Operación Mundo: Física y Química 3 ESO Murcia (demo)

LICENCIA 12 MESES muestra

INCLUYE PROYECTO DIGITAL

ESO

FÍSICA Y QUÍMICA Operaciónmundo

J.M. Vílchez González, A.M.a Morales Cas, G.Villalobos Galdeano

Índice

La utilidad de conocimiento científico

1. ¿Qué es la ciencia?

2. La física y la química

3. Magnitudes físicas. Unidades y medida

4. Instrumentos de medida. Errores

5. Múltiplos y submúltiplos

6. El lenguaje de la ciencia

7. Material de laboratorio. Normas de seguridad

reflexiona y pon a prueba

El agua, disolvente universal

1. Sustancias, mezclas y sistemas materiales

2. Disoluciones, suspensiones y coloides

3. Concentración de una disolución

4. Solubilidad

5. El agua. Características y contaminación

Proyecto de investigación

Agua potable-agua embotellada

Trabajo práctico

Concentración y densidad de una disolución

Comprende, reflexiona y pon a prueba tus competencias

Producción y procesado de productos agrícolas

1. Sustancias simples y compuestas

2. Los átomos se unen

3. Enlace químico

4. Moléculas y cristales

5. Fórmulas químicas

6. Aplicaciones industriales biomédicas y tecnológicas

Proyecto de investigación

Fertilizantes y explosivos

Trabajo práctico

Sustancias simples y compuestos

Comprende, reflexiona y pon a prueba

tus competencias

Apéndice

Formulación y nomenclatura química

Los saberes básicos del curso

3 Reacciones químicas

1. Cambios en la composición de las sustancias

2. Teoría atómica de las reacciones químicas

3. Ecuaciones químicas

4. Leyes ponderales y ecuaciones químicas

5. Cantidad de sustancia

6. Química, medioambiente y sociedad

5 Carga eléctrica y circuitos 134

El transistor

1. Carga eléctrica

2. Corriente eléctrica

3. Circuito eléctrico

4. Ley de Ohm

5. Leyes de Kirchhoff

6. Dispositivos eléctricos

7. Electrónica Proyecto de investigación

4 El movimiento

1.

2.

3. Rapidez

4. Aceleración

5.

6. Las leyes de Newton

6

El

1. Uso racional de la energía

2. Centrales eléctricas

3. Transporte y distribución de energía eléctrica

4. Energía y potencia eléctricas

5. Energía eléctrica en las viviendas Proyecto de investigación

APRENDO JUGANDO

El curso pasado iniciaste, muy posiblemente, el estudio de la física y la química. Como pudiste comprobar, en física y química se emplea a menudo un lenguaje técnico y unas resoluciones matemáticas que son imprescindibles para esta disciplina, pero que, a veces, hacen complicado el estudio de esta materia. Sin embargo, la ciencia es lo que nos permite explicar todo lo que ocurre a nuestro alrededor y, además, genera aplicaciones, por lo que, en muchas ocasiones, aporta una mejor calidad de vida.

SECUENCIA DE APRENDIZAJE

Crear una ecuación que permita obtener la segunda parte de la combinación.

Así que queremos que con estas primeras unidades no solo incrementes tu conocimiento científico y conozcas el funcionamiento de determinados fenómenos, sino que te diviertas creando diversos microjuegos para conseguir que los que te rodean también aprendan ciencia de manera divertida. Unidad inicial

Fichas de normas de seguridad en el laboratorio.

Juego 1. Tipo A Resolver si una noticia es verdadera o no aplicando el método científico.

Juego 2. Tipo B Realizar la medida de una magnitud.

ORGANIZAR UN ESCAPE ROOM

El escape room es un juego en el que los participantes están encerrados en una habitación y tienen que resolver distintos desafíos para encontrar la manera de salir de allí. En nuestro caso, el juego estará ambientado en un laboratorio y vuestro reto será crear las pruebas en forma de microjuegos que permitan encontrar la combinación de un candado que cierra una caja donde está la llave de la puerta.

Se diseñarán dos tipos de juegos en función del resultado que se obtenga de él:

1 Tipo A: Demostrar si una hipótesis de partida es verdadera (valor 1) o no (valor 0);

2 Tipo B: Juego práctico en el que se obtiene un resultado numérico.

Con los resultados de los juegos del primer tipo se conseguirá un número binario correspondiente a los primeros números de la combinación. Los resultados de los juegos del segundo tipo se introducirán en una ecuación cuyo resultado serán los números de la combinación que faltan.

Juego 3. Tipo A Mezcla acuosa con o sin efecto Tyndall.

Juego 4. Tipo A Volúmenes aditivos o no de dos disoluciones.

Juego 5. Tipo B Determinación de la solubilidad de un compuesto.

1 Disoluciones

EL AGUA, DISOLVENTE UNIVERSAL

Elaguaesunasustanciaimprescindibleparalavida. Tanto es así que esta es una de las sustancias que estudian los investigadores en la observación planetaria. Pero también aquí en la Tierra, y alejados de elucubraciones sobre la viabilidad de la vida en otros planetas, es imprescindible gestionar adecuadamente los recursos hídricos y la salud de nuestros océanos para asegurar un desarrollo sostenible. La capacidad que tiene el agua para transportar sales y gases disueltos es una de las características que hacen a esta sustancia única. Esta cualidad del agua tiene un impacto positivo, pues gracias a ella se transportan nutrientes, sales minerales necesarias para la vida, y gases, como el oxígeno, vital para la vida acuática, pero también implica que el agua albergue, de forma estable y duradera, contaminantes y sustancias tóxicas.

En esta unidad estudiamos las disoluciones acuosas, la forma de expresar la concentración de una disolución y las características especiales del agua y su relación con algunos problemas ambientales.

COMPROMISO ODS

Estableced equipos de trabajo para responder a la siguiente pregunta:

1. ¿Cómo es y cómo era la gestión del agua en tu entorno? Para contextualizar y responder a la pregunta anterior, consultad las metas 6.2 y 6.b

A continuación realizad una pequeña investigación en vuestro municipio o uno próximo acerca de la situación que se vivía hace cincuenta años relativa a la gestión de agua residual siguiendo estas etapas:

• Diseñad una encuesta con una aplicación informática y hacedla llegar a personas que vivieron en esa época.

• Preguntad al personal sanitario del centro de salud más próximo sobre la incidencia en la salud de las prácticas de vertido de agua y ausencia de saneamientos en esa época.

• Comparad los resultados de la encuesta anterior con datos actuales, pasando la misma encuesta a compañeros de otras clases.

• Extraed conclusiones y exponedlas en clase.

¿Qué vas a descubrir?

