UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES

PLANTEL SUR

QUÍMICA I

REPORTE EXPERIMENTAL “Oxígeno, sustancia activa del aire”

ALUMNA: RODRÍGUEZ GARCÍA SAMANTHA

GPO: 106-B

PROFESOR: GARCÍA LÓPEZ MANUEL AGUSTÍN

FECHA DE ENTREGA: 16 de Octubre 2016 

Semana10 SESIÓN 28	Unidad 2. Oxígeno, sustancia activa del aire Componentes del aire y algunas de sus propiedades
contenido temático	Energía en las reacciones químicas: fotosíntesis y combustión Representación de las reacciones químicas mediante ecuaciones químicas

Aprendizajes esperados del grupo	·         Conceptuales 2. Identifica experimentalmente al oxígeno como el componente activo del aire, y explica su importancia para la generación de energía en las reacciones de combustión de hidrocarburos y el mantenimiento de la vida. (N3) Procedimentales ·       Elaboración de transparencias electrónicas y manejo del proyector. ·       Presentación en equipo Actitudinales ·          Cooperación, colaboración, responsabilidad, respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales	Computo: -          PC, Conexión a internet De proyección: -          Cañón Proyector Programas: -          Gmail, Google doc s (Documento, Presentación, Hoja de cálculo, Dibujo) Moodle. Didáctico: -          Presentación; indagación escrita de acuerdo al programa del curso. Material: Caldero, probeta graduada 10 ml. Cronometro, matraz Erlenmeyer 250 ml, tripie, tela de alambre con asbesto, termómetro Sustancias: Alcohol, Xileno, petróleo diáfano.
Desarrollo del Proceso	FASE DE APERTURA -          El Profesor hace su presentación de preguntas: Equipo Modelo ¿Cómo está conformada la Atmosfera? ¿Qué es la Combustión? ¿ Qué es un combustible? ¿Qué es un comburente? ¿Cuáles son ejemplos de combustibles? ¿Cuáles son ejemplos de comburentes? Equipo 1 Escrito La atmósfera está formada en un 78% de nitrógeno, en un 21% de oxígeno, en un 1% de vapor de agua y en una cantidad ínfima de otros gases como el argón o el monóxido de carbono Reacción química que se produce entre el oxígeno y un material oxidable, que va acompañada de desprendimiento de energía y habitualmente se manifiesta por incandescencia o llama. Sustancia o materia que al combinarse con oxígeno es capaz de reaccionar desprendiendo calor, especialmente las que se aprovechan para producir calor. Un comburente es una sustancia que logra la combustión, o en su defecto, contribuye a su aceleración. El comburente oxida al combustible en cuestión para finalmente ser reducido por completo por el último. Sólidos: Madera (secada al aire), Turba (secada al aire), Lignito blando, Lignito duro, Hulla, Coque de lignito de destilación lenta, Coque siderúrgico.  Líquidos: Petróleo, Alcohol, Benceno, Kerosene, Diesel-oil, Gasolina, Gas-oil, Fuel-oil, Biodiesel.  Gaseosos: Gas natural, Gas gasógeno, Gas de lignito de destilación lenta, Gas ciudad, Gas de horno de coque, Hidrógeno. ·                     Oxígeno: el Oxígeno O2 es el comburente por excelencia. En general: Combustible + O2 → H2O + CO2 + energía Algunos ejemplos de reacciones en el O2 interviene como comburente: §                    CH4 + O2 → CO2 + 2 H2O + energía §                    2 H2 + O2 → 2 H2O + energía §                    C + O2 → CO2 + energía §                    ... ·                     Peróxidos orgánicos (clasificación 5.2): §                    Peroxiacetato de terc butilo §                    Monoperoximaleato de terc -butilo §                    Peróxido de Acetilacetona Equipo 2 Esquemático Equipo 6 Simbólico Equipo 1 Físico Al inicio tenemos alcohol y oxígeno que al reaccionar se transforman en agua y dioxido de carbono Equipo 3 Video https://www.youtube.com/watch?v=fUOory_Uh3U Equipo 2 Computacional o simulador h ttps://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/build-a-molecule FASE DE DESARROLLO               Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor Procedimiento: 1.- Medir cinco ml de cada sustancia 2.- Una a una, colocarla en el caldero, 3.- Encender el combustible y medir el tiempo de consumo de los cinco ml. 4.- Observar el desprendimiento de los contaminantes y detectar cual combustible desprende mayor contaminación. Alcohol Xileno Petróleo diáfano Observaciones: Equipo Tiempo Consumirse minutos Formula del Alcohol etílico Formula del Petróleo Formula Xileno Formula Tolueno 2 3 minutos 6 minutos 1 minuto 3 C2H6O CnH2n+2 C8H10 ‎C7H8 Grado de contaminación 10 ¿Qué tipo de reacciones se presentaron? C8H10  +  21 O   à   8CO2  +  5H2O C7H8 + 18Oà 7CO2 + 4H2O ¿Cuál combustible fue el más contaminante? Xileno ¿Cuál combustible fue el menos contaminante?  