Temas Selectos de Química II Ed. Cbbc (16-1)

COLEGIO DE BACHILLERES DEL ESTADO DE BAJA CALIFORNIA

TEMAS SELECTOS DE QUÍMICA II GUÍA DE ACTIVIDADES DEL ALUMNO PARA EL DESARROLLO DES ARROLLO DE COMPETENCIAS

SEXTO SEMESTRE FEBRE RO DE 2016

COLEGIO DE BACHILLERES DEL ESTADO DE BAJA CALIFORNIA FRANCISCO ARTURO VEGA DE LAMADRID Gobernador del Estado de Baja California MARIO GERARDO HERRERA ZÁRATE Secretario de Educación y Bienestar Social del Estado de Baja California HÉCTOR RIVERA VALENZUELA Subsecretario de Educación Media Superior, Superior, Formación Docente y Evaluación ARCELIA GALARZA VILLARINO VILLARINO Directora General del CBBC OMAR VÉLEZ MUÑOZ Director de Planeación Académica del CBBC TEMAS SELECTOS DE QUÍMICA II Primera edición, edición, febrero de 2014 Diseñado por: I.B.Q. Juanita Guadalupe Corrales Félix Q.F. Luz Marina Silva Manzo Q.I. América Cynthia Salas Wilson Con apoyo de: Academia Estatal de Temas Selectos de Química Química II Segunda edición, edición, febrero de 2015 Actualizado por: I.B.Q. Juanita Guadalupe Corrales Félix Tercera edición, edición, febrero de 2016 En la realización del presente material, participaron: JEFA DEL DEPARTAMENTO DEPARTAMENTO DE ACTIVIDADES ACTIVIDADES EDUCATIVAS Teresa López Pérez EDICIÓN, FEBRERO DE 2016 Gerardo Enríquez Niebla Diana Castillo Ceceña

La presente edición es propiedad del Colegio de Bachilleres del Estado de Baja California. Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra. Este material fue elaborado bajo la coordinación y supervisión de la Dirección de Planeación Académica del Colegio de Bachilleres del Estado de Baja California. Blvd. Anáhuac #936, Centro Cívico, Mexicali, B.C., México. www.cobachbc.edu.mx

ÍNDICE PRESENTACIÓN COMPETENCIAS GENÉRICAS QUE EXPRESAN EL PERFIL DEL EGRESADO COMPETENCIAS DISCIPLINARES EXTENDIDAS DEL CAMPO DE CIENCIAS EXPERIMENTALES

BLOQUE I.

RECONOCES LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS ÁCIDOS Y LAS BASES .................................. ........................................................... ..................................... ............ 2

BLOQUE II.

IDENTIFICAS LAS REACCIONES DE OXIDACIÓN REDUCCIÓN ................................................... ............................................................................ ................................... .......... 43

BLOQUE III.

EXPLICAS LAS MACROMOLÉCULAS QUE COMPONEN A LOS SERES VIVOS ................................................ .................................................... 76

BIBLIOGRAFÍA ……………………………………………………………………………..124

PRESENTACIÓN

En el marco de la Reforma Integral de la Educación Media Superior, Colegio de Bachilleres del Estado de Baja California (CBBC), se ha propuesto la meta de formar y consolidar el perfil de egreso en el bachiller, poniendo a disposición del alumno los elementos necesarios que le permitan crecer y desarrollar conocimientos, habilidades, actitudes y valores para poder enfrentar los retos de un mundo globalizado, vertiginoso, competitivo y complejo. Por tanto, es importante que el proceso educativo implemente estrategias que contemplen actividades de aprendizaje en diversos contextos y escenarios reales, donde el estudiante con creatividad, habilidad y destreza sepa desarrollar, movilizar y transferir las competencias adquiridas.

En virtud de lograr lo anterior y consciente de la dificultad para que el alumnado tenga acceso a una bibliografía adecuada, pertinente y eficaz con el entorno socio-económico actual, el CBBC brinda la oportunidad a los estudiantes de contar con materiales didácticos para el óptimo desarrollo de los programas de estudio de las asignaturas que comprende el Plan de Estudios Vigente. Cabe subrayar que, dichos materiales son producto de la participación de docentes de la Institución, en los cuales han manifestado su experiencia, conocimientos y compromiso en pro de la formación de los jóvenes bachilleres. Los materiales didácticos se dividen en dos modalidades: Guía de Actividades del Alumno para el Desarrollo de Competencias, Competencias, dirigida a las asignaturas asignaturas de los Componentes Componentes de Formación Básica y Propedéutica, y Guía de Aprendizaje; para las capacitaciones del Componente de Formación para el Trabajo. Cabe señalar que, los materiales se encuentran en un proceso permanente de revisión y actualización por parte de los diferentes equipos docentes así como del equipo editorial. editorial. Las guías se pueden consultar en la página Web del CBBC: www.cobachbc.edu.mx en la sección alumnos / material didáctico.

Es necesario, hacer énfasis que la guía no debe ser tomada como la única herramienta de trabajo y fuente de investigación, ya que es imprescindible que los estudiantes lleven a cabo un trabajo de consulta en otras fuentes bibliográficas impresas y electrónicas, material audiovisual, páginas Web, bases de datos, entre otros recursos didácticos que apoyen su formación y aprendizaje.

COMPETENCIAS COMPETENCIAS GENÉRICAS QUE EXPRESAN EL PERFIL DEL EGRESADO Las competencias genéricas son aquellas que todos los bachilleres deben estar en la capacidad de desempeñar, y les permitirán a los estudiantes comprender su entorno (local, regional, nacional o internacional e influir en él, contar con herramientas básicas para continuar aprendiendo a lo largo de la vida, y practicar una convivencia adecuada en sus ámbitos social, profesional, familiar, etc. Estas competencias junto con las disciplinares básicas constituyen el Perfil del Egresado del Sistema Nacional de Bachillerato. Se autodetermina y cuida de sí: 1. Se conoce y valora a sí mismo y aborda problemas y retos teniendo en cuenta los objetivos que persigue 2. Es sensible al arte y participa en la apreciación e interpretación interpretac ión de sus expresiones en distintos géneros 3. Elige y practica estilos de vida saludables Se expresa y se comunica 4. Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos mediante la utilización de medios, códigos y herramientas apropiados Piensa crítica y reflexivamente 5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos 6. Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica y reflexiva Aprende de forma autónoma 7. Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida Trabaja en forma colaborativa 8. Participa y colabora de manera efectiva en equipos equipos diversos Participa con responsabilidad en la sociedad 9. Participa con una conciencia cívica y ética en la vida de su comunidad, región, México y el mundo 10. Mantiene una actitud respetuosa hacia la interculturalidad y la diversidad de creencias, valores, ideas y prácticas sociales 11. Contribuye al desarrollo sustentable de manera crítica, con acciones responsables

COMPETENCIAS DISCIPLINARES EXTENDIDAS DEL CAMPO DE CIENCIAS EXPERIMENTALES 1. Valora de forma crítica y responsable los beneficios y riesgos que trae consigo el desarrollo de la ciencia y la aplicación de la tecnología en un contexto histórico-social, para dar solución a problemas. 2. Evalúa las implicaciones del uso de la ciencia y la tecnología y los fenómenos relacionados con el origen, continuidad y transformación transformac ión de la naturaleza, para establecer acciones a fin de preservarla en todas sus manifestaciones. 3. Aplica los avances científicos y tecnológicos tecnológicos en el mejoramiento de las condiciones de su entorno social. 4. Evalúa los factores y elementos de riesgo físico, químico y biológico presentes en la naturaleza que alteran la calidad de vida de una población para proponer medidas preventivas. 5. Aplica la metodología metodología apropiada en la realización de proyectos interdisciplinarios interdisciplinarios atendiendo problemas relacionados con las ciencias experimentales. 6. Utiliza herramientas y equipos especializados en la búsqueda, selección, análisis y síntesis para la divulgación de la información informaci ón científica que contribuya a su formación académica. 7. Diseña prototipos o modelos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos, hechos o fenómenos relacionados con las ciencias experimentales. 8. Confronta las ideas preconcebidas acerca de los fenómenos naturales con el conocimiento científico para explicar y adquirir nuevos conocimientos. 9. Valora el papel fundamental del ser humano como agente modificador de su medio natural proponiendo alternativas que respondan a las necesidades del hombre y la sociedad, cuidando el entorno. 10. Resuelve problemas establecidos o reales de su entorno, utilizando las ciencias experimentales para la comprensión y mejora del mismo. 11. Propone y ejecuta acciones comunitarias hacia la protección del medio y la biodiversidad biodiversida d para la preservación del equilibrio ecológico. 12. Propone estrategias de solución, preventivas y correctivas a problemas relacionados con la salud, a nivel personal y social, para favorecer el desarrollo de su comunidad. 13. Valora las implicaciones en su proyecto de vida al asumir de manera asertiva el ejercicio de su sexualidad, promoviendo la equidad de género y el respeto a la diversidad.