En esta unidad

El agua, disolvente universal

1. Sustancias, mezclas y sistemas materiales

2. Disoluciones, suspensiones y coloides

3. Concentración de una disolución.

4. Solubilidad

5. El agua. Características y contaminación

Taller de ciencias

Proyecto de investigación: Agua potable. Agua embotellada

Trabajo práctico: Concentración y densidad de una disolución

En anayaeducacion.es

Para motivarte:

• Vídeo: «Antes de empezar».

Para detección previa de ideas:

• Actividad interactiva: «Autoevaluación inicial».

• Presentación: «Qué necesitas saber».

Para estudiar:

• Presentaciones: «Para estudiar», «Material de laboratorio necesario para preparar una disolución», «Material de laboratorio necesario para medir volúmenes» e «Importancia del agua».

• Simulación: «Variación de la concentración en las disoluciones».

• Vídeos: «Disolución de NaCl en agua» y «Sustancias puras y mezclas».

Para evaluarte:

• Actividad interactiva: «Autoevaluación final».

• Soluciones de las actividades numéricas.

Y, además, toda la documentación necesaria para aplicar las claves del proyecto.

SECUENCIA DE APRENDIZAJE

JUEGO 3. TIPO A. MEZCLAS ACUOSAS.

5.1 Prepara distintas mezclas acuosas para determinar cuáles de ellas presentan efecto Tyndall y déjalas reposar para ver si están formadas por coloides o por materiales en suspensión.

5.2 Elige una de esas mezclas y elabora una ficha para los jugadores con una hipótesis sobre la concentración de la mezcla. Para comprobar la hipótesis, los jugadores deberán preparar la mezcla y probar si presenta o no efecto Tyndall y si sedimenta o no.

5.3 Prepara una ficha con las normas de seguridad pertinentes, que dejarás junto al material necesario y la ficha con la hipótesis.

JUEGO 4. TIPO A. VOLÚMENES NO ADITIVOS.

6.1 Experimenta con distintos líquidos hidrosolubles para comprobar en qué disoluciones acuosas el volumen de la disolución no coincide con la suma de los volúmenes de soluto y disolvente.

6.2 Elige una de ellas y compón una hipótesis en una ficha. Prepara también la ficha con las normas de seguridad.

JUEGO 5. TIPO B. SOLUBILIDAD.

7.1 Haz una práctica para determinar la solubilidad de la sal en agua a una temperatura.

7.2 Elabora un protocolo de prácticas que incluya las medidas de seguridad que se han adoptado.

7.3 Diseña la tarjeta donde los jugadores deben recoger el resultado. Este se introducirá dentro de unos rangos, que son los que se deben incluir en la ecuación (es necesario hacerlo por rangos puesto que la solubilidad puede variar en función de diferentes factores). Por ejemplo, de 0 a 10 g, se pondrá 1, de 11 a 20 g, se pondrá 2, etc. La tarjeta se dejará al lado del material necesario para realizar la práctica, junto con el protocolo a seguir.

+ orientaciones en anayaeducacion.es

1

Sustancias, mezclas y sistemas materiales

1.1 Sustancias puras y mezclas

En la naturaleza, lo más frecuente es encontrar varias sustancias mezcladas formando la materia. La coincidencia de más de una sustancia se conoce como mezcla. Pongamos como ejemplo lo que comúnmente conocemos como agua; en realidad no se trata solo de la sustancia química agua, cuya fórmula molecular es H2O, sino que en su seno se encuentran electrolitos, gases (como el oxígeno) y, en algunos casos incluso microorganismos, como en el agua de mar.

Por otra parte, es posible aislar las sustancias que forman una mezcla utilizando para ello métodos físicos, es decir que no impliquen que se formen nuevas sustancias. Tendremos entonces sustancias puras. Consulta el vídeo disponible en anayaeducacion.es

1.2 Materia homogénea y heterogénea

La materia formada por una única sustancia presenta uniformidad en sus propiedades, es decir, el valor de estas no cambia de un punto a otro. Sin embargo, si se trata de una mezcla puede ocurrir que presente propiedades uniformes, o que se observe una variación de propiedades de un punto a otro.

Observa, investiga y redacta

La turbidez es un parámetro de medida de la potabilidad del agua, puesto que es un indicativo de contaminación microbiológica y compuestos tóxicos. Consulta la información sobre la meta 6.3 y haz una relación de las actividades que generan contaminación microbiológica en el agua.

Clasificación de la materia

La materia es homogénea si el valor de sus propiedades es constante todos sus puntos, y heterogénea, si las propiedades varían de un punto a otro.

Utilizando esta terminología podemos decir que:

• La materia formada por una sola sustancia es siempre homogénea.

• Las mezclas pueden ser homogéneas o heterogéneas.

Para diferenciar entre mezclas homogéneas y heterogéneas basta con analizar sus propiedades en distintos puntos. Pongamos como ejemplo una mezcla formada por arena y agua, si tomamos una muestra de la parte de abajo, la densidad será mayor que la de una muestra de la parte superior (formada principalmente por agua); se trata de una mezcla heterogénea.

Sin embargo, si estamos ante materia homogénea es necesario acudir a otros métodos para diferenciar entre sustancia pura y mezcla homogénea. Uno de estos métodos es verificar la temperatura de ebullición, que será constante en el caso de una sustancia pura, pero variará en el caso de una mezcla.

MATERIA ¿Uniforme en todos sus puntos?

Sustancia pura (Tebullición constante)

Mezcla homogénea (Tebullición variable)

Mezcla heterogénea

Consulta en anayaeducacion.es un esquema-presentación de la clasificación de la materia.

1.3 Sistemas materiales

Tanto las sustancias puras como las mezclas forman parte de lo que denominamos sistemas materiales, o materiales.

Un sistema material es una porción de materia objeto de estudio. Esta unidad está dedicada al estudio de los sistemas materiales formados por mezclas homogéneas, como veremos a continuación.

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA…

1 Elabora una lista con criterios que hayas utilizado en cursos anteriores para clasificar los sistemas materiales.

2 ¿Qué criterio utilizarías para clasificar estos conjuntos de sistemas materiales?

a) Acero, bronce, cobre, aluminio.

b) Agua embotellada, agua de grifo, agua de mar, agua de río.

c) Nailon, seda, algodón, lino.

d) Humo de hoguera, aire de ciudad y aire de montaña.

3 Busca la palabra electrolito en el diccionario y escribe una definición utilizando tus propias palabras. ¿Qué tipo de mezcla formará una sal con agua?

4 ¿Tiene sentido aplicar la clasificación de las mezclas a materiales de origen biológico? Redacta un párrafo argumentando tu respuesta.

5 Explica por qué durante la destilación del vino la temperatura va aumentando durante el cambio de estado. Si no recuerdas en qué consiste este proceso, consulta en Internet.

