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ETAPA 2
Disoluciones Acuosas 2
Unidad de Aprendizaje: Química 2 y Lab.
Tema: Soluciones Acuosas
Actividad Integradora: Elaboración de un Cartel
Estrategia de Enseñanza: Actividad generadora de información previa.
Competencias a desarrollar:
Competencias genéricas:
4. Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos mediante la utilización de medios, códigos y herramientas apropiadas. 8. Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos Atributos 11. Contribuye al desarrollo sustentable de manera crítica, con acciones responsables.
Competencias Disciplinares: 4. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes
Nombre del Docente:
Nombre del alumno y/o los integrantes de equipo:
I NTRODUCCION: Los sistemas homogéneos llamados disoluciones, están presentes en la naturaleza y juegan un papel importante en múltiples procesos biológicos e industriales. Una disolución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. Éstas pueden hallarse en forma de átomos, iones o moléculas. Por ejemplo, en una disolución de sal o de azúcar en agua no hay masas de cristales flotan3
do por ahí, sino iones individuales de sal y moléculas de azúcar distribuidas al azar entre las moléculas de agua. Las disoluciones se pueden encontrar en cualquiera de los tres estados físicos fundamentales, por ejemplo el aire (estado gaseoso), el vinagre (estado líquido) y las aleaciones (estado sólido). En la vida diaria podemos encontrar una gran diversidad de ejemplos de disoluciones, como lo son las bebidas gaseosas, las energizantes (Red bull, Power horse, etc.) En esta etapa te proponemos una serie de actividades donde podrás ampliar tu conocimiento sobre lo que son las disoluciones en general y en particular las disoluciones acuosas que son las más abundantes en la vida y el entorno. Las actividades que te proponemos en esta etapa, contribuirán al desarrollo de las competencias que te permitirán una mayor compresión acerca de la importancia de las disoluciones, reconocer el agua potable como una disolución vital y asumir un compromiso para su uso racional.
Actividad diagnóstica Explorando tus conocimientos respecto a las disoluciones 1. De acuerdo con las instrucciones del profesor, contesta las siguientes p reguntas para evaluar conceptos previos: a
)¿Qué son las disoluciones?
b)
¿Cuáles conoces? 4
c)
¿Dónde se encuentran
d)
¿Cómo se clasifican?
e)
¿Son importantes en la vida cotidiana? ¿Por qué?
Formando equipos de tres, describan cinco disoluciones presesentes en la vida cotidiana.
¿Cuáles de estas disoluciones son acuosas y cuáles no?
Actividad de adquisición del conocimient o Organizando los conocimientos sobre las Disolucion Primera parte 5
1.
De manera individual, realiza la lectura de los puntos 3.1,3.2, 3.3, 3.4 y 3.6 del libro de te xto Fundamentos de Química 2 ( Hein -Arena).
2.
Después de realizada la lectura, en pares contesta lo siguiente. a) ¿Cuáles son los componentes de una disolución y cómo se distinguen cada uno de ellos?
b) Describe las propiedades de una disolución verdadera.
c) ¿Qué factores determinan el estado físico de las disoluciones?
d) Las preguntas de repaso 19, 20, 22, 23 y 24 .(Pag 79 texto). 19.-Explique porque el hexano disuelve al benceno pero no al cloruro sodio.
20.-Algunas bebidas como el te, se toman calientes o frias, mientras que otras como la Coca- Cola, solamente se beben frias. Por que?
22.- En que liquido se disuelve mas rapido una cucharada de azucar?: en 200 ml de te helado o en 200 ml de café caliente.
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23.-Cual es el efecto de la presion sobre la solubilidad de los gases en los liquidos? Y de los solidos en los liquidos?
24.- Por que las particulas mas pequeñas se disuelven con mayor rapidez que las mas grandes?
e.¿Existe un límite para la cantidad de soluto que se puede disolver en una cantidad dada de disolvente? ¿Qué factores determinan ese límite?
f) De acuerdo con lo anterior ¿cómo se define una solución saturada?
