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Diario Programador

http://josefinasotocienciasnaturales2.files.wordpress.com/2011/08/el-gran-libro-de-los-experimentos-para-ninos_iz19xvzixpz1xfz77157846-19-1_jpgxim.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-uqsj5ynalow/tc24c6twt4i/aaaaaaaaaba/x4bvbwezhe4/s1600/5.jpg

DIARIO PROGRAMADOR


COLEGIO: ALEJANDRO GUTIERREZ CALDERON.

LUGAR: Aula de clase.

ACTIVIDAD: clase

PROFESOR: JORGE SALCEDO.

Grado:1O°



1. PREGUNTA PROBLEMATIZANTE O TÓPICO GENERADOR
¿Qué tan importante son los procesos químicos para los sistemas naturales?

2. ESTANDAR:

Relaciono la estructura de las moléculas orgánicas e inorgánicas con sus propiedades físicas y químicas y su capacidad de cambio químico.

3. NÚCLEO TEMÁTICO



SISTEMAS DISPERSOS
El estudiante caracterizará los tipos de dispersión de la materia identificando sus propiedades principales, cuantificando la concentración de una disolución, planteando la importancia de estos sistemas en la naturaleza y los seres vivos con una actitud crítica y responsable.
Subtemas


  • Mezclas homogéneas y heterogéneas

  • Métodos de separación de Mezclas

  • Disoluciones, coloides y suspensiones

  • Características de las disoluciones

  • Características de los coloides

  • Características de las suspensiones

  • Concentración de las disoluciones



4. INDICADORES- DESEMPEÑO




CONCEPTUAL


ACTITUDINAL

PROCEDIMENTAL


Identifica correctamente enlaces químicos que permiten formar compuestos inorgánicos mediante el análisis físico-químico de sustancias para aplicarlos en procesos químicos e industriales para el beneficio de la humanidad


Clasifica con precisión los enlaces químicos y organiza los compuestos de acuerdo a su función y grupos funcionales mediante aplicaciones para ser utilizadas en procesos industriales al beneficio del ser humano


Valora con exactitud la importancia de formar enlaces químicos para obtener nuevos compuestos que sean útiles al mejoramiento de la calidad de vida y su entorno


5. ESTRUCTURA CONCEPTUAL - REFERENTE CONCEPTUAL






dibujo1

SISTEMAS DISPERSOS
Mezclas Homogéneas
El mundo natural que nos rodea esta constituido por materia, la materia atendiendo a su composición, se clasifica en homogénea y heterogénea. Una sustancia pura se refiere a un elemento o compuesto como principal característica es que poseen una composición definida.
Las mezclas pueden presentarse en dos formas: homogéneas y heterogéneas.
Una mezcla homogénea es aquella que presenta uniformidad, a simple vista, en toda su extensión, por ejemplo las bebidas alcohólicas.
Una mezcla heterogénea presenta más de una fase de otra denominada interfase, permiten observar distintas propiedades y composición por ejemplo, la mezcla de agua y aceite.


Caracteristicas

Sustancia pura

Mezcla

Origen

Combinación química

Unión física

Composición

Proporción en masa definida

Proporción variable

Separación de componentes

Procedimientos químicos

Procedimientos físicos

Uniformidad

Sistema homogéneo

Homogéneo y heterogéneo

Identificación de componentes

Sus constituyentes pierden sus propiedades originales

Sus componentes conservan sus propiedades


Métodos de separación de mezclas
Una mezcla se puede separar en cada uno de los componentes, conservando sus propiedades físicas y químicas, mediante procesos físicos experimentales, tales como filtración, destilación, sublimación, extracción, cristalización, cromatografía.

La finalidad de éstos es obtener sustancias puras a partir de mezclas, con un grado de pureza que permita su uso en la industria. Estos métodos físicos se muestran en la siguiente tabla:


Método

Propiedades

Filtración

Tamaño de la partícula y baja solubilidad.

