TRABAJOUnidad 1: Fase 1 - Trabajo Estructura de la Materia y Nomenclatura. Estudiante Bayron Fabián Cardenas Espinosa Grupo del curso 126 Presentado a July Alexandra Hernández López FECHA 03 de octubre de 2017 1 ETAPA I. Nomenclatura de compuestos: A. Cada estudiante elegirá tres compuestos del siguiente listado, especificando si pertenece a la clasificación de Sal, Oxido, Hidróxido e Hidruro y lo nombrara en la nomenclatura tradicional, stock y sistemática. 1. Na2O 6. Fe2O3 11. KCl 2. HI 7. FeO 12. KI 3. ZnO 8. Al(OH)3 13. NaOH 4. HgO 9. Mg(OH)2 14. PbO 5. Al2O3 10. HCl 15. HF Compuesto Nombre del y Nomenclatura estudiante clasificación Tradicional: oxido de sódio Na2O/oxido Stock: oxido de sodio (I) metalico Sistemática: Monóxido de monosódico Bayron Fabián Tradicional: Cloruro potásico Cárdenas Espinosa KCl/Sales Stock: Cloruro de potasio Neutras Sistemática: monocloruro de potasio Tradicional: oxido plumboso PbO/oxido Stock: oxido de plomo (II) metalico Sistemática: monóxido de plomo Tabla 1. Nomenclatura de compuestos estudiante 1. ETAPA II. Composición y Estructura de la Materia. A. El estudiante elegirá un compuesto de la Etapa I, y para cada átomo de la molécula, procederá a contestar: CLORURO DE POTASIO (KCl) 1. El número atómico (Z). POTASIO (k) Z=19 CLORO (Cl) Z=17 2. El número másico (A). POTASIO (k) A=39,09 2 CLORO (Cl) A=35,45 3. Representación de los átomos con el símbolo del elemento y como superíndice el número másico y subíndice el número atómico. 39 35 19𝐾 17𝐶𝑙 4. Completará el siguiente cuadro para cada átomo de la molécula. (Llenar el cuadro siguiente que reúne todo lo solicitado) Símbolo del Número Número Número de Número de Número de elemento atómico másico protones neutrones electrones K 19 39,09 19 19 20 Cl 17 35,45 17 17 18 5. Realizara la distribución electrónica de los átomos de la molécula. Potasio (k) 1𝑠 2 2𝑠 2 2𝑝6 3𝑠 2 3𝑝6 3𝑑1 Cloro (Cl) 1𝑠 2 2𝑠 2 2𝑝6 3𝑠 2 3𝑝5 3 6. Localizara en la tabla periódica los elementos describiendo grupo y periodo. Potasio (k) Grupo: 1A Periodo: 4 Cloro (Cl) Grupo: 17 A Periodo: 3 7. Describir las siguientes propiedades periódicas de los elementos. • Tamaño atómico. POTASIO (K) 2.35 CLORO (Cl) 0.99 • Potencial de Ionización. POTASIO (K) 4.37 CLORO (Cl) 13,01 • Afinidad Electrónica. POTASIO (K) 4,8 4 CLORO (Cl) 3.49 • Electronegatividad. POTASIO (K) 0.82 CLORO (Cl) 3.0 8. Representar la estructura de Lewis de los elementos y la estructura de Lewis para la molécula. POTASIO K* CLORO ^^ ^Cl^^ ^^ CLORURO DE POTASIO ^^ K*^Cl^^ ^^ 9. Describir que tipo de enlaces químicos tiene la molécula. KCl: enlace iónico 10. Peso atómico de la cada uno de los átomos. POTASIO (K) 39,09 5 CLORO (Cl) 35,45 11. El número de moles que contienen 10 gramos de una muestra del compuesto elegido. 39,09+35,45: 74,54 1 Mol de KCl es = 74,54g KCl 1𝑚𝑜𝑙 𝐾𝐶𝑙 10𝑔 𝐾𝐶𝑙 ∗ 74,54𝑔 𝐾𝐶𝑙 = 0,13 Moles KCl Estudiante 1. (Bayron Cardenas Espinosa ) Representación Número de Elementos de cada Números Números Másicos protones de Químicos con elemento: atómicos (Z) (A) A cada Símbolo Z X elemento Potasio 39 (K) Z=19 A=39,09 19𝐾 19 Cloro 35 17𝐶𝑙 Z=17 A=35,45 17 (Cl) Grupo al que Periodo al que Tamaño Número de Distribución pertenece en la pertenece en la atómico de electrones de electrónica de tabla periódica tabla periódica cada cada elemento cada elemento cada elemento cada elemento elemento 6 1𝑠 2 2𝑠 2 2𝑝6 20 1A 4 2,35 3𝑠 2 3𝑝6 3𝑑1 1𝑠 2 2𝑠 2 2𝑝6 18 17A 3 0,99 3𝑠 2 3𝑝5 Estructura Potencial de Afinidad Estructura de Electronegatividad de Lewis ionización de electrónica de Lewis para de cada elemento para la cada elemento cada elemento cada elemento molécula ^^ K* K*^Cl^^ 4,37 4,8 0,82 ^^ ^^ ^^ ^Cl^^ K*^Cl^^ 13,01 3,49 3,0 ^^ ^^ El número de 1𝑚𝑜𝑙 𝐾𝐶𝑙 Tipos de 10𝑔 𝐾𝐶𝑙 ∗ enlace moles que contiene 74,54𝑔 𝐾𝐶𝑙 enlace del iónico 10 g del compuesto = 0,13𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 elemento elegido. Tabla 7. Composición y estructura del compuesto Elegido estudiante 1. 