Cosmos 10ยบ QUIMICA
Vislumbrando el Universo
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SIWร EDITORIAL
Cosmos10º
QUIMICA
Vislumbrando del Universo Título: Cosmos 10° AÑO Vislumbrando el Universo Diseño de portada: Esteban Barrantes Velásquez Diagramación: Esteban Barrantes Velásquez Edición y diseño: Heriberto Ordóñez D.
Departamento de Investigación y Producción
Autora: Abigail Santos Preza
540.712
Santos Preza, Abigail
S237c
Cosmos química 10 : vislumbrando el Universo/Abigail Santos P. --1ª ed. – San José, C. R. : Siwö Editorial, 2014. 200 p. : 21.6 X 27.9 cm. ISBN
978-9968-694-32-2
1. QUÍMICA – ESTUDIO Y ENSEÑANZA
2. QUÍMICA-
LIBROS DE TEXTO I. Autor II. Título
Impreso por Cóndor Editores Cartago, Costa Rica Primera edición, 5000 ejemplares
Reservados todos los derechos. No se permite reproducir, almacenar en sistemas de recuperación de este texto ni transmitir la totalidad o alguna parte de esta publicación, cualquiera que sea el medio empleado -electrónico, mecánico, fotocopia, grabación, etc.-, sin el permiso por escrito de los titulares de los derechos de la propiedad intelectual.
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INDICE PRIMERA UNIDAD LA MATERIA BASE DEL UNIVERSO _________________________________________________ 5
Tema 1. Caracterización de la Química como ciencia ______________________ 6 1.1 La Química. __________________________________________________________________6 1.2 Contribución de la Química al mejoramiento de la calidad de vida._____________________8 1.3 Impacto de las sustancias químicas en el medio ambiente.__________________________10
Tema 2. La Materia _____________________________________________________________ 16 2.1 La materia __________________________________________________________________ 16 2.2 Cambios de la materia.________________________________________________________ 17 2.3 Estados de la materia.________________________________________________________ 18 2.4 Cambios de los estados físicos de la materia. ____________________________________ 19 2.5 Clasificación de la materia. ____________________________________________________ 21
Tema 3. Elementos Químicos___________________________________________________ 35 3.1 Elementos químicos. _________________________________________________________35 3.2 Nomenclatura de los elementos químicos. _______________________________________ 35 3.3 Clasificación de los elementos químicos en la Tabla Periódica.______________________ 37 3.4 Elementos esenciales para la vida.______________________________________________ 40
Tema 4. El átomo________________________________________________________________ 56 4.1 Historia del descubrimiento del átomo.__________________________________________ 56 4.2 Estructura del átomo._________________________________________________________ 56 4.3 Átomos neutros y átomos cargados eléctricamente. ______________________________ 57 4.4 La radiactividad. ____________________________________________________________ 62
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SEGUNDA UNIDAD Tema 1. Modelos Atómicos
________________________________________________ 76
1.1 Modelos atómicos. ___________________________________________________________ 77 1.2 Descubrimiento de las partículas subatómicas. __________________________________ 81
Tema 2. Números cuánticos y estructura electrónica _________________________ 87 2.1 Números atómicos. __________________________________________________________ 87 2.2 Configuraciones electrónicas. _________________________________________________ 88
Tema 3. Tabla Periódica de los elementos__________________________________ 101
3.1 Historia de la formación de la Tabla Periódica ____________________________________ 101 3.2 La Ley Periódica.___________________________________________________________ 107 3.3 Distribución electrónica en la Tabla Periódica. __________________________________ 110
Tema 4. El enlace químico_______________________________________________ 131 4.1 Leyes de las combinaciones químicas. _________________________________________ 131 4.2 Fórmulas químicas._________________________________________________________ 132 4.3 Teorías de los enlaces._______________________________________________________ 133
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TEMA 1
La química como ciencia y sus características
Pregunta introductoria: ¿Tienen sustancias químicas las medicinas naturales?
1.1 La Química Las sustancias químicas se encuentran en los alimentos, medicinas, pinturas, combustibles, equipo deportivo, en los seres vivos, es decir, en absolutamente todo lo que tiene materia. Química: Ciencia que estudia las propiedades, composición, estructura y transformaciones de la materia. Su objeto de estudio es la materia, su composición, sus transformaciones y la energía involucrada en estas transformaciones. Si la Química estudia la materia, entonces el Universo entero es el objeto de estudio.
Campo de estudio e importancia de la Química La Química, interviene en múltiples y variados campos de la actividad humana. Existen muchas condiciones en el estilo de vida presente, que no serían posible sin la existenci a de la Química, como: electricidad, telecomunicaciones, alimentos enlatados, medios de transporte, tarjetas de video, tarjetas madres de computadoras, telas sintéticas y pinturas de casas. Los fenómenos químicos pueden encontrarse en cualquier parte, como la oxidación de metales, fotosíntesis, digestión, respiración, metabolismo, síntesis de sustancias como vitaminas, antibióticos, alimentos, jabones, fertilizantes, purificación del agua, extracción de metales elaboración de plásticos. La Química se relaciona con otras ciencias, ya que estas utilizan los conocimientos aportados en sus investigaciones. Algunas áreas científicas donde la Química brinda sus aportes son:
Geología: Estudia la estructura de la Tierra, la constitución y cambios de las rocas.
Biología: Estudia la vida, considera los cambios y transformaciones que ocurren en los seres vivos.
Astronomía: Estudio de los cuerpos celestes. Se apoya en la Química para buscar información respecto a estructura y constitución de los astros y del Universo en general.
Agronomía: Estudio de la composición y las transformaciones del suelo, los animales y los vegetales que se relacionan con el.
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1.3 Impacto de las sustancias químicas en el medio ambiente.
