fisica y quimica solucionario 3º eso enseñanza secundaria editorial santillana la casa del saber

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Presentación

El porqué de...

El significado del nombre

Las claves de nuestro proyecto editorial

Un nombre es algo más que un conjunto de palabras. Es una idea, un concepto. LaCasa del Saber es un nombre que habla del trabajo educativo y de un proyecto edito-rial. Es un nombre que expresa unas intenciones previas de acogida, seguridad yconfianza. Que plantea unos objetivos de aprendizaje bien construido. Es una metá-fora de la casa del saber por excelencia, la escuela, el lugar donde los alumnos yalumnas crecen y aprenden. La Casa del Saber nace como un proyecto con voca-ción de apoyo a los alumnos y alumnas, de contribución al éxito escolar, de servicioal profesorado.

Ahora la Casa es una realidad. En su diseño y construcción participaron profesores,diseñadores, psicopedagogos, editores, ilustradores, fotógrafos, infografistas, ma-quetistas e informáticos. Está casi terminada. Pero falta lo fundamental: sus habitan-tes. Los que aportarán su experiencia, su trabajo, su esfuerzo, para llenar de Sabercada estancia, de ilusión cada pared y de vida cada rincón.

Queda el paso más importante de todos. El de convertir nuestro proyecto en el suyo.El de extender la mano y, juntos, trabajar por el triunfo de sus alumnos y alumnas.

Adelante, este es vuestro proyecto. Es vuestra casa. Es la casa de todos.

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA. La Casa del Saber nació de la reflexión y se diseñócuidadosamente. Sus planos fueron los fundamentos teóricos de las programacionesde los materiales, de la secuencia de contenidos de cada área, de la selección de loscomplementos didácticos, de las propuestas de evaluación. En estos planos se espe-cificaron las justificaciones psicopedagógicas y científicas que constituyen los cimien-tos teóricos de la casa.

LOS PILARES COMUNES A TODOS LOS MATERIALES. Todos los componentesdel proyecto La Casa del Saber comparten la atención por los valores (solidaridad, to-lerancia, espíritu emprendedor), las tecnologías de la información y comunicación, ylas competencias básicas (lingüística; matemática; conocimiento e interacción con elmundo físico; tratamiento de información y competencia digital; competencia social yciudadana; cultural y artística; aprender a aprender; autonomía e iniciativa personal).

DIVERSIDAD: UN ESPACIO PARA TODOS. Queríamos una Casa del Saber abierta atodos. Un espacio en el que todos tuvieran cabida. Un lugar en el que todos encon-traran recursos para aprender, crecer, desarrollarse. Recursos para aprender más oreforzar los conocimientos, para comprender mejor y aplicar lo estudiado, para explo-rar nuevas posibilidades. Y recursos para acoger a los recién llegados que aún no do-minan nuestra lengua.

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En qué se concreta el proyectoCuatro principios básicos han inspirado el contenido, la orientación y la estructura de La Casa del Saber: la adecuación al nuevo marco legislativo (la LOE), mejorar la comprensión de los alumnos, prepararles para la sociedad de la informacióny aportar una gran diversidad de materiales para facilitar la labor del profesorado.

LOS NUEVOS LIBROS PARA LOS ALUMNOS Y ALUMNAS

Libros con un cuidado especial del texto: lenguaje claro y sencillo,vocabulario acorde con el nivel de los alumnos y una tipografíaespecialmente seleccionada para mejorar la comprensión.

Libros con ilustraciones inteligibles para los alumnos y alumnas, que no se limitan a confirmar lo redactado. Ilustraciones que son instrumentos de gran potencia para desarrollar capacidades como la observación, el análisis, la relación, el planteamiento de interrogantes, la expresión oral...

Libros con actividades coherentes con los objetivos, graduadas por su dificultad, orientadas a que los alumnos desarrollen hábitos y destrezas,elaboren y construyan significados, contextualicen y generalicen lo aprendido.

En La Casa del Saber hemos dado importancia a la elegancia de los libros,su formato, su diseño, la belleza de la imágenes, la textura del papel. Todo ello para dar sensación de trabajo bien hecho, y para transmitir la importancia de la educación y la cultura.

GUÍAS CON GRAN CANTIDAD DE RECURSOS PARA EL TRABAJO EN EL AULA

Guiones didácticos asociados a las unidades de los libros: con programaciones de aulaque contienen los objetivos, contenidos, competencias que se trabajan en cada unidad y criterios de evaluación; sugerencias didácticas y soluciones de las actividades(en volumen aparte).

Propuestas para trabajar la diversidad: fichas de ampliación y refuerzo, recursos para las adaptaciones curriculares.

Recursos complementarios: bancos de datos, fichas de trabajo práctico,sugerencias de lectura... Cientos de propuestas para facilitar la labor docente.

Programas especiales: plan lector, investigaciones, cine...

UN COMPLETO MATERIAL DE APOYO DIGITAL

Recursos multimedia para el trabajo en el aula. Un CD con presentaciones multimedia de cada una de las unidades: el profesorado podrá utilizarlas para presentar el tema de una forma más dinámica, navegando entre las transparencias, ampliando imágenes,mostrando esquemas, proyectando audiovisuales y accediendo a numerosas páginas web.

Guía en formato pdf. Para facilitar la distribución de documentos entre los alumnos y alumnas sin necesidad de utilizar la fotocopiadora, o para consultarlos en el ordenador.

Gestor de evaluación. Un recurso de gran valor para preparar pruebas de evaluación.

Otros CD. Programaciones de aula, documentos administrativos, etc.

