POR LIC. EDWIN J. VILLAMIZAR SUAREZ
UNA PRODUCCIÓN DE:
Tabla de contenido LEER ANTES DE EMPEZAR ..............................................................................................................
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PRIMER CONSEJO: MIRA LA QUÍMICA CON OTROS OJOS .................................................. 5 SEGUNDO CONSEJO: APRENDE A DIFERENCIAR................ ................. .................. ................. . 6 TERCER CONSEJO: LOS SÍMBOLOS SON IMPORTANTES ........................................................ 9 CUARTO CONSEJO: NO TE APRENDAS LA TABLA PERIODICA DE MEMORIA ................ 11 QUINTO CONSEJO: APRENDE A CONTAR BIEN .................................................................... 14 SEXTO CONSEJO: APRENDE QUE ES UNA MAGNITUD ........................................................ 18 SÉPTIMO CONSEJO: APRENDE LAS REGLAS DEL JUEGO ....................................................... 20 OCTAVO CONSEJO: LAS CUATRO OPERACIONES FUNDAMENTALES DE LA QUÍMICA23 NOVENO CONSEJO: RECUERDA LOS NOMBRES Y EL ANO, ANO , ENO, INO ........................... 25 EN QUÍMICA INORGANICA: ................................................................................................... 26 EN QUÍMICA ORGÁNICA: .......................................................................................................
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DECIMO CONSEJO: EXPERIMENTA DESDE CASA PARA EL MUNDO. ................................ 32
LEER ANTES DE EMPEZAR La química como ciencia no pretende más que comprender el universo a partir del estudio de la materia y sus propiedades. Ella nos conecta con esas preguntas que han rondado nuestra mente desde tiempos inmemorables, como por ejemplo ¿de qué están hechas las cosas?, ¿porque los ácidos queman?, etc. Además de acercarnos al mundo desde otra mirada, ayudándonos tanto que hoy día utilizas más de 100 cosas, producto de los descubrimientos de esta ciencia, por citar algunos podría decirte: la crema dental, el jabón de losa, el jabón de baño, el detergente, la gasolina de tu transporte, el caucho de las llantas de tu bici, las leyes de los gases que aplican en los neumáticos, los metales de los cuales están hechas las motos y los componentes de los vehículos, los jugos de caja, los jugos de botella, las gaseosas, todo el plástico incluso el biodegradable, el aceite en el que se fritan las empanadas, entre otros; como puedes ver la química es parte de tu vida, solo que no has visto el mundo con otros ojos. Por eso en esta guía quiero enseñarte cuales son según mi criterio, 10 consejos sobre lo que debes saber para química en el bachillerato, pues son la base de esta ciencia y permiten comprender mejor su impacto en tu diario vivir. Esta guía te recomiendo leer en el orden de los consejos, pues fue diseñada para que cada uno complemente al otro y te permita comprender mejor de manera general la química del bachillerato. Para finalizar quiero invitarte a profundizar en cada uno de los contenidos, esta guía es solo un abrebocas para los curiosos, para los que no se conforman pero quieren empezar por algo, para aquellos que quieren un cambio en sus vidas y buscan conocimiento, así que sin más preámbulos te invito a visualizar la química con otros ojos, con los ojos de la curiosidad y si esta guía te resulta útil y ves que alguien la necesita, compártela pues el conocimiento es para eso, para compartir.
PRIMER CONSEJO: MIRA LA QUÍMICA CON OTROS OJOS
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isfruta de aprender tanto como sea posible, mira la química como una materia para aprender a hacer bombas o incendiar el mundo, tampoco como una tortura que solo tiene matemática, piensa en ella como una forma de conocer lo que te rodea, de entender ¿Por qué el mundo es así?, de aprender las reglas del juego, de cómo son las leyes de la naturaleza, para luego sacar provecho de ellas y ayudar a quien lo necesite. Aprovecha el espacio de la clase para hacer preguntas inteligentes, retadoras para los docentes y tus propios compañeros, ganar respeto por lo que sabes es mejor que por las estupideces disfrazadas de diversión. Siempre se curioso por la vida, no te conformes solo con lo que sabes o crees saber, siempre ten tu mente abierta a las opiniones, pero nunca dejes de lado tus propias ideas, reconstruye tu mente en la medida que aprendes, ejercítala con un buen acertijo o con una agradable lectura, aprende para el bien y no para ganar. Por ultimo te quiero dejar un acertijo para ejercitar tu mente: -¿Qué entra duro y seco y sale blando y mojado? Piénsalo muy bien antes de responder, recuerda que es para ejercitar tu mente, si lo buscas por internet ya no tendrá sentido, escribe tus respuestas al correo
[email protected] y te diré si es correcta o no. “ Antes
de continuar quiero darte un plus adicional, la matemática aunque no lo creas es la forma en que los humanos tomamos lo abstracto (lo que no entendemos con los sentidos) y lo simplificamos para nuestro entendimiento, es entonces que podemos predecir de alguna forma el futuro, por eso ella, es quien ayuda a la química a obtener sus resultados ” .
