sábado, 15 de julio de 2017

Curvas de solubilidad.

Interpretando curvas de solubilidad.

Modelo 1.
Tabla 1 de datos de solubilidad:









Tarea:
Completa el modelo: usando el diagrama haz un gráfico de la solubilidad con los datos de la Tabla 1.
• Marca el eje “x”, el eje “y” y crea una escala apropiada para cada uno.
• Marca los puntos usando un lápiz.



  • 1.    ¿Cuál es la información que nos brinda la Tabla 1?
La información que nos brinda son la solubilidad y la temperatura.

  • 2.    ¿Cuál es la relación entre la temperatura y la solubilidad para este soluto?
La relación es que mientras mayor sea la temperatura del agua, mas sera la cantidad de solubilidad posible.

  • 3.    ¿Qué pasará con este soluto cuando se agreguen 12 g a 100 g de agua a una temperatura de 20ºC?
El soluto va a diluirse por completo.

  • 4.    ¿Qué tipo de solución se formará cuando se agreguen 12 g de soluto a 100 g de agua a 20ºC de temperatura (diluida, saturada o sobre-saturada)?
Va a ser una solución diluida.

  • 5.    A 20ºC, ¿cuál es la cantidad máxima de soluto que puede ser disuelta en 100 g de agua?
La cantidad máxima de soluto que puede ser diluida a 20ºc son 35g.

  • 6.    ¿Qué tipo de solución se forma cuando el máximo de soluto es disuelto en agua (diluida, saturada o sobre-saturada)?
En este caso va a ser saturada.

  • 7.    A 20ºC, 50 g de soluto se agregan a 100 g de agua.  ¿Qué pasará con el soluto extra?
Este soluto extra no se disolverá y quedara en el fondo.

  • 8.    ¿Qué tipo de solución se forma en las condiciones de la pregunta 7 (diluida, saturada o sobre-saturada)?
Se formara un sistema heterogéneo, no una solución. 


Ejercicio:

Usa la tabla G para contestar las siguientes preguntas.



  • 1. Compara el gráfico que realizaste usando la Tabla 1 con el gráfico de la Tabla G. ¿Cuál de los solutos de la Tabla G es el soluto de tu gráfico?

Es el cloruro de amoniaco (NH4Cl).
  • 2. Identifica la sustancia de la Tabla G que es más soluble a 60ºC.

La sustancia más soluble a 60°C es el nitrato de sodio (NaNO3)-

  • 3. Identifica la sustancia de la Tabla G que es menos soluble a 60ºC.

La sustancia menos soluble a 60°C es el dióxido de azufre (SO2).


  • 4. Identifica y establece la diferencia entre las curvas de solubilidad del amoníaco (NH3) y el nitrato de sodio (NaNO3). Noten que el amoníaco es un gas y el nitrato de sodio es un sólido a temperatura ambiente.

La diferencia entre las curvas de solubilidad de cada uno, es que la del NaNO3, crece a medida que va aumentando la temperatura, en cambio, la del NH3 cuando la temperatura aumenta, decrece.

  • 5. Usa la dependencia de la temperatura con la solubilidad para identificar cuales de las sustancias de la Tabla G son gases y cuales son sólidas. Realiza dos listas, una para gases y otra para sólidos.


Sólidos: Kl (yoduro de potasio), NaNO3 (nitrato de sodio), KNO3 (nitrato de potasio), NH4Cl (cloruro de amoníaco), KCl (cloruro de potasio), NaCl (cloruro de potasio), KClO3 (clorato de potasio).
Gases: NH3 (amoníaco), HCl (cloruro de hidrógeno) y SO2 (dióxido de azufre).

  • 6. Sugiere una razón por la cual la solubilidad decrece con el aumento de la temperatura para solutos gaseosos pero se incrementa para solutos sólidos.

Los gases están expandidos por el lugar en el que estén, si se les aplica calor, se dispersan más, por lo tanto, cuanto más calor haya, se vuelven menos disueltas. Los sólidos tienen sus partículas juntas, al aplicarles calor, éstas se vuelven más cercanas con las del solvente.

Problemas:
  • 1. Todos los días Pedro va al Café Havanna de Av. Gral. Mosconi y Artigas, pide un café helado mediano con 4 de azúcar o un café caliente con 4 de azúcar. Él nota que el café helado nunca está tan dulce como el caliente. ¿Por qué?
Es porque el azúcar no se disuelve bien con una baja temperatura, pero en cambio en el café caliente si. Cuando sube la temperatura del solvente, sus partículas se vuelven más cercanas con las del soluto.