7 B. Cada estudiante entrara al siguiente simulador y construirá un átomo con las siguientes partículas, completando el siguiente Cuadro. Consultado el 20 de junio del 2017 y disponible en línea: https://phet.colorado.edu/sims/html/build-an-atom/latest/build-an- atom_es.html Tener en cuenta lo siguiente = Modelo: Orbitas. Mostrar: Elemento, Neutro/Ion, Estable/Inestable. Nombre del Carga Número P+ No e- Elemento Estabilidad Estudiante. Neta Másico 1.Bayron Cárdenas 2 2 2 Helio 0 4 Estable 2. 4 6 7 3. 3 3 3 4. 6 8 6 5. 8 9 8 Tabla 12. Construcción de átomos con sus partículas. 8 ETAPA III. Estados de Agregación de la Materia. A. Cada estudiante describe una sustancia por estado de agregación (Solido, Liquido y Gaseoso), describiendo la forma y el volumen (Constante o Variable). Ejemplo. Sustancia Agua- Estado sólido – Volumen Constante – Forma constante. Nombre del estudiante 1 Bayron Fabian Cardenas Espinosa Sustancia Estado Forma y el volumen Azúcar Solido F. Constante – V. Constante Leche Liquido F. Constante – V. Constante Vapor de agua Gaseoso F. Variable – V. Variable Tabla 13. Sustancias por Estado de Agregación de la Materia Estudiante 1. Tabla 17. Sustancias por Estado de Agregación de la Materia Estudiante 1. B. Cada estudiante Describirá la temperatura de fusión de los elementos de la molécula trabajados en la Etapa II, en las siguientes escalas de temperatura (Revisar los aportes del compañeros para no elegir el mismo). Celsius. Potasio (K): 63,5°c Cloro (Cl): -101,5°c Fahrenheit. Potasio (K): 146,3°f Cloro (Cl): -150,7°f Kelvin. Potasio (K): 336,65°K Cloro (Cl): 171,65°k 9 Nombre del estudiante 1 Bayron Fabian Cardenas Espinosa Elemento Celsius Fahrenheit Kelvin Potasio (k) 63,5 146,3 336,65 Cloro (Cl) -101,5 -150,7 171,65 C. El grupo realizara una Curva de cambio de estado, determinando el calor necesario para producir vapor de agua a partir de 23 gramos de hielo desde -17°C hasta a 123°C a presión de 1 atmósfera. Datos - Tf (H2O) = 0°C – temperatura de fusión del agua. - Teb( H2O) =100°C – temperatura de ebullición del agua. - C(s) = 0.5 Cal/g* ºC (calor específico de la sustancia en el estado sólido) - C (l) = 1 Cal/g* ºC ( calor específico de la sustancia en el estado líquido) - C (g) = 0.5 Cal/g* ºC (calor específico de la sustancia en el estado gaseoso) - Δ H(fusión) = 80 Cal/g - Δ H(ebullición) =540 Cal/g Estudiantes que participaron en la solución del problema Bayron Fabian Cardenas 𝑐𝑎𝑙 𝑄1 = 23𝑔𝑥0.5 (0 − (−17))°𝐶 = 195,5 𝑐𝑎𝑙 Espinosa 𝑔°𝐶 Nombre estudiante 2. Nombre estudiante 3. Nombre estudiante 4. Nombre estudiante 5. Solución Tabla 23. Curva de calentamiento. 10 Etapa IV. A. Cada estudiante elegirá un problema de leyes de los gases y lo resolverá (mostrar cálculos). 1. Un volumen de 250 mililitros de O2 se encuentra a 20,3 ºC ¿Cuál será el nuevo volumen si la temperatura se incrementa a 200 ºC? 2. Disponemos de 5 Litros de CO2 a una temperatura de 12 °C, cuál será el volumen final si se disminuye a una temperatura a 2°C. 3. Se infla un globo de Helio con 20 gramos de este gas, si la temperatura que registra el ambiente es 27°C y estamos a nivel del mar (1 atmosfera), cual será al volumen resúltate. 