MONOGRAFÍA EQUILIBRIO IÓNICO EN SISTEMAS …
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1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN Enrique Guzmán y Valle Alma Máter del Magisterio Nacional FACULTAD DE CIENCIAS DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE QUÍMICA MONOGRAFÍA EQUILIBRIO IÓNICO EN SISTEMAS HETEROGÉNEOS. Solubilidad.- Obtención de la expresión del producto de solubilidad.- relación entre la solubilidad y la constante Kps.- Relación entre el peso y el número de moles del ión común en la solubilidad.- La precipitación fraccionada. PRESENTADO POR: CHUÑOCCA PARIONA Saúl Adonio Para obtener el título profesional de licenciado en educación. Especialidad: Química, Física y Biología. LIMA – PERÚ 2017
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN
Enrique Guzmán y Valle
Alma Máter del Magisterio Nacional
FACULTAD DE CIENCIAS
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE QUÍMICA
MONOGRAFÍA
EQUILIBRIO IÓNICO EN SISTEMAS HETEROGÉNEOS.
Solubilidad.- Obtención de la expresión del producto de solubilidad.- relación entre la
solubilidad y la constante Kps.- Relación entre el peso y el número de moles del ión
común en la solubilidad.- La precipitación fraccionada.
PRESENTADO POR:
CHUÑOCCA PARIONA Saúl Adonio
Para obtener el título profesional de licenciado en educación.
Especialidad: Química, Física y Biología.
LIMA – PERÚ
2017
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3
Índice
Introducción .............................................................................................................. 5
Corpus del trabajo. ................................................................................................... 7
CAPITULO I: .............................................................................................................. 7
Equilibrio de precipitación ....................................................................................... 7
1.1. Equilibrio de precipitación ............................................................................................... 7
1.2. Precipitación fraccionada. ............................................................................................... 10
CAPITULO II: ........................................................................................................... 13
Equilibrio de solubilidad ........................................................................................ 13
2.1. Solubilidad y producto de solubilidad. ............................................................................. 13
2.2. Relación entre la solubilidad y producto de solubilidad. .................................................. 19
2.3. Reglas de solubilidad ...................................................................................................... 22
2.4. Solubilidad de compuestos iónicos poco solubles. .......................................................... 23
2.5. Tabla de solubilidad ........................................................................................................ 24
2.6. Algunos minerales insolubles de la tabla. ....................................................................... 25
2.7. ¿Por qué los minerales no se disuelven? ......................................................................... 30
CAPITULO: III .......................................................................................................... 38
¿Factores que afectan a la solubilidad? ............................................................... 38
3.1. Temperatura .................................................................................................................. 38
3.2. Disolvente ..................................................................................................................... 39
3.3. Fuerza iónica ................................................................................................................. 40
3.4. Efecto del ion común ...................................................................................................... 40
3.5. Efecto salino ................................................................................................................... 42
3.6. Efecto de reacciones secundarios .................................................................................... 44
III
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3.7. El efecto del PH ............................................................................................................. 46
CAPITULO IV: .......................................................................................................... 54
Aplicación didáctica. .............................................................................................. 54
4.1. Programación curricular anual 2017 .............................................................................. 55
4.2. Unidades didácticas ....................................................................................................... 73
4.3. Sesiones de aprendizaje teoría y práctica. ..................................................................... 90
4.4. Instrumentos de evaluación formativa. .......................................................................... 95
4.5. Guía de práctica de laboratorio ................................................................................... 102
Síntesis .................................................................................................................. 110
Apreciación crítica y sugerencia ......................................................................... 113
Bibliografía ............................................................................................................ 115
IV
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Introducción
El tema de equilibrio iónico en sistema heterogéneo forma parte del
equilibrio de precipitación, en tal sentido para comprender el equilibrio de
solubilidad y de precipitación, ya debemos tener un sólido conocimiento de la
cinética química, y el equilibrio químico.
El presente trabajo de investigación tiene como objetivo explicar la
solubilidad, producto de solubilidad, factores que afectan a la solubilidad y la
formación de precipitado y darle la significatividad al tema de estudio,
mediante el uso de lenguaje cotidiano, con ejemplos que se puede encontrar
en muestro medio.
Considero que para un niño la solubilidad es una magia, porque al
echar el soluto al disolvente, el soluto se desaparece, pareciera que se ha
convertido en agua o en el disolvente.
Pero para los que estudiamos la química o para los que conocen el
tema, no es un acto de magia, porque se puede explicar dicho fenómeno. En
este trabajo se explica el por qué algunas sustancias se disuelven en agua y
otras sustancias no.
Así mismo, en ocasiones nos hemos encontrado con casos en donde el
soluto en lugar de disolverse, se forma partículas sólidas es decir
precipitados, esto ocurre por dos razones, primero porque la solución es
sobre saturada y otro por que en las disoluciones el equilibrio se desplaza
hacia izquierda formando sustancias solidas insolubles o poco solubles.
La solubilidad de cada sustancia es diferentes, algunas sustancias son
más solubles y otras menos solubles, en ocasiones esto permite separar los
diferentes iones a través de una precipitación fraccionada, el conocimiento del
producto de solubilidad nos permite conocer cuál de los iones se precipitara
primero y cual segundo, así sucesivamente.
El equilibrio de la solubilidad y de la precipitación puede ser alterado o
afectado por varios factores como la variación de la temperatura, el aumento
V
6
de ion común, por la acción de un ion extraño, por la variación de PH y por la
fuerza iónica etc.
Muchas veces los estudiantes saben resolver ejercicios teóricos, pero
no saben interpretar lo que están haciendo, mucho menos saben en qué
casos se puede aplicar dicho conocimiento, para ello el presente trabajo se
enfocara en la interpretación de los valores de Kps y su relación con la
solubilidad.
El estudio de la química se consolida con los experimentos que se
demuestra en el laboratorio, en el presente trabajo presentamos tres
experimentos donde se va analizar y dar una interpretación a los resultados
obtenidos, para que así el conocimiento teórico se lleve a la práctica.
VI
7
Corpus del trabajo.
CAPITULO I:
Equilibrio de precipitación
1.1. Equilibrio de precipitación
El equilibrio de precipitación es un proceso dinámico, porque cuando la
sal está disolviendo liberando sus iones al mismo tiempo si está formando un
precipitado sólido, con la misma velocidad de la disolución.
El equilibrio de precipitación es un tipo de equilibrio heterogéneo. Que
implica la transferencia de materia entre dos fases, una de ellas sólida y la
otra líquida, que están en contacto. La fase líquida contiene una disolución de
iones, mientras que la fase sólida, que se genera en el seno de la disolución,
está constituida por un compuesto químico de composición y fórmula definida.
Se define como, proceso de precipitación la aparición de una fase
sólida en el seno de una disolución y como precipitado a la fase sólida
formada en el seno de la misma disolución.
El equilibrio heterogéneo puede tomar dos denominaciones diferentes,
según el sentido del proceso de transferencia de material. Así, si se produce
la transferencia en el sentido líquido a sólido, se tendrá un equilibrio
heterogéneo de precipitación, mientras que se transcurre en sentido inverso,
sólido a líquido, se trata de un equilibrio heterogéneo de solubilización o
disolución.
Con otros términos también se puede decir si el equilibrio de desplaza
hacia la izquierda entonces se produce precipitado, mientras si el equilibrio se
desplaza hacia derecha se produce la solubilización.
En cualquier caso, el equilibrio es dinámico ya que en la interface
sólido - líquido ocurren simultáneamente proceso de solubilización y
precipitación, cuyas velocidades se llegan a igualarse cuando se alcanza el
equilibrio.
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Es decir cuando se produce el equilibrio de precipitación la velocidad
hacia la derecha (formación de iones) es igual con la velocidad a la izquierda
(formación de los precipitados).
La gráfica nos muestra donde una solución de nitrato de plata al
mezclar con un solución de cloruro de sodio forman cloruro de plata solido
que se precipita.
𝐴𝑔+(𝑎𝑐) + 𝑁𝑂3−(𝑎𝑐) + 𝑁𝑎+(𝑎𝑐) + 𝐶𝑙−(𝑎𝑐) ⇌ 𝐴𝑔𝐶𝑙 (↓)(𝑠) + 𝑁𝑎𝑁𝑂3(𝑎𝑐)
Se puede considerar que se obtiene un precipitado, en el seno de una
disolución, al aumentar la concentración de una determinada sustancia de
forma que se sobrepase el punto de saturación. De esta forma, pueden llegar
a precipitar incluso especies químicas que se clasificaron como solubles, así
como el cloruro de sodio cuando se prepara una solución sobre saturada
aumentado la temperatura, cuando baja su temperatura se forma los cristales
del cloruro de sodio.
Se puede indicar que, en General, las reacciones de precipitación son
más lentas y el tiempo que tarda en alcanzar el equilibrio es un factor que
Imagen 1.1. proceso de formación de cloruro de plata . recuperado de:
https://www.google.com.pe/search?biw=1366&bih=637&tbm=isch&sa=1&q=reaccion
es+de+precipitacion&oq=reaccion&gs_l=psyab.1.0.0i67k1l2j0j0i67k1j0j0i67k1l5.5162.7
213.0.11260.9.9.0.0.0.0.258.746.2-3.4.0....0...1.1.64.psy-
ab..5.3.742.0...273.tmj7yhVq1Cc#imgrc=re1ttC3LEmz-_M:
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debe tenerse presente. Por otro lado, la formación del precipitado es decisiva
en el ámbito cinético de la solubilización. Si el precipitado está recién
formando su solubilización será más rápida que si se ha dejado envejecer,
que implica una disminución de la superficie específica y por tanto, del área
efectiva de transferencia de materia.
Cuando se trata de disolver un sólido y la velocidad del proceso
heterogéneo depende de su grado de dispersión (tamaño de partícula); ello
dan lugar a falsas diferencias de solubilidad en realidad no son más que
diferencias cinéticas.
Las reacciones basadas en equilibrio de precipitación suelen utilizarse
como fundamento de diferentes procesos de separación, donde se
aprovechan la diferencia de solubilidad entre los compuestos sólidos para
obtener su separación física. En estos procesos se basan en las diferentes
marchas sistemáticas para la separación en grupos de mezclas complejas de
cationes y aniones. También se utilizan en las reacciones de identificación de
iones, ya que la presencia de una especie puede ponerse de manifiesto
mediante la aparición de un precipitado. Este tipo de reacciones es la base
para procesos cuantitativos, tanto volumétrico como gravimétricos.
Algunos precipitados comunes.
10
1.2. Precipitación fraccionada.
Según Silva y Barbosa (2014) La precipitación fraccionada es una
técnica en donde dos o más iones en disolución, todos ellos capaces de
precipitar con un reactivo común, se separan mediante ese reactivo, se da en
diferentes fases, mientras un ion precipita los otros, con propiedades
semejantes, permanecen en disolución. Una de las condiciones para una
buena precipitación fraccionada es que los iones tengan una diferencia
significativa en las solubilidades. En el procedimiento de esta técnica la
adición del reactivo precipitante debe ser lenta y con una disolución
concentrada del reactivo precipitante a la disolución donde debe producirse la
precipitación.
Por lo tanto, conociendo el valor del producto de solubilidad de la
sustancia podemos predecir ¿Qué iones se precipitarán primero? Y ¿Qué
Imagen 1.2. Algunos precipitados
Sacado de: http://www.imgrum.org/media/1492357906154432614_4275557703
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iones precipitaran segundo? Es así utilizando la precipitación fraccionada
podemos incluso separar cuantitativamente los iones.
Ejemplo
Separación del ion cloruro y ion ioduro por precipitación fraccionada.
La pregunta es: ¿Se podrían separar el ion cloruro y el ion ioduro a
través de precipitación fraccionada con el ion Ag+ en una disolución donde
[𝐶𝑙−] = [𝐼−] = 10−2𝑀?
[Cl−] = [I−] = 10−2M
Donde:
𝐾𝑃𝑠𝐴𝑔𝐶𝑙 = 1,8 × 10−10
𝐾𝑝𝑠𝐴𝑔𝐼 = 8,3 × 10−17
Esto será únicamente posible si la concentración del ion Ag+ no es
suficiente para que inicie la precipitación del otro ion. Es decir, si la
concentración del ion plata termina antes que uno de los iones inicie
precipitar.
Por otro lado, la concentración del ion plata para que comience a precipitar el
AgI será lo siguiente:
[𝐴𝑔+] =𝐾𝑝𝑠𝐴𝑔𝐼[𝐼−]0
=8,3 × 10−17
10−2= 8,3 × 10−15𝑀
Por otro lado la concentración del ion plata que dé inicio de
precipitación a AgCl será lo siguiente:
[𝐴𝑔+] =𝐾𝑝𝑠𝐴𝑔𝐶𝑙[𝐶𝑙−]0
=1,8 × 10−10
10−2= 1,8 × 10−8𝑀
En conclusión, observamos que el ioduro de plata es el primer
precipitado que se forma porque requiere una concentración menor del
agente precipitante plata.
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Luego la concentración del ion plata cuando termine precipitar el ioduro
de plata será calculado de la siguiente forma:
[𝐴𝑔+] =𝐾𝑝𝑠𝐴𝑔𝐼
10−3[𝐼−]0=8,3 × 10−17
10−5= 8,3 × 10−12𝑀
Si calculamos la concentración del ion plata y la concentración inicial
del cloruro vemos que es menor que el producto de solubilidad del cloruro de
plata.
[𝐴𝑔+][𝐶𝑙−]0 = 8,3 × 10−12 × 10−2 = 8,3 × 10−14 < 𝐾𝑝𝑠 𝐴𝑔𝐶𝑙 = 1,8 × 10
−10
Por tanto, el ion 𝐼− y el ion 𝐶𝑙− se pueden separar por medio de
precipitación fraccionada con agente precipitante plata, donde primero se
precipitaría el AgI y una vez que hay terminado precipitar recién inicia
precipitar el cloruro de plata AgCl.
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CAPITULO II:
Equilibrio de solubilidad
2.1. Solubilidad y producto de solubilidad.
Se denomina solubilidad a la cantidad máxima del soluto que se puede
disolver en una cantidad fija del solvente a una determinada temperatura,
cuya unidad de medida pueden ser expresada de las formas siguientes: g/L o
mol/L o g/mL.
Particularmente la solubilidad en agua se expresa los gramos de una
sustancia que se puede disolverse por completo a una temperatura de 25 ºC
en 100 Ml de agua.
La solubilidad es un valor característico y constante para una
temperatura dada de las sustancias, en otros términos, la solubilidad de la
sustancia varía en función de la temperatura, para cada temperatura el valor
de la solubilidad de la misma sustancia es diferente.
La solubilidad se lleva a cabo en dos pasos el primero es la ruptura de la
red cristalina, para hacerlo es indispensable suministrar energía capaz de
romper la red cristalina de la sustancia, es decir la energía suministrado debe
ser suficientemente alto para vencer la fuerza de cohesión molecular de la red
cristalina de la sustancia, esta ruptura cristalina se puede representar
mediante la siguiente ecuación.
𝐴𝑛𝐵𝑚 (𝑠) ⇌ 𝑛𝐴(𝑔)𝑚+ +𝑚𝐵(𝑔)
𝑛−
Luego de romper la red cristalina el paso siguiente es la hidratación de los
iones separadas.
𝑛𝐴(𝑔)𝑚+ +𝑚𝐵(𝑔)
𝑛− + 𝐻2𝑂 → 𝑛𝐴(𝑎𝑐)𝑚+ +𝑚𝐵(𝑎𝑐)
𝑛−
El gua es la molécula que cubrirá por completo a los iones, para que
los iones no se vuelvan juntarse nuevamente, además estarán dispersos en
forma constante en toda la disolución.
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Las disoluciones pueden ser saturadas, insaturadas y sobresaturadas
depende de la cantidad de soluto añadida al solvente.
Se entiende por disolución saturada aquella que no admite más soluto
en su seno, a una temperatura determinada, mientras que se hablará de
disolución sobresaturada cuando la concentración de sustancias disueltas sea
superior a la máxima admitida, con lo que en este caso se tiene un equilibrio
inestable.
Si tenemos un recipiente con un litro de agua, donde agregamos poco
a poco el (cloruro de sodio) la sal común, dicho sal se va disolviendo, debido
a que las fuerzas dipolares del agua se van atacando, de tal manera que las
moléculas del cloruro de sodio se van separando en dos iones tales como ion
cloruro y ion sodio.
𝑁𝑎𝐶𝑙(𝑠) → 𝑁𝑎(𝑎𝑐)+ + 𝐶𝑙(𝑠)
−
Luego de haber añadido una cucharada de sal, la solución es
insaturada o diluida, porque aún, se puede disolver más. Pero si seguimos
añadiendo mas y mas sal, llega un punto donde el agua o el solvente ya
puede disolver más a la misma temperatura, de tal manera que empieza
acumularse las moléculas del soluto en la base del recipiente, a dicho
solución se denomina solución saturada. Por lo tanto, podemos resumir que la
IMAGEN 2.1. REPRESENTACIÓN DE LA SOLUBILIDAD
También se puede encontrar en :
https://www.google.com.pe/search?q=representacion+de+la+solubilidad.
