitación del sólido).
- Cromatografía (todos los casos - homogénea - se usa una fase móvil y una fija, la
móvil viaja sobre la fija y sus componentes se van separando según su facilidad de
migración, la que depende de diversos factores, por ejemplo su peso molecular).

EXPRESIÓN DE LAS CONCENTRACIONES DE LAS SOLUCIONES:
Concentración: cantidad de soluto disuelto en una determinada cantidad de solvente,
o cantidad de soluto disuelto en una determinada cantidad de solución. Siempre
indica una proporción entre soluto y solvente.

Porcentaje en masa (m/m): Cantidad de gramos de soluto disuelto en 100 gramos de
solución.

Porcentaje en volumen (V/V): Volumen en mililitros de soluto disuelto en 100
mililitros de solución.

Porcentaje masa a volumen (m/V): Cantidad de gramos de soluto disuelto en 100
mililitros de solución.

Partes por millón (ppm): Cantidad de miligramos de soluto disuelto en 1 litro (ó 1 Kg)
de solución.

Formalidad (F): Cantidad de "moles fórmula" de soluto disuelto en 1 litro de solución.
Un mol fórmula toma en cuenta la molécula de soluto sin disociar.

Molaridad (M): Cantidad de moles de soluto disuelto en 1 litro de solución. Este
concepto de mol se aplica a la molécula de soluto disociada en iones.

Molalidad (m): Cantidad de moles de soluto disuelto en 1 Kg de solvente.

Normalidad (N): Cantidad de equivalentes-gramo de soluto disuelto en 1 litro de
solución. Equivalente-gramo es la cantidad de sustancia que reaccionaría con 1,008
gramos de hidrógeno, es decir, con un átomo-gramo de este elemento.

Fracción molar (X): Cantidad de moles de soluto o de solvente con respecto al número
total de moles de la solución.

Porcentaje molar (X%); Fracción molar multiplicada por 100.
ACTIVIDADES DE APLICACIÓN DEL CONOCIMIENTO A LA VIDA Y AL
                         MEDIO

  •   DISPONGÁMONOS PARA EL ICFES
Responda las preguntas 1 a 10 de acuerdo a la siguiente 6. Se puede afirmar que el proceso indicado
    información.                                             corresponde a
                                                                  A. una condensación
    La gráfica muestra un proceso de destilación de agua con
                                                                  B. una sublimación
    impurezas 1 y agua destilada 2, libre de impurezas
                                                                  C. una evaporación
                                                                  D. una solidificación
                                                              7. Se puede afirmar que el agua caliente sale del
                                                              refrigerante porque se está efectuando
                                                                  A. una evaporación
                                                                  B. una sublimación
                                                                  C. una condensación
                                                                  D. una solidificación
                                                              8. Se puede afirmar que el agua fría entra al
                                                              refrigerante ya que es necesario efectuar con el
                                                              vapor de agua una
De acuerdo a la anterior información es valido afirmar que        A. sublimación
1. La densidad de las dos sustancias                              B. solidificación
      A. es igual                                                 C. licuefacción
      B. en 1 es mayor que en 2                                   D. evaporación
      C. en 2 es mayor que en 1                              9. Podemos afirmar que el agua de menor a mayor
      D. es mayor                                            densidad respectivamente se encuentra en
2. Las partículas que tienen mayor cantidad de energía se
encuentran entre                                                 A. 1 2 y 3
    A. 1 y 2                                                     B. 3 2 y 1
    B. 1y 3                                                      C. 2 3 y 1
    C. 2 y 3                                                     D. 1 3 y 2
    D. 1, 2 y 3                                               10. La gráfica que mejor representaría el proceso
3. Para hacer que una sustancia gaseosa pase al estado 2 se      térmico de destilación desde 1 hasta 2 es
le debe                                                            15


    A. aumentar la energía                                         10
                                                                    5

    B. dejarla a temperatura ambiente                               0

                                                                            0       1       2   3       4

    C. disminuir la energía
                                                              A.
    D. introducirla en el horno
4. De acuerdo a la gráfica se puede afirmar que las                15


sustancias que ocupan menos espacio se encuentran entre
                                                                   10

                                                                    5


    A. 2 y 3                                                        0

                                                                            0       1       2   3       4

    B. 1y 3                                                   B.
    C. 1 y 2
    D. 1, 2 y 3                                                    15


5. De acuerdo a la misma gráfica, se puede afirmar que la          10


    densidad de la sustancia 1 a medida que se realiza el               5

                                                                        0
    calentamiento                                                               0       1   2       3       4


    A. aumenta                                                C.
1. Se introduce un sólido Z de iguales características y Responda las preguntas 5 a 8 con base en la siguiente
no soluble, en varios recipiente que contiene diferentes información
líquidos en la misma cantidad y a la misma temperatura En la tabla se muestran algunas propiedades físicas de
y presión, como se ilustra en la siguiente figura                          varios elementos

                                                                  Fe
                                                                  Pb
                                                                  Cu
                                                                  Al
   1           2          3         4                             Au
    El líquido de mayor densidad es el contenido en el
    recipiente                                            Punto de Fusión °C
                                                                 1535
                     A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
                                                                327.4
2. Ciertas sales se hidratan dependiendo del % de
                                                                 1083
humedad del ambiente, sin embargo éstas al estar
                                                                  660
contenidas en un frasco herméticamente cerrado sufren
                                                                 1063
cierto grado de hidratación(delicuescencia), como ocurre
con el cloruro de calcio anhídro.
                                                         Punto de Ebullición °C
Cuatro frascos de diferente capacidad en gr. que
                                                                 2800
contenían 185 gr. de cloruro de calcio anhídro cada uno,
                                                                 1725
sufrieron los siguientes % de hidratación al cabo de un
                                                                 2595
mes, como se representa en la siguiente gráfica
                                                                 2450
                 500
                   0                                             2970
                   1     2        3      4

                        F rasc o No.
                                                         Densidad (g /    a 25
                        % D E HID R A T A C IÓN                  °C)
                                                                7.86
De lo anterior se deduce que la hidratación de la sal           11.4
depende de                                                      8.96
    A. La cantidad de ésta                                        2.7
    B. La presión atmosférica                                   19.3
    C. La cantidad de aire en el frasco
    D. La humedad del ambiente
3. La figura muestra una marcada disminución en la
presión de vapor de solvente, cuando se agrega soluto,
en condiciones ambientales
                                                    5. Si de cada sustancia se tiene igual masa, es valido
                                                    afirmar que el mayor volumen lo ocupa
                                                        A. Fe
                                                        B. Pb
                                                        C. Cu
Teniendo en cuenta que el punto de ebullición es la     D. Al
CONTESTE LAS PREGUNTAS 1 A 3 DE ACUERDO CON LA 6. De los siguientes procedimientos,                            uno    no
SIGUIENMTE GRÁFICA                             corresponde a un cambio químico

                                                                  A.   quemar papel
                                                                  B.   digerir alimentos
                                                                  C.   respirar
                                                                  D.    hervir agua

                                                             7. Las palancas son máquinas simples que consisten
                                                             normalmente en un barra o una varilla rígida, diseñada
1. Al dejar caer la esfera en la probeta, lo más probable es para girar sobre un punto fijo denominado punto de
que                                                          apoyo; en nuestro sistema esquelético, un punto de
                                                             apoyo podría ser
    A. flote sobre la superficie de Q por ser esférica
    B. quede en el fondo, por ser un sólido                      A. el corazón
    C. flote sobre P por tener menos volumen                     B. el estómago
    D. quede suspendida sobre R por su densidad                  C. la lengua
                                                                 D. el codo
2. si se pasa el contenido de la probeta a otra, es probable 8. Varias sustancias conforman nuestro organismo,
que                                                          dentro de las cuales vale la pena mencionar: agua,
                                                             proteínas, carbohidratos, minerales como el sodio (Na),
    A. Q, P y R formen una solución                          potasio (K), calcio (Ca), etc; de acuerdo a lo anterior se
    B. Q quede en el fondo, luego P y en la superficie R     puede afirmar que un elemento químico que forma
    C. P y Q se solubilicen y R quede en el fondo            parte de nuestro organismo es
    D. P, Q y R permanezcan iguales
                                                             A. el agua
                                                             B. un carbohidrato
3. Para obtener por separado P, Q y R el montaje
                                                             C. una proteína
experimental más adecuado es
                                                             D. el potasio

                                                              9. Se puede afirmar que el Hierro (Fe) es un elemento
                                                              químico por que
                                                              A. lo usamos para fabricar puertas
                                                              B. se oxida
                                                              C. lo encontramos formando parte de la sangre
                                                              D. está ubicado en la tabla periódica

4. En nuestra vida cotidiana existen diversas                 10. La fórmula del azúcar común es C12H22O11. Si el
manifestaciones de la energía, por ejemplo el movimiento;     Carbono tiene una masa atómica de 12 g, el Hidrógeno
los alimentos proveen a los seres humanos energía, que        de 1 g y el Oxígeno de 16 g, es válido afirmar que la masa
llamamos calórica. De acuerdo a lo anterior podemos           total en gramos de la molécula es
afirmar que la energía contenida en los alimentos se            A. 120
manifiesta cuando                                           B. 220
                                                            C. 310
    A. las cobijas nos calientan                            D. 342
    B. el sol nos calienta
    C. nos bañamos con agua caliente                                                                      11. La
    D. pensamos                                         fórmula del hidróxido de amonio NH4OH nos indica
Responda las preguntas 5 y 6 de acuerdo a la siguiente que la cantidad de átomos de Hidrógeno que posee es
información:
                                                          A. 2
Cuando sucede un cambio químico, las sustancias que       B. 4
reaccionan forman nuevas sustancias llamadas productos.   C. 6
En todo cambio químico está presente una clase de         D. 5
energía denominada energía química. En muchas
reacciones químicas, la energía química se puede        12. Si se pone a hervir una olla con agua salada hasta la
transformar en otros tipos de energía como calor, luz o sequedad, es de esperar que
electricidad.
                                                             A. la sal salga junto con el vapor de agua
5. De acuerdo a la anterior información, un ejemplo de       B. no quede nada
energía química se da cuando                                 C. quede agua sal
    A. congelamos agua                                       D. quede sal
    B. mezclamos agua con azúcar
    C. llueve
    E. quemamos el gas de una estufa
1.
A
B
C
D
7.
A
B
C
D

2.
A
B
C
D
8.
A
B
C
D

3.
A
B
C
D
9.
A
B
C
D

4.
A
B
C
D
1
0.
A
B
C
PLAN LECTOR

          IMPACTO DE LAS TIC’s EN EL AMBITO EDUCATIVO


La sociedad actual demanda el uso de las tecnologías de la información y la
comunicación, como medio para mantener una posición global de los ambientes de
aprendizaje y permitir el contacto permanente con los acontecimientos del planeta,
es así como hoy para vivir, aprender y trabajar con éxito en una sociedad cada vez
más compleja y más rica en información, los estudiantes y los maestros debemos
utilizar las tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC’s) eficazmente.

Mediante el uso frecuente o regular de las TIC’s a lo largo del proceso educativo, se
encamina a los Estudiantes para alcanzar importantes logros tecnológicos. La
persona clave para ayudarles a desarrollar esas competencias es el maestro,
responsable de generar el ambiente adecuado en el aula y de preparar las
oportunidades de aprendizaje que faciliten al estudiante utilizar las TIC’s para
aprender, comunicarse y desarrollar productos de conocimiento. En consecuencia, es
de vital importancia que todos los docentes nos preparemos para brindar a los
Estudiantes estas oportunidades. Tanto los programas de desarrollo profesional para
Docentes en ejercicio como los programas de formación de futuros maestros deben
ofrecer experiencias ricas en las TIC’s, en todas las áreas de los programas de
capacitación.


 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL USO EDUCATIVO DE LOS TIC’S EN
                     LA EDUCACIÓN

En un ambiente educativo sólido, las TIC’s pueden capacitar a los estudiantes para
que se conviertan en:

   •   Usuarios competentes de las tecnologías de información y la comunicación
       (TIC’s).
   •   Personas capaces de indagar, analizar y evaluar información.
   •   Personas capaces de solucionar problemas y tomar decisiones.
   •   Usuarios creativos y eficaces de herramientas de productividad.
   •   Comunicadores, colaboradores, editores y productores.
Las principales desventajas apuntan al orden económico, en relación con la falta de
oportunidades para acceder a los medios tecnológicos modernos, en primera
instancia, y la segunda se centra en la falta de capacitación a los Docentes o la
obstinación de muchos en realizar cambios en los procesos educativos y desligar la
educación tradicional que los ha mantenido obsoletos en el proceso de la sociedad
del conocimiento.




       RELACIÓN ENTRE CONOCIMIENTO, EDUCACIÓN Y TIC’s


Muchas son las teorías que se tienen acerca de la manera como el hombre adquiere
los conocimientos que le han permitido comprender lo que ocurre en su entorno, de
todas maneras son conocimientos que parten de la percepción que se hace de lo que
acontece; en este orden de ideas, las TIC’s y los Educadores en el proceso de
construcción de conocimientos se fundamentan en la experiencia y en las ideas
creadas por medio de la percepción inmediata derivada de las excitaciones que
provienen de los objetos; ahora bien, con base en la forma de transmitir ese
conocimiento, buena parte de las proposiciones resultan abstractas para los
Estudiantes; muchísimo más abstracto los conceptos; por ello es importante destacar
los saberes de los Estudiantes para evidenciar así la fortaleza que parecen tener
muchas de sus concepciones previas o alternativas, pero eso sí evitando que la lógica
en uso sea más valedera para perpetuar los errores que para descubrir la verdad, de
esta manera haciéndola más perjudicial que útil; de acuerdo a lo anterior se pretende
que integren secuencias introductorias, cuya finalidad estriba en motivar a los
Estudiantes y favorecer la detección de las ideas previas; secuencias de actividades
que introducen nuevas informaciones, permiten el manejo de datos y organizan
pequeñas investigaciones dirigidas; y secuencias de recapitulación, aplicación a
nuevas situaciones y generalización de los saberes adquiridos, a partir de axiomas
particulares que se generan en otros más generales (Universales), con el uso de las
herramientas proveídas por las TIC’s
La relación entre conocimiento, educación y TIC’s se hace evidente cuando se trata de
demarcar una esquematización coherente con la operación mental , que recoja
elementos o conceptos y se organicen de tal modo que el producto propio del juicio
sea el razonamiento, es así como adquiere significado el proceso educativo en pro de
una nueva visión de la enseñanza-aprendizaje la cual tiene consecuencias muy
importantes sobre la forma de organizar los contenidos en los materiales didácticos,
al introducir más factores que la mera estructura lógica de las asignaturas.
Las herramientas proporcionadas por las TIC’s, producen significados y estructuras
que cada sujeto va construyendo a lo largo de su proceso educativo, que a propósito
como lo menciona Bacon Francis en su novum organum: aforismos sobre la
interpretación de la naturaleza y el reino del hombre, para realizar la obra se
requieren instrumentos y auxilios que tan necesarios son a la inteligencia como a la
mano, y los instrumentos intelectuales facilitan o disciplinan el curso del espíritu; a
estas herramientas que tienen existencia en el flujo de la comunicación humana y que
tienen características universales y particulares que dependen de los contextos
socioculturales locales, se tiene acceso a través de la mediación social; es decir el
conocimiento, construcción , reconstrucción o apropiación de las mismas por parte de
los sujetos, se dan en el diálogo e interlocución culturales.
En síntesis las herramientas proporcionadas con el uso de las TIC’s y la cognición se
adquieren en la interacción social (nivel ínter psicológico), y luego se interiorizan
(nivel intra psicológico), por parte de los sujetos para usarlas en contextos diversos.