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La adecuación a la LOE: asegurar las competencias básicas

1. PRINCIPIOS DEL CURRÍCULO DE LA EDUCACIÓN SECUNDARIAOBLIGATORIA

La Educación Secundaria Obligatoria pretende asegurar una formación común a todo el alumnado dentro del sistema educativo español. Su finalidad es lograr que los alumnos y las alumnas adquieran los elementos básicos de la cultura; desarrollar y consolidar en elloshábitos de estudio y de trabajo; prepararles para su incorporación a estudios posteriores y para su inserción laboral; y formarles para el ejercicio de sus derechos y obligaciones como ciudadanos.

2. OBJETIVOS DE LA ETAPALa Educación Secundaria Obligatoria debe contribuir a desarrollar en los alumnos y las alumnas capacidades que les permitan:

a) Asumir responsablemente sus deberes, conocer y ejercer sus derechos en el respeto a los demás, practicar la tolerancia, la cooperación y la solidaridad entre las personas y grupos, ejercitarse en el diálogo afianzando los derechos humanos como valores comunesde una sociedad plural y prepararse para el ejercicio de la ciudadanía democrática.

b) Desarrollar y consolidar hábitos de disciplina, estudio y trabajo individual y en equipo como condición necesaria para una realización eficaz de las tareas del aprendizaje y como medio de desarrollo personal.

c) Valorar y respetar la diferencia de sexos y la igualdad de derechos y oportunidades entre ellos. Rechazar los estereotipos que supongan discriminación entre hombres y mujeres.

d) Fortalecer sus capacidades afectivas en todos los ámbitos de la personalidad y en sus relaciones con los demás, así como rechazar la violencia, los prejuicios de cualquier tipo, los comportamientos sexistas y resolver pacíficamente los conflictos.

e) Desarrollar destrezas básicas en la utilización de las fuentes de información para, con sentido crítico, adquirir nuevos conocimientos. Adquirir una preparación básica en el campo de las tecnologías, especialmente las de la información y la comunicación.

f) Concebir el conocimiento científico como un saber integrado, que se estructura en distintasdisciplinas, así como conocer y aplicar los métodos para identificar los problemas en los diversos campos del conocimiento y de la experiencia.

g) Desarrollar el espíritu emprendedor y la confianza en sí mismos, la participación, el sentido crítico, la iniciativa personal y la capacidad para aprender a aprender, planificar,tomar decisiones y asumir responsabilidades.

h) Comprender y expresar con corrección, oralmente y por escrito, en la lengua castellana y, si la hubiere, en la lengua cooficial de la Comunidad, textos y mensajes complejos, e iniciarse en el conocimiento, la lectura y el estudio de la literatura.

i) Comprender y expresarse en una o más lenguas extranjeras de manera apropiada.

j) Conocer, valorar y respetar los aspectos básicos de la cultura y la historia propias y de los demás, así como el patrimonio artístico y cultural.

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k) Conocer y aceptar el funcionamiento del propio cuerpo y el de los otros, respetar las diferencias, afianzar los hábitos de cuidado y salud corporales e incorporar la educaciónfísica y la práctica del deporte para favorecer el desarrollo personal y social. Conocer y valorar la dimensión humana de la sexualidad en toda su diversidad. Valorar críticamentelos hábitos sociales relacionados con la salud, el consumo, el cuidado de los seres vivosy el medio ambiente, contribuyendo a su conservación y mejora.

l) Apreciar la creación artística y comprender el lenguaje de las distintas manifestacionesartísticas, utilizando diversos medios de expresión y representación.

3. LAS COMPETENCIAS BÁSICAS COMO NOVEDAD CURRICULARLa nueva ley de educación (LOE) presenta una novedad de especial relevancia: la definición de las competencias básicas que se deben alcanzar al finalizar la Educación SecundariaObligatoria. Esas competencias permiten identificar aquellos aprendizajes que se consideranimprescindibles desde un planteamiento integrador y orientado a la aplicación de los saberesadquiridos. Su logro deberá capacitar a los alumnos y las alumnas para su realizaciónpersonal, el ejercicio de la ciudadanía activa, la incorporación a la vida adulta y el desarrollo de un aprendizaje permanente a lo largo de la vida.

El concepto de competencia básica ha recorrido un largo camino hasta llegar al sistemaeducativo. En 1995, la Comisión Europea trató por primera vez las competencias básicas o clave en su Libro Blanco sobre la educación y la formación. Y desde ese año, diferentesgrupos de expertos de la Unión Europea trabajaron para identificar y definir las competencias,analizar la mejor manera de integrarlas en el currículum y determinar cómo desarrollarlas e incrementarlas a lo largo de la vida en un proceso de aprendizaje continuo.

Entre los trabajos más relevantes en el campo de las competencias cabe citar tres: el proyecto de la OCDE Definición y selección de competencias (DeSeCo), que estableció cuáles debían serlas competencias clave para una vida próspera y el buen funcionamiento de la sociedad; la iniciativa ASEM, que estudió las competencias esenciales en el contexto del aprendizaje a lo largo de la vida y la integración entre las capacidades y los objetivos sociales de un individuo;y el informe EURYDICE, que mostró un gran interés por competencias consideradas vitales para una participación exitosa en la sociedad.

También en el marco de los estudios internacionales dirigidos a evaluar el rendimiento del alumnado y la eficiencia de los sistemas educativos se pone el acento en las competencias. Así, el proyecto PISA enfatiza la importancia de la adquisición de competencias para consolidar el aprendizaje. Y el proyecto TUNING, cuyo fin es armonizar el sistema universitario en el entornode la UE, declara que la educación deberá centrarse en la adquisición de competencias.

4. EL CONCEPTO DE COMPETENCIA BÁSICASe entiende por competencia la capacidad de poner en práctica de forma integrada, en contextos y situaciones diferentes, los conocimientos, las habilidades y las actitudespersonales adquiridos. Las competencias tienen tres componentes: un saber (un contenido),un saber hacer (un procedimiento, una habilidad, una destreza…) y un saber ser o saber estar (una actitud determinada).