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solución saturada es aquella que ya no puede disolver mas soluto en la
misma temperatura, es decir se forma el precipitado.
Si luego de la formación del precipitado en el fondo, aumentamos la
temperatura y seguimos disolviendo más sal en la misma cantidad del agua
estamos formando una solución sobre saturada.
En conclusión, podemos afirmar que la máxima cantidad del soluto que
se puede disolver en un litro de agua se denomina solubilidad. El valor de
dicha solubilidad depende del tipo de soluto que se está disolviendo, teniendo
en cuenta el factor temperatura. Cuya unidad de medida pueden ser en:
gramos/Litro (g/L) o en molaridad (mol/L).
Por ejemplo: la solubilidad del cloruro de sodio y cloruro de plata
Solubilidad del NaCl : 359 g/L = 6,14M
Solubilidad del AgCl : 0,0052 g/L = 3,63 x 10-5 M
En los ejemplos citados anteriormente se observa que la diferencia de
solubilidad de las sales es muy significativa, por ello para su mejor estudio las
sales se clasifican en 3 como: solubles, ligeramente solubles y poco solubles.
Se denomina solubles : si la solubilidad es (s) > 0,02 mol/L
Se denomina ligeramente soluble : si la solubilidad es (s) ≅ 0,02 mol/L
Se denomina poco solubles : si la solubilidad es (s) < 0,02 mol/L
A las sales poco solubles también se denomina sales insolubles, pero
sin embargo estas sales se disuelven, aunque muy poco.
Por otro lado cabe precisar que las sales ligeramente solubles son los
que forman el equilibrio de solubilidad y los poco solubles o insolubles son los
que se precipitan en un equilibrio de precipitación.
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Tenemos la representación general de una disolución iónica de una
sal en equilibrio.
𝐴𝑛𝐵𝑚 (𝑠) ⇌ 𝑛𝐴(𝑎𝑐)𝑚+ +𝑚𝐵(𝑎𝑐)
𝑛−
Un equilibrio de solubilidad es un equilibrio heterogéneo, en donde se
puede apreciar una fases sólida, 𝐴𝑛𝐵𝑚 (𝑠) y otra fase disuelta en estado
acuoso 𝑛𝐴(𝑎𝑐)𝑚+ +𝑚𝐵(𝑎𝑐)
𝑛− pero sin embargo la constante de equilibrio Kps no
toma en cuenta la parte sólida, sino únicamente los iones disueltos.
El constante de solubilidad, denominado también como el producto de
solubilidad se puede definirse como el producto de las concentraciones de los
iones producidos en la disolución de un compuesto poco soluble, elevados a
una potencia igual a su coeficiente estequiométrico y se designa
habitualmente como Ks o Kps.
𝐾𝑝𝑠 = [𝐴𝑚+]𝑛. [𝐵𝑛−]𝑚
La ecuación del producto de la solubilidad permite extraer las
siguientes conclusiones.
A partir de las concentraciones de los iones de la disolución, se puede
predecir si la precipitación tendrá lugar o no. Si el producto de las
concentraciones elevadas a su coeficiente estequiométrico es superior al
producto de solubilidad hay que esperar la aparición del precipitado.
La formación de sustancias poco solubles es el fundamento del método
de separación y de determinación. En este sentido, es útil introducir el
concepto de precipitación cuantitativa, que significa que una precipitación será
completa cuando hay precipitado el 99.9% del analito, o lo que lo mismo, que
la concentración del ion a determinar haya disminuido su concentración inicial
en al menos un factor de 1000.
la solubilidad de una sustancia ya que, para una reacción
estequiométrica determinada, cuanto menor sea el producto de solubilidad
más baja será la solubilidad de la sustancia.
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Si la siguiente ecuación[𝐴𝑚+]𝑛. [𝐵𝑛−]𝑚 < 𝐾𝑝𝑠 , se cumple entonces
tenemos una disolución insaturada, esto significa que aún se puede seguir
disolviendo más soluto, hasta alcanzar un punto de equilibrio.
Así mismo si [𝐴𝑚+]𝑛. [𝐵𝑛−]𝑚 = 𝐾𝑝𝑠, significa que el sistema ha
alcanzado el equilibrio, por lo tanto, yo no se puede disolver más, a esto se
denomina disolución saturada.
Por último, si [𝐴𝑚+]𝑛. [𝐵𝑛−]𝑚 > 𝐾𝑝𝑠 significa que la disolución está
sobresaturada, en este tipo de solución se puede apreciar el precipitado en el
fondo de la solución.
EXPERIMENTO N° 1
Identificando El Equilibrio Heterogéneo
Procedimiento.
De las sustancias mostradas añadimos 2ml de solución cloruro férrico 𝐹𝑒𝐶𝑙3 (𝑎𝑐)
(0,1M) en un tubo de ensayo y en otro tubo de ensayo 2ml de solución Sulfuro de
sodio 𝑁𝑎2𝑆(𝑎𝑐) (1 𝑀)
Solución de cloruro férrico
𝐹𝑒(𝐶𝑙)3(𝑎𝑐) 0,1 M de color
anaranjado
Solución de sulfuro de sodio
𝑁𝑎𝑆(𝑎𝑐) 1 M de color
transparente
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En un tubo de ensayo mezclar la solución cloruro férrico con la solución sulfuro de
sodio.
Cálculos estequiométricos de la reacción.
Planteamos el equilibrio.
2𝐹𝑒(𝐶𝑙)3(𝑎𝑐) + 3𝑁𝑎2𝑆(𝑎𝑐) → 𝐹𝑒2𝑆3(𝑠)(↓) + 6𝑁𝑎𝐶𝑙 (𝑎𝑐)
Analizando los reactivos tenemos los siguientes iones.
𝐹𝑒(𝐶𝑙)3(𝑠) +𝑁𝑎2𝑆(𝑠) ⇌ 𝐹𝑒(𝑎𝑐)3+ + 𝐶𝑙(𝑎𝑐)
− + 𝑁𝑎(𝑎𝑐)+ + 𝑆(𝑎𝑐)
2−
Al mezclarlo tendríamos esta reacción.
𝐹𝑒(𝑎𝑐)3+ + 𝐶𝑙(𝑎𝑐)
− + 𝑁𝑎(𝑎𝑐)+ + 𝑆(𝑎𝑐)
2− ⇌ 𝐹𝑒2𝑆3(𝑠)(↓) + 𝑁𝑎𝐶𝑙 (𝑎𝑐
Se forma precipitado porque en el seno de la solución aparece una sal
insoluble o muy poco soluble, en este caso 𝐹𝑒2𝑆3(𝑠) , en el experimento se
observa entonces el precipitado de color negro. Mientras el cloruro de sodio
es muy soluble por ello sigue disuelto en la solución.
Solución de cloruro férrico
𝐹𝑒(𝐶𝑙)3(𝑎𝑐) 0,1 M de color
anaranjado y Solución de sulfuro de
sodio 𝑁𝑎2𝑆(𝑎𝑐) 1 M de color
transparente, forman un precipitado
de sulfuro de hierro 𝐹𝑒2𝑆3(𝑠) de color
negro.
Se puede apreciar como el
precipitado de sulfuro de hierro
𝐹𝑒2𝑆3(𝑠) de color negro. Desciende
al fondo del tubo de ensayo.
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2.2. Relación entre la solubilidad y producto de solubilidad.
El valor de la solubilidad y el producto de solubilidad es diferente,
conociendo el valor de uno de ellos se puede calcular el valor del otro. Es
decir, conociendo la solubilidad se puede calcular el valor del producto de
solubilidad y viceversa.
𝐴𝑛𝐵𝑚 (𝑠) ⇌ 𝑛𝐴(𝑎𝑐)𝑚+ +𝑚𝐵(𝑎𝑐)
𝑛−
Concentración inicial: 1 n m
Concentración en el equilibrio: S ns ms
Al disolver un mol de soluto se obtiene n moles de Am+ y m moles de
Bn- y cuando se disuelven s moles, se obtiene sn moles de Am+ y sm moles
de Bn-.
Por lo tanto, el producto de solubilidad será calculado de la siguiente
forma:
[𝐴𝑚+] = 𝑠𝑛
[𝐴𝑛−] = 𝑠𝑚
𝐾𝑝𝑠 = [𝐴𝑚+]𝑛. [𝐵𝑛−]𝑚
𝐾𝑝𝑠 = [𝑠𝑛]𝑛. [𝑠𝑚]𝑚
Para calcular la solubilidad podemos deducir así:
𝐾𝑠 = 𝑠𝑛. 𝑛𝑛. 𝑠𝑚. 𝑚𝑚 = 𝑛𝑛. 𝑚𝑚. 𝑠𝑛+𝑚
𝑠 = √𝐾𝑠
𝑛𝑛. 𝑚𝑚
𝑚+𝑛
20
Donde:
n : coeficiente estequiométrico del catión Am+
m : coeficiente estequiométrico del anión Bn-
Sal De Tipo AB
Ejemplo 1. Determinar su solubilidad del cloruro de plata sabiendo que
su 𝐾𝑝𝑠 = 1,8 × 10−10
𝐴𝑔𝐶𝑙(𝑠) ⇌ 𝐴𝑔(𝑎𝑐)+ + 𝐶𝑙(𝑎𝑐)
−
𝐾𝑝𝑠 = (𝑛𝑠)𝑛. (𝑚𝑠)𝑚
𝑛 = 1 ;𝑚 = 1
𝐾𝑝𝑠 = 𝑠. 𝑠 = 𝑠2
Por lo tanto su solubilidad del AgCl seria
𝑆 = √Kps
𝑆 = √1,8 × 10−10
𝑆 = 1,34 × 10−5𝑚𝑜𝑙
𝐿
Convirtiendo en gramos por lo que es la unidad que más conocemos.
𝑆 = 1,34 × 10−5𝑚𝑜𝑙
𝐿×143,5 𝑔
1𝑚𝑜𝑙𝐴𝑔𝐶𝑙= 19 × 10−3 = 0,0019𝑔/𝐿
De esta manera comprobamos que tan solamente el 0,0019g de AgCl
se puede disolver el un litro de agua a 25 °C, esto es realmente muy poca
cantidad de masa.
Sal De Tipo AB2
Ejemplo 2. Determinar la solubilidad del yoduro de plomo (II), PbI2
Planteamos el equilibrio de solubilidad:
𝑃𝑏𝐼2(𝑠) ⇌ 𝑃𝑏(𝑎𝑐)2+ + 2𝐼(𝑎𝑐)
−
21
𝑛 = 1; 𝑚 = 2
𝐾𝑝𝑠 = 𝑠. (2𝑠)2 = 4𝑠3
Sabiendo que el valor de PbI2 𝐾𝑝𝑠 = 1,4 × 10−6
𝑆 = √1,4 × 10−6
4
3
= 7 × 10−3𝑚𝑜𝑙/𝐿
Convirtiendo a gramos sobre litro.
𝑆 = 7 × 10−3𝑚𝑜𝑙
𝐿×461𝑔
1𝑚𝑜𝑙= 3,227𝑔/𝐿
Del resultado podemos decir entonces que 3,227g de PbI2 Se puede
disolver en un litro de agua a 25°C de temperatura.
Sal De Tipo AB3
Ejemplo 3. Determinar su solubilidad de hidróxido de aluminio, Al(OH)3
teniendo en cuenta que su 𝐾𝑝𝑠 = 1,8 × 10−33
𝐴𝑙(𝑂𝐻)3 ⇌ 𝐴𝑙(𝑎𝑐)3+ + 3𝑂𝐻(𝑎𝑐)
−
𝑛 = 1; 𝑚 = 3
𝐾𝑝𝑠 = 𝑠. (3𝑠)3 = 27. 𝑠4
𝑆 = √1,8 × 10−33
27
4
= 2,86 × 10−9𝑚𝑜𝑙/𝐿
Convirtiendo a g/L
𝑆 = 2,86 × 10−9𝑚𝑜𝑙
𝐿×78𝑔
1𝑚𝑜𝑙= 2,2 × 10−7𝑔/𝐿
Interpretando el resultado podemos decir que hidróxido de aluminio es
realmente muy insoluble.
22
4
2.3. Reglas de solubilidad
A continuación, se muestra las reglas de la solubilidad: Anónimo (2013, p.1)
1º Todos los nitratos son solubles.
2º los cationes del GRUPO I como: son solubles, excepto el Litio
que es insoluble.
3º Los haluros (cloruros, bromuros y yoduros) son solubles
excepto los de Ag+, Tl+, Pb2+, y Hg 2+.
4º Los sulfatos (𝑆𝑂42−) son todos solubles excepto los de Pb2+,
Hg2+ Ba2+ y Sr2+.
5º Los nitritos ( 𝑁𝑂2−) y permanganatos ( 𝑀𝑛𝑂4
−) son solubles
excepto el nitrito de plata (AgNO2).
6º Los tiosulfatos 𝑆2𝑂32− son solubles, excepto los de Pb2+, Ba2+, y
Ag+.
7º Los sulfitos (𝑆𝑂32− ), carbonatos (𝐶𝑂3
2− ), fosfatos (𝑃𝑂4− ), y los
cromatos (𝐶𝑟𝑂22− ), son todos insolubles en medio básico o
neutro, excepto los de los iones enlistados en la regla
(alcalinos y ion amonio). Todos son solubles en medio ácido.
8º Todos los oxalatos alcalinos y el de amonio son solubles en
agua.
9º Las sales del ácido sulfhídrico (H2S) son insolubles (excepto las
de los iones de la regla 2 y los de Ca2+, Ba2+ y Sr2+ ).
10º Los fluoruros (F-) son insolubles, excepto los de Ag+, Fe3+.
11º Los hidróxidos (OH-) son insolubles, excepto los de Sr2+, Ba2+,
Ca2 .
(Anónimo, 2013, p.1) recuperado de:
http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/reglasDeSolubilidad
_29181.pdf
23
2.4. Solubilidad de compuestos iónicos poco solubles.
Como hemos mencionado anteriormente la solubilidad se define como
la máxima cantidad de soluto que se puede disolver en determinada cantidad
del solvente a una temperatura fija.
El valor de la solubilidad en agua es diferente para cada sustancia,
este valor es lo que da característica a dichos sustancias, además
usualmente se determina a una temperatura igual a 25ºC.
Pero sin embargo cuando se estudia a las sustancias poco solubles el
volumen de la solución casi no varía, debido a que al añadir una mínima
cantidad de la sustancia poco soluble esta no se disuelve al cien por ciento.
Por esta razón el volumen del solvente es equivalente al volumen de la
solución. Por ello para medirlo por usualmente se usa gramos/litro, si el
solvente es de un litro.
como ejemplo podemos citar el cloruro de plata AgCl, cuando se añade
al agua el cloruro de plata, no se disuelve en cantidad apreciable, cuando los
pocos iones disueltos se distribuyen la toda la solución, además ya no se
disuelve más se dice que la solución a alcanzado el equilibrio entre el cloruro
de plata y sus iones. Este hecho se puede representar mediante la siguiente
ecuación química
𝐴𝑔𝐶𝑙(𝑠) + 𝐻2𝑂 ⇌ 𝐴𝑔(𝑎𝑐)+ + 𝐶𝑙(𝑎𝑐)
−
Cuando estudiamos a las sustancias poco solubles apreciamos el
siguiente fenómeno, al agregar un poco del soluto, está rápidamente alcanza
el equilibrio, es decir ya se puede apreciar la formación de precipitado en la
solución. Esto se debe a que el proceso de la disolución del soluto se iguala
con la formación del precipitado, de tal manera que la velocidad de la
disolución es igual a la velocidad de la precipitación, este fenómeno también
24
se denomina equilibrio dinámico, debido a que constantemente se está
disolviendo, pero también los iones disueltas están precipitando.
2.5. Tabla de solubilidad
Los valores de Kps mencionados en la tabla son sacados a una
temperatura de 25 °C
Tabla de Kps de las sustancias a 25ºC.
