UD1.Agua Zaragoza2008 Alumno

mbito Cientfico. Diversificacin

Unidad didctica 1. El agua en Zaragoza

NDICEUNIDAD DIDCTICA 1. EL AGUA EN ZARAGOZA.........................................................................4 Introduccin .................................................................................................................................. 4 Objetivos didcticos ...................................................................................................................... 4 Contenidos .................................................................................................................................... 5 CAPTULO 1 CMO PUEDE MEDIRSE EL AGUA? ......................................................................7 La medida y los nmeros .............................................................................................................. 7 Nmeros enteros, racionales e irracionales.................................................................................. 8 Introduccin a las potencias ......................................................................................................... 8 Sistema mtrico decimal ............................................................................................................... 9 Operaciones con potencias de diez............................................................................................ 11 Actividad web: Potencias y races.......................................................................................... 11 Actividad web: Cambios de unidades ..................................................................................... 12 Cambios de unidades ................................................................................................................. 12 Notacin cientfica....................................................................................................................... 13 mcm y mcd.................................................................................................................................. 13 Proporciones, fracciones y porcentajes ...................................................................................... 13 Actividades web: Fracciones................................................................................................... 13 Actividad web: Unidades de volumen ..................................................................................... 15 Actividades complementarias ..................................................................................................... 15 Actividad web (para profundizar en magnitudes y unidades) ................................................. 16 CAPTULO 2 DENSIDAD DE SLIDOS Y LQUIDOS ....................................................................17 Actividad web: Medida de masa y volumen ............................................................................ 18 Propiedades especficas o caractersticas de las sustancias ..................................................... 18 Energa trmica y cambios de estado......................................................................................... 18 Actividad web: Estados de la materia (nivel molecular).......................................................... 19 Actividad web: Estados de la materia y energa trmica ........................................................ 19 Actividad web: Cambios de estados de la materia ................................................................. 19 Actividad web: Slidos, lquidos y gases. ............................................................................... 20 Teora atmico-molecular ........................................................................................................... 20 La funcin lineal matemtica ...................................................................................................... 21 Diseo de experiencias; masa, volumen y densidad .................................................................. 22 Realizacin de experiencias; masa, volumen y densidad........................................................... 23 Identificacin de aparatos de laboratorio .................................................................................... 23 Densidades e identificacin de sustancias ................................................................................. 23 La flotacin de los cuerpos ......................................................................................................... 24 Actividades de flotacin .............................................................................................................. 26 Actividades complementarias ..................................................................................................... 26 CAPTULO 3 DE QU EST HECHA EL AGUA?.........................................................................28 Sustancias puras ........................................................................................................................ 28 Elementos, una primera clasificacin ......................................................................................... 29 Elementos metlicos y no metlicos ........................................................................................... 30 Actividad web: El sistema peridico........................................................................................ 31 Actividad web: Elementos y compuestos. tomos y molculas.............................................. 32 Estudio de los compuestos binarios ms comunes .................................................................... 33 Crucigrama de elementos qumicos............................................................................................ 35 Actividad de laboratorio, estudio de los elementos..................................................................... 36 La formulacin qumica como interpretacin de la estructura de las sustancias. ....................... 37 Actividad web: Molculas de elementos y molculas de compuestos.................................... 38 Actividad web: Iones ............................................................................................................... 41 Actividad web: Molculas e iones: actividad final ................................................................... 41 RECAPITULACIN .........................................................................................................................42 Conceptos de nmeros y medida ............................................................................................... 42 Autoevaluacin de cambios de unidades, potencias de diez, proporcionalidad y fracciones..... 42 Conceptos de densidad y p. especfica ...................................................................................... 42 Autoevaluacin de propiedades especficas. Cambios de estado. Densidad y grficas. ........... 43 All rights reserved. Olga Gimnez & Miguel Vaquero. 2008 2



Conceptos de sustancias puras, elementos y compuestos ........................................................ 43 Autoevaluacin de sustancias puras, elementos y compuestos................................................. 43 Prueba de toda la unidad ............................................................................................................ 44 ANEXOS ..........................................................................................................................................46 ANEXO I - plantas potabilizadoras.............................................................................................. 46 Planta potabilizadora de agua de Casablanca (visita guiada) ................................................ 46 Actividad web: Buscar en Internet........................................................................................... 46 Los anlisis de agua potable................................................................................................... 47 ANEXO II - El agua como enemigo (dureza)............................................................................ 49 ANEXO III. Exposicin Internacional de Zaragoza de 2008 ....................................................... 51 Plano del recinto ..................................................................................................................... 51 Arquitectura y superficies........................................................................................................ 52 Pases participantes................................................................................................................ 53 Imagen de Aragn................................................................................................................... 53 ANEXO IV. El Ebro dentro de 60 aos ....................................................................................... 54

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UNIDAD DIDCTICA 1. EL AGUA EN ZARAGOZAIntroduccinSe elige como hilo conductor el estudio del agua, una sustancia familiar para el alumno; no obstante, el estudio debe realizarse de modo que aporte novedades. El agua, estudiada desde distintos puntos de vista, permite abordar aspectos relacionados con su importancia social y medioambiental y tiene posibilidades como soporte para el estudio de conceptos cientficos fundamentales. Hay que tener en cuenta tambin que las actividades que se realizan al empezar el curso nos tienen que facilitar informacin sobre el punto de partida de los alumnos y las alumnas. El eje vertebrador de la unidad es el consumo de aguas en nuestra comunidad. En su estudio se realiza una visita a una planta potabilizadora. Con esta excusa se estudian experimentalmente algunas propiedades especficas de las sustancias y su estructura atmico-molecular (Dalton Avogadro), y la importancia biolgica del agua. El trabajo de laboratorio se har en grupos de 2 3 alumnos, formados de un modo aleatorio y variado a lo largo de los sucesivos das, de forma que se favorezca el conocimiento y el trato entre todos los alumnos y alumnas en este principio de curso.

Objetivos didcticos Comprender los significados y usos de los nmeros enteros, racionales e irracionales. Conocer el significado y uso de las cuatro operaciones bsicas. Adquirir la capacidad de clculo de expresiones numricas sencillas. Conocer el significado de proporcionalidad numrica y porcentaje, utilizando las expresiones ms usuales. Realizar con comodidad cambios de unidades y distinguir bien los conceptos de magnitud, medida y unidad. Reconocer los instrumentos de medida adecuados a cada magnitud y entender su manejo (balanza, probeta, pipeta, dinammetro, termmetro). Determinar experimentalmente la densidad de un lquido. Aplicar el algoritmo de clculo de la densidad para calcular masas y volmenes de sustancias. Determinar experimentalmente las temperaturas de fusin y ebullicin de algunas sustancias. Construir curvas de cambio de estado de sustancias puras. Interpretar curvas de cambios de estado de sustancias puras. Interpretar los resultados obtenidos en algunas electrlisis en trminos de descomposicin de compuestos. Diferenciar entre elementos y compuestos segn su composicin atmica. Reconocer si una sustancia es elemento o compuesto conociendo su frmula. Identificar los smbolos de algunos elementos. Conocer los diversos tratamientos que sufre el agua para potabilizarla antes de su consumo. Representar los procesos indicados por medio de diagramas de flujo. Conocer la gestin de recursos hidrulicos en nuestra comunidad y realizar clculos basados en porcentajes acerca de dicha gestin. Conocer los motivos ms frecuentes de contaminacin del agua. Plantear pautas de conducta personal y posibles soluciones institucionales para mejorar el aprovechamiento del agua, teniendo en cuenta que es un recurso limitado. Manejar el microscopio o la lupa binocular para estudiar muestras de agua. Realizar inferencias a partir de las observaciones realizadas en las prcticas programadas.4




Conocer el material ms utilizado en el laboratorio qumico y los cuidados que hay que tener en su manejo.

ContenidosEl conjunto de los contenidos de los cinco primeros bloques de Matemticas pueden tratarse en esta unidad didctica, en mayor o menor medida, dependiendo del grado de competencia del alumnado en cada caso concreto y de la organizacin ltima que adopte la programacin de aula; dentro de ello, es aconsejable aprovechar la unidad para recordar o formalizar los conocimientos concernientes a manejo de frmulas, uso de coordenadas cartesianas y manejo de las unidades del Sistema Mtrico Decimal. De entre los contenidos de los bloques de Ciencias de la Naturaleza en esta unidad se tratan los relacionados, sobre todo, con Los Materiales, La Energa y los cambios, y Las personas y la salud. a) Conceptos: Operaciones con nmeros enteros y racionales. Proporciones y tantos por ciento. Mximo comn divisor y mnimo comn mltiplo. Sistema Mtrico Decimal. Sistema Internacional de Unidades. Cambio de unidades. Operaciones con potencias. Potencias de diez con exponente positivo y negativo. Forma exponencial del nmero. Estados de agregacin .Sistemas homogneos y heterogneos. Cambios de estado, slido, lquido y gaseoso. Magnitudes de masa, longitud, superficie y volumen. Volmenes de slidos regulares, cubo, esfera, cilindro, cono. Propiedades especficas (o especficas) y generales de las sustancias. Densidad de slidos, lquidos y gases. La densidad como funcin lineal de dos variables, masa y volumen. Tablas y grficas de masa-volumen-densidad. La flotacin de los cuerpos. Flotar y hundirse. Sustancias puras. Propiedades especficas. Elementos y compuestos. Elementos metlicos y no metlicos Aproximacin al modelo atmico-molecular de la materia. Introduccin a las transformaciones qumicas. Energa trmica. Cambios fsicos y qumicos producidos por su aporte. Estudio de los compuestos qumicos binarios ms importantes Formulacin y nomenclatura de compuestos binarios. Formulacin como interpretacin de la estructura de elementos y compuestos. Normas bsicas de seguridad en el laboratorio. Consecuencias del desarrollo tecnolgico para la salud y la calidad de vida. El agua: composicin, propiedades y papel en la naturaleza. Potabilizacin de aguas para el consumo humano. Calidad de vida en el medio ambiente urbano. Consumo de agua domstico, y urbano en Zaragoza. Organismos productores de un ecosistema acutico.


