PROGRAMA ANALÍTICO SINTÉTICO DE QUÍMICA 2º CIENTÍFICO IPOLL
NOVIEMBRE 2009
Unidad 1: Estructura de la materia. 1. El núcleo atómico y sus transformaciones 1.1. Estructura nuclear 1.2. Radiactividad 1.3. Reacciones de desintegración 1.4. Reacciones de fisión y fusión
2. Periferia atómica 2.1. Espectro electromagnético y espectros de los s 2.2. Niveles de energía y orbitales atómicos. 2.3. Configuraciones electrónicas
3. Interacciones intramoleculares 3.1. Enlace covalente. 3.2. Estructuras de Lewis 3.3. Estructura molecular 3.4. Interacciones intermoleculares
Unidad 2: Transformaciones físicas. 1. Características de los estados de agregación. 1.1. Estado líquido. Propiedades y fuerzas intermoleculares. 1.2. Estado gaseoso: Leyes de los gases ideales. Teoría cinético molecular. Gases ideales y gases reales.
2. Soluciones 2.1 Concentración. Unidades de concentración: g/L, %m/m, %m/V, mol/L, mol/kg y g/ml. 2.3. Propiedades coligativas
Unidad 3: Transformaciones Químicas. 1. Dimensión cuantitativa de una reacción química 1.1. Relaciones cuantitativas 1.2. Reactivo limitante 1.3. Rendimiento y pureza
2. Reacciones redox 2.1. Planteo de ecuaciones redox 2.3 Métodos de igualación.
El escarabajo bombardero tiene un par de glándulas en el extremo de su abdomen, cada una tiene dos compartimientos –uno dentro del otro-. El interior contiene una solución de Hidroquinona [C6H4(OH)2] y Peróxido de Hidrógeno [H2O2]. . El escarabajo al ser atacado, para defenderse, segrega hacia el compartimiento externo algo de la solución, donde en presencia de enzimas se efectúa una reacción exotérmica. Los productos formados son Quinona [C6H4O2] y Agua. La ecuación es:
1. La defensa del escarabajo bombardero se basa en una reacción exotérmica, explique qué características tienen los procesos de este tipo. (5p) 2. Realice el diagrama entálpico para la reacción mencionada anteriormente. (5p) 3. Plantee las relaciones estequiométricas de masas y cantidad de sustancia. (5p) 4. Si reaccionan 2,0 g de Hidroquinona: ¿Qué masa de Quinona se forma? (5p) 5. La Hidroquinona es un alcohol y la Quinona es una cetona. Teniendo en cuenta estas familias formule y nombre: a-. Dos alcoholes que sean isómeros de cadena; b-. Dos cetonas que sean isómeros de posición. (10p) 6. Sin embargo las hormigas utilizan como defensa el ácido metanoico. ¿Cómo es posible que el ácido metanoico se disuelva en agua? (5p) 7. Se disuelven 2,0 g de ácido metanoico en agua hasta obtener 50 mL de solución. Exprese la concentración de la misma en g/L y mol/L. (5p)
Nombre y apellido_____________________________ Grupo: ______ Puntaje:______ Calificación: _____
1-. El primer viaje en globo aerostático de aire caliente fue lanzado en París, Francia, el 21 de noviembre de 1783. Inflarlo les llevó varios días, lo que hicieron con 500 lb de ácido sulfúrico y 1000 lb de hierro para obtener H2 gaseoso. El vuelo duró 45 minutos y viajó cerca de 15 millas, cuando aterrizó fue destruido por los campesinos de la zona que se aterrorizaron.