Las competencias básicas o clave tienen las características siguientes:

• Promueven el desarrollo de capacidades más que la asimilación de contenidos, aunque estos siempre están presentes a la hora de concretarse los aprendizajes.

• Tienen en cuenta el carácter aplicativo de los aprendizajes, ya que se entiende que una persona «competente» es aquella capaz de resolver los problemas propios de su ámbito de actuación.

• Se basan en su carácter dinámico, puesto que se desarrollan de manera progresiva y pueden ser adquiridas en situaciones e instituciones formativas diferentes.

• Tienen un carácter interdisciplinar y transversal, puesto que integran aprendizajesprocedentes de distintas disciplinas.

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• Son un punto de encuentro entre la calidad y la equidad, por cuanto que pretendengarantizar una educación que dé respuesta a las necesidades reales de nuestra época(calidad) y que sirva de base común a todos los ciudadanos y ciudadanas (equidad).

Las competencias clave o básicas, es decir, aquellos conocimientos, destrezas y actitudes que todos los individuos necesitan para su desarrollo personal y su adecuada inserción en la sociedad y en el mundo laboral, deberían haber sido desarrolladas al acabar la enseñanza obligatoria y servir de base para un aprendizaje a lo largo de la vida.

5. LAS COMPETENCIAS BÁSICAS EN EL CURRÍCULO DE SECUNDARIALa inclusión de las competencias básicas en el currículo tiene tres finalidades:

• Integrar los diferentes aprendizajes, tanto los formales (correspondientes a las diferentesáreas del currículo) como los informales.

• Hacer que los estudiantes pongan sus aprendizajes en relación con distintos tipos de contenidos y los utilicen de manera efectiva en diferentes situaciones y contextos.

• Orientar la enseñanza, al permitir identificar los contenidos y los criterios de evaluaciónimprescindibles, e inspirar las decisiones relativas al proceso de enseñanza y de aprendizaje.

Aunque las áreas y materias del currículo contribuyen a la adquisición de las competencias básicas,no hay una relación unívoca entre la enseñanza de determinadas áreas o materias y el desarrollo de ciertas competencias. Cada área contribuye al desarrollo de diferentes competencias y, a su vez,cada competencia se alcanza a través del trabajo en varias áreas o materias.

6. LAS OCHO COMPETENCIAS BÁSICASLa LOE define ocho competencias básicas que se consideran necesarias para todas las personasen la sociedad del conocimiento y que se deben trabajar en todas las materias del currículo:

Competencia en comunicaciónlingüística

Se refiere a la utilización del lenguaje como instrumento de comunicación oral y escrita.

Competencia matemática Consiste en la habilidad para utilizar y relacionar los números, sus operaciones básicas, los símbolos y las formas de razonamiento matemático.

Competencia en el conocimiento y la interaccióncon el mundo físico

Tratamiento de la información y competencia digital

Competencia social y ciudadana

Competencia cultural y artística

Competencia para aprender a aprender

Autonomía e iniciativa personal

Es la habilidad para interactuar con el mundo físico, tanto en sus aspectos naturales como en los generados por la acción humana. También se relaciona con el uso del método científico.

Comprende las habilidades para buscar, obtener, procesary comunicar información, y la utilización de las nuevas tecnologías para esta labor.

Hace posible comprender la realidad social en que se vive,cooperar, convivir y ejercer la ciudadanía democrática en una sociedad plural, así como participar en su mejora.

Supone comprender, apreciar y valorar críticamente diferentes manifestaciones culturales y artísticas.

Implica disponer de habilidades para iniciarse en el aprendizaje y ser capaz de continuar aprendiendo de manera cada vez más eficaz y autónoma, de acuerdo a los propios objetivos y necesidades.

Supone ser capaz de imaginar, emprender, desarrollar y evaluar acciones o proyectos individuales o colectivos concreatividad, confianza, responsabilidad y sentido crítico.

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Las competencias son interdependientes, de modo que algunos elementos de ellas se entrecruzan o abordan perspectivas complementarias. Además, el desarrollo y la utilizaciónde cada una requiere a su vez de las demás. En algunos casos, esta relación es especialmenteintensa. Por ejemplo, algunos elementos esenciales de las competencias en comunicaciónlingüística, aprender a aprender o tratamiento de la información y competencia digital estánestrechamente relacionados entre sí y juntos forman la base para el desarrollo y utilización del resto de las competencias. De la misma manera, la resolución de problemas, la actitudcrítica, la gestión de las emociones, la iniciativa creativa o la toma de decisiones con evaluacióndel riesgo involucran diversas competencias.

7. LA FÍSICA Y LA QUÍMICA EN LA LOELa Educación Secundaria Obligatoria debe posibilitar una alfabetización científica, para que seaposible una familiarización con la naturaleza y las ideas básicas de la ciencia y que ayude a la comprensión de los problemas a cuya solución contribuye al desarrollo tecno-científico.

La Física y Química se engloba dentro del área Ciencias de la Naturaleza. La diferenciación en Biología y Geología y Física y Química se hace de forma progresiva. En los dos primeroscursos los contenidos se presentan de forma unificada. En tercero, los contenidos se separanen las dos materias (Biología y Geología, Física y Química), pero la evaluación es conjunta. En cuarto se imparten de forma separada y con carácter opcional.

El eje central de los contenidos de Física y Química en el tercer curso es la unidad y diversidadde la materia. Se estudian las propiedades desde un punto de vista macroscópico,introduciendo los primeros modelos interpretativos y predictivos de su comportamiento a nivelmicroscópico, llegando hasta los modelos atómicos.