NOMBRE FÓRMULA Kps
Bromuro de cobre (I) CuBr 4.2 x 10-8
Bromuro de plata AgBr 7.7 x 10-13
Carbonato de bario BaCO3 8.1 x 10-9
Carbonato de calcio CaCO3 8.7 x 10-9
Carbonato de estroncio SrCO3 1.6 x 10-10
Carbonato de magnesio MgCO3 4.0 x 10-5
Cromato de plata Ag2CrO4 2.37 x 10-12
Fluoruro de bario BaF2 1.7 x 10-6
Fluoruro de calcio CaF2 4.0 x 10-11
Fluoruro de plomo (II) PbF2 4.1 x 10-8
Fosfato de calcio Ca3(PO4)2 1.2 x 10-26
Fosfato de plomo (II) Pb3(PO4)2 7.9 x 10-43
Hidróxido de aluminio Al(OH)3 1.8 x 10-33
Hidróxido de calcio Ca(OH)2 8.0 x 10-6
Hidróxido de cobre (II) Cu(OH)2 2.2 x 10-20
Hidróxido de cromo (III) Cr(OH)3 3.0 x 10-29
Hidróxido de hierro (II) Fe(OH)2 1.6 x 10-14
Hidróxido de zinc Zn(OH)2 1.8 x 10-14
Sulfato de bario BaSO4 1.1 x 10-10
Sulfato de estroncio SrSO4 3.8 x 10-7
Sulfato de plata Ag2SO4 1.4 x 10-5
25
blog de Martha Mallen (2015, p.2) recuperado de:
https://ibero.mx/campus/publicaciones/quimanal/pdf/tablasconstantes.pdf
2.6. Algunos minerales insolubles de la tabla.
a. La Pirita.
Es un mineral que en estado natural se encuentra como sulfuro
de hierro FeS2. Está compuesto por un 53,48% de azufre y un 46,52%
de hierro, cuyo nombre proviene de griego (fuego), ya presenta una
característica de emitir fuego o chispas cuando se roza con los
metales. Comúnmente se denomina también el oro de los tontos, por las
características físicas que presenta. Porque presenta muchos brillos
como el oro. (Ferreres, J. 1999, p.10)
Sulfuro de bismuto Bi2S3 1.6 x 10-72
Sulfuro de cadmio CdS 8.0 x 10-28
Sulfuro de cobalto (II) CoS 4.0 x 10-21
Sulfuro de cobre (II) CuS 6.0 x 10-37
Sulfuro de mercurio (II) HgS 4.0 x 10-54
Sulfuro de níquel (II) NiS 1.4 x 10-24
Sulfuro de plata Ag2S 6.0 x 10-51
Sulfuro de plomo (II) PbS 3.4 x 10-28
Sulfuro de zinc ZnS 3.0 x 10-23
Yodato de bario Ba(IO3)2 1.57 x 10-9
Yoduro de cobre (I) CuI 5.1 x 10-12
Yoduro de plata AgI 8.3 x 10-17
Yoduro de plomo (II) PbI2 6.2 x 10-6
26
Ferreres, J. (1999, p.11) Así mismo la pirita es muy usada en la
industria para la obtención del ácido sulfúrico (H2SO4) por lo que
contiene una gran cantidad de azufre. El procedimiento para la
obtención es lo siguiente. Primero se calienta hasta alta temperatura en
presencia del oxígeno, hasta que libere el dióxido de azufre SO2.
Seguidamente se transforma en trióxido de azufre (SO3) y
posteriormente se le agrega el agua para formar el acido sulfúrico.
b. La Malaquita
Cornelius, S. (1997, p. 463). La malaquita es un mineral de color
verde, está compuesto por un 57% de cobre, 0.91 % de hidrogeno,
36.18 % de oxígeno, 5.43 % de carbono, cuya formula química es
Cu2(CO3)(OH)2. Su punto de fusión de este mineral es de 800 ºC. Es
muy importante para la obtención del ácido clorhídrico. Pero también
se usa para extraer cobre por lo que presenta alto porcentaje de ella.
Mineral pirita. Recuperado de:
https://www.google.com/search?q=la
+pirita&rlz=1C1CHBF_esPE844PE844&
source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0a
hUKEwjDx-
DXrcnhAhWkIbkGHQ76A0QQ_AUIDigB
&biw=1536&bih=722#imgdii=EYC2CBR
sLWKfhM:&imgrc=VhZiESVWq2e7NM:
Malaquita en estado mineral. Recuperado
de:
https://es.wikipedia.org/wiki/Malaquita#/
media/File:Malachite-Opal-oldeuro-
75a.jpg
27
Dicho mineral se forma en las zonas donde hay presencia del
cobre, a partir de las alraciones que presenta ella. Se forma por la
precipitación del agua ricos en carbonato de calcio con iones de cobre.
(Ferreres, J. 1991, p.13)
c. Carbonato De Calcio.
Es un compuesto químico, cuya formula química es CaCO3. Este
mineral es abundante en la naturaleza, se encuentra formando las rocas,
además se encuentra en los huesos y dientes de los seres vivos, en las
conchas y en la cascara de huevo. Es usado como suplemento de
calcio. Así mismo es fundamental en la producción del cemento y vidrios.
d. Calcita.
La calcita es un mineral muy abundante en la naturaleza, que muchas
veces se puede confundirse con otros minerales como: dolomita, cuarzo o
halita, debido a que presentan microcristales que dan brillo a estos metales.
La forma mas correcta de identificar este mineral es por medio de su
cristalización y por las tes de ácidos. por lo que cuando se somete al acido
clorhídrica esta se reacciona emitiendo el dióxido de carbono en forma de
pequeñas borbujas.
Composición química de los huesos
Recuperado de:
https://www.google.com/search?
28
e. Galena.
Las características de la galena son lo siguiente: cristalización: Cúbico;
Fórmula: PbS; Lustre: Metálico; Color: Gris plomo, algo más claro si contiene plata;
Dureza: 2,5-2,8.
Mineral calcita.
Recuperado de:
https://www.google.com/search?q=calcita&rlz=1C1CHBF_esPE844PE844&source=ln
ms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwivx8aKt8nhAhVEI7kGHV8XDcsQ_AUIDigB&biw=1
536&bih=722&dpr=1.25#imgrc=EIShl3JUuY57yM:
Mineral galena. Recuperado de:
https://www.asturnatura.com/fotografia/minerales/galena-1/28035.html
29
Según el Blog de: Formats Construction Machinery, trituradoras-de-
rocas.com. dicho mineral se denomina también como sulfuro de plomo,
es muy fácil de identificar por sus características físicas que presenta.
Este mineral se encuentran los yacimientos de plomo, por que a partir de
ella se extrae el mineral plomo. Este mineral es sumamente utilizado en
la industria para la obtención del mineral plomo.
f. Azurita
La azurita es un mineral de cobre que puede presentarse en tres colores
como: azul claro, azul oscuro o simplemente azul. Se caracteriza por su
color, dureza, cristalinos y por su asociación con otros minerales.
La fórmula química de este mineral es Cu3(CO3)2(OH)2
Se denomina también carbonato de cobre, en la antigüedad a
partir de la azurita se obtenían los pigmentos azules, pero sin embargo
Mineral azurita, recuperado de:
https://www.asturnatura.com/mineral/azurita/1349.html
30
hoy en día ya no se usa como pigmentos debido a que su color no es
estable, por que la azurita se convierte en malaquita de color verde.
Por otro lado, los indios se utilizan la azurita para la elaboración de las
joyas. blog, mindat.org (2014)
2.7. ¿Por qué los minerales no se disuelven?
Por lo que están formados por sustancias insolubles en agua, si fueran
solubles en agua si disolverían con lluvias y no tendríamos la riqueza mineral
que hoy en día tenemos y nos proporciona el mayor ingreso económico a
nuestro país.
Ejemplo 1.
Utilizando la tabla de Kps comparamos la solubilidad de cloruro de
plata ( ks=1,56 × 10−10) y carbonato de plata (Ks= 6,15 × 10−12)
De acuerdo con sus respectivos valores de Ks se podría pensar que
el carbonato de plata es ligeramente más insoluble que el cloruro de plata. Sin
embargo esto no es cierto a tenor de sus respectivas solubilidades. Para su
cálculo se sigue el siguiente procedimiento.
En primer lugar se escribe sus correspondientes equilibrios de precipitación.
𝐴𝑔𝐶𝑙(𝑠) ⇌ 𝐴𝑔+ + 𝐶𝑙−
𝐴𝑔2𝐶𝑂3(𝑠) ⇌ 2𝐴𝑔+ + 𝐶𝑂3
2−
Expresión de sus respectivos constantes del producto de solubilidad
sacado de la tabla anterior.
𝐾𝑠 = [𝐴𝑔+][𝐶𝑙−] = 1,56 × 10−10
𝐾𝑠 = [𝐴𝑔+]2[𝐶𝑂32−] = 6,15 × 10−12
31
Por estequiometria considerando su coeficiente de la ecuación
tenemos las concentraciones iguales de los iones plata y cloruro, así mismo
podemos decir que la concentración del ion plata en la segunda ecuación del
equilibrio es el doble del ion carbonato asi:
𝑆𝐴𝑔𝐶𝑙 = [𝐴𝑔+] = [𝐶𝑙−]
𝑆𝐴𝑔2𝐶𝑂3 =[𝐴𝑔+]
2= [𝐶𝑂3
2−]
Despejando de las ecuaciones anteriores las concentraciones de ion
plata e ion cloruro así como de ion plata y carbonato y aplicado las
expresiones obtenidas a la ecuación del producto de solubilidad resulta.
𝐾𝑠(𝐴𝑔𝐶𝑙) = (𝑆𝐴𝑔𝐶𝑙)(𝑆𝐴𝑔𝐶𝑙) = 𝑆𝐴𝑔𝐶𝑙2
𝐾𝑠(𝐴𝑔2𝐶𝑂3) = (2𝑆𝐴𝑔2𝐶𝑂3)2(𝑆𝐴𝑔2𝐶𝑂3) = 4𝑆𝐴𝑔2𝐶𝑂3
3
De donde se obtiene fácilmente ambas solubilidades.
𝑆𝐴𝑔𝐶𝑙 = √𝐾𝑠 = √1,56 × 10−10 = 1,25 × 10−5 𝑚𝑜𝑙/𝐿
𝑆𝐴𝑔2𝐶𝑂3 = √𝐾𝑠
4
3
= √6,15 × 10−12
4
3
= 1,15 × 10−4𝑚𝑜𝑙/𝐿
Viendo el resultado podemos concluir entonces que el cloruro de plata
es realmente más insoluble que el correspondiente carbonato.
Ejemplo 2.
Calculando la solubilidad del cromato de plata
En el presente ejercicio calcularemos la solubilidad del cromato de
plata en mol/L, a partir del producto de solubilidad de la misma. El enunciado
completo es el siguiente:
El producto de solubilidad, Kps, para el Ag2CrO4, es 9x10-12 a 25ºC.
Calcular su solubilidad.
32
Lo primero que debemos hacer en estos ejercicios es plantear el
equilibrio de solubilidad de la sal, es decir:
𝐴𝑔2𝐶𝑟𝑂4(𝑠) ⇌ 2𝐴𝑔(𝑎𝑐)+ + 𝐶𝑟𝑂4(𝑎𝑐)
2−
Asimismo, debemos aplicar la fórmula que relaciona de forma genérica
al producto de solubilidad con la solubilidad:
𝐾𝑝𝑠 = [𝑠𝑛]𝑛. [𝑠𝑚]𝑚
𝐾𝑝𝑠 = [𝐴𝑔+]2. [𝐶𝑟4
2−]1
𝐾𝑝𝑠 = [2𝑠]2. [1𝑠]1
𝐾𝑝𝑠 = 4𝑠2𝑥1𝑠 = 4𝑠3
Reemplazando con su valor de Kps tendremos
9 × 10−12 = 4𝑠3
𝑠 = √9 × 10−12
4
3
= 1,3 × 10−4 𝑚𝑜𝑙/𝐿
Esto significa que la solubilidad del cromato de plata es muy poco soluble
Ejemplo 3
En el presente ejercicio calcularemos el producto de solubilidad de una
sal de tipo AB3 a partir de su solubilidad.
La solubilidad de una sal AB3 a 25ºC es 1,0·10-4 mol/L. Calcula el
producto de solubilidad Kps.
Para ello utilizaremos la relación existente entre el producto de
solubilidad y la solubilidad en base a los coeficientes estequiométricos de
cada ion en el equilibrio:
Siendo dicho equilibrio de solubilidad el siguiente:
33
𝐴𝐵3(𝑠) = 𝐴3(𝑎𝑐)+ + 3𝐵(𝑎𝑐)
−
𝐾𝑝𝑠 = [𝑠𝑛]𝑛. [𝑠𝑚]𝑚
𝐾𝑝𝑠 = [𝑠1]1. [𝑠3]3
𝐾𝑝𝑠 = 1𝑠 × 27𝑠3
𝐾𝑝𝑠 = 27 × 𝑠4
Reemplazando con el valor de la solubilidad tenemos:
𝐾𝑝𝑠 = 27 × (1 × 10−4)4
𝐾𝑝𝑠 = 2.7 × 10−15
Por lo tanto conociendo su solubilidad de una sustancia podemos
determinar su Kps.
34
EXPERIMENTO N° 2
(De la guía de practica en laboratorio)
Comprobando la diferencia de solubilidad.
En un tubo de ensayo colocar 2ml de solución de nitrato de 𝐴𝑔𝑁𝑂3
(𝑎𝑐) (0,1M)
Y en otro tubo de ensayo 2ml de solución de nitrato de plomo 𝑃𝑏(𝑁𝑂3)2
(𝑎𝑐) (0,1 𝑀)
La solución nitrato de plata 𝐴𝑔𝑁𝑂3
(𝑎𝑐) 0,1 M de color transparente.
La solución de nitrato de plomo
𝑃𝑏(𝑁𝑂3)2 0,1M de color
transparente.
35
A los dos tubos de ensayo con solución añadida en el paso 1, añadir
cloruro de sodio 𝑁𝑎𝐶𝑙 (𝑎𝑐) 0,1 𝑀 poco a poco y luego llevarlo al mechero de
bunsen.
Luego llevarlo al calor para cambiar la temperatura y comparar su solubilidad.
La solución de cloruro de sodio NaCl
(𝑎𝑐) 0,1 M de color transparente.
Se puede apreciar el precipitado planco de
cloruro de plata, esto se formó de inmediato
cuando se le agrego gotas de cloruro de
cloruro de sodio, pero al someterlo al calor
desaparece.
36
Escribe la ecuación química, utilizando la tabla Kps calcular su
solubilidad de 𝐴𝑔𝐶𝑙(𝑠) y 𝑃𝑏𝐶𝑙2(𝑠) y explica el fenómeno.
Para cloruro de plata:
𝐴𝑔𝑁𝑂3(𝑎𝑐) + 𝑁𝑎𝐶𝑙(𝑎𝑐) → 𝐴𝑔𝐶𝑙(𝑠) + 𝑁𝑎𝑁𝑂3(𝑎𝑐)
En la solución los iones de cloruro y plata están en equilibrio:
𝐴𝑔𝐶𝑙(𝑠) ⇌ 𝐴𝑔(𝑎𝑐)+ + 𝐶𝑙(𝑎𝑐)
−
Por lo tanto podemos determinar su solubilidad usando su Kps de la tabla.
𝐾𝑝𝑠 = 1,8 × 10−10
𝑆 = √1,8 × 10−10
𝑆 = 1,34 × 10−5𝑚𝑜𝑙/𝐿
Para cloruro de plomo.
𝑃𝑏(𝑁𝑂3)2(𝑎𝑐) + 2𝑁𝑎𝐶𝑙(𝑎𝑐) 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟→ 𝑃𝑏𝐶𝑙2(𝑠) + 2𝑁𝑎𝑁𝑂3(𝑎𝑐)
En la solución los iones plomo y cloro están en equilibrio:
𝑃𝑏𝐶𝑙2(𝑠) ⇌ 𝑃𝑏(𝑎𝑐)2+ + 2𝐶𝑙(𝑎𝑐)
−
Se puede apreciar el precipitado planco de
cloruro de plomo, esto se formó cuando se
agregó 40 gotas de cloruro de sodio y
someterla al calor.
37
Por lo tanto sacando su Kps de cloruro de plomo de la tabla, podemos
calcular su solubilidad, directo aplicamos la formula.
𝐾𝑝𝑠 = 2,4 × 10−4
𝑆 = √2,4 × 10−4
4
3
𝑆 = 39 × 10−3𝑚𝑜𝑙/𝐿
De los resultados de solubilidad podemos concluir entonces que el mas
soluble es cloruro de plomo por ello para que se forme el precipitado teníamos
que esperar e incluso aumentar la temperatura.
38
CAPITULO: III
¿Factores que afectan a la solubilidad?
Existen diversos factores que modifican la solubilidad de los
precipitados, algunos de los afectan al valor del producto de solubilidad
mientras que otros originan un desplazamiento del equilibrio de precipitación.
3.1. Temperatura
El valor del producto de solubilidad de algunas sustancias se aumenta
con el aumento de la temperatura pero sin embargo en otras disminuye. La
disolución de un precipitado es generalmente un proceso endotérmico, dado
que la energía reticular consumida en el proceso de solubilización es mayor
que la energía de la hidratación desprendida correspondiente a los iones del
precipitado.
