Desafío ácido-base II

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I. Observa los datos de las tablas 14 y 15 para las constantes de acidez y basicidad, y para cada una de las especies enumeradas a continuación, realiza las siguientes actividades:
a. Establece la expresión  de la constante de acidez y basicidad según corresponda.
b. De acuerdo al valor de la constante de acidez y basicidad, ¿qué puede decir respecto a la relación de productos y reactivos?
c. Clasifica cada especie como un ácido o base fuerte o débil según corresponda.
d. Escribe la forma disociada de cada una de las especies en medio acuoso e identifica la especie conjugada que se forma.
e. Según lo expuesto en el texto, ¿qué comportamiento tendría la especie conjugada (fuerte o débil)?

1. Ácido perclórico: 
a. Ka = [ClO4-] [H3O+]
                  [HClO4]
b. Produce una base débil.
c. Ácido fuerte.
d. HClO4  +  H2O ----> ClO4-  +  H3O+
Especies conjugadas: ClO4-  + H3O+
e. Débil.

2. Ácido yódico:
a. Ka = [IO3-] [H3O]
                 [HIO3]
b. Produce una ase fuerte.
c. Ácido débil.
d. HIO3  +  H2O <----> IO3-  +  H3O+
Especies conjugadas: IO3-  +  H3O+
e. Fuerte.

3. Ácido fluorhídrico:
a. Ka = [F-] [H3O+]
                  [HF]
b. Produce una base fuerte.
c. Ácido débil.
d. HF  +  H2O <----> F-  +  H3O+
Especies conjugadas: F-  +  H3O+
e. Fuerte.

4. Hidróxido de potasio:
a. Kb = [K+] [OH-]
                [KOH]
b. Produce ácido débil.
c. Base fuerte.
d. KOH ----> K+  + OH-
Especies conjugadas: K+  + OH-
e. Débil.

5. Metilamina:
a. Kb = [CH3NH3+] [OH-]
                 [CH3NH2]
b. Produce un ácido fuerte.
c. Base débil.
d. CH3NH2  +  H2O <----> CH3NH3+  +  OH-
Especies conjugadas: CH3NH3+  +  OH-
e. Fuerte.

6. Ion amoniaco:
a. Kb =        [NH3]     
              [NH4+] [OH-]
b. Produce una base débil.
c. Ácido fuerte.
d. NH4+  + OH- <----> NH3 + H2O
Especies conjugadas: NH3 + H2O
e. Débil.

7. Ácido hipocloroso:
a. Ka = [ClO-] [H3O+]
                  [HClO]
b. Produce una base fuerte.
c. Ácido débil.
d. HClO  + H2O <----> ClO-  +  H3O-
Especies conjugadas: ClO-  +  H3O-
e. Fuerte.

8. Amoniaco:
a. Kb = [NH4+] [OH-]
                  [NH3]
b. Produce un ácido fuerte.
c. base débil.
d. NH3  +  H2O <----> NH4+  +  OH-
Especies conjugadas:  NH4+  +  OH-
e. Fuerte.

II. Identifica si los siguientes ácidos son fuertes o débiles, calculando su porcentaje de ionización.
a. Disolución de ácido acético 0,2 M con un Ka = 1,75 x 10-7
99%

b. Disolución de ácido clorhídrico 0,001 M
100%

c. Disolución de ácido sulfhídrico 0,2 M con un Ka1 = 1,0 x 10-7
99%



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I. Determine el pH de las sieguientes disoluciones:
a. De una disolucion de ácido clorhídrico 0,051M.
                      pH=1,29
b. Del ácido fluordrico 0,057M de ka 7,0 x 10-4
                      pH=2,2
c. De una disolucion de ácido nítrico o,o1 M
                      pH=2
d. Del amoniaco 0,067M, que en agua forma ion amoniaco y el ion hidroxilo
                      pH=11,04
e. Del hidróxilo de potasio 0.35
                      pH=13,55

II. Obtener las concentraciones de las siguientes disoluciones:
a. Una taza de café que tiene un pH 5
[H+]= 10-5
b. Un vaso de leche de pH 6,5
[H+]=10-6,5
c. Un vaso de sal de fruta antiácido de ph 9
[H+]=10-9