                              CALENTAMIENTO GLOBAL

El calentamiento global, lo cuál es el aumento de la temperatura de la Tierra debido al
uso de combustibles fósiles y a otros procesos industriales que llevan a una
acumulación de gases causantes del efecto invernadero, en la atmósfera. Un
problema que cada día está afectando más a la humanidad, interviniendo
gradualmente en sus condiciones de vida, afectando de una forma progresiva y en
ascenso los factores que intervienen en el desarrollo y el equilibrio de los seres que
rodean al ser humano incluyéndole a él como principal afectado y causante de que
esta situación, que amenaza con la vida en el planeta de una manera radical y sin
vuelta atrás.

Esto debido a que estos gases y sustancias producidas por el hombre y que no han
sido erradicadas siguen interviniendo en los cambios atmosféricos que presenta el
planeta desde tiempos pasados y que actualmente están causando graves
consecuencias para la estabilidad y desarrollo de las diferentes formas de vida.

         La presencia de diferentes cambios en el clima y condiciones climáticas que se
conocen actualmente y que actúan de forma gradual y definida han presentado
grandes variaciones originando desastres ambientales que atacan directamente la
vida del ser humano y sus condiciones de vida. Algunos de los desastres provocados
son: el deslave en el estado Vargas en 1999, el Tsunami en el continente asiático en el
año 2005, los huracanes Katrina, Rita y Wilma que azotaron a los estados sureños de
EE.UU. y los veranos excesivamente calientes en éste país y al sur de Europa, y las
inundaciones registradas en gran cantidad de lugares como América central, algunas
islas de Gran Bretaña, Bangla Desh, Indonesia, Mozambique y muchos otros, son
consecuencias del excesivo calentamiento global.

        Los gases de combustión de las camionetas 4x4 de ayer, no resultan en la
creciente temperatura de hoy, no inmediatamente. A través de un complicado ciclo
de retroalimentación, los combustibles quemados hoy afectan el calentamiento de
dentro de 30 a 50 años. Hoy estamos viendo temperaturas relacionadas con las
emisiones de combustibles de aproximadamente 1960, cuando el consumo de
combustible era mucho menor. Las emisiones de combustible de hoy, se expresarán
en la atmósfera aproximadamente en el 2040. Los niveles crecientes de gases
invernadero cerca de la superficie mantienen el calor allí, impidiendo el avance de la
radiación a las capas más altas de la atmósfera. Al calentarse la superficie, la
estratosfera se enfría. Las reacciones químicas que consumen el ozono que nos
protege de las radiaciones ultravioletas se aceleran a medida que el aire se enfría. Por
lo tanto, el área donde el ozono ha descendido por debajo de niveles apropiados, en
la Antártida, se mantiene en un tamaño cerca del récord a pesar del hecho de que los
clorofluorocarbonos, culpables de la reducción de ozono, fueron prohibidos hace más
de 15 años.

        En su libro "Cuando la vida casi murió: La extinción masiva más importante de
todos los tiempos" (Londres: Thames and Huston, 2003) Michael J. Benton describe
una extinción masiva al final del período permiano, aproximadamente 250 millones
de años atrás, cuando al menos el 90 por ciento de la vida en la tierra murió. La
extinción probablemente se inició con masivas erupciones volcánicas en Siberia. De
acuerdo con las teorías actuales, las erupciones introdujeron enormes cantidades de
dióxido de carbono en la atmósfera, causando una cantidad de reacciones bióticas
que aceleraron el calentamiento global en aproximadamente 6 grados centígrados. En
un capítulo titulado " ¿Qué causó la mayor catástrofe de todos los tiempos?" Benton
esquematiza cómo el calentamiento (que se acompañó de anoxia o falta de oxígeno)
pudo haberse alimentado a sí mismo: "Quizá el efecto invernadero de finales del
período permiano haya sido simple.

        De la erupción de los volcanes siberianos se despidió dióxido de carbono, lo
que llevó a un aumento de la temperatura global de 6 grados centígrados
aproximadamente. Las frías regiones polares se volvieron cálidas y la tundra se
descongeló. El "derretimiento" debió penetrar en las bolsas de hidrato de metano
localizadas alrededor de los océanos polares, e inmensos volúmenes de metano
debieron explotar hacia la superficie de los océanos en enormes burbujas. Esta
entrada extra de carbono en la atmósfera causó un mayor calentamiento, que puede
haber derretido, a su vez, mayor cantidad de reservas de hidrato de metano. De esta
forma el proceso continuó, cada vez más rápido. Los sistemas naturales que
normalmente reducen los niveles de dióxido de carbono no pudieron operar y,
eventualmente, el sistema entró en una espiral fuera de control, causando el mayor
colapso en la historia de la vida"      La falta de oxígeno de esta inmensa expulsión
global de metano, dejó a los animales terrestres luchando por respirar, causando la
mayor extinción masiva de la historia de la Tierra, según sugiere la nueva
investigación. Greg Retallack, un experto en suelos prehistóricos, de la Universidad de
Oregon, ha especulado que la propia "expulsión" de metano fue de tal magnitud que
causó la extinción masiva por falta de oxígeno, fatal en los animales terrestres. Bob
Berner de la Universidad de Yale, ha calculado que la cascada de efectos sobre las
áreas terrestres húmedas y los arrecifes coralinos puede haber reducido los niveles de
oxígeno en la atmósfera del 35 por ciento a solo el 12 por ciento en 20.000 años. La
vida marina también se debe haber asfixiado en las aguas carentes de oxígeno.

Hoy, eventos de 250 millones de años atrás, son más que de interés académico,
porque los 6 grados centígrados que Benton estima desencadenaron estos hechos,
son casi iguales al pronóstico de la IPCC sobre del aumento de la temperatura del
planeta Tierra para finales de este siglo. "El Cambio Abrupto del Clima" (2002)
Richard B.Alley escribió que el clima puede cambiar rápidamente (hasta 16 grados
centígrados en una década o dos) "cuando causas graduales empujen al sistema
terrestre al límite. Algo así como la presión creciente de un dedo que eventualmente
da vuelta rápidamente un interruptor y prende la luz...." La mitad del calentamiento
global del Norte Atlántico desde la última era del hielo se alcanzó, escribe Alley, en
una década.

        El récord de temperatura de Groenlandia, de acuerdo con el estudio de Alley,
se parece más a una fila irregular de dientes filosos que a un pasaje gradual de una
época a otra. De acuerdo con Alley, "Los proyecciones sobre el calentamiento global,
vaticinan un aumento en las precipitaciones globales, aumento en la variabilidad de
las precipitaciones, y sequías de verano en el interior de varios continentes, inclusive
en regiones productoras de granos. Estos cambios podrían producir más inundaciones
y sequías." Las emisiones humanas de gases invernadero pueden aportar el
incremento suficiente para desencadenar ese cambio rápido.

        Para el año 2000, el ciclo hidrológico parecía estar cambiando más rápido que
las temperaturas. El aire más cálido mantiene mayor humedad, haciendo a la lluvia (y
a veces la nieve) más intensa. El aire más cálido también aumenta la evaporación,
paradójicamente intensificando la sequía al mismo tiempo. Con el calentamiento
sostenido, los lugares habitualmente húmedos generalmente parecen estar
recibiendo más lluvia que antes; los lugares secos a menudo reciben menos lluvia y
son propensos a experimentar sequías más persistentes.          En muchos lugares,
sequías o inundaciones se han transformado en el régimen meteorológico del día. La
humedad atmosférica aumenta más rápidamente que la temperatura; en los Estados
Unidos y Europa, el aumento de la humedad atmosférica fue del 10 al 20 por ciento
desde 1980 hasta el 2000. "Es por eso que se ve el impacto del calentamiento global
especialmente en intensas tormentas e inundaciones como las que hemos visto en
Europa" Kevin Trenberth, un científico que trabaja con el Centro Nacional para la
investigación atmosférica (NCAR), le dijo al Financial Times de Londres.

        Como si vinieran para corroborar los modelos de climas, el verano del 2002
presentó un número de hechos climáticos extremos, especialmente en cuanto a las
precipitaciones. La lluvia excesiva arrasó Europa y Asia, inundando ciudades y pueblos
y matando por lo menos a 2000 personas, mientras que sequías y altas temperaturas
chamuscaron las ciudades del este y oeste de Estados Unidos. Los escépticos del
cambio climático argumentaban que el tiempo es siempre variable, pero otros
observadores notaron que los extremos parecían ser mas frecuentes que antes. Un
año después, siguiendo las inundaciones episódicas durante el verano del 2002,
Europa experimentó algunas de las temperaturas más altas (y más sostenidas en el
tiempo) en su historia registrada, causando (según varias estimaciones) entre 19.000
y 35.000 muertes. Se estropearon hasta el 80% de las cosechas en el este de
Alemania, escenario de una de las peores inundaciones del 2002.

        "En un clima más cálido, las posibilidades de encontrarte con demasiado o
con demasiado poco, son mayores" dijo el Dr. Wallace, un profesor en ciencias
atmosféricas en la Universidad de Washington. Científicos que trabajan para el
gobierno, han medido un aumento en tormentas de chaparrón en los Estados Unidos
durante el siglo pasado. "En los últimos 50 años, expresó Wallace, las precipitaciones
invernales en Sierra Nevada han estado dándose cada vez más en forma de lluvia,
aumentando los riesgos de inundación, en vez de nevada, que es lo que provee de
agua a los agricultores y pozos por igual a medida que se derrite en primavera.
        El reporte del Consejo Mundial del Agua recopiló estadísticas que indican que
entre 1971 y 1995, las inundaciones afectaron a más de 1.5 billones de personas en
todo el mundo, o 100 millones de personas al año. Aproximadamente 318.OOO han
muerto y más de 18 millones se han quedado sin hogar. El costo económico de estos
desastres se ha calculado en aproximadamente $ 300 billones en los años noventa
mientras que en los años sesenta fue de 35 billones.

El calentamiento global está causando cambios en los patrones meteorológicos a
medida que las poblaciones migran hacia áreas vulnerables, aumentando el costo de
eventos meteorológicos individuales, dijo William Cosgrove, vicepresidente del
Consejo Mundial de Agua. Los científicos citados por el Consejo Mundial del agua
esperan que los cambios climáticos que ocurran en el transcurso del siglo XXI traigan
estaciones lluviosas intensas y más cortas en algunas áreas, así como sequías más
largas e intensas en otras áreas, poniendo en peligro algunas cosechas y especies, y
causando una reducción en la producción mundial de alimentos.
El Calentamiento Global elevará 88 centímetros el nivel del mar en 2100
Por Carolina Gómez MENA; por lo que se prevé que debido al calentamiento global en
2100 el nivel del mar habrá aumentado 88 centímetros, algo grave, pues actualmente
100 millones de personas viven en regiones que se encuentran debajo de esa altitud.
        Durante el siglo XX la temperatura del planeta se elevó 0.8 grados, lo que es
considerado el mayor incremento de los mil años recientes, mientras los niveles de
dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera crecieron 31 por ciento entre 1750 y 2001,
el mayor aumento en 20 mil años.

          Estas serán algunas consecuencias del cambio climático, señaló el doctor
Carlos Gay García, director del Centro de Ciencias de la Atmósfera, de la UNAM, quien
añadió que los pronósticos optimistas indican que la temperatura global se elevará
1.5 grados, mientras los más pesimistas refieren que reportará un alza de 5.9 grados
al final del siglo.

        Donde los expertos presentaron un informe en el cual denunciaron que hace
30 años la existencia de un hoyo en la capa de ozono indica que el deshielo en la
parte occidental de la Antártida elevará el nivel del mar hasta en dos milímetros cada
año; y esto no será todo puesto que ello daría como consecuencia la extinción de
muchas especies, al tiempo que decenas de países corren el riesgo de perder grandes
extensiones de territorio y otras zonas podrían desaparecer, como las islas del
Pacífico sur.

        Gay García a su vez remarcó que para el gobierno de Tony Blair es una
"prioridad" trabajar para impulsar el uso de fuentes de energía alternativas a los
hidrocarburos fósiles, y aunque evitó criticar la negativa de Estados Unidos a firmar el
Protocolo de Kioto, precisó que el cambio climático no es una ficción. "Es algo que a
todos afecta y afectará en mayor grado si no se toman medidas inmediatas".

         Burton el especialista en cambio climático, aseguró que "la mitad del dióxido
de carbono es producto de nuestras acciones" De ahí la importancia de cambiar los
estilos de vida, sobre todo en los países desarrollados, como Estados Unidos, que
según Gay produce 25 por ciento de las emisiones de GEI. De acuerdo con el
Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente, desde el periodo preindustrial
las actividades humanas han incrementado aceleradamente las concentraciones de
GEI en la atmósfera, al grado que el CO2 pasó de 280 a 380 partes por millón;
concluyendo que la concentración que "no tiene precedente en los 400 mil años
recientes o tal vez en 20 millones de años y sino se toman medidas en 2100 el CO2
será de entre 540 y 970 partes por millón".

La ONU añade que en los 10 mil años recientes -hasta la revolución industrial- las
concentraciones de GEI permanecieron constantes, pero en adelante se
incrementaron por la quema de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas) y la
deforestación, tal es el caso de América Latina y el Caribe producen 4.3 por ciento de
las emisiones. Un informe de 1996 efectuado por Dennis Bray y Hans von Storch, del
Meteorologisches Institut der Universitat Hamburg, recopiló respuestas de cerca de
400 investigadores climáticos alemanes, estadounidenses y canadienses, y fue
publicado en el United Nations Climate Change Bulletin.

        El informe resumía la respuesta de los científicos en este campo declarando
que es "cierto que si no hay cambios en el comportamiento humano, el
calentamiento global ocurrirá definitivamente en algún momento en el futuro". Esta
declaración contó con un acuerdo general de los científicos con una puntuación de
2,6 en una escala entre 1 y 7, donde 1 indicaba un acuerdo completo y 7 un
desacuerdo completo.