SEGUNDO CONSEJO: APRENDE A DIFERENCIAR
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lo largo de los siglos el hombre ha diseñado diversos sistemas para aprender a diferenciar las cosas unas de otras y la química no escapa de ello, sin embargo, ella diferencia los objetos de acuerdo a los nombres que le pone a cada uno, por ejemplo, a lo más pequeño de la materia que es igual y se comporta igual, le puso que significa sin división y a un grupo de átomos iguales le puso , a un grupo de dos o más átomos diferentes le puso y así sigue la lista, de una gran cantidad, lo importante para la química es que aprendas a diferenciar cada nombre y lo que relaciona, a esto se le llama y por eso en ciencias se habla del concepto de átomo, elemento, compuesto, etc. Vale la pena aclarar que cada concepto tiene una definición que le permite diferenciarse de otros. Así como tú tienes unas cualidades que te hacen único. Para darte un ejemplo de cada concepto anterior te voy a mostrar un dibujo de cada uno. CONCEPTO TOMO
DIBUJO
En este dibujo vemos el modelo atómico actual, pues sabemos que el dibujo que muestra los resultados de google está mal, o sea este:
Este dibujo corresponde al modelo atómico de Rutherford, si quieres saber porque está mal,
DEFINICIÓN Una parte mínima de materia que mantiene unas propiedades físicas y químicas definidas. Es supremamente pequeño tanto que en una sola gota de agua hay más de 6 sextillones de átomos o sea un 6 con 21 ceros.
al final de este consejo te dejo el link de un vídeo donde lo explican. ELEMENTO
Es un conjunto de átomos iguales Este es un trozo de hierro, tiene billones de billones de átomos de hierro iguales, es decir todo este material está compuesto de lo mismo.
COMPUESTO
Es la unión de dos o más átomos diferentes
El agua es un compuesto porque es la unión de dos átomos diferentes, ella está hecha de un átomo de oxígeno y dos de hidrogeno, por eso su fórmula química es H2O Existen muchos conceptos relacionados con la química, algunos están compuestos por dos palabras (por ejemplo: relación molar) y otros por más (como: balanceo ion-electrón), lo importante es tenerlos claros pues cuando te presenten algún ejercicio o problema es indispensable que comprendas de que te están hablando y que te están pidiendo, o cual es realmente el problema. Por ejemplo si en una situación hipotética tienes mucha sed y no ves nada para tomar, no hay agua en tu casa y no tienes ni un peso para comprar en la tienda y el dueño te odia jejejeje, luego de rebuscar por todo lado,
te encuentras una botella de vidrio que dice soda caustica, es completamente trasparente y no huele a nada raro, ¿tu tomarías de esta soda?, lo más probable es que no, pues buscando por internet te encontrarías que la soda caustica es un COMPUESTO de formula química Na(OH) y de nombre químico hidróxido de sodio, que es supremamente corrosivo, y podría quemarte desde la boca hasta el intestino, por eso es tan importante distinguir entre los conceptos y los nombres de las sustancias, es para eso que sirve la química. Para conocer y aprender del mundo. Para terminar lo prometido es deuda, aquí te dejo el link del vídeo donde te explican porque está mal el modelo atómico de Rutherford: https://www.youtube.com/watch?v=uswkXJipM9o Si tienes dudas frete a este u otros conceptos no dudes en escribirme a
[email protected] o a la página cufeconferencias.com, en ella puedes encontrar tips de ayuda de los diferentes conceptos de química, y si quieres aprender de otra forma la ciencia y otros temas muy interesantes te invito al canal historias de ciencia para no científicos.
TERCER CONSEJO: LOS SÍMBOLOS SON IMPORTANTES
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l lenguaje de los símbolos está presente todos los días en nuestra vida, lo que pasa es que pocas veces nos detemos a reflexionar sobre estos y mucho menos sobre su significado a pesar que en muchos casos sabemos para qué sirve no entendemos muy bien él porque de cada uno, en este sentido la química tiene una historia muy rica, muy chévere del origen de su simbología, pues cada uno cuenta con una interpretación de acuerdo a su tiempo, pero después que la química se instauro como ciencia se volvieron universales y su significado cambio un poco. A continuación te voy a explicar algunos símbolos de química y como se usan en la actualidad. 1- El triángulo era la representación alquímica del fuego, y hoy día se utiliza en química para simbolizar el calor, o energía liberada en una reacción. Al final de la explicación de todos los símbolos te mostraré un ejemplo con todos ellos. 2- Los símbolos de los elementos que aparecen en la tabla periódica son producto del acuerdo que hicieron los científicos, sobre como representar todos los elementos si cada nada aparecían unos nuevos, y para que fuera fácil de recordar, entonces decidieron poner la primera letra en mayúscula de su nombre y la segunda en minúscula, excepto para los que ya se conocían anteriormente como el azufre, el hidrogeno, el nitrógeno, el fosforo, el flúor y el oxígeno, etc. (son 10 encuentra los que faltan jejeje) pues a estos se les puso solo una letra que los representara, y de esta manera resultó ser mucho más sencillo expresar todos los elementos en una tabla que cabe en la mano, (tabla periódica) y esto permitió comprimir mucha información en un símbolo. 3- El signo de suma (+) se emplea para mostrar todos las sustancias que están reaccionando y las que se producen, se lee más, igual que en matemáticas, o también reacciona, por ejemplo el oxígeno reacciona con el hidrogeno.