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b) Procedimientos: Representacin sobre una recta de nmeros reales. Utilizacin de nmeros, operaciones y lenguaje algebraico en diferentes contextos, eligiendo la notacin adecuada. Utilizacin de la proporcionalidad y porcentajes para determinar constantes fsicas y sociolgicas. Manejo de las unidades del SI y uso de estrategias de aproximacin de cantidades Utilizacin de las propiedades de las potencias de diez. Medida de propiedades especficas de algunas sustancias. Expresin de las medidas de las magnitudes con la terminologa y precisin adecuadas. Utilizacin de instrumentos de medida en el contexto de clculos de magnitudes fundamentales y derivadas. Identificacin de sustancias de inters comn. Formulacin de algunas sustancias qumicas. Manejo de sustancias de uso comn con las precauciones apropiadas. Identificacin de procesos fsicos y qumicos. Realizacin de experiencias sencillas sobre el calor. Interpretacin de reacciones qumicas habituales. Investigaciones sobre problemas relacionados con la salud. Recogida de datos sobre factores determinantes de la calidad del medio ambiente urbano. Utilizacin del material de laboratorio y taller, cumpliendo las normas de higiene y seguridad. Interpretacin y elaboracin de grficas y tablas sobre datos fsico-qumicos del agua. Realizacin de experiencias sobre propiedades del agua. c) Actitudes: Disposicin favorable para incorporar el lenguaje numrico, de clculo. Cuidado y atencin en la revisin de cualquier conteo, clculo o problema numrico. Actitud positiva y creativa ante los problemas prcticos planteados. Inters por analizar y discutir un problema numrico, no abandonndolo antes de agotar todos los recursos posibles. Inters por inventar estrategias de clculo mental propias para simplificar la obtencin de resultados. Valoracin de la importancia de los recursos hdricos y de la necesidad de una gestin adecuada de los mismos. Predisposicin hacia el ahorro en el consumo de agua. Inters por las propiedades especficas de los materiales y su explicacin cientfica. Valoracin crtica de la innovacin tecnolgica, por sus consecuencias para la calidad de vida y la salud personal. Respeto por los espacios, objetos y circunstancias que aportan calidad de vida en las ciudades. Sensibilidad por el orden y la limpieza del material y el lugar de trabajo, cuidado en la realizacin de experiencias de laboratorio y respeto de las normas de seguridad en el laboratorio.


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CAPTULO 1 CMO PUEDE MEDIRSE EL AGUA?Antes de introducirnos en las medidas y los nmeros, y despus de leer y/o discutir los objetivos didcticos y contenidos de la Unidad didctica se propone la siguiente actividad con la tcnica de lluvia de ideas que el profesor explicar:A.1. Cita de viva voz las ideas o conceptos que te vengan a la mente, relacionados con la Unidad

que vas a desarrollar.

La medida y los nmerosDesde el ser humano de Croman hasta el moderno no ha habido ninguna modificacin fundamental del cerebro, sino un enriquecimiento cultural que pasa de generacin a generacin y se aumenta. De todas las invenciones humanas, la ms universal es el sistema de numeracin que tenemos. Mientras que existen ms de cuatro mil lenguas y varias decenas de alfabetos y sistemas de escritura, hoy slo existe un sistema de numeracin escrita. En pocas palabras, las cifras constituyen el nico lenguaje universal. Los que consideran a las cifras como algo completamente inhumano deberan reflexionar sobre ello. Esta invencin humana ha tenido una historia muy larga: * aprender a contar * inventar el nmero * asignar smbolos grficos a los nmeros: cifras * establecer sistemas de numeracin El sistema de numeracin que nosotros utilizamos ahora es el sistema decimal de posicin. Tiene la ventaja de usar pocas cifras (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9), pero con significados distintos segn el lugar que ocupen. As la cifra 7 significa 7 unidades en el nmero 87, pero significa 70 unidades en el 473. El descubrimiento del principio de posicin ha permitido tambin ampliar el concepto de nmeros a: fracciones, decimales, irracionales... Actualmente los nmeros los utilizamos para contar, para ordenar, para medir y para calcular. En esta unidad didctica vamos a intentar conocer algo ms sobre los nmeros: comprenderlos, usarlos en diferentes situaciones, hacer operaciones con ellos, aunque a lo largo de todas las unidades que trabajemos en esta asignatura ser dnde consigamos aprender un mejor manejo de ellos.A.2. En los casos siguientes qu es lo que se hace: contar, ordenar, medir o calcular? Por qu?

- Alguien mira un calendario y mira los das que faltan para las vacaciones. - Miras el termmetro para ver la temperatura que hay en la habitacin. - El tutor o la tutora a principio de curso te da el horario de clases. - Un seor halla lo que tiene que pagar al cajero de un supermercado despus de haber hecho la compra.


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Nmeros enteros, racionales e irracionalesA.3. Qu tipos de nmeros conoces? Para qu crees que fue necesario inventar cada uno de

ellos?A.4. Expresa con un nmero lo siguiente:

- La temperatura en una noche de invierno: tres grados y medio bajo cero. - La cuenta corriente de Mara est en nmeros rojos: debe 550 . - Un agricultor va a destinar la onceava parte de su terreno (1.042 m2) a plantar lechugas. - La longitud de la diagonal de un cuadrado de lado 1 m. Los nmeros enteros incluyen los nmeros naturales, sus opuestos (es decir, los negativos) y el cero. El conjunto de nmeros enteros se designa por Z. Su representacin es as:

Los nmeros fraccionarios junto con los enteros forman el conjunto de los nmeros racionales.

Racionales Q Fraccionarios Enteros Z Naturales N

Naturales Enteros Enteros negativos

Racionales Decimales exactos Fraccionarios Decimales peridicos

Introduccin a las potenciasA.5. El inventor del ajedrez en la india, se lo mostr al rey Shirham, el cual qued tan

entusiasmado, que le ofreci regalarle lo que pidiera. El inventor le pidi lo siguiente: un grano por la primera casilla del tablero, dos por la segunda, cuatro por la tercera, ocho por la All rights reserved. Olga Gimnez & Miguel Vaquero. 2008 8



cuarta, y as sucesivamente, duplicando en cada casilla la cantidad de la anterior hasta llegar a la ltima. El rey se extra de lo poco con que se conformaba, pero orden que le dieran lo que peda. Slo cuando sus contables echaron cuentas, vieron, asombrados, que no haba trigo en el reino, ni siquiera en toda la tierra, para juntar esa cantidad. Cuntos granos de trigo habr que poner en la casilla 64?A.6. Al tostar caf, ste pierde 1/5 de su peso. Para obtener una tonelada de caf tostado cunto

caf se necesitar?

Sistema mtrico decimalAntiguamente cada pas tena sus propias unidades de medida y eso representaba grandes problemas. Haba unidades con el mismo nombre que tenan valores diferentes segn el lugar donde se empleaban. As una vara espaola meda 0,835 m y en cambio, una vara portuguesa vala 1,10 m. En Inglaterra un pie equivala a 30,48 cm y en Espaa, un pie meda 27,86 cm. Imagnate la confusin que esto supona. La relacin entre las distintas unidades era bastante curiosa. Por ejemplo una vara era igual a 3 pies y un pie era lo mismo que 12 pulgadas. 125 pasos constituan 1 estadio, y 8 estadios valan 1 milla. Los clculos eran muy liosos. En 1791, tras la revolucin francesa, se establece en Francia un sistema mtrico que fija la utilizacin de un patrn nico para las magnitudes de longitud y masa: el metro y el kilogramo. Adems se decide el uso de potencias de diez para formar mltiplos y divisores, as como la eleccin de prefijos que designen esas potencias. Este sistema de medidas recibir el nombre de sistema mtrico decimal. Paulatinamente, el sistema mtrico decimal se va extendiendo fuera de Francia al tiempo que se ampla a otras magnitudes y se perfeccionan las definiciones de los patrones utilizados, segn aumenta la precisin de los aparatos de medida. Por ello en un intento de unificacin, en la Conferencia de Pesas y Medidas de Pars, en 1960, se acept como Sistema Internacional de Unidades (SI) el que haba propuesto, a principios de este siglo, el italiano Giorgi. Este Sistema entr en vigencia en Espaa en 1967. Por convenio, los smbolos de las unidades se escriben con minscula (excepto cuando se derivan de un nombre propio), no van seguidos de punto, y permanecen invariables en plural. De las 7 unidades bsicas o fundamentales nos interesan ahora tres, metro, segundo y kilogramo. A partir de ellas se determinan las dems llamadas magnitudes secundarias o derivadas. Magnitudes bsicas o fundamentales Longitud Masa Tiempo Temperatura Cantidad de sustancia Corriente elctrica Intensidad luminosa Unidades fundamentales (SI) Otras unidades importantes y smbolos (smbolos) metro (m) km, cm, mm. kilogramo (kg) g, mg segundo (s) hora, da, ao kelvin (K) C, F mol kmol, amperio (A) mA candela (cd)


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Magnitudes secundarias o derivadas Superficie Volumen Densidad

Unidades secundarias y smbolos metro cuadrado (m2) Metro cbico (m3) Kilogramo partido 3 cbico (kg/m )

Otras unidades importantes (smbolos) hm2, dam2, cm2 dm3, cm3 metro g/cm3

Son otras magnitudes derivadas: fuerza, presin, velocidad, energa, potencia, aceleracin, resistencia elctrica, voltaje,...


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Operaciones con potencias de diez.El SMD utiliza para cambiar de una unidad a otra de la misma magnitud como factor de conversin el 10 o potencia de diez positivas o negativas. Recuerda que una potencia es un producto mltiple de una cantidad consigo misma tantas veces como marque su exponente. Ejemplo: 1010101010 = 105 En este sistema, los mltiplos y submltiplos de las unidades, tanto fundamentales como derivadas son los que se indican (excepto para el tiempo que no adopta el sistema decimal de unidades): MLTIPLOS (Sistema mtrico decimal): Prefijos Smbolo tera T giga G mega M kilo k hecto h deca da

Equivalencia, factor de multiplicacin 1012 = 1 000 000 000 000 (billn) 109 = 1 000 000 000 (mil millones) 106 = 1 000 000 (milln) 103 = 1 000 (mil) 102 = 100 (cien) 101 = 10 (diez)

SUBMLTIPLOS (Sistema mtrico decimal): Prefijos Smbolo Equivalencia, factor de multiplicacin deci d 10-1 = 0,1 (dcima) centi c 10-2 = 0,01 (centsima) mili m 10-3 = 0,001 (milsima) micro 10-6 = 0,000 001 (millonsima) nano n 10-9 = 0,000 000 001 (diez millonsima) pico p 10-12 = 0,000 000 000 001 (billonsima)

Actividad web: Potencias y races.http://www.aplicaciones.info/decimales/poten01.htm - Anota en tu cuaderno la puntuacin obtenida en cada apartado con honestidad. - En Potencias (2) copia y realiza en el cuaderno los seis problemas del ltimo nivel (Apartado 4). http://www.aplicaciones.info/decimales/poten02.htm - Sigue detenidamente los pasos de realizacin de una raz cuadrada (Apartado 2) de Prctica de la raz cuadrada. - Tambin anota en tu cuaderno la puntuacin obtenida en cada apartado.

