S24 DD6 Actividad Grupal (1)

QUÍMICA – CE83 EVALUACIÓN DE DESEMPEÑO DD6: Cinética y electroquímica 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: DD6_AG_Grupo # Revisen la Rúbrica de la DD00 con la que serán evaluados RUBRICA DE EVALUACIÓN CRITERIO

NIVEL

Mapa conceptual [3 puntos]



Grupal



Conceptos previos [2 puntos]



LOGRADO

EN PROGRESO

[3 puntos]

[2 puntos]

Integran todas las tarjetas de  Cumple con solo dos de los conceptos. requisitos establecidos Establece una correcta conexión entre los conceptos. Colocan los conectores adecuados. LOGRADO EN PROGRESO

[2 puntos] 

Grupal Resolución del caso [7 puntos]

 

Grupal



Individual

  

Autoevaluación  [5 puntos]

[1 punto] 

Resolvieron correctamente todos los conceptos previos.

 Resolvieron todos los conceptos previos con algunos errores.

LOGRADO

EN PROGRESO

[7 puntos]

[5 puntos]

Resuelven correctamente el caso  Resuelven correctamente el caso. Todas sus respuestas están sustentadas con argumentos  Casi todas sus respuestas propios. están sustentadas con argumentos propios. Usan referencias calificadas para fundamentar sus respuestas. LOGRADO EN PROGRESO

[0 puntos] 

No resolvieron conceptos previos.

[3 puntos] 

Resuelven el caso incorrectamente o sus respuestas carecen de sustento suficiente.

INSUFICIENTE

[1 punto] 

Cumple con solo 1 de los requisitos establecidos

Según calificación de la Autoevaluación

GRUPO N°_____ Apellidos y Nombres 1

los

INSUFICIENTE

[2 puntos]

Responde correctamente el tema  Cumple con solo dos de los propuesto para ser discutido en el requisitos establecidos foro. Comenta las respuestas de sus compañeros de manera respetuosa, clara y sintética. Intercambia archivos para el desarrollo del trabajo grupal.

Cumple con solo 1 de los requisitos establecidos

INSUFICIENTE

[1 punto]

[3 puntos] Foro [3 puntos]

INSUFICIENTE

Evaluación de Desempeño 6 – DD6

Alumno 1 Alumno 2

Frank Cárdenas Díaz

Alumno 3 Alumno 4 RESPONSABLE

DEL

GRUPO:

_________________________________________________

ACTIVIDAD GRUPAL MAPA CONCEPTUAL Y CONCEPTOS PREVIOS 1. Utilizando "todas" las fichas dadas en el archivo: DD6_Fichas para domino, en forma grupal construyan el dominó referente a los temas Cinética química y Electroquímica. Inserten el domino elaborado en el recuadro siguiente como imagen (jpg) . Por ejemplo: I.

000000000 La variación de la concentración de reactivos o productos respecto a la variación del tiempo transcurrido en una reacción se denomina

INICIO

a) Tiempo de reacción

000000000

b) Velocidad de reacción c) Ley de reacción

velocidad

de

Para la reacción A  2B y los datos que se observan en la Tabla ¿Cuál es la velocidad de desaparición de A? tiempo (s)

[A] (M)

[B] (M)

0

4,6

0,0

200

3,4

2,4

000000000 a) - 6x10-3 M s-1 b) 1.2 x 10-2 M s-1

2

“Es la mínima cantidad de energía requerida para que los reactantes pasen a productos” es la definición Evaluación de Desempeño 6 – DD6

6x10-3 M s-1

a) Entalpía inicial b) Calor de reacción

de:

Para el esquema de la siguiente celda indique qué enunciados son falsos:

00 0000000

c) Energía de activación

I. La celda produce energía eléctrica. II. El Zn es el cátodo. Por el puente salino se mueven los electrones perdidos y ganados. a) FVF

Se desea recubrir una cadena con 5,1

b) FFV

g de Au mediante una electrólisis a

c) VFV

partir de una solución de Au(NO3)3.