Destilación

Diferencia en el punto de ebullición

Sublimación

Diferencia en el punto de sublimación

Extracción

Diferencia en la solubilidad en dos disolventes

Cristalización

Diferencia de solubilidad en disolventes fríos y calientes

Cromatografía

Diferencia de difusión de una sustancia a través de otra fija

Centrifugación

Fuerza de centrifuga sobre las partículas

Evaporación

Diferencia en el punto de evaporación de los componentes de la mezcla

Imantación

Propiedades magnéticas de los componentes

Tamizado

Tamaño de las partículas en relación con el diámetro de los orificios de la malla


Destilación


Así mismo dependiendo del tipo de mezcla en relación al estado de agregación de sus componentes, puede presentarse los siguientes ejemplos de separación de mezclas.


Tipos de mezcla

Método de separación

Ejemplo

Sólido con sólido

 

 

 

 

1)Solubilidad

2)Solubilidad en solvente orgánico

3)Sublimación

4)Magnetismo

5)Cristalización

KCl/arena

S/Fe

Yodo/arena

Fe/S

KNO3/KCl

Sólido insoluble liquido

Filtración

Arena/agua

Coludo soluble en liquido

Evaporación

NaCl/agua

Liquido con liquido

Destilación fraccionada

Petróleo

Liquido con gas

Por ebullición se libera el gas

Agua/aire

Gas en gas

1)Licuefacción y posteriormente destilación fraccionaria

2)Solubilidad en un liquido

3)Difusión

O2/N2

CO2/CO

H2/N2


Analizaras que las mezclas, emulsiones y suspensiones se separan por medios mecánicos; los coloides, por métodos fisicoquímicos; y las soluciones, por destilación o cristalización.

Disoluciones coloideas y suspensiones
Los distintos sistemas químicos, físicos y biológicos se clasifican en tres importantes clases: disoluciones, coloide y suspensiones.
Características de las disoluciones
Las disoluciones son las mezclas mas abundantes en el ambiente, una disolución es una mezcla de por lo menos una sustancia disuelta en otra, la atmósfera es una disolución de gases entre oxigeno y nitrógeno.
Una disolución consta de una sustancia llamada soluto que se dispersa en otra llamada disolvente.



Tipos de mezcla

Ejemplo

Soluto

Disolvente

Disoluciones gaseosas

Gas en gas

Atmósfera

O2(gas)

N2 (gas)

Disoluciones liquidas

Gas en liquido

Liquido en un liquido

Sólido en un liquido

Agua mineral

CO2 (gas)

CH3COOH(líquido)

Yodo (sólido)

H2O liquido

H2O liquido

Alcohol líquido

Disoluciones sólidas

Liquido en un sólido

Sólido en un solidó

Amalgama dental

Hg (liquido)

Carbono (sólido)

Ag (sólido)

Hierro (sólido)


Las disoluciones también se clasifican de acuerdo con su condición eléctrica en: disoluciones conductoras y no conductoras, de manera específica se le denominara como soluciones electrolíticas y no electrolíticas.
Las sustancias electrolíticas si se disuelven totalmente, se llaman electrolitos fuertes, si solo se disuelve una parte se llaman electrolitos débiles.
Esto se debe a la capacidad de iotización del soluto en agua:
a) Los electrolitos fuertes se ionizan totalmente en un medio acuoso.
b) Los electrolitos débiles se ionizan parcialmente.

Solubilidad
La solubilidad de una sustancia se define como el número máximo de gramos de sustancia que se puede solubilizar en 100 gramos de disolvente a cierta temperatura.

La solubilidad es la cantidad máxima de un soluto que puede disolverse en una cantidad dada de solvente a una determinada temperatura.


 

 

Solubilidad

 

 

 

(g

(soluto)

100g

(H2O)

Soluto

 

20ªC

 

50ªC

NaCl

 

36

 

37

KCl

 

34

 

42.6

NaNO3

 

88

 

114

KClO3

 

7.4

 

19.3


El proceso de solubilidad
Cuando un compuesto iónico como el cloruro de sodio (NaCl) se pone en contacto con el agua (H2O) este se disocia en iones sodio (Na+) y iones cloruro (Cl-), estas partículas iónicas so rodeadas por los polos positivos negativos y del agua, el proceso de solubilidad se relaciona con la absorción o emisión de calor, el proceso de solubilidad puede ser endotérmico o exotérmico.