g)Las preguntas de repaso 5 y 6 .(Texto pag 79) 5.-Cual es la solubilidad, en gramos de soluto por 100g de H2O, de : a) b) c) d)
KClO3 a 60 oC HCl a 200 C Li2SO4 a 80 0C KNO3 a 0 0C Nota: Utiliza la tabla de solubilidad que aparece en la pag 56 .texto
6.- ¿ Que sustancia, KNO₃ o NH₄C l , muestra el mayor aumento de solubilidad a mayor temperatura ______________________________________ h) Ejercicios en pares: número 1. Cuales de las sustancias que aparecen a continuacion son razonablemente solubles en agua y cuales son insolubles en agua( Consulta el apendice IV) a.- KOH c.-NiCl2
b.-NiCl2 d.-Ag C2H3O2 7
e.-Na2CrO4 i) Los ejercicios adicionales 37, 38 . Texto pag 82
j)
Resuelve los siguientes problemas: Determina que soluci贸n es saturada, sobresaturada o no saturada. a.- 2.5g de CuSO4 en 50 mL de agua a 20 oC.___________ b.- 4g de NaCl en 10mL de agua a 100 oC _______________ c. 10 g de Ce(SO4)3 en 60mL de agua a 20 0C ___________
37.-Que les ocurre a los cristales de sal (NaCl ) cuando se disuelven en agua?.
38.- Que les ocurre a los cristales de azucar ( C12H22O11) cuando se disuelven en agua 8
Sigue las indicaciones del profesor para exponer en grupo la resolución de las preguntas y problemas.
Actividad de organización y jerarquización 1. Elabora un mapa conceptua de la clasificación de las disoluciones con las siguientes especificaciones. A) Desarrollar al menos cuatro niveles jerárquicos. B) El mapa deberá incluir: • Estado físico • Tipo de solvente • Concentración del soluto • Ejemplos de disoluciones comunes en el entorno Incluir palabras o frases de enlace entre los nivele
Actividad de aplicación Aplicando los conocimientos de disolucio nes en resolución de problemas 9
1. En forma individual, realiza una lectura cuidadosa del punto 3.6 del texto Fundamentos de Química 2 (Hein – Arena). 2.Después de realizada la lectura, para reforzar tu aprendizaje,contesta lo sigu iente : a) Los ejercicios en pares 3, 5, 7, 9 y 11.(Texto pag 80)
3.-Calcule el porcentaje en masa de las soluciones siguientes: a) 15 g de KCl + 100 g de H2O
b) 2.5 g de Na3PO4 + 10 g de H2O
c) 0.20 moles de NH4C2H3O2 + 125 g de H2O
d) 1.5 moles de NaOH en 33 moles de H2O
5.- En un experimento de laboratorio se requieren 25.2g de nitrato de plata. ¿Cuántos gramos de una solución de nitrato de plata a 15.5% en masa deberán emplearse?
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7.- En 25g de una solución en masa de CaSO 4 a 7.5%. a) ¿Cuántos gramos de soluto están presentes?
b) ¿Cuántos gramos de solvente están presentes?
9.- Calcule el % masa/volumen de una solución que se preparo al mezclar 22g de CH3OH (metanol) con etanol C2H5OH para obtener 100 mL de solución.
11.- ¿Cuál es el porcentaje en volumen de una solución preparada con 10 mL CH3OH (metanol) disueltos en agua a un volumen de 40 mL?
b).- Realiza los ejercicios en
pares
13, 15, 17, 19 .
13.- Calcule la molaridad de las siguientes soluciones: 11
a) 0.25 mol de soluto en 75 mL de solucion.
b) 1.75 moles de KBr en 0.75 L de solucion.
c) 35g de NaC2H3O2 en 1.25 L de solucion.
d) 75 g de CuSO4.5H2O en 1 L de solucion.
15.- Calcule el numero de moles de soluto de las soluciones siguientes: a) 1.5 L de H2SO4 1.2 M
b) 25 mL de BaCl2 0.0015 M 7
c) 125 mL de K3PO4 0.35M
17.- Calcule los gramos de soluto de las soluciones siguientes: a) 2.5 L de K2CrO4 0.75 M
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b) 75.2 mL de HC2H3O2 0.05 M
c) 250 mL de K3PO4 0.35 M
19.- ¿Cuántos mililitros de solución de H3PO4 0.75 M contiene lo siguiente? a) 0.15 moles de H3PO4
b) 35.5 g de H3PO4
Actividad de Metacognicion Valorando la importancia del agua potable 1.- R ealiza una investigación acerca de: a) La importancia del agua como recurso vital, mencionando principales usos.
sus
b)Completa el siguiente cuadro describiendo los principales métodos utilizados para el tratamiento y purificación de aguas duras y blandas. 13
TRATAMIENTO PARA SUAVIZAR AGUAS DURAS
PURIFICACION DE AGUAS BLANDAS
c) A que se le llama agua dura y blandas o suaves.
e) Describir los efectos ambientales causados por diversas sustancias que contaminan el agua.