Conviene recordar alguna de las propiedades generales de las potencias aplicables a todas las potencias de diez: All rights reserved. Olga Gimnez & Miguel Vaquero. 2008 11



= 100 -2 10 5. Producto de potencias de igual base. Ej. a2 a-5= a[2+(-5)]= a-3 ; 102 10-5= 10[2+(-5)]= 10-3= 0,001 6. Cociente de potencias de igual base. Ej. a6/a4= a(6-4)= a2; 106/104= 10(6-4)= 102= 100 (Ojo no se puede operar con suma ni resta de potencias) PARA LA MASA: Megagramo o tonelada (Mg)

1. Exponente cero. Ej. a0= 1; 100: 1. 2. Exponente unidad. Ej. a1= A; 101=10. 3. Exponente positivo. Ej. a4= aaaa; 104= 10.000 1 1 4. Exponente negativo. Ej. 10 -3 = = = 0,001 ; 3 1000 10

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Kilogramo (kg) Hectogramo (hg) Decagramo (dag) Gramo (g) Decigramo (dg) Centigramo (cg) Miligramo (mg)

Microgramo (g) PARA LA LONGITUD:

Actividad web: Cambios de unidadesPuedes practicar con los ejercicios interactivos en estas direcciones de Internet: (Anota en tu cuaderno la puntuacin obtenida en cada apartado, ej. 2 sobre 3) - Medidas y unidades de masa: http://www.aplicaciones.info/decimales/siste03.htm - Copia y realiza en el cuaderno los problemas de final de pgina. - Medidas y unidades de longitud: http://www.aplicaciones.info/decimales/siste01.htm - Copia y realiza en el cuaderno los problemas de final de pgina. - Medidas y unidades de capacidad: http://www.aplicaciones.info/decimales/siste02.htm - Copia y realiza en el cuaderno los problemas de final de pgina. - Medidas y unidades de superficie: http://www.aplicaciones.info/decimales/siste04.htm - Copia y realiza en el cuaderno los problemas de final de pgina. - Medidas y unidades de volumen: http://www.aplicaciones.info/decimales/siste05.htm - Copia y realiza en el cuaderno los problemas de final de pgina.

Cambios de unidadesA.7. Realiza los siguientes ejercicios de cambios de unidades:

a) Reduce a metros y despus realiza la suma: (7 km, 8 dam, 5 m) + (9 hm, 6 dm) b) Pasa todo a la unidad fundamental del SI y realiza la suma: 50 kg + 800 g + 400 All rights reserved. Olga Gimnez & Miguel Vaquero. 2008 12



A.8. Ordena de mayor a menor las siguientes cantidades (recuerda que para compararlas hay que

pasarlas a la misma unidad): A.9. Completa el cuadro:

4 000 gramos; 3,56 kg; 3 600 000 mg.

Notacin cientfica26,4 m3 2.35 dm 2,8 kg 1,079 dal 406,025 m2 0,0210 dm 10 km 0,08 dm3 8,3 cg 45633 s dm3 hm dg ml cm2 km dm dl kg h dm3 hm dg ml cm2 km dm dl kg h

mcm y mcdA.10. LA FIESTA DEL APROBADO (mcm y mcd) Pedro quiere celebrar que el da 10 de junio aprob las Matemticas de 3 de ESO. Quiere invitar a su fiesta a sus hermanos Juan, Mara y Amalia. Pero los tres estn fuera de Zaragoza. Juan viene a casa cada 15 das, Mara cada 10 y Amalia cada 12 das. Si el ltimo da que coincidieron todos en casa fue en el cumpleaos de su madre, el 1 de mayo, Qu da deber celebrar la fiesta Pedro para que asistan todos sus hermanos?

Proporciones, fracciones y porcentajesVamos a repasar y profundizar en trminos matemticos mediante la realizacin de actividades concretas y prcticas:

Actividades web: FraccionesPuedes practicar con los ejercicios interactivos en estas direcciones de Internet (Anota en tu cuaderno la puntuacin obtenida en cada apartado, ej. 2 sobre 3): - Concepto de fraccin: http://www.aplicaciones.info/decimales/fra01.htm - Fracciones equivalentes: http://www.aplicaciones.info/decimales/fra02.htm En los siguientes ejercicios, primero hazlos sobre el papel (en tu cuaderno) y luego elige la solucin correcta. Y anota tu puntuacin en el cuaderno. - Suma de fracciones: http://www.aplicaciones.info/decimales/fra03.htm - Resta de fracciones: http://www.aplicaciones.info/decimales/fra04.htm - Multiplicacin de fracciones: http://www.aplicaciones.info/decimales/fra05.htm - Divisin de fracciones: http://www.aplicaciones.info/decimales/fra06.htm - Regla de tres: http://www.aplicaciones.info/decimales/propo02.htm - Porcentajes, inters y prstamos: http://www.aplicaciones.info/decimales/propo03.htm


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A.11. ACTIVIDADES COTIDIANAS (Manejo de fracciones) Jorge reparte el tiempo diario de la siguiente manera: en dormir: 1/3 del da en clases: 1/4 del da en comidas: 1/24 del da en hacer deberes, estudiar, leer: l/8 del da en estar con amigos: 1/8 del da Si el resto del tiempo lo dedica a ver la televisin. Cuntas horas est delante del aparato? Qu parte del da dedica a esta actividad? Cuntas horas dedica a cada actividad? A.12. EL ARREGLO DEL FRIGORFICO (Confeccionar facturas, Aplicar porcentajes) A Ana se le ha estropeado el frigorfico. Ha llamado al servicio tcnico, y, al finalizar el trabajo, le han presentado la siguiente factura: INTERELECTRO S.A. NIF: AET.23.4567893 Factura n 2467ACliente: Ana Izquierdo Lpez

Fecha: 27-8-99

Domicilio: Salvador Allende n 45 Poblacin: Zaragoza CP: 50015 Telfono: 354008 DNI: 8.298.654 Descripcin del trabajo realizado: Cambiar el motor del frigorfico Cargar gas. Concepto Materiales Motor frigorfico Filtro Vlvula Mano de obra Horas de trabajo Disposicin servicio Subtotal Descuento (10%) Total neto IVA (16 %) Total a pagar La reparacin ha sido efectuada a mi entera satisfaccin Recibido: Firma del cliente Cantidad 1 1 2 2 Coste unidad (en euros) 81,33 4,07 2,71 19,28 8,13 Coste total 81,33 4,07 5,42 38,56 8,13 137,51 13,75 123,76 19,80 143,56

Firma del tcnico

1. Identifica el significado de todas las siglas en la factura: NIF, CP, DNI, IVA All rights reserved. Olga Gimnez & Miguel Vaquero. 2008 14



2. Qu porcentaje del importe de la factura, antes de aplicar el descuento y el IVA representa el

importe de la mano de obra?3. Rellena una factura similar a la del modelo correspondiente a una reparacin en la que se ha

cambiado una vlvula en vez de dos y se ha tardado en hacerlo media hora.

Actividad web: Unidades de volumenRelacin visual entre 1 m3, 1dm3, 1cm3 y 1mm3: Observa visualmente a cuntos dm3 equivale un m3. Despus a cuntos cm3 equivale un dm3. Y por ltimo a cuntos mm3 equivale un cm3. http://www.deciencias.net/proyectos/Tiger/paginas/M3_DM3_CM3.html A.13. LAS RESERVAS DE LOS PANTANOS (Cambio de unidades de volumen, Porcentajes y Representaciones grficas) Observa la informacin que publica el peridico El Pas (agosto 1994), sobre las reservas de agua en la comunidad de Madrid: Las reservas de agua en la Comunidad de Madrid, a fecha de hoy, son del 39,7% de la capacidad total lo que supone un volumen embalsado de 375,28 millones de m3. El volumen medio del siglo en esta fecha es del 61,2 %. 1. Expresa el agua que hay embalsada en m3 y en litros. 2. Cul es la capacidad total (100%) si estuviesen llenos los pantanos? 3. Qu significa la informacin: Volumen medio del siglo en esta fecha: 61,2%? 4. Haz un diagramas de barras con los porcentajes de volumen medio del siglo y volumen actual. 5. Haz un comentario comparando el volumen embalsado en la fecha de la publicacin con el volumen medio del siglo.

Actividades complementariasA.14. Expresa las siguientes medidas en la unidad del SI: a) 2,01 g + 3,6 mg b) 20 kg + 60 g c) 7 104 mg + 25. 103 g d) 8,34 Tm (Mg)

A.15. Una etapa de la vuelta ciclista a Espaa consta de 231 km. Al cabo de 3 horas el que va en cabeza ha recorrido los 5/11 del trayecto Cuntos kilmetros le faltan? A.16. El matemtico griego Euclides muri en el ao 374 a.C. Cuntos aos han transcurrido desde entonces? Cuntos siglos? A.17. Cuntos m2 tiene la clase? Cuntos litros de aire hay en ella? Cuntos cm2 tienen las suelas de tus zapatos? A.18. EL AGUA ES UN BIEN ESCASO El consumo da agua de las grandes poblaciones es del orden de los 400 litros por habitante y da. (En este consumo se incluye el propiamente domstico y el de los jardines, piscinas pequeas industrias...) En el caso de los pequeos ncleos de poblacin, es de 250 litros por persona y da. 1. Segn el Instituto Nacional de Estadstica, el trmino municipal de Murcia tenia, el 1 de enero de 1994, censados 341.521 habitantes. Calcuta los metros cbicos necesarios para abastecer a esta poblacin durante un mes. All rights reserved. Olga Gimnez & Miguel Vaquero. 2008 15



2. Averigua la poblacin correspondiente a tu localidad y efecta los clculos anteriores para ella. 3. Calcula el consuno de agua por persona y da que se hace en tu casa. Explica cmo lo has obtenido compralo con el consumo medio de tu ncleo de poblacin. A.19. LAS OFERTAS EN EL MERCADO A veces habrs visto en el mercado un producto envasado con una determinada oferta, donde se dice que te dan un tanto por ciento de regalo. Crees que te estn ofreciendo ms contenido del producto al mismo precio, o que con el mismo contenido te rebajan el precio? Estudia la siguiente oferta: Una fbrica vende cajas de galletas cuyas dimensiones son: 18 cm de largo, 6 cm de ancho y 21 cm de alto. La caja contiene 750 g de galletas y cuesta 1,45 euros. El fabricante desea hacer una oferta y decide poner en la etiqueta: ahora, 20% gratis.1. A qu precio se vender la caja, si las dimensiones del envase no varan? 2. Si desea mantener el precio de 1,45 euros la caja, aumentando el contenido del envase en un

20%, qu altura deber tener la caja, si mantiene el largo y el ancho inicial? 3. Si cada galleta pesa 15 gr. Cuntas galletas nos regalan con la oferta? 4. Cul es el volumen en litros, de la caja con 20 % gratis? A.20. LA SEQUA Lee el siguiente titular de un peridico de Murcia:8 Martes, 25 de enero, 1994 LOCAL

Los regantes piden 70 Hm3 para un riego de socorro en las vegas Media y Baja. AFIRMAN QUE PELIGRA LA SUBSISTENCIA DE 40.000 HECTREAS DE FRUTALES Y CTRICOS. TEMEN QUE LA CONFEDERACIN DESTINE LOS RECURSOS DE LOS POZOS DE SEQUA AL TRASVASE. a) Expresa en litros la cantidad de agua solicitada (utiliza potencias de diez). b) Expresa en metros cuadrados la extensin de la zona ocupada por frutales y ctricos (utiliza las potencias). c) Si esos 70 Hm3 se utilizaran para regar las 40.000 hectreas que peligran, cuntos litros correspondern por m2? d) Imagina que distribuimos la totalidad del agua en esa superficie y que la tierra es impermeable, qu altura alcanzara el agua?