  • 2. Andrea quiere hacer caramelo duro. La receta dice disolver 200 g de azúcar en 100 g de agua. Andrea observa que hay aún azúcar sin disolver en el fondo de la sartén. Basándote en los conocimientos que tienes acerca de la solubilidad, ¿qué puede hacer Andrea para asegurarse que todo el azúcar se disuelva?
Para aumentar la disolución de azúcar, Andrea tendría que calentar el agua.

  • 3. Una acera común tiene 550 cm por 305 cm. Si hay 5 cm de nieve en la acera, ¿cuál es la máxima cantidad de sal gruesa que puede disolver el agua proveniente de la nieve? La sal gruesa es NaCl. (Ayuda: la densidad del agua es aproximadamente 1g/cm3 porque 1ml = 1 cm3. ¿Es esto exacto? No, pero es lo suficientemente cercano para los propósitos de este problema).
Sabemos que se usa una regla de tres simple porque la máxima cantidad de sal que se puede disolver en 100g de agua es 36g.







jueves, 6 de julio de 2017

TP: mezcla, mezcla.... algo quedará....

Mezcla, mezcla… que algo quedará…

Materiales: 10 frascos de 5 ml con tapa, 1 jeringa de 5 ml, 1 marcador para rotular 1 agitador de plástico.
Reactivos: sulfato cúprico, agua.

Las soluciones forman parte de los hechos cotidianos, están presentes al respirar, ya que el aire es una solución de varios gases; al ingerir agua potable ya que siempre contiene una serie de sustancias disueltas; cuando se utilizan aleaciones como bronce, latón, acero etc.; en los fluidos que recorren nuestro organismo transportando los nutrientes necesarios para la vida.
El sulfato de cobre II es una sal de color azul, se conoce comercialmente con el nombre de sulfato de cobre, vitriolo azul o piedra azul. Se emplea, por su acción bactericida y alguicida, en el tratamiento del agua para combatir las algas en depósitos y piscinas, en agricultura como desinfectante y para la formulación de fungicidas e insecticidas, en la conservación de la madera, como pigmento, en el tratamiento de textiles y cueros. El sulfato de cobre es tóxico por ingestión, inhalación y contacto, siendo las dos primeras vías de intoxicación las más peligrosas

Manos a la obra!
  1. Colocar agua de la canilla en cada uno de los frascos hasta “casi llenarlos” y numerarlos del 1 al 10.
  2. ¿Qué crees que sucederá si colocas sulfato cúprico en los frascos con agua?.............................................. Y si colocas cantidades crecientes de sulfato cúprico en cada uno de los frascos ¿qué piensas que pasará?......…………………………………………………………......................................................................Propone una hipótesis: …………………………………………………………………………………….................
  3. Colocar en los 10 frascos con el agitador de plástico de 1 a 10 medidas de sulfato cúprico respectivamente (frasco 1: 1 medida; frasco 2: 2 medidas; etc.). Tapar y agitar hasta no observar más cambios. Anotar los resultados: ……………………………………………………………………........................
  4. Los resultados obtenidos ¿confirman la hipótesis que ustedes pensaron? ¿Por qué?
  5. Describe, con palabras y dibujos, cada uno de los frascos obtenidos.

Pensando juntos
  1. ¿Qué medimos y como lo medimos? ¿Qué cambia? ¿Qué queda constante? Completa la tabla.

Frasco
Agua
Sulfato cúprico
¿Qué observe?
1
            5 mluna medida color celeste muy claro y no queda nada abajo. 
2
5 mldos medidascolor celeste muy claro y no queda nada abajo.
3
5 ml tres medidascolor celeste muy claro y no queda nada abajo.
4
5 mlcuatro medidascolor celeste muy claro y no queda nada abajo.
5
5 mlcinco medidascolor celeste muy claro y no queda nada abajo.
6
5 mlseis medidascolor celeste más oscuro y queda un poco de sulfato cúprico.
7
5 mlsiete medidascolor celeste más oscuro y queda un poco más de sulfato cúprico.
8
5 mlocho medidascolor celeste más oscuro y queda más sulfato cúprico.
9
5 mlnueve medidascolor celeste más oscuro y queda más sulfato cúprico.
10
5 mldiez medidascolor celeste más oscuro y queda más sulfato cúprico.

  1. ¿Hay un solo componente en la mezcla responsable del color observado?.....................................
  2. ¿Hay diferencias entre los resultados de los diferentes grupos? ¿A qué creen que se debe?