4- La flecha ( ) significa que se está produciendo después de una reacción, se lee produce, por ejemplo el hidrogeno más el oxígeno agua. 5- Las flechas ( ) significan que la reacción puede ser reversible, las flechas hacia abajo ( ) significan que se precipito, es decir se volvió sólido, mientras que las flechas hacia arriba ( ) significa que se evaporó, es decir se volvió gaseosa. 6- Una letra g entre paréntesis (g) al lado del símbolo de un elemento significa gaseosos, mientras que una s (s), significa sólido y una l (l), liquido; también se puede ver una (ac) que significa acuoso, es decir que se encuentra en agua. Un ejemplo que reúne todos estos símbolos es una ecuación química que me representa lo que sucede cuando pongo a interactuar dos sustancias y lo que produce, también en la parte de abajo te voy a escribir como se lee la ecuación. Se lee así: el metano con el oxígeno para dióxido de carbono gaseoso y agua en estado gaseoso, además de calor. Como ves las palabras que están en negrita representan algunos símbolos, y de esta forma es que se debe leer una ecuación química, si quieres saber cómo se le pone el nombre a las sustancias en química te invito a ver el NOVENO CONSEJO: RECUERDA LOS NOMBRES Y EL ANO, ENO, INO. De nuevo te extiendo mi invitación y si tienes alguna duda con gusto la atenderé en cufeconferencias.com, sección contáctame, o puedes revisar el blog para encontrar información útil y enlaces de interés.
CUARTO CONSEJO: NO TE APRENDAS LA TABLA PERIODICA DE MEMORIA
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ranquilo no te estoy diciendo que no estudies, ni aprendas química, lo que intento decirte es que grabarte de memoria los elementos de la tabla periódica no sirve para nada, solo sirve de pronto para chicanear jejejeje, pero no más, en cambio debes aprender cómo funciona la tabla periódica y es que eso, si es otro tema, pues ella es un sistema de clasificación de los conjuntos de átomos (elementos) que hemos descubierto y lo más sorprendente es que permite predecir sus características principales, como en el caso del aluminio donde Dmitri Mendeléyev (el creador del sistema periódico) predijo en 1869 que existiría un elemento debajo del aluminio con unas propiedades químicas similares (es decir que reaccionaría de forma similar que el aluminio con otras sustancias) y por eso le dio el nombre de ekaluminio, si sé que suena loco jejeje pero años después en 1879 exactamente se encontró un elemento con las características predichas y hoy en día recibe el nombre de galio. “ La
tabla periódica es un sistema de organización que permite conocer las propiedades físicas y químicas de los elementos incluso antes de que aparezcan ”.
Este hecho indica que la materia obedece a unas características bien definidas y que esta se encuentra organizada, que obedece a las predicciones de la matemática y por esta razón fue que supimos que todo lo que existe en el universo esta hecho de unos átomos muy variados pero específicos, es decir que ya el agua, no era un elemento sino un compuesto de hidrogeno y oxígeno, que la tierra y el aire son mezclas de diferentes compuestos y que el fuego es energía. Lo que significa que ampliamos nuestra comprensión del universo entendiendo que las estrellas son reactores nucleares de fusión de hidrogeno y que en las estrellas como nuestro sol se producen elementos desde el helio hasta el hierro, uniendo sus núcleos atómicos entre muchos hidrógenos, cada vez
que se fusionan los núcleos se produce un nuevo elemento, por ejemplo cuando se unen dos átomos de hidrogeno se forma helio, y al helio si le sumamos otro hidrogeno formaremos litio y así, estas reacciones son tan intensas que liberan cantidades descomunales de energía, o sea mucha jejejeje. Tanta que llega desde 149,6 millones de kilómetros hasta tu casa. Entendiendo todo esto, te puedo decir que la tabla periódica permite saber ciertas características de un material a partir de su posición en la misma, se llama periódica porque las propiedades de los elementos se repiten en intervalos (periodos) en función de su número atómico. Para no confundirte con palabras enredadas te voy a mostrar un ejemplo de cómo se usa la tabla periódica, en la imagen de abajo veras un diagrama de la tabla periódica y unas flechas en varias direcciones con unas palabras en ellas, esas palabras son las propiedades periódicas y te las voy a explicar de manera sencilla.
Ilustración 1diagrama de la tabla periódica y sus propiedades, tomada de: https://i.ytimg.com/vi/VDdfWPgjBwQ/hqdefault.jpg
Las propiedades periódicas nos ayudan a entender ciertas características de los elementos, como por ejemplo si estallan con el agua, si forman ácidos o simplemente si no hacen nada, para que lo visualices mejor en tu mente te voy a dar un ejemplo:
Ilustración 2 tabla periódica con símbolos, pesos y números atómicos, tomada d e: https://www.ptable.com/?lang=es
En el elemento que se encuentra encerrado en color rojo Rb (Rubidio) se observa cómo se encuentra en la parte de abajo y de acuerdo a la flecha de abajo tiene un mayor radio atómico (es más grande que otros) también que el carácter metálico es mayor porque se encuentra en la punta de la flecha (es decir que explota muy fuerte con el agua, es brillante y se ve como un metal), tiene muy poca afinidad electrónica, porque se encuentra en la base de la flecha (es decir que no atrae a los electrones), por otra parte tampoco tiene una alta energía de ionización por la razón anterior (es decir que no forma iones fácilmente). Como vez es relativamente sencillo entender algunas cosas de los elementos solo mirando la tabla periódica, este es solo un ejemplo trata de sacar tus propias conclusiones sobre otros elementos y recuerda que si tienes dudas me puedes escribir a la página de cufeconferencias o a la web cufeconferencias.com en la sección contáctame, o también puedes visitar el blog de la página donde encontrarás información complementaria de cada uno de los temas y enlaces de interés.
