Cuando el hombre encuentra vestigios de una antigua civilización, es importante descifrar su lenguaje. El modo de comunicarse de un pueblo nos advierte de su esencia, lo que hacían, lo que pensaban. Se dice que conocer el nombre de las cosas, es conocer las cosas mismas.

Todos conocemos la importancia del lenguaje para comunicarnos. Entender lo que dicen las demás personas es posible sólo si tenemos un lenguaje común. Si asistimos a un partido de futbol necesitamos conocer el significado de términos como: fuera de lugar, amonestación, falta dentro del área chica, tiro de esquina, portero, etcétera, que si bien pueden tener cierto significado en el lenguaje cotidiano, adquieren uno nuevo dentro del contexto ¨futbolístico¨

Todo lenguaje está lleno de nombres que denominan objetos, procesos, fenómenos, teorías, postulados, etcétera. La química tiene también un lenguaje propio.

En estudios anteriores tuviste un primer acercamiento con el lenguaje de nuestra disciplina, y, así, nuevamente entraremos en él, ya que aprendiendo a usarlo estaremos en posibilidad de comprender la complejidad de las modernas explicaciones de la estructura de la materia, de los modelos atómicos y sus aplicaciones en los diversos campos de la ciencia y la tecnología. Entendemos como lenguaje químico todos

aquellos términos que nos permiten acercarnos a la explicación de la estructura y cambios de la materia. Fundamentalmente se incluyen: conceptos, nombres y símbolos de los elementos, nombres, fórmulas de los compuestos, reacciones químicas y sus ecuaciones.

ACTIVIDAD DE REGULACIÓN

A continuación te presentamos una “sopa de letras”, en donde debes localizar las siguientes palabras o conceptos² : Mezcla, Fórmula, Modelo Cinético, Tensión Superficial, Agua, Sal, Óxido, Sustancia, Gas y Materia.

Algunas de estas palabras te serán familiares por lo que te pedimos anotes en los renglones una pequeña explicación de lo que significan.

MTMCDPRE SWZ EXA L SA L A JOUSUSTANC I ALDBGS I L BADKRLMTCANCSDEL Z JU AOZEFJWI FQXYTHVIOAM GASDLHZTOX I DOKUN I CR TZGE IODFQMVATBZMBOO I EOSFHCKVARATQSF I EF TENSIONISUPERF ICIAL A I RETAMNNTZKBYHOSRV F I BAGOQFVEDGKQ IWS I I ARSZE I JMAKTTFMEZCLA VXIOTMSWCDVI TFHFBBU OGAUGAHRPORFCI ZJSBV DPYARFHUKL I LGOX I GEN

Anota aquí la(s) palabra(s) y el significado de cada una de ellas.

² Recuerda que las palabras pueden estar acomodadas en forma diagonal, de arriba hacia abajo y de izquierda a derecha o viceversa.

Con anterioridad se expusieron diversas manifestaciones de la materia y de la energía, la forma en que están interrelacionadas, de tal manera que ahora es posible cuestionarnos ¿cómo puede la energía provocar cambios sobre la materia? Para explicar esto utilizaremos como ejemplos fenómenos que ocurren a tu alrededor.

Siempre que una sustancia cambia, alguna forma de energía interviene. Así, decimos que un cambio es una conversión de la materia, de una a otra forma distinta, debido a su interacción con la energía.

Reflexiona sobre las siguientes preguntas:

¿Qué sucede con la gasolina para que se pueda poner en marcha un automóvil?. ¿Por qué se oxidan los metales?. ¿Sucede algún cambio cuando se seca la pintura de alguna superficie?. ¿Por qué un chocolate se derrite en tus manos?. ¿A qué se debe el brillo del sol?. ¿Cómo enfría un refrigerador?. ¿Por qué la carne cambia de color cuando la cocinamos?. ¿A qué se debe que tu organismo se encuentre normalmente a 37ºC?. ¿Por qué el hielo funde en el agua?. ¿Por qué al hervir agua desprende vapor?. ¿Cómo se produce energía eléctrica en una pila?. ¿De dónde obtienen las plantas su energía?. ¿Por qué el aroma de un perfume se volatiliza rápidamente?.

Las preguntas anteriores corresponden a algunos ejemplos de cambios que observamos muy a menudo y que pocas veces analizamos; la lista puede parecer larga y, sin embargo éstos son ejemplos de que existe una interacción entre materia y energía para producir un cambio.

Las respuestas a estas preguntas las conocerás más adelante, pero es necesario aclarar que un cambio puede manifestarse en diferentes formas, es decir, existen distintos tipos de cambios sobre la materia, a saber: FÍSICOS, QUÍMICOS Y NUCLEARES.

En este fascículo viste que para considerar a …

LA

OBJETO DE ESTUDIO

MATERIA ENERGÍA

INTERACCIÓN

ACTIVIDADES DE CONSOLIDACIÓN

En este apartado podrás poner en práctica los conocimientos que has aprendido a lo largo del fascículo, por lo que deberás realizar todo lo que se te pide en cada caso.