        La hipótesis de que los incrementos o descensos en concentraciones de gases
de efecto invernadero pueden dar lugar a una temperatura global mayor o menor fue
postulada extensamente por primera vez a finales del siglo XIX por Svante Arrhenius,
como un intento de explicar las eras glaciales, la cual fue rechazada radicalmente.
        Sami Solanki, director del Instituto Max Planck para la Investigación del
Sistema Solar, en Göttingen (Alemania), ha dicho: "El Sol está en su punto álgido de
actividad durante los últimos 60 años, y puede estar ahora afectando a las
temperaturas globales. [...] Las dos cosas: el Sol más brillante y unos niveles más
elevados de los así llamados "gases de efecto invernadero" han contribuido al cambio
de la temperatura de la Tierra, pero es imposible decir cuál de los dos tiene una
incidencia mayor.       Según Edgard Salazar Cruz en una conferencia realizada en
octubre de 2005, en Quito, Perú; donde el presidente de MVE Nicaragua dice que
estamos pasando por un momento critico en la historia de la Tierra gracias a la
excesiva cantidad de gases acumulados en la atmósfera y al desgaste de la capa de
ozono lo que traerá como consecuencia la radiación descontrolada de radiación solar,
y enfermedades en la piel.

        También refleja ciertos puntos como lo son: Un calentamiento global
promedio, de entre 1,5 y 4,5 °C ocurrirá, siendo la mejor estimación 2,5 °C. La
estratosfera se enfriará significativamente. El entibiamiento superficial será mayor en
las altas latitudes en invierno, pero menores durante el verano. La precipitación
global aumentará entre 3 y 15%. Habrá un aumento en todo el año de las
precipitaciones en las altas latitudes, mientras que algunas áreas tropicales,
experimentarán pequeñas disminuciones.

Tomado de: http://www.monografias.com/trabajos36/calentamiento-
global/calentamiento-global.shtml
COPIA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS EN TU CUADERNO Y
     RESPÓNDELAS CON BASE EN LA LECTURA Y TUS CRITERIOS
¿Qué causa el calentamiento global?
¿Se está realmente calentando la Tierra?
¿Están las temperaturas más cálidas causando efectos dañinos?
¿Hay realmente una causa por la cual preocuparnos seriamente?
¿Podría el calentamiento global desencadenar una catástrofe repentina?
¿Qué país es el principal causante del calentamiento global?
¿Cómo podemos disminuir la contaminación que causa el calentamiento global?
¿Por qué en la actualidad el uso de estas tecnologías no está generalizado?
¿Necesitamos nuevas leyes que exijan a la industria disminuir las emisiones de
contaminación que causan el calentamiento global?
¿Es posible disminuir la contaminación de las plantas generadoras de energía y aún
así contar con suficiente electricidad?
¿Cómo podemos disminuir la contaminación causada por los automóviles?
¿Qué puedo hacer yo para ayudar a luchar contra el calentamiento global?




                               AUTOEVALUACIÓN



De acuerdo al trabajo realizado, por ti durante este período, contesta los criterios que
encuentra en la tabla, marcando con una X en el cuadro que consideres, de la
manera más responsable y honesta posible:

                                                          SIEMPR ALGUNAS
             CRITERIOS DE EVALUACIÓN                                     NUNCA
                                                             E    VECES
1. Utilización adecuada de procesos de investigación
para plantear y solucionar problemas
2. Manejo claro de los conceptos y aplicación de los
mismos.
3. Elaboración de informes de los procesos realizados.
4. Uso de esquemas mentales para explicar conceptos
estudiados.
5. Orden, aseo y cumplimiento de las normas de
seguridad en las prácticas de laboratorio.
6. Cumplimiento y responsabilidad con las actividades
y la entrega de trabajos y talleres.
7. Aplicación de las temáticas en la elaboración de
modelos explicativos.
8. Actitud y comportamiento positivo.




                      COLEGIO SALESIANO DE LEÓN XIII
                BUENOS CRISTIANOS Y HONESTOS CIUDADANOS
             ÁREA CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL
                      DOCENTE: MARCO GARCÍA SÁENZ
Práctica De Laboratorio No. 1
                             Grado Once

                    Separación de mezclas

Objetivos

• Mostrar algunas técnicas de separación de los componentes de una
mezcla y adquirir los criterios necesarios para seleccionar una técnica
específica con base en las propiedades físicas que exhiban los
componentes de la mezcla.

• Realizar una reacción de precipitación, separar el producto sólido y
determinar el rendimiento del precipitado obtenido.




                        MARCO TEÓRICO

Mezclas

La materia suele clasificarse para su estudio en sustancias puras y
mezclas. Las sustancias puras se caracterizan porque tienen
composición fija, no pueden separarse por métodos físicos en otras
sustancias más simples y durante un cambio de estado la
temperatura se mantiene constante. Una mezcla es una combinación
física de dos o mas sustancias puras, la mezcla tiene composición
variable y sus componentes pueden separarse por métodos físicos,
además la temperatura es variable durante el cambio de estado.

Las mezclas se clasifican en heterogéneas cuando constan de dos o
más fases y sus componentes pueden identificarse a simple vista o
con ayuda de un microscopio. Por ejemplo, un pedazo de granito es
una mezcla de pequeños granos de diferentes compuestos como
cuarzo, mica y feldespato. Las mezclas homogéneas, usualmente
llamadas soluciones, constan de una sola fase (región en la que todas
las propiedades químicas y físicas son idénticas). Los componentes de
una solución están tan íntimamente mezclados que son
indistinguibles, tal es el caso de la solución que se forma entre agua y
NaCl.

En el laboratorio generalmente se requiere separar los componentes
de una mezcla, bien sea para determinar su composición o para
purificar los componentes y usarlas en reacciones posteriores. Las
técnicas a utilizar dependen del estado general de la mezcla (sólida,
líquida o gaseosa) y de las propiedades físicas de los componentes.

Técnicas de separación de mezclas

Para mezclas sólidas se pueden utilizar las siguientes técnicas de
separación: disolución, lixiviación y extracción. Éstas técnicas
requieren de la utilización de un solvente selectivo para separar uno o
algunos de los componentes. Cuando la mezcla sólida contiene
partículas de diferente tamaño se utiliza el tamizado.

Si se trata de mezclas líquidas constituidas por una sola fase, puede
usarse la destilación si la diferencia de los puntos de ebullición entre
los componentes es apreciable (10º C aproximadamente), además
puede utilizarse la extracción si los componentes de la mezcla tienen
diferente solubilidad en un determinado solvente. Por otra parte, la
cristalización aprovecha la diferencia en los puntos de solidificación
de los componentes.

Para separar mezclas heterogéneas, por ejemplo sólido-líquido, se
pueden utilizar técnicas tales como la filtración, la centrifugación o la
decantación.

La filtración puede ser simple (por gravedad) y al vacío. La filtración
por gravedad se realiza vaciando la mezcla sobre un embudo que
contiene un papel de filtro. El líquido pasa a través del papel y el
sólido es retenido. El embudo generalmente se soporta sobre un aro
de hierro o sobre un trípode
Filtración por gravedad

La filtración al vacío se utiliza cuando se requiere un proceso más
rápido. En estos casos se utiliza un embudo Buchner, el cual posee
una placa con huecos para soportar el papel de filtro. Existen
embudos Buchner de porcelana, vidrio y plástico. Antes de colocarse,
el papel de filtro se recorta de modo tal que tape todos los huecos
pero sin que quede levantado en las paredes. El papel se humedece
con agua destilada para fijarlo en su lugar. El embudo está provisto de
un anillo de caucho que encaja perfectamente en la boca de un
erlenmeyer de tubuladura lateral. Cuando el líquido (filtrado) es
importante, es conveniente colocar una trampa entre el erlenmeyer
que recibe el filtrado y la trompa de succión, porque siempre existe el
peligro de que el agua se devuelva y contamine el filtrado.
Filtración al vacío

La decantación es una técnica de separación que aprovecha la
diferencia de densidades. Generalmente el sólido es más denso que
el líquido por lo cual se deposita en el fondo del recipiente, mientras
la parte superior del líquido queda prácticamente sin partículas del
sólido y se puede retirar con facilidad. En los procedimientos donde el
sólido requiere ser lavado para retirar algún producto soluble, es
conveniente combinar la filtración con la decantación.

El sólido a ser lavado, actualmente disperso en sus aguas madres (la
solución de la cual precipitó), se deja en reposo. Cuando el sólido se
ha decantado, se transfieren suavemente al embudo las capas
superiores del líquido. Se agrega más solución de lavado al vaso, se
agita y se repite el procedimiento hasta que los iones o el producto
que se quiere retirar no se encuentren presentes en el filtrado, en ese
momento ya se puede transferir todo el sólido al papel de filtro con la
ayuda de un frasco lavador.

Si se trata de una mezcla inmiscible líquido-líquido, puede usarse un
embudo de separación en el cual el líquido más denso se deposita en
la parte inferior del embudo, de donde se puede extraer abriendo la
llave del mismo.

Otra técnica muy utilizada para separar mezclas líquidas y gaseosas es
la cromatografía. Existen varios tipos: cromatografía de papel, de
capa delgada, de columna, de gases y líquida. En la cromatografía de
         papel la fase fija es papel de filtro y la móvil es un líquido que se
         desplaza o recorre el papel impulsado por el fenómeno de
         capilaridad.

                               Materiales y reactivos

 • Mezcla sólida (CaCO3, NaCl, SiO2) , HCl (conc)
 • Pb(CH3COO)2 0.10 M, KI 0.10 M
 • Vasos de precipitados de 400 y 250 mL
 • Vidrio de reloj
 • Mechero
 • Soporte
 • Malla de asbesto
 • Espátula
 • Agitador
 • Probeta de 25 mL
 • Embudo
 • Papel de filtro
 • Cápsula de porcelana
 • Equipo de filtración al vacío
.Balanza



         Procedimiento 1

         Separación de los componentes de una mezcla sólida de CaCO3 ,
         NaCl y SiO2

         Cuando se desean separar los componentes de una mezcla, es
         conveniente realizar previamente un esquema o diagrama donde se
         ilustren cada una de las etapas de la separación y la técnica a ser
         empleada .
Etapas de separación de la mezcla sólida

Pesar 2.00 g de mezcla y llevarla a un vaso de precipitados de 400 mL.
Adicionar lentamente 10 mL de agua agitando continuamente. Filtrar
por gravedad a través de un papel de filtro previamente pesado y
recoger el filtrado en una probeta graduada.

Pesar una cápsula de porcelana limpia y seca, añadir 5.00 mL del
filtrado y someter el conjunto a evaporación. La cápsula debe taparse
con un vidrio de reloj previamente pesado .




                 Evaporación de la solución de NaCl
Cuando el solvente en la cápsula se haya evaporado y el componente
1 esté seco, se deja enfriar el conjunto a temperatura ambiente y se
pesa. Luego se vuelve a calentar por 5 min, se deja enfriar y se pesa
de nuevo. El procedimiento se repite hasta obtener un peso
constante.

Añadir más agua destilada al vaso de precipitados con el fín de lograr
la transferencia de todo el resto de la mezcla sólida al papel de filtro.
Adicionar lentamente, con una pipeta, HCl 4.0 M al sólido en el papel
de filtro. Lavar repetidas veces el componente 2 en el papel de filtro
con el filtrado ácido y finalmente con agua destilada utilizando el
frasco lavador. Transferir el papel a la estufa a una temperatura de
110 ºC hasta sequedad. Retirar el conjunto de la estufa y pesar.
Repetir el calentamiento otros 5 min. Pesar nuevamente y repetir el
procedimiento hasta peso constante.

Procedimiento 2

Determinación de la eficiencia de una reacción de precipitación

A 15.00 mL de KI 0.10 M en un vaso de precipitados se adicionan,
gota a gota, 20.0 mL de Pb(CH3COO)2 0.10 M formándose un
precipitado fino de color amarillo, PbI2 (yoduro de plomo):

             Pb(CH3COO)2 + 2 KI --> PbI2(s) + 2 K+ CH3COO-

Precaución: ¡No intercambiar las pipetas correspondientes a cada
reactivo!¿por qué?

El PbI2 se puede separar por filtración al vacío, si bien el tamaño de
partícula del PbI2 hace necesaria una digestión previa del precipitado
para permitir una filtración eficiente: calentar suavemente durante
unos minutos el beaker con el precipitado y luego dejarlo enfriar. El
papel de filtro para la filtración al vacío debe recortarse de acuerdo
con el tamaño del embudo Buchner y pesarse previamente.

El sólido retenido en el filtro se lava dos o tres veces con porciones de
5.0 mL de agua. Se mantiene la succión hasta que todo el agua se
haya filtrado. Se seca el precipitado junto con el papel en una estufa a
110 ºC, se deja enfriar y se pesa. Repetir el calentamiento hasta
obtener un peso constante.

Procedimiento 3

Determinación cualitativa del reactivo límite

Tomar dos tubos de ensayo limpios y secos y añadir a cada uno 2.0
mL del filtrado obtenido en el procedimiento anterior. A uno de los
tubos se adiciona una gota de solución de Pb(CH3 COO)2 0.10 M y al
otro tubo se adiciona una gota de solución de KI 0.10 M. ¿Cuáles son
sus observaciones?

Cálculos y resultados

Completar la siguientes información con ayuda de sus datos
experimentales.

Procedimiento  1       Separación                  de             mezclas
MEZCLA                         No.                                           ______
Masa de la mezcla .......................................................................
______ g

Masa de la cápsula + vidrio de reloj ....................................... ______ g
Masa de la cápsula + vidrio de reloj + residuo 1 .................. ______ g

Masa del papel de filtro ........................................................... ______
g
Masa del papel de filtro + residuo 2 ...................................... ______ g

Procedimiento 2

Eficiencia de una reacción de precipitación

Masa del papel de filtro ........................................................... ______
g
Masa del papel de filtro + PbI2(s) .......................................... ______ g
Procedimiento 3

Determinación cualitativa del reactivo límite

Tubo de ensayo con filtrado + Pb(CH3COO)2 0.10 M .........
____________________
Tubo de ensayo con filtrado + KI 0.10 M ..............................
____________________

Procedimiento 4- Separación de la mezcla No. _________

    Componente             Identificación          Masa (g)         Porcentaje (%)
        1
        2
        3

Eficiencia de una reacción de precipitación

Masa obtenida de PbI2 experimentalmente ...............................
______ g
Masa esperada de PbI2 según la estequiometría .......................
______ g
Rendimiento de la reacción ..........................................................
______ %

Determinación cualitativa del reactivo límite

De acuerdo con las observaciones experimentales, el reactivo límite
debe ser el compuesto: _______________________.

Discusión y conclusiones

Separación de mezclas

• Consulte con el Profesor cuál es la composición real de la mezcla
que le fué asignada. ¿A qué se debe la diferencia con sus resultados?
Enumere algunas causas de error en este procedimiento (recuerde
que causas de error no son errores personales).

• Discuta por qué muchas reacciones químicas no son ciento por
ciento eficientes. En la eventualidad de obtener una eficiencia
superior al 100%, analice a qué posibles causas puede deberse este
resultado.