Alcohol etílico Graficas tiempo temperatura  Alcohol etílico • Muestra diagramas donde se represente el carácter energético de una reacción como endotérmica o exotérmica y el papel de la energía de activación. (A2) • Presenta las diferencias físicas y químicas y los usos del ozono y promueve la formulación de explicaciones sobre el impacto en los seres vivos del ozono estratosférico y su comparación con el troposférico. (A2)  • Presenta estructuras de hidrocarburos, así como sus nombres de manera que se establezca una distinción en saturados e insaturados y explica la importancia de las reacciones de combustión en la obtención de energía. (A2) Esta actividad permitirá a los alumnos, tener un panorama de los temas que se desarrollaran durante el curso. (Que, cuando, como y donde)  FASE DE CIERRE     Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                     Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información para procesarla en el Centro de Computo del Plantel, su casa los que tengan computadora e internet o cibercafé e indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.   Se les sugiere que abran un Blog para Química 1; en la cual publicaran su información, se les solicitara que los equipos formados, se comuniquen vía Email u otro programa para comentar y analizar los resultados y presentarla al Profesor en la siguiente clase.
Evaluación	Informe de la actividad en un documento electrónico.     Contenido:     Resumen de la Actividad.                                     Semana10 SESIÓN 29 Unidad 2. Oxígeno, sustancia activa del aire Compuestos del oxígeno y clasificación de los elementos contenido temático Importancia de la combustión en la generación de energía Representación de las energías de activación y de reacción Aprendizajes esperados del grupo Conceptuales   ·         2. Identifica experimentalmente al oxígeno como el componente activo del aire, y explica su importancia para la generación de energía en las reacciones de combustión de hidrocarburos y el mantenimiento de la vida. (N3) Procedimentales ·       Elaboración de transparencias electrónicas y manejo del proyector. ·       Presentación en equipo Actitudinales ·          Cooperación, colaboración, responsabilidad, respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza. Materiales generales Computo: -          PC, Conexión a internet De proyección: -          Cañón Proyector Programas: -          Gmail, Google doc s (Documento, Presentación, Hoja de cálculo, Dibujo) Moodle. Didáctico: -          Presentación; examen diagnóstico, programa del curso. Desarrollo del Proceso Introducción. Presentación del Profesor y del alumno, el programa del curso, comentar el papel, así como la dinámica del curso y factores a considerar en la evaluación. FASE DE APERTURA -          El Profesor hace su presentación de Preguntas: Preguntas ¿Qué pasaría en una atmósfera más rica en oxígeno?, ¿Qué impacto tiene el CO2 en la atmósfera, en los seres vivos? ¿Qué impacto tiene el CO2 en la formación de minerales? ¿Cómo se pueden clasificar desde el punto de vista energético las reacciones de oxidación y de fotosíntesis? ¿De qué manera se obtiene la energía para propulsar vehículos y producir electricidad? ¿Cómo influye el CO2 en el océano? Equipo 6 3 4 2 5 1 Respuesta Hay algo extraordinario en cada uno de nuestros respiros. Las personas tomamos por sentado el oxígeno porque ahí está y lo respiramos todo el tiempo, pero hay que recordar que somos el único planeta (conocido) que tiene oxígeno. Más impresionante aún es que la Tierra comenzó con una atmósfera sin oxígeno, y tomó miles de millones de años antes de que hubiera suficiente para albergar animales como nosotros. Aún a la fecha, científicos están haciendo descubrimientos fundamentales sobre cómo fue que nuestro planeta se llenó de este elemento. Han encontrado, por ejemplo, que nuestra extraña atmósfera rica en oxígeno es producto de una danza de la geología y la biología. Para estudiar la atmósfera antigua, geoquímicos examinan las huellas químicas dejadas en las rocas. Entre más de estas huellas encuentren, más oxígeno debió haber habido en la atmósfera del momento. Cuando observan las rocas más antiguas de la Tierra no encuentran rastro de oxígeno en el planeta. En cambio, su investigación indica que el aire primordial de la Tierra estaba compuesto