La solubilidad es muy sensible a la variación de la temperatura. Es por
ello, por ejemplo, el azúcar es más soluble en agua caliente y menos soluble
en agua fría. Esto se debe a que las constantes de solubilidad de cada
sustancia esta in función a la temperatura. Según el principio de Chatelier,
cuando el proceso de disolución es endotérmico (se absorbe el calor) la
solución si aumenta con el aumento de la temperatura. Pero sin embargo
cuando el proceso de disolución es exotérmico (se libera calor) la solubilidad
disminuye con el aumento de la temperatura.
39
3.2. Disolvente
Las variaciones en el valor de la constante dieléctrica producen
alteraciones en el valor del producto de solubilidad. En general cuando se
disminuye el valor de la constante dieléctrica del medio, favorece a la
Imagen 2.1. La variación de la solubilidad de algunas sustancias
con la variación de la temperatura.
Como se observa en la gráfica la solubilidad de la mayoría de las
sustancias se aumenta pero sin embargo de otras disminuye como es el
caso de sulfato de cesio.
Recuperado de:
http://elfisicoloco.blogspot.pe/2012/11/solubilidad-s.html
40
asociación iónica disminuyendo el valor del producto de solubilidad esto
implica una disminución en la solubilidad y si forma el precipitado.
El constante de dieléctrico el un valor de permeabilidad eléctrica, es
decir es un constante del medio que presenta la oposición al paso de los
electrones.
Si dicho valor disminuye entonces los iones que pueden reaccionar
moverán más rápido formando precipitado, esto disminuye la solubilidad.
Podemos decir entonces que el equilibrio se desplaza hacia izquierda.
Si el caso es contrario, es decir si aumenta el constante dieléctrico, se
aumentara la oposición del medio al movimiento de los iones, esto no
permitirá que los iones se junten para formar precipitado, en consecuencia se
aumentara la solubilidad.
3.3. Fuerza iónica
La fuerza iónica es una fuerza electrostática generada por los iones
presentes en la solución, esta fuerza disminuye la fuerza de atracción de los
iones que pueden reaccionar y volver a formar el soluto.
Cuando se aumenta la fuerza iónica de la disolución, por la presencia
de los electrolitos que no contienen ion común con el precipitado, entonces se
producirá un aumento de la solubilidad.
3.4. Efecto del ion común
Es un factor que puede originar el desplazamiento del equilibrio de
precipitación, modificando la solubilidad.
Se origina al adicionar a la disolución, sales cuyos iones son comunes
a los que intervienen en el equilibrio de precipitación. Al aumentar el producto
de las concentraciones iónicas (por el ion común) el sistema evoluciona
tendiendo a recuperar el equilibrio, produciendo una precipitación o lo que es
mismo una disminución en la solubilidad del compuesto.
41
El efecto de un ion común está determinado de acuerdo el principio de
le chatelier; ley de acción de masa “Si las condiciones de un sistema
inicialmente en equilibrio son modificadas, el equilibrio cambiará en la
dirección en la que se tienda a restaurar las condiciones originales de
equilibrio, si tal cambio es posible”
Observemos en la siguiente ecuación del equilibrio de solubilidad:
AB(s) ⇌ A(ac)+ + B(ac)
−
Si al equilibrio de la solución agregamos un exceso de iones A+ O B-.
dicho equilibrio se desplazará a la Izquierda. Formando un precipitado sólido
AB. Dicho efecto se denomina “efecto del Ion común”, por qué se obtiene
agregando una sal que tenga Unión común de la solución.
Por ejemplo 1
Reconociendo el ion común en el equilibrio de solubilidad del cloruro de
plata:
AgCl(s) ⇌ Ag(ac)+ + Cl(ac)
−
Para ello añadimos:
NaCl(s) → Na(ac)+ + Cl(ac)
−
El ion cloruro ( Cl(ac)− ) es un ion común por que se encuentra en las dos
sales. Cuando agregamos el NaCl se aumentara la concentración del ion
Cl– , debido a ello se precipitara una cantidad de AgCl sólido, para recuperar
el equilibrio de solubilidad.
Cuando se trata de la salo poco soluble, se disminuye la solubilidad
con el aumento del ion común.
Ejemplo 2.
Comprobando su solubilidad de cloruro del cloruro de plata AgCl
sabiendo que su 𝐾𝑝𝑠 (𝐴𝑔𝐶𝑙) = 1.7 × 10−10
𝐴𝑔𝐶𝑙(𝑠) ⇌ 𝐴𝑔+ + 𝐶𝑙−
42
𝐾𝑝𝑠 = 𝑆 × 𝑆 = 𝑆2
𝑆 = √1,7 × 10−10 = 1,3 × 10−5 𝑚𝑜𝑙/𝐿
Si a la disolución del AgCl (ac) añadimos cloruro de potasio KCl de
modo que la concentración final del cloruro sea 10-3 M. tendremos
𝑆 = [𝐴𝑔+] =𝐾𝑠
[𝐶𝑙−]=1,7 × 10−10
10−3= 1,7 × 10−7𝑚𝑜𝑙/𝐿
Como vemos la nueva concentración es de plata es 100 veces menor
que en la solución. Por lo tanto para precipitarlo por completo los iones plata
se requiere menos de 10-6 mol/L. para ello se debería añadir un exceso del
ion común cloruro Cl-para que manteniendo constante el Kps la
concentración de ion plata [𝐴𝑔+] disminuya lo máximo
3.5. Efecto salino
Se denomina efecto salino a la presencia de iones extraños que no
reaccionan con los iones ni con los precipitados, pero sin embargo producen
un aumento en la solubilidad de la sal.
A este efecto se puede llamar también la ley de acción de las masas,
bajo el argumento que la concentración es igual a la actividad. Esto ocurre
cuando trabajamos con disoluciones diluidas. Si el medio de la disolución
tiene alto concentración entonces se requiere trabajar con actividades
43
En la siguiente figura observaremos la influencia del efecto del ion
común y el efecto salino en una solución de cromato de plomo PbCrO4.
En la gráfica se aprecia que la presencia de los iones 𝐶𝑟𝑂42−
procedentes del 𝐾2𝐶𝑟𝑂4 (aq) se reduce sustancialmente la solubilidad
del PbCrO4. Hasta en la presencia de pequeña cantidad del ión común.
Grafica recuperado de:
https://previa.uclm.es/profesorado/pablofernandez/QG-06-
equilibrio%20de%20precipitacion/equilibrio%20precipitacion.pdf
44
Ejemplo
Si tenemos el bromuro de plata 𝐴𝑔𝐵𝑟 disuelto en agua y agregamos
una cierta cantidad de cloruro de sodio NaCl. ¿Explica que va ocurrir con el
equilibrio?
Primero planteamos el equilibrio:
𝐴𝑔𝐵𝑟(𝑠) ⇌ 𝐴𝑔(𝑎𝑐)+ + 𝐵𝑟(𝑎𝑐)
−
Agregamos:
𝑁𝑎𝐶𝑙(𝑠) → 𝑁𝑎(𝑎𝑐)+ + 𝐶𝑙(𝑎𝑐)
−
Al aumentar el cloruro de sodio NaCl a la una disolución con
precipitado de 𝐴𝑔𝐵𝑟(𝑠), la solubilidad de dio precipitado se aumenta. Donde el
sólido precipitado del recipiente se disuelve al agregarlo el NaCl. Dicho efecto
se debe a que la fuerza iónica del medio se aumenta, afectando las
actividades de la sal AgBr.
En conclusión, podemos se puede decir, que, al aumentar en una
solución, una sal sin ion común, entonces la solubilidad de la sal poco soluble
se aumenta.
3.6. Efecto de reacciones secundarios
En el caso de disminución de una o ambas concentraciones iónicas,
producido por la existencia del equilibrio concurrentes acido-base, de
complicación u oxidación–reducción, el sistema tiende a recuperar el equilibrio
produciendo una disolución del precipitado o lo que es lo mismo un aumento
en la solubilidad.
Cuando se disminuye la concentración de los iones que forman el
precipitado, hasta el punto donde el producto de las concentraciones no
supere al producto de solubilidad, icho precipitado se disolverá.
45
Dicha concentración se puede disminuir por estas razones:
Primero. por la formación de un ácido débil
Si en una sal poco soluble AB donde se forma de un ácido débil HA. al
aumentar la acidez esta se producirá el equilibrio
Cuando la constante de disociación de un ácido es pequeña, el anión
A- si desaparecerá de la disolución ácida HA no disociada, generando un
desplazamiento hacia la derecha. Formando un nuevo equilibrio.
[𝐴−][𝐵+] = 𝐾
Ejemplo
Para disolver un precipitado de carbonato cálcico 𝐶𝑎𝐶𝑂3(𝑠) se debe
añadir un ácido fuerte (HCl, H2SO4), esto se formará un ácido carbónico de
𝐾𝑎 = 4,3 × 10−7
𝐶𝑎𝐶𝑂3(𝑠) ⇌ 𝐶𝑎2+(𝑎𝑐) + 𝐶𝑂3
2−(𝑎𝑐)
𝐾𝑝𝑠 = [𝐶𝑎2+][𝐶𝑂32−]
Al añadir un ácido fuerte: 𝐶𝑂32− + 2𝐻+ ⇌ 𝐻2𝐶𝑂3 donde el ácido
carbónico es un ácido débil, debido a que esta poco disociado, como indica su
Ka. Con ello la concentración de 𝐶𝑂32− ha disminuido, porque está formando
el ácido débil de carbonato, es decir el ácido carbónico. Por lo tanto, el
equilibrio se desplaza hacia la derecha disolviendo el precipitado de 𝐶𝑎𝐶𝑂3(𝑠)
Así mismo el 𝐻2𝐶𝑂3 se volatiliza según la reacción:
𝐻2𝐶𝑂3 ⇌ 𝐶𝑂2(𝑔) + 𝐻2𝑂
De esta forma se puede disolver también el precipitado de hidróxido de
magnesio.
𝑀𝑔(𝑂𝐻)2(𝑠) ⇌ 𝑀𝑔2+ + 2𝑂𝐻−
46
Al añadir un ácido fuerte proporcionara 2 iones hidronios, esto permite
la formación del agua.
2𝐻+ + 2𝑂𝐻− ⇌ 2𝐻2𝑂
Cuando una disolución presenta una constante de disociación muy baja
como en la ecuación anterior donde se retira el 𝑂𝐻−, en este caso se cumple
la ley de Chatelier qué dice y el equilibrio se desplaza hacia la derecha.
Disolviendo el precipitado
3.7. El efecto del PH
Cuando los aniones de una sal poco soluble presentan el carácter
básico, entonces tienen mucha afinidad por el H+. En este ejemplo sencillo
vemos una situación cómo se constituyen los hidróxidos. seguido el ion 𝑂𝐻−
forma sustancias poco solubles con los iones metálicos, pero menos con la
familia del grupo IA.
Como se aprecia en este ejemplo. Cu (OH)2
𝐶𝑢(𝑂𝐻)2(𝑠) ⇌ 𝐶𝑢2+(𝑎𝑐) + 2𝑂𝐻−(𝑎𝑐)
𝐾𝑝𝑠 = [𝐶𝑢2+][𝑂𝐻−]2 = 2.2 × 10−20
Como apreciamos el ion Cu2+ se precipitará como hidróxido al entrar en
un medio abundante de los iones 𝑂𝐻−, es decir un medio alcalino. Pero, Sin
embargo, la ley de acción de masas nos dice: “que, si disminuye la
concentración de alguno de los productos, el equilibrio de desplazará hacia la
derecha”. En este sentido al aumentar el H+ al medio se eliminará el 𝑂𝐻−,
formando agua, esto hace que la concentración de 𝐶𝑢2+(𝑎𝑐) en la disolución
se aumente.
A continuación, calculemos la solubilidad molar del 𝑪𝒖𝟐+ en una
disolución saturada de 𝑪𝒖(𝑶𝑯)𝟐 en agua pura. Y comparemos su solubilidad
en un medio amortiguado con pH = 7 y el otro a pH = 5.
47
Donde por cada ion 𝑑𝑒 𝐶𝑢 2+ se reacciona dos iones de 𝑂𝐻−. Por lo
tanto, la concentración de 𝑂𝐻− es el doble de 𝐶𝑢2+
[𝑂𝐻−] = 2[𝐶𝑢2+]
Ahora en la ecuación de la expresión del producto de solubilidad tenemos
𝐾𝑝𝑠 = [𝐶𝑢2+][𝑂𝐻−]2 = [𝐶𝑢2+]{[𝐶𝑢2+]}2 = 2.2.× 10−20
Así mismo, despejándola de la ecuación anterior, en agua pura
tenemos la solubilidad en esta relación [𝐶𝑢2−] = 1.76545 × 10−7𝑀.
Como dato sabemos qué, si el valor pH = 7 entonces la co0ncentracion de
los iones hidronio H+ es igual a las concentración del ion OH-
[𝐻+] = [𝑂𝐻−] = 10−7𝑀
A continuación, podemos sustituir los valores de la expresión del
producto de solubilidad y luego despejar [𝐶𝑢2+]
𝐾𝑝𝑠 = [𝐶𝑢2+][𝑂𝐻−]2 = 2.2 × 10−20 = [𝐶𝑢2+][10−7]2
[𝐶𝑢2+] = 2.2 × 10−6𝑀
Si ahora hacemos en pH = 5,
[𝐻+] = 10−5𝑀
Y por lo tanto
[𝑂𝐻−] = 10−9𝑀
𝐾𝑝𝑠 = [𝐶𝑢2+][𝑂𝐻−]2 = 2.2 × 10−20 = [𝐶𝑢2+][10−9]2
[𝐶𝑢2+] = 2.2 × 10−2𝑀
Esto significa que a pH = 5 la solubilidad del ion Cu2+ es diez mil veces
mayor que a pH = 7.
48
PH De Precipitación De Un Hidróxido
Ahora determinaremos el pH al que iniciará la precipitación del
Cu(OH)2, en una disolución de 𝐶𝑢(𝑁𝑂3)2 0.1 𝑀.
Tenemos su 𝐾𝑝𝑠 = [𝐶𝑢2+][𝑂𝐻−]2 = 2.2 × 10−20
Este valor de Kps nos dice que cuando
[𝐶𝑢2+][𝑂𝐻−]2 < 2.2 × 10−20
No se formará un precipitado, porque para que empiece formarse se
requiere que el producto [𝐶𝑢2+][𝑂𝐻−]2 alcance este valor
Para el caso que nos ocupa, en el que [𝐶𝑢2+] = 1 × 10−1𝑀, podemos
calcular el valor de 𝑂𝐻− a partir del valor de Kps
𝐾𝑃𝑆 = 2.2 × 10−20 = [𝐶𝑢2+][𝑂𝐻−]2 = 10−1[𝑂𝐻−]2
Y despejando,
[𝑂𝐻−] = 4.69 × 10−10𝑀
Recordemos que
[𝐻+][𝑂𝐻−] = 10−14
De donde
[𝐻+] =10−14
[𝑂𝐻−]=
10−14
4.69 × 10−10= 2.132 × 10−5𝑀
Dicho efecto se percibe en otros campos cómo en los carbonatos de
cálcico CaCO3, que son los constituyentes de la piedra caliza que se forma la
gran parte de la corteza terrestre coma está presenta un producto de
solubilidad 8.7 × 10−9 Es por ello qué es sumamente resistente y no se
disuelve con la lluvia o con cualquier otro líquido.
49
𝐶𝑎𝐶𝑂3(𝑠) ⇌ 𝐶𝑎2+(𝑎𝑐) + 𝐶𝑂3
2−(𝑎𝑐)
𝐾𝑝𝑠 = [𝐶𝑎2+][𝐶𝑂3
2−] = 8.7 × 10−9
Los corales marinos están formados principalmente por carbonato de
calcio, la cual es sumamente afectado al cambiar pH del agua. Esta es una
situación muy preocupante por la supervivencia de estos corales en el mar.
Por otro lado, el ion carbonato que se disuelve en muy poco en el agua,
esta participa en el equilibrio ácido-base, formando el ion bicarbonato:
𝐶𝑂32−(𝑎𝑐) + 𝐻2𝑂 ⇌ 𝐻𝐶𝑂3
−(𝑎𝑐) + 𝑂𝐻−(𝑎𝑐)
Como el bicarbonato es una base por lo tanto se reacciona en un
medio básico formando un ácido carbónico H2CO3. El cual inmediatamente se
descompone en agua H2O y el gas dióxido de carbono CO2.
