Materiales Materia les curriculare curricularess de Física y Química
Miguel Duarte Cruz
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PROGRAMA DE ACTIVIDADES
Tema 5 Los procesos físicos y químicos 1. La materia presenta cambios de modo continuo. El movimiento es una constante en la naturaleza y lo podemos apreciar cuando miramos al cielo y observamos la lluvia, el viento, la posición de las estrellas o los planetas, o cuando nos fijamos en el crecimiento de los animales o las plantas. Estos cambios cambios se pueden clasificar como físicos físicos o químicos. Veamos en que consisten cada uno de ellos: •
•
Procesos físicos: Son los cambios que se presentan en la materia sin alterar su constitución, es decir, que no forman nuevas sustancias y, por lo tanto, no pierden sus propiedades, solamente cambian de forma o de estado de agregación; por ejemplo, el paso de la corriente eléctrica por un alambre, el estiramiento de una goma elástica, la solidificación o evaporación del agua, etcétera.
Procesos químicos Son los cambios que presentan las sustancias cuando, al reaccionar unas con otras, pierden sus características originales y dan lugar a otra sustancia, con propiedades diferentes. Como ejemplos se tienen los siguientes: la combustión de materiales como el papel, una cerilla o el gas butano; la oxidación de un clavo; el efecto que produce un ácido sobre un metal; la reacción de una sustancia con otra, como sería el caso del hidrógeno con el oxígeno para formar agua, o el del sodio con el cloro para formar cloruro de sodio.
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Indica si los siguientes procesos son físicos o químicos: Fenómenos naturales Tipo La rueda de un automóvil gira y se desplaza de un lugar Proceso físico a otro En la respiración de los seres vivos, la glucosa presente en los alimentos se combina con el oxígeno y Proceso químico da lugar a dióxido de carbono, agua y energía En el motor de un automóvil, los humos producidos cuando tiene lugar la combustión de la gasolina, se expulsan por el tubo de escape El agua caliente que sale de la ducha se transforma en vapor de agua y empaña los espejos del cuarto de baño Al presionar el muelle de un amortiguador, queda comprimido En la electrólisis del agua se obtienen hidrógeno y oxígeno La pelota pasa de un lado de la pista al otro cuando la golpea la raqueta del tenista Un pedazo de hierro es atraído por un imán 2. En los procesos químicos cambia la naturaleza de las sustancias iniciales y se forman otras sustancias nuevas con propiedades diferentes. Esto sucede porque las partículas que forman las sustancias materiales, antes de que se produzca el proceso químico, están ordenadas de forma distinta a como lo hacen cuando ocurre el cambio químico. Veamos lo que le sucede al agua en la electrólisis.
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Como apreciamos en el esquema, las partículas de agua, fórmula H2O, constan de dos átomos de hidrógeno unidos a uno de oxígeno y, cuando sucede el proceso químico, la agrupación de esos átomos es diferente. Entonces, tenemos los gases oxígeno e hidrógeno, formados por la unión de dos átomos, oxígeno (O2) e hidrógeno (H2). 3. El proceso químico se representa mediante la ecuación química que contiene las fórmulas de las sustancias iniciales o reactivos y de las sustancias nuevas o productos de la reacción química. Ecuación química: Electrólisis del agua
Reactivos 2 H 2O
→
→
Productos 2H2 + O2
4. Por su importancia, conviene destacar un aspecto importante en los procesos o reacciones químicas, en ellos, las partículas materiales no desaparecen, sino que se reagrupan. Eso significa que la masa de los reactivos coincide con la masa de los productos de la reacción, propiedad que estudio el científico Antoine L. Lavoisier y que se conoce como ley de conservación de la masa . Lavoisier estudió distintos procesos químicos y comprobó que en ellos se cumplía la ley de conservación de la masa. En una ecuación química, el cumplimiento de esta ley exige que el número de átomos en los reactivos coincida con el que poseen los productos de la reaccción. En el caso de la electrólisis del agua, conseguimos que los átomos de oxígeno e hidrógeno estén igualados mediante el uso de números que colocamos delante de las fórmulas de reactivos y productos 2 H2O
→
2H2 + O2
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Dichos números se conocen como coeficientes estequiométricos . En el caso del agua y del hidrógeno el coeficiente estequiométrico es 2, mientras que en el caso del oxígeno es 1, número que no suele indicarse. En una reacción química, la operación de igualar el número de átomos en reactivos y productos, asignando los adecuados coeficientes estequiométricos, se conoce como ajuste de la reacción 5. Ajusta las siguientes reacciones químicas •
NO + O2
•
Co +
•
Al + Cl2
NO2
→
O2 → Co2O3 Al2Cl6
→
•
C2H6 + O2
→
CO2 +
•
TiCl4 + Na
→
Ti +
•
Sr +
•
H2O2
O2 →
H2O +
C3H8 +
O2
•
C2H5OH + O2
•
NH3 +
Cl2
O2 H2O +
→
→
NaCl
SrO
→
•
H2O
→
H2O +
CO2 CO2
NH4Cl + NCl3
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GLOSARIO EN IMÁGENES: 1. Electrólisis
Proceso químico que sucede cuando hacemos pasar la corriente eléctrica por una sustancia. Ésta se descompone en otras sustancias, como los gases hidrógeno y oxígeno en el caso del agua.
2. Ecuación química
Es la representación de una reacción química usando las fórmulas de las sustancias que participan en el proceso
3. Ajuste de la reacción
Proceso en el que igualamos el número de átomos de reactivos y productos en la ecuación química