• Teniendo en cuenta las observaciones obtenidas al adicionar una
gota de Pb(CH3 COO)2 0.10 M y una gota de KI 0.10 M a cada tubo de
ensayo con el filtrado , analizar por qué uno de los dos compuestos es
el reactivo límite.

Preguntas

• ¿La composición de la mezcla obtenida por Ud. debe coincidir con la
obtenida por los otros grupos? Justifique su respuesta.

• ¿Ocurrió alguna reacción química durante el proceso de separación
de los componentes de la mezcla? En caso afirmativo escribir la
ecuación balanceada.

• ¿Por qué fue necesario hacerle un proceso de digestión al
precipitado ? ¿Qué sucede si el precipitado se filtra aún calientes sus
aguas madres?

• ¿Por qué el precipitado debe pesarse varias veces hasta obtener un
peso constante? ¿Qué pasa con los resultados si se pesa caliente?

• Si no hay evidencia de reacción en ninguno de los dos tubos ,
¿significa que no hay reactivo límite? Justifique su respuesta.
• Describa cómo se pueden separar los componentes de una mezcla
de KClO3 , NaCl y SiO2 .

• Describa cómo se pueden separar los componentes de una mezcla
de KCl, C6 H5 COOH y SiO2 .
• Cuando se mezcla una solución de AgNO3 con otra de HCl se obtiene
  un precipitado blanco de AgCl. Se toman dos tubos de ensayo, cada
  uno con 1.00 mL de las aguas madres, y se añade al primero una gota
  de la solución de AgNO3 y no se observa ninguna evidencia de
  reacción. Al añadir una gota de solución de HCl al segundo tubo, se
  obtiene un sólido de color blanco. ¿Cuál fue el reactivo límite?

  Lecturas recomendadas

  Wolke, Robert L. ¡Maldita mancha, fuera de mi vista! En: Lo que
  Einstein no sabía. Robin Book, Bogotá, 2002. pp. 55

  Glosario

  Discutir y anotar el significado de los siguientes términos: aguas
  madres, decantación, digestión, evaporación, eficiencia, filtración,
  homogénea, mezcla, precipitado, reacción, reactivo límite, solución.



  Referencias de Internet

• http://www.chem.sunysb.edu/techniques/gravfilt.html
• http://chemmovies.unl.edu/chemistry/beckerdemos/BD052.html
• http://www.chem.tamu.edu/class/majors/experimentnotefiles/notes1
• http://www.wpi.edu/Academics/Depts/Chemistry/Courses/CH1010/
Stream1/separations.html
• http://www.chemistry.sjsu.edu/straus/FILTRATION%20htms/GravFilt.htm
• http://www.geocities.com/terryboan/3aE12_Stoic2.html
BIBLIOGRAFÍA MODULAR


ϖQUÍMICA AMBIENTAL. 10º Mac. Graw Hill.
ϖEXPLOREMOS LA QUÍMICA. 10º Prentice Hall.
ϖSPIN. 10º voluntad.
ϖQUÍMICA GENERAL. Rusell / Larena. Mac. Graw Hill.
ϖAUSTIN, George. Manual de Procesos Químicos en la industria. México : Mc Graw
hill.
ϖBABOR, J.A. e IBARZ, A. J., 1983. Química General Moderna. Barcelona : Editorial
Marín S.A.
ϖBRICEÑO, C. O. Química., 1993 . Santa Fe de Bogotá : Editorial Educativa.
ϖBROWN, t,, lemay, e. y bursten, b. 1996. Química. La Ciencia Central. México :
Prentice- Hall.
ϖLEICESTER, Henry M., 1967., Panorama Histórico de la Química . Madrid : Editorial
A, ALAMBRA, S.A.
ϖLOCKEMANN, George., 1960. Historia de la Química. Tomos I y II. México : UTEHA :
Unión Tipográfica Editorial Hispano - Americana.


                                CIBERESPACIO

                                http://www.ugr.es
http://www.quimicaorganica.net/
www.slideshare.net/marcogarciachemistry
http://marcogarciachemistry.blogspot.com/

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Líquidos y gases en procesos químicos ambientales

