Trabajo Química 3° 22 al 29 mayo
ESCUELA SECUNDARIA TÉCNICA #67
“JOSÉ MARÍA LUIS MORA”
PLAN DE TRABAJO EN CASA
CIENCIAS III. QUÍMICA. 3°A, B, C, D, E.
25- 29/ MAYO/ 2020
NEUTRALIZACIÓN.
UN ÁCIDO PIERDE SUS PROPIEDADES AL REACCIONAR CON UNA BASE Y VICEVERSA, POR LO QUE A LA REACCIÓN ENTRE AMBOS TIPOS DE SUSTANCIAS SE LE LLAMA NEUTRALIZACIÓN Y EN ELLA SIEMPRE SE OBTIENEN COMO PRODUCTOS: AGUA Y UNA SAL.
NOTA.- EN LOS CASOS EN LOS QUE LA BASE ES EL BICARBONATO DE SODIO: NaHCO3 SE OBTIENE ADEMÁS DEL AGUA Y LA SAL RESPECTIVA DIÓXIDO DE CARBONO.
EJEMPLO:
HCl + NaOH → NaCl + H2O
(ÁCIDO CLORHÍDRICO) (HIDRÓXIDO DE SODIO) (CLORURO DE SODIO) (AGUA)
*GUÍANDOTE POR EL EJEMPLO, COMPLETA LAS SIGUIENTES REACCIONES:
1.- H2SO4 + Ca(OH)2 → ___________ + H2O
(ÁCIDO SULFÚRICO) (HIDRÓXIDO DE CALCIO) (SULFATO DE CALCIO) (AGUA)
2.- HNO3 + KOH → ____________ + H2O
(ÁCIDO NÍTRICO) (HIDRÓXIDO DE POTASIO) (NITRATO DE POTASIO) (AGUA)
3.- HCl + Mg(OH)2 → ____________ + H2O
(ÁCIDO CLORHÍDRICO) (HIDRÓXIDO DE MAGNESIO) (CLORURO DE MAGNESIO) (AGUA)
4.- HNO2 + KOH → _____________ + H2O
(ÁCIDO NITROSO) (HIDRÓXIDO DE POTASIO) (NITRITO DE POTASIO) (AGUA)
INDICADORES
SON SUSTANCIAS QUE CAMBIAN DE COLOR, DE ACUERDO CON EL MEDIO EN EL QUE SE LES COLOQUE, ES DECIR QUE EN PRESENCIA DE UN ÁCIDO MUESTRAN UN COLOR Y EN PRESENCIA DE UNA BASE, OTRO. HAY INDICADORES NATURALES COMO EL EXTRACTO DE COL MORADA CON EL QUE LOS ÁCIDOS PRESENTAN UN COLOR PÚRPURA ROJIZO, ROJO O INCLUSO ROJO BRILLANTE; LAS SUSTANCIAS NEUTRAS SE OBSERVAN AZULES Y LAS SUSTANCIAS BÁSICAS PUEDEN VERSE AZUL VERDOSAS, VERDES O AMARILLAS.
TAMBIÉN LOS HAY SINTÉTICOS COMO EL ANARANJADO DE METILO (OBTENIDO EN LABORATORIO A PARTIR DEL ÁCIDO SULFANÍLICO) QUE EN MEDIO ÁCIDO ES ANARANJADO Y EN MEDIO BÁSICO ES AMARILLO.
*INVESTIGA QUE OTROS INDICADORES NATURALES EXISTEN (POR LO MENOS 3) Y QUE OTROS INDICADORES SINTÉTICOS SE USAN (3 QUE SEAN DIFERENTES A LOS QUE MENCIONA EL LIBRO DE TEXTO EN EL CUADRO 4.2 DE LA PÁGINA 206 DE TU LIBRO)
REACCIONES REDOX.