Glucosa

Celulosa

Fibra de algodón

Disoluciones, suspensiones y coloides

2.1 Componentes de una disolución

Las mezclas homogéneas se denominan también disoluciones. Pueden estar formadas por dos o más sustancias en proporciones variables. En ellas, podemos diferenciar:

• La sustancia que está en mayor proporción, llamada disolvente.

• El resto de las sustancias presentes en la mezcla, a las que se denomina solutos de la disolución. Puede haber uno o más de un soluto. Si una de las sustancias de la disolución es agua, estamos ante una disolución acuosa. En este caso, el agua será considerada siempre como el disolvente, aunque esté en menor proporción.

2.2 Las disoluciones según su estado de agregación

Existen disoluciones en estado sólido, líquido o gas, formadas por sustancias que, por separado, se presentan, a su vez, en diferentes estados de agregación. Esto nos sirve para clasificar las disoluciones:

ESTADO DE AGREGACIÓN

Disolución Disolvente Soluto

Gas Gas Gas Aire

Líquido Líquido Gas Oxígeno en agua

Líquido Líquido Líquido Disolución de alcohol en agua

Líquido Líquido Sólido Agua salada

Sólido Sólido Gas Hidrógeno en paladio

Sólido Sólido Líquido Amalgamas

Sólido Sólido Sólido Aleaciones

Disolución de una sal

Visualiza el vídeo del proceso de disolución del cloruro de sodio en agua, disponible en anayaeducacion.es

2.3 Proceso de disolución según la TCM

Cuando una sustancia se disuelve en otra, ninguna de ellas desaparece, sino que las partículas del disolvente rodean a las del soluto, obteniéndose así una mezcla a nivel casi atómico; por ello, las disoluciones presentan uniformidad en sus propiedades.

Para favorecer el proceso de disolución se puede aumentar la temperatura de la mezcla, puesto que así aumentará la rapidez de las partículas de disolvente que, de este modo, rodearán un mayor número de partículas de soluto, manteniéndolas en disolución. Veamos el ejemplo concreto de disolución una sal en agua:

Los cristales de sal son estructuras ordenadas, propias del estado sólido. En el proceso de disolución, la estructura del cristal se desmorona, pues las moléculas de agua atraen y rodean a las partículas del cristal.

El número de moléculas de agua necesarias para rodear cada partícula del cristal depende de la carga y del tamaño de esta.

2.4 Suspensiones y coloides

Existen mezclas que, pese a contar con un aspecto uniforme, tienen propiedades que varían de un punto a otro. No se trata, por tanto, de disoluciones sino de mezclas heterogéneas que podemos clasificar como suspensiones o coloides.

• Las suspensiones son mezclas heterogéneas en estado gaseoso o líquido en las que el componente que está en menor proporción, un sólido o un líquido, acaba separándose del resto, y se deposita en el recipiente; decimos, por ello, que es sedimentable. En este caso se denomina fase dispersa al componente que está en menor proporción y fase dispersante al que está en mayor proporción.

• Los coloides, conocidos también como suspensiones coloidales, son mezclas intermedias entre las suspensiones y las disoluciones. La fase dispersa está compuesta por partículas de mayor tamaño que las de la fase dispersante, por lo que no forman mezcla homogénea, pero de menor tamaño que las partículas sedimentables de una suspensión. Para diferenciar una disolución de un coloide o de una suspensión, es suficiente con iluminar la muestra con un haz de luz, ya que en el coloide y la suspensión, a diferencia de las disoluciones, la luz se refleja en las partículas de la fase dispersa y hace que podamos verla. Es lo que conocemos como el efecto Tyndall (ver imagen inferior).

2.5 Aleaciones

Una aleación es una mezcla en la que, al menos, uno de los componentes es un metal. Las propiedades de la aleación son algo diferentes a las del metal que está en mayor proporción.

Un ejemplo de aleación, de gran importancia en la sociedad debido a sus numerosas aplicaciones, es el acero, compuesto de hierro y carbono. Existe gran variedad de aceros, en función de sus propiedades, lo que se

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA…

6 Clasifica estas mezclas en disoluciones, coloides o suspensiones: agua y azúcar, humo, zumo a base de concentrado, leche, lodo, alcohol sanitario, agua clorada, niebla y aerosol.

7 Esquema. Elabora un esquema con la secuencia de pruebas que harías a una muestra para determinar si se trata de una disolución, una suspensión o un coloide. Incluye el material de laboratorio que utilizarías.

Observa y explica el efecto Tyndall

Interpretación compartida. Las partículas de mayor tamaño de un coloide o de una suspensión provocan que la luz se refleje en ellas. ¿Qué puedes deducir de este hecho? Asocia cada uno de los dibujos de las partículas (1, 2, 3) con el tubo de ensayo en el que estarían contenidas (A, B, C) y explica el efecto Tyndall con tus palabras.

Concentración de una disolución

3.1 Concentración de una disolución

Uno de los parámetros más importantes para caracterizar una disolución, además del nombre de las sustancias que la forman, es la concentración.

Reconoce la importancia del agua

El mar Muerto es un lago situado a más de 400 metros por debajo del nivel del mar. Su concentración en sales es tan elevada, unos 340 g/L, que hace que la densidad de sus aguas saladas sea de 1 240 g/L, aproximadamente.

Ubica el mar Muerto y el río Jordán en un mapa. Anota los nombres de los países cuyas tierras son bañadas por el río Jordán. ¿Existe algún conflicto entre ellos por los recursos hídricos? Investiga sobre este hecho y relaciónalo con la información sobre la meta 6.4 de los ODS.

Para expresar esta proporción se utilizan distintos cocientes, que estudiamos a continuación: relación entre masa y volumen, porcentaje en masa y porcentaje en volumen.

3.2 Relación masa/volumen

Esta forma de expresar la concentración se calcula dividiendo la masa del soluto, msoluto, entre el volumen de la disolución, Vdisolución

Las unidades de esta magnitud suelen ser g · L–1, a menos que se utilicen otras para la masa de soluto, como los miligramos, o para el volumen de la disolución, submúltiplos del litro o del metro cúbico.

Observa que, en este caso, la concentración se expresa en las mismas unidades que la densidad, pero son dos magnitudes físicas totalmente distintas.

Relación entre la masa de un sistema material y el volumen que ocupa.

La concentración de una disolución indica la proporción de soluto en el total de la disolución. El

Relación entre la masa de soluto y el volumen total de la disolución.

EJERCICIOS RESUELTOS

1 Se prepara una disolución a partir 10 g de sal y 500 mL de agua, cuya densidad es de 1 g/mL.

a) Calcula la concentración masa/volumen (g/L) de la disolución preparada. Ten presente que has de hacer una aproximación para resolver el problema.

b) ¿Qué dato hubiera sido necesario para no tener que utilizar una aproximación?