14. Analiza 14. Analiza y aplica el conocimiento conocimiento sobre la función de los nutrientes en los procesos metabólicos que se realizan en los seres vivos para mejorar su calidad de vida. 15. Analiza 15. Analiza la composición, composición, cambios e interdependencia interdependencia de la materia y la energía en los fenómenos naturales, para el uso racional de los recursos de su entorno. 16. Aplica 16. Aplica medidas de seguridad seguridad para prevenir accidentes en su entorno y/o para enfrentar enfrentar desastres naturales que afecten su vida cotidiana. 17. Aplica 17. Aplica normas de seguridad para disminuir riesgos y daños a si mismo y a la naturaleza, en el uso y manejo de sustancias, instrumentos y equipos en cualquier contexto

TEMAS SELECTOS DE QUÍMICA II Bloque I. Reconoces las características de los ácidos y l as bases

BLOQUE I

RECONOCES LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS ÁCIDOS Y LAS BASES

1


BLOQUE I

RECONOCES LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS ÁCIDOS Y LAS BASES

El estudio de los ácidos, bases y las reacciones de neutralización que se presentan entre ellos, te dará la oportunidad de comprender sus características e identificarlos, así como reconocer sus aplicaciones en diversos ámbitos de la vida, a su vez conocer las situaciones de riesgo asociadas a éstos que se presentan a lo largo del bloque. Observa las siguientes imágenes:

¿Puedes identificar cuándo una sustancia es ácida o básica? ¿Cómo las identificarías? ¿Puedes consumir estas sustancias? ¿Son benéficas o dañinas a la salud y el ambiente?

2


Lee lo siguiente: Si bien el sabor de un alimento es resultado de la combinación de sensaciones de sabor, olor, tacto, textura, consistencia y temperatura, el sentido del gusto es determinante en este proceso. Tres de los sabores fundamentales están directamente ligados con los ácidos y las bases. Nuestra lengua tiene cuatro distintos tipos de papilas gustativas que detectan el sabor dulce, salado, amargo y agrio.







Las papilas gustativas que detectan el sabor amargo se localizan en la base de la bases tienen sabor amargo, y muchos medicamentos son básicos. Las lengua. Las Las bases compañías farmacéuticas dedican muchos recursos a la investigación sobre cómo disimular el sabor amargo en ellos. Las papilas gustativas que detectan el sabor agrio están en los costados de la lengua. ácido que está en tus alimentos. El vinagre y las frutas cítricas Dicho sabor proviene del ácido que son algunos ejemplos. Las papilas que detectan los sabores dulce y salado se encuentran en la punta de tu ácido-base. El sabor dulce parece lengua. Una sal es el producto de una reacción ácido-base. depender, en gran medida, de las propiedades de los ácidos y bases que se combinan en una sola molécula.

Imágenes tomadas de:

http://mibahia.net/wp-content/uploads/2011/05/chupar-limon.jpg http://archivo.abc.com.py/fotos/2006/05/01/060501163422018.jpg

¿Sabes lo que es un ácido y una u na base? ¿Qué importancia tiene el conocer acerca de estas sustancias? 3


Actividades de aprendizaje Actividad 1. Evaluación diagnóstica en clase a) Define con tus palabras los siguientes términos: –

–

–

–

Ácido:

.

Base:

.

Reacción de neutralización: neutralizaci ón:

.

pH:

.

b) Identifica las siguientes sustancias, escribiendo si es un ácido (a) o una base (b): Lechuga: Pepinos: Limón:

Jugo de naranja: Toronja: Peptobismol:

Vinagre: Amoniaco: Verduras enlatadas:

Sosa cáustica: Chiles en escabeche: Melox:

Al terminar comenta las respuestas respuestas con tus compañeros compañeros tomando turnos y escuchando escuchando con atención la explicación del profesor al respecto. Confirma o corrige tus respuestas realizando una autoevaluación de tu conocimiento previo respecto a los ácidos y bases, marcando con una  tu apreciación. Mi conocimiento previo respecto a los ácidos y bases es: Excelente



Bueno



Regular

No tengo conocimiento previo al respecto





DESEMPEÑO A DEMOSTRAR: Identifica las características de los ácidos, bases y las relaciona con situaciones de su vida cotidiana, mostrando una postura crítica y responsable. Objeto de aprendizaje: - Ácidos y bases - Teorías

COMPETENCIA A DESARROLLAR: - Utiliza herramientas y equipos especializados en la búsqueda, selección, análisis y síntesis para la divulgación de la información científica sobre los ácidos y las bases que contribuya a su formación académica.

4


Actividad 2 a) Realiza de manera individual una consulta bibliográfica o electrónica extraclase de las características de ácidos y bases, así como la Teoría de Arrhenius, Brönsted-Lowry, Lewis y las reacciones de neutralización. Lleva la información obtenida a clase, coméntenla de manera grupal con el apoyo y coordinación del profesor, conserva tu información ya que la seguirás utilizando a lo largo del bloque. b) Sintetiza la información obtenida de tu consulta bibliográfica, en tu cuaderno en el orden que se muestra a continuación: -Características de los ácidos: -Características de las bases: -Teoría de Arrhenius: -Teoría de Brönsted-Lowry: -Teoría Lewis: -Las reacciones de neutralización son: Puedes consultar las siguientes páginas web: Ácidos y bases bases http://www.ejemplode.com/38-quimica/594-teorias_acido-base:_arrhenius,_br%C3%B6nstedlowry_y_lewis.html Tema 5. Ácidos y bases http://docencia.izt.uam.mx/cuhp/QuimGral/Tema_5.pdf Reacciones ácido-base. Concepto y teorías http://www.hiru.com/quimica/reacciones-acido-base-concepto-y-teorias Evolución de los conceptos ácido-base http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/usrn/lentiscal/1-cdquimicatic/HistoriaCiencia/Historia%20de%20Acidos%20y%20BasesB.pdf Tema 6: ácidos y bases http://www.alonsoformula.com/inorganica/_private/Quimica2bach06cast.pdf Ácidos & Bases Bases http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?mid=58&l=s Ácidos y Bases Bases (Video) (Video) http://www.youtube.com/watch?v=mdOksvzdV9o

Puedes consultar la bibliografía recomendada por el profesor o los siguientes libros: 

Víctor Manuel Mora González, Temas Selectos de Química 2, Editorial ST, Estado de México 2011.  Martínez Márquez, Temas Selectos de Química 2, Editorial CENAGE Learning, México D.F 2008  Phillips, Strozak y Wistrom, Química conceptos y aplicaciones, 2da. edición, Editorial McGraw-Hill, México D.F., 2007.

5


¿Qué características distinguen a los ácidos de las bases?

c)

Después de haber revisado la información informac ión correspondiente a las características característi cas de ácidos y bases. De manera grupal con apoyo y coordinación del profesor en clase, identifica las siguientes características que se presentan a continuación, escribiendo una (a) si corresponde a una sustancia ácida y una (b) si se refiere a una base. Coevalúen sus respuestas al terminar con el apoyo del profesor.