CUANDO EL ESCARABAJO BOMBARDERO: Brachinus crepitans PERCIBE UNA AMENAZA, SE CONTRAEN UNOS MÚCULOS QUE PROVOCAN LA EXPULSIÓN DE UN LÍQUIDO TÓXICO, ASQUEROSO Y MUY CALIENTE QUE HACE DESISTIR A SUS DEPREDADORES DE ENGULLIRLO. SU MECANISMO DE DEFENSA NO ES MÁS QUE UNA REACCIÓN REDOX ENTRE LA HIDROXIQUINONA: C6H4 (OH)2 Y EL PERÓXIDO DE HIDRÓGENO O AGUA OXIGENADA: H2O2
EN ESTA REACCIÓN UNA SUSTANCIA TRANSFIERE ELECTRONES A OTRA, LA SUSTANCIA QUE PIERDE ELECTRONES SE OXIDA (HIDROXIQUINONA) Y LA QUE LOS GANA SE REDUCE (AGUA OXIGENADA). EN ESTE CASO, LA HIDROXIQUINONA SE OXIDA Y EL AGUA OXIGENADA SE REDUCE.
OTRAS REACCIONES DE ESTE TIPO SON LAS DEFENSAS DE OTROS ANIMALES COMO EL MILPIES Y EL ZORRILLO; LA COMBUSTIÓN, LA FOTOSÍNTESIS Y LA RESPIRACIÓN; LA CORROSIÓN DE LOS METALES O EL PARDEAMIENTO DE MANZANAS O AGUACATES CUANDO SE CORTAN Y NO SE CONSUMEN DE INMEDIATO.
EL ESQUEMA BÁSICO PUEDES OBSERVARLO EN EL SIGUIENTE EJEMPLO:
2Na + Cl2 → 2NaCl VIENDO LOS PROCESOS POR SEPARADO:
2Na →2Na+ + 2e- (cada átomo de Na pierde 1 electrón, por lo tanto se oxida)
Cl2 + 2e- → 2Cl (la molécula de cloro gana 2 electrones, por lo tanto se reduce)
*LOS ELECTRONES SE SIMBOLIZAN COMO e-
*ES IMPORTANTE RECORDAR QUE LOS ELECTRONES TIENEN CARGA NEGATIVA Y QUE CUANDO UNA SUSTANCIA LOS PIERDE (SE OXIDA), PIERDE CARGA NEGATIVA, DE LA MISMA MANERA CUANDO UNA SUSTANCIA LOS GANA (SE REDUCE), GANA MÁS CARGA NEGATIVA.
OBSERVA Y ANALIZA LAS SIGUIENTES REACCIONES Y SUS SEMIREACCIONES (PROCESOS POR SEPARADO) E IDENTIFICA QUE SUSTANCIA SE OXIDA Y CUAL SE REDUCE:
1.- N2 + 3H2 → 2NH3
SEMIREACCIONES: N2 → 2N + 3e-
3H2 + 3e- → 2H3
2.- 2KBr + Cl2 → 2KCl + Br2
SEMIREACCIONES: 2Br → Br2 + 2e-
Cl2 + 2e- → 2Cl
3.- 2H2O → 2H2 + O2
SEMIREACCIONES: 2H+ + 2e- → H2
2H2O + 4H+ → 4H+ + 4e-
NÚMERO DE OXIDACIÓN.
EL NÚMERO DE ELECTRONES QUE UN ÁTOMO GANA, PIERDE O COMPARTE CUANDO FORMA UN COMPUESTO DETERMINADO SE DENOMINA NÚMERO DE OXIDACIÓN.
EL NÚMERO DE OXIDACIÓN ES POSITIVO CUANDO UN ÁTOMO CEDE ELECTRONES O LOS COMPARTE CON UN ÁTOMO QUE TENGA LA TENDENCIA A ACEPTARLOS Y ES NEGATIVO CUANDO EL ÁTOMO GANA ELECTRONES O LOS COMPARTE CON UN ÁTOMO QUE TENGA LA TENDENCIA A CEDERLOS.