4. Si tenemos un recipiente a una temperatura de 20°C y 2 atmosferas, en el momento de llevarlo a un horno y aumentar la temperatura a 100°C cual será la presión final 5. Cuál será la temperatura final de un sistema, si tenemos 5 litros de un gas a una temperatura de 30 ºC y se expande hasta un volumen de 10 litros. Bayron Cardenas Espinosa Enunciado del Problema Cálculos 1. Un volumen de 250 mililitros de O2 se 2. encuentra a 20,3 ºC ¿Cuál será el 3. nuevo volumen si la temperatura se 4. i incrementa a 200 ºC? V1=250 ml – V1 25l V2=? T1=20,3ºc – 293,45 K T2= 200ºC - 473,15 K 𝑽𝟏.𝑻𝟐 V2= 𝑻𝟏 𝟎,𝟐𝟓𝑳∗𝟒𝟕𝟑,𝟏𝟓 𝑲 = 𝟐𝟗𝟎,𝟒𝟓 𝑲 = 0,407 LITROS 11 Tabla 24. Problema leyes de gases, estudiante 1. B. Cada estudiante entrara al siguiente simulador y elegirá un volumen, Registrando la presión en pascales, la cual realizara la conversión a atmosferas. Después el grupo realizara una gráfica Presión (atm) Vs Volumen (m3). Consultado el 20 de noviembre del 2016 y disponible en línea: http://www.radian.com.hk/simulations/#/details/7 Nombre del Estudiante Volumen(m3) Presión(Pa) Presión(Atmosferas) 1.Bayron Cardenas Espinosa 2,0 2,5*105 2.5 2. 4,0 3. 5,0 4. 6,0 5. 10,0 Tabla 29. Volumen Vs Presión. 12 ETAPA V. Actividades de Elaboración del proyecto. La proliferación de sustancias químicas en nuestro planeta hace que en el momento de manipular y almacenarlas debamos conocer sobre sus riesgos con el organismo y el medio ambiente, por lo cual mediante la estrategia basada en proyectos y el desarrollo de los conceptos en las etapas anteriores podremos llevarlos a un caso real. Para lo cual en esta etapa V, cada integrante deberá responder los siguientes interrogantes sobre el compuesto escogido en la Etapa I y presentar una planificación de tareas para la identificación de una sustancia (cronograma). 1. ¿Que sabemos sobre el compuesto? Cloruro de potasio El compuesto químico cloruro de potasio (KCl) es un haluro metálico compuesto de potasio y cloro. En su estado puro es inodoro. Se presenta como un cristal vítreo de blanco a incoloro, con una estructura cristalina cúbica centrada en las caras que se fractura fácilmente en tres direcciones. El cloruro de potasio se utiliza en medicina, aplicaciones científicas, procesamiento de alimentos y en ejecución legal por medio de inyección letal. 2. ¿De dónde proviene? El cloruro de potasio se encuentra naturalmente como Silvita, y puede extraerse de la silvinita. También puede extraerse del agua salada y puede producirse por cristalización, por flotación o por separación electrostática de minerales apropiados. Es un subproducto de la fabricación de ácido nítrico a partir de nitrato de potasio y ácido clorhídrico. 3. ¿Cuáles son sus propiedades? El cloruro de potasio puede reaccionar como una fuente de ion cloruro. Como cualquier otro cloruro iónico soluble, precipita cloruros insolubles 13 cuando es agregado a una solución de una sal metálica apropiada como nitrato de plata: KCl(ac) + AgNO3(ac) → AgCl(s) + KNO3(ac). Aunque el potasio es más electropositivo que el sodio, el KCl puede reducirse a metal por medio de una reacción con sodio metálico si el potasio es retirado por destilación, debido al Principio de Le Châtelier. Este es el método principal para producir potasio metálico. La electrólisis falla debido a la alta solubilidad del potasio en KCl líquido. 4. ¿Cómo elaboro un cronograma de tareas necesarias para encontrar información del compuesto? CLORURO DE POTASIO 9:00 AM 10:00 AM 11:00 AM ¿Qué sabemos sobre el compuesto? ¿De dónde proviene? ¿Cuáles son sus propiedades? 14 REFERENTES BIBLIOGRÁFICOS Quintana Myriam. “Configuraciones electrónicas”. Youtube.com.8 abril 2012.20 de septiembre de 2017. https://www.youtube.com/watch?v=dg7GrLXAiSY Educatina. “Estados de la materia”. youtube.com.19 octubre 2011. 23 de septiembre de 2017. https://www.youtube.com/watch?v=Q6kmnAR-rqg “Cloruro de potasio”. Wikipedia.org.24 julio 2017. 28 de septiembre de 2017. https://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_potasio 15