Embedded Files
Indicador de logro:
Clasifica las reacciones químicas de acuerdo con diversos criterios.
Nos encontramos rodeados de diversas reacciones químicas, como la corrosión de metales, la descomposición de la materia orgánica y muchas otras generadas por nosotros, como la preparación de nuestros alimentos y la quema de combustibles.
A. ¿Cómo podemos clasificar las reacciones químicas?
Existen muchísimas reacciones químicas; por lo que se hace necesario clasificarlas. En la siguiente actividad intentaremos establecer algunas pautas generales para poder hacerlo.
Procedimiento:
Presenta tus resultados de la actividad D de la semana anterior, sobre las reacciones de maduración.
A partir de las ecuaciones químicas que aparecen en las tablas, intenta establecer alguna manera de clasificarlas.
3. Para ello, analiza cada ecuación, observando la manera en que están enlazados los átomos en los reactivos, y luego observa de qué manera se han redistribuido los átomos en los productos.
4. Intenta establecer algún patrón de comportamiento; por ejemplo, si ha habido una combinación para formar compuestos más grandes, si se han separado algunos elementos, o bien si se han recombinado, o si un elemento ha desplazado a otro.
5. Analiza y responde: ¿hay algún tipo de reacción que se repita en estos ejemplos?
Existen diferentes criterios para clasificar las reacciones. Comenzaremos clasificándolas en tres grupos: de precipitación, de neutralización y de oxidación – reducción.
Las reacciones de precipitación se dan en disolución acuosa y se caracterizan por la formación de un producto insoluble, llamado precipitado producido al mezclar dos disoluciones diferentes, cada una de las cuales aporta un ion para su formación.
La reacción de neutralización es la que se da entre un ácido con una base, cuyas propiedades se neutralizan. Generalmente, en estas reacciones se forma agua y una sal, que es un compuesto iónico formado por un catión y un anión. Ciertas sales, como los carbonatos (CO32-) y bicarbonatos (HCO3-), también reaccionan con los ácidos para neutralizarlos, y producen, además de sal y agua, CO2 gaseoso.
Las reacciones de oxidación-reducción, o reacciones redox, son reacciones de transferencia de electrones. La oxidación es la pérdida de electrones, y la reducción es la ganancia de electrones. Así que, si un reactivo pierde electrones, el otro debe ganarlos.
Conocer cómo se clasifican las reacciones químicas te permitirá predecir los productos de otra reacción similar.
B. Veamos cómo reacciona nuestro aliento
En la siguiente actividad haremos una reacción con nuestro propio aliento, y luego la clasificaremos.
Materiales: dos vasos transparentes, cal hidratada hidróxido de calcio, Ca(OH)2, agua (500 ml), papel filtro y una pajilla.
Procedimiento:
En un vaso coloca una cucharada de hidróxido de calcio, Ca(OH)2 y agrégale agua hasta llenarlo.
Agítalo y déjalo reposar durante unos minutos.
Filtra la solución.
Traslada el líquido resultante a otro vaso transparente.
Con la pajilla, sopla la solución por un par de minutos.
Observa lo que ocurre a medida que soplas más aire a la solución.
Completa la ecuación escribiendo el reactivo adicionado con tu aliento.
8. Identifica cuál es la evidencia de la reacción.
9. Por último, clasifica la reacción de acuerdo con los criterios estudiados.
Fíjate que...
Las reacciones de desplazamiento ocurren de acuerdo con una serie de actividad. Cualquier átomo de la serie reaccionará con algún otro que se encuentre abajo de él, desplazándolo de un compuesto.
Otra manera de clasificar las reacciones es dependiendo del producto formado, que se basa en procesos de oxidación- reducción; así tenemos:
Reacciones de síntesis o composición: dos o más reactivos sencillos se combinan para formar un producto más complejo:
Reacciones de descomposición: una sustancia se descompone en otras más sencillas:
Reacciones de desplazamiento o sustitución: un elemento es sustituido por otro en un compuesto:
Reacciones de doble desplazamiento o metátesis: dos átomos intercambian sus posiciones y forman dos nuevos compuestos:
Reacciones de combustión: en ellas el oxígeno actúa como comburente y reacciona con un combustible, produciendo CO2 y H2O gaseosos, además de generar gran cantidad de energía en forma de luz y calor.