Actividad web (para profundizar en magnitudes y unidades)Busca las definiciones de las siete unidades bsicas del Sistema Internacional de unidades. Las encontrars en el apartado Sistema Internacional de Unidades y Patrones (tabla1). Copia slo una definicin, la que te parezca ms sencilla, en tu cuaderno. Centro Espaol de Metrologa: http://www.cem.es/cem/es_ES/presentacion/home2.jsp


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CAPTULO 2 DENSIDAD DE SLIDOS Y LQUIDOSA.21. COLECCIN OJO CIENTFICO VDEO N 8 (20 minutos) MS LIGERO QUE EL AIRE IDEAS DE LA PELCULA Aunque el aire no es "nada" tiene masa y peso. La fuerza motora del aire puede ser til y destructiva Algunos gases son ms ligeros que el aire; otros ms pesados. Las burbujas de gases "ligeros" flotan o ascienden y las de gases "pesados" se hunden. El aire caliente asciende formando corrientes de conveccin y trmicas Las corrientes de conveccin pueden ser tiles al hombre y a los animales. Los globos llenos de aire ascienden si son suficientemente grandes. Las aeronaves ms ligeras que el aire pueden tener usos prcticos. DESARROLLO Los tornados. Cmo puede el aire causar tanto dao? Montaje de planos de movimientos del aire, aeronaves, globos, cometas, molinos. Se pesa una botella llena de aire, y posteriormente se vuelve a pesar despus de introducirle aire con una bomba de bicicleta. Ahora contiene 5,7 gramos ms de aire. Burbujas llenas de diferentes gases, unas flotan, otras ascienden y otras se hunden. El aire caliente asciende como se pueden observar en el humo, en la llama de una vela. Corrientes de conveccin en una habitacin con 20 globos de helio flotando y planeadores y pjaros en corrientes trmicas. La pelcula muestra la formacin de nubes. Nios construyendo y haciendo volar globos de aire caliente. Globos comerciales de aire caliente. Primeros planos del quemador y entrada del aire caliente. Historia de las aeronaves. Burbujas de metano inflamndose. Burbuja de helio que no se inflama. Una aeronave moderna. CUESTIONES (Para realizarlas en el cuaderno) 1. Dnde suelen producirse los tornados y los huracanes, normalmente? Por qu? 2. Cmo podras comprobar, con instrumentos caseros, que el aire tiene peso y lgicamente masa? Disea la experiencia. 3. La ascensin del aire caliente, es beneficiosa o perjudicial? Por qu? 4. Cita ejemplos de ascensin de aire caliente que podamos observar en nuestras casas u otros lugares comunes. 5. Cmo se puede prevenir las prdidas de calor por corrientes de conveccin en nuestro cuerpo? Y en nuestra casa? 6. Cules son las causas de la formacin de corrientes trmicas? 7. Para disear un globo de aire caliente para levantar pesos, Qu materiales utilizaras? Con qu tamao y de qu forma lo construiras? Qu gas sera el mejor? 8. Cul es la mxima altitud que pueden alcanzar los globos? Por qu? Qu utilidad tienen las aeronaves? Hemos estudiado dos propiedades generales de la materia, la masa y el volumen, ambas son magnitudes y la relacin entre las dos es otra magnitud que llamamos densidad. Nos proponemos ahora saber si la densidad es una propiedad especfica de las sustancias, es decir, si nos permite distinguir unas sustancias de otras. All rights reserved. Olga Gimnez & Miguel Vaquero. 2008 17



Actividad web: Medida de masa y volumen- Medir masas. Realiza el experimento interactivo de medida de masas de slidos con la balanza. Comprueba el resultado de los dos ejercicios y escribe en el cuaderno los resultados (masas de la esfera y de la muestra de oro). http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/prop iedades/masa.htm - Medir masas de lquidos. Realiza el experimento interactivo de medida de la masa de lquidos con la balanza y dos vasos. Comprueba el resultado del ejercicio y escribe en el cuaderno la masa del lquido. Ojo! Slo la masa del lquido sin el vaso. http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/prop iedades/problema.htm - Medir volmenes. Realiza el experimento interactivo de medida de los volmenes de slidos con una probeta conteniendo agua. Comprueba los resultados de los tres ejercicios y escrbelos en el cuaderno (corona, esfera y muestra de oro). Piensa de qu otra forma se podra medir el volumen de la esfera. Despus de una pequea puesta en comn recoge los resultados en tu cuaderno. http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/prop iedades/volumen.htm - Medir densidades. Realiza el experimento interactivo de clculo de las densidades de dos slidos con una probeta, con agua, y la balanza. Comprueba los resultados de los dos primeros ejercicios y escrbelos en el cuaderno (densidades de la esfera y la muestra de oro). Investiga sobre el material del que est hecha la esfera ayudndote de una tabla de densidades y escrbelo en tu cuaderno. http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/prop iedades/densidad.htm

Propiedades especficas o caractersticas de las sustanciasSon propiedades caractersticas aquellas que permiten diferenciar unas sustancias de otras. Son de este tipo: el color, el sabor o la dureza. Tambin lo son: la compresibilidad, la viscosidad, la dureza, la fragilidad, la plasticidad, la elasticidad, la maleabilidad y la ductibilidad. A.22. Cmo podemos saber si la densidad es una propiedad especfica? Ya hemos planteado el problema y tenemos claro como podemos saber si una propiedad el especfica, podernos entonces saber si la densidad lo es. A.23. Es la densidad una propiedad especfica?

Energa trmica y cambios de estadoLa temperatura de los cuerpos es una magnitud que est relacionada con la energa cintica; a mayor energa, mayor temperatura. La temperatura se mide mediante un aparato llamado termmetro. La escala de temperaturas ms utilizada en Espaa es la Celsius (C), aunque la unidad de temperatura en el Sistema Internacional de unidades es el kelvin (K). All rights reserved. Olga Gimnez & Miguel Vaquero. 2008 18



Ambas escalas estn relacionadas: T (K) = t ( C) + 273

Actividad web: Estados de la materia (nivel molecular)Observa los diferentes comportamientos de los estados slido, lquido y gaseoso a nivel molecular, en cuanto a movimiento de sus molculas y energa cintica que llevan asociada. Comprueba esas diferencias en movimiento molecular en un mismo gas fro y caliente. Recoge en tu cuaderno las conclusiones de lo observado. Estado slido: http://www.deciencias.net/proyectos/Tiger/paginas/KineticEnergy-Solid.html Estado lquido: http://www.deciencias.net/proyectos/Tiger/paginas/KineticEnergy-Liquid.html Estado gaseoso: http://www.deciencias.net/proyectos/Tiger/paginas/KineticEnergy-Gas.html A.24. Las sustancias pueden estar en tres estados, lo que hemos visto en la actividad anterior, sirve para los tres estados? Cita los tres estados de la materia y los nombres de todos los posibles procesos de cambios de un estado a otro. (esquema conceptual) A.26. Cmo afectar el calor (energa trmica) a los cambios de estado a nivel molecular?A.25.

Actividad web: Estados de la materia y energa trmicaAhora comprueba la vibracin molecular o la traslacin molecular y golpeteo con las paredes segn se trate de slidos, lquidos o gases al aumentar su energa cintica con el aumento de la temperatura. Recoge en tu cuaderno las respuestas a las cuestiones: Cmo son las fuerzas de atraccin entre molculas en los tres estados? Qu caractersticas tienen cada uno de los estados? - Estado slido: http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/estad os/solido.htm - Estado lquido: http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/estad os/liquido.htm - Estado gaseoso: http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/estad os/gas.htm .

Actividad web: Cambios de estados de la materiaObserva la simulacin de los cambios de estado en el agua al calentarla. Recoge en tu cuaderno las respuestas a las cuestiones: Qu ocurre en el punto de fusin del agua? Qu ocurre en el punto de ebullicin del agua? http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/estad os/cambios.htm


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Actividad web: Slidos, lquidos y gases.Realiza las actividades finales y escrbelas completadas y corregidas, en tu cuaderno. http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/estad os/activs.htm

Teora atmico-molecularA.27.