𝐻𝐶𝑂3−(𝑎𝑐) + 𝐻2𝑂 ⇌ 𝐻2𝑂 + 𝐶𝑂2(𝑔) + 𝑂𝐻
−(𝑎𝑐)
Imagen 7.1. recuperado de : https://dingox.com/naturaleza/que-son-y-
como-se-forman-los-corales-marinos.html
50
Así mismo según la ley de acción de masas, es posible que estos dos
últimos equilibrios se desplacen a la derecha, cuando se disminuye la
concentración de uno de los productos. Una forma de hacer esto es
agregando H+ a la solución por que esto reaccionara con OH- formando agua,
logrando un disminución de la concentración de OH- . finalmente, estos dos
equilibrios se desplazarán a la derecha disminuyendo la concentración del ion
carbonato 𝐶𝑂32−.
Teniendo en cuenta que 𝐶𝑂32−(ac) proviene del equilibrio de disolución
del 𝐶𝑎𝐶𝑂3(𝑠).
𝐶𝑎𝐶𝑂3(𝑠) ⇌ 𝐶𝑎2+(𝑎𝑐) + 𝐶03
2−(𝑎𝑐)
Disminuyendo la concentración de 𝐶𝑂32−(𝑎𝑐) agregando un ácido,
dicho equilibrio se desplaza hacia la derecha, produciendo la solubilización
del 𝐶𝑎𝐶𝑂3.
51
EXPERIMENTO N° 3
Efecto de PH en la solubilidad de sulfato de cobre.
Como reactivos tenemos sulfato de cobre 𝐶𝑢𝑆𝑂4 (𝑎𝑐) (0,1M) y el ácido
acético 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻 (𝑎𝑐) 3M
En un tubo de ensayo añadir 4ml de sulfato de cobre, luego agregar el ácido
acético gota a gota hasta que la solución se vuelva muy acida y comprobar su Ph.
Solución sulfato de cobre
0,1 M
De color celeste
Solución de ácido
acético 3M de color
transparente.
Solución hidróxido de
sodio 0,1 M
Su pH de la solución de sulfato
de cobre es 1,5
Esto indica que la solución está
muy acida.
52
Seguidamente añadimos la solución de hidróxido de sodio NaOH (ac)
hasta que aparezca precipitado de hidróxido de cobre y nuevamente medir su
pH de la solución.
Escribe la ecuación química y utiliza la tabla Kps para calcular su
solubilidad de 𝐶𝑈(𝑂𝐻)2. Y justifica el fenómeno.
Los iones de la solución inicial
𝐶𝑢𝑆𝑂4 (𝑎𝑐) + 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻(𝑎𝑐) → 𝐶𝑢(𝑎𝑐)2+ + 𝑆𝑂4
2− + 𝐻(𝑎𝑐)+ + 𝐶𝑂𝑂𝐻(𝑎𝑐)
−
Los iones cuando se agrega NaOH(ac)
𝐶𝑢(𝑎𝑐)2+ + 𝑆𝑂4
2− + 𝐻(𝑎𝑐)+ + 𝐶𝑂𝑂𝐻(𝑎𝑐)
− + 𝑁𝑎(𝑎𝑐)+ + 𝑂𝐻(𝑎𝑐)
−
Aparece el precipitado de color azul
hidróxido de cobre,
Pero hay que precisar que dicho
precipitado recién aparece cuando la
sustancia se vuelve básico.
Podemos apreciar que su pH de la
solución cuando aparece el
precipitado de hidróxido de cobre es
10
53
De los cuales en lugar de apareces de 𝐶𝑢(𝑂𝐻)2 (𝑠) primero se formara
𝐻2𝑂 hasta que los iones hidronio 𝐻(𝑎𝑐)+ acaben.
Primera reacción formación de agua en medio acido.
𝐻(𝑎𝑐)+ + 𝑂𝐻(𝑎𝑐)
− → 𝐻2𝑂
Segunda reacción del ion cobre 𝐶𝑢(𝑎𝑐)+ con ion 𝑂𝐻(𝑎𝑐)
− . En medio
básico.
𝐶𝑢(𝑎𝑐)+ + 𝑂𝐻(𝑎𝑐)
− → 𝐶𝑢(𝑂𝐻)2(𝑠)
54
CAPITULO IV:
Aplicación didáctica.
55
4.1. Programación curricular anual 2017
(Hecho con el currículo nacional 2017)
Viendo que el tema de equilibrio iónico no se lleva en el colegio, agregaré un
contenido adicional en la primera unidad.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN
Enrique guzmán y valle
PROGRAMACIÓN ANUAL 2017
I. DATOS INFORMATIVOS:
1.1. Gerencia Regional de Educación : Lima
1.2. Unidad de Gestión Educativa Local : 06 Ate. Vitarte.
1.3. Institución Educativa : Aplicación de la une
1.4. Área Curricular : Ciencia, Tecnología y Ambiente
1.5. Ciclo : VII
1.6. Grado y Sección : Tercer año.
1.7. Director :
1.8. Sub Directora :
1.9. Docente responsable : Saul A. Chuñocca Pariona
II. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL ÁREA DE CIENCIA, TECNOLOGÍA Y
AMBIENTE
Según el MINEDU (2017) en el área de Ciencia, Tecnología y Ambiente,
para el tercer año de secundaria se desarrolla cuatro competencias.
Primero la competencia de indagación y experimentación DCN (2016, P.188)
Al investigar y experimentar, los estudiantes construyen un conocimiento
del mundo que les rodea, así mismo explican a cada uno de los fenómenos
que en ella se ocurre.
MINEDU (2016, P.188)
56
Segunda competencia DCN (2016)
En Explica el mundo físico, basado en conocimientos científicos, el
estudiante argumenta, basándose en evidencia proveniente de fuentes
documentadas con respaldo científico, las relaciones cualitativas y las
cuantificables que: Dependen de las fuerzas existentes entre las partículas
y la estructura atómica o molecular; y entre la distribución electrónica en los
átomos de los materiales como determinante de su comportamiento en
campos eléctricos, magnéticos y ondas electromagnéticas; y de su
capacidad para enlazarse con otros y formar moléculas con nuevas
propiedades; y entre las reacciones y la liberación o absorción de energía.
MINEDU (2016, P.190)
Tercera competencia según DCN (2016)
Construye instrumentos o prototipos tecnológicos con la intensión o
finalidad de resolver problemas de su entorno. Utilizando sus
conocimientos, y abordando los causas y factores del dicho problema.
Así mismo explica los impactaos que pueden traer dichos prototipos.
MINEDU (2016, P.193)
Cuarta competencia según DCN (2016)
El estudiante construye una posición critica frente a los conocimientos
científicos, así como su uso de los avances de la ciencia y la tecnología,
analizando los efectos de la ciencia y tecnología, considerando la
práctica de los principios y valores éticos en la sociedad y con el cuidado
del medio ambiente.
MINEDU (2016, P.195)
57
III. METAS DE APRENDIZAJE: (basado en 95 estudiantes)
IV. CALENDARIZACION.
PRIMER BIMESTRE
SEGUNDO BIMESTRE
TERCER BIMESTRE
CUARTO BIMESTRE
TOTAL
INICIO 13 de marzo
22 de mayo 22
07 de agosto
24 de octubre
39 semanas
TÉRMINO 19 de mayo
21 de julio 21 de octubre
23 de diciembre
1218 horas
VACACIONES ESTUDIANTILES Del 24 de julio hasta 04 de Agosto
SEMANAS 10 semanas
9 semanas 11 semanas 09 semanas 39 semanas
HORAS 301 horas 280 horas 364 horas 273 horas 1218 horas
GRADO/
SECCION
2016 2017
INICIO
PROCESO
PREVISTO
DESTACADO
INICIO
PROCESO
PREVISTO
DESTACADO
Tercer año
03
55
37
0
01
37
50
7
58
V. ORGANIZACIÓN CURRICULAR DE LAS UNIDADES DIDACTICAS
Nombre de la unidad(Situación significativa)
Duración (N° de sesiones)
Indaga mediante métodos científicos, situaciones que pueden ser investigadas por la ciencia.
Explica
el
mundo
físico
basánd
ose en
conoci
miento
s
científi
cos.
Diseña y produce
prototipos para
resolver
problemas de su
entorno.
Construy
e una
posición
crítica
sobre la
ciencia y
la
tecnolog
ía en
sociedad
.
CAMPOS
TEMÁTICOS
PRODUCT
OS
59
Pro
ble
matiza
situ
acio
nes.
Dis
eña
estr
ate
gia
s p
ara
ha
cer
una
ind
agació
n.
Genera
y r
eg
istr
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s e
info
rmació
n
Ana
liza d
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s e
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Evalú
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n
Com
pre
nde
y a
plic
a c
onocim
iento
s
cie
ntíficos.
Arg
um
enta
cie
ntíficam
ente
Pla
nte
a p
roble
mas q
ue r
eq
uie
ren
solu
cio
nes tecn
oló
gic
as y
sele
ccio
na
altern
ativas d
e s
olu
ció
n.
Dis
eña
la
altern
ativa d
e s
olu
ció
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l
pro
ble
ma
.
Imple
menta
y v
alid
a
altern
ativas d
e
solu
ció
n.
Evalú
a y
com
unic
a la
eficie
ncia
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dad y
los p
osib
les im
pacto
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su
pro
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Evalú
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plic
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s d
el saber
y d
el
queh
acer
cie
ntífico y
tecno
lógic
o
Tom
a p
osic
ión c
rítica
fre
nte
a s
ituacio
nes
socio
cie
ntíficas
Unidad 1: La materia
6 sesiones 3 semanas
X X X X X
X
La materia: mezclas, sustancias, métodos de separación de mezclas, propiedades. El equilibrio iónico en sistema heterogéneo.
Informe de indagación Presentación de argumentos
Unidad 2: El átomo
7 sesiones 4 semanas
X X X
X X X X El átomo modelos atómicos, números cuánticos, configuración electrónica,
Informe de indagación
60
estructura atómica.
Presentación de argumentos
Unidad 3: La tabla periódica
8 sesiones 4 semanas
X
X
X
X X X X X la tabla periódica :Historia, grupos y familias, propiedades periódicas
Línea de tiempo Presentación de un prototipo Informe de indagación Presentación de argumentos válidos
Unidad 4: El enlace químico
7 sesiones 4 semanas
X X X X
X X X Enlace químico: fundamentos, tipos de enlace químico, propiedades de los compuestos iónicos.
Presentación de un prototipo Informe de indagación Presentación de argumentos válidos
61
Unidad 5: Los compuestos inorgánicos
11 sesiones 7 semanas
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Los compuestos inorgánicos: óxidos, anhídridos, hidróxidos, ácidos, sales.
Informe de indagación Trípticos Presentación de argumentos
Unidad 6: Las reacciones químicas
10 sesiones 5 semanas
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Reacciones químicas: ecuación química, tipos de reacciones químicas, balanceo de ecuaciones químicas, otras reacciones químicas.
Informe de indagación Trípticos Presentación de argumentos
Unidad 7: La química orgánica
10 sesiones 5 semanas
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
La química orgánica (propiedades del carbono, cadenas carbonadas, hidrocarburos, gas natural, funciones orgánicas, biomoléculas orgánicas
Informe de indagación Argumento y debate Prototipos
62
Unidad 8: Los procesos geológicos y
7 sesiones 4 semanas
X
X
X
X
X
X
X
Equilibrio de energía del planeta, ciclos biogeoquímicos, composición y estructura de la Tierra, la teoría de la tectónica de placas, procesos geológicos internos y externos.
Argumentos debates
Unidad 9: La electricidad y magnetismo
8 sesiones 4 semanas
X
X
X
X
X
X
X
X
Magnetismo, electricidad y electromagnetismo.
Prototipo: generador de energía
74 SESIONES / 39 SEMANAS
9 8 7 7 6 7 8 3 3 3 2 7 4 74
63
VI. ORGANIZACIÓN DE LAS UNIDADES DIDÁTICAS POR BIMESTRES
BIMESTRE/UNIDAD SITUACIÓN SIGNIFICATIVA DURACIÓN
CAMPOS TEMÁTICOS
PRODUCTOS
VÍNCULO CON OTRAS ÁREAS
I BIMESTRE
UNIDAD 01 y UNIDAD 02
“Indagamos sobre la materia y el átomo”
En estos primeros meses del año, la ciudad de lima y otras ciudades del Perú están sufriendo las consecuencias del fenómeno del Niño, cuyos efectos son las intensas lluvias que producen huaycos intensos, la contaminación del agua por colapso de sistemas de desagüe, contaminación del suelo, de los alimentos, del aire y los cambios físicos o químicos que experimentan los materiales que nos rodean. Frente a estos problemas planteamos los siguientes retos: ¿Qué características o propiedades de los objetos o materiales que nos rodean los distinguen de los otros? ¿Cómo los podemos clasificar a los materiales que nos rodean en nuestro entorno? ¿Qué métodos de separación utilizaríamos para purificar el agua contaminada por lodo del río Rímac?
13 sesiones/ 10 semanas
Introducción a la química. La materia y su clasificación (sustancias puras y mezclas), métodos de separación de mezclas. Propiedades de la materia, estados de agregación, cambios de estado de agregación de la materia, cambios físicos y químicos de la materia. El equilibrio iónico en sistema heterogéneo, la solubilidad, producto de la solubilidad y factores que
Informes de indagación. Presentación de argumentos.
Tiene el propósito de generar espacios de aprendizaje donde los estudiantes desarrollen las competencias del área que les permitan indagar sobre cómo se encuentra organizada la materia, así como evaluar las ventajas o desventajas del descubrimiento del átomo en la vida del ser humano. Estos espacios de aprendizaje permiten la articulación, principalmente, con el área de matemática al establecer relaciones con las constantes de solubilidad y el
64
¿Por qué la materia se presenta en diferentes estados y cómo se produce la lluvia? ¿Qué cambios sufre los materiales que nos rodean, frente a las inclemencias del fenómeno de El Niño? ¿Cómo siendo el átomo tan pequeño, se pudo descubrir su existencia? ¿Qué cambios produjo el descubrimiento del átomo en la concepción de las personas?
afectan en la solubilidad precipitación fracciona. El átomo: evolución de los modelos atómicos. El modelo atómico actual y los números cuánticos. La configuración electrónica. Los isótopos y la radiactividad.
producto de solubilidad; y con el área de comunicación al usar el lenguaje oral y escrito en la comunicación de sus resultados.
II BIMESTRE
UNIDAD N°03 , UNIDAD N°04 y PARTE DE LA
UNIDAD 05
En un inicio, el ser humano pensó que la materia se componía de: agua, tierra, fuego y aire. Al cabo del tiempo, con ayuda de los avances científicos y tecnológicos se fue descubriendo la existencia de componentes básicos, denominados elementos y éstos están formados por átomos, que a su pueden formar moléculas o compuestos. Los átomos y moléculas que forman parte del ambiente que nos rodea, están unidos por enlaces químicos, los cuales determinan las propiedades físicas y químicas de la materia.
16 sesiones/ 9 semanas
La tabla periódica: Historia, organización sistemática de la tabla periódica. (Grupos y familias), propiedades periódicas. Enlaces químicos: iónicos Covalentes-metálicos
Línea de tiempo Presentación de un prototipo Informe de indagación Presentación de argumentos válidos
Tiene el propósito de generar espacios de aprendizaje donde los estudiantes desarrollen las competencias del área que les permitan explicar las características de los elementos en función a su estructura atómica y realizar procesos tecnológicos para la construcción de prototipos
65
“La Tabla Periódica y los enlaces químicos”
¿Cuál es la función de la tabla periódica? ¿Cómo pudo el ser humano llegar a concluir la mejor forma de organizar los elementos químicos? ¿Cómo a partir de la tabla periódica podemos describir las características de los elementos? ¿Por qué se unen los átomos? ¿Cómo se forman nuevos compuestos? ¿Qué es la energía de enlace? ¿Por qué es importante para la naturaleza y los seres humanos?
Fuerzas intermoleculares Estequiometria de las unidades químicas
tecnológicos como alternativa de solución ante una necesidad de su comunidad. Estos espacios de aprendizaje permiten la articulación, principalmente, con el área de matemática al generar procedimientos y argumentación que comuniquen un soporte matemático para la explicación de procesos químicos.
III BIMESTRE
UNIDAD 05 y UNIDAD 06
La población de lima y de lima provincias, asi mismo los de oroya, no conviven armónicamente, algunos usurpan los terrenos, contaminan el suelo, el agua, queman la basura, talan y queman los bosques, poniendo en peligro el equilibrio del ecosistema y la vida de las personas, debido al desconocimiento o uso responsable de las sustancias químicas como los óxidos ácidos o anhídridos que se emiten al aire y otras sustancias que se usan en la alimentación como son los colorantes artificiales, los excesos de
20 sesiones/ 10 semanas/
Compuestos químicos inorgánicos Funciones químicas: óxidos, anhídridos, hidróxidos, ácidos, sales. Las reacciones químicas. La ecuación química.