En cada frasco se obtuvieron sistemas materiales.  En los frascos donde solo se observa, a simple vista, agua coloreada, se denominan sistemas homogéneos, conocidas como soluciones.  Cuando observamos parte del sulfato cúprico sin disolver, en esos frascos hay sistemas heterogéneos.

Desafío
Diseña un experimento que te permita obtener un sistema homogéneo, una solución, a partir del contenido del primer frasco donde observes un sistema heterogéneo.  NO puedes modificar las cantidades de ninguno de los componentes del sistema.

Punto n°2:
Nosotras pensamos que, dependiendo de cuanto sulfato cúprico pongamos más se iba a ir disolviendo o no e iba a quedar con más pigmentación o no, es decir, que mientras más le pongas, más pigmentación le va a dar y menos se va disolver, y mientras menos pongamos, menos pigmentación iba a haber y más se va a disolver.

Pensamos que si se pone mucho, se comienza a ver el sulfato cúprico en el fondo sin disolver.

Nuestra hipótesis es que, el sulfato cúprico se disuelve en el agua y va a pintar de un azul cada vez más fuerte, entonces llegara un punto en que agregándole más sulfato cúprico menos se disolverá.

Punto n°3:
El resultado de las mezclas fue que mientras más alto sea la cantidad de sulfato cúprico, más fuerte iba a hacer el color y algunas de las mezclas con el número más alto tenían un poco del sulfato cúprico en el fondo sin disolverse.

Punto n°4:
Si, fue como lo habíamos pensado, porque como ya expliqué en el punto 2, mientras más sulfato menos se disolvió y mientras menos sulfato, más se disolvía.

Punto n°5:

Pensando juntos

Punto n°2:
Si, porque es el único componente que tiñe el agua. (sulfato cúprico) CuSO4.

Punto n°3:
Si, hay diferencias entre los distintos grupos. Esto es porque no todos utilizan la misma medida en común en los demás grupos con la cual medir cuanta cantidad de sulfato cúprico se le pone a la mezcla, ya que era una medida a ojo.

Desafió

 Lo que pensamos para cumplir con la consiga, es aumentar la temperatura. Entonces cuanto mayor es la temperatura, mayor cantidad se disuelve. Pero hay que evitar llegar al punto de ebullición.

jueves, 29 de junio de 2017

TP Reacciones químicas



Punto n°1:

- Clorato de potasio (KCI): Sustancia sólida con forma de piedras (color blanco e inoloro).
- Cuando se comienza a calentar el tubo de ensayo, el clorato de potasio (KCI) lentamente se empieza a hacer más líquido.
- La luminosidad del punto de ignición comienza a "avivarse" por la presencia de oxigeno que libera la descomposición del clorato de potasio.
.
Punto n°2:

- Bicarbonato de Sodio ( NaHCO3 ) sólido en polvo alcalino y de color blanco.
-Cuando le agrega el ácido clorhídrico en solución acuosa HCI (Aq) al tubo de ensayo con el bicarbonato de sodio, se le pueden observar un efervescencia de burbujas que sube hasta la mitad del tubo y que cuando llega a su punto máximo, comienza a bajar lentamente.
- Al meter la punta de ignición, esta se apaga por la presencia de dióxido de carbono (gas no conburente) 

 NaHCO3 (s)+ HCl (aq)http://www.harpercollege.edu/tm-ps/chm/100/dgodambe/thedisk/chemrxn/arrow.jpg= NaCl (aq) + CO2 (g) + H2O (l)
Punto n°3:

- Al agregar el cloruro de hidrógeno (es líquida transparente, ácido fuerte y peligroso) donde esta la granalla de cinc (sólido: forma de piedras de color metálico de color gris). Esto comienza a burbujear y  liberar gas hidrógeno, que esto se puede hacer metiendole un fósforo dentro del tubo de ensayo, entonces al hacer esto el hidrógeno se mezcla con el oxígeno y se genera la reacción llamada "ladrido de perro", es llamada así por el sonido que hace (agudo ruido). 
- Esto sucede porque la mezcla de ácido clorhídrico y cinc libera hidrógeno (gas explosivo)

Zn (s) + 2 HCl (aq) = ZnCl2 (aq) + H(g)


Cuestionario

1) Se le llama reacciones químicas porque son procesos que llevan a dos o más
reactivos (pueden ser elementos o compuestos químicos) a transformarse en otras
sustancias denominadas productos. Esto se lleva a cabo mediante la ruptura de los
enlaces de los primeros para dar lugar a una nueva o nuevas sustancias.