III. Resuelve los siguientes ejercicios:
a. Calcula el ph de una disolucion 0,1M de acido nitrico
                               pH=1
b. ¿Cual es el pH de una disolución  o.25M de ácido fórmico si su Ka= 1,8x10-4
                              pH=2,17
c. Encuetra la concentración de todos los iones presentes en una disolucion 0,1M de ácido sulfhídrico
Datos: Ka1= 9,6x10-8 ; Ka2= 1,3x 10-14
[H+]= [OH-]= 9,79x10-5M
[H2S]= 0,99M
[H+]=[OH-]= 3,605x10-8M
[H2S]= 0,099M

IV. Si usamos agua dura para cocinar, las sales de Ca y Mg no son arrastradas por el vapor de agua que se desprende, sino que se acumulan al fondo de las ollas, formando el conocido sarro. Esto dificulta la transmisión del calor del metal alagua, por lo cual se necesita gastar más energía para lacocción de los alimentos. Cuando se utiliza agua dura paralavar, observamos que el jabón no se mezcla con el agua. Decimos entonces que le jabón se corta y necesitamos disolveruna gran cantidad de jabón en el agua hasta conseguir ladisolución jabonosa necesaria para el lavado. La durezatemporal del agua se puede controlar, en gran escala,añadiendo hidróxido de calcio. Representa este proceso a través de ecuaciones químicas.

Ca(HCO3)2 + 2 Ca(OH)2 -----> 2CaCO3  + 2 Ca(OH)2 + H2
Mg(HCO3)2  + 2Mg (OH)2 -----> 2MgCO3  + Mg(OH)2  + H2 

Desafío de ácido-base I

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1. Completa los datos de la siguiente tabla.

2. Cuestionario.
a. ¿Por qué se indica que el agua es una especie anfótera?
Porque actúa como ácido y base, dependiendo con quien de encuentra.

b. ¿Qué es la ionización y qué es el producto iónico del agua?
La ionización es el proceso químico mediante el cual se producen iones, estos son átomos o moléculas cargadas eléctricamente debido al exceso o falta de electrones respecto a un átomo o molécula neutra. A la especie química con más electrones que el átomo o molécula neutra se le llama anión, y posee una carga neta negativa, y a la que tiene menos electrones catión, teniendo una carga neta positiva.

La disociación del agua en iones, se representa según la siguiente ecuación:

o de otra manera,

Al producto de la concentración de iones hidroxonio o hidronio (H₃O⁺) por la concentración de iones hidróxido o hidroxilo (OH⁻) se le denomina producto iónico del agua y se representa como K_w.

c. ¿Cómo se establece la escala de pH?

La escala de pH se establece en una recta numérica que va desde el 0 hasta el 14.El número 7 corresponde a las soluciones neutras. El sector izquierdo de la recta numérica indica acidez, que va aumentando en intensidad cuando más lejos se está del 7.Por ejemplo una solución que tiene el pH 2 es más ácida o más fuerte que aquella que tiene un pH 3. De la misma manera, hacia la derecha del 7 las soluciones son básicas y son más fuertes o más básicas cuanto más se alejan del 7. Por ejemplo, una base que tenga pH 11 es más fuerte que una que tenga pH 9.

d. ¿Por qué una sustancia de pH 3 se clasifica como ácida y no básica?

Porque a menos pH es mayor la concentración de protones y éstos son los que dan el carácter ácido.

3. V/ F

a. F Si una disolución presenta pH = 9 es posible afirmar que se clasifica como ácido.

Se clasifica como básica.

b. F Una disolución de pH = 5, presenta una concentración de iones hidroxilos igual a 0,00005

Concentración de protones igual a 0,00005.

c. V Cuando [H+] =1 x 10-7, la disolución es neutra.

d. V Una disolución de pH = 4, presenta [H+] = 1 x10-4

e. V Si una disolucion presenta [OH-] > [H+], se puede afirmar que la disolución de básica.

4. En la actividad indagatoria del pH clasificaste el vinagre blanco, el champú y el bicarbonato de sodio como sustancias ácidas, básicas o neutras según correspondía.

De acuerdo a los datos experimentales, completa la siguiente tabla.

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1.  Según la información proporcionada en la tabla 13, completa la siguiente tabla indicando el color que adquirirá cada indicador si se emplea para detectar las especies descritas y señala si el indicador es o no útil para la identificación de la misma.

