Química II - Gob

1 Qu mica II TERCER SEMESTRE Qu mica II | Tercer Semestre Cr ditos Profesora. Adriana Ibarra Dom nguez Profesora. Ver nica Espinoza Lemus Profesora. Andr nica Hern ndez S nchez Subdirecci n de Planeaci n Curricular Direcci n de Planeaci n Acad mica 2 ndice INTRODUCCI N CORTE DE APRENDIZAJE 1. LAS REACCIONES Y SUS ECUACIONES 5 Conocimientos previos Contenidos Autoevaluaci n Quieres conocer m s? Fuentes Consultadas CORTE DE APRENDIZAJE 2. TERMOQU MICA Y OXIDO REDUCCI N 40 Conocimientos previos Contenidos Autoevaluaci n Quieres conocer m s? Fuentes Consultadas CORTE DE APRENDIZAJE 3. CIDOS Y BASES 63 Conocimientos previos Contenidos Autoevaluaci n Quieres conocer m s? Fuentes consultadas EVALUACI N FINAL 90 Qu mica II | Tercer Semestre En el contexto actual, derivado de la contingencia sanitaria por COVID 19, el Colegio de Bachilleres ofrece a la comunidad escolar una gu a de estudio para la materia de Qu mica II.

2 Esta gu a, elaborada en conjunto con profesores de la asignatura, contempla material de consulta, cuestionarios y actividades, tiene el prop sito de que adquieras los conocimientos esenciales de la materia, mismos que son pieza clave en tu desempe o acad mico y social. Esta gu a fue elaborada con base en los prop sitos establecidos en el plan y programas de estudio vigentes los cuales buscan que apliques el lenguaje, los modelos, m todos y procedimientos de la disciplina para integrar los aspectos b sicos de las propiedades, estructura, manifestaciones y transformaciones de la materia, as como su relaci n con la energ a. La estructura de la gu a se compone de tres cortes: En el corte uno se contemplan contenidos espec ficos relacionados con las reacciones qu micas, su representaci n gr fica, la relaci n con la ley de la Conservaci n de la materia y los principios de estequiometr a. Con respecto al segundo corte se abordan los grandes temas de Termoqu mica y Oxido Reducci n.

3 En termoqu mica revisaremos lo que es un sistema y cu ntos tipos existen con base a sus caracter sticas y como los podemos extrapolar a los sistemas qu micos y biol gicos y por lo tanto en tu vida cotidiana. Otros temas ser n revisar los conceptos de temperatura y calor y realizar algunos ejercicios con diferentes escalas como los grados Celsius y Kelvin. Finalmente, en el corte tres encontraras las reacciones exot rmicas y endot rmicas sus caracter sticas principales, sus diferencias y como las podemos ubicar en las reacciones de nuestra vida diaria. Revisaremos el concepto de entalpia y como se relaciona con los dos tipos de reacciones mencionados. Otros dos ltimos grandes temas son las reacciones de combusti n y oxido-reducci n y comprender s que etas son importantes en los procesos metab licos de los seres vivos. Al final de cada tema se presentan actividades que tendr s que realizar para reforzar tu aprendizaje.

4 4 LAS REACCIONES Y SUS ECUACIONES Prop sito: Al finalizar el corte ser s capaz de evaluar las concepciones personales o comunes sobre las reacciones qu micas involucradas en diversos fen menos de tu entorno en la aplicaci n de las leyes que rigen su representaci n y cuantificaci n, as como la experimentaci n para fundamentar tu opini n sobre el impacto econ mico, social y ambiental de la ciencia y la tecnolog a en tu vida cotidiana. Contenidos espec ficos Aprendizajes esperados Leyes de la conservaci n Qu ocurre con la materia durante las reacciones qu micas? Por qu es importante la medici n en la qu mica? Cu l es la aplicaci n de la cuantificaci n en qu mica en los procesos industriales? Cu l es la eficiencia de las reacciones qu micas? Cantidad de sustancia y su unidad el mol N mero de Avogadro Interpreta al cambio qu mico como un proceso en el que a partir de ciertas sustancias iniciales se producen otras, debido a la ruptura y formaci n de enlaces Resuelve problemas de reacciones conocidas utilizando su descripci n a trav s de la ecuaci n qu mica correspondiente, destacando lo que stas representan Comprueba el principio de conservaci n de la materia al balancear ecuaciones de algunas reacciones del entorno por el m todo de tanteo Construye analog as que le permitan comprender y explicar la relaci n entre cantidad de sustancia.

5 Mol y n mero de Avogadro Aplica la mol al cuantificar part culas a partir de la masa de sustancias Relaciona la cantidad de sustancia que se consume y se forma en una reacci n qu mica con los coeficientes de la ecuaci n qu mica correspondiente Resuelve problemas de reacciones qu micas, a partir de sus ecuaciones y la masa de las sustancias involucradas Qu mica II | Tercer Semestre Para el logro de los aprendizajes es necesario que recuerdes informaci n que previamente has aprendido, a esto se le conoce como conocimientos previos los cuales corresponden a los siguientes temas: Temas Reacci n qu mica Cambio qu mico Elementos de una ecuaci n qu mica Ley de la conservaci n de la masa Balanceo de ecuaciones Principios b sicos de estequiometr a Masa molar Cantidad de sustancia C lculos de estequiometr a Evaluaci n diagn stica Instrucciones: Contesta las siguientes preguntas. 1. Qu diferencia existe entre una reacci n qu mica y una ecuaci n qu mica?