La Física y Química, en el cuarto curso, incluye, por una parte, el estudio del movimiento, las fuerzas y la energía desde el punto de vista mecánico. Se inicia el estudio de la químicaorgánica como nuevo nivel de organización de la materia, fundamental en los procesos vitales.El bloque de sostenibilidad aborda algunos de los problemas con los que se enfrenta la humanidad, incidiendo en la necesidad de actuar para lograr un desarrollo sostenible.

Los bloques de contenidos por curso son:

Tercer curso

1. Estrategias del trabajo científico.

2. Diversidad y unidad de estructura de la materia. • Naturaleza corpuscular de la materia.

3. Estructura interna de las sustancias.• Propiedades eléctricas de la materia.• Estructura del átomo.

4. Cambios químicos y sus repercusiones.• Reacciones químicas y su importancia.

Cuarto curso

1. Profundización en los métodos del trabajo científico.

2. Las fuerzas y los movimientos.• Las fuerzas como causa del movimiento.• La superación de la barrera cielos-Tierra: astronomía y gravitación universal.

3. Profundización en el estudio de los cambios.• Energía, trabajo y calor.

4. Estructura y propiedades de las sustancias. Iniciación al estudio de la química orgánica.• Estructura del átomo y enlace químico.• Iniciación a la estructura de los compuestos del carbono.

5. La contribución de la ciencia a un futuro sostenible.• Un desarrollo tecno-científico para la sostenibilidad.

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La secuenciación tiene como eje central el concepto demateria, La materia y su medida, en la primera unidad. Enella se detallan las propiedades de la materia (generales yespecíficas), así como su medida en las unidades del SI.

Continuamos el estudio de la materia, en la unidad 2,con los gases, estados físicos y los cambios de estado.

En la unidad 3 tratamos la materia y su clasificación ensustancias puras y mezcla. Incluimos la teoría de Daltoncon el fin de que el alumno comprenda la diversidad dela materia y el concepto de elemento y compuesto.

Para estudiar el átomo hemos seguido el criterio históri-co. Por esta razón, incluimos la naturaleza eléctrica dela materia y las experiencias que ponen de manifiesto laelectrización por inducción y contacto. De esta formallegamos a la idea de que la materia posee «partículas»con carga negativa y positiva. Continuamos con los mo-

delos atómicos y los descubrimientos de las partículassubatómicas tal y como han ido apareciendo a lo largode la historia, hasta llegar al modelo atómico actual.

En la unidad 5 estudiamos los elementos y compuestosquímicos, basándonos, sobre todo, en un criterio utilita-rio con el fin que los alumnos conozcan los elementos ycompuestos más comunes.

En la siguiente unidad hablamos de cambios: físicos yquímicos.

La unidad 7 pone de manifiesto el importante papel dela química en la mejora de las condiciones de vida; tam-bién el mal uso y sus consecuencias en el medio am-biente.

Por último, la electricidad. Es la única oportunidad quetiene un alumno de secundaria para comprender los fe-nómenos eléctricos y sus aplicaciones.

Los contenidos están tratados de forma concisa y con rigurosidad. Es fundamental la comprensión de las ideas clave, sin adornos ni detalles que hacen difícil diferenciar, por parte de los alumnos, lo esencial de lo accesorio.

Los procedimientos, habilidades y destrezasse trabajan de diferentes formas:

• En la doble página inicial de la unidad partimos de una fotografía en la que el texto del pie nospregunta sobre algún aspecto que encontraremos en la unidad y relacionado con la vida cotidiana.

A continuación, y a partir de dos experienciassencillas y curiosas, intentamos despertar la curiosidad por los contenidos de la unidad para, al menos, responder a las preguntas planteadas.

• A lo largo del desarrollo de los contenidos, con la sección EXPERIENCIA. En ella se describen situaciones relacionadas con los contenidos tratados para una mejor comprensión de los mismos. Se presentan como clásicas experiencias que nunca deben faltar en un libro de física (por ejemplo,electrolisis) o sencillas experiencias que se pueden realizar en clase o en casa (por ejemplo, relacionadas con la presiónatmosférica), o simplemente con ejemplos cercanos para reforzaralgún concepto (por ejemplo, el concepto de mol).

El libro del alumnoSECUENCIACIÓN DE CONTENIDOS

CONTENIDOS DEL LIBRO DEL ALUMNO

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• Con la sección EJERCICIO RESUELTO. En ella se resuelven los ejercicios y actividades «tal cual lo resuelve el profesor en la pizarra»:

– tachando las simplificaciones.

– reflexionando sobre el planteamiento.

– recordando los conceptos conceptuales necesarios.

• Con un gran repertorio de ACTIVIDADES.

Todas llevan señalado el nivel de dificultad (bajo: •, medio: •• y alto: •••). Las actividades del final estánorganizadas con los epígrafes de la unidad. Dentro de cada epígrafe encontramos diferentes tipos de actividades:

1. Cuestiones teóricas: estas cuestiones son un refuerzosobre la compresión de los contenidos.

2. Ejercicios numéricos: la práctica habitual de clase.

3. Lúdicos: propuesta de algunos ejercicios un poco más lúdicos: pasatiempos y juegos; de esta forma es el profesor quien elige si los tratará o no en clase.

4. Con PISA. Se han tenido en cuenta, a la hora de elaborar las actividades, las recomendaciones que hace el informe PISAsobre el aprendizaje de las ciencias.

Por ello las actividades están enfocadas,siempre que es posible, a la vida real,resolviendo problemas de situaciones reales.Contamos con numerosas actividades en cada unidad, en las que se trabaja:

• Comprensión de textos.

• Interpretación de: tablas, gráficas esquemas y fotos.

La ciencia es una herramienta imprescindible en la formación de los ciudadanos. En este sentido, aparece la sección EN LA VIDA COTIDIANA a lo largo de todo el texto, y también en la secciónRINCÓN DE LA LECTURA. En ella, además de incidir en los aspectos más importantes de la comprensión lectora, se trabajan los problemaséticos relacionados con la ciencia y la importancia del conocimientocientífico para entender la realidad que nos rodea.