Enciclopedia Britnica; Vdeo n 41, (14 minutos) EVIDENCIAS DE LA TEORA ATMICO-MOLECULAR;

IDEAS DE LAS PELCULAS La Teora Atmico Molecular actual, nos sirve de modelo para interpretar los fenmenos microscpicos de la materia. Sus tres ideas bsicas son: 1. La materia est formada por partculas muy pequeas y con movimientos rpidos llamadas molculas. 2. Las molculas estn formadas por tomos unidos en unas proporciones constantes y predecibles. 3. En la unin de los tomos para formar molculas influye la electricidad. DESARROLLO Las evidencias que podemos observar en el vdeo de estas tres hiptesis son las siguientes: El gas encerrado en un recipiente que puede mover un mbolo al igual que los balines a gran velocidad. La forma de partirse la calcita o el pedernal y el crecimiento de cristales. La acumulacin de plomo en uno o en otro electrodo de una batera segn el sentido de la corriente que le demos y la electrlisis del agua. La Teora Atmico Molecular puede explicarnos los tres estados de la materia: En el estado slido las molculas se hallan muy juntas, se mueven lentamente y se pegan mucho unas a otras. Son objetos duros pero tambin hay menos duros (tiza) o elsticos. Las molculas de los lquidos se mueven ms rpidamente y no se unen tanto. Toman la forma de cualquier recipiente. Hay lquidos que fluyen lentamente como la miel. En los gases las molculas estn ms separadas que en los lquidos, se mueven mucho ms rpidamente y escapan y se dispersan en todas las direcciones. La mayora de los gases son ligeros. La TAM. explica los cambios fsicos en los que las molculas son iguales pero cambia el comportamiento de la sustancia: Cambios de estado, en los que al calentar las molculas se separan y al enfriar se unen. Dilatacin, en la que hay un aumento de tamao o volumen al calentar. Difusin, en la que hay una dispersin de las molculas de una sustancia en otra (por ejemplo al disolverse). La TAM. tambin explica los cambios qumicos en los que las molculas de unas sustancias se transforman en otras molculas distintas, con la aparicin de nuevas sustancias. CUESTIONES (Para realizar en el cuaderno) 1. Cmo definimos la materia? 2. La materia de que est formada fundamentalmente segn la TAM? 3. Qu es el movimiento browniano? Dnde podemos observarlo? 4. Podemos ver las molculas? Por qu? 5. Qu gas se enciende con la llama, el oxgeno o el hidrgeno? 6. Cmo podemos definir un modelo cientfico? All rights reserved. Olga Gimnez & Miguel Vaquero. 2008 20



7. Cuando hablamos de materia incluimos a los gases como, por ejemplo, el oxgeno del aire? 8. Las molculas de hielo, agua lquida y vapor de agua, son las mismas o distintas? Por qu? 9. Completa la frase: Al calentar un objeto sus molculas se ............................ y al enfriarlo se ........................... Vamos a estudiar desde el punto de vista matemtico la relacin entre la masa, el volumen y la densidad, con objeto de operativizar nuestra hiptesis.

La funcin lineal matemticaEscribe la ecuacin matemtica que relaciona las tres magnitudes masa, volumen y densidad. De qu funcin matemtica se trata? Si los alumnos han trabajado en matemticas las funciones lineal y = a x y afn y = ax+b, la actividad puede formularse as, sino se trata de que escriban simplemente la ecuacin d = m/v y se den cuenta que tambin puede escribirse m = d v de tal forma que si conocen el volumen de un cuerpo y su densidad conocen su masa y viceversa.A.28.

Se trata ahora de contrastar experimentalmente que nuestra hiptesis es correcta, es decir saber si la densidad el una propiedad especfica y nos permite distinguir unas sustancias de otras.A.29.

Un grupo de alumnos midi la masa y el volumen de diferentes trozos de una misma roca, obteniendo los siguientes valores: Masa (gramos) Volumen (cm3) Masa / volumen Completa la tabla calculando el cociente entre la masa y el volumen en cada caso. Despus representa los datos en una grfica masa-volumen (la masa en ordenadas y el volumen en abscisas) 10,5 4,2 7,8 3,1 14,2 5,7 3,5 1,4 18,0 7,1

A.30.

Has calculado el cociente masa/volumen, por tanto la densidad de todos los trozos de roca que es la misma. Cul es la unidad bsica de densidad? Conoces otras?

Sabiendo que la densidad del alcohol es de 0,8 g/cm3, rellena la siguiente tabla y representa los datos en la misma grfica que usaste para la roca.

Masa (gramos) Volumen (cm3) Masa / volumen Qu relacin hay entre la densidad y la inclinacin de la grfica dibujada?A.31.

1,0

2,2

3,5

4,6

6,0

7,2

9,2

Usando las grficas dibujadas, qu volumen ocuparn 4,5 g de alcohol? Cul ser la masa de 3,7 cc de slido? Qu volumen ocuparn 3 Tm (Mg) de la roca conocida?


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Diseo de experiencias; masa, volumen y densidadA.32.

Disea una experiencia para medir la densidad de algunas sustancias en los estados slido y lquido.

Tal vez conviene realizar una pequea experiencia de laboratorio sobre manejo de aparatos de medida de masas y volmenes:

Mostrar aparatos de laboratorio : 1. Medir masas. Balanzas electrnicas monoplato, de brazos normal y Roberval monoplato. 2. Medir volmenes. Probeta de 100 ml. Bureta de 50 ml. Pipeta de 10 y 20 ml. 3. Mezclar slidos y lquidos. Vaso precipitados de 250 y 500 ml. Matraz aforado de 50 a 1000 ml. Erlenmeyer de 250 ml. 4. Otros. Agitador, tubo de ensayo, esptula, vidrio de reloj,..

Manejar aparatos y equipos: 1. Balanza electrnica. 2. Probeta y pipeta. 3. Equipo de filtracin slido lquido. Soporte, embudo, erlenmeyer, papel de filtro. 4. Equipo calentamiento. Trpode, rejilla, mechero, aro, vaso, termmetro. Cmo puedo medir la masa de un slido o de un lquido? Cmo puedo medir el volumen de un lquido? Cmo puedo medir el volumen de un slido?

A.33. A.34. A.35.

No olvidemos que estbamos intentando disear una experiencia para medir densidades de algunos cuerpos determinados. All rights reserved. Olga Gimnez & Miguel Vaquero. 2008 22



A.36.

Completa lo iniciado en Actividades anteriores, es decir el diseo de una experiencia para medir la densidad de algunas sustancias en los tres estados.

Realizacin de experiencias; masa, volumen y densidadA.37.

Proceder a la medida de masas. Proceder a la medida de volmenes.

Se trata ahora de analizar los resultados obtenidos con arreglo a la hiptesis planteada.A.38.

A la vista de las medidas que has realizado puedes asegurar que para los casos estudiados la densidad es una propiedad especfica? Analiza los resultados. Adems de la densidad qu otras propiedades se pueden considerar especficas. Por qu?

A.39.

Para terminar debemos revisar todo lo realizado y ver nuevos problemas planteados, matices a los resultados obtenidos, etc., cualquier informacin que sirva a quien quiera reproducir nuestra investigacin o profundizar en este tema.A.40.

Escribe todas las observaciones y sugerencias que tengas que hacer a la pequea investigacin que hemos realizado.

Identificacin de aparatos de laboratorioA.41.

Busca los nombres de los aparatos de laboratorio dibujados y la utilidad principal de cada uno.

Densidades e identificacin de sustanciasA.42.

CLCULO DE DENSIDADES E IDENTIFICACIN DE SUSTANCIAS PURAS (LABORATORIO)

OBJETIVOS Aprender a medir la masa de cualquier cuerpo. Manejar adecuadamente los instrumentos de medida de masas (balanzas), y tambin de volmenes, asociando a cada tipo de medida el instrumento adecuado. All rights reserved. Olga Gimnez & Miguel Vaquero. 2008 23



Expresar el resultado de una medida como una cantidad acompaada de la unidad correspondiente, indicando el nmero correcto de cifras significativas. Calcular densidades e identificar sustancias por su densidad. Emitir hiptesis sobre flotabilidad.

INFORMACIN Recuerda que entre las especficas de la balanza podemos citar: Sensibilidad: es el mnimo valor de masa que puede apreciar la balanza. Capacidad: es el mximo peso que puede admitir una balanza sin que sufra su sensibilidad o se altere su sistema de funcionamiento. En nuestro laboratorio tenemos cuatro tipos de balanzas pero utilizaremos slo dos: Balanza de tres vigas, de poca sensibilidad (0,1 g) y mucha capacidad. Balanza monoplato electrnica de precisin, de bastante sensibilidad (0,01 g). PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Cada grupo debe medir la densidad de unas sustancias, lquida o slida, que le proporcione el profesor. DISEO EXPERIMENTAL, PROCEDIMIENTO (Para realizar en el cuaderno) MATERIAL E INSTRUMENTOS NECESARIOS (Para realizar en el cuaderno) TOMA DE DATOS E INTERPRETACIN DE RESULTADOS (Para realizar en el cuaderno) CUESTIONES (Para realizar en tu cuaderno) 1. Cul es la sensibilidad y capacidad de la balanza utilizada? 2. Emite hiptesis acerca de si se sumergirn o flotarn los cuerpos identificados en los siguientes lquidos, razonando la respuesta: etanol (d: 0,79 g/cc); glicerina lquida (d: 1,26 g/cc); mercurio(d: 13,6 g/cc).

La flotacin de los cuerposA.43.

Coleccin OJO CIENTFICO VDEO n 11 (20 minutos) FLOTAR Y HUNDIRSE

Ideas de la pelcula Conceptos de masa, peso y volumen. Algunas cosas flotan en el agua. Otras se hunden. Los objetos que flotan no estn sobre la superficie, parte de ellos puede estar bajo el agua. Las cosas pesan menos en el agua aunque su masa permanece la misma. El agua ejerce una fuerza de elevacin sobre las cosas llamada "empuje". Este empuje reduce la fuerza producida por la gravedad sobre los objetos, por eso pesan menos. Las cosas que flotan parece que no pesan. A la masa de una sustancia partido su volumen se llama densidad. Podemos usar la idea de densidad para predecir si un objeto flotar o se hundir en el agua. El agua tiene una densidad de 1 g/cm3. Los objetos con densidad menor de 1 g/cc flotarn en el agua, y los de densidad mayor de 1, se hundirn. El que un objeto flote o se hunda depende de la sustancia de la que est hecho (por tanto de su densidad) pero tambin de la forma del objeto. En objetos huecos, el volumen de agua All rights reserved. Olga Gimnez & Miguel Vaquero. 2008 24