6 2. Qu es un cambio qu mico? 6 3. Qu es una f rmula qu mica? 4 Cu l es la diferencia entre reactivos y productos? 5 Qu es estequiometr a? 6 Cu l es la unidad de medida para la cantidad de sustancia? 7 Qu dice la ley de la conservaci n de la materia? Qu mica II | Tercer Semestre REACCIONES QUIMICAS La qu mica es la ciencia que estudia la composici n de la materia, as como los cambios que esta sufre. Dicho lo anterior observa a tu alrededor y descubre todas las manifestaciones de la qu mica a trav s de los cambios de la materia. Por ejemplo, en la respiraci n inhalamos ox geno O2 y exhalamos bi xido de carbono CO2; la combusti n de la gasolina proporciona energ a que mueve a los veh culos; cuando te ti es el cabello tienen lugar reacciones qu micas; en nuestro cuerpo, las reacciones qu micas convierten el alimento en energ a para formar m sculos o para movernos; en las plantas ocurren reacciones qu micas que les permiten transformar el CO2 en ox geno O2 y carbohidratos.

7 Algunas reacciones qu micas son simples, mientras que otras son muy complejas. En toda reacci n qu mica los tomos en las sustancias en reacci n, llamadas reactivos, se reordenan para generar nuevas sustancias llamadas productos. Sin embargo, los tomos en los reactivos son los mismos que en los productos, lo que significa que la materia se conserva y no se pierde durante un cambio qu mico. En este corte veremos c mo se escriben las ecuaciones y c mo determinar la cantidad de reactivo o producto implicado en una reacci n qu mica. En casa hacemos algo muy parecido cuando usamos una receta para hacer galletas. Un mec nico automotriz hace esencialmente lo mismo cuando ajusta el sistema de combusti n de un motor para permitir las cantidades correctas de combustible y ox geno. En el cuerpo, cierta cantidad de O2 debe llegar a los tejidos para reacciones metab licas eficientes. Cuando conocemos la ecuaci n qu mica de una reacci n, podemos determinar la cantidad de reactivo necesario o cantidad de producto que se producir.

8 En un cambio f sico se altera la apariencia de una sustancia, pero no su composici n. Cuando el agua l quida se convierte en gas o se congela en un s lido, todav a es agua. Si rompemos una roca o un trozo de papel, s lo cambia el tama o del material. Las piezas m s peque as todav a son roca o papel porque no hubo cambio en la composici n de las sustancias. En un cambio qu mico las sustancias que reaccionan cambian a nuevas sustancias que tienen diferentes composiciones y diferentes propiedades. Las nuevas propiedades pueden implicar un cambio en el color, la temperatura o la formaci n de burbujas o hacer un s lido. Por ejemplo, cuando la plata pierde su lustre, el metal plata brillante (Ag) reacciona con azufre (S) para convertirse en la sustancia oscura opaca que llamamos sulfuro de plata (Ag2S) 8 FIGURA. 1. Ejemplo de cambio f sico y cambio qu mico (tomado de Timberlake, 2008) Los cambios qu micos, que afectan a la naturaleza de las sustancias, reciben el nombre de reacciones qu micas.

9 Una reacci n qu mica se define como el proceso en el que, debido a una redistribuci n de los tomos, una o varias sustancias, denominadas reactivos, se transforman en otras, llamadas productos de la reacci n. Por ejemplo, cuando enciendes un quemador de gas, las mol culas de gas metano (CH4) reaccionan con ox geno (O2) en el aire para producir CO2, H2O y calor. En otra reacci n qu mica, un trozo de hierro (Fe) se combina con ox geno (O2) en el aire para producir una nueva sustancia, xido (Fe2O3), que tiene un color anaranjado rojizo. Cuando una tableta anti cida (alka seltzer) se pone en agua, aparecen burbujas, el bicarbonato de sodio (NaHCO3) y el cido c trico (C6H8O7) de la tableta reaccionan para formar di xido de carbono (CO2) gaseoso (Fig. 1). En cada una de estas reacciones qu micas son visibles nuevas propiedades, las cuales son pistas que te dicen que tuvo lugar una reacci n qu mica. Qu mica II | Tercer Semestre FIGURA.

10 2. Ejemplos de reacciones qu micas: Oxidaci n de un clavo y Reacci n del Alka Seltzer Tabla 1. Tipos de evidencia visible de una reacci n qu mica Cambio en el color Formaci n de un s lido (precipitado) Formaci n de un gas (burbujas) Calor producido o calor absorbido Dos tomos se separan cuando se aplica sobre ellos una fuerza mayor a la que los mantiene unido. Un tomo se une o enlaza con otro si al hacerlo se libera energ a y por lo tanto los dos tomos unidos son m s estables que cada uno por separado. En consecuencia, durante las reacciones qu micas los tomos o mol culas participantes pierden (liberan) o ganan (absorben) energ a. Ejemplo: Considera lo que sucede cuando el hidr geno gaseoso (H2) se quema en presencia de aire (que contiene ox geno O2) para formar agua (H2O). Esta recci n se representa mediante la ecuaci n qu mica: FIGURA 3. Combusti n del hidr geno para formar una mol cula de agua. Una reacci n qu mica se representa mediante una ecuaci n qu mica, donde aparecen los siguientes elementos: 10 Los reactivos se escriben a la izquierda de la ecuaci n qu mica y se definen como dos o m s sustancias qu micas necesarias para un cambio qu mico.