2. Uno de los indicadores naturales más antiguos, es el pigmento vegetal conocido como tornasol. En los laboratorios se utiliza frecuentemente, un papel impregnado con tornasol. Con respecto a lo anterior:

a. Investiga que color adquiere el papel tornasol en disoluciones ácidas y básicas.

El papel tornazol adquiere color rojo anaranjado en disoluciones ácidas y color azul en disoluciones básicas.

b. ¿Qué otros indicadores naturales existen? Investigue y nombra tres ejemplos.
-Pétalos de rosa roja.

-Repollo morado.

-Fisetina presente en las manzanas.

Mes del Medio Ambiente

1. ¿A qué público está dirigido?

A los consumidores de supermercado.

2. ¿Cuál es el objetivo de la propaganda?

Reducir el uso de bolsas plásticas, que no se degradan fácilmente, y cambiarlo por bolsas de género o reutilizables.

3. A nivel de comunidad, ¿se logra el objetivo planteado?

No, la imagen no muestra un medio ambiente dañado o destruido, por lo que no resulta impactante para el receptor del mensaje.

Por otro lado, el mensaje es contradictorio ya que, a pesar de que el supermercado alienta al uso de bolsas reutilizables sigue dando gratis bolsas plásticas que contaminan. Resultando para el público más fácil el uso de estas últimas.

4. ¿Cómo verificas los logros de tu publicidad?

Midiendo mes a mes la disminución de bolsas plásticas que se entreguen en los supermercados teniendo ventas similares.

5. ¿Qué cambios le harías a esta propaganda?

A esta propaganda le pondría un paisaje que cause más impacto. Una imagen más deteriorada, o un paralelo con un paisaje que se podría lograr haciendo el cambio. Además le podría algo de información, como el tiempo que demoran las bolsas plásticas en degradarse.

6. Genera una frase que ayude a tu publicidad.

El cambio está en tus manos.

Temario PSU Química común

Si queremos rendir una buena PSU es importante estar informados sobre los temas que debemos manejar y que serán evaluados. Por esto he decidido publicar los contenidos de primero y segundo medio, que son los contenidos a evaluar en la parte común.

I Medio 

Eje temático: La materia y sus transformaciones.

Área temática: Estructura atómica.

8 Descripción básica de la cuantización de la energía, organización y comportamiento de los 

electrones de un átomo, utilizando los cuatro números cuánticos (principal, secundario, 

magnético y espín). (Decreto N° 254 de 2009) 

Para evaluar este CMO se considerarán los siguientes temas (Decreto N° 220 de 1998): 

• Caracterización de los constituyentes del átomo. 

• Número atómico y másico. 

• Propiedades del electrón: masa, carga y espín. 

• Cuantización de la energía. 

• Organización y comportamiento de los electrones del átomo. 

• Dualidad onda-partícula del electrón hipótesis de Louis de Broglie. 

• Principio de incertidumbre de Heisenberg. 

• Números cuánticos y su significado. 

• Orbitales atómicos. 

• Principios de llenado de orbitales: principio de exclusión de Pauli, principio de mínima 

energía y principio de máxima multiplicidad de Hund. 

• Configuración electrónica. 

8 Descripción de la configuración electrónica de diversos átomos para explicar sus diferentes 

ubicaciones en la tabla periódica, su radio atómico, su energía de ionización, su electroafinidad 

y su electronegatividad. (Decreto N° 254 de 2009)

Para evaluar este CMO se considerarán los siguientes temas (Decreto N° 220 de 1998): 

• Aportes de científicos en la elaboración de la tabla periódica de los elementos. 

• Ubicación de los elementos en la tabla periódica de acuerdo a su configuración 

electrónica (grupos, períodos, metales, metaloides, no-metales, gases nobles) 

• Clasificación de los elementos químicos de acuerdo a sus electrones de valencia 

(representativos, transición, transición interna). 

• Propiedades periódicas de los elementos: electronegatividad, energía de ionización, 

radio atómico, radio iónico, volumen atómico y electroafinidad y su variación en la tabla 

periódica. 

8 Explicación del comportamiento de los átomos y moléculas al unirse por enlaces iónicos, 

covalentes y de coordinación para formar compuestos comunes como los producidos en la 

industria y en la minería, y los que son importantes en la composición de los seres vivos. 

