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10-1-2 LO QUE SOSTIENE NUESTRA CIUDAD 4.0 The holding our city
RESUMEN
En el presente trabajo, hablaremos sobre los cambios en la materia, pueden encontrarse cambios físicos y químicos, los cambios físicos son los que no tienen transformación en la materia y los cambios químicos son los que tienen transformación en la materia, en otras palabras, no se conserva la sustancia original, por ello ocurren reacciones químicas, se encuentran varios tipos de éstas los cuales van a ser explicados, como grupo elegimos una reacción química, que es la hidratación del óxido férrico, en la cual se va a profundizar sobre el tipo de reacción, moléculas que se encuentran en ella, entre otros.
PALABRAS CLAVES:
1. Agua2. Cemento3. Colores4. Hidratación5. Hierro6. Materia7. Óxido8. Propiedades9. Reacción10. Síntesis
ABSTRACT:
In this paper , we will discuss the changes in matter , they can be physical and chemical changes , physical changes are those without transformation of matter and the chemical changes are those transformation in the matter, in other words, the original substance remains , therefore chemical reactions occur , there are several types of these which will be explained as a group chose a chemical reaction , that is the hydration of ferric oxide , in which it will deepen the type reaction , molecules found in it , among others.
KEYWORDS: 1. Cement2. Colors3. Hydration4. Iron5. Matter6. Oxide7. Properties8. Reaction9. Synthesis
MARTIN HERNANDO MOSQUERA AYALAIngeniero agrónomoProfesor QuímicaInstitución Educativa María [email protected]ímica.blogspot
Valeria Villa:estudiante 10-1-34institucion educativa maria [email protected]
Valentina Grisales:estudiante 10-1-9institucion educativa maria [email protected]
Kely Montes:estudiante 10-1-19institucion educativa maria [email protected]
Johana Grisales:estudiante 10-1-8institucion educativa maria [email protected]
Daniela Franco:estudiante 10-1-6institucion educativa maria [email protected]
10. Water
1. INTRODUCCIÓN
En este trabajo se hablara sobre las reacciones químicas, cada tipo de reacción y en general qué son, para así conocerlas mejor y poder ampliar el conocimiento.La principal reacción presente es la de la hidratación de óxido férrico que comúnmente se conoce como cemento, utilizado en construcción. En este trabajo profundizaremos sobre la hidratación de óxido férrico para conocer de qué está hecho eso con lo que tenemos contacto en nuestro dia a dia, el cemento; se analizarán sus componentes, su reacción y cómo y por qué se forma.
2. CONTENIDO
2.1 OBJETIVOS (GENERALES Y ESPECÍFICOS):
2.1.1 General:Aprender más acerca de las reacciones químicas en este caso la hidratación de óxido férrico más conocido como cemento, darles a conocer a las estudiantes sobre su forma y de qué está hecho.2.1.2 Específicos:-Investigar a fondo la reacción de hidratación de óxido férrico y sus componentes para un mejor entendimiento.- Conocer las reacciones químicas-Aplicar lo aprendido en clase, para el desarrollo del trabajo
2.2 MARCO TEÓRICO
Capítulo 1La materia puede sufrir cambios mediante diversos procesos. No obstante, todos esos cambios se pueden agrupar en dos tipos: cambios físicos y cambios químicos. CAMBIOS FÍSICOSSon aquellos que ocurren sin que haya transformación de la materia involucrada. En otras palabras, cuando se conserva la sustancia original. Ejemplos: cualquiera de los cambios de estado de la materia y también acciones como patear una pelota, romper una hoja de papel.
En todos los casos, encontraremos que hasta podría cambiar la forma, como cuando rompemos el papel, pero la sustancia se conserva, seguimos teniendo papel.
En estos cambios no se producen modificaciones en la naturaleza de las sustancia o sustancias que intervienen. Ejemplos de este tipo de cambios son:
● Cambios de estado.● Mezclas.● Disoluciones.● Separación de sustancias en mezclas o disoluciones.
CAMBIOS QUÍMICOSes aquél que, al ocurrir, tiene como resultado una transformación de materia. En otras palabras, cuando no se conserva la sustancia original. En este caso, los cambios si alteran la naturaleza de las sustancias: desaparecen unas y aparecen otras con propiedades muy distintas. No es posible volver atrás por un procedimiento físico (como calentamiento o enfriamiento, filtrado, evaporación, etc.).Es un proceso por el cual una o más sustancias, llamadas reactivos, se transforman los enlaces entre los átomos que forman los reactivos se rompen. Entonces, los átomos se reorganizan de otro modo, formando nuevos enlaces y dando lugar a una o más sustancias diferentes a las iniciales.
Ejemplos: cuando quemamos un papel, cuando respiramos, y en cualquier reacción química. En todos los casos, encontraremos que las sustancias originales han cambiado, puesto que en estos fenómenos es imposible conservarlas.