En cuanto al diseño, debemos destacar la sencillez y el orden de la unidad:

• Todas las ilustraciones, esquemas y tablas están numerados y referenciados en el texto.

• Las ilustraciones están rotuladas con «bocadillos» para comprendermejor de sus partes.

• Los dibujos son rigurosos, pero, al mismo tiempo, omiten el fríotecnicismo: son unos buenos esquemas.

• La claridad de las gráficas es un elemento diferenciador de este texto.Las gráficas están reproducidas a tamaño real, utilizando la cuadricula estándar de un cuaderno.

Presencia de nuevas tecnologías: gracias a las direcciones web facilitadas en cada unidad y que dirigen haciaanimaciones y páginas que no solamente amplían contenidos, sino que refuerzan las leyes estudiadas medianteelementos gráficos interactivos.

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Esquema de la unidad del libro del

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alumno

Lecturas

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La Guía del profesor: seccionesCada una de las secciones de la guía del profesor contribuye al desarrollo de diferentescompetencias. Así pues, en cada sección se incluyen referencias explícitas acerca de su contribución a aquellas competencias básicas a las que se orienta en mayormedida. Pero hay que tener en cuenta que todas las secciones, por la selección de contenidos, contribuyen al desarrollo de todas las competencias.

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Sección I Programación de aula y actividades

Para cada tema del libro del alumno se incluye la programación de aula. En este apartado estánpresentes los objetivos, contenidos, criterios de evaluación y competencias básicas relacionadascon la unidad.

El solucionario (en volumen aparte) contiene la solución de todas las actividades que aparecen en la unidad del libro del alumno.

Los recursos complementarios se dividen en actividades de refuerzo y ampliación, con el objetivode atender a la diversidad del aula.

Asimismo, se incluyen por separado las soluciones de los recursos complementarios, tanto de refuerzo como de ampliación.

A continuación aparecen fichas de ejemplos resueltos. Cada ficha tiene un ejemplo y una bateríade actividades relacionadas con el ejemplo.

Sección II Experiencias

En esta sección se recogen propuestas detalladas de experiencias sencillas para realizar en el aulao más elaboradas para realizar en el laboratorio.

Las experiencias de aula requieren material fácil de conseguir, y las pueden realizar el profesor o el alumno en el aula, o bien el alumno en casa.

Las experiencias de laboratorio son guiones de prácticas. El material necesario es el propio de un laboratorio de física y química.

Esta sección está especialmente dedicada a trabajar la competencia en el conocimientoy la interacción con el mundo físico. Relacionando los contenidos científicos con la capacidad derelacionarse con el mundo físico, el alumno aprende a desenvolverse adecuadamente con iniciativay autonomía personal en distintos ámbitos de la vida, y comprende los conceptos y conocimientosbásicos que permiten el análisis de los fenómenos derivados del conocimiento científico.

Sección III Aplicaciones a la vida cotidiana

En esta sección se muestran aplicaciones de la materia de cada unidad a la vida cotidiana. De estaforma se contextualizan los contenidos trabajados en la unidad con la realidad diaria del alumno.

Cada ficha va acompañada de una explicación, ilustración y unas actividades para la explotacióndel contenido.

Sección IV Curiosidades y anécdotas

En esta sección se presentan unos motivadores recursos complementarios. En cada ficha se trabajan curiosidades científicas, anécdotas, o informaciones complementarias de prensaque pueden resultar muy útiles en el aprendizaje.

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Están perfectamente integradas en los contenidos de cada unidad, por lo que se pueden incluir en el trabajo de la unidad en el aula.

Esta sección contribuye a la consecución de la competencia social y ciudadana con ejemplos muy cercanos a la realidad del alumno para que pueda desenvolverse socialmente con la ayuda de conocimientos científicos aplicados.

Sección V Banco de datos

Se incluyen fichas con banco de datos sobre el contenido de la unidad. Están orientadas a proporcionar al profesorado información complementaria. Datos numéricos, tablas, informacióncomplementaria, y, por supuesto, orientaciones sobre los recursos disponibles en Internet. Esta sección contribuye a conseguir la competencia básica tratamiento de la informacióny competencia digital, consiste en desarrollas habilidades para procesar la información y transformarla en conocimiento.

Sección VI Destrezas matemáticas

Se incluyen fichas con los contenidos matemáticos que el alumno debe conocer para llevar a caboel aprendizaje de las unidades. Cada ficha está orientada a resolver los procedimientosmatemáticos con un ejemplo de las destrezas matemáticas resueltas y cuestiones propuestas. Cada ficha tiene un contenido terminal y sirve para repasar o reforzar los procedimientos, destrezasy habilidades. Estas fichas trabajan directamente la competencia matemática, ayudando a resolver problemas relacionado con los contenidos del libro y con la vida cotidiana.

Sección VII Comprensión de textos

Esta sección de comprensión de textos es una contribución de la materia a la consecución de la competencia básica competencia en comunicación lingüística. En cada ficha se expone un texto acompañado de cuestiones de explotación del mismo.

Sección VIII Ampliación

El currículo no es algo cerrado. Debemos tener en cuenta a los alumnos/as más aventajados que requieren de una información complementaria, es decir, en ocasiones es necesaria una ampliación del currículo. Presentamos esta sección convencidos de que la atención a la diversidad no debe olvidar, en modo alguno, los alumnos/as que continuarán sus estudios en el ámbito científico-tecnológico.

Sección VIII Pruebas de evaluación

Tres pruebas de evaluación por unidad con sus correspondientes soluciones. Una de ellas incidedirectamente en la metodología de evaluación del proyecto PISA.