Los datos del problema son:

Masa de soluto, msoluto = 10 g

Volumen de disolvente, Vdisolvente = 500 mL = 0,500 L. El objetivo es calcular la concentración, por tanto utilizamos la expresión:

1. == 8 dV m Vd m disolución disolución

disolución ó ucin

disolución disol disolución

A su vez, es necesario conocer la masa de la disolución:

2. mdisolución = msoluto + mdisolvente

Y a su vez, debemos calcular la masa de disolvente a partir de su densidad:

3. == 8 dV m mdV disolvente disolvente

disolvente disolventedisolventedisolvente

Observa que el razonamiento es:

1 8 2 8 3

Y, sin embargo, el cálculo se realizará en orden inverso:

3 8 2 8 1

soluto

= CV m disolución

Debemos hacer una aproximación, puesto que desconocemos el dato del volumen total de disolución. Consideraremos que el volumen de la disolución preparada no varía significativamente del volumen del disolvente:

Vdisolvente ≈ Vdisolución

Sustituyendo en la expresión y calculando se obtiene:

2 Sabiendo que la concentración de azúcar en un refresco es de 1,1 · 102 g/L, calcula la masa de azúcar que se ingiere al beber la lata de refresco, cuyo volumen es de 33 cL.

Partiendo de la concentración calculamos la masa de azúcar presente en una lata de refresco: == () () ;( )( ) CL g VL mgCLgVLmg T

S TS

== = , g g/L L CV m V m 050 10 20 disolución

soluto disolvente

soluto .

La concentración de la disolución preparada es de 20 g /L.

Si hubiéramos conocido la densidad de la disolución preparada (ddisolución), habríamos podido calcular el volumen de la misma.

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA…

8 Quieres instalar una piscina hinchable en la azotea del edificio de tu apartamento de vacaciones, y ves un anuncio que muestra la siguiente información:

Dimensiones: 305 Ò 183 Ò 56 cm Volumen de agua: 999 litros

a) Calcula la masa de agua que corresponde al volumen de agua del anuncio y a la capacidad total de la piscina. Dato: densidad del agua 1 000 kg/m3

b) Calcula el porcentaje de agua respecto de la capacidad total de la piscina.

c) ¿Qué precauciones tendrías que tomar para hacer la instalación en la azotea?

d) ¿En cuánto aumenta la masa de agua si se utiliza agua de mar, cuya densidad es de 1 027 kg/m3?

Los datos para el cálculo pedido son: VT = 33 cL = 3,3 · 10–1 L

C = 1,1 · 102 g/L

Sustituyendo los datos, tenemos:

mS = 1,1 · 102 g/L · 3,3 · 10–1 L = 3,63 · 10 g = 36,3 g de azúcar.

9 Calcula la cantidad de soluto que hay en 20 g de una disolución cuya densidad es 1 040 kg/m3 y concentración, 23 g/L. Consulta las soluciones de las actividades numéricas en anayaeducacion.es

10 Calcula la masa de sal que hay en un vaso, cuya capacidad son 250 mL, lleno de agua del mar Muerto.

11 Calcula el volumen de agua del mar Muerto que contiene 100 g de sal.

12 Resuelve el ejercicio resuelto 1 suponiendo que la densidad de la disolución es de 1010 g/L.

13 Indica si la siguiente afirmación es verdadera o falsa y por qué: «Una disolución formada por un único soluto y un disolvente tiene una concentración de 1 030 g/L y una densidad de 350 g/L».

Aprende a trabajar en el laboratorio

Pasos para preparar 250 mL de una disolución de concentración 16 g/L, utilizando un matraz aforado de 250 mL. Indica el nombre del resto de material de laboratorio que aparece en la imagen y consulta la presentación que te ofrecemos en anayaeducacion.es para profundizar en las características del material de laboratorio necesario para preparar una disolución.

3.3 Porcentaje en masa

Una forma habitual de expresar una proporción es utilizar un porcentaje, que representa una fracción de una magnitud sobre 100 partes iguales. Así, la concentración de una disolución expresada en % en masa indica la masa de soluto presente en 100 unidades de masa de la disolución.

Calcular y medir la masa de soluto necesaria; para ello:

en un volumen de agua menor que el de la disolución.

Transvasar la disolución preparada al matraz aforado. Arrastrar con agua los restos que queden en el vaso.

Completar el volumen de la disolución con agua hasta el enrase del matraz aforado. Utilizar un frasco lavador o un cuentagotas para no sobrepasar el enrase.

= %masa· m m 100 disoluci n

soluto ó

Ten en cuenta que ambas masas, la de soluto y la total de la disolución, tienen que estar expresadas en las mismas unidades. Por ejemplo, una disolución de NaOH al 15 % en masa indica que habrá 15 g de soluto (NaOH) en cada 100 g de disolución.

3.4 Porcentaje en volumen

En disoluciones en las que tanto el soluto como el disolvente son sustancias líquidas se utiliza el % en volumen para expresar la concentración del soluto en la disolución.

= %volumen V V 100 disolucin

soluto ó

Al igual que en el caso anterior, las unidades de ambos volúmenes, soluto y disolvente, han de ser las mismas.

La concentración de las disoluciones en estado gaseoso se expresa en % en volumen. Un ejemplo de ellas es el aire, que podríamos describir como una disolución de varios solutos gaseosos en nitrógeno, que es el disolvente.

Preparación de una disolución

Disolver la masa de soluto

No aditividad de volúmenes

Consulta anayaeducacion.es para ver los recipientes de medida de volumen más habituales utilizados en el laboratorio.

EJERCICIO RESUELTO

3 ¿Qué masa de agua hay que utilizar para obtener una disolución al 20 % en masa y que contenga 35 g de una sal?

Los datos del problema son: mS = 35 g. Concentración 20 % en masa, lo que significa:

gdesoluto 100 20

gdedisolución

El objetivo es calcular la masa total de la disolución, mT Partimos de la definición de esta forma de expresar la concentración:

Explica mediante la TCM

La masa de una disolución es la suma de la masa del soluto y de la masa del disolvente:

mdisolución = mdisolvente + msoluto

Sin embargo, el volumen de una disolución suele ser menor que la suma del volumen de soluto más el del disolvente. Explica este hecho utilizando la teoría cinético-molecular.

Vdisolución < Vdisolvente + Vsoluto

A partir del significado del 20 % en masa y del dato de la masa de soluto, podemos establecer una igualdad entre fracciones equivalentes.