00 0000000

¿Cuánto tiempo (en minutos) durará la electrólisis si la intensidad de corriente de la fuente de poder es de 3,5 A? a) 141,33 s b) 35,69 min c) 0,5948 h

Se arma una celda galvánica con electrodos de Cd(s) y Fe(s) y sus respectivas soluciones: CdSO4(ac) 0,2 M y FeSO4(ac) 1 M. Indique qué enunciados son verdaderos:

000000000

I. La fem de la celda es de 0,016 V II. Las moles de transferidas son 3.

electrones

La celda se encuentra a condiciones no estándar.

a) FVV 3

00 0000000 Evaluación de Desempeño 6 – DD6

b) VVF c) VFF

Entre los mencionados se tienen algunos de los factores que afectan la velocidad de reacción en base a la Teoría de las Colisiones.

Para la reacción A + B → C , se obtuvieron los siguientes datos cinéticos:

a) Temperatura y coeficientes estequiométricos b) Temperatura y concentración c) Temperatura y tiempo

a) Orden global = 1,5 b) Orden global = 2,5 c) Orden global = 3,5

Experimento

[A] (M)

[B] (M)

00 0000000

Velocidad inicial (M/s)

1 0,05 0,15 1,2 x 10-3 2 0,05 0,30 2,4 x 10-3 3 0,125 0,15 3,0 x 10 -3 El orden global de la reacción será… X

Señale si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F) y halle la secuencia correcta: a) La sustancia que se oxida es el agente oxidante b) La sustancia que se reduce es el agente oxidante La sustancia que se reduce es el agente reductor

d) FVF e) FFV

Respecto a la electrólisis del AlCl3 fundido, selecciona la proposición correcta:

f) VFV

Para la siguiente reacción:

a) El aluminio se oxida b) El aluminio se reduce c) No se puede fundir el AlCl3 a) V = K [A] [B]

4

A + 2B  3 C Un estudio experimental determina que el orden parcial respecto al reactivo A es 1 y el orden total de la reacción es 3. Determine la ley de velocidad de la reacción. Los siguientes datos cinéticos se obtuvieron para la reacción: A + 2 B → productos


b) V = K [A] [B]3 c) V = K [A] [B]2

Experimento

1 2 3

[A] (M)

[B] (M)

Velocidad (M/min)

0,05 0,10 0,05

0,01 0,01 0,04

3,1 x 10-4 1,24 x 10-3 3,1 x 10 -4

¿Cuál es el valor de la constante de velocidad? a) K = 0,62 M2 s-1 b) K = 0,0806 M2 s-1 c) K = 12,4 M2 s-1

a) 25 kJ/Mol b) 185 kJ/Mol c) – 25 kJ/Mol

Si la energía de activación de una reacción es 80 kJ/mol y la energía de activación de su reacción inversa es 105 kJ/mol. ¿Cuál será el valor de la entalpía de reacción?

La reacción A → B + 2C es de primer orden. Si la concentración de A se reduce a la mitad, manteniendo la temperatura constante, ¿qué sucede con la velocidad de la reacción?

d) Se reduce a la mitad e) Se duplica

FIN

f) No se altera

5


2. Investigue los siguientes ítems y complete la tabla:

Alumno 1

A una reacción cuya variación de entalpia es negativa (- H) se le añade un catalizador, señale en base a ello si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas y de ser falsas formule la afirmación correcta. a) La variación de la entalpia disminuye y se hace más positiva. b) Disminuye la energía de activación y aumenta la velocidad de la reacción.

Para la reacción 2A  B de primer orden, señale si las siguientes afirmaciones son verdades o falsas y vuelva a escribir de forma correcta la afirmación falsa. a) Si se duplica la concentración de A, el valor de la velocidad de reacción se cuadruplica. b) Los coeficientes estequiométricos determinan el orden de la reacción. Alumno 2

Alumno 3

6

a) y b) son falsas. La corrección es: a) Si se duplica la concentración de A, el valor de la velocidad de reacción se duplicara. b) Los coeficientes estequiométricos no determinan el orden de la reacción.

