QUÍMICA – CE83EVALUACIÓN DE DESEMPEÑO DD5 INDICACIONES Coordine con sus compañeros de grupo, elijan a un “Alumno responsable del grupo” y asignen a cada integrante un color. Cada alumno debe asumir la responsabilidad de cumplir con el trabajo asignado de lo contrario perjudicara al grupo. La actividad grupal será evaluada SOLO SI TODAS LAS PREGUNTAS ESTÁN RESUELTAS COMPLETAMENTE, de lo contrario la nota será CERO El intercambio de archivos para el desarrollo del trabajo grupal se deberá realizar a través del foro (el foro es la única evidencia del trabajo desarrollado por cada alumno) Al finalizar, el “Alumno responsable del grupo” deberá subir la Actividad grupal al aula virtual. El archivo Word debe tener el siguiente nombre: DD5_AG_Grupo # Revisen la Rúbrica de la DD00 con la que serán evaluados RUBRICA DE EVALUACIÓN CRITERIO NIVEL LOGRADO EN PROGRESO INSUFICIENTE [3 puntos] [2 puntos] [0 punto] Integran correctamente Cumple con solo uno No Cumple con los Domino todas las tarjetas de de los requisitos requisitos [3 puntos] conceptos. establecidos establecidos Grupal Construye correctamente el dominó completando con los cálculos necesarios. Conceptos LOGRADO EN PROGRESO INSUFICIENTE previos [2 puntos] [1 punto] [0 puntos] [2 puntos] Resolvieron Resolvieron todos los No resolvieron los correctamente todos los conceptos previos con conceptos previos. Grupal conceptos previos. algunos errores. LOGRADO EN PROGRESO INSUFICIENTE [7 puntos] [5 puntos] [3 puntos] Resuelven correctamente Resuelven Resuelven el caso el caso correctamente el caso. incorrectamente o sus Resolución del respuestas carecen caso Todas sus respuestas Casi todas sus de sustento [7 puntos] están sustentadas con respuestas están suficiente. argumentos propios. sustentadas con Grupal Usan referencias argumentos propios. calificadas para fundamentar sus respuestas. LOGRADO EN PROGRESO INSUFICIENTE [3 puntos] [2 puntos] [1 punto] Responde correctamente Cumple con solo dos Cumple con solo 1 de Foro el tema propuesto para de los requisitos los requisitos [3 puntos] ser discutido en el foro. establecidos establecidos Individual Comenta las respuestas de sus compañeros de manera respetuosa, clara y sintética. 1 EVALUACIÓN DE DESEMPEÑO DD5 2 EVALUACIÓN DE DESEMPEÑO DD5 . MAPA CONCEPTUAL Y CONCEPTOS PREVIOS 1. estequiometria y balance. Autoevaluación Según calificación de la Autoevaluación [5 puntos] GRUPO N° 2E Apellidos y Nombres Alumno 1 MENDOZA VILCA LUIS ANGEL Alumno 2 ORDOÑEZ ASMAT. JOSE GABRIEL Alumno 3 VILCHEZ VEGA. Revise el archivo “DD5_Domino” y recorte por las líneas punteadas las fichas adjuntas y construyan el dominó de Reacciones químicas. Intercambia archivos para el desarrollo del trabajo grupal. LEOPOLDO DANIEL Alumno 4 ROMERO PACHECO. Luego inserten el domino elaborado en el recuadro siguiente como imagen (jpg) Ejemplo. LUIS HUMBERTO ALUMNO RESPONSABLE DEL GRUPO: MENDOZA VILCA LUIS ANGEL I. 3 EVALUACIÓN DE DESEMPEÑO DD5 . Investigue acerca de los siguientes conceptos y luego complete las siguientes actividades. Es claro que el reactivo en exceso es el O2 y el reactivo limitante es el H2. ¿Cuál reactivo que se ha será el reactivo limitante? consumido por completo Se necesitan 2 moléculas en una reacción química de H2 por cada molécula se le conoce con el de O2 (La proporción nombre de reactivo requerida es de 2 : 1) limitante pues determina Pero tenemos sólo 10 o limita la cantidad de moléculas de H2 y 10 producto formado. Revisión de conceptos Significado Ejemplo Alumno 1 Cuando una reacción se 2H2 +O2-> 2H2O detiene porque se acaba Suponga que hay 10 Reactivo limitante uno de los reactivos. a moléculas de hidrógeno y ese reactivo se le llama 10 moléculas de oxígeno y reactivo limitante es aquel sucede la reacción.2. 