Un porcentaje en masa del 20 % significa que por cada 100 g del total de la disolución, 20 g son de soluto, por tanto: = gdedisolución gdesolutog de soluto m 100 20 35 disolución

Despejamos la incógnita de la igualdad:

soluto

= % volumnV V e 100 disolución

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA…

14 Calcula la concentración en % en masa de una mezcla formada por 16 g de nitrato de potasio en 250 g de agua.

15 Calcula la concentración en % en masa de una mezcla formada por un kilogramo de arena y 50,0 g de sal. ¿Qué cantidad de sal hay en 1 g de esta mezcla? ¿Se trata de una disolución?

16 Indica los pasos a seguir para preparar 500 mL de una disolución de azúcar en agua con una concentración de 10 g/L. Realiza los cálculos necesarios y nombra el material de laboratorio. Recoge toda tu información en una secuencia gráfica.

== gdesoluto gdes luto gdedisolucióng m o 20 35 100 175 disolución

17 Calcula la concentración en % en volumen que se obtiene al mezclar 2 mL de metanol con 65 mL de agua. ¿Qué suposición has utilizado?

18 Calcula el volumen de alcohol, expresado en mililitros, que contiene una botella de 250 mL de alcohol sanitario, cuya concentración es 96 % vol.

19 Haz un esquema de la secuencia de cálculos que te permita calcular la concentración de una disolución en % en volumen a partir de estos datos: masa de soluto (msoluto), volumen de soluto (Vsoluto), masa de disolvente (mdisolvente) y densidad de disolución (ddisolución). Ten en cuenta la no aditividad de volúmenes.

4

Solubilidad

4.1 Solubilidad

Existen sustancias que se disuelven con mayor facilidad que otras en un mismo disolvente. Esto podemos comprobarlo sumergiendo, por ejemplo, un puñado de sal y un fragmento de cuarzo en sendos vasos con agua. Al agitar observaremos cómo la sal desaparece rápidamente de nuestra vista, mientras que el cuarzo se mantiene intacto, aunque lo dejemos mucho tiempo sumergido en el agua. Esto no significa que el cuarzo no se disuelva en agua, pues sí lo hace; lo que sucede es que el compuesto que forma el cuarzo, la sílice (SiO2), ya está presente en una pequeña concentración en el agua y esta, a la temperatura ambiente, no admite mayor concentración de este compuesto.

Esto se debe a que, como hemos visto, para que una sustancia se disuelva en otra sus partículas han de rodearse de las partículas del disolvente. La solubilidad es la magnitud física que mide la capacidad del disolvente de rodear a las partículas del soluto.

La solubilidad de una disolución es la mayor concentración de soluto que se puede disolver en un determinado disolvente a una temperatura dada. Se expresa como la masa de soluto (en gramos) por cada cien gramos de disolvente:

= Solubilidad gdisolvente m 100 ,m sáxima

■ Efecto de la temperatura

Determinación de la solubilidad de una sal

Para poder establecer el valor de la solubilidad de una sal en agua a temperatura ambiente seguimos estos pasos:

1. Anotar la temperatura a la que realizamos la experiencia.

2. Medir un volumen determinado de agua.

3. Añadir una cantidad de sal, agitar y observar.

4. Repetir el paso anterior, hasta que aparezca parte de la sal en el fondo del recipiente sin que se disuelva al agitar y dejar reposar. La sal que no se disuelve, se denomina precipitado.

La solubilidad de una sustancia en un determinado disolvente depende de la temperatura. En el caso de solutos sólidos, la solubilidad aumenta con la temperatura. Una explicación nos la da la TCM, pues al aumentar la temperatura, aumenta la velocidad de las partículas del disolvente. En el caso de solutos gaseosos ocurre lo contrario: al disminuir la temperatura aumenta la solubilidad de los gases, y viceversa.

■ Solubilidad de una sal

Existen muchas sales diferentes además de la sal común (cloruro de sodio) y no todas tienen el mismo valor de solubilidad a una temperatura dada.

En la tabla se muestran los valores de solubilidad en agua de diferentes sales a 20 ºC y 50 ºC. Se puede observar que cuando la temperatura disminuye, la solubilidad también lo hace; esto se manifiesta en la disolución con la aparición de un precipitado, que es soluto sólido que no se disuelve y que cae al fondo del recipiente.

4.2 Las disoluciones según su concentración

En función de la concentración del soluto en el disolvente, podemos clasificar las disoluciones en:

1 Diluidas, si la concentración es mucho menor que la máxima posible para esa pareja soluto-disolvente y temperatura.

2 Concentradas, si la concentración es algo menor, pero próxima a la solubilidad del soluto en el disolvente a la temperatura dada.

3 Saturadas, si la concentración coincide con la solubilidad del soluto en el disolvente para ese valor de temperatura.

4 Sobresaturadas. En realidad no se trata de una disolución, puesto que ya ha aparecido el precipitado. Se trata entonces de una suspensión, en la que podemos volver a suspender el precipitado agitando, pero sin conseguir disolverlo.

EJERCICIO RESUELTO

4 Calcula la masa de cloruro de potasio que se puede disolver en 1 500 mL de agua a 50 °C.

Dato: densidad del agua 1 g/mL.

Calculamos en primer lugar la masa de agua que corresponde al volumen de 1 500 mL:

ddVm m V m 11500 1500

8 g/mL mL g

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

20 ¿Por qué decimos que la solubilidad es un parámetro cuantitativo?

21 Representa en un gráfico los datos de la página anterior de solubilidad de las tres primeras sales de la tabla frente a la temperatura.

== ==

· · agua

Utilizamos la definición de solubilidad y el dato de la tabla de la página anterior, SKCl a 50 ºC = 42,9 g/100 g. Para calcular la cantidad de soluto aplicamos una proporción:

== 8 gdisolvente g ,g g Sm m 100 100 42 9 1500 S, máx

Obtenemos: mKCl = 643,5 g, que es la máxima cantidad de soluto que podremos disolver en 1,5 L de agua a 50 ºC.

a) A partir de la representación obtén la solubilidad de las tres sales a una temperatura de 40 °C.

b) ¿A qué temperatura son iguales las solubilidades de cloruro de sodio y cloruro de potasio?

22 En la tabla se muestran datos de solubilidad de una sal en agua frente a temperatura:

A 20 ºC se disuelven 65 g de la sal en 200 g de agua. ¿Cómo clasificarías esta disolución?

5

El agua. Características y contaminación

5.1 Características especiales del agua

El agua es una sustancia química que nos resulta muy familiar y es muy importante para la vida tal y como la conocemos (ver presentación en anayaeducacion.es).

El 71 % de la superficie de nuestro planeta está cubierta por agua. Estamos en contacto con ella en los tres estados de agregación y forma parte de, aproximadamente, un 70 % de nuestro organismo. Además, el agua es el medio en el que se desarrolla la vida de muchos organismos. Precisamente por tratarse de una sustancia tan cotidiana, sus características, únicas y extraordinarias, nos pasan desapercibidas.

