Si definimos a la materia como “todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa”, entonces podemos darnos cuenta que lo que se encuentra a nuestro alrededor es materia.

En este fascículo tenemos como objetivo que identifiques los diferentes estados de agregación de la materia; mediante la aplicación de problemas, prácticas de laboratorio y la utilización del modelo cinético molecular; ésto te servirá para poder comprender el concepto de molécula y aplicar los conocimientos adquiridos en los recursos naturales, tales como el petróleo.

Por lo tanto, este fascículo estará conformado por dos capítulos:

Dentro del primer capítulo, titulado “Características de los Estados de Agregación de la Materia” conocerás las características y propiedades de los tres estados de agregación de la materia (gas, líquido y sólido), así como la integración que se puede dar entre estos tres estados, mediante el Modelo Cinético Molecular.

El segundo capítulo, tiene como nombre “Petróleo”, dentro de éste conocerás cuáles son las propiedades, clasificación y estructura de los hidrocarburos. Posteriormente, se mencionará la importancia que tiene el petróleo, así como las ventajas y desventajas de su uso.

Éstas y otras observaciones experimentales condujeron a los científicos a proponer un modelo para explicar el comportamiento de los gases, el llamado modelo cinético molecular (algunos autores lo llaman teoría cinética molecular), el cual fue emergiendo gradualmente por los trabajos de Daniel Bernoulli (1700-1782) y posteriormente de los de James Clark Maxwell (1831-1879) y Ludwing Boltzmann (1844-1906).

El modelo cinético molecular apoya en los siguientes postulados.

1. Un gas está compuesto de un gran número de partículas llamadas moléculas (en latín, pequeñas masas) tan minúsculas que su tamaño es despreciable comparado con la distancia entre ellas y el tamaño del recipiente.
   1. Las moléculas de un gas presentan un movimiento rectilíneo rápido constante y al azar. A causa de su movimiento de traslación, las moléculas chocan entre sí frecuentemente y contra las paredes del recipiente.
   2. Todos los choques son elásticos, es decir, no hay pérdida ni ganancia neta de energía cinética molecular en cada choque. Aunque una molécula puede perder energía respecto de otra durante el choque, la energía total del par que choca permanece igual.
2. A excepción del modelo de los choques, las moléculas de un gas son completamente independientes entre sí, no hay fuerza de atracción o repulsión entre ellas.
3. Las partículas de cualquier muestra de gas tienen diferente energía promedio, es decir, algunas se estarán moviendo muy rápidamente y otras serán más lentas o inclusive estarán quietas, pero la energía cinética promedio es proporcional a la temperatura absoluta.

Las leyes de los gases pueden explicarse con dichos postulados. Por ejemplo, según la Ley de Boyle, de acuerdo con la teoría cinética molecular, la presión del gas es causada por los choques moleculares contra las paredes del recipiente; si se disminuye el volumen aumenta el número de moléculas por unidad de volumen y resulta una presión mayor, debido a la gran cantidad de choques por unidad de tiempo y de área.

La ley de Charles relaciona las propiedades con los cambios de temperatura. A muy baja temperatura, el promedio de la energía cinética de las moléculas es prácticamente cero. A medida que aumenta la temperatura las moléculas se mueven más rápidamente al hacerse más frecuentes los choques contra las paredes del recipiente, si el volumen se mantiene constante. Por otro lado, si el volumen y la temperatura aumentan, la presión se mantendrá constante, debido a que la disminución de la frecuencia de los choques como consecuencia del aumento del volumen se compensa con el aumento en la velocidad de las moléculas, resultado del aumento de

En este apartado podrás comparar las respuestas que diste en las Actividades Integrales.

1) Carbono e hidrógeno. 2) Son compuestos formados por carbono e hidrógeno, en los cuales los carbonos

están unidos por enlaces sencillos. 3) a) l.Butano; b) Propano, y c) l. Propino. 4) Los alquenos presentan doble enlace y los alquinos triple enlace entre los

átomos de carbono. 5) Como materia prima para obtener energéticos. 6) a) Gasolina: b) Queroseno; c) Gasóleo (diesel); d) Aceite lubricante, y

e) Parafinas. 7) a) Nylon; b) Bakelita, y c) Detergentes. 8) Principalmente se exporta petróleo crudo y otra parte en nivel nacional para

producir energéticos y productos petroquímicos (ver tabla 2). En el aspecto socioeconómico es el mayor generador de divisas, siendo también una de las empresas que genera el mayor número de empleos, amplía los servicios urbanos, así como vías de acceso, entre otros.

Nota: En el aspecto ecológico también tiene trascendencia porque su extracción y uso han causado graves alteraciones al medio, la cuales se han ido remediando, pero resta mucho por hacer.

9) El quinto lugar entre 1989 y 1990.

10) Maya, Istmo, Olmeca y del Golfo.

Las siguientes prácticas de laboratorio te servirán para consolidar e integrar los conocimientos que adquiriste con el estudio de este capítulo. Contesta las preguntas que aquí se te plantean y verifica tu respuesta en el siguiente apartado.

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL No. 1 PRÁCTICA DE LABORATORIO⁵ (OBLIGATORIA).

Completa el siguiente cuadro

Para la realización de esta práctica debes investigar sobre lo siguiente:

1) ¿Cuál es la fórmula del hidrógenocarbonato de sodio?. 2) ¿Cuál es la fórmula del ácido acetil salicílico?.

⁵ A partir de este momento se te dará a conocer cuáles son las prácticas que deberás de realizar (en el laboratorio) para tener derecho al exámen de acreditación. Las prácticas estarán indicadas por la palabra OBLIGATORIA.

¿Cómo hacerlo?