2) -Reacciones que producen gases no comburentes como el oxígeno: 
(Clorato de potasio y calor).

-Las que liberan gases no comburentes como el dióxido de carbono: 
(Bicarbonato de sodio y ácido clorhídrico).

- En las que tienen gases explosivos como el hidrógeno:
 (granalla de cinc y cloruro de hidrógeno).

3) Se puede identificar el oxígeno producido en una reacción química utilizando una punta
de ignición. Si la punta de ignición se aviva, es porque la mezcla libera oxígeno. Esto
sucede porque el oxígeno es un gas comburente.

jueves, 22 de junio de 2017

TP: pH

4º Química – Profesora Cecilia Ferrante
¿Qué ves cuando me ves?

Actividad 1: caracterizando muestras

Una de las principales actividades de la ciencia es buscar patrones y ordenamientos en los comportamientos de la naturaleza. A lo largo de la historia, la química se caracterizó por buscar propiedades características con las cuales organizar a las sustancias.
Robert Boyle construyó una clasificación de sustancias según un conjunto de propiedades determinado: tomó aquellas que podían precipitar sales de sus soluciones y las llamó ácidos; a aquellas que tienen poder detergente, las nombró bases.
En el siglo XVII ya se sabía otra característica de los ácidos y las bases: su presencia cambia la coloración de algunos líquenes. Boyle fue el primero en usar ese cambio de color de indicadores naturales como referencia. Preparó jarabe de violetas y embebió en él pequeños trozos de papel. Una vez secos, los empleó para determinar si una sustancia era ácida o básica, o no lo era. En 1663, comenzó a emplear una definición operacional: “ácido es una sustancia que cambia al rojo el papel embebido en el indicador de jarabe de violetas y álcali el que cambia el color al verde.”

Materiales: frascos de vidrio pequeños, pipetas Pasteur, solución de repollo colorado, compuestos de uso cotidiano en solución acuosa, por ejemplo: bicarbonato, vinagre, jugo de limón, gaseosa de colores claros, jugo de naranja, jugo de manzana, limpiador líquido del tipo Odex blanco o limpiador con amoníaco, agua jabonosa, detergente, agua de la canilla, agua mineral, soda, agua desmineralizada, crema de enjuague, crema para manos, jabón de glicerina, etc., lápices de colores o marcadores, celular con cámara fotográfica, cámaras fotográficas, sorbetes.

Primera parte
Usando las ideas de Robert Boyle y su definición operacional de ácidos y bases, vamos a trabajar con solución de repollo colorado.
Coloquen 10 (diez) gotas de solución de repollo colorado en cada uno de los frascos de acuerdo con las muestras que tengan: por ejemplo, si tienen 10 muestras diferentes completaran 10 frascos distintos con 10 gotas de solución de repollo colorado en cada uno. Luego agreguen cada muestra en cada uno de los frascos que tienen las 10 gotas de solución de repollo colorado, hasta completarlos.

Completen el siguiente cuadro con sus observaciones:

Muestra
Observación
Caracterización
1
Solución ácido HCl
 rosa
 ácido
2
Solución base NaHO
amarillo/verde 
base 
3
Agua de la canilla
 azul claro
neutro  
4
Agua mineral
 azul claro
neutro 
5
Soda
violeta claro
ácido 
6
Gaseosa color claro
rosa 
ácido 
7
Agua jabonosa
amarillo/verde
base 
8
Agua con detergente
violeta claro
ácido 
9
Solución de bicarbonato
azul claro
 base
10
Agua destilada
azul claro
neutro 
11
Jugo de limón 
rosa 
ácido 
12
Vinagre 
rosa 
ácido 
13
Odex
verde 
base 
14
Jugo de manzana
rosa 
ácido 
15
Jugo de naranja  
rosa
ácido 
Segunda parte

Ordena las muestras de la primera parte de acuerdo con el siguiente criterio:

pH bajo más ácido NEUTRO más básico   pH alto


  • Escriban una nueva definición operacional de ácidos y bases en la cual incluyan los resultados que obtuvieron en esta actividad.
  • Fotografíen cada una de las escalas que han realizado.

- Las sustancias que al reaccionar con el indicador ácido-base haga cambiar el color a toda la mezcla, por más tenue que pueda ser,a lo más cercano a un tono rosa o rojo, es una sustancia ácida. Pero si una sustancia cambia el color de la mezcla a tonos azules o verdes, se indicará que ésta es básica.

Fotografía: 





Tercera parte

Según el resultado de las actividades que realizaron hasta ahora, ¿qué usarían para…
  • averiguar si una sustancia es ácida o básica?
  • averiguar si un ácido –o una base–  es más poderoso que otro, es decir, determinar cuál es más ácido, o básico?

