GUIA DE ESTUDIO Nº 1: Mezclas y Sustancias

Página1 GUIA DE ESTUDIO Nº 1: Mezclas y Sustancias I.- Conceptos básicos: Estados de agregación de la materia. Cambios de estado. Mezclas homogéneas y mezclas heterogéneas. Número de fases y número de componentes. Métodos de separación de fases y métodos de fraccionamiento. Sustancias simples y sustancias compuestas. Propiedades generales y propiedades características. Cambios físicos y cambios químicos. Reacciones químicas y ecuaciones químicas. II.- Objetivos: Explicar los estados de agregación de los materiales y los cambios de estado aplicando el modelo cinético molecular. Diferenciar y clasificar diferentes tipos de mezclas. Proponer diseños experimentales que permitan recuperar los componentes de una mezcla. Identificar las propiedades generales y las propiedades características de los diversos materiales. Explicar la diferencia entre cambios físicos y cambios químicos. Recuperar terminología propia del lenguaje químico. Reconocer a la ecuación química como un modelo para escribir sintéticamente un proceso químico. Actividad Nº 1: La materia se presenta ante nosotros en tres estados diferentes: sólido, líquido y gaseoso. Completar, en el siguiente cuadro, las propiedades distintivas de cada uno de estos tres estados: Característica sólido líquido gaseoso Relación fuerzas de atracción (F A) fuerzas de repulsión (F R) Movimientos Forma Volumen Miscibilidad Compresión Actividad N 2: 2.1 - Un mismo material puede pasar de un estado de agregación a otro si se modifica la presión y/o la temperatura. Cada pasaje de estado recibe un nombre característico. Completar el siguiente esquema indicando el nombre de cada pasaje:

Página2 2.2- En cada caso tachar lo que no corresponda: EL cambio de estado de un material de sólido a gaseoso se denomina SUBLIMACIÓN / SUBLIMACIÓN REGRESIVA. El mismo se debe a un AUMENTO / DISMINUCIÓN de la energía cinética de las partículas, y en consecuencia a un AUMENTO / DISMINUCIÓN de las fuerzas de atracción entre las partículas de dicho material. Esto se puede deber a un AUMENTO / DISMINUCIÓN de la temperatura y/o a un AUMENTO / DISMINUCIÓN de la presión. 2.3- Señalar la/s opción/es correcta/s. a) El pasaje de estado líquido a gaseoso se denomina fusión. b) Mediante variación de presiones y temperaturas el aire puede pasar a estado líquido. c) Una sustancia sólida no puede pasar al estado gaseoso por aumento de la temperatura. d) Un sólido no puede pasar a gaseoso, sin antes pasar por el estado líquido. e) Los términos evaporación y ebullición hacen referencia a un mismo fenómeno. f) El hierro en estado gaseoso se comporta como un gas. 2.4.- Se tiene una sustancia cuyo punto de fusión es de -5 C, mientras que el punto de ebullición es de 110 C. Indicar en qué estado de agregación se encontrará a cada de las siguientes temperaturas: a) -20 C b) 0 C c) 100 C d) 150 C En estado gaseoso, dicha sustancia se presentará como gas a o como vapor? 2.5.- Completar la siguiente tabla: SUSTANCIA PUNTO DE PUNTO DE FUSIÓN ( C) EBULLICIÓN ( C) CLORO -101-34.11 ESTADO DE AGREGACIÓN A TEMPERATURA AMBIENTE (25ºC) METANOL -98 66 CLORURO DE POTASIO 772 1407 HIERRO 1535 2800 Actividad N 3: 3.1.- Indicar cuáles de los siguientes esquemas representan sustancias simples y cuáles sustancias compuestas. 3.2.- El oro blanco empleado en joyería contiene dos elementos: oro y paladio. Dos muestras distintas de oro blanco difieren en las cantidades relativas de oro y paladio que contienen. Asimismo, ambas tienen una composición uniforme. Sin saber más acerca de los materiales cómo podría clasificarse al oro blanco: como una mezcla o como una sustancia? Justificar la respuesta en forma sintética.

Página3 3.3.- Cómo podría clasificarse a cada uno de los siguientes materiales? Marcar con una X según corresponda: Agua destilada Acero Oxígeno Agua mineral Hierro Bebida gaseosa Sustancia simple Sustancia compuesta Mezcla homogénea Mezcla heterogénea 3.4.- La aspirina se compone de 60% de carbono, 4,5% de hidrógeno y 35,5% de oxígeno en masa, sea cual sea su origen. Su estructura molecular está representada por la imagen de la derecha. La aspirina es una mezcla, una sustancia compuesta o una sustancia simple? Justificar la respuesta en forma sintética. 3.5.- Proponer una mezcla heterogénea formada por: a) 3 fases y 2 componentes b) 3 fases y 4 componentes 3.6.- Tres frascos A, B y C contienen mezclas. Clasificar las mismas en homogéneas o heterogéneas teniendo en cuenta que: a) Los componentes de la mezcla del frasco A pueden separarse por centrifugación. b) Las mezclas de los frascos B y C son líquidas. c) La mezcla del frasco C, al ser observada a través de la luz tiene un aspecto turbio, mientras que la del frasco B no, y su aspecto es uniforme. 3.7.- Identificar en las siguientes situaciones qué método de separación de fases se emplea y completa las siguientes frases: a) Los albañiles, cuando realizan el revoque fino de una pared, utilizan arena finamente pulverizada, que se separa de la de grano más grueso por.. b) En un laboratorio de análisis clínicos, se separa por. el suero del paquete de glóbulos rojos, blancos y plaquetas. c) Algunas personas preparan café colocando granos molidos en un recipiente con agua caliente, luego quitan el sólido excedente por. Actividad Nº4: El Dr. Izo Makanas ha encontrado en su laboratorio un vaso de precipitado con un líquido y un trozo de metal sólido a la temperatura ambiente a 22 ºC. Él deberá identificar ambos materiales, sabiendo que están comprendidos en la siguiente tabla:

Página4 MATERIAL Tº FUSIÓN (ºC) Tº EBULLICIÓN (ºC) DENSIDAD (g/cm 3 ) DUREZA (escala Mohs) ACETONA -95 56 0.8 - ALCOHOL ETÍLICO -117 78 0.8 - BENCENO 5 80 0.9 - TETRACLORURO DE -23 77 1.6 - CARBONO PLOMO 327 1744 11.3 1.5 GALIO 30 2403 5.9 1.5 MANGANESO 1260 2097 7.2 5.0 AGUA 0 100 1 - PLATINO 1173 3827 21.4 4.3 CINC 419 907 7.1 2.5 CADMIO 321 765 8.6 2.0 ALUMINIO 600 2057 2.7 2.5 Para ello: el investigador realiza diferentes experiencias para tratar de resolver su problema. A continuación se presentan algunas de ellas. Señalar la respuesta que se considere correcta en cada caso. 1- Echa una piedra de densidad D = 1,3 g/cm 3 en el líquido. La piedra cae al fondo. Esto demuestra que el líquido no puede ser: a) acetona c) benceno b) alcohol etílico d) tetracloruro de carbono 2- Enfría el contenido del vaso a 3ºC. El líquido no cambia de estado. Deduce entonces que el líquido no puede ser: a) acetona c) alcohol etílico b) agua d) benceno 3- Cuando calienta el vaso hasta ebullición del líquido no nota cambios en el sólido. Deduce que el sólido no puede ser: a) plomo c) manganeso b) galio d) platino 4- Comprueba que el metal es rayado por el platino. El metal no puede ser: a) cinc c) manganeso b) plomo d) cadmio 5- Comprueba que la masa del metal es 215 g; cuando se le hecha en un cilindro graduado que contiene 300 ml de agua, cae al fondo y eleva el nivel del agua hasta los 325 ml. Deduce que el metal es: a) cinc c) cadmio b) aluminio d) galio 6- El líquido desconocido no hierve cuando se lo calienta a 80º C. Deduce que el líquido es: a) alcohol etílico c) tetracloruro de carbono b) agua d) benceno Finalmente, es posible afirmar que el sólido corresponde a una muestra de. y el líquido a una muestra de..

Página5 Actividad Nº5: 5.1.- En cada caso, determina si la propiedad subrayada es una propiedad física o química: a) El bromo (Br 2) presenta un color rojo b) La dinamita (C 7H 5N 3O 6) puede explotar cuando interactúa con el oxígeno c) La densidad del metal uranio es de 19.07 g/cm 3 d) El papel aluminio que usamos en la cocina se funde a 660 C 5.2.- En un intento por caracterizar una sustancia, un químico hace las siguientes observaciones: La sustancia es un metal lustroso color blanco plateado que se funde a los 649 C y hierve a los 1105 C, su densidad es de 1.738 g/cm 3 a 20 C. La sustancia arde en aire, produciendo una luz blanca intensa, y reacciona con cloro para producir un sólido blanco quebradizo. La sustancia se puede golpear hasta convertirla en láminas delgadas o estirarse para formar alambres y es buena conductora de la electricidad, no así del calor. Indicar cuáles de las características mencionadas corresponden a propiedades físicas y cuáles a propiedades químicas. Actividad Nº6: 6.1.- Para cada uno de los siguientes fenómenos, indicar si corresponden a cambios físicos o químicos: a) la obtención de limaduras de hierro a partir de un lingote de este metal b) el helio gaseoso contenido en el interior de un globo tiende a escapar después de unas cuantas horas c) el nitrógeno se congela a -210 C d) el hidrógeno reacciona fácilmente con oxígeno para generar agua e) la corrosión del hierro metálico en presencia de oxígeno y humedad ambiente f) el jugo de naranja congelado se reconstituye al añadirle agua g) la explosión de nitroglicerina h) una cucharada de sal de mesa se disuelve en un plato de sopa i) la descomposición de residuos orgánicos en la preparación del compost j) el crecimiento de las plantas depende de la energía solar en un proceso llamado fotosíntesis 6.2.- Seleccionar entre las siguientes ecuaciones la o las que corresponde/n a la reacción química representada en los esquemas (I) y (II): a) 10 Cl + 10 H 10 HCl b) 5 Cl 2 + 5 H 2 10 HCl c) Cl + H HCl d) 8 Cl 2 + 5 H 2 10 HCl + 3 Cl 2 e) Cl 2 + H 2 HCl 6.3.- Si el elemento X se representa con y el elemento R con : señalar cuál de las ecuaciones que se indican más abajo describe la reacción representada en los esquemas. a) 3 X + 8 R X 3R 8 b) 3 X + 6 R X 3R 6 c) X + 2 R XR 2 d) 3 X + 8 R 3 XR 2 + 2 R