2.2.1 REACCIONES QUÍMICAS: son procesos químicos donde las sustancias intervinientes, sufren cambios en su es estructura, para dar origen a otras sustancias. el cambio más fácil entre sustancias líquidas o gaseosas, o en solución, debido a que se hallan más separadas y permiten un contacto más íntimo entre los cuerpos reaccionantes.2.2.1.1 TIPOS DE REACCIONES QUIMICAS-Reacción de composición,adición o síntesis: cuando dos o mas sustancias se unen para formar una o más compleja de mayor masa molecular. A+B--->AB.EJEMPLO: .Na2O(s) + H2O(l) → 2Na(OH)(ac)
.SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(ac)
-Reacción de descomposición: cuando una sustancia compleja por acción de diferentes factores, se descompone en otras más sencillas. AB--->A+B.EJEMPLO: .CaCO 3 ----- CO 2 + CaO .CuSO45H2O ----- CuSO4 + 5H2O
-Reaccion de simple sustitución: denominadas también de simple desplazamiento cuando una sustancia simple reacciona con otra compuesta, reemplazando a uno de sus componentes..EJEMPLO:.Mg+HCl=MgCl2+H2. 2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe
-Reacción de doble sustitución: ocurren cuando hay intercambio de elementos entre dos compuestos diferentes y de esta manera originan nuevas sustancias. AB+CD--->AC+BD.EJEMPLO:.H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl.HCl+NaOH=NaCl+H2O
-Reacción reversible: cuando los productos de una reacción pueden volver a reaccionar entre sí, para generar los reactivos iniciales. también se puede decir que se realiza en ambos sentidos. A+B←>AB.EJEMPLO:.N2 + 3H2 ---------- 2NH3 .NH3 + H2O -------- NH4OH
-Reacción irreversible: cuando los productos permanecen estables y no dan lugar a que se formen los reactivos iniciales. A+B--->AB.EJEMPLOS:.2K + 2HNO3 ---------- 2KNO3 + H2.4Na + O2 -------- 2Na2O
-Reaccion exotermica: cuando al producirse, hay desprendimiento o se libera de calor. A+BC--->AB+C+A.EJEMPLO:,ZN+H2SO4------ZNSO4+H2+34,2 Kcal.C3H8+C2-------3CO2+4H20+341 Kcal
-Reacción endotérmica: cuando es necesario la absorción de calor para que se puedan llevar a cabo. A+A+BC--->AB+C.EJEMPLO:.H20+C+A-----H2+CO.B2O3+3H20+482 Kcal <---->B2H6+302
.Reacciones especiales-Reacción de haber: permite obtener el amoniaco partiendo del hidrogeno y nitrogeno..EJEMPLO:.N2+3H2←>2NH3
-Reacción termoquímica: en estas reacciones se indica la presión, temperatura y estado físico de las sustancias. .EJEMPLO:H2(g) + ½ O2(g)® H2O(l)DHf 0 = – 285,8 kJ/mol
-Reaccion de combustion: en estas reacciones, el oxígeno se combina con una sustancia combustible y como consecuencia se desprende calor y/o luz. Las sustancias orgánicas pueden presentar reacciones de combustión completa o incompleta: .Reacción completa: cuando se forman como producto final CO2 y H2O (en caso de sustancias orgánicas)..EJEMPLO:.C2H5OH+3O2------ 2CO2+3H2O.CH4+2O2------CO2+2H2O
.Reacción incompleta: cuando el oxígeno no es suficiente, se produce CO y H2O, aunque muchas veces se produce carbón..EJEMPLO:.CH4O2+O2-----CO+2H2O.C3H8+7O2-----6CO+8H2O
2.2.2Capítulo 2
HIDRATACIÓN DEL ÓXIDO FÉRRICO
Fe2O3 + H2O ---> Fe(OH)3El cemento es un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua. Hasta este punto la molienda entre estas rocas es llamada clinker, esta se convierte en cemento cuando se le agrega yeso, este le da la propiedad a esta mezcla para que pueda fraguar y endurecerse. Mezclado con agregados pétreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia pétrea, denominada hormigón (en España, parte de Suramérica y el Caribe hispano) o concreto (en México, Centroamerica y parte de Suramérica). Su uso está muy generalizado en construcción e ingeniería civil.HistoriaDesde la antigüedad se emplearon pastas y morteros elaborados con arcilla o greda, yeso y cal para unir mampuestos en las edificaciones. El cemento se empezó a utilizar en la Antigua Grecia utilizando tobas volcánicas extraídas de la isla de Santorini, los primeros cementos naturales. En el siglo I a. C. se empezó a utilizar en la Antigua Roma, un cemento natural, que ha resistido la inmersión en agua marina por milenios, los cementos Portland no duran más de los 60 años en esas condiciones; formaban parte de su composición cenizas volcánicas obtenidas en Pozzuoli, cerca del Vesubio. La bóveda del Panteón es un ejemplo de ello. En el siglo XVIII John Smeaton construye la cimentación de un faro en el acantilado de Eddystone, en la costa Cornwall, empleando un mortero de cal calcinada. El siglo XIX, Joseph Aspdin y James Parker patentaron en 1824 el Portland Cement, denominado así por su color gris verdoso oscuro similar a la piedra de Portland. Isaac Johnson, en 1845, obtiene el prototipo del cemento moderno, con una mezcla de caliza y arcilla calcinada a alta temperatura. En el siglo XX surge el auge de la industria del cemento, debido a los experimentos de los
químicos franceses Vicat y Le Chatelier y el alemán Michaélis, que logran cemento de calidad homogénea; la invención del horno rotatorio para calcinación y el molino tubular y los métodos de transportar hormigón fresco ideados por Juergen Heinrich Magens que patenta entre 1903 y 1907.
en el caso del óxido férrico (III+), la coloración ira de un rojo intenso hasta el amarillo, pasando por toda la gama de naranjas, dependiendo del grado de hidratación; el óxido ferrico puede estar mono, di y trihidratado. En la medida que incorpora una, dos o hasta tres moléculas de agua de hidratación, cambia su coloración de rojo a naranja y finalmente amarillo. Estos colores variantes se deben a la mezcla de cantidades variables de óxido férrico monohidratado, con dihidratado y trihidratado. Ahora, la mezcla de estas variantes de rojos-naranjas-amarillos con óxido ferrosoferrico (que es el negro) generan toda una gama de variantes de colores cafés, desde muy tenues hasta chocolates. Que quede claro que te estoy hablando de óxido de hierro limpio y puro, donde no hay impurezas que ensucien su coloración. Finalmente la coloración en si se debe por un lado a los electrones de transición o de la capa externa, o si quieres llamarles de alta energía, capaces de interactuar con la luz blanca y absorber quantos de energía que les permite saltar de estados basales a estados de alta energía, donde emiten una cantidad equivalente a los quantos del energía absorbidos pero con una longitud, frecuencia y amplitud de onda tales que a la vista del ojo humano se aprecian como los colores que ya mencione. Y por el otro lado está la participación del efecto del grado de hidratación de la molécula del hierro III+, que aporta su efecto para variar entre los rojos y amarillo.