EL NÚMERO DE OXIDACIÓN SE ESCRIBE EN LA PARTE SUPERIOR DERECHA DEL SÍMBOLO DEL ELEMENTO, POR EJEMPLO: Ba+2 , Li+1 , Cl-1, O-2
CONVENCIONALMENTE SE ESCRIBE EL ELEMENTO CON NÚMERO DE OXIDACIÓN POSITIVO A LA DERECHA Y EL QUE TIENE UN NÚMERO DE OXIDACIÓN NEGATIVO A LA IZQUIERDA, POR EJEMPLO:
HCl PORQUE H+1 Y Cl-1
AlCl3 PORQUE Al+3 Y Cl-1
ALGUNOS ELEMENTOS PUEDEN TENER MÁS DE UN NÚMERO DE OXIDACIÓN DE ACUERDO CON LAS CONDICIONES DEL MEDIO DONDE SE ENCUENTRE Y DE CON QUE OTRO ELEMENTO SE COMBINE,
POR EJEMPLO: N2O3 Y N2O5 . EN EL PRIMER CASO EL NITRÓGENO TIENE UN NÚMERO DE OXIDACIÓN DE -3 Y EN EL SEGUNDO EL NITRÓGENO TIENE -5.
PARA SABER CON EXACTITUD QUE NÚMERO DE OXIDACIÓN TIENE UN ELEMENTO EN DETERMINADO COMPUESTO O SI UNA FÓRMULA ESTÁ ESCRITA DE FORMA CORRECTA HAY QUE TOMAR EN CUENTA:
*EN LAS SUSTANCIAS PURAS O SIN COMBINAR, EL NÚMERO DE OXIDACIÓN ES CERO (EN UNA REACCIÓN SE RECONOCEN PORQUE NO ESTÁN JUNTO A OTRO ELEMENTO).
*LA SUMA ALGEBRAICA DE LOS NÚMEROS DE OXIDACIÓN DE TODOS LOS ELEMENTOS DE UN COMPUESTO ES IGUAL A CERO, POR EJEMPLO EN EL ÓXIDO DE SODIO: Na2O
EL NÚMERO DE OXIDACIÓN DEL SODIO ES +1, COMO HAY 2 ÁTOMOS DE SODIO EN LA FÓRMULA, LA CARGA QUE ESTÁ APORTANDO ESTE ELEMENTO ES DE 2 (+1)= +2.
EL NÚMERO DE OXIDACIÓN DEL OXÍGENO ES -2, COMO HAY 1 ÁTOMO DE OXÍGENO EN ESTE COMPUESTO, LA CARGA QUE APORTA ES: 1(-2)= -2
AL SUMAR ESTAS CARGAS, EL RESULTADO ES CERO: +2 -2= 0, LA FÓRMULA Na2O ES CORRECTA (CUALQUIER RESULTADO POSITIVO O NEGATIVO INDICARÍA QUE LA FÓRMULA ESTÁ MAL ESCRITA).
EJERCICIO:
DETERMINA SI LAS SIGUIENTES FÓRMULAS ESTÁN ESCRITAS CORRECTAMENTE, AUXILIANDÓTE DE LA TABLA DE NÚMEROS DE OXIDACIÓN (PÁGINA 226 DEL LIBRO DE TEXTO)
1.- BROMURO DE SODIO: NaBr
2.- FLUORURO DE CALCIO: CaF
3.- ÓXIDO DE MAGNESIO: MgO2
4.- ÓXIDO DE ALUMINIO: AlO3
IMPACTO DEL USO DE COMBUSTIBLES FÓSILES.
SE LES LLAMA COMBUSTIBLES FÓSILES AL CARBÓN, GAS NATURAL Y A AQUELLOS QUE SE OBTIENEN DEL PETRÓLEO, EL CUAL SEGÚN LAS TEORÍAS MÁS ACEPTADAS SE FORMÓ POR AUMENTO DE LA PRESIÓN Y LA TEMPERATURA SOBRE SUSTANCIAS DERIVADAS DE LA DESCOMPOSICIÓN DE RESTOS DE SERES VIVOS DE ERAS PASADAS. ESTOS COMBUSTIBLES CONTIENEN CARBONO, HIDRÓGENO Y OXÍGENO. ENTRE SUS VENTAJAS, SE CUENTAN:
-SON MUY ENERGÉTICOS.
-SON FACILMENTE ALMACENABLES Y TRANSPORTABLES.
-SU EXTRACCIÓN ES RELATIVAMENTE FÁCIL.
Y ENTRE SUS DESVENTAJAS FIGURAN:
-SU EXTRACCIÓN Y COMBUSTIÓN AUMENTA LA PROPORCIÓN DE GASES DE EFECTO INVERNADERO COMO EL METANO: CH4 Y EL DIÓXIDO DE CARBONO: CO2.