4 EVALUACIÓN DE DESEMPEÑO DD5 . moléculas de O2. Por lo tanto el nitrógeno del aire pasará íntegramente a los productos de combustión sin reaccionar. siendo el aire atmosférico CH4(g) +2O2(g)→CO2(g)+2H2 el comburente más O(g) habitual. cal viva (CaO) se obtendrán por descomposición térmica de 200 g de la misma? Porcentaje de pureza CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2(g) 1 mol 1 mol 1 mol 5 EVALUACIÓN DE DESEMPEÑO DD5 . Es licuado con Reacción de combustión importante destacar que el oxígeno. presencia de llamada comburente. Alumno 2 El porcentaje de pureza Una piedra caliza tiene una es la cantidad de un pureza en CaCO3 del compuesto q se 92%. La reacción del combustible con el oxígeno origina sustancias gaseosas entre las cuales *Cuando se las más comunes son quema el gas CO2 y H2O. La reacción de combustión Cuando se puede llevarse a cabo quema un directamente con el hidrocarburo oxígeno o bien con una como el metano mezcla de sustancias que (CH4) en contengan oxígeno. combustible solo reacciona C3H8(g)+5O2(g)→3CO2(g)+4H con el oxígeno y no con el 2O(g) nitrógeno. oxígeno. Se denominan propano (C3H8) en forma genérica que viene en los productos. humos o gases cilindros de gas de combustión. ¿Cuántos gramos de encuentra de este dentro de su medio. el otro componente del aire. ZnSO 4 . o disueltos en agua. se reducción disocian en iones. es decir Reacciones de Precipitación: desplazamiento anión por anión y catión por AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3 catión Pb(NO3)2 + 2KI → PbI2 + 2KNO3 Alumno 3 Ley de conservación de la la siguiente ecuación materia.5g igual a la masa de los productos en reacción.5g ----. la ecuación puede escribirse de manera más sencilla : 6 EVALUACIÓN DE DESEMPEÑO DD5 . mrKCL=74.5g Una reacción de óxido. ecuación química que reducción se caracteriza representa este proceso porque hay es: Zn + CuSO 4 — > Cu + ZnSO 4 una transferencia de electrones .5g ---- 101g+142.5g en términos químicos. sustancia gana electrones CuSO 4. y el sulfato de y otra sustancia pierde zinc. si las masas molares sea la transformación que son: ocurra dentro de él. Esta reacción se considera al Reacciones de Ácido-Base: intercambio de grupos HCl + NaOH → NaCl + H2O Reacción de doble positivos y negativos. agNO3+KCL---- Ley de la conservación de KNO3+AgCl la materia 169g+74. son electrones: compuestos que. en donde una El sulfato de cobre (II).5g 243. fundidos Reacción de óxido. esto es. la MrAgNO3=169g masa de MrKNO3=101g los cuerpos reaccionantes es MrAgCl=142. según la siguiente ecuación iónica:Zn 0 + Cu + 2 + SO 4 – 2 —> Cu 0 + Zn + 2 + –2 SO 4 En esta ecuación puede apreciarse que el ión sulfato (SO -2 ) aparece en ambos lados de la ecuación. La masa de un química cumple con la ley sistema permanece de conservación de la invariable cualquiera que masa.243. por lo tanto. Para resolver correspondan con la la ecuación multiplicamos cantidad de sustancias por 2 al lado de los producidas. Cu + 2 + Zn 0 — > Cu 0 + Zn + 2 Alumno 4 El balanceo de las K Cl O3 → K Cl + O2 ecuaciones químicas.022 x 1023 átomos de moléculas (H2O) Vemos que: 6. es decir.022x1023 moléculas) de 1023 moléculas una sustancia química de (H2O) pesa 18 gramos. Relación mol – gramo en Aplicando una regla de una ecuación química tres simple: X = 18 / (6. es el peso 1 Mol-gr (H2O) = 18 g (H2O) en gramos de un mol de → 6.022 x 1023) X = 3 x 10-23 gramos. desbalanceadas por lo que Uno de los métodos para deberemos multiplicar por balancear una ecuación es 2 al lado de los productos el método por tanteo. que reactantes y por 3 los elementos que el oxígeno en el lado de reaccionan en el primer Balance de ecuaciones los productos quedaría químicas miembro de la ecuación así: 2K Cl O3 →K son los mismos que Cl + 3O2Ahora tenemos el quedan después de la problema que los átomos reacción en el segundo de K y Cl quedan miembro de la ecuación.022 x (6. Podemos ver que la consiste en establecer la reacción no tiene los cantidad de sustancias que mismos átomos de O. Tenemos que calcular cuanto pesa 1 molécula de (H2O). El mol-gramo. por intervienen en una lo que debemos balancear reacción química para que la ecuación. 