(Decreto N° 254 de 2009) 

Para evaluar este CMO se considerarán los siguientes temas (Decreto N° 220 de 1998): 

• Formación del enlace químico. 

• Enlaces iónicos y covalentes y propiedades de sus compuestos. 

• Estructuras resonantes. 

• Estructuras de Lewis. 

• Modelo de repulsión de pares de electrones de la capa de valencia. 

• Geometría molecular y electrónica. 

• Fuerzas intermoleculares: atracción dipolo-dipolo, atracción ión-dipolo, fuerzas de 

atracción de Van der Waals, fuerzas de repulsión de London y puentes de hidrógeno. 

8 Aplicación de cálculos estequiométricos para explicar las relaciones cuantitativas entre cantidad 

de sustancia y de masa en reacciones químicas de utilidad industrial y ambiental, por ejemplo, 

en la formación del agua, la fotosíntesis, la formación de amoníaco para fertilizantes, el 

funcionamiento del “airbag”, la lluvia ácida. (Decreto N° 254 de 2009) 

 Para evaluar este CMO se considerará los siguientes temas (Decreto N° 220 de 1998): 

• Relaciones cuantitativas en diversas reacciones químicas:  

     o Cálculos estequiométricos. 

II Medio 

Eje temático: La materia y sus transformaciones 

Área Temática: Reacciones Químicas y Estequiometría 

8 Aplicación de las etapas teóricas y empíricas necesarias en la preparación de soluciones a 

concentraciones conocidas, por ejemplo, el suero fisiológico, la penicilina, la povidona. (Decreto 

N° 254 de 2009) 

8 Caracterización de algunas soluciones que se presentan en el entorno (por ejemplo, smog, 

bronce, edulcorante) según sus propiedades generales: estado físico, solubilidad, cantidad de 

soluto disuelto y conductividad eléctrica. (Decreto N° 254 de 2009) 

8 Reconocimiento de material de laboratorio para desarrollar procedimientos en el trabajo 

experimental que permiten obtener diversos tipos de soluciones. (Decreto N° 254 de 2009) 

Para evaluar estos CMOs se considerarán los siguientes temas (Decreto N° 220 de 

1998): 

• Tipos de soluciones según: 

   o Estado físico. 

   o Solubilidad. 

   o Concentración. 

   o Conductividad eléctrica. 

• Unidades de concentración: 

   o Porcentuales: masa/masa, masa/ volumen y volumen/volumen. 

   o Concentración molar. 

   o Concentración molal. 

   o Fracción molar. 

   o Partes por millón. 

• Dilución de soluciones. 

• Material de laboratorio básico utilizado en la preparación de soluciones. 

8 Descripción de las propiedades coligativas de las soluciones que permiten explicar, por ejemplo, 

la inclusión de aditivos al agua de radiadores, la mantención de frutas y mermeladas en 

conserva, el efecto de la adición de sal en la fusión del hielo. (Decreto N° 254 de 2009) 

Para evaluar este CMO se considerarán los siguientes temas (Decreto N° 220 de 1998):

• Propiedades coligativas de las soluciones: presión de vapor, punto de ebullición, punto 

de congelación. 

• Relación entre la presión y la concentración de las soluciones: presión de vapor y ley de 

Raoult, presión osmótica y coeficiente de Van’t Hoff. 

• Relación entre la temperatura y la concentración de las soluciones: ascenso 

ebulloscópico y descenso crioscópico. 

Eje temático: La materia y sus transformaciones 

Área Temática: Química Orgánica 

8 Descripción de las propiedades específicas del carbono que le permiten la formación de una 

amplia variedad de moléculas. (Decreto N° 254 de 2009) 

8 Descripción de la importancia de los grupos funcionales en las propiedades de algunos 

compuestos orgánicos que son claves en los seres vivos y relevantes en la elaboración de 

productos industriales. (Decreto N° 254 de 2009) 

Para evaluar estos CMOs se considerarán los siguientes temas (Decreto N° 220 de 

1998): 

• Propiedades del carbono: 

   o Tetravalencia. 

   o Enlaces en el átomo del carbono: simple, doble y triple. 

   o Ángulos, distancias y energía de enlace. 

• Origen del petróleo: teorías acerca del origen del petróleo y sus derivados. 