a-. Suponiendo que el gas H2 utilizado tiene comportamiento ideal, y que se mantiene constante la cantidad del gas a lo largo del vuelo: ¿Qué variables cambiaron a lo largo del vuelo? ¿Por medio de qué ley o leyes se puede explicar un viaje en globo aerostático? (5p)
b-. En la actualidad los globos aerostáticos utilizan helio –He-. Un globo inflado con ese gas tiene un volumen de 183 x103 L a 760 torr. ¿Cuál será el volumen del gas si la presión disminuye hasta los 745 torr? Suponga que la cantidad del gas y la temperatura no cambian a lo largo del ascenso. (5p)
c-. En un globo se tiene 1,0 g de H2 y 8,0 g de Ar. Se sabe que el volumen que ocupa es de 3,0 L a 27 ºC. ¿Cuál es la presión total de la mezcla? ¿Cuál es la presión parcial de cada gas? (5p)
2-. a-. El ácido clorhídrico –HCl- comercial tiene una concentración de 12 mol/L y una densidad de 1,84 g/mL. Expresa la concentración de la solución en: mol/kg y % m/m. (5p)
b-. ¿Cuáles son las propiedades coligativas? ¿De qué dependen? Elije una y explícala a través de un ejemplo. (5p)
c-. Se preparó una solución disolviendo 10,0 g de sacarosa [C12H22O11] en 225 g de agua. Determinar la temperatura de ebullición y la temperatura de fusiónde la solución. (10p)
3-. El metanol –CH3OH- es usado como combustible, puede fabricarse por medio de la siguiente reacción:
CO (g) + H2 (g) -------à CH3OH (l)
Si se hacen reaccionar 356 g de CO del 95% de pureza, con 65,0 g de H2:
a-. Iguale la ecuación y plantee las relaciones estequiométricas. (5p)
b-. ¿Cuál es el reactivo limitante? Explique brevemente su respuesta. (5p)
c-. ¿Qué masa de metanol se obtiene? (2p)
d-. ¿Qué masa de metanol se obtiene si el rendimiento del proceso es del 90%? (5p)
4-. Observe la siguiente figura:
a-. ¿De qué instrumento se trata? Clasifíquelo. (5p)
b-. Indique para cada uno de ellos: alcance, apreciación e incertidumbre. (3p)
c-. Haga la lectura representada en cada imagen y exprésela correctamente. (5p)
Repartido Nº 6 Reacciones Redox Atención: los ejercicios 2d, 3d y 4a quedan anulados por estar mal planteados.
Atención estudiantes: la resolución de los ejercicios, así como los informes de práctico se reciben hasta el 23 de octubre de 2009 -último plazo-. Fuera de esa fecha no se aceptan trabajos.
Título: Relacionado a la actividad realizada, debe ser concreto.
Objetivo/s: ¿Qué se busca con la actividad? Debe estar redactado en infinitivo.
Fundamento Teórico: ¿Qué aspectos teóricos están relacionados con la práctica? Debe ser concreto y mencionar la/s fuente/s consultada/s.
Materiales: ¿Qué materiales se usan? Clasificarlos en grupos, por ejemplo: "Material de vidrio volumétrico", "Material de vidrio no volumétrico", Instrumentos, Sustancias -incluyendo la fórmula de las mismas.
Procedimiento: ¿Qué se quiere hacer? En caso de ser una actividad que implique la realización de cálculos previos, este es el lugar donde deben aparecer. ¿Cómo se hará la actividad?
Observaciones y Medidas realizadas:¿Qué aspectos observados considera relevantes? ¿Qué medidas se obtuvieron? Para el caso de las medidas es necesario incluir el la apreciación y la incertidumbre del instrumento utilizado. En caso de tratarse de una práctica que implique la realización de cálculos posteriores, es este el lugar donde deben figurar.
Análisis de las posibles causas de error: En lo que respecta a este aspecto es necesario que se formen y analicen dos clases de errores, por un lado los "Instrumentales" y por el otro los del "Manejo".
Conclusión: En una oración o frase breve debe quedar cerrada la actividad realizada.
Desde hace años se hacen dos prácticas sobre soluciones: "Preparación de una solución por masada directa" y "Preparación de una solución por dilución". Por otra parte, no se estila hacer una práctica sobre propiedades coligativas de las soluciones.
Prefieren el camino tradicional? o Arriesgarnos a transitar un nuevo camino? Tengan en cuenta, que la segunda opción implica comenzar a trabajar desde ya e ir a clases con las ideas y materiales recabados. O de otra forma hacer los planteos por este medio.
Uds deciden, pero háganlo hasta el jueves 27/08 inclusive.
¿Cuáles son sus componentes?
¿Cómo se procesan los granos de café? ¿Qué variedades se venden en nuestro país?