7 EVALUACIÓN DE DESEMPEÑO DD5 . En quedaría así:2K Cl este método intentaremos O3 → 2 K Cl + 3O2 equilibrar el número de átomos en la ecuación. ¿Qué significa el “triángulo de la combustión”? ¿Cuáles son los elementos esenciales del triángulo? El triángulo de combustión es un modelo que describe los tres elementos necesarios para generar la mayor parte de los fuegos: un combustible. el fuego se desencadena. es igualmente posible prevenir o atacar un fuego eliminando uno de ellos: Los cuatro elementos necesarios para que tenga continuidad y propagación de un fuego forman el tetraedro del fuego. es decir con la presencia Todos de tres elementos esenciales. Esta se lleva a cabo según el “triángulo de la combustión”. Por otra parte. 8 EVALUACIÓN DE DESEMPEÑO DD5 . La combustión es una de las reacciones más importantes en la generación de energía. un comburente (un agente oxidantecomo el oxígeno) y energía de activación. Cuando estos factores se combinan en la proporción adecuada. Estos elementos son: Combustible Comburente Energía de activación Reacción en cadena Ante la ausencia de cualquiera de estos elementos el fuego se extingue. Estos elementos son: Los cuatro elementos necesarios para que tenga continuidad y propagación de un fuego . que son colonias microbiológicas. incluso después de que el petróleo visible haya sido retirado. que incrementan la combustibilidad del petróleo Gelatinizantes. Agentes de combustión. animales y plantas que viven en el agua no pueden respirar. Aditivos biológicos. que solubilizan. Actualmente existen en el mercado una gran variedad de productos químicos utilizados para el tratamiento de derrames de petróleo tanto en el agua como en tierra. Estos productos pueden ser: Dispersantes. emulsifican o dispersan el petróleo en la columna de agua Agentes colectores superficiales. destruye el suelo bloqueando el aire y matando los organismos vivos que hacen que la tierra sea saludable. Es responsabilidad de las compañías petroleras prevenir los derrames y hacer una reparación integral del medio ambiente cuando ocurren. y ocurren filtraciones de las tuberías. El petróleo cubre la piel y bloquea el ingreso del aire. La parte más densa del petróleo se esparce sobre la superficie y evita que el aire entre en el agua. ocasionando enfermedades. los productos químicos tóxicos del petróleo sí se mezclan con el agua y se quedan allí por largo tiempo. (aglutinantes) que forman una película superficial para controlar el esparcimiento de la mancha de petróleo.II. Hay un dicho que el agua y el aceite no se mezclan. Sin embargo. Algo similar ocurre cuando el petróleo se impregna en nuestra piel o en la piel de los animales. CASO PARA RESOLVER “DERRAME DE PETROLEO” Los derrames de petróleo ocurren dondequiera que haya petróleo. Cuando hay derrames de petróleo en el agua. Los peces. cuando los derrames ocurren en el agua. Las toxinas del petróleo también ingresan en el cuerpo a través de la piel. hay accidentes con los buques y camiones. Cuando se derrama el petróleo en la tierra. entre otros productos químicos En base a la lectura anterior desarrolla el siguiente caso: 9 EVALUACIÓN DE DESEMPEÑO DD5 . ciertos productos químicos permanecen en ella y la hacen insegura para beber. enzimas o nutrientes utilizados para estimular la biodegradación del producto derramando. = 12. PROCESO DE PRODUCCION SIMPLIFICADO 1. el n-butano.9 TN H20 (7x32)g O2 10 EVALUACIÓN DE DESEMPEÑO DD5 . Los dispersantes fabricados a partir del ácido maleico. son buenos emulsificantes de hidrocarburos a la vez que solubilizan y dispersan el material derramado. 2 CH3CH2CH2CH3(g) + 702(g)------2C2H2(CO2)0 +8H20 20TN n-butano x (7x32)g O2 -----------------------.De los productos químicos mencionados para el tratamiento de los derrames de petróleo.. conteste las siguientes interrogantes: a) Determine los kg de n-butano y O2 que reaccionarán a partir de los datos dados.Si en una planta de producción de ácido maleico se tratan 20 toneladas de n-butano (con 90% de pureza) y se utilizan 20 toneladas de oxígeno para oxidarlo. Identifique al reactivo limitante y en exceso.76 TN O2 tengo 20 TN O2 (2x58)g n-butano O2 es Reactivo limitante n-butano es Reactivo en exceso Alumno 1 20 TN O2 x ( 2x98)g C2H2(CO2)0 ----------------------------.