Para la reacción AB  A + B, se desea incrementar la velocidad sin modificar las concentraciones del reactivo, señale que alternativa es la verdadera y cuál es la falsa, vuelva a escribir correctamente esta última. a) Se debe añadir más agua que permita incrementar la velocidad. b) Se debe incrementar la temperatura del sistema.


Alumno 4

La variación de entalpia de los productos (Hp) de una reacción a 750 K, es mayor que la variación de entalpia de los reactivos (Hr), para esta reacción, señale que afirmación es verdadera y cual es falsa y vuelva a escribir la afirmación falsa de manera correcta y sustentada. a) La reacción presenta una diferencia de entalpia de reacción menor a cero. b) La reacción es endotérmica. a) es falsa. La corrección es: a) La reacción presenta una diferencia de entalpia de reacción mayor a cero.

Todos

Sustenten de forma adecuada la diferencia entre la expresión de Velocidad y la Ley de velocidad de una reacción.

Expresión de la velocidad: Es la velocidad media de desaparición de reactivos o velocidad media de aparición de productos. Ambas velocidades en magnitud son proporcionales ya que los productos son una consecuencia de la desaparición de reactivos. Ley de la velocidad: Es relación de la velocidad con las concentraciones molares de los reactantes.

II.

CASO PARA RESOLVER CINÉTICA QUÍMICA

“INTOXICACIÓN AGUDA POR INHALACIÓN DE ACRILATO DE ETILO” El acrilato de etilo es una sustancia química peligrosa usada como materia prima para las resinas acrílicas que se usan en pinturas, películas de plástico, adhesivos, textiles, papel y materiales dentales. La exposición, generalmente ocupacional, puede ocurrir por la inhalación o el contacto con los ojos o la piel. En caso de exposición aguda, el contacto puede ocasionar irritación de piel y ojos; el efecto lacrimógeno es importante. La inhalación puede ocasionar irritación de garganta, nasal o pulmonar, con tos y dificultad respiratoria. Exposiciones mayores pueden ocasionar edema pulmonar y cuadros graves de insuficiencia respiratoria, además, puede afectar el sistema nervioso central ocasionando mareos, somnolencia, náuseas, cefalea y posible cáncer. El límite de exposición admisible en el aire es de 2,5x10-4 M. En la mañana del 19 de noviembre del año 2002, en el distrito de Comas en Lima, Perú, a las ocho horas, trabajadores de un taller de mecánica realizaban 7


perforaciones a un cilindro adquirido clandestinamente que contenía restos de esta sustancia química peligrosa. Al percibir que del recipiente emanaba un vapor con olor acre e irritante los trabajadores colocaron el cilindro en la vía pública, a 50 metros del centro educativo de la urbanización; luego agregaron agua, incrementando la emanación del vapor. Una hora después se registraron los primeros casos con cefalea, irritación ocular y dolores abdominales, en alumnos y profesores del centro educativo, y también en algunos residentes de las viviendas cercanas al colegio. Luego de aproximadamente tres horas de iniciado el accidente, llegaron al lugar paramédicos y bomberos, iniciándose la atención masiva de los alumnos y el traslado del cilindro para su tratamiento respectivo. La temperatura ambiental, para ese día, fue de 20 ºC. Todos estos cuadros mostrados se originaron debido a que el acrilato de etilo, por vía inhalatoria, se hidroliza fácilmente a ácido acrílico catalizado por las carboxilesterasas produciéndose una mayor absorción en el tracto respiratorio superior que en el inferior, según la siguiente reacción: CH2CHCOOCH2CH3(ac) + H2O(l) Acrilato de etilo