¿Qué cafeteras se usan? ¿Cómo funcionan?
¿Qué características tiene la preparación del café: Métodos de extracción; Factores vinculados a la solución preparada: Pvap, Tfus, Teb, solubilidad.
Hola a todos, los invito a proponer soluciones para los siguientes ejercicios. Dentro de tres días se publicarán dos ejercicios más sobre este tema.
Opción A: ¿Qué presión ejercen 0.120 mol de vapor de agua a punto de ebullición de 100 ºC, si el volumen está contenido en una cafetera de 2,0L?
Opción B: En un recipiente que se encuentra a 30 ºC hay, oxígeno a 0,25 atm; nitrógeno a 0,20 atm y helio a 0,20 atm. ¿Qué ley o leyes te permiten averiguar:
Les propongo que luego de mirar los videos que les dejé enlazado piensen en actividades experimentales que podamos realizar en el práctico. Les sugiero que hagan sus propuestas -como "comentarios"- y las vamos discutiendo por este medio.
Nos queda medio año por delante, muchos temas por trabajar en un tiempo que se nos escapa. Te invito a que sigas la siguiente guía para poder comprender el trabajo que realizaremos en clase. Es imprescindible que hagan una lectura previa a la misma, ya sea en los textos citados o en otros textos. Lo que no les sugiero es el uso de Internet como fuente de estudio.
Sí se acepta la sugerencia de sitios de Internet que muestren animaciones, vídeos, etc., sobre los temas que trabajaremos. Las mismas serán consideradas para el blog de la asignatura.
Unidad 2: Transformaciones Físicas.
Estados de agregación (13 de julio):
¿Cuáles son las características de cada estado?
¿Qué es el modelo corpuscular? ¿Cuál es su utilidad?
Estado sólido (13 de julio):
¿Cuáles son las diferencias entre un sólido cristalino y un sólido amorfo? Cite ejemplos.
¿En que consiste el empaquetamiento de esferas y el empaquetamiento compacto?
¿Cuál es la utilidad de la difracción de Rayos X?
¿Cuáles son las características de los cristales: iónicos, covalentes, moleculares y metálicos?
¿En qué consiste el proceso de fusión?
¿Cuáles son las propiedades asociadas al cambio de fase: fusión – solidificación?
¿Qué es el Punto de fusión? ¿De qué depende?
Estado Gaseoso (20 de julio al 7 de agosto):
¿En qué consiste el proceso de vaporización?
¿Cuáles son las propiedades físicas de la fase gaseosa?
¿Qué sustancias existen como gases?
Variables que describen a los gases.
¿Cuáles son las características de la Teoría Cinético Molecular –TCM-?
Diferencias y similitudes entre los gases reales y los gases ideales.
Leyes de los gases ideales: Ley de Boyle, Ley de Charles, Ley de Charles-Gay Lussac, Ley de Avogadro, Ley de Dalton. Ecuación del gas ideal.
Relaciones con la vida cotidiana.
Estado líquido (10 de agosto):
Propiedades de los líquidos: tensión superficial, viscosidad. ¿Cuáles son sus características y que variables influyen sobre ellas? ¿Qué relación tienen con la vida cotidiana?
¿Qué es la Evaporación?
¿Qué es la presión de vapor? ¿Qué relación tiene con la ebullición y el punto de ebullición?
Breve análisis de los equilibrios: sólido-vapor, líquido-sólido y líquido vapor.
Soluciones (10 de agosto al 4 de setiembre):
¿En qué consiste el proceso de disolución? ¿Cómo lo representa el modelo corpuscular?
Solubilidad. ¿Cuáles son los factores que influyen sobre la solubilidad? Revisión de solvatación y formación de puentes de hidrógeno.
Concentración: ¿Clasificación de las soluciones según su concentración? Unidades de concentración: g/L, %m/V, %m/m, Molaridad, Molalidad, densidad.
Propiedades coligativas de las soluciones:¿Qué características debe tener un soluto para que éstas se cumplan? ¿Cuáles son?¿Cuál es su influencia en la vida cotidiana?
Unidad 3: Transformaciones Químicas.