= 17. según la siguiente reacción: 2 CH3CH2CH2CH3(g) + 7 O2(g) → 2 C2H2(CO)2 O(l) + 8 H2O (l) n-butano Ácido Maleico El n-butano entra en un evaporador y posteriormente se mezcla con una corriente de aire comprimido antes de entrar al reactor (lecho fijo).5 TN C2H2(CO2)0 (7x32)g O2 20 TN O2 x ( 8x18)g H20 ----------------------------.= 34. Paradójicamente el ácido maleico se produce a partir de la oxidación de un hidrocarburo. los dispersantes son los más utilizados por el menor impacto que estos producen en el medio ambiente. 36 TN) = 7.450°C.6 TN en exceso de n-butano 2 TN impurezas Exceso: 20 TN O2 x (2x58)g n-butano = 10. catalizado con V2O5. Es una reacción exotérmica y tiene un rendimiento del 70%..36 TN n-butano ----------------------- (7x32) g O2 (18 TN – 10.13K) (31250mol) = ---------------------- 1atm V= 763958.9 TN H20 +7. b) Determine el volumen de O2 que se necesita para producir 1000 kg de ácido maleico a condiciones ambientales: T = 25°C y presión 1atm. La reacción es: 2 C6H6(l) + 9 O2(g) 2C4H2O3(l) + 4 CO2(g) + 4 H2O(l) Si la planta debe producir 4 toneladas por día de ácido maleico: a) Determine la cantidad de CO2 producida por día y el consumo de oxigeno necesario para la oxidación del benceno.125 L Alumno 2 c) Realice el diagrama de entradas y salidas para el proceso de oxidación de ácido maleico.5 TN C2H2(CO2)0+12.60 TN n-butano+ 2 TN 40TN= 40TN 2.El ácido maleico es también producido por oxidación de benceno (C6H6). La reacción se produce en un reactor de lecho fijo.6 TN n-butano Balance: 20TNn-butano+20 TN O2 =17. a temperaturas entre 300.5 TN C2H2(CO2)0 12. Alumno Diagrama de entradas y salidas: 1y2 20 TN n-butano 17. Alumno 3 2 C6H6(l) + 9 O2(g) 2C4H2O3(l) + 4 CO2(g) + 4 H2O(l) 2 tonelada 9 tonelada 2 tonelada 4tonelada 4 tonelada 11 EVALUACIÓN DE DESEMPEÑO DD5 . PV=RTn V 0.9 TN H20 20 TN O2 7.083(298. considere que siempre la eficiencia es del 70% Alumno 4 c) La industria química también produce ácido maleico a partir de la oxidación del Alumnos buteno(C4H8).23 156 tonelada O2 156 tonelada C6H6 20 TN . mol mol mol mol mol 156 tonelada 288 tonelada 196 tonelada 176 tonelada 72 tonelada 20TN 90% 18 TN 34.76 TN X Y Z mx = 18 tonelada C6H6 x 196 tonelada C4H2O3 = 22.33. = 33.23 tonelada O2 que sobra b) Determine la cantidad de benceno que se consume por día si la producción se reduce a la mitad.62 tonelada C4H2O3 ---------------------------- 156 tonelada C6H6 my =18 tonelada C6H6 x 176 tonelada CO2 = 20. mediante la siguiente reacción: 3y4 C4H8(l) + 3 O2(g) C4H2O3(l) + 3 H2O(l) Si utilizamos este proceso ¿cuánto ácido maleico se produce en la oxidación de 4 toneladas de buteno? 12 EVALUACIÓN DE DESEMPEÑO DD5 .31 tonelada CO2 ---------------------------- 156 tonelada C6H6 mz =18 tonelada C6H6 x 72 tonelada H2O = 8.23 156 = 13.31 tonelada H2O ---------------------------- 156 tonelada C6H6 18 tonelada C6H6 x 288 tonelada O2 -----------------------------------. El 25 de enero del 2016 se registró un derrame de petróleo en el kilómetro 441 del oleoducto norperuano en la localidad de Chiriaco. C4H8(l) + 3 O2(g) C4H2O3(l) + 3 H2O(l) 1 tonelada mol 3 tonelada mol 1tonelada 3 tonelada 112 tonelada 96 tonelada 98 tonelada 54 tonelada 4tonelada (90%) 4Tonelada X Y 4Tonelada C4H8 x 98 tonelada C4H2O3 -------------------------.5 tonelada C4H2O3 112 tonelada C4H8 3. benceno o buteno? Considere que la eficiencia en los tres casos es del 70%. afectando a 42 comunidades indígenas. ¿Cuál de los tres procesos recomendaría usted para la producción de ácido maleico? ¿A partir de n-butano.= 3. Explique el porqué de su elección y sustente con los cálculos pertinentes. Todos 13 EVALUACIÓN DE DESEMPEÑO DD5 . Para remediar la situación se requiere 6 toneladas de ácido maleico para emplearlo en la fabricación de dispersantes.. html 3.galeon. http://bomberosk2.com/aficiones831064.net/2015/05/concentraciones-quimicas. https://es. .org/wiki/%C3%81cido_cis-butenodioico 2. . REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS CONSULTADAS 1.III.wikipedia. http://www.quimicas.html 14 EVALUACIÓN DE DESEMPEÑO DD5 .