CH2CHCOOH(ac) Ácido acrílico

1. Para determinar las posibles consecuencias a largo plazo en la salud de los pobladores expuestos a la inhalación de los vapores de acrilato de etilo, se realizó una serie de experimentos para hallar el orden de reacción, obteniéndose los siguientes resultados:

[CH2CHCOOCH2CH3]inicial (mol/L)

Velocidad inicial de formación del CH2CHCOOH (mol.L-1.min-1)

1,35x10-3

1,430x10-6

3,375x10-3

3,575x10-6

5,4x10-3

5,720x10-6

Determine el orden total de la reacción y su ley de velocidad, incluyendo en ella el valor de la constante. Alumn o1y2

V = K [A]m 1,430x10-6 = K [1,35x10-3]m …… (1) 3,575x10-6 = K [3,375x10-3]m ….. (2) 5,720x10-6 = K [5,4x10-3]m …….. (3) Entre (2) y (1) 3,575x10-6 = K [3,375x10-3] 1,430x10-6 = K [1,35x10-3] 2,5 = 2,5m m=1 Reemplazando en (1) 1,430x10-6 = K [1,35x10-3]1 1,430x10-6 = K 1,35x10-3

8


1,059x10-3 = K

Calcule la concentración del acrilato de etilo cuando la velocidad de reacción es de 2,56x10-9 M/s. Alumn o3y4

2,56x10-9 M/s x 60s = 1,536x10-7 M/m 1min Resultados 1,35x10-3 M 1,430x10-6 M/min => 1,536x10-7 M/min x 1,35x10-3 M = 1,450x10-4 M de acrilato de etilo -6 1,536x10 M/min

Todos

Si una de las personas que inhaló esta sustancia tóxica había ingerido horas antes una medicación fungicida que contenía imidazol y se sabe que este reacciona con el acrilato de etilo. ¿Cómo afectaría esto a la concentración de CH2CHCOOCH2CH3 en su organismo y a la velocidad de formación del ácido acrílico? Justifique su respuesta apoyándose en la ley de velocidad hallada anteriormente. Al reaccionar el [CH2CHCOOCH2CH3] con otro reactivo su concentración disminuirá y por ende su velocidad de reacción también disminuirá. V= K[CH2CHCOOCH2CH3] (existe una relación lineal entre la velocidad de reacción y la concentración del acrilato de etilo.

ELECTROQUÍMICA 1. En la mecánica afectada por la intoxicación también se hacen trabajos eventuales de niquelado electrolítico a piezas automotrices con fines decorativos y anticorrosivos. Para ello se utiliza una solución acuosa de NiSO4 1 M y un electrodo inerte de Pb. Para niquelar una manija de automóvil se utiliza 46 g de Ni. Con esta información responda:

Alumn o1y2

Si la intensidad de corriente suministrada por la fuente de energía es de 9,0 A, ¿cuántas manijas podrán recubrirse en una jornada de 8 horas? Incluya la semirreacción involucrada en el recubrimiento para sustentar su respuesta. Se podran recurrir 1 manija dado que solo se producen 79,24 gramos de Niquel. Q=IxT Q=9Ax28800s => Q= 259200 C I=9A T=28800s

m niquel = ¿? Ni+2 + 2e- => Ni0 m niquel = 259200 C x 1mol e- x 1mol Ni x 59g 96500 C

9

1mol e- 1mol Ni


m niquel = 79,24 g de Niquel Determine el voltaje mínimo que necesitará la celda para funcionar. Alumn o3y4

Si como fuente se usa una celda galvánica formada por Electrodos de Ag(s), Zn(s) y soluciones de AgNO3(ac) 0.5 M, Zn(NO3)2(ac) 0.8 M, indique si esta fuente será capaz de suministra el voltaje requerido para que funcione la celda electrolítica. Todos

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS CONSULTADAS

III.

1. https://www.ecured.cu/Electroquímica 2. 3. . 4. ….

10


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