desplazada es el factor fundamental. Y el agua desplazada depende de la parte sumergida, bajo el agua, del objeto. En general, el que algo flote depende de su densidad y de la densidad del lquido empleado. Los objetos hundidos pueden reflotarse. Desarrollo Botadura del Titanic, el buque de acero ms grande jams construido; pero choc con los icebergs. Flotabilidad de varios objetos. Nios intentando sumergir un baln. Animales acuticos, hipoptamo y manat. Nios pesando varios objetos en el agua y midiendo el empuje. Dibujos animados sobre Arqumedes y la historia de la corona. Chicos midiendo el volumen de sus manos y el de una chica, por el desplazamiento del agua. Pesando cubos de un centmetro cbico de varias sustancias para medir su densidad. Investigando el efecto de la forma en la flotacin. La plastilina puede convertirse en botes que flotan por el mayor desplazamiento de volumen de agua. Lquido en mltiples capas de flotacin. Una macedonia de frutas de diversa densidad. Mtodo utilizado por los submarinos, y los buzos, para flotar y sumergirse. Utilizando la flotabilidad del aire para rescatar restos de un naufragio. En resumen Todos hemos observado que hay cuerpos que flotan en agua y otros que no. Si a una nia pequea le pedimos que nos diga cuales son los cuerpos que flotan, nos dir que son aquellos que pesan poco. Sin embargo eso no siempre es verdad; un bloque de madera de 1000 kg flota en agua y, sin embargo, una pequea canica de hierro que tenga una masa de 20 gramos no flotar y se hundir. Lo que determina s una sustancia flotar en otra son los valores de la densidad de cada una. As los cuerpos menos densos flotan sobre los cuerpos ms densos. Por eso, la madera, aunque tenga una masa grande flota sobre el agua, pues la densidad de la madera es menor que la densidad del agua. Sin embargo, la canica de hierro, aunque tenga una masa pequea no flota, pues su densidad es mayor que la del agua. Repasar el Principio de Arqumedes y sus consecuencias. Cuestiones sobre el vdeo (Para realizar en el cuaderno) 1. Por qu se hundi el Titanic? 2. Qu determina la flotabilidad de un objeto, sin necesidad de comprobarlo en un experimento real? 3. Por qu la gente usa flotadores para aprender a nadar? 4. Por qu es tan importante la forma del objeto en la flotacin? Qu formas son las mejores para flotar o para hundirse? 5. Cundo te sumerges en una piscina Cambia tu masa? Cambia tu volumen? Y tu peso? 6. Cmo descubriras si un anillo de oro est hecho de oro puro? Qu problemas encontraras en el experimento? 7. Cmo flotan los submarinos? Cmo se sumergen? Qu medios hay para reflotar objetos hundidos o restos de naufragios? 8. Cmo aprovechan las plantas y los animales el empuje del agua? 9. Por qu los barcos no deberan arrojar petrleo en el mar? Cmo pueden eliminarse las capas de petrleo? 10. Explica detenidamente la historia de Arqumedes y la corona real.


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Actividades de flotacinA.44.

De las siguientes parejas de sustancias indica, despus de buscar la informacin necesaria, quin flota sobre quien: agua - glicerina; glicerina - aceite; benceno - agua; agua - aceite; hierro - mercurio; oro - mercurio (consulta una tabla de densidades).

A.45.

Un barco de hierro tiene una masa de 25 Mg (megagramos) y un volumen total de 100 m3. Flotar o se hundir en el mar? Por qu? Un bloque de hielo de 100 l (d: 960 kg/m3) flotar en agua? Cul ser su masa? Utilizando la tabla de densidades predice de que gas, o gases, debe llenarse un globo para que flote en el aire. En las instalaciones domsticas de gas, gas ciudad o gas butano, las empresas distribuidoras obligan a abrir un agujero, cercano al suelo, que comunique la cocina con el exterior. Por qu?

A.46.

A.47.

Actividades complementariasA.48.

Cmo podramos medir el volumen de una gota de agua vertida mediante una pipeta o una bureta? Explica el diseo experimental que prepararas. Averigua el volumen del gas butano encerrado en los diferentes recipientes (botellas) que se pueden comprar para uso domstico. En que unidades se mide? Cmo se mide el gas ciudad de uso domstico? En qu unidades?

A.49.

A.50. A.51.

Donde piensas que hay ms masa, en 1 kg de madera o en 1 kg de plomo? Cul de los dos tendr ms volumen? Razona las respuestas.

A.52.

Mezclamos 100 cc de agua (densidad 1 g/cc) con 100 cc de alcohol (densidad 0,8 g/cc) cul es la densidad de la mezcla? mT m1 + m2d= VT = V1 + V2

A.53. A.54.

Escribe varias propiedades que podamos considerar especficas y otras que no lo sean.

Cul de las anteriores utilizaras para averiguar si una sustancia es pura o no? Explica todo el proceso.

A.55.

Tenemos dos cilindros, uno de hierro, de densidad 7,9 g/cc con una masa de 790 g, y otro de aluminio de densidad 2,7 g/cc y 270 g de masa. a) Si los introducimos en una probeta con agua, el cilindro de hierro har que el agua se eleve ms, menos o igual que el cilindro de aluminio? b) Si introducimos el cilindro de hierro en una probeta con agua y despus en otra con aceite, la elevacin producida en el agua ser mayor, menor o igual que la producida en el aceite? La grfica adjunta corresponde a un cuerpo metlico. a Qu volumen ocuparn 200 g de ese cuerpo? b Si echamos un trozo de 200 g de ese cuerpo en una probeta que contiene 400 cc de agua Cul ser el nivel final de agua en la probeta?26

A.56.




12 10 Masa (g) 8 6 4 2 0 0 10 20 Volumen (cc) 30 40

A.57.

En una grfica representamos la masa de tres sustancias A, B y C, frente a sus volmenes correspondientes. Con ella responde a las preguntas: a) Cul es la densidad de cada una de ellas? b) Qu masa tendra 1 cm3 (o cc) de cada una de ellas? c) Qu volumen ocuparn 25 gramos de la sustancia B? d) Qu masa tendrn 10 cm3 de C? e) Podras identificar alguna de las sustancias? Cmo?100 80 Masa (g) 60 40 20 0 0 20 40 Volumen (cc) 60 80 C B A


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CAPTULO 3 DE QU EST HECHA EL AGUA?Sustancias purasEl agua es una sustancia pura. Pero en la naturaleza la encontramos siempre formando disoluciones. Ahora nos preguntamos cmo averiguar si una sustancia es pura? Sabemos que una sustancia pura se distingue por tener unas propiedades especficas determinadas mientras que en las mezclas y disoluciones los valores de estas propiedades son variables ya que dependen de la proporcin entre los componentes que la forman. Un cuerpo material es una sustancia pura cuando tiene unas propiedades caractersticas o especficas propias y medibles como densidad, puntos de fusin y ebullicin. Pero puede una sustancia pura dividirse en otras ms sencillas? Las sustancias puras no se pueden separar en otras por ninguno de los mtodos apropiados para separar mezclas, ya sean mezclas heterogneas o mezclas homogneas (disoluciones): decantacin, filtracin, cristalizacin, destilacin, precipitacin, magnetismo, evaporacin a sequedad, cromatografa. Sin embargo algunas sustancias puras se pueden separar en otras provocando su descomposicin en otras ms sencillas por procedimientos denominados "qumicos": 1) Calentamiento directo de la sustancia. Por ejemplo calentando piedra calcrea slida (carbonato de calcio, CaCO3) obtenemos dixido de carbono gaseoso (CO2) y xido de calcio slido (CaO). 2) El paso de corriente elctrica a travs de la sustancia (electrlisis). Por ejemplo la electrlisis del agua lquida (H2O) en la que se descompone en oxgeno gaseoso (O2) y en hidrgeno gaseoso (H2). De modo que frente al paso de la corriente elctrica podemos encontrar sustancias conductoras, aislantes o que se descomponen. Qu es fenmeno o cambio fsico? Qu es fenmeno o cambio qumico? Poner ejemplos. Estos dos ejemplos de transformaciones qumicas de unas sustancias en otras reciben el nombre de reacciones qumicas y en este caso de reacciones qumicas de descomposicin, ya que de una sustancia pura se obtienen dos sustancias puras distintas. El caso contrario sera el de las reacciones de sntesis.A.58. A.59.

Escribe la reaccin de descomposicin del carbonato de calcio por calentamiento. Escribe y explica la reaccin de la electrlisis del agua.

Las sustancias puras que se pueden descomponer en otras, como el agua, el amonaco, el carbonato de calcio, se denominan sustancias puras compuestas o compuestos. En cambio hay otras que no se pueden descomponer por ningn procedimiento, como el oxgeno, el hidrgeno, el carbono, el oro, el hierro; ests se denominan sustancias puras simples o elementos. Un elemento es una sustancia pura que no puede descomponerse en otras sustancias puras ms sencillas. Un compuesto es una sustancia pura que est constituida por dos o ms elementos combinados en proporciones fijas. Los compuestos se pueden descomponer mediante procedimientos qumicos en los elementos que lo constituyen.


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Elementos, una primera clasificacinEn los primeros tiempos de la Qumica, Robert Boyle cre el nombre de "elemento qumico" y lo defini de forma prctica: si una sustancia no poda descomponerse en otras ms simples se la consideraba un elemento; al menos provisionalmente, hasta que se aprendiese a descomponerlo. Con objeto de determinar s son o no elementos, no es necesario intentar descomponer todas las sustancias puras que conocemos, ya que algunas son de difcil descomposicin como el cloruro de sodio, la slice, la cal viva. Nos basta saber que las sustancias se pueden obtener o sintetizar por combinacin de otras, para clasificarlas como compuestos. Por ejemplo del dixido de carbono que se obtiene por descomposicin del carbonato podramos pensar que es un elemento; pero como se puede sintetizar a partir de carbono y oxgeno, concluimos que es un compuesto. Debes tener en cuenta que las propiedades de los elementos que forman un compuesto son totalmente diferentes a las propiedades del compuesto. Por ejemplo el sodio es un metal brillante y el cloro es un gas verde muy txico. Juntos, en combinacin qumica, forman el compuesto cloruro de sodio (sal comn) que empleamos en la cocina. Como hemos visto un ejemplo de reaccin de descomposicin es la siguiente: Agua Oxgeno + Hidrgeno. Otro ejemplo Importante, en este caso de reaccin de sntesis, es: Hidrgeno + Nitrgeno Amonaco. Basndonos en estas transformaciones, Indica de las sustancias citadas cules sern compuestos y cules elementos.A.60.

Los primeros qumicos fueron capaces, de seleccionar un nmero de sustancias como posibles elementos. As Antoine Lavoisier en su obra "Trait lmentaire de chimie", publicada en 1789, Inclua la siguiente lista de elementos:


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luz calor oxgeno nitrgeno hidrgeno azufre fsforo estaoA.61.

carbono antimonio plata arsnico bismuto cobalto cobre plomo

hierro manganeso mercurio molibdeno nquel oro platino

cinc volframio cal magnesita barita almina slice

De la tabla de elementos de Lavoisier indica, segn el conocimiento actual, los que no son elementos: 1) por considerarse no materiales, 2) por ser compuestos. De la misma tabla de Lavoisier, escribe los smbolos (una o dos letras que lo identifican) de todos los elementos. Busca los nombres de los cientficos que descubrieron los primeros elementos qumicos.

A.62.

