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Quimica 1 – Primer Semestre

1.1.7 LEY GENERAL DEL ESTADO GASEOSO O LEY GENERAL DE LOS GASES

Como ya hemos indicado, existen tres variables que describen una determinada cantidad de gas: P, V y T; así, pues, se ha estudiado qué dependencia hay entre dos propiedades de los gases cuando todas las demás se conservan constantes. Por ejemplo, se ha considerado V como una función de P cuando la masa (m), y la T son constantes (Ley de Boyle); en la práctica es más probable que la presión y la temperatura de una masa constante de gas cambien simultáneamente. ¿Cómo determinamos la dependencia del volumen bajo estas condiciones? Una solución será combinar las leyes estudiadas (Boyle, Charles y Gay-Lussac) en un solo enunciado para la llamada Ley general del estado gaseoso.

Su expresión matemática es:

PV constante, o bien,

T PV

en la expresión constante se encuentran contenidas o agrupadas las leyes de

T PiVi PfVf

Boyle, Charles y Gay-Lussac, pues = siempre que la cantidad de gas, o seaTi Tf

su masa, sea constante.

Pi, Vi, Ti = datos iniciales. Pf, Vf, Tf = datos finales.

ACTIVIDAD DE REGULACIÓN

Realiza lo que se pide a continuación y completa el siguiente ejercicio:

Un balón de fútbol, con un volumen de 6 litros, presión de 80 kPa y temperatura de 25 ºC en la Ciudad de México es llevado a Acapulco, donde la presión es de 101 kPa y temperatura de 30ºC. ¿Cuál es su nuevo volumen?. ¿Se podrá jugar bien al fútbol? Argumenta tus respuestas.

Datos Fórmula Despeje

PV PV VPT

ii ff iif

Vi = 6 L = V=

f

TT PT

if fi Pi = 80 kPa Ti = 25 ºC + 273 = 298 K Vf = ? Pf = 101 kPa Tf = 30 ºC + 273 = 303 K

Sustitución 80 kPa 303 K 145 440

Vf=6 L x x = =4. 83 L

101 kPa298 K 30 098

El volumen se redujo de 6L a menos de 5 L, al balón le falta aire, por lo tanto no se puede jugar bien al fútbol.

Ahora despeja cada una de las variables de la fórmula de la Ley General del Estado Gaseoso.

2.1.4 ALQUINOS O ACETILÉNICOS

Son compuestos que contienen al menos un enlace triple carbono-carbono (no saturados). Las cadenas de carbonos de estos compuestos también pueden ser: Lineal: CH { C – CH3 Arborescente: CH3 – CH – C { CH

CH3

Propiedades Físicas

En condiciones normales de temperatura y presión, aquéllos hasta con tres átomos de carbono son gases; los demás son líquidos o sólidos. A medida que aumenta el peso molecular aumenta su densidad, punto de fusión y punto de ebullición.

Los alquinos son compuestos de baja polaridad, por lo cual sus propiedades físicas son muy semejantes a los alcanos y alquenos. Al igual que los alquenos, son altamente reactivos.

Propiedades Químicas

Los acetilenos o etinos arden con llama luminosa por lo que producen elevadas temperaturas.

El lugar más débil de la molécula lo constituye la triple ligadura, y, por tanto, reaccionan dando compuestos de adición. Ejemplo:

CH { CH+2Cl2 Cl C
Acetileno CH CH
o Cl Cl

etino

Tetracloruro de acetileno

Nomenclatura

El primer alquino posee nombre trivial10:

CH { CH Acetileno (etino)

Del término de tres átomos de carbono en adelante se utilizan prefijos numeralesque indican el número de átomos de carbono presentes en la cadena; además, se adiciona la terminación INO; también se indica el número del carbono en el cual se inicia la triple ligadura (se numera la cadena empezando por el extremo más cercano a la triple ligadura). Ejemplos:

Cadena

1 2 3 4 5 Nombre
CH { C – CH2 – CH2 – CH3 CH3 – C { C – CH2 – CH3 1 Pentino 2 Pentino

1.2 LENGUAJE QUÍMICO

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.

1) _________________________________________________________________
2) _________________________________________________________________
3) _________________________________________________________________
4) _________________________________________________________________
5) _________________________________________________________________
6) _________________________________________________________________
7) _________________________________________________________________
8) _________________________________________________________________
9) _________________________________________________________________
10) _________________________________________________________________

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

2.3 CAMBIOS DE LA MATERIA

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.