  • 1. Colegio Salesiano de León XIII MÓDULO 1 2012 Repaso temáticas relevantes para el examen del ICFES Los cambios que se dan en la enigmática y benevolente Naturaleza y los mismos propiciados por el hombre en su continuo afán por entender lo que ocurre en ella con el ánimo de mejorar su “bienestar”, han ido de la mano en aumentar la complejidad de nuestros órganos y en especial del cerebro, dando claros indicios de un perfeccionamiento con el paso de los años, denotando una supremacía de orden compleja y estructural, siempre de la mano de NUESTRO CREADOR MARCO GARCÍA SÁENZ ¿Cómo intervienen los líquidos y los gases en los procesos químicos del ambiente y qué función cumplen en los fenómenos que se dan en la naturaleza? AUTOR: PROFESOR: MARCO GARCÍA SÁENZ GRADO ONCE
  • 2. ISO9001: 7.1, 7.3, 7.5, DOCUMENTO DEL 8.3 SISTEMA DE GERENCIA DE LA CALIDAD Versión 1.01/22082011 MÓDULO DE CIENCIAS NATURALES/QUIMICA I Código: MOD- PERÍODO GRADO 11o GACN-059 ELABORÓ REVISÓ APROBÓ NOMBRE Lic. Marco García Sáenz Lic. José Jaime Hurtado M Lic. Humberto Ramos CARGO Docente del Área Jefe de Área (Bachillerato) Coordinador Académico Bto. FECHA 22/08/2011 22/08/2011 22/08/2011 FIRMA PRESENTACIÓN Todo lo que ocurre en nuestro entorno, en cierta forma, está dado por aquello aprendido y que ha sido transmitido de generación en generación, permitiendo que se dé continuidad y no “olvido” y que tienen que ver con los procesos de formación que la humanidad ha sabido correlacionar de manera inteligente y no se ha quedado en la mera asimilación de cosas, que a la larga no tienen sentido si no se saben procesar y dar adecuado uso de acuerdo a las circunstancias, pero todo ello no sería posible si no se dispusiera de la organización cerebral tan perfecta de la cual estamos dotados, con sus implicaciones bioquímicas a nivel neural y por su puesto, los circuitos que se encuentran tan maravillosamente interconectados, haciendo que este órgano en nuestra especie sea un motivo de supremacía en la naturaleza. Es tan asombroso el cerebro, que sus cualidades saltan a la vista cuando vemos sus extraordinarias capacidades en reconocer formas, intuir , crear, pensar racionalmente, ser analítico y crítico entre otras virtudes, haciendo más que recordar, comparando y generando abstracciones; haciéndonos ver que en los procesos de aprendizaje en la educación de hoy , es no como un simple collarín inerte con el que trabajamos, sino con una potencial biomasa de cualidades asombrosas de las cuales debemos aprovechar su benevolencia y esplendor, para correlacionar los saberes que hoy marchan vertiginosamente hacia un horizonte
  • 3. lleno de perspectivas cada vez más prodigiosas y que seguramente permitirán entrelazar el ayer con el hoy y el mañana con el infinito. Por ello querido y amigo Estudiante Salesiano, la invitación es a permitir el continuo desarrollo de esa inteligencia de la cual nos ha proveído nuestro Creador y con la cual nos vamos a enfrentar en la vida siguiendo el mismo camino que Don Bosco presentaba a los jóvenes “el proyecto de Dios para el hombre”: que alcance su plenitud en la plena comunión con Él. Sólo seré feliz en la medida en que realice en mí el proyecto Divino, ser verdaderamente persona humana, y como tal, partícipe de Dios mismo, de su vida, de su plenitud y felicidad, de la comunión de Amor que Él es y vive en sí mismo. Se trata, pues, de algo que supera, sin punto de comparación, a los demás ideales parciales que se pueden tener en la vida como la realización profesional, la estabilidad, el "éxito" o el reconocimiento. Con este preámbulo, espero que este repaso sirva de impulso para comprender aún mejor, el maravilloso mundo de la química, en pro del bienestar propio y de todos aquellos que nos rodean. SITUACIÓN PROBLÉMICA Tanto los gases como los líquidos son sustancias que forman parte de nuestra cotidianidad, sin embargo poco sabemos sobre su comportamiento a nivel físico o químico, por tanto es necesario aclarar algunos aspectos que se nos van presentando en muchas situaciones de nuestra cotidianidad. Teniendo en cuenta que en las pruebas del ICFES resultan relevantes estas temáticas, es necesario aclarar los procesos implicados en estas y su dinámica en la naturaleza, sin embargo queda mucho camino por recorrer para cada una de las opciones dadas en el transcurrir de la vida en el planeta. Los líquidos y los gases son diferentes entre sí , pero juntos conforman lo que se conoce como fluidos, denominados así por su capacidad de fluir o escurrir. En los líquidos, los átomos se encuentran más alejados unos de otros, en comparación con los átomos de un sólido y, por tanto, las fuerzas de cohesión que existen entre ellos son más débiles. Los átomos vibran con mayor libertad que en los sólidos, permitiendo que sufran pequeñas traslaciones en el interior del líquido. Los líquidos pueden escurrir o fluir con notable facilidad, no ofrecen resistencia a la penetración y toman la forma del recipiente que los contiene. Las moléculas, al igual que las de los sólidos amorfos, no se encuentran distribuidas en forma ordenada.
  • 4. Los gases se dilatan: Se llama dilatación al aumento del volumen debido exclusivamente a un aumento de temperatura (es el caso más escandaloso). Cada 100ºC de calentamiento, el volumen se incrementa un 37% (es siempre el mismo sea cual sea el gas)· Los gases se DIFUNDEN: Consiste en la capacidad que tiene una porción gaseosa de llenar todo su recipiente sin que nadie le obligue a ello (gracias a ello existe la atmósfera). Ej.: escape de gas butano, el olor de un perfume. Le permite a los gases formar MEZCLAS HOMOGÉNEAS SIEMPRE. PREGUNTA PROBLEMATIZADORA ¿Cómo intervienen los líquidos y los gases en los procesos químicos del ambiente y qué función cumplen en los fenómenos que se dan en la naturaleza? INDICE DE MÓDULOS PREGUNTAS PROBLEMATIZADORAS Y TEMAS A DESARROLLAR DURANTE EL AÑO 2.012 MÓDULO No. 1 MÓDULO No. 2 MÓDULO No. 3 MÓDULO No. 4 ¿Cómo intervienen los ¿Cómo es la ¿Qué conexiones ¿Por qué razón líquidos y los gases en estructura y cuáles tienen las funciones cuando los procesos químicos las propiedades del de la química estudiamos el del ambiente y qué átomo de carbono orgánica con el fundamento de función cumplen en los que lo hacen mundo globalizado? la bioquímica, fenómenos que se dan fundamental para la comprendemos en la naturaleza? vida del hombre y el mejor la mundo en general? naturaleza? Gases y Naturaleza, Procesos Bioquímica – Soluciones. estructura y químicos procesos Equilibrio y pH. comportamiento propiedades metabólicos. Generalidades del Carbono fisicoquímicas de Cinética y sus derivados de los Química compuestos orgánicos
  • 5. PROPOSITOS COMPETENCIA: CIENTÍFICO BÁSICA COMUNICATIVA AXIOLÓGICA Y SOCIALIZADORA LOGRO: Describir interpretar y argumentar situaciones relacionadas con las propiedades de las mezclas líquidas homogéneas y el sistema gaseoso mediante la solución de problemas, vivenciando el compromiso y la responsabilidad en el quehacer de su entorno. INDICADORES CONCEPTUAL Analiza e interpreta situaciones relacionadas con las propiedades de los gases y las mezclas líquidas homogéneas. PROCEDIMENTAL Soluciona situaciones problémicas de la vida cotidiana, desde los ámbitos teóricos y experimentales. ACTITUDINAL Demuestra una actitud comprometida y responsable frente al trabajo científico SOCIALIZADOR: Proyecta sus conocimientos en bien de la humanidad. CRITERIOS DE EVALUACIÓN • Maneja adecuadamente los conceptos aprendidos y los relaciona con experiencias vividas, adoptando una posición crítica y de aplicación para transformar y mejorar su vida y su entorno. • Identifica y plantea alternativas de solución a diferentes tipos de problemas. • Asume con responsabilidad y dedicación sus compromisos académicos y de convivencia. • Participa activamente en el desempeño y desarrollo de las actividades del área.
  • 6. ¿CÓMO DESARROLLAR EL TRABAJO CON CALIDAD? Para desarrollar todas y cada una de las actividades que plantea el módulo de trabajo, es necesario que tenga presente, las orientaciones y sugerencias que le pueda ofrecer su educador. LAS 5 S DE LA CALIDAD EN NUESTRO COLEGIO UTILIZACIÓN Utilizar los recursos disponibles, Optimizar los recursos con buen sentido y equilibrio disponibles al máximo. evitando el desperdicio. Eliminar todo lo que no sirve. Reducir costos ORDEN Organización- clasificación- Planear el trabajo para ser distribución de espacios consecuente con la autodisciplina ASEO LIMPIEZA Espacios armónicos-limpios- cada Seleccionar lo que cosa en su lugar y un lugar para verdaderamente se cada cosa necesita para el desarrollo de las actividades SALUD Y Armonía – Ambientes agradables Ser preventivo con el BIENESTAR Vida sana –Proteger el cuerpo cuidado de nuestro ser- Mente sana en cuerpo sano AUTODISCIPLINA Responsabilidad-compromiso- Organización y disciplina constancia- revisión- cumplimiento Mejoramiento constante riguroso de las normas-Actitud de Logro de la excelencia. respeto- Aumenta el crecimiento personal CONTENIDO MODULAR • DIAGNÓSTICO • ACTIVIDADES DE EXPLORACIÓN • PROFUNDIZACIÓN • ACTIVIDADES DE APLICACIÓN DEL CONOCIMIENTO A LA VIDA Y AL MEDIO • EVALUACIÓN • AUTOEVALUACIÓN
  • 7. GLOSARIO • BIBLIOGRAFÍA DIAGNÓSTICO • ¿Qué papel desempeña el sistema gaseoso en la vida moderna? • ¿Cuáles son las propiedades de los gases? • Proponga un diseño experimental que le permita solucionar la contaminación en la ciudad y aplique los pasos del trabajo científico. Descríbalo detalladamente y utilice dibujos.
  • 8. Enumere algunas propiedades de las soluciones y su incidencia en la vida de la naturaleza. ACTIVIDAD DE EXPLORACIÓN Analice las preguntas que están a continuación y contéstelas de manera más elaborada y honesta posible: • ¿En que crees que incide la concentración de una solución con el comportamiento de una sustancia? • ¿Cree en la existencia de espacios entre las partículas que componen el sistema gaseoso? Argumenta la respuesta.
  • 9. ¿Por qué la estructura de los átomos los hacen tener características y comportamientos tan diferentes en los sistemas conocidos? Organice en una red de ideas los siguientes conceptos: • Sólido • Líquido • Gaseoso • Coloide • Sublimación • Condensación • Ebullición • Mezcla • Enumere y de un ejemplo de las diferentes escalas o unidades de temperatura y presión.
  • 10. RESULTADOS DE LA PRUEBA DIAGNÓSTICA  Las fortalezas que tengo son: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.  Debo profundizar en los siguientes temas: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.  Para mejorar voy a desarrollar las siguientes actividades: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
  • 11. ACTIVIDADES DE PROFUNDIZACIÓN http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Materiayenergia.htm ¿QUÉ APRENDEREMOS?
  • 12.
  • 13. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN BIMESTRAL No. ACTIVIDADES PEDAGÓGICAS BIMESTRALES /50 FECHA NOTA 1 Pruebas escritas. 10.0 2 Sustentaciones orales. 0.5 3 Modelos prácticos y aplicativos. 0.5 4 Informes de trabajos prácticos y experimentales. 5.0 5 Consultas. 2.0 6 Tareas 3.0 7 Proceso modular. 5.0 8 Plan lector. 4.0 9 Autoevaluación 3.0 10 Comportamiento en clase. 5.0 11 Proyecto ECOBOSCO 5.0 12 Actividades institucionales. 3.0 13 Trabajo de equipo. 2.0 14 Actividades del cronograma bimestral. 2.0 GASES Conceptos fundamentales Los gases se dilatan : DILATACIÓN. Se llama dilatación al aumento del volumen debido exclusivamente a un aumento de temperatura (es el caso más escandaloso). Cada 100ºC de calentamiento, el volumen se incrementa un 37% (es siempre el mismo sea cual sea el gas) · Los gases se DIFUNDEN: DIFUSIÓN. Consiste en la capacidad que tiene una porción gaseosa de llenar todo su recipiente sin que nadie le obligue a ello (gracias a ello existe la atmósfera).
  • 14. Ej.:escape de gas butano, el olor de un perfume. Le permite a los gases formar MEZCLAS HOMOGÉNEAS SIEMPRE. · MODELO CINÉTICO−MOLECULAR Es un modelo simple que describe cómo está hecha la materia y justifica los diferentes estados físicos, así como las principales transformaciones físicas. Se basa en: La materia está constituida por partículas llamadas moléculas entre las cuales sólo hay espacio vacío. (MOLÉCULAS Y ESPACIO). · En el caso de los gases y de los líquidos, las moléculas están en continuo movimiento, el cual es ALEATORIO. · Cuando se calienta un gas aumenta la velocidad con la que se mueven las moléculas, por lo cual la temperatura es un indicador del GRADO DE MOVILIDAD MOLECULAR. · Como consecuencia de lo anterior, las moléculas chocan contra las paredes de su Recipiente continuamente. Esto determina a nivel global, la presión de dicho gas. · En el estado gaseoso, las moléculas prácticamente están libres (no hay atracción entre ellas), por lo cual la distancia entre las moléculas es enorme. En el caso de los líquidos y sólidos, sí existen fuerzas de atracción entre moléculas, que reciben el nombre de FUERZAS MOLECULARES O DE ENLACE. · Teoría cinética de los gases El estado gaseoso se caracteriza por:  Son compresibles, está propiedad consiste en disminuir el espacio vacío que hay entre sus moléculas.  El volumen de un gas no es definido, ocupa el del recipiente que los contiene.  Debido a su baja densidad el proceso de difusión es más rápido que en los otros estados. El comportamiento ideal de los gases se encuentra postulado en la teoría cinética que afirma lo siguiente:
  • 15. 1. la energía cinética de las moléculas que componen un gas es directamente proporcional a temperatura. 2. Las partículas que componen un gas se encuentran en continuo movimiento al azar y describiendo líneas rectas. 3. Los gases presentan partículas pequeñas esféricas de tamaño inferior a la distancia que las separa. Presión de los gases La presión en los gases es producida por el choque de las moléculas del gas entre sí y contra las paredes del recipiente. Un ejemplo práctico lo vemos en la presión que ejerce la atmósfera sobre la tierra y los cuerpos que se encuentren sobre la misma; al anterior fenómeno le damos el nombre de presión atmosférica. Ejemplo: En el anterior sistema aplicamos una fuerza F sobre el embolo ocasionando un choque de las partículas contra las paredes del recipiente (presión). La presión atmosférica varía según el sitio de la tierra donde la tomemos. La mayor presión atmosférica se encuentra a nivel del mar y disminuye con la altura, para medirla utilizamos el barómetro inventado por, Evangelista Torriceli físico italiano en 1664. A nivel del mar, la presión medida en el barómetro se le denomina, una atmósfera de presión (1 atm), y equivale a: 1 atm = 76 cm Hg = 760 mm Hg = 760 torr. 1 atm = 760 torr. Si presión es fuerza por unidad de área. Temperatura de los gases Las partículas en virtud de su movimiento poseen una energía cinética, en los gases a una temperatura dada la energía es constante, por lo tanto, la temperatura es, medida de la energía cinética y se expresa en la escala Kelvin (°K = 273 + °C)
  • 16. LEYES QUE RIGEN LOS GASES Ley de Boyle: Si en un recipiente mantengo constante la temperatura y aumento la presión, el volumen del gas disminuye. La gráfica anterior nos muestra un aumento de la presión en el sistema uno, dando como resultado un sistema dos con un volumen menor Ley de Charles : El volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura si la presión y el numero de moles son constantes. En las gráficas anteriores un aumento de la temperatura del sistema uno origina el sistema dos con un mayor volumen Ley de Gay-Lussac: Si se mantiene el volumen de un gas constante la presión varía directamente proporcional a la temperatura, a mayor temperatura mayor presión del gas. En la medida que en un sistema gaseoso que presente un volumen constante adicionamos calor el movimiento cinético de las moléculas del gas aumentara y estas chocaran entre sí y con las paredes del recipiente aumentando la presión
  • 17. En la gráfica anterior al aumentar la temperatura del sistema uno el movimiento cinético de las partículas se incrementa originando el sistema dos que presenta una mayor presión. Ley de Charles – Boyle: Se deduce al combinar la ley de Charles a presión constante y la ley de Boyle a temperatura constante y n constante: V1P1T2=V2P2T1 A la anterior ecuación se le conoce como la ecuación combinada de los gases y la interpretamos de la siguiente manera: el volumen de una cantidad constante de gas es directamente proporcional al cambio de temperatura; e inversamente proporcional a la variación de la presión. Avogadro nos cuenta su experimento con los gases: Amadeo Avogadro, físico italiano estableció las relaciones entre las siguientes variables de un gas. Volumen, número de moléculas, número de moles. Una vez analizadas las variables postulo: "A volúmenes iguales de diferentes gases en condiciones similares de temperatura y presión, contienen el mismo número de moléculas y de moles." El anterior postulado determina que un mol de gas ocupa un volumen de 22.4 lt a condiciones normales (C.N.) Las condiciones normales de un gas están dadas por: Temperatura de 273 °K Presión de 1 atm Volumen de 22,4 lt Ecuación de estado para los gases ideales En esta ecuación involucramos presión, temperatura, volumen, número de moles y la constante universal de los gases ideales.