QUINTO CONSEJO: APRENDE A CONTAR BIEN
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ú dirás que es un consejo tonto, pero antes de tomarlo a la ligera quiero decirte que mi experiencia como estudiante y como docente, me ha enseñado que uno de los principales errores que se comete en los ejercicios básicos de química tiene que ver con el conteo, a veces se olvida un solo protón o un solo neutrón y por eso se pierde un examen, o simplemente la respuesta resulta equivocada. Por eso quiero que tengas un especial cuidado en contar muy bien, en mirar que es lo que te piden contar y cómo hacerlo, desde la antigüedad los números nos han ayudado a tener cierta claridad sobre que tenemos y que podemos hacer con eso, por eso la química necesita del conteo. Para no redundar tanto quiero darte un ejemplo aplicado de la química del bachillerato. En grado 10 se ven una serie de conceptos que ayudan a comprender la estructura del átomo, es decir cómo se encuentra “armado” este en el
espacio (al mejor estilo de ant man en el universo cuántico), por eso se realiza un conteo de cada una de las partes del átomo, que son 3: Electrones: pequeñas esferas de carga negativa / Se encuentran alrededor del núcleo (centro del átomo) Protones: pequeñas esferas de carga positiva / Se encuentra en el núcleo del átomo Neutrones: pequeñas esferas que no tienen carga / Se encuentra en el núcleo del átomo Dependiendo de la cantidad de cada una de estas pequeñas esferas (partículas) se observan unas características especiales de cada átomo, y te las voy a explicar por cada partícula y como se simboliza. 1- Los protones son las partículas encargadas de dar “identidad” al átomo, es decir de hacerlo único, así como tú tienes un nombre y unas cualidades que te hacen único, así mismo le pasa a los átomos, su número de protones determina que átomo son y por lo tanto
esa ligado al nombre que tienen en la tabla periódica, al número de protones que tiene un átomo se le dice número atómico; por ejemplo el hidrogeno tiene un solo protón o sea que su número atómico sería 1, pero enseguida tenemos al helio que tiene dos protones y su número atómico es 2, así que si observas la tabla periódica ya puedes saber cuántos protones tiene un elemento con solo mirar el número que aparece en la esquina de cada cuadrito. Así: Este valor me indica el número atómico
Aunque también se escribe así:
H
1
Donde el 1 representa el número de protones y la letra el símbolo del átomo
2- Los electrones son las partículas encargadas de unir átomos entre sí, a esto se le llama enlace químico, o sea que se puede decir que los electrones son los responsables del enlace químico, pero esa es solo una de sus funciones, ellos también son los responsables de conducir la electricidad y de hecho la electricidad está hecha de electrones. Por eso se habla de corriente eléctrica jejeje. Todo átomo tiene un número determinado de electrones y por lo general es igual al número de protones, digo por lo general pues para que exista un enlace químico es necesario que los átomos compartan o cedan sus electrones entre sí; por esta razón los científicos decidieron dar un nombre a estos átomos que perdían o ganaban electrones, se les llamó iones, y dependiendo si ganan o pierden se les da otro nombre, a los que pierden se les dice cationes representados por un signo de suma (+ que significa carga positiva en este caso) y a los que ganan aniones representados por un signo de resta (- que significa carga negativa); cada uno seguido del número de electrones que gano o perdió respectivamente Tal y como se muestra abajo.
Anión O-2 En este caso el oxígeno 2 electrones por eso se le pone un -2
Catión Fe+2 En este caso el hierro 2 electrones por eso se le pone un +2
3- Los neutrones son partículas sin carga, pero son las encargadas de mantener el núcleo unido, por eso su importancia, además son las que determinan las propiedades radiactivas de un átomo, pues un número elevado de neutrones tiene a desestabilizar el átomo y por esta razón el núcleo tiende a desestabilizarse, es decir a “romperse” . Existe siempre una relación entre el número de protones y neutrones de un determinado átomo, y a la suma de estos se le llama número de masa atómica, es decir que cuando sumas los protones y los neutrones te resulta un aproximado del peso de un átomo específico. Para que lo entiendas mejor te voy a dar un ejemplo: El litio (Li) tiene 3 protones, por eso es el número 3 de la tabla periódica, pero puede tener una variación en su número de neutrones, razón por la cual existen como “mellizos” del mismo elemento, solo que en química se les dice ISOTOPOS. En este caso el litio puede tener 3 y 4 neutrones y dadas estas condiciones el litio se puede escribir como:
Li 7Li
6
En este caso se dice que el litio tiene 2 isotopos que son litio 6 y litio 7 cuya única diferencia esta es en el número de neutrones que tienen. En resumen se puede entender mejor lo que te he dicho sobre contar bien en el siguiente ejemplo:
Este número me representa la cantidad de protones más neutrones (número de masa)
2
Este número me representa la cantidad de protones de un átomo (número atómico)
1
H
+1
Este número me representa la cantidad de electrones ganados o perdidos (ion)
Recuerda que si tienes dudas me puedes escribir a la página de cufeconferencias y con gusto te ayudaré a resolver todas tus dudas. Para terminar te dejo un dato curioso, el descubrimiento de los isotopos fue el que permitió la creación de la bomba atómica pues gracias a ellos fue que comprendimos que no todos los materiales radiactivos explotan, y que solo unos pocos son fisionables (rompibles en su núcleo) de esta manera se entendió que solo el uranio 235 ( 235U) era la sustancia que permitía este tipo de reacciones en cadena. (si quieres conocer más sobre la historia de la bomba atómica te invito al canal historias de la ciencia para no científicos)
SEXTO CONSEJO: APRENDE QUÉ ES UNA MAGNITUD
“ Todo
lo que se puede medir es una magnitud, pero no todo mide lo mismo y no podemos medir todo con lo mismo .”