MOLÉCULAS QUE SE ENCUENTRAN EN LA REACCIÓN “HIDRATACIÓN DEL ÓXIDO FÉRRICO”
Fe2O3 / óxido de hierro (III)
Los óxidos de hierro son formados por hierro y oxígeno. El óxido de hierro (III) (también conocido como óxido férrico o trióxido de dihierro) es uno de los óxidos de hierro, cuya fórmula es Fe2O3. En este compuesto, el número de oxidación del hierro es +3. Este es el óxido de hierro "común", la herrumbre que aparece en el metal tras su exposición al aire durante tiempo.
La variedad de colores del óxido de hierro (III) (azul, verde y violeta) que simula el atardecer, se debe principalmente a la habilidad del hierro de cambiar sus electrones en el penúltimo nivel de energía con modificación en el spin. De esto se intuye, que el camuflaje de los camaleones se debe a la inclusión de este elemento sobre su piel.Fe2O3
Nomenclatura sistemática: trióxido de dihierroNomenclatura stock: óxido de hierro (III)Nomenclatura tradicional: óxido férricoTipo de compuesto: óxido metálico (metal + oxígeno)
Fe - Hierro - +2, +3 - Metal
O - Oxígeno - -2 - No metal
Características: El óxido de hierro (III) (Fe2O3) es un compuesto que no conduce la electricidad. Su apariencia es en forma de polvo de diversos colores como azul, verde o violeta dependiendo del cambio de electrones en el penúltimo nivel de energía.
El óxido de hierro (III) es un óxido metálico formado por:
● 2 átomos de hierro.
● 3 átomos de oxígeno.
Propiedades
Las principales propiedades del óxido férrico (Fe2O3) son:
● Densidad: 5,242 g/cm3.● Masa molar: 159,07 g/mol.● Punto de fusión: 1565 °C.● Solubilidad en agua: insoluble.
Características del óxido de hierro (III)
Entre las características más importantes del óxido de hierro (III) se encuentran:
● No tiene brillo metálico.● No conduce la electricidad.● Puede darse semiconducción en estequiometría.
Se utiliza como soporte de almacenamiento magnético en audio e informática. Uso doméstico no tiene, porque precisamente es un gran problema la formación de óxido de hierro en las estructuras de hierro y que se trata de obviar con los antioxidantes. El óxido de hierro III u óxido férrico es conocido como hematita en su estado natural, es utilizado también para soporte de almacenamiento magnético en audio e informática.Debido a la variedad de colores (azul, verde y violeta) del óxido de hierro III, este puede ser utilizado para la obtención de pigmentos marrones o rojizos, los cuales son utilizados en la industria de las pinturas.
H2O - óxido de hidrógeno
Agua, sustancia líquida formada por la combinación de dos volúmenes de hidrógeno y un volumen de oxígeno, que constituye el componente más abundante en la superficie terrestre. Hasta el siglo XVIII se creyó que el agua era un elemento, fue el químico ingles Cavendish quien sintetizó agua a partir de una combustión de aire e hidrógeno. Sin embargo los resultados de este experimento no fueron interpretados hasta años más tarde, cuando Lavoisier propuso que el agua no era un elemento sino un compuesto formado por oxígeno y por hidrógeno, siendo su formula H2O.
PROPIEDADES:
1. FÍSICAS
El agua es un líquido inodoro e insípido. Tiene un cierto color azul cuando se concentra en grandes masas. A la presión atmosférica (760 mm de mercurio), el punto de fusión del agua pura es de 0ºC y el punto de ebullición es de 100ºC, cristaliza en el sistema hexagonal, llamándose nieve o hielo según se presente de forma esponjosa o compacta, se expande al congelarse, es decir aumenta de volumen, de ahí que la densidad del hielo sea menor que la del agua y por ello el hielo flota en el agua líquida. El agua alcanza su densidad máxima a una temperatura de 4ºC,que es de 1g/cc.
Su capacidad calorífica es superior a la de cualquier otro líquido o sólido, siendo su calor específico de 1 cal/g, esto significa que una masa de agua puede absorber o desprender grandes cantidades de calor, sin experimentar apenas cambios de temperatura, lo que tiene gran influencia en el clima (las grandes masas de agua de los océanos tardan más tiempo en calentarse y enfriarse que el suelo terrestre). Sus calores latentes de vaporización y de fusión (540 y 80 cal/g, respectivamente) son también excepcionalmente elevados.
2. QUÍMICAS
El agua es el compuesto químico más familiar para nosotros, el más abundante y el de mayor significación para nuestra vida. Su excepcional importancia, desde el punto de vista químico, reside en que casi la totalidad de los procesos químicos que ocurren en la naturaleza, no solo en organismos vivos, sino también en la superficie no organizada de la tierra, así como los que se llevan a cabo en el laboratorio y en la industria, tienen lugar entre sustancias disueltas en agua, esto es en disolución. Normalmente se dice que el agua es el disolvente universal, puesto que todas las sustancias son de alguna manera solubles en ella.No posee propiedades ácidas ni básicas, combina con ciertas sales para formar hidratos, reacciona con los óxidos de metales formando ácidos y actúa como catalizador en muchas reacciones químicas.
Características de la molécula de agua:
La molécula de agua libre y aislada, formada por un átomo de Oxigeno unido a otros dos átomos de Hidrógeno es triangular. El ángulo de los dos enlaces (H-O-H) es de 104,5º y la distancia de enlace O-H es de 0,96 A. Puede considerarse que el enlace en la molécula es covalente, con una cierta participación del enlace iónico debido a la diferencia de electronegatividad entre los átomos que la forman.