principalmente de dióxido de carbono, metano y nitrógeno. Los rayos del sol crearon un poco de oxígeno libre al dividirlo del dióxido de carbono y otras moléculas. Pero ese oxígeno desapareció tan pronto se formó. Las plantas y otros organismos fotosintéticos toman CO2 del aire y devuelven O2 Fabricación de hierro y acero La fabricación de hierro y acero implica una serie de procesos complejos, mediante los cuales, el mineral de hierro se extrae para producir productos de acero, empleando coque y piedra caliza. Los procesos de conversión siguen los siguientes pasos: ·         (a) producción de coque del carbón, y recuperación de los subproductos, ·         (b) preparación del mineral (p.ej., sintetizar y formar pelotillas), ·         (c) producción de hierro, ·         (d) producción de acero, y ·         (e) fundición, laminación y acabado. Se pueden realizar estos pasos en una sola instalación, o en varios lugares completamente separados. En muchos países en desarrollo, es fabricado el acero de chatarra, en un horno de arco eléctrico. Por eso, los pasos (a) a (c), posiblemente no siempre sean aplicables a todos los proyectos de fabricación de acero. Una forma alternativa para producir el acero es la de la reducción directa, utilizando gas natural e hidrógeno. El producto de este proceso, hierro esponjoso, se convierte en acerco en un horno de arco eléctrico; luego se funden los lingotes, y para esto se producen los productos no planos con una o dos laminadoras. Son las llamadas "mini fabricas". Fotosíntesis: Síntesis de un cuerpo químico o de una sustancia orgánica, como los glucidos, realizada por las plantas clorofílicas mediante la energía luminosa. Respiración: Función de los seres vivos mediante la cual absorben energía y expulsan dióxido de carbono. Por medio de combustibles fósiles que genera energía que impulsa el motor de cada maquina Nuestras actividades alteran el equilibrio de los gases en la atmósfera, los cuales ayudan a regular la temperatura y el clima. Además de desestabilizar el clima, las emisiones de dióxido de carbono tienen un grave y fuerte impacto en los océanos. Los océanos absorben aproximadamente el 30% de las emisiones globales de dióxido de carbono y el 80% del calor generado por el creciente aumento de los gases efecto invernadero, atenuando de esta forma muchos de los impactos nocivos de la contaminación atmosférica1,2. Sin embargo, este proceso nos sale caro. Los océanos no sólo están aumentando de nivel y de temperatura, sino que también se vuelven más ácidos. FASE DE DESARROLLO               Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor Reacciones  Modelo escrito Ecuaciones Modelo simbólico Modelo físico 1.-Carbono mas oxigeno produce dióxido de carbono C+O2=CO2 2.-Metal mas oxigeno produce oxido metálico Cu + O = Cu O 3.-Magnesio mas oxigeno produce oxido de magnesio Mg+ O= MgO 4.-Calcio mas oxigeno produce oxido de calcio Ca + O= CaO 5.-Dióxido de carbono mas oxido de calcio produce carbonato de calcio CO2 + Ca àCaCO3 6.-Dióxido de carbono mas agua produce acido carbónico CO2+H2O= H2CO3 Muestra diagramas donde se represente el carácter energético de una reacción como endotérmica o exotérmica y el papel de la energía de activación. (A2) • Organiza una discusión en la que los estudiantes presenten los resultados de sus actividades para concluir cuál de los componentes del aire es más activo químicamente. (A2) • Plantea y organiza mediante trabajo por proyectos actividades en las que, apoyados en la investigación documental, o por construcción de prototipos y diseño de actividades prácticas propongan respuestas a interrogantes como (A3) y (A13) Esta actividad permitirá a los alumnos, tener un panorama de los temas que se desarrollaran durante el curso. (Que, cuando, como y donde)  FASE DE CIERRE     Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                     Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información para procesarla en el Centro de Computo del Plantel, su casa los que tengan computadora e internet o cibercafé e indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.   Se les sugiere que abran un Blog para Química 1; en la cual publicaran su información, se les solicitara que los equipos formados, se comuniquen vía Gmail u otro programa para comentar y analizar los resultados y presentarla al Profesor en la siguiente clase. Evaluación Informe de la actividad en un documento electrónico.     Contenido:     Resumen de la Actividad.