A
ntes de matarte la cabeza permíteme explicarte en detalle lo que significa esta frase, primero que todo el ser humano siempre ha querido medir todo para hacerlo comprensible a su mundo y poder clasificarlo de alguna forma, por eso es que para la química como para las ciencias entender que es una magnitud (lo que se mide) y que unidades la representan es de vital importancia, especialmente en el bachillerato, pues es uno de los principales factores por los cuales se pierden exámenes y también se olvidan las respuestas, pues no se entiende de qué se está hablando ni que preguntaron. Para que entiendas mejor la frase del inicio quiero que te imagines lo siguiente, tú estás en tu cuarto y tienes un lápiz y un vaso con agua en su interior hasta la mitad, ahora quieres saber cuánto mide de largo el lápiz, mi pregunta es la siguiente, ¿se pude medir igual el lápiz que el agua dentro del vaso?... Creo que la respuesta a esta pregunta es negativa ¿verdad?
Porque cómo medirías la cantidad de agua con una regla Posdata: si se puede medir jejejej si quieres saber cómo escríbeme a cufeconferencias en Facebook
Es por esta razón que desde la antigüedad se entendió que no todo se puede medir con lo mismo, por lo que se idearon sistemas de medición y a cada cosa que median de la misma manera le pusieron un nombre para saber qué tipo de magnitud se media, por ejemplo, retomando el caso del lápiz y el agua, la magnitud que mides del lápiz se llama distancia, en este caso el largo, y la cantidad de agua en el vaso se le llama volumen, por tratarse de un cuerpo en tres dimensiones, largo alto y ancho. La distancia se puede medir de muchas maneras y todo depende de la (el punto de referencia) para cosas pequeñas la distancia puede ser medida en centímetros (cm) o milímetros (mm) y para unas más grandes se puede emplear los metros (m), o los kilómetros (Km), cada letra dentro del paréntesis es el símbolo de la unidad y cada una de ellas tiene una equivalencia, es decir que se pueden convertir unas en otras, por ejemplo yo puedo decir que 1 Km es igual a 1000 m y que 1 cm es igual a 10 mm, para el caso del lápiz como es un cuerpo 3D, se habla de otras unidades referidas al volumen como lo son los centímetros cúbicos (cm 3), los mililitros (ml) o los litros (L), etc. En química es fundamental que aprendas las distas unidades que se usan, en la tabla de debajo de te dejo las más usadas y que miden ( ). MAGNITUD PESO VOLUMEN DENSIDAD PRESI N TEMPERATURA CANTIDAD DE SUSTANCIA
UNIDAD g L ,o, mL g/ml atm k mol
NOMBRE GRAMOS LITROS , O, MILILITROS GRAMOS/MILILITRO ATMOSFERAS GRADOS KELVIN MOLES
SÉPTIMO CONSEJO: APRENDE LAS REGLAS DEL JUEGO Aprende muy bien que es una regla de tres, la forma de plantearla y de resolverla Esto parece tonto si es un tema que en mis tiempos de estudio formal, lo veía uno, en grado octavo, sin embargo para la química muchas de sus operaciones matemáticas se basan en este concepto, pues permiten plantear relaciones de proporción directa o indirecta, además que son cruciales para el siguiente consejo que te voy a dar. El fundamento matemático es indispensable en la química, y tal vez por esta razón es que la mayoría de personas piensan que es difícil, pero la matemática nos ayuda a comprender mejor y predecir el comportamiento de ciertos “sistemas” de acuerdo a las leyes que encontramos, para que veas la importancia de las matemáticas y de otra forma, te comparto dos vídeos que te ayudaran con esta parte del conocimiento humano, en primer lugar tienes un hermoso poema que te hará aguar el ojo y en el segundo veras una conferencia que te enseña como las matemáticas te pueden hacer libre. Poema Matemático-contando una historia de amor. https://www.youtube.com/watch?v=725eZ-Gblvw V. completa. “Las matemáticas nos hacen más libres y menos manipulables”. Eduardo Sáenz de Cabezón.
https://www.youtube.com/watch?v=BbA5dpS4CcI Por otra parte para ayudarte a entender esta operación matemática te voy a dar un ejemplo explicándote paso a paso como se realiza una regla de tres: Supongamos que comes 250 gramos de carne cada 3 días, sin importar la fecha, ¿cuánta carne comes en un año? Para resolver este tipo de incógnitas con un solo procedimiento y sin hacer tantas operaciones, se puede hacer una regla de tres y se plantea de la siguiente forma:
comes 250 gramos 3 días comes en 1 año (las palabras claves aparecen en negrita porque son las que nos indican como plantear el ejercicio, el 1 año se escribe en rojo porque no corresponde a la misma medición del tiempo que estamos haciendo, es decir el 1 corresponde a años, mientras que nos dicen que comes carne cada 3 días, por esta razón debemos saber cuántos días tiene un año, que son 365 días) Entonces para escribirlo resumido lo hacemos así: si Entonces
Como 250g ¿Cuánto como?
Cada 3 días En 365 días
Sé que parece muy obvio pero hago esto para que entiendas como se plantea una regla de tres simple, pues para los ejercicios de química es indispensable entender las partes del ejercicio o el problema que te plantean, y así poder formar la regla de tres, de acuerdo a esto la podemos escribir así: Las flechas negras “
250 g carne
3 días
Cuanta carne (¿?)