La atracción entre las moléculas de agua tiene la fuerza suficiente para producir un agrupamiento de moléculas. La fuerza de atracción entre el hidrógeno de una molécula con el oxígeno de otra es de tal magnitud que se puede incluir en los denominados enlaces de PUENTE DE HIDRÓGENO. Estos enlaces son los que dan lugar al aumento de volumen del agua sólida y a las estructuras hexagonales de que se habló más arriba.
H2ONomenclatura sistemática: monóxido de dihidrógenoNomenclatura stock: óxido de hidrógenoTipo de compuesto: anhídrido (no metal + oxígeno)H - Hidrógeno - +1 - No metalO - Oxígeno - -2 - No metal
Características
El agua es una sustancia química cuya fórmula es H2O. Está formado por:
● Un átomo de oxígeno.● Dos átomos de hidrógeno.
Se trata de una sustancia líquida en condiciones normales de temperatura y presión. El agua es considerada como el disolvente universal, por su gran potencial como disolvente. El agua pura tiene conductividad eléctrica baja. Su densidad es muy estable y no sufre grandes cambios en los cambios de presión y temperatura.
No es un elemento combustible debido a que es un producto residual de la combustión del hidrógeno.
Propiedades
Las principales propiedades del agua (H2O) son:
● Densidad: 1 g/cm3.● Masa Molar: 18,01528 g/mol.● Punto de fusión: 0,0 °C.● Punto de ebullición: 99,98 °C.
Estados del agua
El agua se puede encontrar en la naturaleza en tres estados diferentes:
● Estado líquido: agua.● Estado sólido: hielo.● Estado vapor: gas.
Usos del agua
Los usos principales del agua se encuentran de las siguientes formas:
● Agua potable: usada para el consumo humano.● Agua purificada: utilizada en ciencia e ingeniería en los tres estados que se indican
○ Agua destilada.○ Agua de doble destilación.○ Agua desionizada.
Tipos de agua
Entre los diferentes tipos de agua que existen se encuentran:
● Agua blanda: aquella pobre en minerales.● Agua dura: aquella de origen subterráneo.● Agua inherente: aquella que forma parte de una roca.● Agua de cristalización: encontrada en las redes cristalinas.
Fe(OH)3 - Hidróxido de hierro (lll)
Fe(OH)3
Nomenclatura sistemática: trihidróxido de hierroNomenclatura stock: hidróxido de hierro (III)Nomenclatura tradicional: hidróxido férricoTipo de compuesto: hidróxido
Fe - Hierro - +2, +3 - Metal
O - Oxígeno - -2 - No metal
H - Hidrógeno - +1 - No metal
Usos
Óxido de hierro amarillo, se utiliza como un pigmento , por ejemplo,Pigmento Amarillo 42 o CI 77492 . Pigmento Amarillo 42 es Food and Drug Administration(FDA) ha aprobado para uso en cosméticos y se utiliza en algunos de tatuaje tintas. Gamas de colores materiales sólidos de amarillo a través de marrón oscuro a negro. Hierro óxido-hidróxido también se utiliza en acuario de tratamiento de agua como un fosfato de aglutinante. ]
Recientemente, dos formas de óxido de hierro-hidróxidos nanopartículas fueron identificadas como muy buenos adsorbentes para la eliminación de plomo de los medios acuáticos.
2.3 MÉTODO
2.3.1 Material o aparatos:
MATERIALES: -Computadores-Internet-Apuntes
2.3.2 Procedimiento:
Primero que todo se abrió un documento en Drive de acuerdo con las instrucciones del profesor Martín, se esperaron las indicaciones pertinentes sobre lo que había que desarrollar en el trabajo y la explicación del tema que se iba a tratar, posteriormente se comenzó a realizar el trabajo, el dia miercoles, a medida que pasó la semana cada una de las integrantes del grupo fue aportando lo que podía y así fuimos desarrollando todo el trabajo hasta terminarlo, para luego poder estudiar para la exposición y también poder hacer las diapositivas que serán nuestro apoyo a la hora de exponer frente a todas las estudiantes.
2.4 RESULTADOS
Fe2O3 + H2O ---> Fe(OH)3
Ecuación balanceada
Fe2O3 + 3 H2O ---> 2 Fe(OH)3
Estados de oxidación:
Fe₂O₃
2(3)+3(-2)=06+(-6)=0
3H₂O
6(1)+3(-2)=06+(-6)=0
Fe
3
(OH)⁻
1(-2)+1(1)=-1(-2)+1=-1
Fe³→Fe³O⁻²→O⁻²H¹→H¹
PermanecePermanecePermanece
Tipo de reacción- su tipo de reacción es de composición, adición o síntesis. Se unen dos sustancias para formar una más compleja o de mayor masa molecular.