1) Para poder averiguar si una sustancia es ácida o básica, se usa un indicador ácido-base, la sustancia de la que se quiere averiguar el nivel de pH, un recipiente limpio, pipetas y la implementación del método científico

2) Lo que determina que tan extremo es el nivel de pH de cada sustancia es, el nivel del color de cambio de la sust. y el que TAN fuerte es el color final.

Lean atentamente el siguiente texto y luego respondan:
Los indicadores de acidez y basicidad hechos con jugos de vegetales (por ejemplo, el repollo que ustedes usaron) son muy útiles. Pero es engorroso prepararlos y transportarlos cada vez que se quiere hacer una medición. Además, es difícil comparar los resultados obtenidos en distintos momentos y comunicarlos a los colegas.
Para facilitar y estandarizar las mediciones, se utiliza una escala que inventó el químico danés Sören P. L. Sörensen mientras era director del laboratorio de la cervecera Carlsberg (1909).
En la producción de cerveza, un factor clave es la acidez que tienen las soluciones acuosas en que fermenta la levadura. Sörensen inventó una escala de acidez que va del 1 al 14. En esta escala, llamada escala de pH, se asigna el número 7 a las soluciones que no son ácidas ni básicas, es decir, a las soluciones neutras. Los valores entre 1 y 7 corresponden a las soluciones ácidas y entre 7 y 14, a las básicas.

  • ¿En qué rango de pH piensan que están las soluciones con que trabajaron en la Actividad 1?

Entre los rangos 1 y 14 ya que se clasificaron las soluciones ácidas,neutras y básicas


Actividad 2: El agua de mar, ¿será ácida? ¿Cómo podemos reconocer el dióxido de carbono disuelto?
El agua de mar es ácida, ya que el dióxido de carbono que absorbe al diluirse en el agua del océano, ésta baja su nivel de pH. Este proceso se llama acidificación.
El dióxido de carbono disuelto se podría comprobar con la solución de repollo colorado, colocando en dos vasos diferente. A una la tapamos con una lamina de plástico y se la atraviesa con un sorbete. Lo soplas un rato y comienza a cambiar el color con respecto a la otra.

Los océanos son el mayor almacén, o sumidero, del dióxido de carbono antropogénico de la Tierra. Desde el siglo XVIII, los océanos han absorbido más de 460 mil millones de toneladas métricas de dióxido de carbono, lo que representa casi la mitad de las emisiones de este gas, resultantes de la quema de combustibles fósiles, o aproximadamente el 30% de todas las emisiones de dióxido de carbono producidas por el ser humano.
La concentración actual de dióxido de carbono en la atmósfera es la más alta en la historia de la humanidad. El aumento de la cantidad de dióxido de carbono en los océanos provoca reacciones que cambian la composición química de estos, a través de un proceso conocido como acidificación. Si continuamos con la tendencia actual de emisiones, en el año 2050 el pH del océano será el más bajo de los últimos 20 millones de años. Pero todavía más significativa es la velocidad a la que está cambiando la composición química de los océanos. La velocidad actual de acidificación es, al menos, 100 veces superior a la velocidad máxima de los últimos cientos de miles de años. El dióxido de carbono se absorbe tan rápido, que las aguas superficiales no serán capaces de prevenir y contrarrestar el importante descenso en el pH del océano. .

  • Escriban una definición operacional para el término pH.
  • Observen las fotografías de las escalas que han realizado durante las actividades anteriores y escriban cómo se relacionan con la definición operacional de pH que elaboraron previamente.
  • El siguiente protocolo se utiliza para reconocer dióxido de carbono disuelto en agua: en un recipiente agreguen agua de la canilla, solución de repollo colorado y unas gotas de limpiador con amoníaco. Usando un sorbete soplen en el interior del recipiente.

  1. ¿Qué esperan observar antes de soplar? ¿Y después de hacerlo?
  2. ¿Puede servir este protocolo para comprobar si el agua de los océanos esta acidificada? ¿Cómo? Si no es así, elaboren un nuevo protocolo y expliquen su propuesta.

1) Difinición operacional de pH:
Es una forma de medir/definir y clasificar la acidez o alcalinidad de una solución. Gracias a la escalara de color que indica que tan extremo o neutro es el nivel de pH de una solución se facilita la medición de esta.

a) Lo que pensamos fue que la solución podría quedar igual, también pensamos que podría cambiar su color o que podría hacer burbujas.