Nota: Puede presentarse una característica para ambas sustancias. Característica

Ácido (a) Base (b)

Neutralizan los efectos de las sustancias ácidas El vinagre, jugo de limón, leche son algunos ejemplos de estas sustancias Cambian a azul en el papel tornasol rojo Neutralizan los efectos de las sustancias alcalinas Enrojecen ciertos pigmentos vegetales como el tornasol Tienen sabor agrio como el vinagre Tienen sabor amargo Son corrosivos para la piel Son suaves al tacto, produciendo una sensación jabonosa (son resbaladizos), pero corrosivos a la piel Las disoluciones concentradas destruyen la materia orgánica Conducen electricidad en disolución acuosa. Son electrolitos Reaccionan con las bases produciendo sales Reaccionan con los ácidos para producir sales Atacan a los metales desprendiendo desprendiendo hidrógeno hidrógeno Con los metales generan sólidos insolubles (hidróxidos) COMPETENCIA A DESARROLLAR: Reconoce el comportamiento de los ácidos y las bases a partir del estudio de sus propiedades.

Actividad 3. En clase, retoma la información investigada sobre la teoría de Arrhenius compleméntala con la lectura de la información que se presenta y escribe en el siguiente cuadro comparativo las características que diferencian a los ácidos y bases, de acuerdo a lo establecido por Arrhenius, autoevalúate al comentar las respuestas de manera grupal:

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CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTICAS DE: Ácidos

Bases

Teoría de Arrhenius Arrhenius fue el primer científico en conocer la naturaleza naturaleza de los ácidos y bases, clasificando muchas sustancias al respecto en función de su estructura molecular. Arrhenius tenía interés en el estudio de las disoluciones, y en particular, de las que eran capaces de conducir corriente eléctrica. Este tipo de sustancias presentan iones formados por átomos o moléculas con carga, los cuales se encargan de conducir la corriente eléctrica. A estas sustancias en disolución electrolitos, las cuales pueden ser fuertes o débiles dependiendo de dicha acuosa se les llama electrolitos, capacidad de conducción eléctrica. Un electrolito fuerte es aquel que se encuentra casi totalmente disociado en una disolución acuosa, como por ejemplo, el NaCl, que en disolución contiene iones Na + y Cl- . Un electrolito débil, presenta una menor cantidad de iones en disolución, existiendo por lo tanto mayor cantidad de moléculas neutras. A partir de los experimentos experimentos que realizó realizó con electrolitos, electrolitos, Arrhenius Arrhenius postuló que:  

Los ácidos producen iones hidrógeno (H +) en disolución acuosa. Las bases, en condiciones similares, producen iones hidróxido u oxhidrilos (OH -)

7


Ejemplificando la teoría de Arrhenius: Podemos considerar la acción de cuatro ácidos utilizados en diversos aspectos de nuestra vida cotidiana, los cuales son capaces de producir iones hidrógeno en disolución acuosa, por lo que son llamados ácidos de Arrhenius: Sustancia Ácido sulfúrico sulfúrico Ácido muriático muriático Ácido acético acético Ácido carbónico carbónico

Fórmula H2SO4 HCl HC2H3O2 H2CO3

Uso Utilizado en los acumuladores Limpiador quita sarro de baños baños Ingrediente del vinagre Ingrediente en sodas (bebidas gaseosas)

Al disolverse disolverse en agua estos ácidos ácidos se disocian disocian o ionizan ionizan en la forma:

H2SO4

H2O

+ (l)  2H (ac) +

Estos ácidos presentan enlace covalente. La producción de iones hidrógeno y los aniones se debe a la acción del agua (sustancia polar).

SO4 2- (ac)

H2O

HCl (g)  H+ (ac) + Cl - (ac)

HC2H3O2 (l)

H2O 

H+ (ac) + C2H3O2 - (ac)

H2O

H2CO3 (g)  2H+ (ac) + CO3 2-

Imágenes tomadas de: http://img.directindustry.es ,http://www.grupoxilo.com ,http://www.buskonia.com, http://www.clubplaneta.com.mx Observemos lo que sucede ahora tomando tres bases de ejemplo: Sustancia Hidróxido de sodio Hidróxido de calcio Hidróxido de aluminio

Fórmula NaOH Ca(OH)2 Al(OH) 3

Uso Fabricación de jabón Neutralizar terrenos ácidos Antiácido 8


H2O

NaOH

+ (s)  Na (ac) +

H2O

Ca(OH)2 (s)

 Ca (ac) +

H2O

Al(OH)3 (s)

+

OH- (ac)



2 OH- (ac)

Al+3 (ac) + 3 OH- (ac)

Imágenes tomadas de: de: http://www.calcidrata.pt, http://www.99model.com, http://www.calcidrata.pt, http://www.99model.com, http://lisancr.com http://lisancr.com Resumiendo la teoría de Arrhenius podemos observar lo siguiente:

Fuente: http://catedras.quimica.unlp.edu.ar

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DESEMPEÑO A DEMOSTRAR: Aplica las diversas teorías que definen a los ácidos bases y resuelve problemas de casos reales o hipotéticos. Lee la siguiente noticia y analiza las imágenes del caso presentado posteriormente, comenten las respuestas a las preguntas planteadas de manera grupal: Volcadura en el DF!

NOTICIA 28 Diciembre, 2011 06:33:00

DESATA PANICO * Se voltea con 37 mil litros de ácido

MÉXICO. D.F. Una pipa con 37 mil litros de ácido clorhídrico volcó a las 06:20 horas de ayer en la avenida Oceanía, en la colonia Romero Rubio; al menos 150 vecinos fueron evacuados. Durante casi nueve horas fue cerrada la vialidad y la policía realizó cortes a la circulación, debido a que el contenido podía causar daños a la salud y quemaduras en la piel, ya que empezó a esparcirse en la cinta asfáltica. De acuerdo con el Secretario de Protección Civil del DF, Elías Miguel Moreno Brizuela, el vehículo de carga presentó una fisura, por donde escaparon al menos 100 litros del químico. Fuente: notiver.com.mx ¿Cómo se puede controlar este desastre para minimizar los daños a la salud y al ambiente? ¿Se podría neutralizar el efecto de este ácido derramado?

CASO COTIDIANO

¿Te identificas con estas imágenes? ¿Qué puedes hacer cuando sufres acidez estomacal?

Imágenes tomadas de: http://e-consulta.com, http://alimentosparacurar.com, http://alimentosparacurar.co m, http://p20.metroflog.net, http://startupfiance.com 10


Lee lo siguiente Nuestro estómago, para poder digerir los alimentos produce ácido clorhídrico (HCl), entre otras sustancias. Cuando la mucosa estomacal o intestinal se encuentra en buen estado no se tienen molestias; sin embargo, cuando nuestra dieta incluye exceso de condimentos, grasas, picante, o si se está sometido a estrés constante, se llega a padecer lo que comúnmente se llama “agruras”

acompañado de ardor y dolor abdominal. Existen muchos “antiácidos” en el mercado , sustancias que, por tener carácter alcalino (bases débiles) ayudan a controlar estas molestias, ya que neutralizan el exceso de ácido en el estómago, manteniendo el pH de los procesos digestivos entre 3.5 y 4. La reacción de una disolución acuosa de un ácido y de una base, formando sal y agua se llama reacción de neutralización. neutralización. Para que estas reacciones se lleven a cabo se deben mezclar las mismas cantidades de ambas sustancias, estas cantidades se pueden analizar a través de una ecuación química. La ecuación correspondiente a este ejemplo es la siguiente: ÁCIDO + BASE BASE (ANTIÁCIDO) (ANTIÁCIDO) -------> SAL -------> SAL + AGUA 3 HCl + Al (OH)3

-----> ----->

AlCl3 + 3 H2O

Imágenes tomadas de: http://4.bp.blogspot.com/ COMPETENCIA A DESARROLLAR: Valora de forma crítica y responsable los usos de los ácidos y las bases en el ambiente y la sociedad

¿Crees que la siguiente ecuación representa la reacción con la que se puede neutralizar el efecto del derrame de ácido de la pipa presentado en la noticia? HCl (ac) + NaOH (ac)

NaCl (ac) + H2O (l)

Esta reacción de neutralización, de acuerdo con Arrhenius, se reduce a una reacción de iones H+ y OH-, característico de los ácidos y las bases respectivamente, para formar agua: H+ (ac) + OH- (ac) 11

 H2O

(l)


Si ambas concentraciones de H+ y OH - son iguales, se tendrá una neutralización neta; pero si hay exceso de alguno de los iones, se obtendrá una solución ácida o básica según el ion predominante, es decir el que se encuentre en mayor proporción. Actividad 4. De manera individual, investiga cinco ejemplos cotidianos donde se muestren las reacciones de neutralización, escribe su ecuación y señala aquellas que hayas empleado o que hayas tenido contacto en algún momento de tu vida, coméntalas de con tus compañeros. Reacción 1. 2. 3. 4. 5.