Contaminación de suelos La pérdida de la calidad del suelo, es producto del uso de agroquímicos en los cultivos. También la basura contamina el suelo, cuando contiene sustancias tóxicas que matan especies animales y vegetales.
La aplicación de la Química, ha sido un gran aporte de la Ciencia a la vida del ser humano; sin embargo su uso desmedido, ha causado un desequilibrio en el medio ambiente. Algunas consecuencias negativas son: efecto invernadero, rompimiento de la capa de ozono, lluvia ácida, contaminación de suelos y de corrientes de aguas superficiales y subterráneas.
La contaminación de suelos por basura que generan los hogares es uno de los problemas más grandes en la actualidad.
Efecto invernadero
El efecto invernadero es el resultado de la emisión de gases, como el dióxido de carbono y el metano, debido a las actividades humanas. Este fenómeno evita que la energía del sol vuelva inmediatamente al espacio produciendo en todo el planeta un efecto similar al que sucede en un invernadero.
Contaminación de aguas superficiales y subterráneas Las actividades domésticas, industriales y agrícolas, desechan materiales perjudiciales a las fuentes de agua. Estos desechos son residuos industriales, detergentes, cloro para lavar ropa, plaguicidas, entre otros. Cuando son derramados al suelo se filtran hasta llegar a las aguas subterráneas. También existe la costumbre de derramar directamente estas sustancias en ríos, lagos y mares, provocando muerte de animales y plantas acuáticos, además altera la composición química del agua, responsable de enfermedades gastrointestinales y de piel en personas que entran en contacto con ella.
Los gases de efecto invernadero producen el calentamiento global. Agujero en la capa de ozono La capa de ozono que protege la vida en el planeta Tierra, tiene un agujero de millones de kilómetros, dejando pasar los rayos ultravioletas del sol directamente a la superficie. Los responsables de este fenómeno son los gases llamados clorofluorocarbonos (CFC), utilizados en aerosoles y extintores. Los CFC, aunque son útiles para las actividades humanas, también dañan a la capa de ozono.
Las aguas residuales vertidas directamente a las fuentes de agua, producen enfermedades a las personas y muerte a animales y plantas que viven en ellas.
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Entrenamiento para Bachillerato I parte. Pareo Instrucciones: A continuación se le presentan dos columnas A y B. En la columna A se encuentran algunas ramas de la química, en la columna B se encuentra las definiciones. Relacione ambas columnas colocando el número dentro de cada paréntesis. Los números se utilizan una única vez.
COLUMNA A
COLUMNA B
Química Orgánica (
)
Química Física
(
)
Bioquímica
(
)
Química Inorgánica (
)
Química Forense
)
(
223. Estudia la relación entre la materia y la energía. 584. Estudia las sustancias que tienen carbono. 984. Estudia sustancias en hechos ilícitos. 194. Estudia sustancias con origen mineral. 687. Estudia procesos químicos dentro de los seres vivos.
II Parte. Respuesta Corta. Instrucciones: Conteste correctamente sobre las líneas en blanco, lo que se le solicita. Préstele atención al enunciado y cuide su ortografía. 1. Cite una aplicación de la química. ____________________________________________________________________________________ 2. Mencione tres ramas de la química. ____________________________________________________________________________________________ 3. Escriba cuál es la rama de la química que estudia el análisis cualitativo y cuantitativo de las sustancias. ____________________________________________________________________________________________
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Actividades 1. Explique por qué las partículas en los diferentes estados de la materia se encuentran a diferente distancia. ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 2. Explique el término compresión. ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________
3. Identifique el estado de materia en que se encuentran los siguientes cuerpos. Escriba S = Sólido, L = Líquido, G = gaseoso, P = Plasma y BEC = Bose – Einstein Sol _______________________
Neblina _______________?____________
Perfume ___________________
Botella de vidrio _____________________
Papel _____________________
Sangre ____________________________
Nubes ____________________
Vapor de agua ______________________
4. Escriba el cambio de materia, según la descripción que se le presenta. El agua se convierte en vapor. _______________________________________________________ El vapor de agua se convierte en escarcha. ____________________________________________ El alcohol se evapora. ______________________________________________________________ El Dióxido de Carbono pasa de sólido a gas. _________________________________________ El yodo se convierte de sólido a vapor. ______________________________________________ El agua líquida se convierte en nieve. ______________________________________________ El hielo se derrite. ______________________________________________________________
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Actividades 1.
Describa como participa el Selenio en la superación de la infertilidad masculina
__________________________________________________________________________ 2.
Escriba 3 alimentos que contienen selenio que usted consume.
_______________________________________________________________________________ 3.
Escriba tres funciones del Zinc en el cuerpo humano.
_______________________________________________________________________________ 4.
Menciones 5 alimentos que contienen zinc, que usted consume.
_____________________________________________________________________________ 5.
Identifique en la Tabla Periódica, el tipo de elemento que es el hierro, número y símbolo.
________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 6.
Mencione 3 funciones del hierro en el cuerpo humano.
_______________________________________________________________________________ 7.
Escriba tres funciones del yodo en el cuerpo humano.
________________________________________________________________________________ 8.
Menciones 5 alimentos que contienen yodo, que usted consume.
________________________________________________________________________________
9.
Mencione
los
otros
minerales
con
los
que
se
relaciona
el
Manganeso.
__________________________________________________________________________________ 10.
Mencione 3 funciones del Manganeso.
_______________________________________________________________________________ 11. Mencione las funciones del Flúor. ________________________________________________________________________________ 12.
Menciones 5 alimentos que contienen flúor, que usted consume.
________________________________________________________________________________
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Este libro está elaborado de acuerdo con el nuevo programa estipulado por el MEP.
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8374-8392 / 8715-0335 o al 2292-6027
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