-SU COMBUSTIÓN Y PROCESAMIENTO LIBERA ELEMENTOS TÓXICOS COMO EL ARSÉNICO: As Y EL MERCURIO: Hg
-NO SON RECURSOS RENOVABLES, PUES AUNQUE PROCEDEN DE RESTOS DE SERES VIVOS, TARDAN MUCHO TIEMPO EN FORMARSE Y POR LO TANTO TIENDEN A AGOTARSE.
-SON RECURSOS DE GRAN VALOR ECONÓMICO Y SU DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA NO ES HOMOGÉNEA, POR LO QUE PUEDEN GENERAR CONFLICTOS BÉLICOS.
LAS REACCIONES DE COMBUSTIÓN SON REACCIONES REDOX, QUE SIEMPRE PRODUCEN CALOR, CO2 Y AGUA, POR EJEMPLO LA GASOLINA ES UNA MEZCLA DE HIDROCARBUROS QUE CONTIENEN DE 4 A 11 ÁTOMOS DE CARBONO, EL MÁS IMPORTANTE ES EL OCTANO Y SU REACCIÓN DE COMBUSTIÓN BALANCEADA ES:
2C8H18 + 25 O2 → 16CO2 + 18H2O + ∆
(OCTANO) ( OXÍGENO) (DIÓXIDO DE CARBONO) (AGUA) (45600JOULES/KILO DE CALOR)
*MUCHO CALOR PERO TAMBIÉN MUCHO CO2 QUE CONTRIBUIRÁ AL SOBRECALENTAMIENTO GLOBAL DEL PLANETA.
EN EL CASO DEL GAS NATURAL O METANO SU REACCIÓN DE COMBUSTIÓN BALANCEADA ES:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + ∆
(METANO) (OXÍGENO) (DIÓXIDO DE CARBONO) (AGUA) (802000 JOULES/KILO DE CALOR)
SI BIEN, NOGENERA TANTO CALOR COMO LA GASOLINA, TAMBIÉN OCASIONA MENOS CONTAMINACIÓN AL DESPEDIR MUCHO MENOS CO2.
*JUSTIFICA PORQUE CONTAMINA MÁS EL HEXANO: C6H14 QUE EL BUTANO: C4H10 BALANCEANDO SUS ECUACIONES DE COMBUSTIÓN, RECUERDA QUE LOS PRODUCTOS DE LA COMBUSTIÓN DE DERIVADOS DEL PETRÓLEO SIEMPRE SON LOS MISMOS: CO2, H2O Y ∆, LO QUE VARÍA SON LAS CANTIDADES NECESARIAS DE COMBUSTIBLE PARA QUE LA REACCIÓN SE DÉ Y LAS CANTIDADES DE LOS PRODUCTOS (NO ES NECESARIO QUE INVESTIGUES EL CALOR QUE PRODUCEN ESTOS COMBUSTIBLES).
ENERGÍAS ALTERNATIVAS.
ESTE TÉRMINO SE REFIERE AL USO DE ENERGÍAS RENOVABLES O VERDES, ES DECIR QUE NO CONTAMINEN O QUE LO HAGAN MENOS QUE EL PETRÓLEO Y SUS DERIVADOS, SE HAN INTENTADO ENTRE OTRAS LA EÓLICA, LA SOLAR, LA BIOMASA, MAREMOTRIZ, BIOCOMBUSTIBLES, HIDRÓGENO Y LA NUCLEAR; TODAS ELLAS PRESENTAN VENTAJAS Y DESVENTAJAS COMO SU DISPONIBILIDAD, COSTO DE OBTENCIÓN, LA CANTIDAD DE ENERGÍA GENERADA, ETC;
*COMPLETA EL SIGUIENTE CUADRO, INVESTIGANDO EN INTERNET Y DECIDE CUÁL DE ELLAS SERÍA LA MEJOR ALTERNATIVA PARA EL VALLE DE TOLUCA, CONSIDERANDO LAS CONDICIONES GEOGRÁFICAS,CLIMÁTICAS YU ECONÓMICAS DE LA ZONA.
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