Factores que afectan a la solubilidad
Dentro de los factores que alteran o modifican la solubilidad de un soluto en un disolvente puede estar:

a) Superficie de contacto: La interacción soluto-solvente aumenta cuando hay mayor superficie de contacto y el cuerpo se disuelve con más rapidez (pulverizando el soluto).

b) Agitación: Al agitar la solución se van separando las capas de disolución que se forman del soluto y nuevas moléculas del solvente continúan la disolución

c) Temperatura: Al aument6ar la temperatura se favorece el movimiento de las moléculas y hace que la energía de las partículas del sólido sea alta y puedan abandonar su superficie disolviéndose.

d) Presión: Esta influye en la solubilidad de gases y es directamente proporcional 

Disoluciones empíricas
Las disoluciones pueden ser de tres tipos:
a) Disolución insaturada: Cuando a cierta temperatura, en una cantidad dada de disolvente, se tiene disuelto menos soluto del que puede disolver en un disolvente.
b) Disolución saturada: Una solución es saturada cuando a una temperatura determinada en una cantidad dada de disolvente, se tiene disuelta la máxima cantidad de soluto que se puede disolver.
c) Disolución sobresaturada: es un proceso especial, usualmente se realiza por sobrecalentamiento, este tipo de disoluciones precipitan solutos al agitarlas o al adicionarles una pequeña cantidad de soluto.
Disoluciones diluidas y concentradas

Comparar cualitativamente varias disoluciones del mismo soluto en el mismo disolvente, se utilizan los siguientes términos: disoluciones diluidas y disoluciones concentradas, para distinguir que una tiene más soluto que otra en la misma cantidad de disolvente.
Osmosis
El fenómeno de la osmosis fue descubierto en 1748 por el físico francés Jean Anthony Mollet, al experimentar cubriendo el extremo inferior del tubo con Pavel pergamino, llenándolo posteriormente con una disolución acuosa de sacarosa en el extremo opuesto del tubo.
La osmosis es la transferencia de disolvente, que regularmente es el agua a través de una membrana semipermeable, existiendo con ello una diferencia de concentración que va de un espacio de menor concentración de soluto a otro de elevada concentración, el aumento de peso de la solución de agua de azúcar ejerce una presión hacia abajo,, llamado presión osmótica.
Las disoluciones fisiológicas que se emplean para sustituir o reemplazar los líquidos del organismo, como la solución de NaCl al 0.9% o las disoluciones de glucosa al 5%, generalmente no tienen la misma clase de partículas que los líquidos del cuerpo, pero si ejerce la misma presión osmótica.
005

Disolución isotónica, hipotónica e hipertónica
Las disoluciones isotónicas son aquellas donde la concentración es el mismo en ambos lados de la membrana de la célula, el agua pura se considera como disolución hipotónica ya que su presión osmótica es menor que la de las células, la penetración del agua en las células se debe entonces a una diferencia de presión osmótica, este aumento de liquido provoca que la célula se hinche y posiblemente se rompa este proceso se denomina hemólisis.
Si colocamos eritrocitos en una disolución salina y sabiendo que los electrolitos tienen una presión osmótica igual a la de una disolución al .9% la disolución del 10% tiene presión osmótica ligeramente superior esta es una disolución hipertónica.
Características del coloide
Las partículas coloide tienen propiedades intermedias entre las disoluciones verdaderas y las suspensiones se encuentran dispersas sin que estén unidas considerablemente a las partículas del disolvente y no se sedimentan al dejarlo en reposa.
Cuatro consideraciones básicas de los sistemas coloidales:

  1. Tienen masa molar alta.

  2. Su tamaño no es relativamente grande.

  3. A pesar de su tamaño, no lo son tanto para asentarse.

  4. A nivel microscópico son heterogéneas.


Clasificación del coloide
Los coloides se clasifican en relación con el estado de agregación o físico de la fase dispersa y el medio dispersante.

