1. Desarrollar ejercicios aplicados a las temáticas desarrolladas en el curso estructura de la materia

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1 Cronograma de Actividades GUÍA DE ACTIVIDADES Evaluación Nacional por Proyecto Estructura de la Materia 2015-II Fecha de Inicio y cierre: Ver agenda de actividades del curso Peso evaluativo: 125 puntos Estrategia de aprendizaje: Aprendizaje basado en problemas (ABP), los cuales serán desarrollados en grupos de trabajo. Nombre del trabajo: Evaluación final del curso. TRABAJO Los estudiantes revisarán las temáticas estudiadas en el curso y desarrollarán ejercicios aplicados, utilizando ecuaciones y procedimientos adecuados, pertinentes a cada tema. Objetivos del proyecto 1. Desarrollar ejercicios aplicados a las temáticas desarrolladas en el curso estructura de la materia 2. Aplicar los fundamentos conceptuales dados en el curso, con el fin de generar metodologías y procedimientos para el desarrollo de problemas en química Temáticas Revisadas UNIDAD 1. FUNDAMENTOS DE LA QUÍMICA UNIDAD 2: ESTADOS DE LA MATERIA Y DISOLUCIONES UNIDAD 3. FUNDAMENTOS DE EQUILIBRIO QUÍMICO, CINÉTICA Y TERMODINÁMICA

2 Aspectos Generales del Proyecto GUIA DE ACTIVIDADES Los estudiantes consultarán temas, conceptos, leyes y teorías científicas dadas en el curso estructura de la materia, con el fin de realizar aportes significativos en el foro de trabajo colaborativo, para el desarrollo de cada ejercicio propuesto, de tal forma que partiendo de la asignación de roles, el grupo debe compilar un documento como producto final del trabajo colaborativo. Espacio para el desarrollo del proyecto El trabajo lo desarrollarán en el foro de la actividad denominado Trabajo Final, ubicado en el entorno de trabajo colaborativo. El producto final deberá ser entregado, tanto en el entorno de trabajo colaborativo, como en el entorno de evaluación y seguimiento en el link respectivo. Especificaciones para la entrega del producto final El grupo entregará un único documento, el cual debe nombrarse como: número del grupo_ trabajo final,(ejemplo: _1_trabajofinal). Debe ser enviado en formato pdf; El producto debe contener los siguientes ítems: Portada Introducción: debe situar al lector frente a las características y circunstancias en las que se ha desarrollado el escrito. Desarrollo de ejercicios: aquí desarrollan secuencialmente los ejercicios propuestos, mostrando todos los procedimientos requeridos para su ejecución.. Conclusiones: redactar mínimo tres. Referencias: se debe presentar según las normas APA actuales al final del documento en un apartado llamado así. En el cuerpo del texto debe hacerse una citación rápida de la fuente bibliográfica consultada, según el formato mostrado por las normas APA. Se requieren por lo menos el uso y presentación de 5 referencias bibliográficas no menores a 2012, de revista científicas de investigación. Todo el trabajo debe estar escrito en letra Arial 12

3 EVALUACIÓN FINAL ESTRUCTURA DE LA MATERIA EJERCICIOS APLICADOS I.Los siguientes datos corresponden a un análisis fisicoquímico de dos muestrasde suelo diferentes: Muestra Clase textural Densidad real (g/cm 3 ) ph %N P (ppm) K meq/100g CIC Ca (meq/100 g) Fe (ppm) I Franco Arenoso II Arenoso Muestra % C.O Na (meq/100 g) Mg (meq/100 g) Mn (ppm) I II %C.O = Porcentaje de Carbono orgánico C.I.C = Capacidad de intercambio catiónico 1 equivalente = 1000 meq meq/100 g= miliequivalentes del catión por cada 100 gramos de suelo 1. Con base en su interpretación analítica, contestar las siguientes preguntas: a. Qué relación existe entre ph y la concentración de Nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio, hierro y manganeso?. Explicar brevemente. b. Qué significa capacidad de intercambio catiónico (C.I.C)? c. Qué relación existe entre ph y C.I.C? d. Calcular la masa en kilogramos de Nitrógeno, Fósforo y Potasio, que están presentes en una hectárea de cada muestra de suelo, a profundidad de 30 cm e. Encontrar la masa en kilogramos de hierro, sodio y magnesio, que están presentes en una hectárea de cada muestra de suelo, a profundidad de 30 cm Recordar: 1 Hectárea = 10000m 2 ; 1m= 100cm 2. Para los fertilizantes: Ca(OH) 2 ; UREA; (NH4) 2 SO 4, determinar: a. Fórmula electrónica, fórmula estructural, fórmula molecular, nombre IUPAC de cada uno.