  • 18. Para hallar el valor de la constante de los gases ideales, resolvamos el siguiente interrogante: Hallar el valor de la constante, si asumimos 1 mol de gas a condiciones normales. R = P x V / n X T = 0.082 atm – lt / mol - °K Dalton y las presiones parciales de los gases Para entender la ley de Dalton imaginemos un recipiente con una mezcla gaseosa formada por los gases x,y,z,w. La presión total de la mezcla gaseosa será la suma de las presiones parciales de cada gas. Pt = Px + Py + Pz + Pw El peso de las moléculas y las observaciones de Graham Thomas: Graham en 1.828 observando las moléculas de los gases notó: 1. Los gases con moléculas pesadas difunden lentamente. 2. Los gases con moléculas livianas difunden rápidamente. Graham tomando como base estos postulados y otras observaciones concluyó: "La velocidad de difusión de los gases es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de sus masas o densidades". En la fórmula anterior observamos las velocidades (1-2) y las densidades (1-2) de dos gases diferentes.
  • 19. La gráfica anterior las moléculas del sistema uno difunden más rápido que las del sistema dos, ya que presentan una menor densidad. COPIA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS EN EL CUADERNO Y RESUÉLVELAS CON BASE EN LA ANTERIOR INFORMACIÓN DE LA GUÍA 1. Cómo son las partículas que conforman el estado gaseoso 2. Cuáles son las propiedades de los gases 3. Enunciar las leyes de los gases propuestas por: A. Boyle B. Charles C. Gay-Lussac D. Charles – Boyle E. Dalton F. Graham 4. Qué magnitudes se deben tener en cuenta en el estado gaseoso 5. Enumera las fórmulas que indican las propiedades de los gases. 6. Indica los instrumentos utilizados en el laboratorio para medir: A. Temperatura B. Presión C. Volumen 7. A qué se le conoce como ecuación combinada de los gases 8. Describe en qué consisten las condiciones normales de un gas 9. Escribe la ecuación de estado para los gases ideales y su significado 10. Indica la influencia de la temperatura y la presión sobre la atmósfera a nivel del mar y en Bogotá SOLUCIONES Conceptos fundamentales SOLUCIONES: Mezclas homogéneas (una sola fase) con composiciones variables. Resultan de la mezcla de dos o más sustancias puras diferentes cuya unión no produce una reacción química sino solamente un cambio físico. Una sustancia (soluto) se disuelve en otra (solvente) formando una sola fase. Los componentes pueden separarse utilizando procedimientos físicos.
  • 20. MEZCLAS: Mezclas heterogéneas (más de una fase). Resultan de la mezcla de dos o más sustancias puras diferentes cuya unión no produce una reacción química sino solamente un cambio físico. FASE: Porción de materia con propiedades uniformes. Porción de un sistema separado de los otros por límites físicos. SOLUTO: Componente de una solución que se encuentra en cantidad menor. Es la fase de menor proporción. SOLVENTE: Componente de una solución que se encuentra en cantidad mayor. Es la fase de mayor proporción. SOLUCIÓN ACUOSA: El solvente es el agua. El soluto puede ser un sólido, un líquido o un gas. TIPOS DE SOLUCIONES: - Gas en líquido. - Líquido en líquido. - Sólido en líquido. - Gas en gas. - Líquido en gas. - Sólido en gas. - Gas en sólido. - Líquido en sólido. - Sólido en sólido. SOLUBILIDAD: Cantidad máxima de soluto que puede ser disuelta por un determinado solvente. Varía con la presión y con la temperatura. Es un dato cuantitativo. MISCIBILIDAD: Capacidad de una sustancia para disolverse en otra. Es un dato cualitativo. Separa los pares de sustancias en "miscibles" y "no miscibles". CURVA DE SOLUBILIDAD: Representación gráfica de la solubilidad de un soluto en determinado solvente (eje y) en función de la temperatura (eje x). SOLUCIÓN SATURADA: Solución que contiene la máxima cantidad de soluto que el solvente puede disolver a esa presión y esa temperatura. Si se le agrega más soluto no lo disuelve: si es un sólido en un solvente líquido, el exceso precipita; si es un líquido en solvente líquido, el exceso queda separado del solvente por encima o por debajo según su densidad relativa; si es un gas en un solvente líquido, el exceso de soluto escapa en forma de burbujas. En una solución saturada de un sólido en un
  • 21. líquido, el proceso de disolución tiene la misma velocidad que el proceso de precipitación. SOLUCIÓN NO SATURADA: Solución que contiene una cantidad de soluto menor que la que el solvente puede disolver a esa presión y esa temperatura. CARACTERÍSTICA GENERAL DE LA SOLUBILIDAD: Como ya fuera descubierto hace varios siglos, "lo similar disuelve a lo similar". Las sustancias iónicas son solubles en solventes iónicos. Las sustancias covalentes son solubles en solventes covalentes. CASO PARTICULAR. SOLUCIONES DE GASES EN LÍQUIDOS: La solubilidad de un soluto gaseoso en un solvente líquido depende de cuatro factores: a) temperatura; b) presión; c) energía; y d) entropía. Se aplica la llamada "Ley de Henry" que permite conocer la presión parcial del soluto gaseoso en función de su fracción molar y de una constante que depende del gas y de su temperatura. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD DE DISOLUCIÓN: a) tamaño de las partículas del soluto; b) naturaleza física del soluto; c) naturaleza física del solvente; d) temperatura; y e) grado de agitación del soluto y del solvente. MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS HOMOGÉNEAS Y HETEROGÉNEAS: Existen numerosos métodos, la mayoría adaptados a casos especiales de solutos y solventes determinados, bajo condiciones determinadas. Según el profesor Carlos Mosquera Suárez, de la U. D. Fco. José de Caldas (Colombia), doce son los métodos generales más utilizados: - Disolución (sólido de sólido - uno soluble y el otro no). - Maceración (sólido de sólido - trituración + disolución). - Extracción (sólido de sólido - en frío con Soxhlet o en caliente por decocción). - Lixiviación (sólido de sólido - disolución con arrastre). - Tamizado (sólido de sólido - a través de mallas de alambre de distintos diámetros). - Destilación (líquido de líquido - homogénea - por diferencia en el punto de ebullición entre ambos). - Decantación (líquido de líquido - heterogénea - por diferencia entre la densidad de ambos). - Evaporación (sólido de líquido - homogénea - se calienta para evaporar el solvente y queda el soluto). - Cristalización (sólido de líquido - homogénea - se baja la temperatura para que cristalice el sólido - luego se filtra o decanta). - Filtración (sólido de líquido - heterogénea - se hace pasar a través de un filtro que retenga el sólido pero no el líquido).
  • 22. - Centrifugación (sólido de líquido - homogénea - se aumenta la aceleración de la gravedad por aumentar la fuerza centrífuga, facilitando la precipitación del sólido). - Cromatografía (todos los casos - homogénea - se usa una fase móvil y una fija, la móvil viaja sobre la fija y sus componentes se van separando según su facilidad de migración, la que depende de diversos factores, por ejemplo su peso molecular). EXPRESIÓN DE LAS CONCENTRACIONES DE LAS SOLUCIONES: Concentración: cantidad de soluto disuelto en una determinada cantidad de solvente, o cantidad de soluto disuelto en una determinada cantidad de solución. Siempre indica una proporción entre soluto y solvente. Porcentaje en masa (m/m): Cantidad de gramos de soluto disuelto en 100 gramos de solución. Porcentaje en volumen (V/V): Volumen en mililitros de soluto disuelto en 100 mililitros de solución. Porcentaje masa a volumen (m/V): Cantidad de gramos de soluto disuelto en 100 mililitros de solución. Partes por millón (ppm): Cantidad de miligramos de soluto disuelto en 1 litro (ó 1 Kg) de solución. Formalidad (F): Cantidad de "moles fórmula" de soluto disuelto en 1 litro de solución. Un mol fórmula toma en cuenta la molécula de soluto sin disociar. Molaridad (M): Cantidad de moles de soluto disuelto en 1 litro de solución. Este concepto de mol se aplica a la molécula de soluto disociada en iones. Molalidad (m): Cantidad de moles de soluto disuelto en 1 Kg de solvente. Normalidad (N): Cantidad de equivalentes-gramo de soluto disuelto en 1 litro de solución. Equivalente-gramo es la cantidad de sustancia que reaccionaría con 1,008 gramos de hidrógeno, es decir, con un átomo-gramo de este elemento. Fracción molar (X): Cantidad de moles de soluto o de solvente con respecto al número total de moles de la solución. Porcentaje molar (X%); Fracción molar multiplicada por 100.
  • 23. ACTIVIDADES DE APLICACIÓN DEL CONOCIMIENTO A LA VIDA Y AL MEDIO • DISPONGÁMONOS PARA EL ICFES
  • 24.
  • 25. Responda las preguntas 1 a 10 de acuerdo a la siguiente 6. Se puede afirmar que el proceso indicado información. corresponde a A. una condensación La gráfica muestra un proceso de destilación de agua con B. una sublimación impurezas 1 y agua destilada 2, libre de impurezas C. una evaporación D. una solidificación 7. Se puede afirmar que el agua caliente sale del refrigerante porque se está efectuando A. una evaporación B. una sublimación C. una condensación D. una solidificación 8. Se puede afirmar que el agua fría entra al refrigerante ya que es necesario efectuar con el vapor de agua una De acuerdo a la anterior información es valido afirmar que A. sublimación 1. La densidad de las dos sustancias B. solidificación A. es igual C. licuefacción B. en 1 es mayor que en 2 D. evaporación C. en 2 es mayor que en 1 9. Podemos afirmar que el agua de menor a mayor D. es mayor densidad respectivamente se encuentra en 2. Las partículas que tienen mayor cantidad de energía se encuentran entre A. 1 2 y 3 A. 1 y 2 B. 3 2 y 1 B. 1y 3 C. 2 3 y 1 C. 2 y 3 D. 1 3 y 2 D. 1, 2 y 3 10. La gráfica que mejor representaría el proceso 3. Para hacer que una sustancia gaseosa pase al estado 2 se térmico de destilación desde 1 hasta 2 es le debe 15 A. aumentar la energía 10 5 B. dejarla a temperatura ambiente 0 0 1 2 3 4 C. disminuir la energía A. D. introducirla en el horno 4. De acuerdo a la gráfica se puede afirmar que las 15 sustancias que ocupan menos espacio se encuentran entre 10 5 A. 2 y 3 0 0 1 2 3 4 B. 1y 3 B. C. 1 y 2 D. 1, 2 y 3 15 5. De acuerdo a la misma gráfica, se puede afirmar que la 10 densidad de la sustancia 1 a medida que se realiza el 5 0 calentamiento 0 1 2 3 4 A. aumenta C.
  • 26. 1. Se introduce un sólido Z de iguales características y Responda las preguntas 5 a 8 con base en la siguiente no soluble, en varios recipiente que contiene diferentes información líquidos en la misma cantidad y a la misma temperatura En la tabla se muestran algunas propiedades físicas de y presión, como se ilustra en la siguiente figura varios elementos Fe Pb Cu Al 1 2 3 4 Au El líquido de mayor densidad es el contenido en el recipiente Punto de Fusión °C 1535 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 327.4 2. Ciertas sales se hidratan dependiendo del % de 1083 humedad del ambiente, sin embargo éstas al estar 660 contenidas en un frasco herméticamente cerrado sufren 1063 cierto grado de hidratación(delicuescencia), como ocurre con el cloruro de calcio anhídro. Punto de Ebullición °C Cuatro frascos de diferente capacidad en gr. que 2800 contenían 185 gr. de cloruro de calcio anhídro cada uno, 1725 sufrieron los siguientes % de hidratación al cabo de un 2595 mes, como se representa en la siguiente gráfica 2450 500 0 2970 1 2 3 4 F rasc o No. Densidad (g / a 25 % D E HID R A T A C IÓN °C) 7.86 De lo anterior se deduce que la hidratación de la sal 11.4 depende de 8.96 A. La cantidad de ésta 2.7 B. La presión atmosférica 19.3 C. La cantidad de aire en el frasco D. La humedad del ambiente 3. La figura muestra una marcada disminución en la presión de vapor de solvente, cuando se agrega soluto, en condiciones ambientales 5. Si de cada sustancia se tiene igual masa, es valido afirmar que el mayor volumen lo ocupa A. Fe B. Pb C. Cu Teniendo en cuenta que el punto de ebullición es la D. Al
  • 27. CONTESTE LAS PREGUNTAS 1 A 3 DE ACUERDO CON LA 6. De los siguientes procedimientos, uno no SIGUIENMTE GRÁFICA corresponde a un cambio químico A. quemar papel B. digerir alimentos C. respirar D. hervir agua 7. Las palancas son máquinas simples que consisten normalmente en un barra o una varilla rígida, diseñada 1. Al dejar caer la esfera en la probeta, lo más probable es para girar sobre un punto fijo denominado punto de que apoyo; en nuestro sistema esquelético, un punto de apoyo podría ser A. flote sobre la superficie de Q por ser esférica B. quede en el fondo, por ser un sólido A. el corazón C. flote sobre P por tener menos volumen B. el estómago D. quede suspendida sobre R por su densidad C. la lengua D. el codo 2. si se pasa el contenido de la probeta a otra, es probable 8. Varias sustancias conforman nuestro organismo, que dentro de las cuales vale la pena mencionar: agua, proteínas, carbohidratos, minerales como el sodio (Na), A. Q, P y R formen una solución potasio (K), calcio (Ca), etc; de acuerdo a lo anterior se B. Q quede en el fondo, luego P y en la superficie R puede afirmar que un elemento químico que forma C. P y Q se solubilicen y R quede en el fondo parte de nuestro organismo es D. P, Q y R permanezcan iguales A. el agua B. un carbohidrato 3. Para obtener por separado P, Q y R el montaje C. una proteína experimental más adecuado es D. el potasio 9. Se puede afirmar que el Hierro (Fe) es un elemento químico por que A. lo usamos para fabricar puertas B. se oxida C. lo encontramos formando parte de la sangre D. está ubicado en la tabla periódica 4. En nuestra vida cotidiana existen diversas 10. La fórmula del azúcar común es C12H22O11. Si el manifestaciones de la energía, por ejemplo el movimiento; Carbono tiene una masa atómica de 12 g, el Hidrógeno los alimentos proveen a los seres humanos energía, que de 1 g y el Oxígeno de 16 g, es válido afirmar que la masa llamamos calórica. De acuerdo a lo anterior podemos total en gramos de la molécula es afirmar que la energía contenida en los alimentos se A. 120
  • 28. manifiesta cuando B. 220 C. 310 A. las cobijas nos calientan D. 342 B. el sol nos calienta C. nos bañamos con agua caliente 11. La D. pensamos fórmula del hidróxido de amonio NH4OH nos indica Responda las preguntas 5 y 6 de acuerdo a la siguiente que la cantidad de átomos de Hidrógeno que posee es información: A. 2 Cuando sucede un cambio químico, las sustancias que B. 4 reaccionan forman nuevas sustancias llamadas productos. C. 6 En todo cambio químico está presente una clase de D. 5 energía denominada energía química. En muchas reacciones químicas, la energía química se puede 12. Si se pone a hervir una olla con agua salada hasta la transformar en otros tipos de energía como calor, luz o sequedad, es de esperar que electricidad. A. la sal salga junto con el vapor de agua 5. De acuerdo a la anterior información, un ejemplo de B. no quede nada energía química se da cuando C. quede agua sal A. congelamos agua D. quede sal B. mezclamos agua con azúcar C. llueve E. quemamos el gas de una estufa
  • 30. PLAN LECTOR IMPACTO DE LAS TIC’s EN EL AMBITO EDUCATIVO La sociedad actual demanda el uso de las tecnologías de la información y la comunicación, como medio para mantener una posición global de los ambientes de aprendizaje y permitir el contacto permanente con los acontecimientos del planeta, es así como hoy para vivir, aprender y trabajar con éxito en una sociedad cada vez más compleja y más rica en información, los estudiantes y los maestros debemos utilizar las tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC’s) eficazmente. Mediante el uso frecuente o regular de las TIC’s a lo largo del proceso educativo, se encamina a los Estudiantes para alcanzar importantes logros tecnológicos. La persona clave para ayudarles a desarrollar esas competencias es el maestro, responsable de generar el ambiente adecuado en el aula y de preparar las oportunidades de aprendizaje que faciliten al estudiante utilizar las TIC’s para aprender, comunicarse y desarrollar productos de conocimiento. En consecuencia, es de vital importancia que todos los docentes nos preparemos para brindar a los Estudiantes estas oportunidades. Tanto los programas de desarrollo profesional para Docentes en ejercicio como los programas de formación de futuros maestros deben ofrecer experiencias ricas en las TIC’s, en todas las áreas de los programas de capacitación. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL USO EDUCATIVO DE LOS TIC’S EN LA EDUCACIÓN En un ambiente educativo sólido, las TIC’s pueden capacitar a los estudiantes para que se conviertan en: • Usuarios competentes de las tecnologías de información y la comunicación (TIC’s). • Personas capaces de indagar, analizar y evaluar información. • Personas capaces de solucionar problemas y tomar decisiones. • Usuarios creativos y eficaces de herramientas de productividad. • Comunicadores, colaboradores, editores y productores.