• Nomenclatura de compuestos orgánicos. 

• Grupos funcionales. 

8 Representación de diversas moléculas orgánicas con grupos funcionales considerando su 

estereoquímica e isomería, en los casos que corresponda. (Decreto N° 254 de 2009) 

Para evaluar este CMO se considerarán los siguientes temas (Decreto N° 220 de 1998): 

• Mecanismo de las reacciones químicas. 

• Tipos de reacciones químicas de compuestos orgánicos: 

   o Adición. 

   o Sustitución. 

   o Eliminación. 

   o Reordenamiento. 

• Representación de moléculas orgánicas: 

   o Fórmula molecular. 

   o Fórmula estructural expandida. 

   o Fórmula estructural condensada. 

   o Fórmula de esferas y varillas. 

   o Fórmula lineal o topológica. 

• Estructuras resonantes de los compuestos orgánicos. 

• Estructura tridimensional de moléculas orgánicas. 

• Isomería y estereoquímica: 

   o Tipos de isómeros. 

   o Quiralidad. 

Grafeno

➨ El grafeno es una sustancia formada por carbono puro, con átomos dispuestos en un patrón regular hexagonal plano similar al grafito, pero en una hoja de un átomo de espesor.

➨ Debido a su ínfimo espesor se le considera un material bidimensional. Es muy ligero, tanto que una lámina de 1 metro cuadrado pesa tan sólo 0,77 miligramos.

➨ Es muy flexible, transparente y tiene una conductividad eléctrica y térmica muy elevadas. Además, se calienta menos.

➨ Es elástico y con una dureza elevada, casi igual a la del diamante. Si su estructura recibe algún impacto que quiebra su estructura, se autorepara.

Aquí les presento un video informativo sobre sus características y usos:

El grafeno, es un nuevo descubrimiento no muy conocido. Consideré hablar del grafeno en mi blog ya que al hablar sobre este material en mi hogar me di cuenta de que nadie lo conocía, y es importante que las personas estén informadas sobre nuevas tecnologías y novedades.

Eureka

✿ Herón II, rey de Siracusa, pidió un día a su pariente Arquímedes(aprox. 287 a.C. - aprox. 212 a.C.), que comprobara si una corona que había encargado a un orfebre local era realmente de oro puro. El rey le pidió también de forma expresa que no dañase la corona.

Arquímedes dió vueltas y vueltas al problema sin saber como atacarlo, hasta que un día, al meterse en la bañera para darse un baño, se le ocurrió la solución. Pensó que el agua que se desbordaba tenía que ser igual al volumen de su cuerpo que estaba sumergido. Si medía el agua que rebosaba al meter la corona, conocería el volumen de la misma y a continuación podría compararlo con el volumen de un objeto de oro del mismo peso que la corona. Si los volumenes no fuesen iguales, sería una prueba de que la corona no era de oro puro.

A consecuencia de la excitación que le produjo su descubrimiento, Arquímedes salió del baño y fue corriendo desnudo como estaba hacia el palacio gritando : "¡Lo encontré! ¡Lo encontré!". 

La palabra griega "¡Eureka!" utilizada por Arquímedes, ha quedado desde entonces como una expresión que indic a la realización de un descubrimiento.

Al llevar a la práctica lo descubierto, se comprobó que la corona tenía un volumen menor que un objeto de oro de su mismo peso. Contenía plata que es un metal menos denso que el oro.

Me pareció interesante y entretenido el origen de esta expresión tan utilizada hoy en día por científicos en el cine y la televisión. Y me llamó la atención que ocurrido hace tanto tiempo, se siga usando hoy en día.

Lluvia ácida

La lluvia ácida es una de las consecuencias de la contaminación del aire. Cuando cualquier tipo de combustible se quema, diferentes productos químicos se liberan al aire. El humo de las fábricas, el que proviene de un incendio o  el que genera un auto, no sólo contiene partículas de color gris (fácilmente visibles), sino que ademas poseen una gran cantidad de gases invisibles altamente perjudiciales para nuestro medio ambiente.

Aquí les presento un video informativo sobre la lluvia ácida:

El video me pareció interesante e ilustrativo, explicaba claramente los contenidos pasados en química electivo este año y me pareció conveniente que quien ingrese al blog aprenda sobre este tema.