365 días
representan las palabras en negrita del principio del ejercicio ”
Entonces es cuando viene la magia, pues tienes que multiplicar en forma cruzada (flecha roja) y dividir sobre el número que se encuentra en diagonal a la pregunta (flecha verde), quedando de la siguiente forma: ¿?=
250 365 í 3 í
Realizas primero la multiplicación: ¿?=
91250 3
Luego realiza la división: ¿?=
91250 3
= 30416,6
Y listo esta es la respuesta, cómo pudiste ver en la parte de arriba donde está la ecuación, esta repetida la palabra días y esta tachada, entonces
siempre en una regla de tres las palabras repetidas arriba y abajo se anulan y se dejan aquellas que no están repetidas, en este caso resulta así: Esta es la respuesta a nuestra pregunta, es decir que en un año comemos treinta mil cuatrocientos dieciséis coma seis gramos de carne. Mucha ¿verdad? Espero que te haya servido la explicación, ahora tú ponlo en práctica y recuerda que esta parte es fundamental para entender el siguiente consejo. Si tienes dudas sobre este tipo de temas me puedes escribir por a @cufeconferencias, o ingresar a https://cufeconferencias.com/ y dejarnos un comentario en la sección contáctame, te ayudaré con mucho gusto.
OCTAVO CONSEJO: LAS CUATRO OPERACIONES FUNDAMENTALES DE LA QUÍMICA Mi maestra de química de grado 10 de dijo que para aprender química de bachillerato solo necesitas saber 4 operaciones básicas que son: Sumar: en este caso tener muy en cuenta las proporciones y si se mantienen, saber si ganó algo, bien sea un electrón, un protón, un neutrón, o un átomo más. Restar: igual que en el caso anterior pero como operación contraria. Multiplicar: es crucial pues permite el balanceo de ecuaciones, despeje de ecuaciones de primer grado, estequiometria al 200%, conversión de unidades y cálculos para soluciones. Dividir: necesario para cálculos de densidad, de unidades de concentración de soluciones, balanceo de ecuaciones químicas y también estequiometria. Estas operaciones y los temas para los cuales sirven son solo un abrebocas, sin embargo te los menciono para que veas la importancia de cada una, este consejo es corto y la verdad como el propósito de esta guía es que te prepares para la química del bachillerato, te recomiendo que la ejercites, además de ser necesarias para todas las esferas de tu vida, pues ya con el solo hecho de necesitar dinero para comprar cosas, operas en el campo de estas bellezas jejeje. Para que entiendas un poco como se integran estas en la química te voy a dar un ejemplo. Las unidades son muy útiles para saber que estoy midiendo, por eso en los envases de las gaseosas hay una parte que dice contenido neto, hay puedes ver un valor, por ejemplo 1000 cm 3, o en el caso de las botellas de agua dice 600 mL, la pregunta podría ser ¿cuál tiene más contenido? Y la respuesta es obvia verdad… la que dice 1000, pero si te digo que
hay una botella que dice contenido neto 1.5 L ¿qué me dirías?, hay si cambia la cosa verdad jejeje, bueno ahora te voy a enseñar algo que es muy importante y es a convertir unidades entre sí.
Para este caso solo necesitas saber las equivalencias, por ejemplo que 1 litro es igual a 1000cm 3 y que 1 cm3 es igual a 1 ml Sabiendo esto solo es cuestión de poner el valor que nos dieron en el ejercicio, para este caso es el 1.5 L y luego ponemos los FACTORES DE CONVERSIÓN que es una división entre lo que queremos igualar, tal y como se muestra en la ecuación de abajo. 1.5
1000 1
= 1500
Como en el consejo anterior las unidades iguales arriba y abajo se cancelan y por esta razón la unidad resultante es cm 3
NOVENO CONSEJO: RECUERDA LOS NOMBRES Y EL ANO, ENO, INO Ya acercándonos al final de esta guía, te cuento que desde el inicio del lenguaje, los seres humanos le hemos puesto nombre a todo para entender el mundo y entendernos entre nosotros, por esta razón es que las sustancias que encontramos en cualquier lado pueden tener muchos nombres dependiendo de la región y la lengua nativa, este fue un serio problema para la química porque ¿qué entenderías? por una sustancia que llaman espíritu del mar, u otra que le llamaban aceite de vitriolo, son nombres que ponen a volar tu imaginación y no te imaginarias que corresponden al ácido clorhídrico y el ácido sulfúrico respectivamente. Es por esta razón que la química como ciencia de humanos y para humanos necesitó un sistema de nombramiento que permitiera ser entendido por todas las personas que la estudiaran, en la actualidad la institución encargada es la IUPAC, cuyas siglas traducen unión internacional de química pura y aplicada, ella a través de la historia propuso tres sistemas de nombramiento, que son: Stock, sistemática y tradicional, siendo la sistemática la oficial de la IUPAC, sin embargo en esta guía te voy a enseñar la forma que yo he aprendido para nombrar las sustancias sin tantas complicaciones, pues lo importante como te lo he dicho es saber de qué me están hablando. Así que antes de iniciar te debo decir otra cosa, la química del bachillerato se divide en dos grandes ramas, la primera es la inorgánica y la segunda es la orgánica, en los primeros consejos te hablé en su mayoría de la química inorgánica porque donde más dificultades he visto en los estudiantes, sin embargo en este consejo te contaré de manera general como se nombran los compuestos orgánicos e inorgánicos, si quieres profundizar en los temas de química orgánica, puedes escribirme a los lugares que te he mencionado a lo largo de esta guía. Bueno ahora sin más rodeos vamos nombrar:
EN QUÍMICA INORGANICA: Lo primero que hay que hacer es reconocer las funciones químicas inorgánicas principales que son: -
-
Óxidos: unión de cualquier elemento de la tabla periódica con oxígeno, ejemplo: CaO oxido de calcio Ácidos: unión de un elemento no metálico con hidrogeno y oxígeno, puede ser solo con el hidrogeno también. H2SO4 ácido sulfúrico Bases o hidróxidos: unión de un metal con oxígeno e hidrogeno, Na(OH) hidróxido de sodio Sales: unión de un metal y un no metal, o un metal con un no metal y oxígeno
“ Recuerda
que los elementos más metálicos se encuentran en la parte izquierda de la tabla periódica, mientras que los elementos no metálicos por excelencia se encuentran en la parte derecha, es decir que en tu mano izquierda esta lo positivo y en tu mano derecha lo negativo y cuando las juntas cierras el circuito y formas una sal ”.