Veamos algunas de ellas y el porqué de su importancia:

1. Dilatación anómala del agua. Normalmente una sustancia es más densa en estado sólido que en estado líquido; por ello, si se trata de una sustancia pura, los sólidos no flotan sobre sus líquidos. Sin embargo, la variación de la densidad del agua con la temperatura sigue un patrón anómalo, ya que es máxima a 4 °C (agua líquida) y así el hielo, menos denso, flota sobre el líquido. Esta particularidad hace que los océanos no se congelen completamente, sino que sea solo su capa superior, permitiendo la vida marina.

Comprende el clima

Consulta la información relativa a la meta 13.2 y explica cómo se relaciona el nivel del mar con el clima. ¿Por qué la corriente termohalina actúa como reguladora del clima? ¿Qué importancia tiene el hecho de que los polos de la Tierra estén compuestos por agua sólida?

2. El agua como disolvente. La gran solubilidad de sales en agua hace que esta sea un buen vehículo para su transporte, a través de corrientes de agua; por ejemplo, en las corrientes oceánicas.

Además de solutos sólidos, el agua disuelve gases, como el oxígeno, necesario para la vida acuática.

3. El agua y la energía térmica. El agua en estado líquido intercambia energía térmica sin alterar apenas su temperatura, en comparación con otras sustancias. Este hecho explica que el clima en las zonas de costa se caracterice por poca variación de las temperaturas. Para que se lleve a cabo la evaporación del agua, es necesaria mucha energía, comparada con la necesaria para la evaporación de otras sustancias. Por ello, el agua actúa como un regulador térmico del planeta.

Corriente superficial cálida

Corriente profunda fría

El agua salada es más densa que la dulce. En la parte superficial del océano el agua se evapora, lo que aumenta la concentración en sales y hace que aumente la densidad de la masa de agua superficial; esta irá al fondo, generando una corriente de agua. La corriente termohalina recorre el fondo de la cuenca del océano Atlántico hasta el océano Glacial Antártico, donde asciende de nuevo, se enfría y se hunde nuevamente.

La estructura de las moléculas de agua en estado sólido es mucho más abierta que en el estado líquido; por eso, el hielo es menos denso que el agua líquida. Al flotar sobre el agua, el hielo forma un aislante térmico que impide que toda la masa de agua se congele.

5.2 La contaminación del agua

El agua es un recurso natural imprescindible para la vida, pero existen muchos factores que pueden contaminarla, provocando graves perjuicios a los seres vivos. Veamos algunos de ellos:

• Los agentes infecciosos. Las bacterias coliformes fecales de las heces humanas y de animales constituyen una forma de contaminación del agua que debería estar erradicada. Sin embargo, en muchos lugares de África y Asia, las infecciones causadas por estos patógenos son frecuentes. La fiebre tifoidea, el cólera y la disentería se podrían evitar mejorando el sistema de saneamiento de aguas.

• El aumento de temperatura: contaminación térmica. Como hemos visto, al contrario de lo que sucede para solutos sólidos, la solubilidad de los solutos gaseosos disminuye al aumentar la temperatura. El vertido de agua caliente a un ecosistema acuático provoca la disminución de la concentración de oxígeno, y con ello la muerte de parte de la fauna.

• Los metales pesados. En la actualidad metales como el mercurio, el arsénico, el plomo, el cadmio, el zinc, el níquel y el cromo están presentes en alimentos de origen vegetal y animal. Aunque la legislación ambiental haya limitado su uso y su vertido, el principal problema de la contaminación por metales pesados es que estos se acumulan en los tejidos grasos de animales.

La concentración de metales pesados en especies que están en la parte final de una cadena trófica se conoce como bioacumulación.

Algunos problemas de contaminación del agua

Redacta un informe

Veo, pienso, me pregunto. A partir de la información relativa a la meta 14.4, y de la imagen inferior, redacta un texto sobre la regulación de la pesca. No consideres solo el problema representado, sino también el equilibrio de la cadena trófica.

La solubilidad del oxígeno en agua disminuye al aumentar la temperatura. Las especies de peces no adaptadas a aguas cálidas pueden morir de anoxia si ocurre un aumento de la temperatura debido, por ejemplo, a un vertido de agua de refrigeración.

COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA…

23 Consulta la información relativa a la meta 6.b y elabora una infografía en la que expongas el único problema de contaminación citado en el texto y no representado en las imágenes.

La contaminación por metales pesados no se puede reducir una vez que estos ya han llegado a los ecosistemas marinos. El efecto de bioacumulación aumenta en las especies según se sube por la cadena trófica; es el motivo por el cual se recomienda limitar la ingesta de estas especies.

24 Pienso, me intereso, investigo. Explica por qué la fusión de aguas sólidas tiene distintos efectos sobre el nivel del mar dependiendo de que se trate de aguas continentales u oceánicas.

Agua potable Agua embotellada

Proyecto de investigación

Introducción

De acuerdo a los datos de la meta 6.1 de los ODS, el acceso al agua potable es un problema pendiente para una gran parte de la población mundial. El agua embotellada acarrea otra problemática (que trata de atajar la meta 14.1), ya que supone la generación de un residuo plástico.

Objetivo

Hacer un análisis de la necesidad de agua embotellada en países con red de agua potable y comparar la viabilidad del suministro de agua embotellada con la instalación de estaciones de tratamiento de agua potable (ETAP) compactas.

Procedimiento Rompecabezas

Cada grupo contará con cuatro especialistas que deben, tras una investigación, dar respuesta a las preguntas de su área, en la medida de lo posible:

• ÁREA 1. Agua embotellada. ¿Cuáles son las características del agua embotellada? ¿Qué es el análisis químico del agua? ¿Cómo afectan los electrolitos disueltos a la calidad del agua? ¿Cuáles son los estándares de solutos en el agua potable?

• ÁREA 2. Ciclo de vida de una botella de plástico. ¿Cuáles son los tipos de plástico utilizados en las botellas de agua? ¿Qué coste energético tiene la fabricación de una botella de plástico? ¿Qué plásticos son reciclables y cuáles no? ¿Qué proporción de los plásticos fabricados acaba en los océanos?

REFLEXIÓN FINAL

1 Se expondrán las infografías de los grupos de trabajo en una exposición en el centro educativo.

2 Se llevará a cabo una mesa redonda en el contexto de las jornadas culturales del centro educativo, en la que participarán especialistas y autoridades relevantes en el tema tratado.

3 Se elaborará una redacción por parte de cada participante en el debate sobre las consecuencias del uso de agua embotellada.