A + B ----> AB
Ley de conservación de la masa
REACTIVOS
Tipo de átomo Masa Cantidad Total
Fe 56g 2 112g
O 16g 3 48g
Subtotal 160g
H 1g 6 6g
O 16g 3 48g
Subtotal 54g
PRODUCTOS
Tipo de átomo Masa Cantidad Total
Fe 56g 2 112g
O 16g 6 96g
H 1g 6 6g
Total
Reactivos 160g + 54g = 214g
Productos 112g + 96g + 6g = 214g
2.5 DISCUSIÓN
En el presente trabajo, se ha elegido la reacción química “Hidratación del óxido férrico (Fe2O3 + H2O ---> Fe(OH)3)”. Investigamos sobre la reacción química elegida y sobre las moléculas que la componen, también recopilamos información sobre las moléculas y los átomos que las componen. La reacción (Fe2O3 + H2O ---> Fe(OH)3), en ésta encontramos la molécula del óxido de hierro (III), es conocido como hematita que es una piedra que ya era conocida por los egipcios por sus virtudes sanguíneas, tiene ciertamente la apariencia de un metal brillante, en su estado natural, es utilizado también para soporte de almacenamiento magnético en audio e informática; debido a la variedad de colores (azul, verde y violeta) del óxido de hierro III, este puede ser utilizado para la obtención de pigmentos marrones o rojizos, los cuales son utilizados en la industria de las pinturas, el óxido de hierro es un polvo rojo amorfo, el cual se obtiene tratando sales de hierro con una base u oxidando pirita. Algunos de estos óxidos son utilizados en cerámica, particularmente en vidriados. Los óxidos de hierro, como los óxidos de otros metales, proveen el color de algunos vidrios después de ser calentados a altas temperaturas. También son usados como pigmento, pero es un gas capas de gastas y asfixiar a un ser humano se compone de unas partículas de oxigeno las cuales desgastan y dañan el medio ambiente. En la reacción también se encuentra el óxido de hidrógeno o agua, los expertos de salud recomiendan beber un litro y medio de ésta al día para mantener nuestro organismo hidratado y en correcto funcionamiento, pues se ha demostrado que si nuestro cuerpo está hidratado, aumentarían las sustancias para el control de bacteria en la boca que se encuentran en la saliva, evitando inflamación de las encías, caries y otras enfermedades bucales. El agua es indispensable en los procesos de digestión, absorción, distribución de nutrientes, transporte y desecho de alimentos tóxicos; pues bien, bebiendo las cantidades adecuadas de agua, el hígado, los riñones, el sistema digestivo e inmunológico cumplen muy bien con sus funciones, se lubrican las articulaciones y mejora la resistencia de los ligamentos, ayuda a eliminar y diluir las sustancias presentes en la orina, mejora la absorción de nutrientes de las comidas; el agua actúa como protector , ayuda a mantener los niveles adecuados de acidez en el cuerpo y retarda los procesos de envejecimiento, su consumo equilibrado ayuda también a mantener la belleza del cabello, las uñas, la piel, pues esto se debe a una regeneración celular por medio de un soporte suficiente de minerales, nutrimentos, y por supuesto de oxígeno; el agua es efectiva para la dieta, porque suprime el apetito y ayuda al cuerpo a metabolizar las grasas más eficientemente, así que se es recomendado beber un vaso de agua antes de comer, porque disminuye la ansiedad, de igual forma entre más agua se beba, más grasa sale del cuerpo porque es buena contra la retención de líquidos; estudios recientes de la Universidad de Harvard han concluido que la ingesta de agua en cantidades apropiadas, reduce un 45%, el riesgo de cáncer de colon y la mitad de posibilidades de desarrollar el cáncer de vejiga; también reduce el riesgo de problemas cardiacos, pues se hizo un estudio y se comprobó que 20 mil personas sanas que tomaban 5 vasos diarios de agua, presentaron un menor índice de problemas cardiovasculares en comparación con las personas que tomaban 2 vasos diarios, éste estudio se realizó en la Universidad de Loma Linda; también fue comprobado que disminuye las probabilidades de infecciones virales como la gripe común, y a las personas que sufren de asma, les disminuye la posibilidad de frecuentar un ataque agudo, pero su desventaja es que cuando las personas se obsesionan con ella, empiezan a perder los minerales que requiere el organismo, pues si sangran, notarán la falta de éstos minerales en el color de la sangre, y el exceso de agua, también puede causar intoxicación. Otra molécula que se encuentra en la reacción química “Hidratación de óxido férrico”, es Fe(OH)3 - Hidróxido de hierro (lll), los hidróxidos de hierro son subproductos frecuentes de la metalúrgica de éste metal y de sus productos derivados, y en la depuración de aguas de su proceso; el problema de estos metales es que inicialmente están disueltos, pero una vez que el agua es extraída del pozo o del acuífero, éste metal se pone en contacto con el aire, los metales se oxidan y forman precipitados de hidróxido, éste metal es duro y pesado. La reacción de hidratación del óxido férrico, se encuentra en el cemento, su uso más común, es en el ámbito de la construcción como aglomerante: el cemento si mezclar con gravillas se utiliza para suelos donde se necesita una superficie lisa y sin obstáculos (pistas de patinaje, parkings, pistas deportivas, etc.). El cemento también se usa en las carreteras o autopistas, en forma de muros o barreras, en zonas de viviendas para aislar de la contaminación acústica que crean las grandes carreteras ya que es un material aislante del calor, electricidad y sonido. También se utiliza el cemento para la fabricación de vallas que se colocan a los laterales de la carretera con el fin de que un coche no se salga de la vía. Al cemento también se le puede dar un uso en el
ámbito de la medicina. Los dentistas utilizan este material (no el cemento de la construcción) para pegar empastes, prótesis dentales, etc. El cemento también puede ser utilizado para la fabricación de baldosas con múltiples formas y relieves. Este material es extraído de las montañas por los grandes empresarios, procesado y llevado hasta el más lejano rincón del mundo; cada paso de este proceso es dañino para el medio ambiente. Para convertir la materia prima en concreto, se necesita grandes cantidades de combustible y también se produce contaminación. Finalmente, se tiene que transportar largas distancias para llegar a los centros de distribución y sitios de construcción. Debido a esto, el concreto tiene una huella de carbono bastante grande. Pero el hecho que sea común no significa que es la única opción. Actualmente hay movimientos hacia la construcción ecológica, combinando los métodos del pasado con el conocimiento técnico moderno. La construcción verde puede ser muy costosa dependiendo de la cantidad de tecnología nueva que se emplee; sin embargo una de las razones de su popularidad es la posibilidad de construir una casa simple y muy económica utilizando los materiales disponibles en el área (y posiblemente reciclados). Por diversas circunstancias muchas personas han pasado por la experiencia de tener que vivir en casas en proceso de construcción, viéndose obligadas a lidiar diariamente con cemento y demás materiales de construcción, sin saber los efectos nocivos que estos pueden tener para su salud. Los efectos nocivos para la salud provenientes del hormigón o del cemento generalmente son resultado de exposición por contacto con la piel, los ojos o por inhalación. Contacto con la piel – El contacto de polvo de cemento u hormigón húmedo con la piel puede causar quemaduras, erupción e irritación de la piel. Algunas veces los trabajadores se vuelven alérgicos si han hecho contacto de la piel con el cemento durante un período de tiempo largo. Contacto con los ojos – El contacto del hormigón o cemento con los ojos puede causar irritación inmediata o retardada en los ojos. Dependiendo de cuánto y durante cuánto tiempo ha durado el contacto del polvo con los ojos, los efectos pueden variar desde enrojecimiento hasta quemaduras químicas dolorosas. La inhalación del polvo de cemento puede ocurrir cuando los trabajadores vacían los sacos de cemento para mezclar el hormigón. Al lijar, esmerilar, cortar, taladrar o demoler el hormigón, el polvo que se crea presenta los mismos peligros que el polvo de cemento. La exposición al polvo de cemento o de hormigón puede causar irritación en la nariz y la garganta.El anexo sobre la fermentación, nos sirvió como referencia para algunos puntos del trabajo.