I. Lee con atención las preguntas y contesta en los renglones la respuesta correcta.

a) ¿Qué es materia?.

b) Menciona y describe cuáles son los estados de agregación de la materia .

c) ¿Qué es la fusión?.

d) ¿Qué es ebullición?.

e) ¿Qué es la densidad?.

Menciona qué es la cuantificación y su importancia dentro de la Química.

f) ¿Qué es una Mol?.

g) ¿Cuál es el número de Avogadro?.

i) Calcula el Peso Molecular (PM) de los siguientes compuestos:

Hidróxido de Sodio (Na OH) _________________________ Bióxido de Carbono (CO2) _________________________ Agua (H2O) _________________________

j) Menciona cuáles son los pasos que se deben seguir en el método científico aplicado a la química.

2. Anota en los renglones la respuesta correcta:

a) 3.5 litros equivalen a ______________________ cm³ b) 260 º C equivalen a ______________________ °K c) 100 °K equivalen a ______________________ º C d) 480 cm³ es igual a ______________________ mL e) 270 g equivalen a ______________________ Kg f) 28 Kg son igual a ______________________ g g) 300 cm³ equivalen a ______________________ L

3. En este apartado te presentamos el planteamiento de un problema en laboratorio, por tal motivo deberás poner mucha atención en lo que se te pide.

Planteamiento del Problema

En un laboratorio de química se llevó a cabo un experimento en el cual se deseaba conocer la variación de temperatura de una mezcla de hidróxido de sodio (NaOH) y agua (H2O), o mejor conocida como sosa, para tal efecto se emplearon las siguientes cantidades:

Una vez que se realizaron las mezclas correspondientes se obtuvieron los siguientes resultados:

Para complementar este experimento debes realizar lo siguiente:

a) Observa con cuidado la tabla y la gráfica en donde se presentan los resultados y contesta la siguiente pregunta, ¿existe un desprendimiento de energía al realizar la mezcla?

Sí ______________ No. ___________________

b) Si la respuesta a la pregunta anterior es afirmativa ¿qué relación existe entre la cantidad de materia y el desprendimiento de energía?.

c) Por lo tanto, en este experimento, ¿cómo se puede cuantificar la energía?.

d) Dentro del experimento, ¿cuál es la variable independiente, (VI) variable dependiente (VD) y constante (K)?, menciónalas.

VI _________________ VD ____________________ K __________________

e) Anota, en el siguiente cuadro, cuál es el número de moles y de moléculas conforme a las cantidades empleadas en el experimento, recuerda que el cálculo de la masa molecular de la sosa ya la realizaste.

f) A partir de los datos anteriores, qué puedes concluir en cuanto a la transformación de la energía, su medición como tal, y la relación que existe entre masa y energía.

Cuando el hidrógeno y el oxígeno reaccionan para formar agua gaseosa, la relación existente entre los volúmenes de los reactivos y el producto, si se miden a la misma presión y temperatura, es:

Dos volumenes de hidrógeno + un volumen de oxígeno = dos volúmenes de agua gaseosa

Al observar el fenómeno anterior, Joseph Louis Gay-Lussac propuso su Ley de los Volúmenes de Combinación, la cual establece que cuando se miden bajo las mismas condiciones de temperatura y presión los volúmenes de los reactivos y productos gaseosos de una reacción, éstos están en relación de números enteros pequeños. ¿Por qué sucede esto?. La explicación de la ley de volúmenes de combinación surgió en 1811 en Italia: Amadeo Avogadro conocía la teoría del inglés John Dalton sobre la existencia de átomos y “átomos compuestos” (hoy conocidos como “moléculas”) en toda la materia.

Avogadro propuso que tanto el gas hidrógeno como el gas oxígeno estaban formados por infinidad de pequeñísimas moléculas con dos átomos cada una y que la ley de volúmenes de combinación sugería que en el agua existían moléculas con dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. La figura 8 muestra la explicación de Avogadro en términos de moléculas. Por simplicidad, supongamos que en cada “volumen” caben sólo tres moléculas.

Figura 8. Representación de la Hipótesis de Avogadro.

Por si no te habías dado cuenta, existe una suposición adicional que es clave para aceptar la propuesta de Avogadro, conocida como hipótesis de Avogadro⁵.

“Volúmenes iguales de gases diferentes contienen el mismo número de moléculas cuando están a la misma presión y temperatura”.

⁵ También es llamado ley o hipótesis de avogadro. No se acepta el término ley, ya que la propuesta de avogadro no fue el resumen de hechos observados, sino más bien una explicación de la ley de los volúmenes de combinación de Gay-Lussac.

Así pues, a presión y temperatura constante, el volumen de una muestra de gas es proporcional al número de moléculas de la muestra. Ya que las moléculas son contadas por moles, se puede decir que a presión y temperatura constantes el volumen de una muestra de gas es proporcional al número de moles presentes, es decir:

V D n ( Cuando la Temperatura y Presión son constantes)

V

es decir: = una constante.

n

A condiciones normales de presión y temperatura (P = 1 atm T = 273 K), el valor de V

= 22. 412 L / mol . A este volumen de un mol de gas a temperatura y presión

n normales se le llama volumen molar del gas.