Sección IX Mujeres científicas

Una amplia monografía que recoge el papel de la mujer en la ciencia a lo largo de la historia. Conesta sección se trabaja la competencia social y ciudadana, de forma que hace posible comprendery participar en la realidad social y ejercer una ciudadanía democrática en una sociedad plural,respetando los derechos y libertades de los hombres y mujeres.

Sección X Anexo TIC

Un anexo monográfico a nivel de usuario para el conocimiento y utilización del sofware necesariopara trabajar la competencia tratamiento de la información y competencia digital. Estacompetencia es fundamental para utilizar las tecnologías de la información y de la comunicacióncomo elemento esencial para informarse, aprender y comunicarse.

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Índice de la Guía del profesorUNIDAD

PROGRAMACIÓN DE AULA Y ACTIVIDADES

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EXPERIENCIAS

Página 135

APLICACIONESA LA VIDA COTIDIANA

Página 153

CYP

1La ciencia, la materia y su medida

• Programación de aula 21• Fichas de refuerzo 24• Fichas de ampliación 30• Problemas resueltos 32

• ¿Puede utilizarse una balanza para medir longitudes? 136

• Velocidad con la que sale despedida una bolita de una rampa 137

• Sistemas deposicionamiento: el GPS 154

• La mde lade la

2La materia: estados físicos


• Difusión de permanganatode potasio o de tinta 138

• Gráfica calentamiento-enfriamiento del agua 139

• La olla a presión 155 • ¿Porla vilos h

3La materia: cómo se presenta


• Solubilidad de sustancias¿Cómo diferenciar la sal y el azúcar? 140

• Preparación de disoluciones 141

• Densidad y resistencia 156

• Comde la

4La materia:propiedades eléctricasy el átomo


• Alto voltaje 142• El péndulo eléctrico 143

• Isótopos radiactivos 157

• El dde la

5Elementos y compuestosquímicos


• Químicacon monedas 144

• Propiedades de algunos elementos 145

• Sal en la dieta 158 • Un eescuy pe

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SANA

CURIOSIDADES Y ANÉCDOTASPágina 163

BANCO DE DATOSPágina 173

AMPLIACIÓNPágina 215

PRUEBAS DE EVALUACIÓN

Página 289

154

• La medida de la velocidad de la luz 164

• Órdenes de magnitud y factores de conversión 174

• Páginas web relacionadas 175

• Conceptos básicos 216• Magnitudes y unidades 218• Expresión de una medida 219• Expresión de una medida

experimental 221• Sistema Internacional

de Unidades 224• Determinación de la masa,

el volumen y la densidad 226• Cómo trabaja un científico 230• Síntesis 232

• Prueba deevaluación 1 290



155 • ¿Por qué es posible la vida bajo los hielos? 165

• Cambios de estado 176• Páginas web

relacionadas 177

• Estados de la materia 233• Estados de la materia

y cambios de estado 234• Síntesis 236




156• Componentes

de la leche 166• Solubilidad 178• Páginas web

relacionadas 179

• Composición de la materia 237• Disoluciones: concentración

y solubilidad 240• La composición de la materia 243• Síntesis 245




157• El descubrimiento

de la radiactividad 167• Isótopos 180• Páginas web

relacionadas 181

• Electrostática. Electrización 246• Ley de Coulomb. Intensidad

del campo eléctrico 249• El átomo 251• Átomos, elementos, iones

e isótopos 253• Síntesis 255




158 • Un elementoescurridizo y peligroso 168

• Clasificación de los elementos químicos 182


• El sistema periódico 256• La química de la vida 258• Síntesis 260




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Índice de la Guía del profesorUNIDAD

PROGRAMACIÓN DE AULA Y ACTIVIDADES

Página 19

EXPERIENCIAS

Página 135

APLICACIONESA LA VIDA COTIDIANA

Página 153CP

6Cambios químicos

• Programación de aula 91

• Fichas de refuerzo 94• Fichas de ampliación 100

• Problemas resueltos 102

• Reacciones químicasentre sólidos 146

• La ley de la conservación de la masa 147

• Catalizadores y contaminación 159

• Unaquela vi

7Química en acción


• Fichas de refuerzo 108

• Fichas de ampliación 114


• Extintor casero 148

• Detector de polos 149

• ¿De qué material estánhechos los chalecos antibalas? 160

• Conde m

• Protde d

8La electricidad


• Fichas de refuerzo 122

• Fichas de ampliación 128


• Construcción de una pila casera 150

• Potencia de un receptor 151

• Distintos tipos de baterías recargables 161

• Elecen lo

DESTREZAS MATEMÁTICAS . . . . . . . . . . . . . . . . . .Página 191• Unidades. Cambios de unidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Página 192

• Ecuaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Página 194

• Representaciones gráficas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Página 196

• Proporcionalidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Página 198

COMPRENSIÓN DE TEXTOS . . . . . . . . . . . . . . . . . .Página 201• Instalaciones eléctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Página 202

• Los agujeros negros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Página 205

• Los dos sistemas del mundo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Página 208

• Nueva guía de la ciencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Página 211

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17

SANA CURIOSIDADES

Página 163BANCO DE DATOS

Página 173AMPLIACIÓNPágina 215

EVALUACIÓN

Página 289

159• Una sustancia tóxica

que puede salvarte la vida 169

• Masas molares de algunos elementos y compuestos químicos 184


• Los cambios químicos a nivel microscópico 261

• Cómo suceden las reaciones químicas 263

• Estequiometría 264

• Energía y reacción química 267

• Síntesis 269




estános

160

• Contaminación de monumentos 170

• Protección de dientes 170

• Los principios activos de los medicamentos 186


• Química y medio ambiente 270

• Química y medicina 273

• Química y recursos energéticos 274

• Síntesis 276




161

• Electricidad en los animales 171

• La electricidad y el cuerpo humano 188


• Magnitudes asociadas a la corriente eléctrica 277

• Circuito eléctrico. Ley de Ohm 279

• Ley de Ohm. Asociación de resistencias 282

• Transformaciones energéticas en un circuito eléctrico 284

• Síntesis 287




MUJERES CIENTÍFICAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Página 339• Algunos nombres de científicas internacionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Página 341