Aspectos cuantitativos de las reacciones químicas (7 al 18 de setiembre):
¿Cuáles son las relaciones cuantitativas que se pueden establecer en una reacción química?
¿Qué es el reactivo limitante? ¿Qué influencia tiene sobre la reacción química?
¿Qué es y cuál es la utilidad de la Pureza de los Reactivos y el Rendimiento de la Reacción?
¿Cómo vinculamos todo lo mencionado anteriormente con las reacciones en fases homogéneas o heterogéneas?
Reacciones redox (23 de setiembre al 30 de octubre):
¿Cuáles son las características de una reacción redox? ¿Cuáles se pueden observar en la vida cotidiana?
¿Bajo qué condiciones suceden este tipo de reacciones?
¿Cómo se igualan las reacciones redox? (Hay dos métodos, léelos y elegimos cuál es el más conveniente en clase).
¿Qué son y cuál es la utilidad de los potenciales estándar?
¿Qué son y cómo funcionan las pilas electroquímicas? ¿Es viable su utilización?
¿Qué es la electrólisis? ¿Qué usos tiene?
[1] Toda la Unidad 2 está relacionada con los puntos sobre “Relaciones intermoleculares” mencionados en la guía 1.
Nombre y apellido_____________________________ Fecha:_____________Grupo:______________
“En la actualidad la medicina cuenta con las técnicas más avanzadas para el análisis y diagnóstico de anomalías, entre ellas está la Tomografía por Emisión de Positrones (PET) y la Resonancia Magnética Nuclear (RMN).
La Tomografía por Emisión de Positrones emplea al 11C que se desintegra emitiendo un positrón. Empleada para medir procesos dinámicos que ocurren en el cuerpo, como el movimiento del flujo sanguíneo o el metabolismo de la glucosa. El positrón emitido no puede viajar mucho dentro del cuerpo, pues al chocar con un electrón produce rayos gama. Éstos sí salen del cuerpo y son captados por detectores especiales. La información es interpretada y traducida a una imagen por medio de un softwareespecial. Luego los médicos radiólogos hacen su diagnóstico.
Por otra parte, está la Resonancia Magnética Nuclear (RMN), descubierta a mediados de 1940.El mismo se basa en que, al igual que los electrones, los núcleos de muchos átomos tienen un espín intrínseco. El núcleo de 1H es el más utilizado, ya que su espín es de +1/2 y -1/2. En ausencia de efectos externos, los dos espines tiene la misma energía, pero frente a un campo electromagnético la situación cambia. La radiación utilizada en la RMN está en el intervalo de los 100 a los 500 MHz. La información recibida se interpreta por medio de un software y luego es enviada al médico radiólogo.”
1-. Para los siguientes núcleos indicar cuál es el más estable (2p):
a) 14C y 12Cb) 24Mg y 21Mg
2-. Escribir la ecuación de desintegración cuando (2p):
a) El carbono-11 emite un positrón.
b) El Torio-290 emite una partícula alfa.
c) El cobalto-60 emite una partícula beta.
d) El tecnecio-99 emite radiación gamma.
3-. Compare los procesos de fisión y fusión (1,5p).
4-. Teniendo en cuenta que la emisión en la RMN es en un intervalo de frecuencia de 100 a 500 MHz, conteste las siguientes preguntas:
a-. ¿Con qué onda corresponde cada frecuencia? (0,5p)
b-. Analizar si pertenece o no a la porción visible del espectro electromagnético. (1p)
c-. ¿Cuál es la mínima y la máxima energía emitida? (1p)
5-. a) Explique con sus palabras los siguientes términos: órbita y orbital; estado basal y estado excitado. (1p)
b) Indique si los siguientes números cuánticos están permitidos (1p):
b1-. n=1; l=1; ml=1; s=1/2
b2-. n=2; l=1; ml=1; s=3/2
b3-. n=2; l=1; ml=-1; s=1/2
b4-. n=2; l=1; ml=2; s=1/2
6-. a) Escriba las configuraciones electrónicas e indique a qué bloque de la TP pertenecen los elementos cuyo Z es: 2; 9; 20 y 21. (1p)
b) Explique con sus palabras cuáles son los aportes que hace Dmitri Mendeleiev para construir la TP. (1p)