Reacción entre el permanganato de potasio y el ácido sulfúrico. Esta reacción es tan exotérmica que, al entrar en contacto con el papel, lo enciende.
C. Escribe y clasifica ecuaciones químicas
Para que te familiarices con la representación de las reacciones por medio de ecuaciones químicas y con su clasificación, realiza la siguiente actividad.
Procedimiento:
Escribe las ecuaciones químicas correspondientes a cada descripción.
Luego clasifica cada una de las reacciones algunas reacciones pueden clasificarse con más de un criterio.
En la mayoría de las reacciones se absorbe o se libera energía en forma de calor. Cuando se absorbe calor del entorno, la reacción se denomina endotérmica. Lo opuesto a esto, es la reacción exotérmica, que libera calor al entorno.
D. Hagamos nuestra propia estufa
En la siguiente actividad aprenderás a elaborar una estufa, en la que utilizarás alcohol como combustible. Tendrás que identificar qué tipo de reacción ocurrirá dentro de ella.
Materiales: 2 latas de aluminio vacías, una navaja, una regla, un plumón o marcador, un clavo o tachuela, un alicate con punta, una tapa metálica de un diámetro mayor al de la lata, alcohol etílico y una cajetilla de fósforos.
Procedimiento:
Clasifica las últimas dos reacciones de la actividad C de la semana anterior como endotérmica o exotérmica.
Para la elaboración de la estufa, primero mide una altura aproximada de 3 cm desde la base de cada una de las latas de aluminio.
Hazles una marca con el plumón a esa altura alrededor de la lata.
4. Con mucho cuidado, corta la parte inferior de las dos latas con una navaja. Una de ellas será la base de la estufa, y la otra la parte superior.
5. Con ayuda de un clavo o tachuela haz unos 10 o 12 agujeros alrededor de una de las bases de las latas que cortaste.
6. Haz más agujeros en la parte central, que servirá para agregar el alcohol. Esta será la parte superior de la estufa.
7. Con el alicate realiza dobleces hacia adentro en la otra base de las latas, sin llegar hasta el fondo y sin cortar la lata. Esta será la base de la estufa, por lo que debes reducir un poco su perímetro para incrustarla dentro de la parte superior.
8. Con cuidado, incrusta la base en la parte superior (la que tiene agujeros), y presiona un poco hasta que las dos partes queden bien ajustadas. De esta manera queda armada tu estufa.
9. Agrega unos 25 ml de alcohol etílico dentro de la estufa.
10. Luego, utiliza una tapa metálica de un diámetro mayor que el de la estufa, y agrega también un poco de alcohol sobre la tapa.
11. Coloca la estufa sobre la tapa, y procede a encender, con ayuda de un fósforo o encendedor, el alcohol que está en la tapa.
12. Espera un momento a que el alcohol que está dentro de la estufa comience a evaporarse.
13. Cuando esto suceda, acerca un fósforo encendido a los orificios, y verás como enciende completamente la estufa.
14. Investiga cuál es la ecuación química que describe dicha reacción. Responde:
a. ¿Qué tipo de reacción química ha ocurrido dentro de la estufa?
b. ¿Cuáles son los reactivos característicos de este tipo de reacción?
c. ¿Qué utilidad le puedes dar a la estufa que has elaborado?
d. ¿Qué precauciones deberás tener cuando uses tu estufa?
Las reacciones químicas ocurren en todas partes. En el cuerpo humano, las reacciones químicas transforman los alimentos que consumimos en moléculas necesarias para proveernos de energía y para formar los músculos. En las hojas de las plantas, el dióxido de carbono y el agua se transforman en carbohidratos a través de la fotosíntesis.
Carlos: Conocer y clasificar estas reacciones químicas te será de mucha importancia para comprender el comportamiento de la naturaleza y el ambiente en general.
Lisa: En la siguiente actividad deberás investigar y clasificar las reacciones químicas que ocurren en tu entorno; para identificarlas, deberás tener en cuenta las evidencias de reacción que observas.