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2.- Escribe una reflexi贸n personal acerca de las consecuencias de la actividad humana en el cuidado y calidad del agua, valorando el beneficio de tener acceso al agua potable, para esta actividad puedes utilizar comics, historietas, cuento.
Identifica disoluciones
en
Actividad Integradora Producto Integrador: Cartel Digital 15
Forma: •
Formato: Publisher, Word …
•
Logos de la UANL y de la preparatoria.
•
Información a tres o cuatro columnas e incluir imágenes.
•
Cuidando sintaxis y ortografía
•
Fuente Arial 12
Temas incluidos: Uso domestico del agua y su vaciado al drenaje •
Principales usos domésticos del agua.
•
Productos químicos de uso domestico contaminantes.
Principales contaminantes en el agua de lluvia •
Atmosféricos y Urbanos
El agua en las presas •
Contaminantes en ríos y arroyos
•
Tratamiento para su uso en los hogares
Reflexión breve acerca de las consecuencias de la actividad humana en el cuidado y calidad del agua
Bibliografía Entrega en tiempo acordado
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Ejercicios Adicionales 1. Clasificación de la materia. Tipos de mezclas Elabora un mapa conceptual o mental respecto a la clasificación de la materia, utilizando los siguientes términos: materia, homogéneas, elementos, mezclas, soluciones, compuestos, heterogéneas, sustancias puras.
2. Características de las soluciones I.-Escribe F (falso) o V (verdadero), junto a cada uno de los siguientes enunciados. 1._____ En una solución, la sustancia que se disuelve es el disolvente. 2._____ El disolvente más común, llamado disolvente universal, es el agua. 17
3._____ El disolvente determina el estado físico de la solución. 4._____ Una mezcla homogénea es uniforme en todas sus partes y sus componentes no se separan por sedimentación (no se sedimentan). 5.____ El soluto es el componente más abundante en una solución. 6.____ Tanto el soluto como el disolvente en una solución pueden ser sólidos, líquidos o gases. 7._____Una solución es una mezcla de una fase donde sus componentes son el soluto y el disolvente. 8._____ Una característica de las soluciones es que se pueden separar sus componentes por métodos físicos. 9._____ Al preparar una taza de café, el agua es el soluto y el café instantáneo y el azúcar son los disolventes. 10.____ Una mezcla homogénea está formada de dos o más fases. 11.___ Las partículas del soluto en una solución tienen tamaño iónico o molecular.
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12.____ La composición de una solución siempre es constante y fija. 13.____ Una solución puede existir en estado sólido, liquido o gaseoso. 14.____ En una solución liquida tanto el soluto como el solvente son miscibles. 15.____ El bronce está formado por cobre y estaño. Por lo tanto este es un ejemplo de mezcla homogénea. 16.-____El bronce está formado por cobre como base y un 20% de Sn, por esta razón el cobre es el soluto y el estaño es el solvente.
3. Factores que afectan la solubilidad 2. Contesta lo siguiente. a. Son los factores que afectan la solubilidad de un soluto en un disolvente:
b. Son los factores que afectan la velocidad a la cual se disuelve un soluto en un disolvente.
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c. ¿A qué se debe que la solubilidad del dióxido de carbono (CO2) en los refrescos disminuya al ser destapados?
d. ¿Cuál es el efecto de la presión sobre la solubilidad de un gas en liquido?, ¿de sólidos en líquidos?
e. ¿Cuál es el motivo que hace disminuir la solubilidad de los gases, al aumentar la temperatura?