• ÁREA 3. Características de una ETAP. ¿Cuáles son las etapas en el tratamiento de aguas para su potabilización? ¿Qué es la etapa de coagulación y por qué es necesaria? ¿En qué momento del proceso se producen la sedimentación y la filtración y por qué hacen falta? ¿Qué es la desinfección del agua? ¿Qué tipos de compuestos químicos se utilizan? ¿Dónde se producen estos compuestos químicos? ¿Qué son las pastillas potabilizadoras de agua?

• ÁREA 4. ETAP compactas. ¿Qué proyectos existen para el diseño y la construcción de una ETAP compacta? ¿Necesitan para su funcionamiento fuentes de energía? ¿Qué empresas se dedican a su fabricación en tu región, o en regiones próximas? ¿Cuáles son sus resultados?

Resultados

Cada especialista se reunirá con los especialistas de otros grupos y realizará una puesta en común de resultados.

Discusión, conclusiones y comunicación de lo realizado

Los cuatro especialistas de cada grupo realizarán una puesta en común de resultados y elaborarán una infografía con las ventajas y los inconvenientes para abordar acciones relativas a las metas de los ODS trabajados.

Embotellado de agua potable en botellas de plástico.

Concentración y densidad de una disolución

Trabajo práctico

Planteamiento del problema

Preparar y caracterizar una disolución es una de las tareas más habituales en el laboratorio de química. Se preparan disoluciones con fines analíticos y para llevar a cabo reacciones químicas en medio acuoso. El objetivo de esta práctica es preparar una disolución concentrada de sulfato de cobre (II) en agua y medir su densidad.

Tu propuesta

Repartid las tareas a realizar entre los miembros pareja de trabajo, teniendo en cuenta que se debe buscar la solubilidad del sulfato de cobre (II) en agua a la temperatura ambiental del laboratorio. La disolución a preparar debe tener una concentración que sea aproximadamente el 70 % de la concentración de la disolución saturada.

Nuestra propuesta

La preparación de la disolución se llevará a cabo siguiendo los cuatro pasos que se han indicado en el texto de la unidad.

Para medir la densidad de la mezcla preparada hay que de medir previamente la masa del matraz aforado, para poder descontarla de la masa del matraz cuando contenga la disolución.

Material

• Matraz aforado • Pesa sustancias o vidrio de reloj • Espátula • Varilla de agitación • Vaso de precipitados • Frasco lavador o cuentagotas

• Frasco de laboratorio • Etiquetas • Agua y sulfato de cobre (II)

Orientaciones para la realización de la experiencia

• Recuerda que has de realizar los cálculos de la masa de soluto que necesitas en función de la capacidad del matraz aforado.

• El sulfato de cobre (II) del laboratorio puede presentarse en forma de cristales de gran tamaño. En ocasiones es recomendable machacar esos cristales utilizando un mortero para favorecer el proceso de disolución.

• Una vez preparada la disolución y medida su densidad, es conveniente que se trasfiera a un frasco de laboratorio con tapa.

EXTRAE CONCLUSIONES...

1 1-2-4. En grupos de cuatro poned en común vuestros resultados de concentración y densidad.

2 Elaborad un gráfico y extraed conclusiones sobre la correlación de estas dos magnitudes.

• En la etiqueta se debe indicar el nombre del soluto, la concentración y la fecha de preparación de la disolución. También puedes indicar la densidad calculada.

• Una disolución concentrada de sulfato de cobre (II) se puede utilizar para obtener cristales de esta sal en un proceso de cristalización.

• El sulfato de cobre (II) suele tener agua de hidratación, por lo que la masa medida no corresponde en su totalidad a la sal, sino que también contiene agua en su estructura. Ten en cuenta esta incertidumbre en tus cálculos.

3 Meta 12.4 El sulfato de cobre (II) se utiliza como fungicida. Averigua la concentración de este compuesto para este uso y si está o no permitido en la agricultura ecológica.

4 Busca otros usos habituales de este compuesto.

Material de laboratorio.

COMPRENDE

1 Copia el mapa conceptual en tu cuaderno, o en una aplicación especifica y realiza estas ampliaciones:

a) Incluye en el mapa conceptual el proceso de disolución de un soluto sólido formado por electrolitos (sal).

b) Incluye en el mapa conceptual una rama nueva para informar de la diferencia entre densidad y concentración.

c) A partir de la rama de la actividad anterior, incluye información sobre el efecto de la densidad del agua, la salinidad y la corriente termohalina.

d) Incluye en el mapa la contaminación térmica, relacionándola con el fenómeno físico que la causa.

e) Incluye en el mapa conceptual las expresiones matemáticas que permiten calcular las tres formas de expresar la concentración.

Organiza tus ideas Mapa conceptual jerárquico son

f) Detalla en tu mapa conceptual los tipos de mezclas homogéneas que hemos estudiado en la unidad, para ello incluye ejemplos.

g) Agrega una rama en el mapa conceptual para indicar los tipos de mezclas heterogéneas que se pueden confundir con las homogéneas.

h) Incluye en la rama de la actividad anterior la forma de discernir si se trata de una disolución, un coloide o una suspensión.

i) Incluye una rama en tu mapa conceptual partiendo de «Las disoluciones» con los pasos necesarios para preparar una disolución, incluyendo el nombre del material de laboratorio necesario.

j) Incluye una rama desde «concentración» para indicar la clasificación de las disoluciones en función de este parámetro.

se clasifican según se preparan ?

mezclas homogéneas

disolvente soluto

si es máxima se llama se conoce como

solubilidad concentración

aumenta con se puede expresar como disminuye con temperatura solutos sólidos

formadas por la proporción entre soluto y disolvente para

Recuerda seleccionar el material de trabajo de esta unidad para tu porfolio.

Recuerda que dispones de las soluciones de todas las actividades numéricas en anayaeducacion.es Materiales, mezclas y sustancias

1 Meta 9.a. Uno de los materiales de mayor valor añadido es el «coltán». Investiga si se trata de una sustancia o de una mezcla, el porqué de su valor y las condiciones en que se realiza su extracción.

2 Indica cuáles de los siguientes materiales está formado por una única sustancia. Busca información si te resulta necesario:

a) Leche.

b) Agua desionizada.

c) Azurita.

d) Amoniaco para limpieza del hogar.

3 Parada de 5 minutos. ¿Es la leche chocolateada una mezcla homogénea o heterogénea? Consulta el vídeo sobre las disoluciones que te ofrecemos en anayaeducacion.es y responde a la pregunta del enunciado analizando todas las mezclas que aparecen en él.

4 En los libros de química se suele utilizar la expresión «sustancia pura». ¿Es posible encontrar sustancias no puras o impuras? ¿Se denominan así? Redacta un párrafo indicando por qué crees que se utiliza la expresión «sustancia pura».

5 Clasifica estos materiales en sintéticos o naturales: kevlar, nailon, seda, caucho, poliéster, algodón y lana. Busca información si te resulta necesario. ¿Hay alguna conexión entre ellos, además del criterio de clasificación?