Observa detenidamente cada uno de los vasos para precipitados (3) que se encuentran en cada inciso e identifica cuál(es) es(son) la(s) variable(s) independiente(s) que se está manejando. Te sugerimos que las resaltes con un color diferente.

a)

Agua y Alka Seltzer

en polvo (1 g)

b)

Agua y 0.5 g de Alka Seltzer (polvo)

c)

Agua fría y 1g de Alka Seltzer (polvo)

d)

Agua con sal de uvas 1g

Agua y Alka Seltzer

en trocitos (1 g)

Agua y 1g de Alka Seltzer (polvo)

Agua a temperatura ambiente y 1g de Alka Seltzer (polvo)

Agua con 1g de Alka Seltzer (polvo)

Figura 1

Agua y Alka Seltzer trozos grandes (1 g)

Agua y 2g de Alka Seltzer (polvo)

Agua caliente y 1g de Alka Seltzer (polvo)

Agua con 1g de Tabcin (polvo)

Una vez que has analizado el procedimiento, elabora una hipótesis para cadainciso, tomando en cuenta las variables que identificaste.

a) _________________________________________________________________

b) _________________________________________________________________

c) _________________________________________________________________

d) _________________________________________________________________

Desarrollo del experimento y registro de observaciones.

En cada caso, toma el tiempo que tarda en efervescer el producto en el agua.

Eliminación de desechos.

Cualquier residuo de los medicamentos debe desecharse de inmediato, arrojándolo al bote de basura para evitar accidentes. Los productos del experimento elimínalos por la tarja.

Cuestionario de reflexión.

Experimento a) • ¿Por qué tardó menos tiempo en reacción el Alka Seltzer en polvo que en tableta? b) • Establece una relación entre la masa del Alka Seltzer y el tiempo de reacción ^c) • ¿Qué pasaría si el agua estuviera hirviendo?

• Explica qué efecto tiene la temperatura sobre las reacciones d)

• ¿Depende el tiempo, de la marca comercial?
• ¿Existe una relación entre el tiempo de reacción y la marca comercial del producto?

Conclusiones: Escribe tus conclusiones generales sobre los experimentos y emite tus conclusiones específicas tomando en cuenta la hipótesis que elaboraste en cada inciso.

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL No. 2

“QUÍMICA Y PRODUCTOS DE USO COTIDIANO”

Objetivo

Determinar algunos parámetros que intervienen en la reacción del Alka Seltzer con agua, para establecer la relación entre la Química y la vida cotidiana.

Cuestionario de conceptos antecedentes.

1) ¿Qué es un analgésico? ________________________________________________

2) ¿Qué es un antiácido?__________________________________________________

3) ¿Cuál es la fórmula del hidrógeno carbonato de sodio?_________________________

4) ¿Qué es una dosis terapéutica?___________________________________________

5) ¿Cuál es la fórmula del ácido acetil-salicílico?________________________________

6) ¿Qué sucede si ingieres una dosis mayor de la terapéutica?_____________________

7) ¿Cómo se sintetizó por primera vez la Aspirina?______________________________

Hipótesis

Elabora la hipótesis a partir del siguiente cuestionamiento: ¿En qué vaso será más rápida la reacción y por qué?.

Prevención y seguridad

La requerida en el laboratorio para el uso del mechero y del material de vidrio caliente.

¿Cómo hacerlo?

a)

Agua y Alka Seltzer

en polvo (1 g)

b)

Agua y 0.5 g de Alka Seltzer (polvo)

c)

Agua fría y 1g de Alka Seltzer (polvo)

d)

Agua con sal de uvas 1g Agua y Alka Seltzer

en trocitos (1 g)

Agua y 1g de Alka Seltzer (polvo)

Agua a temperatura ambiente y 1g de Alka Seltzer (polvo)

Agua con 1g de Alka Seltzer (polvo)

Agua y Alka Seltzer trozos grandes (1 g)

Agua y 2g de Alka Seltzer (polvo)

Agua caliente y 1g de Alka Seltzer (polvo)

Agua con 1g de Tabcin (polvo)

Figura 2

En tres vasos coloca 1 g de Alka Seltzer de la siguiente manera:

En el primero, colócalo en polvo; en el segundo, en trocitos y en el tercero en trozo completo. Agrega agua y mide el tiempo que tarda en reaccionar.

Coloca después en tres vasos con la misma cantidad de agua las siguientes cantidades de alka seltzer: 0.5 g, 1g y 2g. Anota el tiempo de la reacción.

En otros tres vasos, coloca 1g de alka seltzer en la misma cantidad de agua a tres temperaturas diferentes. Observa el tiempo de la reacción en cada uno.

En otros tres vasos con igual cantidad de agua, agrega 1g de alka seltzer, al primero; 1g de sal de uvas, al segundo y 1g de tabcín al tercero. Observa el tiempo de la reacción de cada vaso.

Registro de observaciones

Registra en cada caso el tiempo que tarda la reacción.

Eliminación de desechos

Cualquier residuo de los medicamentos debe desecharse de inmediato, arrojándolo al bote de basura para evitar accidentes. Los productos del experimento elimínalos por la tarja.

Cuestionario de reflexión

1.- ¿Por qué tardó menos tiempo en reaccionar el Alka Seltzer en polvo que en trozo completo?.

2.- Establece una relación entre la masa del Alka Seltzer y el tiempo de la reacción.

3.- Explica qué efecto tiene la temperatura sobre las reacciones. ___________________

4.- ¿Depende el tiempo de reacción de la marca comercial?. ¿Por qué?. _____________

Conclusiones

Considerando el cuestionario de reflexión y contrastando los resultados con tu hipótesis, elabora tus conclusiones.