De manera especifica, si el medio de dispersión es el agua, entonces recibe las siguientes denominaciones.
a) Coloidea hidrofobitos.
b) Coloides hidrofilitos.
Propiedades de los coloides


  1. Efecto óptico. la dispersión de la luz es una propiedad característica del coloide.


2. Efecto de movimiento. Los coloide presentan un movimiento de zig-zag de formas aleatorias, esto provoca que las partículas suspendidas no sedimenten y se mantengan en movimiento indefinidamente.
3. Floculación o coagulación. Un fenómeno interesante que presenta las dispersiones coloidales es que estas pueden absorber partículas cargadas eléctricamente en su superficie.
4. Superficie de absorción. Una característica de los síntomas coloidales es su gran superficie, esto se debe al tamaño tan pequeño que posee, las cuales proveen una gran superficie efectiva de contacto con la fase dispersante.
Diálisis
La diálisis es un proceso similar a la osmosis una membrana semipermeable llamada membrana dializarte, permite el paso de las particulaza tales como las moléculas e iones pequeños en solución; al igual que las moléculas de agua, pasan a través de ella.
La diálisis se usa para la purificación de sales coloidales y para algunas aplicaciones especializadas, por ejemplo en el tratamiento de pacientes con deficiencia renal.

005
Características de las suspensiones
Una suspensión es una mezcla heterogénea no uniforme y es diferente a los sistemas coloidales, las partículas de una suspensión son afectadas por la acción de la gravedad, ya que después de preparar la mezcla, el soluto debido a su peso precipita hacia el fondo del recipiente. Habrás leído la leyenda “agite bien antes de usar” esto con la finalidad de suspender todas las partículas antes de ingerir el medicamento por ejemplo el peptobismol, el kaopetate etc.
2.3 Concentración de las disoluciones
Se puede establecer una relación entre la cantidad de soluto en una determinada cantidad de disolvente o disolución, en termino químico, este tipo de relación recibe el nombre de concentración.
Para expresar este tipo de relaciones, existen dos formas:
a) En unidades físicas.

b) En unidades químicas.

Concentración de las disoluciones en unidades físicas
La resolución de problemas de disoluciones, tanto en unidades de concentración físicas como químicas, se puede plantear de dos maneras:
1. Cálculos directos de la unidad de concentración.

2. Calculo de la masa y/ volumen del soluto o disolvente.
1. Porcentaje peso a peso (% p/p)

Relaciona la cantidad en gramos de soluto presentes en 100 g de disolución y su expresión matemática es:

image054
Ejemplo 1. A partir de 250g de una disolución acuosa de sulfato de cobre (CuSO4), se obtiene por evaporación un residuo de 30g de sulfato. Calcula:

a) ¿Cuántos gramos de agua se evaporaron?

b) ¿Cuál es el porcentaje por peso del soluto?

c) ¿Cuál es el porcentaje de disolvente?
Solución:
a) Gramos disolución = gramos soluto + gramos disolvente

Gramos disolvente = gramos disolución- gramos soluto

Gramos de H2O = 250 g – 30 g

Gramos de H2O = 220 g

b) % p/p CuSO4 = masa CuSO4 x 100

masa disolución
% p/p CuSO4 = 30 g x 100

250g
% p/p CuSO4 = 12%
c) % p/p H2O = masa H2O x 100

masa disolución



%p/p H2O = 220 g x 100

250 g

% p/p H2O = 88%
Porcentaje peso a volumen (% p/v)
Es una manera de expresar los gramos de soluto que existen en 100 mililitros de disolución.

Expresión analítica:

image056
Ejemplo 1. ¿Cual es el % p/v de NaCl en una solución que contiene 10 g de soluto en 120 ml de solución?

Datos:

% p/v NaCl= ?

Masa NaCl = 10 g

Volumen solución = 120 ml
Solución:
% p/v NaCl = masa NaCl x 100

Volumen solución
% p/v NaCl= 10 g x 100

120 ml
% p/v NaCl = 8.33 %

4ca94d2b

Porcentaje volumen a volumen (% v/v)
Se emplea para expresar concentraciones de líquidos y relaciona el volumen de un soluto en un volumen de 100 mililitros de disolución.
Expresión analítica:
image055
Ejemplo 1. ¿Cual es el % v/v de una disolución que contiene 5ml. De HCl en 100 ml de agua?
Datos:
% v/v HCl = ?