3. CONCLUSIONES:
-Pudimos conocer, especificar y ampliar el conocimiento sobre las reacciones químicas, conociendo cada una de ellas mediante ejemplos.- Se hizo una investigación, concluyendo y conociendo el tipo de reacción, en la cual nos basamos para la realización del trabajo.
RECOMENDACIONESEsta reacción tiene varios usos industriales, es implantada a la hora de la fabricación de metales, también de elementos como el cemento, el ladrillo y hasta espejos. La mezcla que se generan en la producción son cohesivas, pesadas y que desarrollan un alto calor de hidratación, es recomendable un buen uso de estos elementos, ya que pueden provocar altos riesgos en nosotros, ya sea a la hora de la fabricación a a a hora de ser utilizados industrialmente.
4. BIBLIOGRAFÍA
J Garcia Pérez - 2004 http://www.uclm.es/area/ing_rural/Hormigon/Temas/Cementos_RC08.pdf
5. ANEXOS
FIGURA 1. Elaboración del ladrillo
FIGURA 2.
PREGUNTA TIPO SABER:
CONTEXTO:
ENUNCIADO:
La hidratación del óxido férrico es representado por la reacción Fe2O3 + H2O ---> Fe(OH)3 en ella se encuentra el átomo Fe (hierro), el O (oxígeno), el H (hidrógeno) como reactivos y como productos encontramos la molécula Hidróxido de hierro (III)
PREGUNTA
¿Según lo visto anteriormente que estados de oxidación debe tener Fe (OH)3, para poder que su resultado de oxidacion de igual a cero?
a. Fe22 O3 + H2O---> Fe2(OH)3
b. Fe32O-2
3 + H12O-2 ---> Fe3(OH)
c. Fe-32O3 + H2O ---> Fe-3(OH)3
d. Fe2O3 + H22O-2 ---> Fe(OH)3
CLAVE
e. Fe32O-2
3 + H12O-2 ---> Fe3(OH)
ANEXO 1
10-1-2. TÍTULO: LA FERMENTACIÓNTITLE: THE FERMENTATION
RESUMENEn este trabajo se hablará de las clases de reacciones químicas y en una en especial , una reacción química se trata del cambio de una o más sustancias en otras, en especial vamos hablar de la reacción química de la fermentación alcohólica que es el un proceso anaeróbico realizado por las levaduras y algunas clases de bacterias. Estos microorganismos transforman el azúcar en alcohol etílico y dióxido de carbono. Y
MARTIN HERNANDOMOSQUERA
Profesor [email protected]
10-1-1. KELLY ARENASIntegrante
Maria [email protected]
10-1-7. NATALIA ANDREA CAICEDO
finalmente lo que queremos hacer es ver q en Esta reacción está compuesta con unas moléculas, varios elementos y estos tiene su electronegatividad y estos pueden ser perjudiciales o no para el medio ambiente. PALABRAS CLAVES: Fermentación Alcohólica, Reacción Química, Oxidación,, Masa atómica. KEYWORDSFermentation, Chemical Reaction, Oxidation, Atomic Mass ABSTRACTIn this paper we talk about the kinds of chemical reactions, it is the change of one or more other substances, especially we discuss the chemical reaction of the alcoholic fermentation is an anaerobic process carried out by yeast and some kinds bacteria. These microorganisms convert sugar to ethanol and carbon dioxide. And finally we want to do is see q in This reaction is made with molecules, various elements and these has its electronegativity and these can be harmful or environmentally
IntegranteMaria Auxiliadora
10-1-18.ANGIE A. GOMEZIntegrante
Maria [email protected]
10-1-19. LINDA J. GOMEZIntegrante
Maria [email protected]
10-1-28. MA. CAMILA MORENOIntegrante
Maria [email protected]
10-1-36.VALENTINA RODASIntegranteMaria [email protected]
Aprender y conocer que en nuestro ecosistema existen procesos y estados los cuales son presentes en nuestra vida en cada una de las cosas, Existe un elemento que puede estar presente en algunos de estos estados, ese elemento es el agua, el agua cumple un ciclo y debido a este podemos tener la energia de modo natural.INTRODUCCIÓNDar a conocer la reacción de fermentación alcohólica, que tipo de reacción es, su masa atómica, su oxidación y teniendo en cuenta que, en todos los procesos de nuestra vida están presentes las reacciones y en estas las moléculas, determinamos si cumple la ley de conservación de la masa, su balanceo por tanteo y su masa atómica. Estudiamos todas sus características, cuáles son sus reactivos y productos luego su proceso de transformación, y a partir de estos determinamos qué tipo de reacciones químicas se encuentran presentes en la composición de sus elementos como el Etanol y como compuestos el Agua, importantes para la fermentación alcohólica..Finalmente conseguimos saber que función cumple esta reacción química en nuestra vida cotidiana y de qué manera nos afecta si no se formará.. 2.CONTENIDO2.1. OBJETIVOS 2.1.1. OBJETIVO GENERAL
Aprender sobre el proceso de fermentación, sus moléculas, sus componentes y sobre los elementos que en esta reaccionan. 2.1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
● Comprender el proceso de fermentación y todos los aspectos relacionados con él.● Analizar qué factores afectan el proceso de fermentación en cuanto su rendimiento y
duración● Analizar los factores en los cuales esta reacción que beneficia al medio ambiente.