E. Investigo y clasifico las reacciones de mi entorno
Materiales: cuaderno de trabajo, cartulina y plumones de colores.
Procedimiento:
Observa detenidamente tu entorno a lo largo del día.
Deberás colocar en la tabla al menos 8 reacciones que hayas apreciado.
Para cada una tendrás que mencionar cuáles han sido las evidencias de reacción que has apreciado.
Luego deberás clasificar cada reacción de acuerdo con todos los criterios aprendidos.
Selecciona al menos una de las reacciones para que investigues o establezcas la ecuación química que describe dicha reacción.
Elabora un cartel con dicha ecuación y la clasificación de las reacciones químicas que has observado.
Presenta a tus compañeros y docente tus resultados, argumentando correctamente la clasificación de cada reacción química.
Los compuestos químicos se forman al establecer un enlace entre átomos, en el que solo interactúan los electrones de la capa de valencia, que es la capa más externa de un átomo. Para representar estos electrones se utiliza la denominada estructura de Lewis, que consta del símbolo del elemento y un punto por cada electrón de valencia.
La mayoría de los elementos químicos se combinan para formar compuestos, en los que sus átomos pierden, ganan o comparten electrones para ser más estables.
La materia sufre cambios constantemente. En un cambio físico, solo cambia la forma o el estado de agregación de una sustancia. Mientras que, un cambio químico implica la ocurrencia de una reacción química, que es un proceso mediante el cual una o varias sustancias iniciales, llamadas reactivos, se transforman en otras finales, denominadas productos. Las reacciones químicas se pueden clasificar atendiendo diversos criterios, y es posible detectar la ocurrencia de una reacción, en la mayoría de las ocasiones, gracias a las evidencias de reacción.
Escribe la estructura de Lewis para un átomo de los siguientes elementos. Luego, determina si estos ganarán o cederán electrones, así como el número de electrones necesarios para volverse estables.
2. Menciona un ejemplo de material o sustancia en el que puedes encontrar cada uno de los tipos de enlace, y representa la formación de ese enlace mediante una estructura de Lewis.
3. Determina si los siguientes enlaces entre pares de átomos son iónicos, covalentes polares o no polares. En los que sean covalentes polares, señala el polo positivo con δ+ y el negativo con δ–, e indica con una flecha la orientación del dipolo.
4. Determina la geometría molecular y electrónica de las siguientes moléculas, mencionando los correspondientes ángulos de enlace.
5. Determina si las siguientes moléculas son polares o no polares. Con base en ello, menciona el tipo de atracción intermolecular que se establece entre sus moléculas.
6. Para cada uno de los siguientes eventos, determina si corresponden a un cambio físico o químico. En los que sean químicos, menciona la evidencia de reacción.
7. Predice los productos que se formarán en cada una de las siguientes reacciones, tomando de base su clasificación.
¿Cómo funcionan los semiconductores?
Los semiconductores son elementos que tienen una conductividad eléctrica inferior a la de un conductor metálico, pero superior a la de un aislante. El semiconductor más utilizado es el silicio, que es el elemento más abundante en la naturaleza, después del oxígeno. Otros semiconductores son el germanio y el selenio. Los átomos de silicio tienen su capa de valencia incompleta, con solo cuatro electrones.
A temperatura ambiente, estos átomos forman una red cristalina, en la que cada átomo comparte sus cuatro electrones de valencia con los cuatro átomos vecinos, formando enlaces covalentes.
Cuando se aumenta la temperatura mediante la aplicación de una carga eléctrica, los electrones de valencia ganan energía y logran liberarse del enlace covalente y moverse a través de la red cristalina, dejando un hueco, que es portador de carga positiva.
Bajo estas condiciones, esta red de silicio se convierte en un conductor eléctrico. Muchos transistores y circuitos integrados que se utilizan en la industria electrónica poseen dentro cristales de silicio.
Teleclase
Teleclase
No olvides sintonizar en Canal 10 la franja educativa "Aprendamos en casa" y visitar en YouTube, cuando lo requieras, el canal de Ciencia Educativa para consultar material adicional de todos los niveles.
Los materiales complementarios pueden requerir un consumo adicional de datos o mayor ancho de banda.
Page updated
Report abuse