  • 31. Las principales desventajas apuntan al orden económico, en relación con la falta de oportunidades para acceder a los medios tecnológicos modernos, en primera instancia, y la segunda se centra en la falta de capacitación a los Docentes o la obstinación de muchos en realizar cambios en los procesos educativos y desligar la educación tradicional que los ha mantenido obsoletos en el proceso de la sociedad del conocimiento. RELACIÓN ENTRE CONOCIMIENTO, EDUCACIÓN Y TIC’s Muchas son las teorías que se tienen acerca de la manera como el hombre adquiere los conocimientos que le han permitido comprender lo que ocurre en su entorno, de todas maneras son conocimientos que parten de la percepción que se hace de lo que acontece; en este orden de ideas, las TIC’s y los Educadores en el proceso de construcción de conocimientos se fundamentan en la experiencia y en las ideas creadas por medio de la percepción inmediata derivada de las excitaciones que provienen de los objetos; ahora bien, con base en la forma de transmitir ese conocimiento, buena parte de las proposiciones resultan abstractas para los Estudiantes; muchísimo más abstracto los conceptos; por ello es importante destacar los saberes de los Estudiantes para evidenciar así la fortaleza que parecen tener muchas de sus concepciones previas o alternativas, pero eso sí evitando que la lógica en uso sea más valedera para perpetuar los errores que para descubrir la verdad, de esta manera haciéndola más perjudicial que útil; de acuerdo a lo anterior se pretende que integren secuencias introductorias, cuya finalidad estriba en motivar a los Estudiantes y favorecer la detección de las ideas previas; secuencias de actividades que introducen nuevas informaciones, permiten el manejo de datos y organizan pequeñas investigaciones dirigidas; y secuencias de recapitulación, aplicación a nuevas situaciones y generalización de los saberes adquiridos, a partir de axiomas particulares que se generan en otros más generales (Universales), con el uso de las herramientas proveídas por las TIC’s La relación entre conocimiento, educación y TIC’s se hace evidente cuando se trata de demarcar una esquematización coherente con la operación mental , que recoja elementos o conceptos y se organicen de tal modo que el producto propio del juicio sea el razonamiento, es así como adquiere significado el proceso educativo en pro de una nueva visión de la enseñanza-aprendizaje la cual tiene consecuencias muy importantes sobre la forma de organizar los contenidos en los materiales didácticos, al introducir más factores que la mera estructura lógica de las asignaturas. Las herramientas proporcionadas por las TIC’s, producen significados y estructuras que cada sujeto va construyendo a lo largo de su proceso educativo, que a propósito
  • 32. como lo menciona Bacon Francis en su novum organum: aforismos sobre la interpretación de la naturaleza y el reino del hombre, para realizar la obra se requieren instrumentos y auxilios que tan necesarios son a la inteligencia como a la mano, y los instrumentos intelectuales facilitan o disciplinan el curso del espíritu; a estas herramientas que tienen existencia en el flujo de la comunicación humana y que tienen características universales y particulares que dependen de los contextos socioculturales locales, se tiene acceso a través de la mediación social; es decir el conocimiento, construcción , reconstrucción o apropiación de las mismas por parte de los sujetos, se dan en el diálogo e interlocución culturales. En síntesis las herramientas proporcionadas con el uso de las TIC’s y la cognición se adquieren en la interacción social (nivel ínter psicológico), y luego se interiorizan (nivel intra psicológico), por parte de los sujetos para usarlas en contextos diversos. CALENTAMIENTO GLOBAL El calentamiento global, lo cuál es el aumento de la temperatura de la Tierra debido al uso de combustibles fósiles y a otros procesos industriales que llevan a una acumulación de gases causantes del efecto invernadero, en la atmósfera. Un problema que cada día está afectando más a la humanidad, interviniendo gradualmente en sus condiciones de vida, afectando de una forma progresiva y en ascenso los factores que intervienen en el desarrollo y el equilibrio de los seres que rodean al ser humano incluyéndole a él como principal afectado y causante de que esta situación, que amenaza con la vida en el planeta de una manera radical y sin vuelta atrás. Esto debido a que estos gases y sustancias producidas por el hombre y que no han sido erradicadas siguen interviniendo en los cambios atmosféricos que presenta el planeta desde tiempos pasados y que actualmente están causando graves consecuencias para la estabilidad y desarrollo de las diferentes formas de vida. La presencia de diferentes cambios en el clima y condiciones climáticas que se conocen actualmente y que actúan de forma gradual y definida han presentado grandes variaciones originando desastres ambientales que atacan directamente la vida del ser humano y sus condiciones de vida. Algunos de los desastres provocados son: el deslave en el estado Vargas en 1999, el Tsunami en el continente asiático en el año 2005, los huracanes Katrina, Rita y Wilma que azotaron a los estados sureños de EE.UU. y los veranos excesivamente calientes en éste país y al sur de Europa, y las inundaciones registradas en gran cantidad de lugares como América central, algunas
  • 33. islas de Gran Bretaña, Bangla Desh, Indonesia, Mozambique y muchos otros, son consecuencias del excesivo calentamiento global. Los gases de combustión de las camionetas 4x4 de ayer, no resultan en la creciente temperatura de hoy, no inmediatamente. A través de un complicado ciclo de retroalimentación, los combustibles quemados hoy afectan el calentamiento de dentro de 30 a 50 años. Hoy estamos viendo temperaturas relacionadas con las emisiones de combustibles de aproximadamente 1960, cuando el consumo de combustible era mucho menor. Las emisiones de combustible de hoy, se expresarán en la atmósfera aproximadamente en el 2040. Los niveles crecientes de gases invernadero cerca de la superficie mantienen el calor allí, impidiendo el avance de la radiación a las capas más altas de la atmósfera. Al calentarse la superficie, la estratosfera se enfría. Las reacciones químicas que consumen el ozono que nos protege de las radiaciones ultravioletas se aceleran a medida que el aire se enfría. Por lo tanto, el área donde el ozono ha descendido por debajo de niveles apropiados, en la Antártida, se mantiene en un tamaño cerca del récord a pesar del hecho de que los clorofluorocarbonos, culpables de la reducción de ozono, fueron prohibidos hace más de 15 años. En su libro "Cuando la vida casi murió: La extinción masiva más importante de todos los tiempos" (Londres: Thames and Huston, 2003) Michael J. Benton describe una extinción masiva al final del período permiano, aproximadamente 250 millones de años atrás, cuando al menos el 90 por ciento de la vida en la tierra murió. La extinción probablemente se inició con masivas erupciones volcánicas en Siberia. De acuerdo con las teorías actuales, las erupciones introdujeron enormes cantidades de dióxido de carbono en la atmósfera, causando una cantidad de reacciones bióticas que aceleraron el calentamiento global en aproximadamente 6 grados centígrados. En un capítulo titulado " ¿Qué causó la mayor catástrofe de todos los tiempos?" Benton esquematiza cómo el calentamiento (que se acompañó de anoxia o falta de oxígeno) pudo haberse alimentado a sí mismo: "Quizá el efecto invernadero de finales del período permiano haya sido simple. De la erupción de los volcanes siberianos se despidió dióxido de carbono, lo que llevó a un aumento de la temperatura global de 6 grados centígrados aproximadamente. Las frías regiones polares se volvieron cálidas y la tundra se descongeló. El "derretimiento" debió penetrar en las bolsas de hidrato de metano localizadas alrededor de los océanos polares, e inmensos volúmenes de metano debieron explotar hacia la superficie de los océanos en enormes burbujas. Esta entrada extra de carbono en la atmósfera causó un mayor calentamiento, que puede haber derretido, a su vez, mayor cantidad de reservas de hidrato de metano. De esta forma el proceso continuó, cada vez más rápido. Los sistemas naturales que normalmente reducen los niveles de dióxido de carbono no pudieron operar y,
  • 34. eventualmente, el sistema entró en una espiral fuera de control, causando el mayor colapso en la historia de la vida" La falta de oxígeno de esta inmensa expulsión global de metano, dejó a los animales terrestres luchando por respirar, causando la mayor extinción masiva de la historia de la Tierra, según sugiere la nueva investigación. Greg Retallack, un experto en suelos prehistóricos, de la Universidad de Oregon, ha especulado que la propia "expulsión" de metano fue de tal magnitud que causó la extinción masiva por falta de oxígeno, fatal en los animales terrestres. Bob Berner de la Universidad de Yale, ha calculado que la cascada de efectos sobre las áreas terrestres húmedas y los arrecifes coralinos puede haber reducido los niveles de oxígeno en la atmósfera del 35 por ciento a solo el 12 por ciento en 20.000 años. La vida marina también se debe haber asfixiado en las aguas carentes de oxígeno. Hoy, eventos de 250 millones de años atrás, son más que de interés académico, porque los 6 grados centígrados que Benton estima desencadenaron estos hechos, son casi iguales al pronóstico de la IPCC sobre del aumento de la temperatura del planeta Tierra para finales de este siglo. "El Cambio Abrupto del Clima" (2002) Richard B.Alley escribió que el clima puede cambiar rápidamente (hasta 16 grados centígrados en una década o dos) "cuando causas graduales empujen al sistema terrestre al límite. Algo así como la presión creciente de un dedo que eventualmente da vuelta rápidamente un interruptor y prende la luz...." La mitad del calentamiento global del Norte Atlántico desde la última era del hielo se alcanzó, escribe Alley, en una década. El récord de temperatura de Groenlandia, de acuerdo con el estudio de Alley, se parece más a una fila irregular de dientes filosos que a un pasaje gradual de una época a otra. De acuerdo con Alley, "Los proyecciones sobre el calentamiento global, vaticinan un aumento en las precipitaciones globales, aumento en la variabilidad de las precipitaciones, y sequías de verano en el interior de varios continentes, inclusive en regiones productoras de granos. Estos cambios podrían producir más inundaciones y sequías." Las emisiones humanas de gases invernadero pueden aportar el incremento suficiente para desencadenar ese cambio rápido. Para el año 2000, el ciclo hidrológico parecía estar cambiando más rápido que las temperaturas. El aire más cálido mantiene mayor humedad, haciendo a la lluvia (y a veces la nieve) más intensa. El aire más cálido también aumenta la evaporación, paradójicamente intensificando la sequía al mismo tiempo. Con el calentamiento sostenido, los lugares habitualmente húmedos generalmente parecen estar recibiendo más lluvia que antes; los lugares secos a menudo reciben menos lluvia y son propensos a experimentar sequías más persistentes. En muchos lugares, sequías o inundaciones se han transformado en el régimen meteorológico del día. La humedad atmosférica aumenta más rápidamente que la temperatura; en los Estados Unidos y Europa, el aumento de la humedad atmosférica fue del 10 al 20 por ciento
  • 35. desde 1980 hasta el 2000. "Es por eso que se ve el impacto del calentamiento global especialmente en intensas tormentas e inundaciones como las que hemos visto en Europa" Kevin Trenberth, un científico que trabaja con el Centro Nacional para la investigación atmosférica (NCAR), le dijo al Financial Times de Londres. Como si vinieran para corroborar los modelos de climas, el verano del 2002 presentó un número de hechos climáticos extremos, especialmente en cuanto a las precipitaciones. La lluvia excesiva arrasó Europa y Asia, inundando ciudades y pueblos y matando por lo menos a 2000 personas, mientras que sequías y altas temperaturas chamuscaron las ciudades del este y oeste de Estados Unidos. Los escépticos del cambio climático argumentaban que el tiempo es siempre variable, pero otros observadores notaron que los extremos parecían ser mas frecuentes que antes. Un año después, siguiendo las inundaciones episódicas durante el verano del 2002, Europa experimentó algunas de las temperaturas más altas (y más sostenidas en el tiempo) en su historia registrada, causando (según varias estimaciones) entre 19.000 y 35.000 muertes. Se estropearon hasta el 80% de las cosechas en el este de Alemania, escenario de una de las peores inundaciones del 2002. "En un clima más cálido, las posibilidades de encontrarte con demasiado o con demasiado poco, son mayores" dijo el Dr. Wallace, un profesor en ciencias atmosféricas en la Universidad de Washington. Científicos que trabajan para el gobierno, han medido un aumento en tormentas de chaparrón en los Estados Unidos durante el siglo pasado. "En los últimos 50 años, expresó Wallace, las precipitaciones invernales en Sierra Nevada han estado dándose cada vez más en forma de lluvia, aumentando los riesgos de inundación, en vez de nevada, que es lo que provee de agua a los agricultores y pozos por igual a medida que se derrite en primavera. El reporte del Consejo Mundial del Agua recopiló estadísticas que indican que entre 1971 y 1995, las inundaciones afectaron a más de 1.5 billones de personas en todo el mundo, o 100 millones de personas al año. Aproximadamente 318.OOO han muerto y más de 18 millones se han quedado sin hogar. El costo económico de estos desastres se ha calculado en aproximadamente $ 300 billones en los años noventa mientras que en los años sesenta fue de 35 billones. El calentamiento global está causando cambios en los patrones meteorológicos a medida que las poblaciones migran hacia áreas vulnerables, aumentando el costo de eventos meteorológicos individuales, dijo William Cosgrove, vicepresidente del Consejo Mundial de Agua. Los científicos citados por el Consejo Mundial del agua esperan que los cambios climáticos que ocurran en el transcurso del siglo XXI traigan estaciones lluviosas intensas y más cortas en algunas áreas, así como sequías más largas e intensas en otras áreas, poniendo en peligro algunas cosechas y especies, y causando una reducción en la producción mundial de alimentos.
  • 36. El Calentamiento Global elevará 88 centímetros el nivel del mar en 2100 Por Carolina Gómez MENA; por lo que se prevé que debido al calentamiento global en 2100 el nivel del mar habrá aumentado 88 centímetros, algo grave, pues actualmente 100 millones de personas viven en regiones que se encuentran debajo de esa altitud. Durante el siglo XX la temperatura del planeta se elevó 0.8 grados, lo que es considerado el mayor incremento de los mil años recientes, mientras los niveles de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera crecieron 31 por ciento entre 1750 y 2001, el mayor aumento en 20 mil años. Estas serán algunas consecuencias del cambio climático, señaló el doctor Carlos Gay García, director del Centro de Ciencias de la Atmósfera, de la UNAM, quien añadió que los pronósticos optimistas indican que la temperatura global se elevará 1.5 grados, mientras los más pesimistas refieren que reportará un alza de 5.9 grados al final del siglo. Donde los expertos presentaron un informe en el cual denunciaron que hace 30 años la existencia de un hoyo en la capa de ozono indica que el deshielo en la parte occidental de la Antártida elevará el nivel del mar hasta en dos milímetros cada año; y esto no será todo puesto que ello daría como consecuencia la extinción de muchas especies, al tiempo que decenas de países corren el riesgo de perder grandes extensiones de territorio y otras zonas podrían desaparecer, como las islas del Pacífico sur. Gay García a su vez remarcó que para el gobierno de Tony Blair es una "prioridad" trabajar para impulsar el uso de fuentes de energía alternativas a los hidrocarburos fósiles, y aunque evitó criticar la negativa de Estados Unidos a firmar el Protocolo de Kioto, precisó que el cambio climático no es una ficción. "Es algo que a todos afecta y afectará en mayor grado si no se toman medidas inmediatas". Burton el especialista en cambio climático, aseguró que "la mitad del dióxido de carbono es producto de nuestras acciones" De ahí la importancia de cambiar los estilos de vida, sobre todo en los países desarrollados, como Estados Unidos, que según Gay produce 25 por ciento de las emisiones de GEI. De acuerdo con el Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente, desde el periodo preindustrial las actividades humanas han incrementado aceleradamente las concentraciones de GEI en la atmósfera, al grado que el CO2 pasó de 280 a 380 partes por millón; concluyendo que la concentración que "no tiene precedente en los 400 mil años recientes o tal vez en 20 millones de años y sino se toman medidas en 2100 el CO2 será de entre 540 y 970 partes por millón". La ONU añade que en los 10 mil años recientes -hasta la revolución industrial- las concentraciones de GEI permanecieron constantes, pero en adelante se
  • 37. incrementaron por la quema de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas) y la deforestación, tal es el caso de América Latina y el Caribe producen 4.3 por ciento de las emisiones. Un informe de 1996 efectuado por Dennis Bray y Hans von Storch, del Meteorologisches Institut der Universitat Hamburg, recopiló respuestas de cerca de 400 investigadores climáticos alemanes, estadounidenses y canadienses, y fue publicado en el United Nations Climate Change Bulletin. El informe resumía la respuesta de los científicos en este campo declarando que es "cierto que si no hay cambios en el comportamiento humano, el calentamiento global ocurrirá definitivamente en algún momento en el futuro". Esta declaración contó con un acuerdo general de los científicos con una puntuación de 2,6 en una escala entre 1 y 7, donde 1 indicaba un acuerdo completo y 7 un desacuerdo completo. La hipótesis de que los incrementos o descensos en concentraciones de gases de efecto invernadero pueden dar lugar a una temperatura global mayor o menor fue postulada extensamente por primera vez a finales del siglo XIX por Svante Arrhenius, como un intento de explicar las eras glaciales, la cual fue rechazada radicalmente. Sami Solanki, director del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar, en Göttingen (Alemania), ha dicho: "El Sol está en su punto álgido de actividad durante los últimos 60 años, y puede estar ahora afectando a las temperaturas globales. [...] Las dos cosas: el Sol más brillante y unos niveles más elevados de los así llamados "gases de efecto invernadero" han contribuido al cambio de la temperatura de la Tierra, pero es imposible decir cuál de los dos tiene una incidencia mayor. Según Edgard Salazar Cruz en una conferencia realizada en octubre de 2005, en Quito, Perú; donde el presidente de MVE Nicaragua dice que estamos pasando por un momento critico en la historia de la Tierra gracias a la excesiva cantidad de gases acumulados en la atmósfera y al desgaste de la capa de ozono lo que traerá como consecuencia la radiación descontrolada de radiación solar, y enfermedades en la piel. También refleja ciertos puntos como lo son: Un calentamiento global promedio, de entre 1,5 y 4,5 °C ocurrirá, siendo la mejor estimación 2,5 °C. La estratosfera se enfriará significativamente. El entibiamiento superficial será mayor en las altas latitudes en invierno, pero menores durante el verano. La precipitación global aumentará entre 3 y 15%. Habrá un aumento en todo el año de las precipitaciones en las altas latitudes, mientras que algunas áreas tropicales, experimentarán pequeñas disminuciones. Tomado de: http://www.monografias.com/trabajos36/calentamiento- global/calentamiento-global.shtml