6 Completa la tabla:

Sistema material Mezcla homogénea, mezcla heterogénea o sustancia

Agua de mar Mezcla homogénea

Petróleo

Mahonesa

Diamante

Gel de sílice Sustancia pura, compuesto

Lodo

Amoníaco

Leche

Zumo de naranja

Disoluciones, coloides y suspensiones

7 Indica si las afirmaciones siguientes son verdaderas o falsas, consultando, para ello, la información relativa a la meta 11.7:

a) El aire es una disolución de composición constante.

b) El aire es una disolución binaria de oxígeno en nitrógeno.

c) El aire es una disolución de más de dos gases, pues contiene oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono y otros.

d) El aire de las ciudades es una combinación de suspensión, disolución y coloide, puesto que contiene partículas no sedimentables.

8 Sumamos. La limitación de entrada de vehículos a la parte central de algunas grandes ciudades ha desatado cierta polémica. Analiza esta situación con tus compañeros y compañeras de clase.

9 Pon un ejemplo de disolución en estado sólido, en estado líquido y en estado gaseoso.

10 Veo, pienso, me pregunto. ¿Por qué crees que no existen disoluciones de un sólido en un gas? ¿Cómo se llaman este tipo de mezclas heterogéneas?

11 Se prepara una disolución de mentol, alcohol y agua. Sin conocer las proporciones de cada uno de ellos, ¿puedes determinar cuál es el disolvente y cuáles los solutos? Explica tu respuesta.

12 La imagen. ¿Qué ideas relacionadas con la unidad extraes de esta imagen?

COMPRENDE

Organiza tus ideas Las variaciones

Factores de conversión

Un factor de conversión es una fracción que nos permite cambiar las unidades en las que se expresa una magnitud o transformar dicha magnitud en otra con la que guarde una relación de proporcionalidad.

Veamos la diferencia entre resolver un problema aplicando una secuencia de cálculo o aplicando factores de conversión:

Expresa en g/L la concentración de una disolución acuosa de NaOH del 2 % en masa, sabiendo que su densidad es de 1 020 g/L.

Secuencia de cálculo

1 Partimos de las ecuaciones de la concentración en gramos · litro–1, la densidad de la disolución y el porcentaje en masa:

Factores de conversión

1 Construimos fracciones de magnitudes entre las que exista una relación de proporcionalidad, de modo que, al multiplicarlas, lleguemos a un resultado con las unidades que nos interesan: = disolución g disolución ó ,/ g soluto L gdisolucin gL 1 100 21 020 20 4

T

2 Despejamos VT en la ecuación de la disolución: = Vd m T T

Y sustituimos en la ecuación de la concentración:

Las magnitudes que expresan una relación de proporcionalidad se pueden escrIbir en forma de fracción.

== = / CV mm m m mdd T

S TT

S T S T

3 Teniendo en cuenta ahora la expresión del porcentaje en masa, resulta:

== = % ,/ en masa gL Cd 100 100 2 1020 20 4 T

Si las cantidades de numerador y denominador son equivalentes podemos utilizar dicha fracción como factor de conversión:

Ldisolución gdisolución 1 1 020 d n

Habremos econtrado así una estrategia rápida de cálculo.

Conclusión: Observa que el resultado obtenido es idéntico, como era de esperar, y es más rápido el segundo procedimiento; de ahí que la tendencia sea resolver los ejercicios utilizando preferentemente esta forma.

Concentración de una disolución

13 Realiza un esquema de cálculo para completar las columnas de la tabla.

¿De qué otra forma podrías expresar la concentración? Modifica tu esquema de cálculo y calcula esa otra forma de expresar la concentración para cada fila de la tabla.

14 Se dispone de dos disoluciones A y B. La primera (A) se ha preparado disolviendo 74 g de alcohol en 0,726 kg de agua.

La segunda (B) también es de alcohol y agua, pero de ella solo sabemos que su concentración es del 15 % en masa.

Calcula: a) La concentración en tanto por ciento en masa de la primera disolución (A). b) ¿Cuál de las dos disoluciones es más concentrada? ¿Por qué? c) ¿Qué cantidad de la segunda disolución (B) debemos tomar para que lleve disueltos 500 mg de alcohol?

15 Una disolución de amoníaco (d = 0,89 g/mL) en agua (d = 1,00 g/mL) se prepara utilizando 1 200 g de amoníaco y 3 kg de agua.

a) Calcula la concentración de la disolución expresada en % masa y en % volumen. ¿Qué aproximación has utilizado?

b) ¿Qué magnitud sería necesaria medir para comprobar si la aproximación utilizada es adecuada?

Realiza un esquema de resolución con secuencia de operaciones para determinarlo.

16 Calcula, utilizando factores de conversión, las cantidades necesarias para completar la tabla:

Disolución

Solubilidad

18 Indica si las afirmaciones son verdaderas o falsas y justifica tu respuesta:

a) Se diluyen mejor sólidos de gran tamaño, pues aportan gran cantidad de soluto.

b) Una disolución saturada no puede admitir más cantidad de soluto aunque se agite enérgicamente.

c) Una disolución saturada de una sal puede convertirse en una concentrada al aumentar la temperatura.

d) Una disolución saturada de un gas en agua puede convertirse en una concentrada si se aumenta la temperatura.

19 La solubilidad de una sal en agua es de 45 g/100 g de agua. Indica si las mezclas preparadas serán homogéneas o heterogéneas:

a) 90 gramos de sal en 200 g de agua.

50 g/L 100 g

76 % volumen 76 cL

120 mg/L 3 g

10 % masa 85 g

17 La densidad de una disolución es de 1,087 g/mL y la concentración del soluto es de 4 % en masa. Calcula el volumen de disolución que hay que tomar para que contenga 7 g de soluto.

REFLEXIONA

b) 100 gramos de sal en 200 mL de agua.

c) 100 gramos de sal en 500 g de agua.

Agua. Características y contaminación

20 Elabora un mapa mental que recoja las características anómalas del agua y el efecto que tienen estas características sobre: la regulación del clima, la vida marina, la contaminación por escorrentías y la contaminación térmica.

Con esta unidad finalizamos el proyecto llevado a cabo en estas unidades y cerramos una pequeña etapa, por lo que es importante reflexionar sobre lo que realmente hemos aprendido. Para ello, descarga el cuestionario y la rúbrica que te ofrecemos en anayaeducacion.es

No lo comprendo del todo bien. Se me plantean

Entendí la diferencia entre una disolución, un coloide y una suspensión y preparé alguna de estas mezclas comprobando si presentaban efecto Tyndall o no.

Realiza la evaluación competencial incluida en anayaeducacion.es

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