4. Indica si los siguientes procedimientos aumentan o disminuyen la velocidad de disolución de KCl en agua. a) Agitar la mezcla ____________________________ b) Emplear trozos grandes de KCl ________________ c) Colocar la mezcla en agua con hielo_____________ d) Calentar la mezcla __________________________ e) Triturar el KCl hasta obtener polvo fino, antes de mezclarlo en el agua. __________________________ 3.-Naturaleza del soluto y solvente 20
1. Predice la solubilidad de las siguientes sustancias en agua, a partir del tipo de enlace y/o la polaridad de ambas. a)
C2H6O etanol
b) HCl
c) CHCl3 cloroformo penteno
d) C5H10
e) CuF2
f) KNO 3
g) KI hexano
h) C 6H14
2. Predice la solubilidad de la primera sustancia en la segunda, basรกndote en el tipo de enlace y/o la polaridad de ambos. a)
Gasolina en benceno____________________________
b)
Etanol en agua ____________________________
c)
Aceite en agua ____________________________
d)
Gasolina en agua _____________________________
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e)
Benceno en hexano ____________________________
Clasifica los siguientes enunciados como F o V. 1.____ Las sustancias no polares tienden a ser solubles en agua. 2._____ Disolventes polares disuelven a solutos polares. 3._____ Las sustancias no polares se disuelven en solventes no polares. 4.______ Todas las sales se disuelven en agua. 5.______ La acción de rodear las partículas de un soluto por un disolvente se conoce como hidratación en el caso del agua. 6.______ Un sistema de cloruro de sodio en agua se comporta como una solución de iones sodio y de iones cloruro durante el proceso de hidratación. 7._______ El NaCl se disuelve en CCl4.
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8._______ El hexano, éter, benceno, gasolina, son ejemplos de disolventes no polares. 10._______ El agua es un disolvente polar, en cambio el tetra cloruro de carbono es un disolvente no polar. 11.- ______ Las sales que contienen iones de Cl⁻, Br⁻ y I⁻ son solubles en agua, pero las que contienen iones de Ag⁺
,
Hg⁺ y Pb⁺² son insolubles, de acuerdo a esta información podemos asegurar que los compuestos KCl, NaBr y AgI son solubles en agua.
Unidades para expresar concentración FORMULARIO: %m/m = %m/v = % v/v =
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ppm = M=
% EN MASA-MASA 1.
Calcule el porcentaje en masa de una soluci贸n de nitrato de sodio (NaNO3), si se disuelven 25g de esta sal en suficiente cantidad de agua hasta completar 200g de soluci贸n.
2.
Calcule el % en masa de cada una soluci贸n de CaCO3, si se disuelven 20g de esta sal en 100g de agua.
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3.
¿Cómo prepararías en el laboratorio una solución de nitrato de potasio (KNO3) al 10 % ?
4.- Que cantidad de masa de KCl y de agua se necesitan para preparar 350 gramos de solución al 15% en masa.
% MASA-VOLUMEN 4.
Calcule él %m/v de una solución preparada disolviendo 40g de etanol en agua y aforando a 200ml con agua destilada. 25
5.
Describe como prepararías las siguientes soluciones. a.
200mL de Li2SO4 al 0.5% m/v
b.
150mL de H2SO4 al 0.25 %m/v
PARTES POR MILLÓN (PPM)
a.
El análisis toxicológico efectuado en una muestra de 100 g pescado mostro que tenía . 001g de Hg. Exprésalo en ppm. 26
b.
c.
Una muestra de 500mL de agua contaminada con desechos industriales tiene un contenido de 0.05g de plomo. ¿Cuál es la concentración en ppm?
Una muestra de 125g de carne contiene 6 mg de Cromo. ¿Cuál es la concentración de este en ppm?
Molaridad 1.
¿Cuál es la molaridad de una solución que contiene 2.5 moles de acido clorhídrico (HCl) disueltos en agua hasta completar 2.4 L de solución? 27
2.
3.
4.
Calcula la molaridad de una solución acuosa de acido fosfórico (H3PO4), que contiene 240g de acido en 1250 mL de solución.
Calcula la molaridad de una solución que contiene 80g de alcohol etílico (C2H6O) disuelto en agua y aforado a 500mL de solución.
Calcula los gramos de soluto que se necesitan para preparar 430 mL de una solución 0.220 M de CaCO3.
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5.
6.
Calcule el volumen de una solución acuosa que requiere tener 6g de BaI2 a partir de una solución de 1.4 M. Calcule el volumen de solución acuosa que se requiere para tener 1.2 moles de H2SO4 a partir de una solución 5 M.
4.- TRATAMIENTO Y PURIFICACION DEL AGUA 1.-Explica en que consiste la desinfección del agua y para que se emplea este método.
2.- Escribe cuales son las principales enfermedades que causan las aguas negras.
3.- Explica a qué se le llama aguas duras. 29
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