• El caso de España . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Página 345

• Algunos nombres de científicas españolas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Página 347

• Información adicional en Internet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Página 348

TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN . . . . . . . . . .Página 351• Bloque A. El correo electrónico o e-mail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Página 352

• Bloque B. Internet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Página 368

• Bloque C. Presentaciones con PowerPoint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Página 373

• Bloque D. Presentaciones con Impress . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Página 377

• Bloque E. Comprimir y descomprimir archivos con Winzip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Página 381

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18

Los CDLa Guía del profesor se acompaña de un conjunto de CD.

1. PROGRAMACIÓN DE AULA Y DOCUMENTOSADMINISTRATIVOS

Se proporciona un CD con la programación de aula de la materia.

La sección de documentos administrativos contiene:

• Documentos oficiales publicados en el BOE, así como los vínculos (páginasweb) a cada una de las Consejerías de las distintas Comunidades Autónomas.

• Una colección de 60 plantillas para la gestión administrativa del centro,departamentos y tutorías (por ejemplo, Comunicación de falta de asistencia a clase, Carta de cita a los padres, etc.).

2. GUÍA DIGITAL

Se proporciona la Guía en formato pdf, a fin de que se pueda imprimir con facilidad, lo que permite evitar la tarea engorrosa de hacer fotocopias.

3. RECURSOS MULTIMEDIA

En este CD se recogen los materiales destinados al trabajo de las nuevastecnologías de la información y la comunicación (TIC) en el aula.

Se reúnen un conjunto de recursos multimedia, organizados por temas, que permitirán a los profesores realizar presentaciones audiovisuales. Estas presentaciones pueden proyectarse en una pizarra digital, pero si su centrocarece de este artículo, también se puede usar un cañón y un ordenador. Cada presentación proporciona:

• Presentación de la unidad.

• Esquema de contenidos.

• Imágenes (fotos, mapas, dibujos y gráficos), esquemas...

• Enlaces a páginas web.

• Animaciones.

Todos estos recursos, sin duda, enriquecerán la explicación del profesor.

4. GESTOR DE EVALUACIÓN

El Gestor de Evaluación se ha adecuado a los sistemas operativos modernos,incluyendo Linux.

Cuenta con una base de datos con actividades que permiten generar pruebas de evaluación personalizables y las herramientas necesarias para gestionar los datos de los alumnos y alumnas.

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1. La Ciencia,La Materia y su Medida . . . . . . . . . . . . . . . .. 21

2. La Materia.Estados Físicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3. La Materia.¿Cómo se Presenta? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

4. La Materia.Propiedades Eléctricas y el Átomo . . . . . . . . . 63

5. Elementos y Compuestos Químicos. . . . . . . . . . . . . . . . . 77

6. Cambios Químicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

7. Química en Acción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

8. La Electricidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

PROG

RAM

ACIÓ

N DE

AUL

AY

ACTI

VIDA

DES

20

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21 FÍSICA Y QUÍMICA 3.° ESO MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L.

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1. En la primera parte de la unidad se introducirá el método científico comentando las distintas etapas que lo componen. Se puede elegir una observación de la vida cotidiana y aplicarle el método científico a fin de conseguir que el alumno tenga una aproximación más cercana al mismo.

2. A pesar de ser una parte «aburrida» para muchos alumnos, como los cambios de unidades acompañarán al alumno a lo largo de sus estudios, hay que hacer hincapié en la importancia que tiene saber cambiar de unidades.

3. Por otro lado, un aspecto muy importante en la ciencia es el tratamiento gráfico de los datos experimentalesobtenidos. Se trabajará la información que se puede sacar de una representación gráfica, y se realizarángráficos sencillos a partir de los datos de una tabla.

4. Es especialmente interesante la aplicación de las nuevas tecnologías en el aula. Seguramente haya alumnoscapaces de manejar con soltura una hoja de cálculo, pero otros tendrán dificultades.

Esta diversidad del alumnado es, sin duda alguna, un inconveniente a la hora de emplear hojas de cálculo para analizar datos. No obstante, es interesante trabajar en grupo en el aula de informática para mostrar la gran utilidad que tienen estas aplicaciones y realizar varias tareas:

• Efectuar cálculos en tablas.

• Representar gráficamente los datos de una tabla.

CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA

MAPA DE CONTENIDOS

1. OBTENCIÓN DE LA INFORMACIÓN

2. BÚSQUEDA DE REGULARIDADES

3. EXPLICACIÓN DE LAS LEYES

observaciónde la naturaleza

experimentación tablas

el Sistema Internacional de unidades

notación científica

cifras significativas

gráficas hipótesis teorías

mediante

necesita

se utiliza expresadas con

utilizando en el análisis mediante

tiene varias etapas

medidas directas medidas indirectas

EL MÉTODO CIENTÍFICO

PROGRAMACIÓN DE AULA

LA CIENCIA, LA MATERIA Y SU MEDIDA1826722 _ 0019-0134.qxd 21/2/07 16:50 Página 21


• Aprender a diferenciar actividades científicas de pseudocientíficas.

• Saber diferenciar entre propiedades generales y propiedades características de la materia.

• Ser capaces de aplicar el método científico a la observación de fenómenos sencillos.

• Conocer el Sistema Internacional de unidades y saber hacer cambios de unidades con los distintosmúltiplos y submúltiplos.

• Conocer la importancia que tiene utilizar lasunidades del Sistema Internacional a escala global.

• Identificar las magnitudes fundamentales y las derivadas.