  • 38. COPIA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS EN TU CUADERNO Y RESPÓNDELAS CON BASE EN LA LECTURA Y TUS CRITERIOS ¿Qué causa el calentamiento global? ¿Se está realmente calentando la Tierra? ¿Están las temperaturas más cálidas causando efectos dañinos? ¿Hay realmente una causa por la cual preocuparnos seriamente? ¿Podría el calentamiento global desencadenar una catástrofe repentina? ¿Qué país es el principal causante del calentamiento global? ¿Cómo podemos disminuir la contaminación que causa el calentamiento global? ¿Por qué en la actualidad el uso de estas tecnologías no está generalizado? ¿Necesitamos nuevas leyes que exijan a la industria disminuir las emisiones de contaminación que causan el calentamiento global? ¿Es posible disminuir la contaminación de las plantas generadoras de energía y aún así contar con suficiente electricidad? ¿Cómo podemos disminuir la contaminación causada por los automóviles? ¿Qué puedo hacer yo para ayudar a luchar contra el calentamiento global? AUTOEVALUACIÓN De acuerdo al trabajo realizado, por ti durante este período, contesta los criterios que encuentra en la tabla, marcando con una X en el cuadro que consideres, de la manera más responsable y honesta posible: SIEMPR ALGUNAS CRITERIOS DE EVALUACIÓN NUNCA E VECES 1. Utilización adecuada de procesos de investigación para plantear y solucionar problemas 2. Manejo claro de los conceptos y aplicación de los mismos. 3. Elaboración de informes de los procesos realizados. 4. Uso de esquemas mentales para explicar conceptos estudiados. 5. Orden, aseo y cumplimiento de las normas de seguridad en las prácticas de laboratorio. 6. Cumplimiento y responsabilidad con las actividades
  • 39. y la entrega de trabajos y talleres. 7. Aplicación de las temáticas en la elaboración de modelos explicativos. 8. Actitud y comportamiento positivo. COLEGIO SALESIANO DE LEÓN XIII BUENOS CRISTIANOS Y HONESTOS CIUDADANOS ÁREA CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DOCENTE: MARCO GARCÍA SÁENZ
  • 40. Práctica De Laboratorio No. 1 Grado Once Separación de mezclas Objetivos • Mostrar algunas técnicas de separación de los componentes de una mezcla y adquirir los criterios necesarios para seleccionar una técnica específica con base en las propiedades físicas que exhiban los componentes de la mezcla. • Realizar una reacción de precipitación, separar el producto sólido y determinar el rendimiento del precipitado obtenido. MARCO TEÓRICO Mezclas La materia suele clasificarse para su estudio en sustancias puras y mezclas. Las sustancias puras se caracterizan porque tienen composición fija, no pueden separarse por métodos físicos en otras sustancias más simples y durante un cambio de estado la temperatura se mantiene constante. Una mezcla es una combinación física de dos o mas sustancias puras, la mezcla tiene composición variable y sus componentes pueden separarse por métodos físicos, además la temperatura es variable durante el cambio de estado. Las mezclas se clasifican en heterogéneas cuando constan de dos o más fases y sus componentes pueden identificarse a simple vista o con ayuda de un microscopio. Por ejemplo, un pedazo de granito es una mezcla de pequeños granos de diferentes compuestos como cuarzo, mica y feldespato. Las mezclas homogéneas, usualmente llamadas soluciones, constan de una sola fase (región en la que todas las propiedades químicas y físicas son idénticas). Los componentes de una solución están tan íntimamente mezclados que son
  • 41. indistinguibles, tal es el caso de la solución que se forma entre agua y NaCl. En el laboratorio generalmente se requiere separar los componentes de una mezcla, bien sea para determinar su composición o para purificar los componentes y usarlas en reacciones posteriores. Las técnicas a utilizar dependen del estado general de la mezcla (sólida, líquida o gaseosa) y de las propiedades físicas de los componentes. Técnicas de separación de mezclas Para mezclas sólidas se pueden utilizar las siguientes técnicas de separación: disolución, lixiviación y extracción. Éstas técnicas requieren de la utilización de un solvente selectivo para separar uno o algunos de los componentes. Cuando la mezcla sólida contiene partículas de diferente tamaño se utiliza el tamizado. Si se trata de mezclas líquidas constituidas por una sola fase, puede usarse la destilación si la diferencia de los puntos de ebullición entre los componentes es apreciable (10º C aproximadamente), además puede utilizarse la extracción si los componentes de la mezcla tienen diferente solubilidad en un determinado solvente. Por otra parte, la cristalización aprovecha la diferencia en los puntos de solidificación de los componentes. Para separar mezclas heterogéneas, por ejemplo sólido-líquido, se pueden utilizar técnicas tales como la filtración, la centrifugación o la decantación. La filtración puede ser simple (por gravedad) y al vacío. La filtración por gravedad se realiza vaciando la mezcla sobre un embudo que contiene un papel de filtro. El líquido pasa a través del papel y el sólido es retenido. El embudo generalmente se soporta sobre un aro de hierro o sobre un trípode
  • 42. Filtración por gravedad La filtración al vacío se utiliza cuando se requiere un proceso más rápido. En estos casos se utiliza un embudo Buchner, el cual posee una placa con huecos para soportar el papel de filtro. Existen embudos Buchner de porcelana, vidrio y plástico. Antes de colocarse, el papel de filtro se recorta de modo tal que tape todos los huecos pero sin que quede levantado en las paredes. El papel se humedece con agua destilada para fijarlo en su lugar. El embudo está provisto de un anillo de caucho que encaja perfectamente en la boca de un erlenmeyer de tubuladura lateral. Cuando el líquido (filtrado) es importante, es conveniente colocar una trampa entre el erlenmeyer que recibe el filtrado y la trompa de succión, porque siempre existe el peligro de que el agua se devuelva y contamine el filtrado.
  • 43. Filtración al vacío La decantación es una técnica de separación que aprovecha la diferencia de densidades. Generalmente el sólido es más denso que el líquido por lo cual se deposita en el fondo del recipiente, mientras la parte superior del líquido queda prácticamente sin partículas del sólido y se puede retirar con facilidad. En los procedimientos donde el sólido requiere ser lavado para retirar algún producto soluble, es conveniente combinar la filtración con la decantación. El sólido a ser lavado, actualmente disperso en sus aguas madres (la solución de la cual precipitó), se deja en reposo. Cuando el sólido se ha decantado, se transfieren suavemente al embudo las capas superiores del líquido. Se agrega más solución de lavado al vaso, se agita y se repite el procedimiento hasta que los iones o el producto que se quiere retirar no se encuentren presentes en el filtrado, en ese momento ya se puede transferir todo el sólido al papel de filtro con la ayuda de un frasco lavador. Si se trata de una mezcla inmiscible líquido-líquido, puede usarse un embudo de separación en el cual el líquido más denso se deposita en la parte inferior del embudo, de donde se puede extraer abriendo la llave del mismo. Otra técnica muy utilizada para separar mezclas líquidas y gaseosas es la cromatografía. Existen varios tipos: cromatografía de papel, de
  • 44. capa delgada, de columna, de gases y líquida. En la cromatografía de papel la fase fija es papel de filtro y la móvil es un líquido que se desplaza o recorre el papel impulsado por el fenómeno de capilaridad. Materiales y reactivos • Mezcla sólida (CaCO3, NaCl, SiO2) , HCl (conc) • Pb(CH3COO)2 0.10 M, KI 0.10 M • Vasos de precipitados de 400 y 250 mL • Vidrio de reloj • Mechero • Soporte • Malla de asbesto • Espátula • Agitador • Probeta de 25 mL • Embudo • Papel de filtro • Cápsula de porcelana • Equipo de filtración al vacío .Balanza Procedimiento 1 Separación de los componentes de una mezcla sólida de CaCO3 , NaCl y SiO2 Cuando se desean separar los componentes de una mezcla, es conveniente realizar previamente un esquema o diagrama donde se ilustren cada una de las etapas de la separación y la técnica a ser empleada .
  • 45. Etapas de separación de la mezcla sólida Pesar 2.00 g de mezcla y llevarla a un vaso de precipitados de 400 mL. Adicionar lentamente 10 mL de agua agitando continuamente. Filtrar por gravedad a través de un papel de filtro previamente pesado y recoger el filtrado en una probeta graduada. Pesar una cápsula de porcelana limpia y seca, añadir 5.00 mL del filtrado y someter el conjunto a evaporación. La cápsula debe taparse con un vidrio de reloj previamente pesado . Evaporación de la solución de NaCl
  • 46. Cuando el solvente en la cápsula se haya evaporado y el componente 1 esté seco, se deja enfriar el conjunto a temperatura ambiente y se pesa. Luego se vuelve a calentar por 5 min, se deja enfriar y se pesa de nuevo. El procedimiento se repite hasta obtener un peso constante. Añadir más agua destilada al vaso de precipitados con el fín de lograr la transferencia de todo el resto de la mezcla sólida al papel de filtro. Adicionar lentamente, con una pipeta, HCl 4.0 M al sólido en el papel de filtro. Lavar repetidas veces el componente 2 en el papel de filtro con el filtrado ácido y finalmente con agua destilada utilizando el frasco lavador. Transferir el papel a la estufa a una temperatura de 110 ºC hasta sequedad. Retirar el conjunto de la estufa y pesar. Repetir el calentamiento otros 5 min. Pesar nuevamente y repetir el procedimiento hasta peso constante. Procedimiento 2 Determinación de la eficiencia de una reacción de precipitación A 15.00 mL de KI 0.10 M en un vaso de precipitados se adicionan, gota a gota, 20.0 mL de Pb(CH3COO)2 0.10 M formándose un precipitado fino de color amarillo, PbI2 (yoduro de plomo): Pb(CH3COO)2 + 2 KI --> PbI2(s) + 2 K+ CH3COO- Precaución: ¡No intercambiar las pipetas correspondientes a cada reactivo!¿por qué? El PbI2 se puede separar por filtración al vacío, si bien el tamaño de partícula del PbI2 hace necesaria una digestión previa del precipitado para permitir una filtración eficiente: calentar suavemente durante unos minutos el beaker con el precipitado y luego dejarlo enfriar. El papel de filtro para la filtración al vacío debe recortarse de acuerdo con el tamaño del embudo Buchner y pesarse previamente. El sólido retenido en el filtro se lava dos o tres veces con porciones de 5.0 mL de agua. Se mantiene la succión hasta que todo el agua se
  • 47. haya filtrado. Se seca el precipitado junto con el papel en una estufa a 110 ºC, se deja enfriar y se pesa. Repetir el calentamiento hasta obtener un peso constante. Procedimiento 3 Determinación cualitativa del reactivo límite Tomar dos tubos de ensayo limpios y secos y añadir a cada uno 2.0 mL del filtrado obtenido en el procedimiento anterior. A uno de los tubos se adiciona una gota de solución de Pb(CH3 COO)2 0.10 M y al otro tubo se adiciona una gota de solución de KI 0.10 M. ¿Cuáles son sus observaciones? Cálculos y resultados Completar la siguientes información con ayuda de sus datos experimentales. Procedimiento 1 Separación de mezclas MEZCLA No. ______ Masa de la mezcla ....................................................................... ______ g Masa de la cápsula + vidrio de reloj ....................................... ______ g Masa de la cápsula + vidrio de reloj + residuo 1 .................. ______ g Masa del papel de filtro ........................................................... ______ g Masa del papel de filtro + residuo 2 ...................................... ______ g Procedimiento 2 Eficiencia de una reacción de precipitación Masa del papel de filtro ........................................................... ______ g Masa del papel de filtro + PbI2(s) .......................................... ______ g
  • 48. Procedimiento 3 Determinación cualitativa del reactivo límite Tubo de ensayo con filtrado + Pb(CH3COO)2 0.10 M ......... ____________________ Tubo de ensayo con filtrado + KI 0.10 M .............................. ____________________ Procedimiento 4- Separación de la mezcla No. _________ Componente Identificación Masa (g) Porcentaje (%) 1 2 3 Eficiencia de una reacción de precipitación Masa obtenida de PbI2 experimentalmente ............................... ______ g Masa esperada de PbI2 según la estequiometría ....................... ______ g Rendimiento de la reacción .......................................................... ______ % Determinación cualitativa del reactivo límite De acuerdo con las observaciones experimentales, el reactivo límite debe ser el compuesto: _______________________. Discusión y conclusiones Separación de mezclas • Consulte con el Profesor cuál es la composición real de la mezcla que le fué asignada. ¿A qué se debe la diferencia con sus resultados?
  • 49. Enumere algunas causas de error en este procedimiento (recuerde que causas de error no son errores personales). • Discuta por qué muchas reacciones químicas no son ciento por ciento eficientes. En la eventualidad de obtener una eficiencia superior al 100%, analice a qué posibles causas puede deberse este resultado. • Teniendo en cuenta las observaciones obtenidas al adicionar una gota de Pb(CH3 COO)2 0.10 M y una gota de KI 0.10 M a cada tubo de ensayo con el filtrado , analizar por qué uno de los dos compuestos es el reactivo límite. Preguntas • ¿La composición de la mezcla obtenida por Ud. debe coincidir con la obtenida por los otros grupos? Justifique su respuesta. • ¿Ocurrió alguna reacción química durante el proceso de separación de los componentes de la mezcla? En caso afirmativo escribir la ecuación balanceada. • ¿Por qué fue necesario hacerle un proceso de digestión al precipitado ? ¿Qué sucede si el precipitado se filtra aún calientes sus aguas madres? • ¿Por qué el precipitado debe pesarse varias veces hasta obtener un peso constante? ¿Qué pasa con los resultados si se pesa caliente? • Si no hay evidencia de reacción en ninguno de los dos tubos , ¿significa que no hay reactivo límite? Justifique su respuesta. • Describa cómo se pueden separar los componentes de una mezcla de KClO3 , NaCl y SiO2 . • Describa cómo se pueden separar los componentes de una mezcla de KCl, C6 H5 COOH y SiO2 .
  • 50. • Cuando se mezcla una solución de AgNO3 con otra de HCl se obtiene un precipitado blanco de AgCl. Se toman dos tubos de ensayo, cada uno con 1.00 mL de las aguas madres, y se añade al primero una gota de la solución de AgNO3 y no se observa ninguna evidencia de reacción. Al añadir una gota de solución de HCl al segundo tubo, se obtiene un sólido de color blanco. ¿Cuál fue el reactivo límite? Lecturas recomendadas Wolke, Robert L. ¡Maldita mancha, fuera de mi vista! En: Lo que Einstein no sabía. Robin Book, Bogotá, 2002. pp. 55 Glosario Discutir y anotar el significado de los siguientes términos: aguas madres, decantación, digestión, evaporación, eficiencia, filtración, homogénea, mezcla, precipitado, reacción, reactivo límite, solución. Referencias de Internet • http://www.chem.sunysb.edu/techniques/gravfilt.html • http://chemmovies.unl.edu/chemistry/beckerdemos/BD052.html • http://www.chem.tamu.edu/class/majors/experimentnotefiles/notes1 • http://www.wpi.edu/Academics/Depts/Chemistry/Courses/CH1010/ Stream1/separations.html • http://www.chemistry.sjsu.edu/straus/FILTRATION%20htms/GravFilt.htm • http://www.geocities.com/terryboan/3aE12_Stoic2.html
  • 51. BIBLIOGRAFÍA MODULAR ϖQUÍMICA AMBIENTAL. 10º Mac. Graw Hill. ϖEXPLOREMOS LA QUÍMICA. 10º Prentice Hall. ϖSPIN. 10º voluntad. ϖQUÍMICA GENERAL. Rusell / Larena. Mac. Graw Hill. ϖAUSTIN, George. Manual de Procesos Químicos en la industria. México : Mc Graw hill. ϖBABOR, J.A. e IBARZ, A. J., 1983. Química General Moderna. Barcelona : Editorial Marín S.A. ϖBRICEÑO, C. O. Química., 1993 . Santa Fe de Bogotá : Editorial Educativa. ϖBROWN, t,, lemay, e. y bursten, b. 1996. Química. La Ciencia Central. México : Prentice- Hall. ϖLEICESTER, Henry M., 1967., Panorama Histórico de la Química . Madrid : Editorial A, ALAMBRA, S.A. ϖLOCKEMANN, George., 1960. Historia de la Química. Tomos I y II. México : UTEHA : Unión Tipográfica Editorial Hispano - Americana. CIBERESPACIO http://www.ugr.es http://www.quimicaorganica.net/ www.slideshare.net/marcogarciachemistry http://marcogarciachemistry.blogspot.com/