Debe tenerse en cuenta que en la poca de Lavoisier no se haba descubierto el modo de producir corriente elctrica, y por lo tanto no pudo utilizarse sta como mtodo de descomposicin. Sin embargo, al iniciarse el siglo XIX, el cientfico italiano Alessandro Volta descubre la pila elctrica y el Ingls Humphry Davy tuvo la feliz idea de intentar separar por medio de la corriente elctrica sustancias cuya descomposicin haba fracasado por calentamiento. De esta manera consigui obtener elementos como el cloro, el sodio, el potasio, etc., que a pesar de su abundancia en la naturaleza son difciles de aislar.

Elementos metlicos y no metlicosA lo largo del siglo XIX los qumicos realizaron numerosas observaciones sobre los elementos con la finalidad de hallar una clasificacin de los mismos. La primera clasificacin que se estableci fue entre elementos metlicos (metales) y elementos no metlicos (no metales). Algunos ejemplos de metales son el hierro, la plata, el cobre, el oro, el cinc, el sodio etc., y ejemplos de no metales son el oxgeno, el azufre, el bromo, el hidrgeno, el cloro, etc.A.63.

Rellena el siguiente cuadro de propiedades generales de los elementos metlicos y no metlicos, indicando en las propiedades especficas (densidad, temperatura fusin, conductividad) si su valor es elevado, bajo o nulo. Metales No metales

Estado Aspecto Densidad Temperatura de fusin Conductividad calorfica Conductividad elctrica


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Actividad web: El sistema peridicoUnidad LibrosVivos.net (temasclave): El sistema peridico http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?TemaClave=1075 Responde, en el cuaderno, a las siguientes cuestiones ayudndote de la pgina web anterior: 1) Abundancia de los elementos en la naturaleza. Qu son los oligoelementos? Cules son los dos elementos qumicos ms abundantes en la corteza terrestre? Cules son los dos elementos qumicos ms abundantes en el cuerpo humano? Qu es un elemento qumico? Cules son los nombres antiguos y los smbolos de los elementos: azufre, plomo, sodio, potasio, hierro, plata, mercurio, cobre? 2) El sistema peridico. Qu es nmero atmico (Z)? Cules son las caractersticas de los metales, semimetales y no metales? Cules son las caractersticas y los smbolos de los alcalinos, halgenos y gases nobles? Cules son los seis elementos escondidos? 3) Configuracin electrnica. Qu es capa de valencia y electrones de valencia? Cules son los electrones de valencia de los alcalinos, halgenos y gases nobles? 4) El enlace qumico. Por qu se unen los tomos? Qu es un enlace qumico? Cmo se produce el enlace inico? Cmo se produce el enlace covalente? Completa la actividad final y recoge las 5 cuestiones corregidas en el cuaderno.A.64.

Busca en la tabla peridica los nombres y smbolos de los elementos ms comunes lquidos y gaseosos (a 25 C).


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A.65.

De una tabla de propiedades de los elementos ms comunes busca los nombres y smbolos de los 3 elementos de mayor densidad y los 3 de menor densidad. Haz lo mismo para la temperatura de fusin, para la conductividad calorfica y para la conductividad elctrica. Busca informacin sobre los siguientes puntos y haz un resumen de cada uno escribiendo los nombres y smbolos de los elementos correspondientes: a) Cules fueron los primeros nueve elementos conocidos por la humanidad? b) Cules son los elementos ms abundantes en el Sol? c) Cul es la aplicacin ms habitual de los siguientes elementos: cobre, plata, oro, hierro, aluminio, estao, plomo, azufre, carbono, fsforo, cloro, helio, nen? En el planeta Tierra y su atmsfera la mayora de las sustancias estn en forma de compuestos qumicos que son combinaciones de dos o ms elementos qumicos. Cules son los elementos ms abundantes en? : - La parte ms baja de la atmsfera (biosfera) - La hidrosfera - La corteza terrestre - El manto de la Tierra - El ncleo terrestre

A.66.

A.67.

Actividad web: Elementos y compuestos. tomos y molculasUnidad LibrosVivos.net (temasclave): Elementos y compuestos http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?TemaClave=1070 Responde, en el cuaderno, a las siguientes cuestiones ayudndote de la pgina web anterior: 1) Idea de elemento. Cules son los 4 elementos aristotlicos? Es el agua un elemento? Cules son los elementos que componen el agua, xido de mercurio y xido de hierro? Completa las 5 casillas de la actividad: elementos y compuestos, y evalate. 2) La materia por dentro. Qu dice la teora atmica de Dalton? Completa la actividad: Elementos o compuestos? Y escribe los resultados en el cuaderno. Cmo est formado el tomo? 3) tomos y molculas. Qu son las molculas? Qu son las formulas? Escribe en el cuaderno las tres molculas de la actividad. Descubre cul es el elemento Z=17 completando la actividad final.


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Estudio de los compuestos binarios ms comunesSon compuestos binarios los que estn formados por la combinacin de dos elementos. 1. - LOS XIDOS Los xidos son las combinaciones binarias del oxgeno (con valencia 2) con otros elementos. Frmula general: X2 On (elemento X con valencia n) Se debe simplificar, si se puede. Se nombran, segn la IUPAC, escribiendo primero la palabra xido y el otro elemento con la preposicin de. Pero admite que se nombren de dos formas distintas, con prefijos numerales que indican los subndices en la frmula (mono, di, tri, tetra, ..) o con nmeros romanos que indican las valencias (nomenclatura de Stock) cuando el otro elemento tiene varias. XIDOS IMPORTANTES: SO2 [dixido de azufre u xido de azufre (IV)]. Gas de olor picante; con agua origina el cido sulfuroso (H2SO3). SO3 [trixido de azufre u xido de azufre (VI)]. Gas que con agua origina el cido sulfrico. CO2 [dixido de carbono u xido de carbono (IV)]. Gas que se origina en todas las combustiones y en la respiracin de los seres vivos. Existe en la atmsfera. Es asfixiante pero no txico. Forma con el agua el cido carbnico (H2CO3), presente en todas las bebidas carbnicas. SiO2 [dixido de silicio u xido de silicio (IV) o slice]. Slido muy duro. Se encuentra en la Naturaleza en forma de cuarzo. Componente de la arena. Se emplea para fabricar vidrio. CaO [monxido de calcio u xido de calcio o cal viva]. Slido que con agua forma el hidrxido de calcio [Ca(OH)2]. Al2O3 [trixido de dialuminio u xido de aluminio o almina]. Slido que con agua forma el hidrxido de aluminio [Al(OH)3]. Fe2O3 [trixido de dihierro u xido de hierro (III)]. Slido que se presenta en la naturaleza en forma de oligisto o hematites; origina el hidrxido de hierro (III) con agua [Fe(OH)3]. PbO2 [dixido de plomo u xido de plomo (IV)]. Slido que se emplea para fabricar bateras elctricas; con agua da lugar al hidrxido de plomo (IV) [Pb(OH)4]. H2O2 [perxido de hidrgeno o agua oxigenada]. Pertenece a los perxidos (oxgeno con valencia 1). En disolucin acuosa se emplea como desinfectante y para blanquear fibras.A.68.

Escribe en tu cuaderno la frmula qumica y dos (o tres) posibles nombres de los xidos ms abundantes e importantes de la naturaleza. Escribe en tu cuaderno alguna propiedad de cada xido reflejado en el anterior ejercicio.

A.69.

2.- HIDRUROS Son las combinaciones del hidrgeno (con valencia 1) con los dems elementos. Frmula general: X Hn (elemento X con valencia n) HIDRUROS IMPORTANTES NH3 [trihidruro de nitrgeno o hidruro de nitrgeno (III) o amoniaco]. Gas picante que se emplea en disolucin acuosa (NH4OH) para la limpieza domstica y para fabricar abonos. CH4 [tetrahidruro de carbono o hidruro de carbono (IV) o metano]. Es el componente principal del "gas natural", importante combustible. Forma el "gas gris" que ocasiona frecuentes explosiones en las minas de carbn.A.70.

Escribe en tu cuaderno la frmula qumica y dos (o tres) posibles nombres de los hidruros ms abundantes e importantes de la naturaleza y sus propiedades.33




3.- CIDOS BINARIOS (O HIDRCIDOS) Son disoluciones acuosas de algunos gases; los compuestos del F, Cl, Br y I (con valencia 1) y del S (con valencia 2) con el hidrgeno. CIDOS IMPORTANTES HF (acuoso) [cido fluorhdrico]. Proviene del fluoruro de hidrgeno, el nico gas que ataca al vidrio; muy corrosivo. Forma los iones fluoruros (F ) y las sales correspondientes. HBr (acuoso) [cido bromhdrico]. Proviene del bromuro de hidrgeno, gas que forma las sales llamadas bromuros. Anin bromuro (Br ). HCl (acuoso) [cido clorhdrico]. Es el cido ms utilizado en los laboratorios. Proviene del cloruro de hidrgeno, gas de olor irritante, de l derivan los cloruros. Anin cloruro (Cl ). HI (acuoso) [cido yodhdrico]. Proviene del yoduro de hidrgeno, gas que da lugar a los yoduros. H2S (acuoso) [cido sulfhdrico]. Proviene del sulfuro de hidrgeno, gas maloliente que se forma en las putrefacciones de productos orgnicos (olor a huevos podridos). Da lugar a los sulfuros.A.71.

Escribe en tu cuaderno la frmula qumica y dos (o tres) posibles nombres de los hidrcidos ms abundantes e importantes de la naturaleza. Escribe en tu cuaderno alguna propiedad de cada hidrcido reflejado en el anterior ejercicio.

A.72.

4.- SALES BINARIAS Las ms importantes son combinaciones de los halgenos, F, Cl, Br y I (con valencia 1) con otros elementos (normalmente metales) formando el grupo de los haluros. Hay 4 clases de haluros, Fluoruros, Cloruros, Bromuros y Yoduros. Frmula general: X An (con A: F, Cl, Br o I) Y combinaciones del Azufre (con valencia 2) con otros elementos para formar los sulfuros. SALES IMPORTANTES NaCl [monocloruro de sodio o cloruro de sodio]. Slido muy extendido en la naturaleza, es la sal comn; de l se obtiene los elementos sodio y cloro. CaCl2 [dicloruro de calcio o cloruro de calcio]. Slido muy vido de agua, se emplea como deshidratante. PbS [monosulfuro de plomo o sulfuro de plomo (II)]. Slido, "galena", mena del plomo. ZnS [monosulfuro de cinc o sulfuro de cinc] Slido llamado "blenda", mineral de cinc. HgS [monosulfuro de mercurio o sulfuro de mercurio (II) o "cinabrio"]. Mineral de mercurio. NaI [monoyoduro de sodio o yoduro de sodio]. Se usa en fotografa y medicina. AgBr [monobromuro de plata o bromuro de plata (I)]. Se emplea en pelculas fotogrficas. CCl4 [tetracloruro de carbono o cloruro de carbono (IV) o tetraclorometano]. Lquido incoloro, buen disolvente pero sus vapores son txicos.A.73.