Informe de indagación Trípticos Presentación de argumentos
Tiene el propósito de generar espacios de aprendizaje donde los estudiantes desarrollen las competencias del área que les permitan comprender y explicar las reacciones químicas que se producen en el ambiente y en el interior de los organismos y actuar
66
“Los compuestos químicos inorgánicos y las reacciones químicas”
fritura de los aceites, excesos de azúcar entre otros compuestos químicos. Frente a estos problemas de falta de convivencia armónica y de respeto al medio ambiente y a las personas, aprovechamos para plantear los siguientes retos: ¿Qué compuestos químicos se generan al ambiente si quemamos los bosques de algarrobo? ¿Qué otros compuestos químicos afectan la vida de las personas a través de los alimentos que podamos consumir? ¿Qué alternativas de solución podemos plantear para producir sustancias químicas que favorezcan la purificación del aire? ¿Qué consecuencias traerá la lluvia ácida en la vida de los seres vivos? ¿Qué tipo de reacciones químicas ocurren en nuestro organismo?
Tipos de reacciones químicas. Balanceo de ecuaciones químicas. Estequiometria de las reacciones químicas.
de forma responsable con el manejo de las sustancias químicas. Estos espacios de aprendizaje permiten la articulación, principalmente, con el área de matemática al generar procedimientos y argumentación que comuniquen un soporte matemático para la explicación de procesos químicos.
67
IV BIMESTRE UNIDAD N°07: La química orgánica.
Las localidades ubicadas en las alturas de
Chosica tienen como actividad económica
principal la minería, agricultura y producen
alimentos.
Aprovechando la química del carbono
planteamos que los estudiantes
propongan alternativas de solución
nutricional con los productos de la zona,
para mejorar sus estilos de alimentación.
Para ello planteamos los siguientes retos:
¿Qué importancia tiene hoy en día los
productos orgánicos en nuestra
alimentación?
¿Cómo podemos indagar los
componentes nutricionales de los
alimentos de la zona?
¿Cómo elaborar diversos postres, chichas,
jugos ensaladas, etc. ¿Utilizando los
8 sesiones/ 4 semanas
El carbono en la
naturaleza
Propiedades del
átomo del carbono
Cadenas
carbonadas
Hidrocarburos
Biomoléculas
orgánicas.
Informe de indagación Argumento y debate Prototipos alimenticios
Tiene el propósito de
generar espacios de
aprendizaje donde
los estudiantes
desarrollen las
competencias del
área que les permitan
indagar sobre
situaciones
relacionadas a los
productos orgánicos
usados en la
alimentación en base
a productos de su
región, así como
realizar procesos
tecnológicos para la
construcción de
prototipos
tecnológicos como
alternativa de
68
productos de la zona, para mejorar su
nutrición diaria?
¿Qué tiene de especial el carbono, que da
origen a una gran diversidad de
compuestos?
solución ante una
necesidad de su
comunidad. Estos
espacios de
aprendizaje permiten
la articulación,
principalmente, con
el área de ciudadanía
al valorar los
recursos de su
comunidad en su
alimentación,
permitiéndole un
cuidado de sí mismo.
69
IV BIMESTRE UNIDAD N°08: Los procesos geológicos.
¿Por qué ocurren los movimientos sísmicos? ¿Podemos decir que en el cinturón de fuego se puede dar un movimiento sísmico en cadena? ¿Qué relación existe entre los movimientos sísmicos ocurridos en los 5 últimos años en los países ubicados en el cinturón de fuego? ¿Qué medidas de prevención ponemos en práctica ante posibles sismos?
6 sesiones/ 3 semanas
Corteza terrestre Procesos geológicos internos Proceso y agentes externos Recursos mineros en el Perú
Argumentos Debates Trípticos
Tiene el propósito de generar espacios de aprendizaje donde los estudiantes desarrollen las competencias del área que les permitan indagar y explicar porqué se producen los movimientos sísmicos en el Perú y en el mundo. Estos espacios de aprendizaje permiten la articulación, principalmente, con el área de ciencias sociales, ya que busca que los estudiantes se reconozcan como parte del ambiente, actúen en él cuidándolo responsablemente y lo aprovechen de manera sostenible.
70
IV BIMESTRE UNIDAD N°09: La electricidad y magnetismo.
La electricidad es importante en nuestra vida, la usamos en nuestro quehacer diario, al escuchar música, trabajar en la computadora, recargar el celular y otras labores. Sin embargo, existen lugares muy alejados de nuestro país que no cuentan con servicio de energía eléctrica. ¿Qué otras formas de generar energía eléctrica existen? ¿De qué manera se aprovechan las fuentes de energía en tu región o localidad? ¿Cómo contribuyes al ahorro de energía en tu hogar?
6 sesiones / 3 semanas
Magnetismo Electricidad-electromagnetismo Generación y consumo de electricidad.
Prototipo de generador de energía
Tiene el propósito de generar espacios de aprendizaje donde los estudiantes desarrollen las competencias del área que les permitan indagar y explicar el fenómeno de la electricidad y magnetismo. Estos espacios de aprendizaje permiten la articulación.
71
VII. MATERIALES Y RECURSOS DEL MINEDU
7.1. PARA EL DOCENTE
Ministerio de Educación. Currículo Nacional de Educación
Básica.2016.Lima.
7.2. PARA EL ESTUDIANTE
Kit de electricidad y magnetismo.
Materiales de laboratorio.
Materiales del entorno.
Direcciones electrónicas: simulaciones y videos.
VIII. ORIENTACIONES PARA LA EVALUACIÓN
Según el currículo nacional de la educación básica regular (2016) la
evaluación de los estudiantes es de enfoque formativa, donde el docente
recoge la información del desempeño del alumno durante toda la clase para
luego valorar la información relevante con el objetivo de mejorar su
aprendizaje.
Así pues, una evaluación formativa se enfoca en evaluar las competencias en
los diversos procesos del aprendizaje.
Valora el desempeño de los estudiantes al intentar resolver problemas
o situaciones que presentan retos de poner en juego las diversas capacidades
del alumno.
Identifica el nivel actual de competencia del estudiante para ayudar a
avanzar a las capacidades más alto.
Crea las oportunidades pertinentes para que el estudiante demuestre
las diversas capacidades que desarrollan una competencia, para luego
La observación sistemática con guías de observación
Autoevaluación y coevaluación para potenciar las habilidades sociales
como el trabajo en equipo, participación activa, etc.
72
Análisis de desempeño a través de la rúbrica, el portafolio y la lista de
cotejo.
Chosica, marzo de 2017
DIRECTOR
SUB DIRECTOR DE FORMACION GENERAL
DOCENTE RESPONSABLE.
73
4.2. Unidades didácticas
Para poder organizar el trabajo pedagógico solo se va presentar la primera
unidad de la programación anual.
74
Planificación De La Unidad Didáctica N°01
TÍTULO DE LA UNIDAD:
“Indagamos sobre la materia que rodea nuestro entorno”
DATOS GENERALES
GERENCIA REGIONAL Lima
UGEL 06
I.E Experimental de la une.
AREA CURRICULAR Ciencia, Tecnología y Ambiente
CICLO VII GRADO TERCERO SECCIONES A,B,C,D
DOCENTE Saul A. Chuñocca Pariona.
SUBDIRECTOR
DIRECTOR
SITUACIÓN SIGNIFICATIVA
En estos primeros meses del año, la ciudad de lima y otras ciudades del Perú
están sufriendo las consecuencias del fenómeno de El Niño, cuyos efectos son
las intensas lluvias, que producen huaycos de gran intensidad, la contaminación
del agua por colapso de sistemas de desagüe, contaminación del suelo, de los
alimentos, del aire y los cambios físicos o químicos que experimentan los
materiales que nos rodean. Frente a estos problemas planteamos los siguientes
retos:
¿Cómo los podemos clasificar a los materiales que rodean nuestro entorno?
¿Cómo podemos separar los componentes de una solución?
¿Qué propiedades de los objetos o materiales que nos rodean los distinguen de
los otros?
¿Qué métodos de separación utilizaríamos para purificar el agua contaminada
por lodo del río de Rímac?
75
¿Qué cambios físicos o químicos sufren los materiales que nos rodean, frente a
las inclemencias del fenómeno de El Niño?
¿Cómo siendo el átomo tan pequeño, se pudo descubrir su existencia?
¿Qué cambios produjo el descubrimiento del átomo en la concepción de las
personas?
APRENDIZAJES ESPERADOS
COMPETENCIAS CAPACIDADES INDICADORES DE DESEMPEÑO
Indaga mediante métodos científicos, situaciones que pueden ser investigadas por la ciencia.
Problematiza situaciones
Formula hipótesis, considerando la
relación entre variables independiente,
dependiente e interviniente, que
responden al problema seleccionado por
el estudiante.
Diseña estrategias para hacer una indagación
Elabora un procedimiento que permita
manipular las variable independiente,
medir la dependiente y mantener
constantes las intervinientes.
Genera y registra datos e información
Organiza datos o información en tablas y
los representa en diagramas o gráficas
que incluyan la incertidumbre de las
mediciones.
Analiza datos e información
Contrasta y complementa los datos o
información de su indagación con el uso
de fuentes de información.
Evalúa y comunica el proceso y resultados de su indagación
Emite sus conclusiones basados en
resultados.
76
Explica el mundo físico basándose en conocimientos científicos.
Argumenta científicamente
Sustenta la relación de las propiedades
específicas con las propiedades
generales.
Sustenta que la densidad específica
para cada tipo de sustancia
Sustenta que la temperatura influye en
el cambio de estado de agregación de la
materia.
Sustenta que la energía cinética de las
partículas determina el estado de la
materia.
Sustenta la utilidad de la teoría cuántica
en el contexto cotidiano.
Sustenta la diferencia entre sus átomos
y sus isótopos.
Construye una posición crítica sobre la ciencia y la tecnología en sociedad.
Evalúa las implicancias del saber
Sustenta la utilidad del uso de modelos
para explicar los fenómenos naturales.
Explica el antes y después de un cambio
paradigmático de la ciencia con relación
a la visión del universo y del hombre en
él.
CAMPOS TEMÁTICOS
Introducción a la química.
La materia y su clasificación en sustancias puras y mezclas, métodos de
separación de mezclas. Propiedades de la materia, estados de agregación,
cambios de estado de agregación de la materia, cambios físicos y químicos
de la materia.
Equilibrio iónico en sistema heterogéneo.
El átomo: evolución de los modelos atómicos.
El modelo atómico actual y los números cuánticos.
La configuración electrónica.
Los isótopos y la radiactividad.
77
RELACIÓN CON OTRAS ÁREAS
Esta unidad de trabajo está relacionada con matemática y comunicación.
PRODUCTOS IMPORTANTES: Informes de indagación y presentación de
argumentos, organizadores visuales.
Sesión 1 (2 horas): ¿Cómo los podemos clasificar a los materiales que rodean
nuestro entorno?
COMPETENCIA: Indaga mediante métodos científicos.
CAPACIDADES:
Problematiza situaciones.
Diseña estrategias para hacer una indagación.
Evalúa y comunica.
INDICADORES DE DESEMPEÑO:
Formula hipótesis, considerando la relación entre variables independiente,
dependiente e interviniente.
Organiza datos y información en una tabla.
Emite sus conclusiones basados en resultados.
CONOCIMIENTOS
Introducción a la química.
La materia y su clasificación (sustancias puras y mezclas).
Equilibrio iónico en sistema heterogéneo.
ESTRATEGIAS:
Lectura de texto.
Análisis de imágenes.
Trabajo en equipo.
Trabajo en pares
Esto es guerra de conocimiento.
Actividades indagatorias:
“Indagamos sobre la materia y su clasificación”
RECURSOS Y/O MATERIALES
Copa o vaso de vidrio transparente.
Agua con lodo
Miel
78
Sesión 2( 2 horas): ¿Qué métodos de separación utilizaríamos para purificar
el agua contaminada por lodo del río Rimac?
COMPETENCIA 01: Indaga mediante métodos científicos.
CAPACIDADES:
Problematiza situaciones.
Agua con colorante azul
Alcohol
Aceite
Sal
Azúcar
Compuestos químicos de laboratorio
Lunas de reloj
Láminas
Gradilla
Mechero de bunsen
Pizeta
Tubo de ensayo
Pinza de madera
Pipeta volumétrica
Indicador de pH
Fosforo
Multimedia.
BIBLIOGRAFÍA
MINEDU (2016). Ciencia, Tecnología y Ambiente 3. Texto escolar.
Santillana.
MINEDU (2016). Guía de Actividades 3. Santillana.
http://www.experimentosfaciles.com/experimento-sobre-mezclas-
heterogeneas/
http://www.colimanoticias.com/wp-content/uploads/2015/10/CN-CIHUA-
8.jpg
https://mejorconsalud.com/wp-content/uploads/2013/04/water-
500x500.jpg
79
Evalúa y comunica sus conclusiones
INDICADORES DE DESEMPEÑO:
Formula hipótesis, considerando la relación entre variables independiente,
dependiente e interviniente, que responden al problema seleccionado por el
estudiante.
Emite sus conclusiones basados en resultados.
CONOCIMIENTOS:
Métodos de separación de sustancias: decantación, tamizado, decantación,
filtración, centrifugación, destilación.
ESTRATEGIAS:
Lectura de texto
Actividades indagatorias: “Separamos mezclas de uso cotidiano”
Trabajo en equipo
Trabajo en pares para el desarrollo de las preguntas
RECURSOS Y/O MATERIALES
Kit de electricidad y magnetismo
2 tubos de ensayo
Fósforos
Equipo de destilación
Pera de decantación
Soporte universal
Colador
Mortero y pilón
Mechero
Agua del río Zaña
Aceite
Sal
BIBLIOGRAFÍA
MINEDU (2016). Ciencia, Tecnología y Ambiente 3. Texto escolar.
Santillana.
MINEDU (2016). Guía de Actividades 3. Santillana.
80
Sesión 3(2 horas): ¿Qué propiedades de los objetos o materiales que nos
rodean los distinguen de los otros?
COMPETENCIA: Indaga mediante métodos científicos.
COMPETENCIA: Explica el mundo físico basado en conocimientos científicos.
CAPACIDADES:
Problematiza situaciones.
Genera y registra datos e información.
INDICADORES DE DESEMPEÑO
Sustenta la relación de las propiedades específicas con las propiedades
generales.
Sustenta que la densidad específica para cada tipo de sustancia
CONOCIMIENTOS
Las propiedades de la materia.
ESTRATEGIAS
Trabajo en pares para el desarrollo de las preguntas
Trabajo en equipo
Actividades indagatorias.
Elaboración de organizadores visuales.
Lectura de texto.
Registro de datos con ilustraciones.
RECURSOS Y/O MATERIALES
Probeta de 100ml
Alcohol
Colorante
Agua
Aceite
Corcho
Piedra pequeña
81
BIBLIOGRAFÍA
MINEDU (2016). Ciencia, Tecnología y Ambiente 3. Texto escolar. Santillana.
MINEDU (2016). Guía de Actividades 3. Santillana.
Sesión 4 (3 horas):¿Qué cambios de físicos o químicos sufren los materiales
que nos rodean, frente a las inclemencias del fenómeno de El Niño?
COMPETENCIAS:
Explica el mundo físico, basado en conocimientos científicos.
Indaga mediante métodos científicos
CAPACIDADES
Comprende y aplica conocimientos científicos
Problematiza situaciones.
Diseña estrategias para hacer una indagación.
INDICADORES DE DESEMPEÑO:
Organiza datos o información en tablas y los representa en diagramas.
Sustenta que la temperatura influye en el cambio de estado de agregación de la
materia.
Sustenta que la energía cinética de las partículas determina el estado de la
materia.
CONOCIMIENTOS
Los cambios de estado de agregación de la materia y los cambios físicos y
químicos en los incendios de los bosques secos de la “Otra Banda”.
ESTRATEGIAS
Lectura del texto escolar y libro de actividades.
Discusión en pares.
Elaboración de tablas de doble entrada.
Realización de diversas actividades de indagación sobre cambios de estado
y cambios físicos y químicos de la materia.
Organización de la información en esquemas visuales.
RECURSOS Y/O MATERIALES
Vinagre, globo, bicarbonato de sodio, botella descartable, fósforos, hojas de
algarrobo, azúcar, agua, yodo metálico, mechero, tubo de ensayo, vaso de
precipitación.
82
BIBLIOGRAFÍA
MINEDU (2016). Guía de Actividades 3. Santillana.
Sesión 5: (3 horas): ¿Cómo siendo el átomo tan pequeño, se pudo descubrir
su existencia?
COMPETENCIAS:
Indaga mediante métodos científicos.
CAPACIDADES:
Comprende y aplica conocimientos científicos.
Genera y registra datos e información
INDICADORES DE DESEMPEÑO:
Sustenta las diferencias y semejanzas entre los modelos atómicos.
Emite conclusiones basadas en sus resultados.
CONOCIMIENTOS:
El átomo y la evolución de los modelos atómicos.