Una vez ya sabes identificar las funciones principales lo que debes hacer es revisar la siguiente tabla de iones que te voy a dejar a en la siguiente página, pues es mejor que la tengas completa para poder comparar mejor los iones
Una vez te familiarices con la tabla es solo cuestión de ubicar en la tabla el ion y unirlo con los elementos que lo complementan, siempre un elemento positivo tiene que ir con uno negativo, recuerda lo del enlace químico; ya sabiendo esto te voy a decir unas claves para que identifiques las funciones, recuérdalas muy bien porque estas te pueden ayudar cuando estés confundido en un examen: 1- Todos los óxidos solo tienen oxígeno y otro elemento, y siempre el oxígeno se escribe al final , todos siempre se llaman oxido de… 2- Todos los ácidos comienzan con hidrogeno H, y siempre se nombran poniendo de primeras la palabra acido. 3- Todas las bases o hidróxidos terminan con (OH) y siempre se nombran poniendo de primeras la palabra hidróxido de. 4- Siempre los elementos de carga positiva (cationes) se escriben en la parte izquierda y los negativos (aniones) en la derecha. Ya con estas bases puedes aprender a identificar distintos compuestos y darle nombres, Por ejemplo el Na (OH) se llama hidróxido de sodio, el HCl se llama ácido clorhídrico y el CaO oxido de calcio Ahora vamos a ver el nombre de cada uno. Primero el Na(OH), si te das cuenta en la tabla aparece de primeras él (OH) y tiene un -1 en la parte de arriba, significa que su carga es negativa una vez; luego está el Na que es positivo, de acuerdo a las claves que te mencione anteriormente (clave 4) el positivo va primero en la izquierda y el negativo en la derecha, de ahí que el nombre del anión (negativo) es hidróxido y del positivo es sodio, por eso el nombre de hidróxido de sodio. Luego tenemos el HCl que es un ácido de acuerdo a la clave 2 de este consejo, y si miras la tabla te darás cuenta que el cloro tiene una carga negativa de -1 y se le dice cloruro, sin embargo para ácidos que no terminan en oxigeno se les cambia la terminación y se les pone hídrico, por eso el nombre de ácido clorhídrico, si el ácido terminara en oxigeno como por ejemplo HClO se llamaría ácido hipocloroso, por el anión que se observa en la tabla de arriba.
Los óxidos son supremamente sencillos de nombrar solo miras el elemento que acompaña al oxígeno y y a está, solo le pones oxido de… y lo que halla al lado jejeje, para este caso es CaO o sea oxido de calcio, recuerda el consejo 3, los símbolos son importantes. Y por último las sales son el resultado de unir iones entre sí y dejarles los nombres como aparecen en la tabla re arriba, por ejemplo el calcio Ca lo puedo unir al ion sulfato, de lo cual me resulta este compuesto Ca (SO 4), que de acuerdo a la tabla sería sulfato de calcio, y listo ya tienes el nombre y la formula molecular de una sal. Puedes juntar tantos como quieras con los distintos elementos de la tabla periódica, solo que no pueden haber dos elementos repetidos por ejemplo: S (SO4), esto no es válido. Bueno por el momento espero que te haya servido esta breve guía de nomenclatura inorgánica. Si tienes dudas no dudes en escribirme. EN QUÍMICA ORGÁNICA: Primero que todo tienes que saber que la química orgánica se basa principalmente en el carbono como componente principal de todas las sustancias orgánicas, por eso también se le suele llamar química del carbono. Debes saber también que el carbono siempre tiene que formar cuatro (4) enlaces, es decir juntarse con otros cuatro átomos, pueden ser iguales o diferentes, principalmente se junta con HIDROGENO, OXIGENO, AZUFRE Y NITROGENO. Los enlaces que forma el carbono se representa con rayitas al lado de él, por ejemplo:
Aquí se ve el carbono con 4 enlaces, sin embargo la posición de los enlaces pueden cambiar y de esta manera cambian las estructuras y por tanto las propiedades de cada sustancia.