2.2. MARCO TEÓRICO REACCIÓN : LA FERMENTACIÓN
C6H12O6 -----> 2 CO2 + 2 CH3-CH2-OH 2.2.1 Que es una reacción?Una reacción química, cambio químico o fenómeno químico, es todo proceso termodinámico en el cual una o más sustancias (llamadas reactantes ), por efecto de un factor energético , se transforman, cambiando su estructura molecular y sus enlaces , en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos o compuestos 2.2.1.1Tipos de reacciones químicas Si sabemos lo que ocurre en una determinada reacción química, seremos capaces de predecir lo que ocurre en otras parecidas. Por eso es conveniente conocer los tipos más frecuentes de reacciones químicas. Reacciones de síntesisEn este tipo de reacciones dos o más sustancias se combinan para dar un sólo producto:N2+3H2-à 2NH3 Reacciones de descomposiciónEn este caso a partir de un único compuesto se obtienen como producto dos o más sustancias:2KClO3à 2KCl + 3 O2 Reacciones de intercambioEn esta transformación un elemento se “traslada” de un compuesto a otro.Cu + 2 AgNO3 àCu(NO3)2+2Ag Reacciones de combustiónEste tipo de reacciones pertenece a un grupo más amplio de reacciónes que son denominadas de oxidación. Las reacciones de combustión se Caracterizan por estar acompañadas de un gran aumento de la temperatura y emisión de luz. Lascombustiones más frecuentes son combinaciones con oxígeno, y los productos más habituales son
el dióxido de carbono y el agua. El fuego es una manifestación de una reacción de combustión. Ya habrás aprendido que para encender el fuego es necesario que haya un elemento combustible, por ejemplo la madera y el papel, y la presencia de oxígeno. En el caso de la combustión del metano tenemos que: CH4 +2O2à CO2+2H2O 2.3 LA FERMENTACIÓN Y LA QUÍMICAEn qué consiste?La fermentación es un proceso catabólico de oxidación incompleta, que no requiere oxígeno, siendo el producto final un compuesto orgánico. Estos productos finales son los que caracterizan los diversos tipos de fermentaciones.
La fermentación típica es llevada a cabo por las levaduras. También algunos metazoos y protistas son capaces de realizarla.
La fermentación alcohólica es un proceso biológico de fermentación en plena ausencia de aire (oxígeno - O2), originado por la actividad de algunos microorganismos que procesan los hidratos de carbono (por regla general azúcares: como pueden ser por ejemplo la glucosa, la fructosa, la sacarosa, el almidón, etc.) para obtener como productos finales: un alcohol en forma de etanol (cuya fórmula química es: CH3-CH2-OH), dióxido de carbono (CO2) en forma de gas y unas moléculas de ATP que consumen los propios microorganismos en su metabolismo celular energético anaeróbico. El etanol resultante se emplea en la elaboración de algunas bebidas alcohólicas, tales como el vino, la cerveza, la sidra, el cava, etc.1 Aunque en la actualidad se empieza a sintetizar también etanol mediante la fermentación a nivel industrial a gran escala para ser empleado como biocombustible.
Nosotras trabajaremos con la fermentación del alcohol, tiene como finalidad biológica proporcionar energía anaeróbica a los microorganismos unicelulares (levaduras) en ausencia de oxígeno a partir de la glucosa, (O2), máxime durante la reacción química, por esta razón se dice que la fermentación alcohólica es un proceso anaeróbico.Este será nuestro objeto de trabajo. Ejemplo:
Fermentación del vino
La fermentación del vino es de las más conocidas. Las levaduras
responsables de la vinificación son unos hongos microscópicos
que se encuentran de forma natural en los hollejos de las uvas
(generalmente en una capa en forma de polvo blanco fino que
recubre la piel de las uvas (Vitis vinifera) y que se denomina
"pruina").
La elaboración del vino pasa por una fermentación alcohólica de
la fruta de la vid en recipientes de acero inoxidable en lo que se
denomina fermentación tumultuosa debido a la gran ebullición
que produce durante un periodo entre diez y catorce días
aproximadamente.
Tras esta fermentación 'principal' en la industria del vino se
suele hacer referencia a una fermentación secundaria que se
produce en otros contenedores empleados en el trasiego del vino
joven (tal y como puede ser en las botellas de vino). Los vinos
blancos fermentan a temperaturas relativamente bajas de 10º-15
°C y los vinos tintos a temperaturas mayores de 20º-30 °C.
A veces se interrumpe voluntariamente la fermentación etílica
en el vino por diversas causas:
• Una de las más habituales es que haya alcanzado la densidad
alcohólica establecida por la ley.
• En otros casos por el contrario se activa de forma voluntaria el
proceso de fermentado mediante la adición de materiales
azucarados.