ESTRATEGIAS:
Lectura de texto.
Trabajo en equipo
Exposición grupal
Presentación de argumentos
Actividad de indagación
RECURSOS Y/O MATERIALES
Maquetas de átomos
Láminas
Laptop
Proyectorhttps://www.youtube.com/watch?v=lv0_OYKdmdw
Libro de texto.
Libro de actividades.
Papelotes
Cinta masketing.
Plumones
BIBLIOGRAFÍA.
83
Sesión 6: (2 horas): ¿Qué cambios produjo el descubrimiento del átomo en la
concepción de las personas?
COMPETENCIAS:
Explica el mundo físico, mediante conocimientos científicos.
Construye una posición crítica sobre la ciencia.
CAPACIDADES:
Comprende y aplica conocimientos científicos.
Evalúa las implicancias del saber.
INDICADORES DE DESEMPEÑO:
Sustenta la utilidad de la teoría cuántica en el contexto cotidiano.
Sustenta la utilidad del uso de modelos para explicar los fenómenos
naturales.
CONOCIMIENTOS
El modelo atómico actual.
ESTRATEGIAS:
Lectura del texto
Discusión en equipo
Desarrollo de cuestionario
Análisis de imágenes
Interpretación del video.
RECURSOS Y/O MATERIALES
Material impreso
Lectura de texto
Laptop
Proyector
Imágenes
Videos:
https://www.youtube.com/watch?v=9X0jN3sz3sI
BIBLIOGRAFÍA
MINEDU (2016). Ciencia, Tecnología y Ambiente 3. Texto escolar.
Santillana.
MINEDU (2016). Guía de Actividades 3. Santillana.
84
Sesión 7( 2 horas):” La configuración electrónica”
COMPETENCIAS:
Explica el mundo físico, mediante conocimientos científicos.
CAPACIDADES:
Comprende y aplica conocimientos científicos.
Evalúa las implicancias del saber.
INDICADORES DE DESEMPEÑO:
Sustenta que la regla de Hund y el principio de exclusión de Pauli permiten
escribir la configuración electrónica de los átomos.
Sustenta que los electrones se distribuyen en la nube electrónica siguiendo
tres principios.
CONOCIMIENTOS
La configuración electrónica y el núcleo.
ESTRATEGIAS
Trabajo en pares para el desarrollo de las preguntas
Trabajo en equipo
Desarrollo de preguntas
Elaboración de tablas
Observación de un video
RECURSOS Y/O MATERIALES
Material impreso
Lectura de texto
Laptop
Proyector
https://www.youtube.com/watch?v=hfqnVs5VCiY
Papelotes
Plumones
Cinta masketing
Tabla periódica de los elementos químicos.
BIBLIOGRAFÍA
85
MINEDU (2016). Ciencia, Tecnología y Ambiente 3. Manual del Docente.
Santillana.
MINEDU (2016). Guía de Actividades 3. Santillana.
Sesión 8( 2 horas):” Los isótopos y sus aplicaciones”
COMPETENCIAS:
Indaga mediante métodos científicos, situaciones que pueden ser investigadas.
Explica el mundo físico, basado en conocimientos científicos.
CAPACIDADES:
Comprende y aplica conocimientos científicos.
Generaliza los datos
Analiza los datos
INDICADORES DE DESEMPEÑO:
Emite conclusiones basadas en resultados.
CONOCIMIENTOS
Los isótopos
ESTRATEGIAS
Trabajo en pares para el desarrollo de las preguntas
Trabajo en equipo para la actividad de indagación
Actividad de indagación
RECURSOS Y/O MATERIALES
Videos
Frascos
Caja de zapatos
Lentejas
Esmalte de uñas
Reloj
BIBLIOGRAFÍA
86
MINEDU (2016). Ciencia, Tecnología y Ambiente 3. Texto escolar. Santillana.
MINEDU (2016). Guía de Actividades 3. Santillana.
Sesión 9( 2 horas):” La radiactividad y su importancia en la salud”
COMPETENCIAS:
Explica el mundo físico, con conocimientos científicos.
CAPACIDADES:
Comprende y aplica conocimientos científicos.
Evalúa las implicancias del saber y del quehacer científico.
INDICADORES DE DESEMPEÑO:
Sustenta que la fisión y fusión nuclear son procesos que modifican el núcleo del
átomo.
Sustenta la importancia de la aplicación de los isótopos radiactivos para mejorar
la calidad de vida del hombre.
CONOCIMIENTOS
La radiactividad y sus aplicaciones
ESTRATEGIAS
Lectura de texto
Observación de un video
Trabajo en pares para el desarrollo de las preguntas
Análisis de imágenes
RECURSOS Y/O MATERIALES
Material impreso
Ilustraciones
Laptop
Proyector
87
BIBLIOGRAFÍA
MINEDU (2016). Guía de Actividades 3. Santillana.
EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES
SITUACIÓN DE
EVALUACIÓN/
INSTRUMENTO
COMPETENCIAS
CAPACIDADES
INDICADORES DE DESEMPEÑO
Presentación de informes de indagación/ Rúbrica
Indaga
mediante
métodos
científicos.
Problematiz
a
situaciones.
Formula hipótesis,
considerando la relación
entre variables
independiente, dependiente e
interviniente, que responden
al problema.
Diseña
estrategias
para hacer
una
indagación.
Elabora un procedimiento
que permita manipular las
variable independiente, medir
la dependiente y mantener
constantes las intervinientes.
Justifica la selección de
herramientas, materiales,
equipos e instrumentos
considerando la complejidad.
Genera y
registra
datos e
información.
Organiza datos o información
en tablas y los representa en
diagramas o gráficas que
incluyan la incertidumbre de
las mediciones.
Evalúa y
comunica
Emite sus conclusiones
basados en resultados.
88
Prueba de
evaluación por
competencias
Organizadores
visuales,
pruebas tipo
ensayo,
prácticas
calificadas
presentación
de argumentos
/Rúbrica
Explica el
mundo físico,
basado en
conocimientos
científicos.
Comprende
y aplica los
conocimient
os
científicos.
Sustenta la relación de las
propiedades específicas con
las propiedades generales.
Sustenta que la densidad es
específica para cada tipo de
sustancia.
Sustenta que la temperatura
influye en el cambio de
estado de agregación de la
materia.
Sustenta que la energía
cinética de las partículas
determina el estado de la
materia.
Sustenta la diferencia entre
sus átomos y sus isótopos.
Exposición
grupal/
Rúbrica
Presentación
de
argumentos/
Rúbrica
Construye una
posición crítica
sobre la
ciencia y la
tecnología en
sociedad.
Sustenta la utilidad del uso de
modelos para explicar los
fenómenos naturales.
Sustenta la importancia de
los radioisótopos en la vida
diaria.
RECURSOS Y/O MATERIALES A UTILIZAR EN LA UNIDAD
Material impreso
Ilustraciones
Laptop
Proyector
89
Equipo de sonido
Material de laboratorio de biología física y química
Materiales del entorno: agua, arena, suelo, metales de carrocería, clavos,
fierros, latas, etc.
Materiales de uso doméstico.
Tabla periódica de los elementos químicos
Chosica, marzo del 2017
PROF. SAUL ADONIO CHUÑOCCA PARIONA.
DOCENTE DE CTA.
90
4.3. Sesiones de aprendizaje teoría y práctica.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN Enrique guzmán y valle Sesión de Aprendizaje
TITULO : EQUILIBRIO IONICO EN SISTEMA HETEROGENEO.
I. DATOS INFORMATIVOS:
1.1 ESPECIALIDAD : Química, física y biología.
1.2 ÁREA : CIENCIA, TECNOLOGÍA Y
AMBIENTE
1.3 EXPOSICIÓN : Jueves, 19 de octubre del 2017
1.4 GRADO : 3º de Secundaria
1.5 DURACIÓN : 50 minutos
1.6 PROFESOR : CHUÑOCCA PARIONA SAÚL
ADONIO
II. APRENDIZAJES ESPERADOS
COMPETENCIA
CAPACIDADES INDICADORES CAMPOS TEMÁTICOS
Según
MINEDU
(2016) Indaga
mediante
métodos
científicos.
Analiza datos
e
información.
Contrasta y complementa los datos o información.
EQUILIBRIO IÓNICO EN
SISTEMA
HETEROGÉNEO.
Solubilidad. Obtención
de la expresión del
producto.
Relación entre el peso y
el número de moles del
ion común en la
solubilidad.
La precipitación
fraccionada.
91
III. SECUENCIAS DIDÁCTICAS.
MOMENTOS
PROCESOS PEDAGÓGIC
OS ACTIVIDAD TIEMPO
INICIO
Motivación
Se saluda a los estudiantes deseándoles éxitos en su aprendizaje para el siguiente semestre académico y se establecen las reglas de convivencia, durante la clase. Se muestra a los estudiantes unos metales insolubles que se forma en la naturaleza. Luego le pregunta:
¿Qué observan en los objetos mostrados?
¿Cómo se formaron?
¿Cuál será su aplicación de dichos metales?
¿Dónde se encuentra en un medio natural?
¿quisieran obtenerlo?
05 minutos
Saberes previos
Los estudiantes responden a preguntas planteadas por la docente mediante lluvias de ideas.
02 minutos
Situación problemática
¿Por qué no se disuelven en el agua?
¿Qué pasaría se estos metales fueran solubles?
02 minutos
Propósito y organización
Identifiquen el origen de las sales insolubles y comprendan científicamente la solubilidad y el producto de la solubilidad, así interpretar la formación de los sales insolubles, mediante precipitación.
02 minutos
92
DESARROLLO
Gestión y acompañami
ento del desarrollo de
la competencia
Planteamiento del problema Los estudiantes con ayuda del docente, plantean otras preguntas que complementan a la situación problemática.
¿Cómo está relacionado la
solubilidad con la formación de las
rocas?
¿Podremos generar una roca o
mineral de una sustancia disuelta?
¿Cómo se produce la precipitación?
¿Qué factores pueden afectar en el
equilibrio de precipitación?
¿Todas las sustancias solubles
precipitan?
Planteamiento de hipótesis
Estudiantes plantean sus posibles
respuestas o hipótesis a las
preguntas planteadas por la docente
y lo exponen oralmente.
Elaboración del plan de acción
Con los estudiantes se plantean
algunas estrategias de cómo lograr
el proceso de aprendizaje: Por
ejemplo: Observarán las
diapositivas, leerán y anotarán
algunas ideas principales sobre el
tema en su cuaderno.
El profesor explica el tema
haciendo uso del multimedia y
pizarra.
El profesor realiza unos
experimentos donde se demuestra
la solubilidad, la formación de un
precipitado y los factores y pueden
afectar la solubilidad.
Recojo de datos y análisis de resultados
(de fuentes secundarias)
Los estudiantes leerán su texto en la
guía de clase entregada por el
docente.
Estructuración del saber construido
como respuesta al problema
Los estudiantes forman dos grupos
mixtos.
Luego saldrá un representante de
cada grupo a competir en la
30 minutos
93
resolución de ejercicios en la
pizarra.
El grupo ganador será premiado con
nota.
Evaluación y comunicación
Los estudiantes comunican sus respuestas a las preguntas planteadas y la docente aclara o refuerza cualquier inquietud.
CIERRE
Evaluación
Se evaluará a los estudiantes utilizando
una ficha de meta cognición y el
instrumento de evaluación.
Se promueve la reflexión de lo aprendido a
través de las siguientes preguntas como:
¿Qué aprendí hoy? ¿Cómo lo aplicaré en
mi vida cotidiana? ¿Qué dificultades he
tenido para aprender? ¿Cómo logré
superarlo?
05 minutos
Aplicación
TAREA PARA CASA Investiga:
¿Cómo debemos cuidar a nuestro hueso y dientes?
¿Cómo podemos producir el carbonato de calcio?
04 minutos
94
IV. MATERIALES Y RECURSO
Gradilla
Mechero de bunsen
Pizeta
Tubo de ensayo
Pinza de madera
Pipeta volumétrica
Indicador de pH
Fosforo
Multimedia.
Plumones
Laser
Pizarra.
Guardapolvo
BIBLIOGRAFÍA Y ENLACES WEB
MINEDU (2016). Guía de Actividades 3. Santillana.
http://www.experimentosfaciles.com/experimento-sobre-mezclas-
heterogeneas/
http://www.colimanoticias.com/wp-content/uploads/2015/10/CN-CIHUA-8.jp
95
4.4. Instrumentos de evaluación formativa.
INSTRUMENTO DE EVALUACIÓN 01
I. DATOS INFORMATIVOS:
1.1 ESPECIALIDAD : Química, física y biología.
1.2 ÁREA : CIENCIA, TECNOLOGÍA Y
AMBIENTE
1.3 EXPOSICIÓN : Jueves, 19 de octubre del 2017
1.4 GRADO : 3º de Secundaria
1.5 DURACIÓN : 50 minutos
1.6 PROFESORA : CHUÑOCCA PARIONA SAÚL
ADONIO
II. COMPETENCIA N° 01 : Indaga mediante métodos científicos
III. CAPACIDAD : Analiza datos e información.
N° APELLIDOS Y NOMBRES
INDICADOR
Contrasta y complementa los datos o información.
Identifica el equilibrio heterogéneo y los factores que pueden afectar el equilibrio.
Resuelve ejercicios de la solubilidad y el producto de la solubilidad
SI NO SI NO
96
TRABAJE.
¿QUE APRENDÍ?.................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................ ¿CÓMO APRENDÍ?.............................................................. ...................................... .. ................................................................................................................................................................................ ¿PARA QUÉ APRENDÍ?.......................................................................................... ... ................................................................................................................................................................................... ¿LO MÁS COMPLICADO DEL TEMA QUE ME DEMORÓ EN APRENDER?........................................................ ..................................................................................................................................................................................... ¿ LO QUE MÁS ME GUSTO?.................................................................................................................. TEMA......................................................... FECHA..........................................................................
97
RÚBRICA DE EVALUACIÓN PARA LA CAPACIDAD DE ANALIZA DATOS E INFORMACIÓN
COMPETENCIA CAPACIDAD INDICADOR NIVELES DE LOGRO DE LA COMPETENCIA
EN INICIO (0-5)
EN PROCESO
( 6-10)
LOGRO ESPERADO
( 11-15)
LOGRO DESTACADO
( 16-20) INDAGA MEDIANTE MÉTODOS CIENTÍFICOS, SITUACIONES QUE PUEDEN SER INVESTIGADAS POR LA CIENCIA
Analiza datos e
información
Compara los datos obtenidos ya sea cualitativos o cuantitativos para establecer relaciones de causalidad y contrasta los resultados con la hipótesis, para confirmarlo o refutarlo y elabora conclusiones.
Compara los datos obtenidos en su indagación, con la de sus pares, pero no establece relaciones de causalidad, no contrasta sus resultados con la hipótesis y no elabora conclusiones.
Compara los datos obtenidos, con la de sus pares establece relaciones de causalidad, logra contrastar los resultados con la hipótesis, para confirmarlo o refutarlo y no elabora conclusiones.
Compara los datos obtenidos, con la de sus pares para establecer relaciones de causalidad contrasta los resultados con la hipótesis, para confirmarlo o refutarlo y elabora conclusiones sin el apoyo de sus resultados e información confiable.
Compara los datos obtenidos, con la de sus pares para establecer relaciones de causalidad, pertenencia, diferencia y contrasta los resultados con la hipótesis, para confirmarlo o refutarlo y elabora conclusiones apoyándose en sus resultados e información confiable..
PUNTAJE OBTENIDO
ESTUDIANTE:
GRADO Y SECCIÓN:
NIVEL DE LOGRO
98
REGISTRO AUXILIAR DE EVALUACIÓN
AREA: Ciencia Tecnología y Ambiente GRADO: 3 SECCIÓN: A
DOCENTE: CHUÑOCCA PARIONA SAUL
Bimestre
Nº
OR
D
EN
COMPRENSION DE INFORMACION
INDAGACION Y EXPERIMENT.
ACT. ANTE EL AREA R
EV .