La he utilizado en…

¿Qué tendrán en común los productos de las ilustraciones?

Estos productos utilizan las bases de Bronsted. Actividad 5. Retoma la información investigada sobre la teoría de Brönsted-Lowry de la actividad 2, compleméntala con la lectura de la información que se presenta, reunidos en equipos colaborativos analicen y discutan la información contestando las siguientes preguntas y realizando los ejercicios propuestos. Con el apoyo y coordinación del profesor compartan sus respuestas con el resto del grupo, realizando una autoevaluación al respecto confirmando o corrigiendo sus respuestas. a) Contesta las siguientes preguntas: 1.- ¿Cómo se define ácido según ácido según la Teoría de Brönsted-Lowry?

2.- De

base: acuerdo a la Teoría de Brönsted-Lowry, escribe la definición de base:

3.- Explica en qué consisten los ácidos y bases conjugadas:

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4.- ¿Por qué se le conoce al agua como una sustancia de carácter anfótero, sustancia anfotérica o anfiprótica?

Teoría de Brönsted-Lowry En 1923, en forma independiente Jhoannes Bronsted y Thomas Lowry desarrollaron desarrollaro n una teoría que no tenía las limitaciones de la teoría de Arrhenius. De acuerdo con la teoría de Bronsted y Lowry, los considerados ácidos no cambian con respecto a la teoría de Arrhenius, porque para ceder un protón es necesario que la sustancia posea por lo menos un átomo de hidrógeno. Pero en el caso de las bases; ahora no solamente serán los hidróxidos, porque para aceptar un protón no es necesario que la sustancia tenga iones hidróxido. El amoniaco, que no puede considerase como base según la teoría de Arrhenius, si lo es según la teoría de Bronsted y Lowry. En solución acuosa ocurre la siguiente reacción:

Podemos apreciar en esta reacción que el amoniaco acepta un protón del agua y se transforma en ion amonio, por tanto, está actuando como base. Al ocurrir la reacción se producen los iones hidróxido. A su vez el agua cede un protón al amoniaco y está actuando como ácido. Según la teoría de Bronsted y Lowry en una reacción ácido –base ocurre la transferencia de un protón. El ácido cede un protón y al hacerlo se transforma en una base, ya que ésta puede volver a aceptar un protón. Se dice que es la base conjugada de dicho ácido. La base acepta un protón y se transforma en su ácido conjugado. –base base conjugados, conjugados, que en nuestro ejemplo En una reacción existen entonces dos pares ácido – son:

13


Se dice entonces que el ion amonio es el ácido conjugado de la base amoniaco o el amoniaco es la base conjugada del ácido amonio. De igual manera, el ion hidróxido es la base conjugada del ácido agua, o el agua es el ácido conjugado de la base hidróxido. En solución acuosa los ácidos se ionizan porque ceden su protón al agua, y precisamente por eso están actuando como ácidos. Por ejemplo, para el ácido fluorhídrico la reacción es:

En este caso, el agua se comporta como base, ya que acepta un protón del ácido fluorhídrico. El ion hidronio es el ácido conjugado de la base agua. En el caso de ácidos con más de un hidrógeno en su molécula, la pérdida de los protones se produce en forma secuencial y quedan iones intermedios que pueden actuar frente al agua como ácidos o como bases. Por ejemplo, el ion sulfuro ácido (HS −): si actúa como base acepta un protón y su ácido conjugado es el ácido sulfhídrico (H 2S); si actúa como ácido cede un protón y su base conjugada es el ion sulfuro (S 2−). Puedes obtener más información consultando : http://prepa8.unam.mx/academia/colegios/quimica/infocab/unidad225.html Resumiendo la teoría de Teoría de Brönsted-Lowry tenemos que:

14


(“Catedras”, 2014)

b) Con ayuda y explicación del profesor analiza la siguiente información y ejemplos, posteriormente realiza los ejercicios propuestos. Al terminar comparte tus respuestas para realizar una autoevaluación de tus resultados confirmando o corrigiendo tus respuestas.

(“Catedras”, 2014) 15


Mora (2011) 1. Identifica de las siguientes reacciones los pares ácido/base conjugados Reacciones

a)

CH3COOH (ac) + H2O

b)

HNO3 (ac) + NH3 (ac)

c)

H2O (l) + CO3

d)

NH4+ (ac) + OH- (ac)

e)

CH3NH2 (ac) + H2O (l)

-

(ac)





Ácido/base conjugados

CH3COO- (ac) + H3O +



NH4 +

(ac)

(ac)

+ NO3 - (ac)

OH- (ac) + HCO3- (ac)  

NH3 (ac) + H2O (l) CH3NH3 + (ac) + OH- (ac)

2. Escribe la base conjugada para los siguientes ácidos: PH4-

HSO4-

H2S

3. Escribe el ácido conjugado de las siguientes bases: CN-

C2O42-

H2O

4. ¿Cuáles son el ácido conjugado y la base conjugada del ion H 2PO4−? 5. ¿En qué se diferencia la fórmula de un ácido de la de su base conjugada? Observa las siguientes imágenes y escucha con respeto y atención la explicación del profesor respecto a la fuerza de los ácidos y bases y el carácter anfótero del agua. 16


Imágenes tomadas de: http://blognutricion.com, http://www.hogar.mapfre.com/, http://milanoindustrial.com/ Si ambos son ácidos, á cidos, ¿qué diferencia existe? ¿Por qué uno es comestible y el otro no?

Lee lo siguiente: Cuando estudiaste las características de ácidos y bases aprendiste que los ácidos tienen sabor agrio, la diferencia entre unos y otros, es la rapidez con la que reaccionan con otra sustancia. Es por eso que puedes comer limón o el ácido acético del vinagre en una ensalada, pero no debes consumir el ácido clorhídrico (ácido muriático), ya que es usado para limpiar el sarro de los baños. Así mismo, las bases comparten algunas propiedades, pero difieren en otras; por ejemplo: podrías utilizar una solución diluida de amoniaco como limpiador, pero debes evitar que el hidróxido de sodio tenga contacto con tu piel ya que se usa para destapar drenajes y es muy corrosivo.

Los ácidos y las bases se clasifican en una de dos categorías al igual que los electrolitos, lo cual depende de su fuerza, que es el grado con que forman iones.

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¿En qué consiste el carácter anfótero del agua?

Lee de manera grupal la siguiente información y escucha con respeto y atención la explicación del profesor al respecto. Debido a que el agua puede actuar como ácido o como base podríamos suponer que en el agua pura una molécula actúe como ácido y otra como base y se produzca la siguiente reacción:

De hecho, en el agua pura esta reacción ocurre y es una reacción reversible, por eso la doble flecha que lo indica. Es la denominada reacción de autoionización o autoprotólisis del agua. agua. Como en toda reacción reversible podemos escribir la expresión de su constante de equilibrio:

En el agua pura, la concentración molar del agua en sí misma, es decir, la cantidad de moles de agua que hay en un litro de agua no cambia (es constante). Ese valor es 55.55 M, Como es un número muy grande, la cantidad que pueda haber reaccionado para formar los iones es despreciable. Al ser constante se puede pasar de término multiplicando multipli cando a Keq y se forma una nueva constante denominada constante del producto iónico del agua (KW). + 2 K W = K eq eq [H2O] = [H3O ] [OH−]

KW = [H3O+] [OH−]

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Como toda constante de equilibrio, KW depende de la temperatura. El valor de KW a 25 oC es1 x 10−14. En agua pura la única fuente de formación de iones hidronio y de iones hidróxido es la reacción de autoionización del agua. Si tenemos en cuenta la estequiometría de la reacción, cuando se forma un mol de iones hidronio también se forma un mol de iones hidróxido, por tanto, las concentraciones molares de los mismos son iguales. Al ser iguales se puede reemplazar una por otra en la expresión de KW, de la siguiente forma:

En el agua pura, a 25 oC, habrá entonces 10 −7 moles por litro de iones hidronio y 10 −7 moles por litro de iones hidróxido. Observa que cuando un acido reacciona con el agua se producen iones hidronio, y cuando una base reacciona con el agua se producen iones hidróxido. Pero el equilibrio de autoionización del agua sigue existiendo, sigue siendo vá lido que KW = [H3O+] [OH−]. Como KW es constante, si aumenta la concentración de iones hidronio eso significa que la concentración de iones hidróxido disminuye y viceversa.

Como el agua es neutra, y en ella las concentraciones molares de iones hidronio y de iones hidróxido son iguales, definimos una solución neutra como una solución en la cual las concentraciones molares de iones hidronio y de iones hidróxido son iguales. En una solución ácida la concentración molar de iones hidronio es mayor que la de iones hidróxido y en una solución básica o alcalina la concentración molar de iones hidróxido es mayor que la de iones hidronio. La concentración molar de iones hidronio es una medida de la acidez, cuanto mayor es la misma, más ácida será la solución. La concentración molar de iones hidróxido es una medida de la basicidad, cuanto mayor es la misma, más básica será la solución. Generalmente se trabaja con soluciones diluidas, y las concentraciones molares expresadas en notación científica quedan como potencias negativas de 10. Para utilizar números más fáciles de manejar se creó una escala logarítmica para medir acidez o basicidad. 19


Tomado de: http://www.agracadaquimica.com.br/imagens/artigos/pH.jpg

¿Qué champú usas? ¿Por qué lo usas? ¿Cómo lo seleccionas? ¿Cómo podrías saber si el champú que usas es adecuado para tu tipo de cabello?

Imágenes tomadas de: http://www.noticias365.com.ve/, http://www.noticias365.com.ve/, http://www.sorprende.com. http://www.sorprende.com.mx mx Lee lo siguiente: La proteína llamada queratina es la capa externa y transparente del cabello, también llamada cutícula. Las células de la cutícula se ordenan en capas superpuestas. Los champús que tienen un pH alto esponjan el cabello y eliminan las células de la cutícula. Las sustancias muy alcalinas de las soluciones para permanentes y tintes de cabello disuelven parte de la cutícula, lo que lo daña y maltrata. Por el contrario, los champús que contienen sustancias con pH bajo, al encoger el cabello lo fortalecen y suavizan, lo que provoca que las células de la cutícula se aplanen. Es decir los champús con pH bajo ayudan a restaurar el cabello dañado hasta su condición original y lo hacen brillar de nuevo. También fortalecen la queratina y aumentan su flexibilidad y elasticidad. Quienes tienen un cabello rizado y áspero les puede beneficiar usar un champú alcalino o con pH alto ya que ablandan y aflojan el cabello, suavizándolo y desenredándolo. Phillips et al. (2007). ¿Qué es el pH? ¿Cómo se mide? ¿De qué depende? ¿Cómo se calcula? 20


Actividad 6 Escucha con atención la explicación del profesor respecto al pH y los conceptos asociados así como la forma en que se calcula, realiza comentarios o expón tus dudas al respecto y realiza los ejercicios propuestos, realizando una coevaluación de ellos al terminar. Se define: - pH como menos el logaritmo decimal de la concentración molar de H3O + y - pOH como menos el logaritmo decimal de la concentración molar de OH −.

Como en el agua pura a 25 oC [H3O+] = [OH−] = 10−7 M eso implica que pH = pOH = 7. Entonces una solución neutra tendrá pH = pOH y específicamente si esta a 25 oC su valor es 7.

21


http://educando.edu.do, http://www.kalipedia.com Imágenes tomadas de: http://silvieandmaryl.com, http://educando.edu.do, http://www.kalipedia.com

22


Podemos resumir lo expresado hasta ahora en un cuadro:

Si en la expresión de KW calculamos menos el logaritmo decimal en ambos términos, dado que el logaritmo decimal de un producto es igual a la suma de los logaritmos de los factores de dicho producto ( log a . b = log a + log b ) queda:

Esta es otra forma en la que se puede utilizar la expresión del producto iónico del agua. A través de la expresión de KW quedan vinculadas las concentraciones molares de H 3O+ y de OH−; y a través de su expresión logarítmica quedan vinculados pH y pOH. Esto se utiliza para calcular uno conociendo el otro en forma indistinta. Si a partir del dato de pH se debe calcular la [H 3O+], o a partir de pOH la [OH −], o KW a partir de pKW; como la función inversa del logaritmo decimal es 10 x:

a) Analiza en clase los siguientes ejemplos y los proporcionados por el profesor: Ejemplo 1 Determina el pH de una disolución de fenol (C 6H5OH) cuya concentración de iones hidronio + [H3O ] es de 1.8 x 10 -5 M Datos e incógnita

Fórmula

pH = ¿?

pH = -log [H3O ]

+

[H3O ] = 1.8 x 10 -5 M

+

Sustitución

Resultado

pH = -log x (1.8 x 10 -5)

pH = 4.75

= -log 1.8 – log 10-5 = -0.25 + 5 = 4.75

23

La disolución es ácida


Ejemplo 2 Para cierta disolución se ha calculado que la concentración de iones hidroxilo es de 2 x 10 -6 M. Calcula el pH de la disolución e indica si es ácida o básica. Datos e incógnita Fórmula Sustitución Resultado + + pH = ¿? pH = 7.3 [H3O ][OH−] = 1 x 10 - [H3O ][2 x 10-6] = 1 x 10 -14 − 14 -6 + [OH ]= 2 x 10 M [H3O ] = 1-10-14/ 2-10-6 = 5 – 10-8 La disolución + -8 -log [H3O ] = -log (5 x 10 ) es -8 ligeramente pH = -log 5 – log 10 básica pH = -0.69 + 8 = 7.3 b) Resuelve de manera individual en clase los siguientes ejercicios de cálculo de pH y los indicados por tu profesor, comenta tus respuestas para realizar una autoevaluación en clase. Ejercicio 1. 1. Determina el pH de una disolución de ácido acético cuya concentración concentrac ión de iones + -4 hidronio [H3O ] es de 1.8 x 10 M Datos e incógnita Fórmula Sustitución Resultado

Ejercicio 2. Se 2. Se tiene una disolución de NH 3, con [OH−]= 2.5 x 10-8 M, calcula el pH Datos e incógnita Fórmula Sustitución Resultado

Ejercicio 3. Encuentra el pH de cada una de las siguientes soluciones: a) Cuando la concentración de iones hidronio es igual a: 1x 10 -5 M 1x 10 -12 M

1x 10 -2 M

b) Cuando la concentración de iones hidróxido es: 1x 10 -4 M 1x 10 -11 M

1x 10 -8 M

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COMPETENCIA A DESARROLLAR: -

Confronta las ideas preconcebidas acerca de los ácidos y las bases con el conocimiento científico para explicar y adquirir nuevos conocimientos.

Actividad 7. Retoma en clase la información investigada sobre la teoría de Lewis de la actividad 2, compleméntala con la lectura de la información que se presenta, reunidos en equipos colaborativos analicen y discutan la información estableciendo de manera grupal la definición de ácido y base según la Teoría de Lewis y realizando una conclusión sobre su importancia para muchas sustancias. Teoría de Ácidos y Bases de Lewis En 1923, el químico estadounidense G. N Lewis presentó su teoría de ácidos y bases, conocida como teoría de Lewis, la cual dice que un ácido es una sustancia que puede aceptar electrones para formar un nuevo enlace y una base es una sustancia que puede ceder electrones para formar un nuevo enlace. El resultado a menudo se llama aducto ácido-base y el enlace formado es del tipo covalente coordinado. La importancia del concepto de Lewis es que resulta mucho más general que las otras definiciones. Lewis también planteo la teoría del enlace covalente y el uso de fórmulas del electrón-punto (estructuras de Lewis) el empleo de pares electrónicos en las fórmulas.

Lewis realizó estudios acerca de ácidos y bases y encontró muchos ejemplos que apoyan los cuatro criterios sobre ácidos y bases, que son el punto de partida de su trabajo: 1. Las reacciones de neutralización son rápidas. 2. Los ácidos y las bases desplazan de sus compuestos a otros ácidos y bases más débiles. 3. Para determinar el punto de equivalencia en titulaciones con ácidos o con bases, se pueden usar indicadores. 4. Los ácidos y las bases funcionan frecuentemente como catalizadores. Muchos de los ácidos de Arrhenius y Bronsted-Lowry pueden ser ácidos de Lewis; sin embargo, con este criterio el HCl, H 2SO4 y HNO3 no son ácidos, ya que la especie deficiente de electrones es el protón y no todo el ácido. Así mismo, las bases de Lewis no siempre coinciden con las que definen la teoría de Arrhenius y Bronsted-Lowry. La teoría de Lewis no hace la referencia a la fuerza de los ácidos y bases de manera cuantitativa, como lo maneja la teoría de Bronsted-Lowry; sin embargo, se suele hablar de ácidos duros y blandos así como de bases duras y blandas.

25


Tabla de clasificación de ácido-base de Lewis.

Mora (2011)

En general las definiciones de Lewis expanden el modelo ácido-base más allá de los modelos de Bronsted y Arrhenius. Las definiciones de Lewis de los ácidos y bases tienen una importancia especial en la química orgánica, pero las definiciones de Arrhenius o de Bronsted - Lowry son por lo general adecuadas para explicar las reacciones en solución acuosa. La teoría Lewis también tiene la ventaja de que es válida con disolventes distintos del agua y no se requiere la formación de una sal o de pares ácido-base conjugados. Puedes consultar: Teoría ácido base de Lewis http://cb10laura.blogspot.com/2011/02/teoria-acido-base-delewis.html Definición de ácido de Lewis:

Definición de base de Lewis:

Importancia de la teoría de Lewis para la clasificación de muchas sustancias:

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COMPETENCIA A DESARROLLAR: -

Resuelve problemas establecidos o reales de su entorno referentes a los ácidos y las bases, utilizando las ciencias experimentales para la comprensión y mejora del mismo.

Actividad 8. 8. Escucha con atención la explicación del profesor respecto a ejemplos de reacciones ácido-base donde se formen enlaces covalentes coordinados o aductos y ácidosbase, analiza los ejemplos presentados y contesta los ejercicios propuestos al respecto, realiza al terminar una autoevaluación de tus resultados al resolver en el pizarrón tomando turnos y confirmando y corrigiendo tus respuestas. Reacción general:

Analiza los los ejemplos:

27


Realiza los ejercicios en clase, reconociendo el ácido y la base de Lewis entre los reactivos de las reacciones siguientes, resuélvelos tomando turno en el pizarrón: a) (CH3)3N + BF3  (CH3)3 NBF3

b) Zn2+ + 4NH3  Zn(NH3)4 2+

c) SO2 + H2O  H2SO3

d) Co+3 + 6NH3  [Co(NH3)6] +3

e) Ag+ + 2CN-

f) Fe3+ +



Ag (CN)2-

6CN : -  [Fe (CN)6] 3-

g) Fe2+ + 6H2O



[Fe (H2O)6] 2+

28


Actividad 9. De manera individual en clase, elabora un cuadro comparativo de las tres teorías con sus respectivas definiciones y la conclusión sobre cuál de ellas es la más aplicable al momento de medirla en una solución de carácter químico y biológico. Comparte tus respuestas en clase y realiza una autoevaluación con la coordinación del profesor.

Define los términos:

Teoría Brönsted-Lowry

Arrhenius

Ácido

Base

Neutralización

Escribe la ecuación

Menciona la limitación

Conclusión:

29

Lewis


Lee la siguiente noticia Afecta la acidez estomacal a 40 por ciento de los mexicanos Fecha: 27-Dic-2004 Fuente: La Jornada México, al menos 17.5 millones de personas sufren problemas de acidez estomacal y estomacal y 4.4 En México, millones manifiestan agruras y males que debido al consumo de comidas muy condimentadas, así como bebidas alcohólicas, llegan a causar graves estragos. Se calcula que 85% de las personas que padecen acidez no acuden al médico, médico, mientras que poco más de 10% sólo recurre a un médico general. Gastroenterología, siete de cada diez De acuerdo con la Asociación Estadunidense de Gastroenterología, personas que sufren acidez estomacal al menos una vez al mes pueden aliviar sus síntomas consumiendo medicamentos de venta libre y de acuerdo con diversos estudios la combinación de la sustancia famotidina, con carbonato de calcio y el hidróxido de magnesio representan una forma rápida de aliviar las agruras y la acidez hasta por 12 horas. COMPETENCIA A DESARROLLAR: -

Aplica medidas de seguridad para prevenir accidentes en su entorno o en la realización de prácticas experimentales con ácidos y bases. Laboratorio de Temas Selectos de Química II

Actividad 10. Realiza la siguiente actividad experimental “Reacción de neutralización y medición de pH” “EL ESTÓMAGO PIDE AYUDA” Propósito: Desarrollar la actividad experimental donde se realice el proceso de neutralización o la medición del pH de las sustancias. Observando una reacción de neutralización semejante a la que se lleva a cabo en el estómago de una persona que ha ingerido cerveza o alimentos ácidos. Planteamiento del problema: ¿Cómo se lleva a cabo una reacción de neutralización? ¿Cuál será el valor del pH cuando se lleva a cabo? Redacta una hipótesis al respecto: ____________________________________________________________________________ _____________________________________________________ _______________________ ____________________________________________________________________________ ___________________________________________________ _________________________ ____________________________________________________________________________ _____________________________________________________ _______________________ ____________________________________________________________________________ _____________________________________________________ _______________________ ____________________________________________________________________________ _____________________________________________________ _______________________ __________________________________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________ 30


Materiales

Sustancias

Vasos de vidrio o frascos de Gerber

Agua destilada

Frascos goteros

Anaranjado de metilo

Papel para medir pH

Ácido clorhídrico concentrado Sal de uvas o Alka-seltzer o antiácido Alguna bebida bebida ácida: ácida: cerveza, cerveza, soda, etc.

Procedimiento: 1. En un vaso coloca 50 ml de soda o cerveza, 0.5 ml de ácido clorhídrico clorhídri co y unas gotas de anaranjado de metilo. Mide el pH y registra el dato. 2. En otro vaso, disuelve un Alka-Seltzer o sal de uvas en 30 ml de agua, mide el pH. 3. En el vaso con soda o cerveza, agrega poco a poco la solución de Alka-Selt Alka-Seltzer zer hasta la desaparición de la coloración rojiza, mide el pH. Medición de pH Bebida + Ácido clorhídrico

Alka-seltzer Alka-selt zer (antiácido)

Solución final

Nota: El anaranjado de metilo lo podemos sustituir por colorante natural de col morada. Fuente: Peñuelas, et al. (2002) Explica lo ocurrido:

Contesta las siguientes preguntas: 1. ¿Padeces acidez estomacal? O ¿conoces a alguien que lo padezca? ______________ ____________________ _____________ ______________ _____________ _____________ ______________ _____________ _____________ ______________ _________ __ ______________ ____________________ _____________ ______________ _____________ _____________ ______________ _____________ _____________ ______________ _________ __ ______________ ____________________ _____________ ______________ _____________ _____________ ______________ _____________ _____________ ______________ _______

31


2. Analizando el fragmento d e la noticia que dice “ de acuerdo con diversos estudios la combinación de la sustancia famotidina, con carbonato de calcio y el hidróxido de magnesio representan una forma rápida de aliviar las agruras y la acidez hasta por 12 horas”. ¿Crees que

la reacción de neutralización llevada a cabo en el estómago, cuando cuando se sufre acidez estomacal, sea un remedio definitivo a este padecimiento?

3. ¿Qué opción le darías a una persona que sufre recurrentemente este padecimiento?

LISTA DE COTEJO PARA ACTIVIDADES EXPERIMENTALES HETEROEVALUACIÓN

Bloque I: Reconoce las características de los ácidos y las bases Nombre de la práctica: “Reacción de neutralización y 1.

Integrantes del equipo 4.

medición de pH”

2. Valor: Fecha: Grupo: Equipo No. 3. Aspectos a evaluar Sí 1.- Se integran con facilidad en el equipo de trabajo del laboratorio y colaboran en la realización de la práctica. 2.- Aplican las reglas de seguridad del laboratorio, utilizando con cuidado el material del laboratorio 3.- Redactan una hipótesis que pueden comprobar utilizando un criterio científico con a las reacciones de neutralización y su relación con el valor del pH. 4.- Observa y mide experimentalmente el valor de pH de las sustancias involucradas en la reacción. 5.- Los resultados, observaciones y conclusiones son claros y explican lo ocurrido y comprobado en el laboratorio. Contestan correctamente el cuestionario. Total

Excelente (5/5)

Nivel de desempeño: Satisfactorio (4/5) Suficiente (3/5)

32

5. No

6. Observaciones

No satisfactorio (2/5)


COMPETENCIAS A DESARROLLAR: –

–

–

–

–

–

Resalta las propiedades de los ácidos y las bases y los reconoce como factores y elementos de riesgo físico, químico y biológico presentes en la naturaleza, que alteran la calidad de vida de una población. Valora las preconcepciones personales o comunes sobre diversos fenómenos naturales a partir de evidencias científicas, dialogando y aprendiendo de personas con distintos puntos de vista y tradiciones culturales. Mantiene una actitud respetuosa hacia la interculturalidad y la diversidad de creencias, valores, ideas y prácticas sociales. Resalta las propiedades de los ácidos y las bases y los reconoce como factores y elementos de riesgo físico, químico y biológico presentes en la naturaleza, que alteran la calidad de vida de una población. Valora las preconcepciones personales o comunes sobre diversos fenómenos naturales a partir de evidencias científicas, dialogando y aprendiendo de personas con distintos puntos de vista y tradiciones culturales. Mantiene una actitud respetuosa hacia la interculturalidad y la diversidad de creencias, valores, ideas y prácticas sociales.

Actividad 11. En 11. En clase, lee la siguiente noticia y con base en las preguntas propuestas, realiza una reflexión respecto a los riesgos que presentan los ácidos y bases para la salud, el ambiente y la cultura en éste caso, comenta tu opinión escuchando con respecto y atención a tus compañeros y profesor: Comunidades afectadas en México y Guatemala exigen a la industria minera canadiense respetar sus derechos Grupo visitó Vancouver. Comunidades Huicholes marcharon en Guadalajara y otras ciudades de México. Published Date: 24-05-2011 Source: La Jornada, Milenio, Mining Justice Alliance Source Date: 17-05-2011 La semana pasada un grupo de activistas y líderes indígenas de Honduras, Guatemala y México viajó a Vancouver para dar testimonio de los impactos devastadores que las explotaciones mineras de propiedad canadiense están generando sobre sus vidas y sus tierras en relación con el medioambiente, la salud, los derechos humanos y la cultura. Las acusaciones fueron específicamente contra la mina Marlin de Goldcorp en Guatemala y Majestic First Silver por sus operaciones en México. Investigadores reconocidos a nivel internacional de la Universidad de Newcastle (UK) encontraron evidencia contundente del drenaje ácido ácido y se han encontrado resultados ácida y con altas concentraciones de metales pesados la pesados la cual, mostrando agua altamente ácida y 33


está entrando en una quebrada local de la mina de San Martín de Goldcorp que operaba en el Valle de Siria en Honduras. Tomando en cuenta las experiencias de Honduras y Guatemala, el pueblo Wixárika de México exige que la empresa First Majestic Silver no desarrolle una mina sobre sus tierras sagradas. Los llanos semi-desérticos de Wirikuta, que abarcan la Sierra de Catorce, representa el altar más sagrado del pueblo Wixárika. Para ese pueblo, sus antepasados y sus dioses residen en las manantiales sagradas, las colinas y los valles de esta zona. Ellos han hecho peregrinaciones por las rutas antiguas en esta región por más de 2,000 años y allí rezan para el equilibrio de toda la vida en el planeta y para que las velas de la vida sigan encendidas. Tomado de: http://www.minesandcommunities.org/article.php?a=10929&l=2 Ver post anterior: Demandan cancelación de proyecto minero canadiense en México (2010)

Imágenes tomadas de: http://3.bp.blogspot.com/ http://frenteendefensadewirikuta.org/ http://www.huizache.org/, http://www.vanguardia.com.mx ,

http://www.revistabuenviaje.com/conocemexico/destinos/jalisco/pueblos_norte_jalisco/pueblos_ del_norte_de_jalisco.html Tomando en consideración consideración lo que aprendiste aprendiste de las características de los ácidos, ¿qué daño crees que ocasione el drenaje ácido si se instala la industria minera en Wirikuta, respecto al ambiente, salud, cultura y la vida en general de los Huicholes? Coméntalo en el grupo y escucha con respeto y atención las opiniones de tus compañeros y profesor. 34


Se recomienda revisar los siguientes materiales: http://www.life-etad.com/index.php/es/drenajes-acidos-de-minas-amd http://www.life-etad.com/pdf/AMD(es).pdf http://www.collahuasi.cl/pdf/aguas-acidas/Parte%20II/Generacion-Drenaje Acido_CGDue%C3%B1 Acido_CGD ue%C3%B1as.pdf as.pdf Se recomienda ver los siguientes videos: Salvemos Wirikuta! http://www.youtube.com/watch?v=6nc3_qOYyDE Consecuencias de la minería de oro a cielo abierto I y II http://www.youtube.com/watch?v=L025uoGXHsU http://www.youtube.com/watch?v=NOrL1Uh58_8 Actividad de retroalimentación Contesta las preguntas basándote en la lectura siguiente, posteriormente realiza una autoevaluación formativa, corrigiendo o confirmando tus respuestas con el apoyo y coordinación del profesor. Riesgos ambientales de drenaje ácido de minas Escrito por: Sally Taylor | Traducido por: Verónica Sánchez Fang 1. La minería puede ser una fuerza destructiva para el medio ambiente. Las reacciones químicas y bacterianas en las minas abandonadas pueden causar la formación de ácidos corrosivos tóxicos que se abren camino en los canales donde se pueden destruir grandes áreas de ecosistemas. Desde 1978, se han puesto en marcha prácticas ecológicas para restaurar las minas y las zonas mineras a su condición original. Mucho trabajo queda por hacer. 2. La extracción de sulfuros, carbón, zinc, cobre, plomo, oro, oro, plata y uranio hace que el ácido sulfúrico se forme cuando los elementos son expuestos al agua, aire y algunas formas de bacterias. El ácido disuelve otros minerales que son tóxicos para la vida y se convierten en parte de la cuenca. El ácido se mete en el agua cerca de las minas y reduce el pH, lo que resulta en un guiso corrosivo, tóxico que es incapaz de soportar vida. 3. Cuando el drenaje ácido se extiende, puede destruir grandes cantidades de agua subterránea, por lo que no es potable, y es inútil para el consumo y la agricultura. Los hábitats de vida silvestre en áreas donde el agua está contaminada con drenaje ácido disminuyen o desaparecen por completo. Incluso las construcciones humanas como acueductos, pozos y otras estructuras pueden corroerse y verse comprometidas por el agua contaminada por el drenaje ácido de las minas. 4. Las técnicas activas de limpieza se centran en limpiar las zonas afectadas y restablecer los equilibrios de pH en el agua. Estas técnicas requieren trabajo en curso, ya que no detienen la fuga de la fuente. Se crean humedales y las especies de bacterias que se alimentan de desechos se introducen en las áreas. La cal se utiliza para neutralizar los ácidos y elevar el equilibrio del pH del agua. El uso de estos métodos implican esfuerzos continuos que pueden ser perjudicados por la financiación y otros factores. 35


Los tratamientos activos funcionan mejor cuando se combinan con tratamientos pasivos derivados de la introducción de ácidos y metales en el medio ambiente. 5. Los métodos pasivos consisten en detener el drenaje de la fuente. Lechadas especialmente desarrolladas son inyectadas en algunos pozos de las minas y túneles para detener el flujo del drenaje ácido. Los portales de las minas pueden ser sellados. Los "Sellos húmedos" consisten en colocar sellos en las tuberías que permiten la recogida y tratamiento de drenaje para evitar la fuga del material. Los canales de piedra caliza, lechos de filtración y los desagües de piedra caliza óxica se utilizan para neutralizar el ácido antes de permitir que el agua se escape en el medio ambiente. La piedra caliza se utiliza para rellenar los pozos que luego son restaurados. Cada mina presenta sus propios obstáculos y encontrar las soluciones adecuadas es una tarea difícil y costosa. costosa. Taylor (s.f.) (s.f.) Elige la opción que conteste correctamente las siguientes preguntas: 1.- La minería puede ser una fuerza destructiva para el medio ambiente, porque: A) Se producen reacciones reacciones químicas y bacterianas bacterianas en las minas abandonadas abandonadas que pueden formar sustancias básicas causticas. B) Se producen reacciones químicas de neutralización en las minas abandonadas que pueden formar ácidos corrosivos tóxicos. C) Se producen reacciones químicas y bacterianas en las minas abandonadas que pueden formar ácidos corrosivos tóxicos. D) Se producen reacciones químicas y bacterianas en las minas abandonadas que pueden formar sustancias neutras tóxicas. 2.- ¿Cuál es el valor de pH, al que se refiere el párrafo 2 de la lectura? A) pH = 3

B) pH = 5

C) pH = 7

D) pH = 14

3.- Según la lectura, ¿qué sustancia se utiliza para neutralizar los ácidos y elevar el equilibrio del pH del agua? A) Sulfuros

B) Carbón

C) Zinc

D) Cal

4.- ¿Qué características de los ácidos describe el párrafo 3 de la lectura? A) Reaccionan Reaccionan con bases bases produciendo produciendo sales sales y son cáusticos B) Las disoluciones diluidas destruyen la materia orgánica y son corrosivos. C) Las disoluciones concentradas destruyen la materia orgánica y son corrosivos. D) Conducen la electricidad en disolución acuosa y son cáusticos.

36


PARÁMETROS PARA EVALUAR LOS PRODUCTOS DEL BLOQUE I PRODUCTO

MUY BIEN

10

Realizas la consulta bibliográfica o electrónica elaborando un organizador gráfico que incluya lo siguiente: Consulta -Las características de bibliográfica ácidos y bases. y organizador -La Teoría de Arrhenius, gráfico -Brönsted-Lowry. -Teoría de Lewis. -Reacciones de neutralización. -Sintetizas la información para utilizarla en clase. Utilizas la información recopilada en la consulta bibliográfica y elaboras un cuadro comparativo de las características de Cuadro los ácidos y bases de comparativo acuerdo a lo establecido ácidos-bases por la teoría de de Arrhenius Arrhenius. Participas comentando tu cuadro tomando turnos y escuchando con respeto y atención a los demás.

Ejemplos de reacciones de neutralización

Cuestionario y ejercicios de BrönstedLowry

-Investigas en libros o la web de manera individual, cinco ejemplos cotidianos de las reacciones de neutralización. -Escribes la ecuación correspondiente. -Señalas las reacciones que hayas utilizado en tu vida. -Participas activamente comentando tus ejemplos. -Escuchas con respeto y atención a tus compañeros y profesor. -Retomas la información investigada sobre la teoría de BrönstedLowry. -Realizas la lectura de la información que se presenta. -Contestas trabajando en equipos colaborativos las cuatro preguntas.

BIEN

9-8

Omites en tu consulta uno de los temas solicitados.

REGULAR

7-6

INSUFICIENTE 5-0

Omites en tu consulta dos de los temas solicitados.

Omites en tu consulta más de 3 de los temas solicitados.

Elaboras un cuadro Utilizas la información comparativo de las recopilada en la características de consulta bibliográfica y los ácidos y bases elaboras un cuadro de acuerdo a lo comparativo de las establecido por la características de los teoría de ácidos y bases de Arrhenius, acuerdo a lo omitiendo alguna establecido por la teoría de las de Arrhenius. características.

Elaboras el cuadro comparativo de las características de los ácidos y bases de acuerdo a lo establecido por la teoría de Arrhenius, pero omites varias características.

-Investigas en libros o la web de manera individual las reacciones de neutralización, reportas solo cuatro ecuaciones -Señalas las reacciones que hayas utilizado en tu vida.

-Investigas en libros o la web de manera individual, reportas solo tres ecuaciones

-Realizas la lectura de la información que se presenta. -Contestas trabajando en equipos colaborativos las cuatro preguntas. -Realizas correctamente todos los ejercicios propuestos.

-Realizas la lectura de la información que se presenta. -Contestas trabajando en equipos colaborativos las cuatro preguntas. -Realizas correctamente

37

Reportas menos de tres ecuaciones de neutralización.

-Contestas las cuatro preguntas y los ejercicios de manera incorrecta.


-Realizas correctamente todos los ejercicios propuestos. –Participas activamente comentando tus respuestas con el resto del grupo. -Escuchas con respecto y atención a tus compañeros y profesor.

Ejercicios de cálculo de pH y pOH

-Escuchas con atención la explicación de tu profesor respecto al pH y pOH -Realiza correctamente todos los ejercicios propuestos. -Participa activamente resolviendo los ejercicios en el pizarrón.

Ejercicios de reacciones ácido-base

-Escucha con atención la explicación de tu profesor. -Analiza los ejemplos de reacciones ácido-base presentados. -Contesta los ejercicios propuestos. -Participa activamente resolviendo en el pizarrón alguno de los ejercicios.

–Participas activamente comentando tus respuestas con el resto del grupo. -Escuchas con respecto y atención a tus compañeros y profesor.

todos los ejercicios propuestos.

-Escuchas con atención la explicación de tu profesor respecto al pH y pOH -Realiza correctamente todos los ejercicios propuestos.

-Realiza correctamente la mayoría de los ejercicios propuestos.

-Escucha con atención la explicación de tu profesor. -Analiza los ejemplos de reacciones ácidobase presentados. -Contesta los ejercicios propuestos.

-Analiza los ejemplos de reacciones ácidobase presentados. -Contesta correctamente la mayoría de los ejercicios propuestos.

Elaboras el cuadro comparativo de manera individual escribiendo lo siguiente: Elaboras el cuadro -Definición de ácido. comparativo de manera individual escribiendo lo –Base -Neutralización siguiente: Cuadro -Ecuación -Definición de ácido. comparativo -Limitación de cada –Base de las teorías teoría -Neutralización ácido-base -Conclusión general -Ecuación -Participa activamente -Limitación de cada compartiendo tu teoría información en clase. -Conclusión general -Escuchas con respeto y atención a tus compañeros y profesor.

Elaboras el cuadro comparativo de manera individual omitiendo alguna de las definiciones solicitadas.

38

Realizas incorrectamente la mayoría de los ejercicios propuestos

Contesta incorrectamente la mayoría de los ejercicios propuestos.

Elaboras el cuadro comparativo omitiendo varias de las definiciones solicitadas.

Temas Selectos de Química II Ed. Cbbc (16-1)

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