Escribe en tu cuaderno la frmula qumica y dos (o tres) posibles nombres de las sales binarias ms abundantes e importantes de la naturaleza. Escribe en tu cuaderno alguna propiedad de cada sal reflejada en el anterior ejercicio.

A.74.


34



Crucigrama de elementos qumicosA.75.

RESUELVE EL SIGUIENTE CRUCIGRAMA DE ELEMENTOS QUMICOS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 HORIZONTALES 1. Metal precioso, utilizado en fotografa y joyera, de color blanco. 2. Al revs, halgeno gaseoso de color verdoso y olor irritante. 3. Metal escaso, utilizado en los reactivos nucleares, muy radiactivo. 4. El nico no metal lquido en condiciones ordinarias. 5. Gas incoloro, componente de la atmsfera. Gas noble tambin componente de la atmsfera. 7. Metal alcalino muy ligero y muy activo. 8. Al revs, metaloide componente fundamental de la materia viva. 10. Al revs, elemento parecido al anterior, con ms carcter metlico. VERTICALES 1. Metal pesado, grisceo, fcil de encontrar en las tuberas del agua. 3. Otro metal blanco, ligero, muy utilizado en construcciones aeronuticas. 5. Metal ms bien raro, que lleva su nombre en honor a Amrica. 6. Otro gas noble, empleado en anuncios luminosos. 7. Al revs, halgeno slido, su disolucin alcohlica se emplea como desinfectante. 8. Al revs, est entre metal y no metal, muy ligero, sus sales se emplean en oftalmologa. Metal alcalino muy conocido que forma parte de la sal comn. 9. Otro gas noble, el mayor y ms peligroso. 10. Halgeno muy activo, cuyo hidrcido ataca al vidrio. 12. El sueo de los alquimistas, se lee igual al derecho que al revs.


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Actividad de laboratorio, estudio de los elementosESTUDIO COMPARATIVO DE ALGUNOS ELEMENTOS QUMICOS METLICOS Y NO METLICOS OBJETIVOS Observar los diferentes comportamientos qumicos de algunos metales con el agua y con cidos. Comprobar algunas propiedades fsicas y qumicas de los elementos no metlicos. Escribir las ecuaciones qumicas de las reacciones o cambios qumicos observados.

INFORMACIN PREVIA El sodio es un metal alcalino, muy blando, con brillo metlico que se oxida rpidamente. Cmo todos los metales alcalinos, reacciona violentamente con el agua, por lo que no hay que tocarlo ni con las manos ni con objetos hmedos. Su smbolo, Na procede del latn natrium. El magnesio es un metal alcalinotrreo, bastante activo. Su smbolo, Mg procede de Magnesia, comarca de Tesalia (Grecia). El hierro es uno de los siete metales conocidos desde los tiempos ms remotos. Su smbolo, Fe procede del latn ferrum. El cobre es un metal rojo. Menos activo que el cinc. Su smbolo, Cu procede del latn cuprum, que significa de la isla de Chipre. El mercurio es uno de los pocos metales lquidos a temperatura ambiente. Es muy denso y brillante. Su smbolo, Hg procede de hydrargiros, que significa plata lquida. Su nombre procede del planeta Mercurio. El bromo es un halgeno, por tanto no metal, lquido a temperatura ambiente. Su smbolo, Br procede del griego bromos, que significa hedor, maloliente. El yodo es un halgeno slido. Su smbolo, I procede del griego iodes, que significa violeta. El azufre es un elemento no metlico de color amarillo. Insoluble en agua se disuelve en sulfuro de carbono. Su smbolo, S procede del latn sulphurium. REACTIVOS Y MATERIAL Metales: Sodio en barras (Na) Magnesio en cinta (Mg) Hierro en virutas (Fe) Cobre en polvo (Cu) Mercurio (Hg) No metales: Azufre (S) Bromo en ampollas (Br) Yodo resublimado (I) cidos: cido clorhdrico (HCl) cido ntrico (HNO3) PROCEDIMIENTO 1. - Estudio comparativo de algunos elementos metlicos 1. (Profesor) Corta con la esptula un trozo pequeo de sodio. Mira su color y su brillo y anota lo que ves en tu cuaderno. Echa agua en el cristalizador. Encima del agua un trozo de papel de filtro. Con unas pinzas coloca el sodio sobre el papel. Observa y anota lo que ocurre. 2. (Profesor) Toma cinta de magnesio con unas pinzas. Calienta su extremo a la llama durante unos segundos. Anota lo que observes. Sin embargo el magnesio no reacciona con agua. 3. Introduce en un tubo de ensayo un poco de hierro. Aade agua y observa lo que ocurre. Recupera el hierro y aade cido clorhdrico. Observa y anota lo que ocurre. All rights reserved. Olga Gimnez & Miguel Vaquero. 2008 36

Tubos de ensayo y gradilla Pinza larga de madera Vaso de precipitados Esptula Mechero de gas Frasco lavador Papel de filtro Cristalizador



4. Introduce en un tubo de ensayo un poco de cobre. Echa un poco de cido clorhdrico. Observa lo que ocurre y recupera el cobre que no ha reaccionado. Despus vierte sobre l, en un tubo de ensayo un poco de cido ntrico. Observa y anota lo que ocurre. 5. Sopesa el frasco de mercurio. Qu impresin te da? Conoces la densidad del mercurio? Escrbela. (Profesor/a) Vierte el contenido del frasco en un vaso de precipitados sin tocar el mercurio. Observa y anota sus especficas. 2. - Reconocimiento de algunos elementos no metlicos 1. Pon en un tubo de ensayo un poco de polvo de azufre. Anota su aspecto. Aade agua. Observa y anota lo que ocurre. 2. Observa una ampolla de bromo. Anota su color y su densidad; no intentes abrir la ampolla pues el bromo es muy txico y maloliente. 3. (Profesor) Introduce un poco de yodo en un tubo de ensayo. Anota su color y su brillo. Calienta el tubo con el mechero sujetndolo con la pinza. Anota lo que ocurre. Observa que los vapores son mucho ms densos que el aire. Vierte los vapores sobre un papel de filtro. Anota y explica lo que ocurre. INTERPRETACIN DE RESULTADOS 1. Intenta explicar el "baile del sodio" en agua (que se mueve en todas direcciones hasta consumirse). Por qu se guarda el sodio sumergido en benceno? Si el sodio reacciona con el agua, reaccionar con los cidos? 2. Sobre la base de lo observado piensa en un uso comn del magnesio. 3. Reacciona el hierro de alguna forma con el agua (experiencia cotidiana). 4. Qu masa obtendramos en la balanza al pesar 1 litro de mercurio? Calcula adems el volumen que ocupa el mercurio del frasco sabiendo que pesa 1 kg. 5. Busca las densidades de los elementos metlicos no metlicos y antalas. 6. Por qu los vapores de yodo son mucho ms densos que el aire? Cmo se llama el proceso de cambio de estado observado en el yodo? Anota todas las dudas que te haya sugerido la experimentacin anterior

La formulacin qumica como interpretacin de la estructura de las sustancias.En este apartado vas a analizar la estructura de las sustancias qumicas, elementos y compuestos. La formulacin es un lenguaje que nos permite comunicarnos y saber de que sustancia, elemento o compuesto, estamos hablando. La frmula de una sustancia nos da informacin acerca de la clase de tomos que la forman y su proporcin. Por ejemplo la frmula del agua, H2O, indica que la sustancia compuesta agua est formada por tomos de hidrgeno y oxgeno, en la proporcin de 2 tomos de H por 1 tomo de O. Sin embargo la frmula no nos dice nada acerca de cual es la estructura espacial ni como estn unidos los tomos.


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ESTRUCTURA MOLECULAR

CLASE DE ELEMENTOS Elemento oxgeno (O) Elemento hidrgeno (H) Elemento hidrgeno (H) Elemento cloro (Cl) Elemento sodio (Na) Elemento cloro (Cl) Elemento hidrgeno (H)

NMERO DE TOMOS (MOLCULA) 1 tomo de oxgeno (O) 2 tomos de hidrgeno (H) 2 tomos de hidrgeno (H) n tomos de cloro (Cl) n tomos de sodio (Na) 1 tomo de cloro (Cl) 1 tomo de hidrgeno (H)

FRMULA QUMICA

H2O H2 NaCl HCl

Elemento cobre (Cu)

n tomos de elemento cobre

Cu

En la tabla anterior se muestra la estructura, clase de elementos, n de tomos y formula qumica de 5 sustancias, elementos y compuestos, de las que unas son moleculares y otras forman estructuras gigantes (stas slo se presentan en los lquidos y en los slidos, entonces se llaman cristales).A.76.

De las 5 sustancias de la tabla, cules son elementos y cules compuestos? Cules son moleculares y cules estructuras gigantes? Razona las respuestas. Qu elementos forman preferentemente redes cristalinas gigantes, los metales o los no metales? cules forman molculas?

A.77.

Actividad web: Molculas de elementos y molculas de compuestosRealiza la actividad: Identifica las siguientes molculas de elementos y de compuestos, arrastrndolas con el ratn al lugar correspondiente y pulsa el botn corregir para comprobar el resultado. Al final recoge los resultados corregidos en el cuaderno. http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/mole culas/molecls.htmA.78.

De cada uno de los siguientes compuestos: agua, cloruro de hidrgeno, cloruro de sodio, slice, cloruro de cobre (II), metano, dixido de carbono: a) Indica clase y nmero de tomos que forman el compuesto. b) Escribe la frmula qumica que represente el compuesto. c) Dibuja su estructura, informndote si son compuestos moleculares o forman redes gigantes. Cules de los diagramas de la siguiente figura representa: a) un slo elemento formado por tomos aislados b) un compuesto puro molecular c) una mezcla de elementos38

A.79.




d) una mezcla de compuestos moleculares e) un compuesto con estructura gigante f) un elemento molecular g) una mezcla de elementos y compuestos

A.80.

Cada esfera dibujada representa un tomo, tenemos pues dos clases de tomos blancos y negros que representan: a) Un solo compuesto con estructura gigante. b) Un slo compuesto con molculas. c) Varios elementos con molculas. d) Un slo elemento con molculas. En este caso la organizacin de los tomos representa: a) Varios elementos con molculas. b) Varios elementos con tomos libres. c) Varios compuestos con molculas. d) Varios compuestos con estructuras gigantes Lo mismo para el siguiente dibujo que repres

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