4 b. Número de valencia y estado de oxidación para cada átomo presente en los respectivos compuestos c. Peso molecular de cada fertilizante d. Porcentaje de calcio presente en 1 mol de Ca(OH)2 e. Porcentaje de nitrógeno presente en 1 mol de urea y en 1 mol de (NH 4 ) 2 SO 4 f. Porcentaje de sulfato (SO 4 ) -2, presente en 1 mol de (NH 4 ) 2 SO 4. II. Resolver el siguiente ejercicio: La cal viva (óxido de calcio) reacciona con el ácido fosfórico, produciendo fosfáto tricálcico y agua. Mediante este proceso se puede obtener un buen fertilizante de fosfato. Cuántos gramos de fosfato tricálcico, se producirán cuando se hacen reaccionar 224 gramos de cal viva del 80% de pureza, con 500 ml de ácido fosfórico concentrado, de densidad 1,71 g/ml, suponiendo una eficiencia o rendimiento del 65%? III. El Decol (hipoclorito de sodio: NaClO), se puede obtener en el laboratorio, mediante las siguientes reacciones 1. Obtención del cloro gaseoso KMnO4 (s) + HCl (ac) Cl 2(g ) + KCl + MnCl 2 +H 2 O 2. Disolución de cloro en una solución de hidróxido de sodio, para producir decol Cl 2(g ) + NaOH (ac) NaClO (ac) + NaCl + H 2 O a. Proponer una técnica y diseñar el montaje, para obtenerlo en el laboratorio b. Encontrar los gramos de permanganato de potasio y los mililitros de ácido clorhídrico (d = 1,19 g/ml y del 30% de pureza) que se requieren para producir 2 litros de hipoclorito de sodio de d=1,12 g/ ml IV. Resolver los siguientes ejercicios: 1. Se disuelven 1kg de urea en suficiente agua hasta completar 20 litros de solución; con base en esta información, calcular: 1.1 % P / V; 1.2 Molaridad 1.3 Fracción molar de urea 1.4 Fracción molar del agua

5 2. Se disuelven 0,52 gramos de hidróxido de aluminio en suficiente agua, hasta completar 100 mlilitros de solución; calcular el ph de esta disolución V. En el análisis fisicoquímico de una muestra de jugo comercial, se obtuvieron los siguientes datos: 1. Picnometría ( para gravedad específica-ge) Peso picnómetro vacío: 25,7218 gramos Peso picnómetro con agua destilada: 49,9203 gramos Peso picnómetro con jugo: 50,8619 gramos Volumen del picnómetro: 25 mililitros Encontrar la GE del jugo con respecto al agua destilada. 2. Índice de acidez (IA) Se titularon 2 mililitros del jugo cítrico en 48 mililitros de agua destilada, con hidróxido de sodio 0,2N en presencia de fenolftaleína como indicador, encontrándose que se emplearon 11mililitros de NaOH, para neutralizar el ácido cítrico. Con base en esta información, calcular el IA en %peso / volumen y las ppm de ácido cítrico que están presentes en el jugo analizado. 3. Determinación del ph Mediante técnica potenciométrica, se obtuvo un ph de 2, A partir de este valor. Encontrar la concentración de hidrogeniones, concentración de hidroxilos y el poh del jugo cítrico 3.2 Expresar el índice de acidez en Normalidad (N), y a partir de este valor, encontrar el potencial de la constante de acidez (pka) del ácido cítrico *Recordar: ph = (pka Log C) / 2 ; donde C es la concentración normal del ácido VI. La urea se hidroliza en presencia de la enzima ureasa, hasta producir hidróxido de amonio y gas carbónico, según la ecuación: Ureasa H 2 N-CO-NH 2 + H2O NH 4 OH + CO 2

6 . Cuántos gamos de urea y de agua, se requerirán para producir: gramos de hidróxido de amonio, suponiendo que la hidrólisis enzimática es incompleta (rendimiento del 80%) y controlada por una solución buffer mililitros de gas carbónico, en condiciones de presión: 560mmHg y Temperatura: 50 C, considerando un adecuado control de ph y una Hdrólisis enzimática del 80% VII. Encontrar el cambio de la energía libre de Gibbs y la constante de equilibrio para la combustión total de 1 mol de alcohol etílico; analizar los resultados VIII. Proponga una experiencia del laboratorio para determinar los parámetros cinéticos (orden de reacción, constante de velocidad, energía de activación y factor de frecuencia de colisiones), para la reacción: NaHCO 3(s) + HCl (ac) CO 2 (g) + H 2 O (l) + NaCl (ac) IX. Los resultados de la hidrólisis alcalina del Nitrobenzoato de Etilo a diversos tiempos, se indican a continuación: t (seg) [A ] (mol / L) 5 2,75 1,85 1,48 1,38 Probar que es una reacción de segundo orden y calcular la constante de velocidad y el período de vida media

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