V HCl =5 ml

V H2O =100 ml
Solucion:
% v/v HCl = V HCl x 100

V disolución
V disolución = V HCl + VH2O

V disolución = 5 ml + 100 ml

V disolución = 105 ml

% v/v HCl = 5 ml x 100

105 ml

% v/v HCl = 4.8 %

f3744fa7
Partes por millón (ppm)
Este tipo de concentraciones se utiliza cuando se tienen disoluciones muy diluidas. De manera análoga, al porcentaje en peso que representa el peso de soluto en 100 partes de disolución, las partes por millón se refieren a las partes de soluto por cada millón de partes de disolución.

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Ejemplo 1.Una muestra de agua de 600 ml tiene 5 mg de F- ¿Cuántos ppm de ion fluoruro hay en la muestra?
Datos:

V H2O = 600 ml = .6 L

Masa F- = 5 mg

Ppm =?
Solución:

Ppm F = mg F

L disolución

Ppm F = 5 mg

.6 L

Ppm F = 8.3 ppm

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Concentración de las disoluciones en unidades químicas
Al efectuarse una reacción química esta debe ajustarse a los principios o leyes que rigen las relaciones pondérales entre las sustancia que transformaron sus identidades originales por otras nuevas.
1. Solución molar

La molaridad se expresa por la literal M y relaciona los moles de soluto por el volumen de la solución expresada en litros.
d629e961

Ejemplo 1. ¿Cuál es la molaridad de una disolución de 2 moles de KOH en 2.5 litros de disolución?

Datos:

M = ?

N = 2 moles KOH

V = 2.5 l
Solución:

M =n

V

M = 2 moles KOH

2.5 L

M = 0.80 moles KOH


  1. Solución molal (m)

La molalidad es una concentración de las disoluciones que relaciona los moles de soluto por los gramos del disolvente.
Ejemplo 1.Calcula la molalidad de una disolución que tiene 05 moles de NaCl en .2 Kg de agua.
Datos:
M = ?

N = 0.5 mol NaCl

Kg disolvente = 0.2 Kg H2O
Solucion:
M = ___ n ____

Kg disolvente
M = 0.5 mol NaCl

0.2Kg H2O

M = 2.5 m
3. Solución Normal (N)
La normalidad es una concentración que relaciona los equivalentes gramos del soluto por los litros de solución.
85d1b535

En este tipo de concentración utilizaremos otra unidad química de masa denominada Equivalente-gramo que corresponderá a la cantidad de materia que de manera proporcional intervendrá en los cambios químicos.

El equivalente- gramo de un elemento o compuesto se determinara de acuerdo con las características propias de dicha sustancia en sus combinaciones.

85d1b535
1b41120b

1b41120b

1b41120b

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Ahora, podrás interpretar adecuadamente la unidad de concentración química normal. Para ello, analizar la información proporcionada y desarrollar el procedimiento metodológico sugerido. Analizar el siguiente ejemplo:

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d7f0f287

Fracción molar (X)



La fracción molar es una forma de expresar la concentración de las disoluciones relacionando los moles de soluto por los moles de la disolución, la fracción molar es adimensional.
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6. ACTIVIDADES POR PROCESO




COMPETENCIAS



SABER CONOCER


SABER HACER



HACER SER


Reconozco procesos físico-químicos que presenta la materia en sus dinámica y transformación en los procesos científico- industriales de la ciencia y tecnología en el sostenimiento y mejoramiento de la calidad de vida.




Realizo análisis químicos de las sustancias mediante procesos estequiometricos que permiten el desarrollo de la ciencia para utilizarlos en el desarrollo industrial y tecnológico.


Argumento la importancia que tiene realizar análisis químicos mediante diferentes procesos y hallo su utilidad para el mejoramiento de la calidad de vida.


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