DE
CU
A
DE
R
NO
S
PR
O
ME
D
IO
BIM
ES
T
RA
L
To
tal
Com
po
rta
mie
n
to-
PR
OM
ED
IO
PR
OM
ED
IO
PR
OM
ED
IO
APELLIDOS Y
NOMBRES
INASISTENCIA
1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 1 2 3 4 5 6 7 8
Inicio: SEPTIEMBRE
Término: T.I 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13
99
REGISTRO AUXILIAR DE EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO
GRADO Y SECCCION :_____________________________________________ AREA :_____________________________________________ PROFESOR :_____________________________________________
REGISTRO AUXILIAR DE
COMPORTAMIENTO
N°
DE
OR
DE
N INDICADORES
ACTITUDES
ES RESPETUOSO ES CUMPLIDO
ACTUA CON
EQUIDAD PROMEDIO
APELLIDOS Y NOMBRES
se
re
sp
eta
así
mis
mo
re
sp
eta
a lo
s d
em
ás
(le
ng
ua
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Con
el cu
ida
do
de
l
mo
bili
ario
Es ju
sto
co
n lo
s
de
má
s
Pro
med
io
100
UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN “Enrique Guzmán y Valle”
“Alma Mater Del Magisterio Nacional”
FICHA DE EVALUACIÓN PARA EL TRABAJO DE LABORATORIO
GRADO:……………………….SECCIÓN:………………………………………..AREA:………………………………………………
…
PROFESOR:………………………………………………………………………………
Nº APELLIDOS Y
NOMBRES
INDICADORES
N O T A
A B C D E F
Disposición hacia el
trabajo grupal
Respeto a las normas de
convivencia y seguridad
Registra lo realizado durante la práctica
Interpreta los fenómenos
ocurridos en la práctica
Formula y
sustenta sus
conclusiones
Realiza la limpieza
antes, durante y después de
la práctica
0 – 3 0 – 3 0 – 3 0 – 3 0 – 3 0 – 3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
101
UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN “Enrique Guzmán y Valle”
“Alma Mater Del Magisterio Nacional”
FICHA DE REVISIÓN DE CUADERNOS
Nº
APELLIDOS Y NOMBRES
INDICADORES
NOTA
A B C D E F
Puntualidad
Orden y Limpiez
a
Utiliza una correcta
caligrafía y Ortografía
Sintetiza contenido en organizador
gráfico
Elabora dibujos
referido al contenido
Adjunta separatas
0-2 0-2 0-4 0-5 0-4 0-3 20
1
2
3
4
5
6
7
8
9
102
4.5. Guía de práctica de laboratorio
PRÁCTICA DE LABORATORIO
EQUILIBRIO IÓNICO EN SISTEMA HETEROGÉNEO
I. PROBLEMA
¿Qué sucederá al mezclarlo dos soluciones iónicas, como la sal cloruro férrico 𝐹𝑒𝐶𝑙3(𝑎𝑐) y
sulfuro de sodio 𝑁𝑎2𝑆(𝑎𝑐)?
II. HIPÓTESIS
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
III. OBJETIVOS
Identificar el equilibrio heterogéneo, factores que afectan el equilibrio y determinar
su solubilidad de algunas sales.
IV. MATERIALES:
Materiales
Mechero de bunsen
Gradilla
Tubo de ensayo
Pinza de madera
Pipeta volumétrica
Piseta
Indicador de pH
Fosforo o encendedor
Reactivos.
Cloruro de hierro 𝐹𝑒𝐶𝑙3 (𝑎𝑐) (0,1M)
Sulfuro de sodio 𝑁𝑎2𝑆(𝑎𝑐) (1 𝑀)
Nitrato de plata 𝐴𝑔𝑁𝑂3(𝑎𝑐) (0,1𝑀)
Nitrato de plomo 𝑃𝑏(𝑁𝑂3)2 (𝑎𝑐)(0,1 𝑀)
Cloruro de sodio 𝑁𝑎𝐶𝑙 (𝑎𝑐) (0,1M)
Sulfato de cobre 𝐶𝑢𝑆𝑂4(𝑎𝑐)(0,1𝑀)
103
Hidróxido de sodio 𝑁𝑎𝑂𝐻(𝑎𝑐) (0,1 𝑀)
Ácido acético 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻 (𝑎𝑐) (3M)
V. DESARROLLO EXPERIMENTAL
EXPERIENCIA N° 1.
IDENTIFICACION DEL EQUILIBRIO HETEROGÉNEO MEDIANTE
PRECIPITACIÓN
1. Objetivo. Demostrar el equilibrio heterogéneo.
2. Fundamento teórico.
El equilibrio iónico es una situación dinámica, en realidad se está disolviendo
continuamente la sal liberando sus iones, y simultáneamente éstos se unen
precipitando en forma sólida, procesos que se dan con la misma velocidad.
El equilibrio de precipitación es un tipo de equilibrio heterogéneo. Que implica la
transferencia de materia entre dos fases, una de ellas sólida y la otra líquida, que
están en contacto. La fase líquida contiene una disolución de iones, mientras que
la fase sólida, que se genera en el seno de la disolución, está constituida por un
compuesto químico de composición y fórmula definida.
3. Procedimiento.
1º En un tubo de ensayo colocar 2ml de solución cloruro férrico 𝐹𝑒𝐶𝑙3 (𝑎𝑐) (0,1M)
Y en otro tubo de ensayo 2ml de solución Sulfuro de sodio 𝑁𝑎2𝑆(𝑎𝑐) (1 𝑀)
Registra las características de cada solución.
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
___________.
104
2º En un tercer tubo de ensayo mezclar la disolución cloruro férrico con sulfuro
de sodio.
4.
3º Escribe la ecuación química y explica el fenómeno y utilizando la tabla Kps
para calcular su solubilidad de 𝐹𝑒𝐶𝑙3 y 𝑁𝑎2𝑆
4º Responde: ¿Qué se puede deducir del valor de la solubilidad?
EXPERIENCIA N° 2.
COMPROBANDO LA DIFERENCIA DE LA SOLUBILIDAD.
Registra las características del
producto.
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________.
Dibuja el producto
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
________________________________________________________.
105
1. Objetivo. Comprobar la diferencia de solubilidad de nitrato de plata y nitrato de
plomo.
2. Fundamento teórico.
Se denomina solubilidad a la cantidad del soluto que se puede disolverse en
una determinada cantidad del solvente, a una determinada temperatura. Se le
asigna con la letra S y se mide o sí expresa en g/L o mol/L o g/mL.
La solubilidad es un Valor característico y constante para una temperatura dada
de las sustancias, en otros términos, la solubilidad de la sustancia varía en función
de la temperatura, para cada temperatura el valor de la solubilidad de la misma
sustancia es diferente.
3. Procedimiento.
1º En un tubo de ensayo colocar 2ml de solución de nitrato de 𝐴𝑔𝑁𝑂3 (𝑎𝑐) (0,1M)
Y en otro tubo de ensayo 2ml de solución de nitrato de plomo 𝑃𝑏(𝑁𝑂3)2
(𝑎𝑐) (1 𝑀)
2º A los dos tubos de ensayo con solución, añadir cloruro de sodio
𝑁𝑎𝐶𝑙 (𝑎𝑐) 0,1 𝑀 luego llevarlo al mechero de bunsen.
Registra las características de cada solución.
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4.
3º Escribe la ecuación química, utilizando la tabla Kps calcular su solubilidad de
𝐴𝑔𝐶𝑙(𝑠) y 𝑃𝑏𝐶𝑙2(𝑠) y explica el fenómeno.
4º Responde: ¿Cuál de los dos sales es más soluble? y ¿por qué?
Registra lo que se observó en cada
una de las soluciones.
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Dibuja el producto de cada solución
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107
EXPERIENCIA N° 3.
EFECTO DE PH EN LA SOLUBILIDAD
1. Objetivo. Demostrar como la variación del pH afecta en la solubilidad de
sulfato de cobre.
2. Fundamento teórico.
Los aniones que conforman una sal poco soluble presentan carácter
básico coma quiere decir qué tienen gran afinidad con H+. Por ejemplo. un
hidróxido forma compuestos poco solubles con iones metálicos, excepto con
los metales de la familia alcalinos del grupo IA.
Si tenemos una disolución de los iones 𝐶𝑢2+(𝑎𝑐) 𝑦 𝑆𝑂42−(𝑎𝑐) en un
medio acido, a dicho solución agregamos una de hidróxido de sodio (NaOH)
(ac), esto de inmediatamente debería formar un hidróxido de cobre, pero esto
no ocurre en el presente experimento debido a que se encuentra en una
disolución acida, porque los iones 𝐻+ + 𝑂𝐻− → 𝐻2𝑂. Cuando los iones
hidronio terminan recién el hidróxido reacciona con cobre formando hidróxido
de cobre.
3. Procedimiento.
1º En un tubo de ensayo añadir 4ml de solución de sulfato de cobre 𝐶𝑢𝑆𝑂4
(𝑎𝑐) (0,1M) y luego añadir gota a gota el ácido acético 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻 (𝑎𝑐) 3M
hasta que la solución vuelva muy acida. Con el indicador de pH
determinar su pH de la solución.
Registra las características de la solución y su Ph.
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2º Añadir la solución de hidróxido de sodio NaOH (ac) hasta que aparezca
precipitado de hidróxido de cobre y nuevamente medir su pH de la solución.
3º Escribe la ecuación química y utiliza la tabla Kps para calcular su solubilidad
de 𝐶𝑈(𝑂𝐻)2.
4º justifica ¿Por qué recién cuando su POH es 10 aparece el precipitado?
VI. INVESTIGACION ADICIONAL.
Registra las características del
producto y el nuevo pH.
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Dibuja el producto de la solución
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a) ¿Por qué algunas sustancias es más soluble que otros?
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b) ¿Qué ocurre con la concentración del soluto cuando la solución
alcanza el equilibrio?
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c) ¿Por qué en algunas soluciones se forma el precipitado?
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d) ¿aparte de la variación de PH que otros factores pueden modificar el
equilibrio?
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VII. BIBLIOGRAFIA.
Materia de laboratorio de: Alberto J. Fernández Caracas octubre 2001
Guía de laboratorio _ UNE 2014
Fundamentos de química analítica volumen II Raymundo Luna Rangel
Química analítica cualitativa Artur I, Vogel
110
Síntesis
Se denomina equilibrio iónico porque el equilibrio se va formar por
moléculas ionizadas y sistema heterogéneo porque el equilibrio se va
presentarse con más de dos fases o estado de agregación de la materia.
El equilibrio iónico es una situación dinámica en donde la sal si está
disolviéndose continuamente liberando sus iones y simultáneamente los iones
se unen formando moléculas sólidos denominados precipitados.
En ese sentido la precipitación se denomina la formación de una sustancia
o molécula sólidas y insolubles en el seno de una disolución.
La precipitación fraccionada se da cuando existen dos o más iones que
si pueden precipitar, pero con una diferencia significativa en sus valores de la
solubilidad, esto ocurre cuando uno de los iones termina precipitar el otro
recién inicia su precipitación.
La solubilidad se denomina a cantidad del soluto que se puede disolver
en un litro del solvente a una temperatura determinada. Es necesario precisar
la temperatura porque para cada temperatura el valor de la solubilidad de una
sustancia es diferente, es decir el valor de la solubilidad es significativamente
afectada con la variación de la temperatura.
El producto de solubilidad Kps es el producto de las concentraciones de
los productos o iones disueltos en el solvente elevados a su coeficiente
estequiometrico, esto para una reacción elemental.
Una reacción elemental es aquella que se da en una sola etapa.
Dicho valor será constante para una solución saturada que este en
equilibrio, siempre cuando las condiciones no se alteran. Así mismo cabe
precisar que el valor de Kps es adimensional es decir no presenta unidad de
medida.
111
El constante de producto de solubilidad se relaciona con el valor de la
solubilidad, dicho relación nos permite conocer el valor de la solubilidad a partir
del Kps de una sustancia y viceversa. El valor de la solubilidad se expresa
generalmente en mol/L o g/L.
Existen varios factores que pueden afectar la solubilidad de una sustancia
por ejemplo la variación de la temperatura. Su solubilidad de algunas
sustancias se aumenta mientras que de otros disminuye. Si el proceso es
endotérmico (absorbe el calor) la solubilidad se aumenta como es el caso de
cloruro de plata, nitrato de sodio etc., pero si el proceso es exotérmico (libera
el calor) entonces la solubilidad de las sustancia disminuye como es el caso de
sulfato de cesio.
La variación del valor del constante de dieléctrica, altera la solubilidad de
una sustancia. Si la constante dieléctrica disminuye entonces los iones en
disolución se moverán más rápido formando precipitado, esto disminuye la
solubilidad. Podemos decir entonces que el equilibrio se desplaza hacia
izquierda. Si la constante dieléctrica se aumenta entonces también se
aumentara la solubilidad.
Si en un medio se aumenta la fuerza iónica entonces la solubilidad se
aumenta, debido a que las fuerzas electrostáticas disminuye la afinidad de los
iones que van a reaccionar para formar el precipitado, el equilibrio se traslada
hacia la derecha, esto es efecto de la fuerza iónica.
Si en un equilibrio se aumenta un ion común entonces la solubilidad
disminuye debido a que el equilibrio se va desplazarse a la izquierda, es decir
a la formación del precipitado, a este fenómeno se le denomina el efecto del
ion común.
Si en un equilibrio se agrega iones que no son comunes entonces se
aumenta la solubilidad, porque habrá mayor fuerza iónica que no va dejar la
formación del precipitado en el seno de la solución, a este fenómeno se le
denomina el efecto salino.
Cuando en un equilibrio si disminuye alguno de sus iones que forma el
precipitado hasta un punto donde ya no supera el producto de la solubilidad,
112
dicho precipitado se disolverá. Esta concentración puede disminuir formando
por la formación de un ácido débil como producto secundario.
La variación de pH afecta significativamente la solubilidad de algunas
sustancias, porque un medio acido contiene iones hidronio el cual reacciona
por ejemplo con el hidróxido formando el agua, esto aumenta la solubilidad de
los hidróxidos como es el caso de hidróxido de cobre.
113
Apreciación crítica y sugerencia
Apreciación crítica.
El tema de equilibrio iónico en sistema heterogéneo, es una parte del equilibrio
químico, por ello para comprenderlo necesariamente primero debemos comprender la
cinética química que se trata de la velocidad de las reacciones químicas. Así mismo
comprender el tema de equilibrio químico donde la velocidad de la reacción hacia la
derecha es igual a la velocidad hacia la izquierda y algunas constantes del equilibrio
químico como es el caso de constante de equilibrio Kc, Qc etc. Conocer los temas ya
mencionados nos va permitir comprender el tema de equilibrio de precipitación
El tema de la solubilidad y la precipitación nos permite comprender la formación
de los minerales insolubles en la naturaleza, como es el caso de malaquita, pirita,
galena etc. Gracias a que estos minerales son insolubles permanecen en la
naturaleza sin disolverse.
Por otro lado existen muchos minerales que se encuentran en nuestro cuerpo
como es el caso del carbonato de calcio en nuestros huesos y dientes, esto no se
disuelve porque es muy poco soluble en agua, en ese sentido conocer el tema nos
ayudara la comprender la composición química de nuestro cuerpo y cuidarla de las
sustancias que pueden hacer daño o perjudicar su buen funcionamiento.
Así mismo somos consiente que la mayoría de las reacciones químicas se dan
en medio acuoso, es decir en un medio donde las moléculas se ioniza, por eso es
necesario que todo los químicos comprendan bien el tema de equilibrio iónico.
114
Sugerencia.
Siendo un tema realmente muy importante para comprender muchos fenómenos
químicos en la naturaleza y en nuestra vida cotidiana, este tema debería ser incluido
en el diseño currilar nacional.
Creo que somos conscientes que hay muchos estudiantes que se dificultan en
comprender la química, debido a que es un curso que se estudia a los átomos
invisibles que solo se aprecia con alguna características o evidencias, más aun
cuando llenamos de conocimiento teóricos, frente a ello es necesario reflexionar y
buscar relacionar el tema con las cosas del medio donde vivimos y hacer que las
clases sean significativos.
115
Bibliografía
Armas, R. &. (2009). Ciencia Quimica. TEcnicas Experimentales. Trujillo, Perú:
Libertad.
Brown, T. L. (2004). Quimica: la ciencia central. Mexico: Camara Nacional de la
Industria editorial mexicana.
Chang, R. (2007). Quimica. colombia: Mc Graw Hill.
Cornelius, S. (1997). MAnual de minerologia. BArcelona: Reverté.
Ferreres, J. (1991). El mundo de los minerales. Buenos Aires: Orbis.
Harris, D. (2006). Analisis Quimico Cuantitativo. España: Everté.
Luna, R. (1995). Fundamentos de Quimica Analítica. Mexico: Limusa.
Morris, H. &. (2014). Fundamento de la quimica. Barcelona: Thomson Learning.
Raymond, E. 6. (2008). Quimica. España: cengage Learning.
Russell, J. &. (1988). Quimica General. MExico: Mc Graw Hill.
Salcedo, L. (2007). Quimica. Lima: San Marcos.
Silva, M. &. (2002). equilíbrio iónico y sus aplicaciones. España: Sintesis.
PAGINA WEB.
http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/reglasDeSolubilidad_29181.pdf
http://www.ibero.mx/campus/publicaciones/quimanal/pdf/tablasconstantes.pdf
https://www.rocasyminerales.net/malaquita/
http://educativa.catedu.es.
https://medlineplus.gov/spanish/druginfo/meds/a601032-es.html
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https://www.asturnatura.com/mineral/azurita/1349.html