Por esta razón es que para darte una ventana de la química orgánica te podría empezar diciendo que los componentes fundamentales de estos se clasifican en 3 principales que son: SUSTANCIA Terminación enlaces forma Ejemplo
ALCANO ANO sencillos C- C
ALQUENO ENO dobles C=C
ALQUINO INO Triples C C
Con esta información podemos saber los nombres de los alquenos, alcanos y alquinos, sabiendo que un alcano solo tiene enlaces sencillos por todo lado, un alqueno enlace doble en algún lado, y un alquino enlace triple en cualquier lado. También existe una serie de prefijos (raíces de un nombre completo) que se ponen de acuerdo a la cantidad de carbonos que se encuentren en la estructura. Te la comparto a continuación: Cantidad de carbonos 1 2 3 4 5
Prefijo Met Et Prop But pent
Cantidad de carbonos 6 7 8 9 10
Prefijo Hex hep Oct Non Dec
Tabla 1prefijos para la nomenclatura de compuestos orgánicos
Por ejemplo la sustancia CH4 si la dibujáramos como una estructura se vería así:
Como te das cuenta este tiene solo enlaces sencillos, razón por la cual este compuesto es un alcano, como solo tiene un carbono se le pone met, y como es un alcano termina en ano, por eso el nombre que resulta es . Por ejemplo mira este otro caso:
Esta es una molécula con un triple enlace y tiene 2 carbonos, de acuerdo a la tabla1 se dice et y como es un alquino termina en ino, es decir que este compuesto se llamaría . Por ultimo quisiera que te atrevas a nombrar esta molécula:
Escríbeme el nombre a contáctame en cufeconferencias.com y te diré si es correcta o no. Espero que estos pequeños tips te hayan servido, muchos éxitos y vamos pues para el último consejo.
DECIMO CONSEJO: EXPERIMENTA DESDE CASA PARA EL MUNDO.
Este es mi último consejo por el momento, y junto con el primero según mi criterio, son los más importantes, porque ellos te darán la motivación y la enseñanza desde tu vida y para tu vida sobre el verdadero enfoque de la química y es que ella es una parte del conocimiento humano, que debe ayudarnos a comprender el mundo, pero más que eso a sostenerlo, cuidarlo y mejorarlo. Por eso quiero decirte que el mejor laboratorio del mundo, donde puedes poner en marcha todos los alcances de la química y sus teorías se llama COCINA, por favor APRENDE A COCINAR, ese es mi consejo, cocinar te permite entender cómo se manipulan las sustancias, cuando hierbes agua estas comprobando la teoría del punto de ebullición, pero cuando le adicionas panela compruebas la adición de un soluto en un solvente y su influencia en el punto de ebullición, por otra parte cuando asas una carne y se desprenden sus jugos, observas como se ven los aminoácidos y lípidos en su forma pura, cuando pruebas una fruta como la naranja sientes el azúcar (compuesto de glucosa y fructosa) condensado en sus pequeñas “bolsas” y comprendes porque son fuente de energía primaria, es más, cada vez que haces un arroz y sabes que por cada pocillo de arroz tienen que ir dos de agua, aprendes la ley de las proporciones definidas, la cual dirige la estequiometria, el balanceo de ecuaciones y por ende la producción industrial, en un acto tan sencillo estas aprendiendo tanto… Cada vez que le adicionas sal a una sopa, estas aprendiendo como es que se realiza una solución y si te queda pasada de sal, entenderás que significa saturar una solución, además en el preciso instante que haces un sudado
de pollo en la olla a presión o como se dice en Colombia “olla exprés”, aprendes como la presión de vapor de un líquido y la presión que lo rodea ayudan a cocinar de forma más eficiente los alimentos, pues la energía cinética del vapor y la presión ayudan a desnaturalizar las proteínas más fácilmente, razón por la cual la carne y los vegetales se hacen blandos y pueden ser digeridos más fácilmente por nuestro organismo. En el preciso instante que mides el agua, la sal, la pimienta, la salsa de soya, el vinagre y lo mezclas estas aprendiendo de soluciones, de mezclas y de reacciones químicas, estas aprendiendo estequiometria, estas aprendiendo unidades, estableces sin pensarlo reglas de tres, y si eres más curioso empezaras a leer los ingredientes de cada cosa, luego los consultaras por internet y entenderás la cantidad de propiedades que tiene cada sustancia, por ejemplo sabrás que el vinagre es ácido acético y que es un compuesto orgánico que consta únicamente de 2 átomos de carbono, 4 átomos de hidrogeno y 2 átomos de oxígeno y te ayuda a regular la acides de tu estómago, o que cuando se mezcla con el bicarbonato de sodio se neutraliza y forma acetato de sodio, y otras cosillas más. Cuando usas un sartén antiadherente observas de primera mano los usos del carbono como un elemento poco reactivo y si muy estable, que no permite que las sustancias orgánicas e inorgánicas se peguen a él, es decir que repele los materiales por su carga eléctrica, ¡no te parece magnifico! Es que en definitiva cocinar te ayuda no solo a experimentar, te enseña a valorar el esfuerzo de tus padres, lo mucho que se sacrifican por tu bienestar, valoras los alimentos porque ahora entiendes la conexión entre ellos y tus manos, te sientes bien porque has creado algo con tu propio esfuerzo y descubres que la ciencia es parte de la vida y que la vida es toda una ciencia, que hay que probar, experimentar, plantear hipótesis, falsearlas, comprobarlas y a lo largo del tiempo sacaras tus propias conclusiones, e incluso las compartirás con otros, así como yo lo estoy haciendo en este momento. Así pues que para terminar me gustaría despedirme con la siguiente frase: “LA COCINA ES ALQUÍMIA DE AMOR” Guy de Maupassant