Este segundo fenómeno recibe el nombre de chaptalización y
está muy regulado en los países productores de vin
3.0 BIOQUÍMICA DE LA REACCIÓNLa glucólisis es la primera etapa de la fermentación, lo mismo que en la respiración celular, y al igual que ésta necesita de enzimas para su completo funcionamiento. A pesar de la complejidad de los procesos bioquímicos una forma esquemática de la reacción química de la fermentación alcohólica puede describirse como una glicólisis (en la denominada vía Embden-Meyerhof-Parnes) de tal forma que puede verse como participa inicialmente una molécula de hexosa:
C6H12O6 + 2 Pi + 2 ADP → 2 CH3-CH2OH + 2 CO2 + 2 ATP + 25.5 kcal Se puede ver que la fermentación alcohólica es desde el punto de vista energético una reacción exotérmica, se libera una cierta cantidad de energía. La fermentación alcohólica produce gran cantidad de CO2, que es la que provoca que el cava (al igual que el Champagne y algunos vinos) tengan burbujas.
Bioquímica de la reacción de fermentaciónTabla 1
Reacción Química: Una reacción química, cambio químico o fenómeno químico, es todo proceso termodinámico en el cual una o más sustancias, por efecto de un factor energético, se transforman, cambiando su estructura molecular y sus enlaces, en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos o compuestos.
- Un ejemplo de reacción química es la formación de óxido de hierro producida al reaccionar el oxígeno del aire con el hierro de forma natural, o una cinta de magnesio al colocarla en una llama se convierte en óxido de magnesio, como un ejemplo de reacción inducida. Oxidación: El estado de oxidación es indicador del grado de oxidación de un átomo que forma parte de un compuesto u otra especie química. Formalmente, es la carga eléctrica hipotética que el átomo tendría si todos sus enlaces a elemento distintos fueran 100 %iónicos. Ejemplo:Cloruro de sodio
2Na0 + Cl02 → 2Na1+ + 2Cl1−
Los gases de un solo tipo de elemento, en este caso el cloro, están presentes en forma diatómica.El
sodio (Na) se combina con el cloro (Cl), produciendo cloruro de sodio. El número de oxidación de ambos elementos sin combinar es 0 (cero), ya que están equilibrados eléctricamente. El número de oxidación del sodio combinado es 1+, ya que cede un electrón. El número de oxidación del cloro combinado es 1−, ya que acepta el electrón cedido por el sodio
3.0 MÉTODO
Material o aparatos: Para la elaboración del trabajo y la investigación, necesitamos:
- Internet- Computador- Libros- Material de apoyo 2.3.2.Procedimiento:
1. Recopilar información acerca de los enlaces químicos, la fermentación2. Comenzar con la elaboración del trabajo.3. Elaborar el modelo de la molécula de la fermentación. 2.4 RESULTADOS Fermentación AlcohólicaC6H12O6 -----> 2 CO2 + 2 CH3-CH2-OH Estado de Oxidación C6H12O6 :6 (4) + 12 (1) + 6 (-6) = 0
24 + 12 + (-36) = 036 + (-36) = 0 Estado de Oxidación CO2:2 (4) + 2 (-2) = 04 + (-4) = 0 Estado de oxidación de 2 CH3:2 (3) + 6 (-1) = 06 + (-6) = 0 Estado de oxidación de CH2:1 (2) + 2 (-1) = 02 + (-2) = 0 Estado de oxidación de OH:1 (1) + 1 (-1) = 01 + (-1) = 0 Ley de conservación de la masa: C6H12O6
ÁTOMO MASA ATÓMICA CANTIDAD TOTAL
C 12 6 72g
H 1 12 12g
O 16 6 96g
tabla 1: primera molécula.CH2
ÁTOMO MASA ATÓMICA CANTIDAD TOTAL
C 12 1 12g
O 16 2 32g
tabla 2: segunda molécula.2 CH3
ÁTOMO MASA ATÓMICA CANTIDAD TOTAL
C 12 2 24
H 1 6 6
tabla 3: tercera moleculaCH2
ÁTOMO MASA ATÓMICA CANTIDAD TOTAL
C 12 1 12
H 1 2 2
tabla 4: cuarta molécula.OH
ÁTOMO MASA ATÓMICA CANTIDAD TOTAL
O 16 1 16
H 1 1 1
tabla 5 : quinta molécula. 2.5. DiscusiónEl efecto que produce en el cuerpo humano el consumo reiterado en los humanos de bebidas alcohólicas procedentes de la fermentación etílica (véase efectos del alcohol en el cuerpo) ya que el etanol es una potente droga psicoactiva con un nivel de efectos secundarios además de la adicción que genera su consumo habitual. Los lugares donde se realiza la fermentación de algunas bebidas alcohólicas (generalmente sótanos) suelen ser peligrosos ya que el dióxido de carbono 'desplaza' al oxígeno pudiendo causar asfixia a las personas que se encuentren en estos lugares. 4.0 Conclusiones y recomendaciones -ya conocimos el proceso de la fermentación de la alcohólica es el proceso por el que los azúcares contenidos en el mosto se convierten en alcohol etílico.Para llevar a cabo este proceso es necesaria la presencia de levaduras, hongos microscópicos que se encuentran, de forma natural en los hollejos y queel oxígeno es el desencadenante inicial de la fermentación, ya que las levaduras lo van a necesitar en su fase de crecimiento.-En conclusión este proceso se refiere a la obtención de energía en ausencia de oxígeno y generalmente lleva agregado el nombre del producto final de la reacción. -la fermentación es buena ya que esta reacción libera al ambiente cantidades de CO2 en forma de gas. el co2 liberado a la atmósferara es captado por los árboles y plantas las cuales lo transforman y desechan oxígeno .BIBLIOGRAFIAS:http://es.wikipedia.org/wiki/Fermentaci%C3%B3nhttp://www.eurotherm.es/industries/life-sciences/applications/fermentation/http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmica
