INSTITUCIÓN EDUCATIVA FEDERICO SIERRA ARANGO … · Todos los estudiantes deberán resolver la...

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INSTITUCIÓN EDUCATIVA FEDERICO SIERRA ARANGO

Resoluciones Departamentales 15814 de 30/10/2002 - 9495

de 3/12/2001

NIT: 811039779-1 DANE: 105088001750

PERIODO 3 ASIGNATURA Química

DOCENTE ARIS R. ANDRADE ALVAREZ GRADO CLEI V Y VI

FECHAS AGOSTO 3 AL 14

Logros:

Identifico los componentes de una reacción química y determino los factores que influyen y evidencian

las reacciones.

Realizo cálculos necesarios para balancear las ecuaciones de cada una de las reacciones químicas que se

obtienen en procesos cotidianos.

Orientaciones:

Todos los estudiantes deberán resolver la prueba del tema anterior rellenando los óvalos, demostrando

procesos y cumpliendo con características de orden, claridad, rigurosidad y buena presentación. Se

puede imprimir el taller y resolverlo y enviar el resultado al correo aririchard0@gmail.com o resolverlo

en una computadora.

Todos los estudiantes deberán resolver el taller en su cuaderno de química, cumpliendo con

características de orden, claridad, rigurosidad y buena presentación. Se puede imprimir el taller,

resolverlo y enviar el resultado al correo aririchard0@gmail.com o resolverlo en una computadora.

Es importante tener a la mano el cuaderno de química y el documento ya que ahí encontrarán las

explicaciones y videos que facilitarán la comprensión y desarrollo adecuado de las actividades que se

proponen.

En caso de existir inquietudes pueden dirigirse al docente a través del correo electrónico

aririchard0@gmail.com indicando nombre, grupo y duda puntual, esto facilitará la comunicación.

Actividad Numero 1: Prueba de conocimientos Previos

Estudiante_______________________________________________________ CLEI V/VI______ Periodo 3

Preguntas de selección múltiple con única respuesta. Rellena el óvolo que corresponda a la opción correcta en el

cuadro de respuesta.

Los compuestos en la naturaleza interactúan

constantemente mezclándose y dando origen a

nuevas sustancias.

1. Las sustancias que se mezclan, reciben el nombre

de:

a) Productos

b) Átomos

c) Reactivos

d) Catalizadores

2. El proceso descrito anteriormente se denomina:

a) Reacción química

b) Colisión

c) Ecuación química

d) Ley ponderal

3. Las sustancias que resultan en el proceso anterior

se denominan:

a) Catalizadores

b) Productos

c) Átomos

d) Reactivos

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4. La representación del anterior proceso, recibe el

nombre de:

a) Reacción química

b) Mezcla

c) Reacción de síntesis

d) Ecuación química

En todo proceso químico se debe tener en cuenta

la cantidad de energía absorbida o liberada, ya

que a partir de este conocimiento se plantean los

procesos para la obtención de las sustancias

cotidianas.

5. El proceso químico donde hay liberación de

energía, se denomina:

a) Endotérmico

b) Entalpia

c) Exotérmico

d) Explosión

6. De acuerdo a la información anterior, la

fotosíntesis es un proceso:

a) Endotérmico

b) Exotérmico

c) Biológico

d) De gran entalpia

7. El proceso químico donde hay absorción de

energía, se denomina:

a) Endotérmico

b) Entalpia

c) Exotérmico

d) Reacción

8. De acuerdo a la información, la reacción entre

sodio y agua es un proceso:

a) Endotérmico

b) Exotérmico

c) Biológico

d) De gran entalpia

En los procesos químicos es necesario algunos

factores que influyen en la reacción, como la

electricidad, la temperatura y la presión.

9. Si a una mezcla se agrega una sustancia para

acelerar la reacción, esta sustancia cumple la

función de:

a) Reactivo

b) Catalizador

c) Acelerador

d) Moderador de temperatura

10. Si una mezcla se expresa de la siguiente manera

A C + D, para descomponer A

se utilizó:

a) Presión

b) Catalizador

c) Electricidad

d) Temperatura

Cuando agregamos una sustancia en otra, cada

sustancia se descompone en iones cargados

positiva o negativamente, estos iones se

desplazan libremente hasta unirse con otros que

le permiten su estabilidad dando origen a nuevas

sustancias.

11. Los metales se ionizan:

a) Positivamente

b) En forma Neutra

c) Negativamente

d) Positiva y negativamente

12. Los no metales se ionizan:

a) Positivamente

b) En forma Neutra

c) Negativamente

d) Positiva y negativamente

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13. Cuando los iones forman compuestos se

relacionan a través de:

a) Mezclas

b) Enlaces

c) Fuerzas intermoleculares

d) Moléculas

14. Los gases nobles se ionizan:

a) Positivamente

b) En forma Neutra

c) Negativamente

d) Positiva y negativamente

Según la ley de la conservación de la materia, la

metería no se crea ni se destruye solo se

transforma.

15. La ley anterior, fue propuestas por:

a) Dimitri Ivanovich Mendeleiev

b) Henry Moseley

c) Antony Laurent Lavoisier

d) Isaac Newton

16. El grupo de leyes al que corresponde esta ley se

denomina:

a) Leyes coligativas

b) Leyes de la materia y la energia

c) Leyes de Newton

d) Leyes ponderales

17. Según la ley de anterior:

a) La cantidad de materia de los productos debe

ser el doble que los reactivos

b) La cantidad de átomos que reaccionan debe

ser mayor a la cantidad de átomos de los

productos

c) La cantidad de átomos de los productos debe

ser equivalente a la de los reactivos

d) La cantidad de moles de los reactivos debe

ser igual a la cantidad de moles en los

productos

18. Al balancear la ecuación por el método de

inspección simple𝑀𝑛(𝑂𝐻)6 + 𝐻3𝑃𝑂4 →

𝑀𝑛(𝑃𝑂4)2 + 𝐻2 la cantidad de moléculas que

resultan por cada sustancia es respectivamente:

a) 2 – 3 – 5 – 6

b) 1 – 2 – 1 – 6

c) 1 – 3 – 1 – 5

d) 2 – 4 – 2 – 8

19. La cantidad de átomos para cada elemento es:

a) 1 at de Mn, 1 at de P, 9 at de H y 10 at de O

b) 1 at de Mn, 3 at de P, 15 at de H y 18 at de O

c) 2 at de Mn, 4 at de P, 18 at de H y 22 at de O

d) 1 at de Mn, 2 at de P, 12 at de H y 14 at de O

Un estudiante posee las siguientes reacciones

20. Si el estudiante desea describir el tipo de reacción

química de cada ecuación respectivamente, el

orden correcto será:

a) Síntesis, descomposición, sustitución doble,

sustitución simple.

b) Sustitución simple, síntesis, sustitución doble,

descomposición

c) Sustitución simple, descomposición,

sustitución doble, síntesis

d) Sustitución doble, descomposición,

sustitución única, síntesis

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

a O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O

b O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O

c O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O

d O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O

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Balanceo Por tanteo: Se utiliza cuando no hay modificación en los estados de oxidación entre los átomos de

los compuestos reaccionantes y obtenidos durante una reacción química. Para balancear por simple

inspección es necesario tener en cuenta que primero se balancean los metales, luego los no metales,

posteriormente el hidrógeno y por último el oxígeno; de tal forma que se cumpla la ley de conservación de

la materia y la energía planteada por Anthony Laurent Lavoisier.

Los subíndices son átomos de un elemento específico.

Los números delante de un compuesto son moles o moléculas y multiplican a todos los átomos del

compuesto.

Los números fuera de un paréntesis multiplican los átomos dentro del paréntesis.

Ejemplo: Balancea por inspección simple la ecuación 𝐻2𝑆𝑂4 + 𝐶𝑎3(𝑃𝑂4)2 → 𝐶𝑎𝑆𝑂4 + 𝐻3𝑃𝑂4 y expresa la

cantidad de moles o moléculas de cada compuesto.

Primero sacamos los números de oxidación para verificar si hubo cambio en los números de

oxidación.

𝐻2+1𝑆+6𝑂4

−2 + 𝐶𝑎3+2(𝑃+5𝑂4

−2)2 → 𝐶𝑎+2𝑆+6𝑂4−2 + 𝐻3

+1𝑃+5𝑂4−2

o Como vemos no hubo cambio en los números de oxidación entre reactivos y productos, por lo

cual aplicaremos tanteo:

Ca = 1 x 3 = 3

S = 1 x 1 = 1 x 3 = 3

P = 1 x 2 = 2

H = 3 x 2 = 6

O = 3 x 4 + 4 x 2 = 20

Ca = 1 x 2 = 1 x 3 = 3

S = 3 x 1 = 3

P = 1 x 1 = 1 x 2 = 2

H = 2 x 3 = 6

O = 3 x 4 + 4 x 2 = 20

𝟑𝑯𝟐𝑺𝑶𝟒 + 𝑪𝒂𝟑(𝑷𝑶𝟒)𝟐 → 𝟑𝑪𝒂𝑺𝑶𝟒 + 𝟐𝑯𝟑𝑷𝑶𝟒

Al balancear se obtienen moléculas en la proporción 3 – 1 – 3 – 2

Ver video: https://www.youtube.com/watch?v=blrrI4LARGo

Balanceo Por Redox: Se utiliza cuando hay modificación en los estados de oxidación entre los átomos de los

compuestos reaccionantes y obtenidos durante una reacción química. Para balancear por oxido reducción:

Se determinan los números de oxidación de los elementos en cada compuesto.

Se determinan las semirreacciones, quien se oxida, quien se reduce, el agente oxidante, el agente

reductor.

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Se balancean los electrones y la cantidad de átomos en cada semirreacción.

Se determina la ecuación global.

Se determina la ecuación ajustada.

Se aplica tanteo.

Ejemplos:

1. Balancear: 𝐻𝑁𝑂3 + 𝐻2𝑆 → 𝑁𝑂 + 𝑆 + 𝐻2𝑂 determinando las semirreacciones, agente reductor, agente

oxidante, ecuación global y ecuación ajustada.

Ionizamos y sacamos los números de oxidación

𝐻+𝑁+5𝑂3−2 + 𝐻2

+1𝑆−2 → 𝑁+2𝑂−2 + 𝑆0 + 𝐻2+1𝑂−2

Sacamos las semirreacciones

En el agente oxidante los electrones quedan en los reactivos

En el agente reductor los electrones quedan en los productos

𝑁+5 + 3𝑒− → 𝑁+2 Se redujo

𝑆−2 → 𝑆0 + 2𝑒− Se oxido

El nitrógeno se reduce y el agente oxidante es 𝐻𝑁𝑂3

El azufre se oxida y el agente reductor es 𝐻2𝑆

Se igualan los átomos y los electrones, luego sacamos la ecuación global

2(𝑁+5 + 3𝑒− → 𝑁+2)

3(𝑆−2 → 𝑆0 + 2𝑒−)

2𝑁+5 + 6𝑒− → 2𝑁+2

3𝑆−2 → 3𝑆0 + 6𝑒−

2𝑁+5 + 3𝑆−2 → 2𝑁+2 + 3𝑆0 𝑒𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑔𝑙𝑜𝑏𝑎𝑙

Escribimos la ecuación ajustada

2𝐻𝑁𝑂3 + 3𝐻2𝑆 → 2𝑁𝑂 + 3𝑆 + 𝐻2𝑂 𝑒𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑎𝑗𝑢𝑠𝑡𝑎𝑑𝑎

Realizamos Tanteo

N= 2 x 1 = 2

S = 3 x 1 = 3

H = 2 x 1 +3 x 2 = 8

O = 3 x 2 = 6

N 2 x 1 = 2

S = 3 x 1 = 3

H = 2 x 1 = 2 x 4 = 8

O = 2 x 1 + 4 x 1 = 6

2𝐻𝑁𝑂3 + 3𝐻2𝑆 → 2𝑁𝑂 + 3𝑆 + 4𝐻2𝑂 𝑒𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑏𝑎𝑙𝑎𝑛𝑐𝑒𝑎𝑑𝑎

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2. Balancear 𝐹𝑒2𝑂3 + 𝐶𝑂 → 𝐹𝑒 + 𝐶𝑂2 determinando las semirreacciones, agente reductor, agente

oxidante, ecuación global y ecuación ajustada.

Ionizamos y sacamos los números de oxidación

𝐹𝑒2+3𝑂3

−2 + 𝐶+2𝑂−2 → 𝐹𝑒0 + 𝐶+4𝑂2−2

Sacamos las semirreacciones

𝐹𝑒2+3 + 6𝑒− → 𝐹𝑒0 𝑠𝑒 𝑟𝑒𝑑𝑢𝑐𝑒

𝐶+2 → 𝐶+4 + 2𝑒− 𝑠𝑒 𝑜𝑥𝑖𝑑𝑎

El hierro se reduce y el agente oxidante es 𝐹𝑒2𝑂3

El carbono se oxida y el agente reductor es 𝐶𝑂

Se igualan los átomos y los electrones, luego sacamos la ecuación global

2(𝐹𝑒2+3 + 6𝑒− → 2𝐹𝑒0)

6(𝐶+2 → 𝐶+4 + 2𝑒−)

2𝐹𝑒2+3 + 12𝑒− → 4𝐹𝑒0)

6𝐶+2 → 6𝐶+4 + 12𝑒−)

2𝐹𝑒2+3 + 6𝐶+2 → 4𝐹𝑒0 + 6𝐶+4 𝑒𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑔𝑙𝑜𝑏𝑎𝑙

Escribimos la ecuación ajustada

2𝐹𝑒2𝑂3 + 6𝐶𝑂 → 4𝐹𝑒 + 6𝐶𝑂2 𝑒𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑎𝑗𝑢𝑠𝑡𝑎𝑑𝑎

Realizamos Tanteo

Fe = 2 x 2 = 4

C = 6 x 1 = 6

O = 2 x 3 + 6 x 1 = 12

Fe = 4 x 1 = 4

C = 6 x 1 = 6

O = 6 x 2 = 12

Cuando los coeficientes tengan un común denominador, estos se deben simplificar. 2𝐹𝑒2𝑂3 + 6𝐶𝑂 → 4𝐹𝑒 + 6𝐶𝑂2 𝑒𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑏𝑎𝑙𝑎𝑛𝑐𝑒𝑎𝑑𝑜

Ver video: https://www.youtube.com/watch?v=9L2sCkjGGsw&t=404s

Balanceo por el método Algebraico: Para balancear, adecuadamente una ecuación a través de este método

se debe:

1. Escribir adecuadamente las formulas de la ecuación química.

2. Asignar una letra del alfabeto a cada formula de la ecuación.

3. Sacar una formula algebraica por cada elemento, utilizando las letras asignadas.

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4. Se le asigna un número arbitrario del (1 – 4) a una de las letras (la que más convenga).

5. Se resuelven las ecuaciones y se determina el valor de cada letra.

6. Se reemplaza el valor de cada letra en la ecuación y se verifica por tanteo.

7. Si se puede simplificar se simplifica.

Ejemplos:

1. Balancear por el método algebraico: 𝐹𝑒 + 𝑂2 → 𝐹𝑒2𝑂3

Le asignamos una letra a cada formula: 𝐴𝐹𝑒 + 𝐵𝑂2 → 𝐶𝐹𝑒2𝑂3

Sacamos las formulas algebraicas para cada elemento colocando su cantidad de átomos que le

corresponda:

Hierro → A = 2C

Oxigeno → 2B = 3C

Se le asigna un número a una de las letras: C = 2

Se resuelven las ecuaciones

𝐴 = 2𝐶 → 𝐴 = 2(2) → 𝑨 = 𝟒

2𝐵 = 3𝐶 → 𝐵 =3(2)

2→ 𝑩 = 𝟑

Remplazamos cada valor en la ecuación y verificamos con tanteo: 𝐴𝐹𝑒 + 𝐵𝑂2 → 𝐶𝐹𝑒2𝑂3

4𝐹𝑒 + 3𝑂2 → 2𝐹𝑒2𝑂3

2. Balancear por el método algebraico: 𝐻𝑁𝑂3 + 𝐻𝐵𝑟 → 𝐵𝑟2 + 𝑁𝑂 + 𝐻2𝑂

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Ver Videos:

https://www.youtube.com/watch?v=yzwpUlbdGNM

https://www.youtube.com/watch?v=XiE6Mr5Lmq8

https://www.youtube.com/watch?v=CqQVqe_Nv7w

Actividad 2: Resuelve:

Aplicar el principio de la conservación de la materia en los siguientes problemas a través de diferentes

métodos:

1. Balancea aplicando el método de tanteo

a) 𝐹𝑒𝑆 + 𝑂2 → 𝐹𝑒2𝑂3 + 𝑆𝑂2

b) 𝑀𝑛𝐵𝑟2 + 𝐵𝑟2 + 𝐻2𝑂 → 𝑀𝑛𝑂2 + 𝐻𝐵𝑟

c) 𝐶5𝐻12 + 𝑂2 → 𝐻2𝑂 + 𝐶𝑂2

2. Balancea por Redox, determinando las semirreacciones, agente reductor, agente oxidante, ecuación

global y ecuación ajustada.

a) 𝐻𝑁𝑂3 + 𝐼2 → 𝑁𝑂2 + 𝐻2𝑂 + 𝐻𝐼𝑂3

b) 𝑆𝑏 + 𝐻𝑁𝑂3 → 𝑆𝑏2𝑂5 + 𝑁𝑂 + 𝐻2𝑂

3. Balancea por el método algebraico:

a) 𝑀𝑔3𝐵2 + 𝐻2𝑂 → 𝑀𝑔(𝑂𝐻)2 + 𝐵2𝐻6

b) 𝐻𝐶𝑙 + 𝐾𝑀𝑛𝑂4 → 𝐾𝐶𝑙 + 𝑀𝑛𝐶𝑙2 + 𝐻2𝑂 + 𝐶𝑙2

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