• Utilizar las representaciones gráficas como una herramienta habitual del trabajo científico.

• Saber expresar gráficamente distintas observaciones.

• Aprender a trabajar en el laboratorio con orden y limpieza.

OBJETIVOS

La ciencia, la materiay su medida

CONTENIDOS

CONCEPTOS • La ciencia.

• La materia y sus propiedades.

• El Sistema Internacional de unidades.

• Magnitudes fundamentales y derivadas.

• Aproximación al método científico. Las etapas del método científico.

• Ordenación y clasificación de datos.

• Representación de gráficas.

PROCEDIMIENTOS,DESTREZASY HABILIDADES

• Realizar cambios de unidades a fin de familiarizar al alumno en el uso de múltiplos y submúltiplos de las distintas unidades.

• Elaborar tablas.

• Elaborar representaciones gráficas a partir de tablas de datos.

• Analizar gráficas.

• Interpretar gráficas.

• Plantear observaciones sencillas y aplicar el método científico.

ACTITUDES • Valorar la importancia del lenguaje gráfico en la ciencia.

• Gusto por la precisión y el orden en el trabajo en el laboratorio.

• Potenciar el trabajo individual y en equipo.

PRESENTACIÓN1. En esta unidad se introduce el método científico

con varios ejemplos de leyes científicas.

Es importante, a fin de que el alumno lo aprenda,que sepa aplicarlo a alguna observación sencillade la vida cotidiana.

2. Una de las herramientas más útiles en el trabajocientífico es el uso de las gráficas.

En esta unidad se utilizan fundamentalmente a partir de los datos de observaciones recogidosen una tabla.

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23

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FÍSICA Y QUÍMICA 3.° ESO MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L.

1. Educación no sexista.Históricamente, las mujeres científicas son menos conocidas que los hombres científicos. Esto, sin embargo,está cambiando desde hace muchas décadas, desde que las mujeres empezaron a tener acceso a la educaciónal igual que los hombres.

Buscar referencias a mujeres científicas dentro de la historia. Comentar que, en muchos casos, sus contribuciones han sido menospreciadas por sus colegas masculinos. Un ejemplo: la no adjudicación del premio Nobel de Física a Lise Meitner por sus trabajos en física atómica y nuclear.

Pero, en otros casos, la labor sí que ha sido reconocida. El ejemplo más notable fue la científica MarieSklodowska Curie, que fue la primera persona en obtener dos premios Nobel en ciencias (en Física y en Química en este caso).

Para probar este desconocimiento de las mujeres científicas podemos sugerir a los alumnos una actividad:buscar información sobre la vida de algunas de estas mujeres «desconocidas». Así podrán descubrirlas.

Ejemplos: Hypatia, Amalie Emmy Noether, Henrietta Swan Leavitt, Rosalind Elsie Franklin, Vera Rubin, Margaret Burbidge, Margarita Salas.

EDUCACIÓN EN VALORES

1. Diferenciar ciencia y pseudociencia.

2. Distinguir entre propiedades generales y propiedades características de la materia.

3. Catalogar una magnitud como fundamental o derivada.

4. Saber resolver cambios de unidades y manejar el Sistema Internacional de unidades.

5. Explicar las distintas etapas que componen el método científico.

6. Aplicar el método científico a observaciones reales.

7. Representar gráficamente los datos recogidos en una tabla.

8. Analizar e interpretar gráficas.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

COMPETENCIAS QUE SE TRABAJANCompetencia matemática

Ya en la página que abre la unidad se trabaja con el contenido matemático de semejanza de triángulos.

En el epígrafe 3: La medida. Se desarrollan los contenidospropios del Sistema Internacional de unidades conlos múltiplos y submúltiplos. Las actividades de esteepígrafe refuerzan las competencias matemáticas de cursosanteriores.

Observar en la página 12 el proceso de cambio de unidadesa través de factores de conversión. Se termina este epígrafecon un repaso de fundamentos matemáticos, el usode la calculadora y la notación científica.

En el epígrafe 5: Ordenación y clasificación de datos, se trabaja con tablas y gráficas. Cabe destacar el ejemploresuelto de la página 16, en el que se desarrollapormenorizadamente la construcción de una gráfica. La línea recta y la parábola (necesarias posteriormente en la representación gráfica de las leyes de los gases).

Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico

En esta unidad se desarrolla sobre todo la importancia delmétodo científico, no solo como un método para trabajar,sino como un sistema que garantiza que las leyes y los hechos que tienen su base de estudio de esta formagarantizan su seriedad. De hecho, se hace especialhincapié en el mal tratamiento de conceptos científicos para vender ideas falsas: publicidad engañosa, videntes, etc.


En la sección Rincón de la lectura se proponen algunaspáginas web interesantes.


Desarrollando el espíritu crítico y la capacidad de análisis y observación de la ciencia se contribuye a la consecuciónde esta competencia. Formando ciudadanos informados.

1

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ACTIVIDADES

LA CIENCIA, LA MATERIA Y SU MEDIDA1ACTIVIDADES DE REFUERZO

1. Expresa en kilogramos la masa de una manzana de195 g.

2. Expresa en gramos la masa de tres cuartos de kilo-gramo de arroz.

3. Expresa en miligramos la masa de un tornillo de 2 g.

4. Expresa en litros el volumen de refresco contenidoen una lata de 33 cL.

5. Indica el procedimiento que utilizarías para medir elvolumen de un sólido regular de forma cúbica. Nom-bra los instrumentos que necesites utilizar.

6. Indica el procedimiento que utilizarías para medir elvolumen de un sólido irregular. Nombra los instru-mentos que necesites utilizar.

7. Realiza la operación:

32,0 · 103 g + 1,6 · 104 g

8. Indica la unidad de medida en el Sistema Interna-cional para las siguientes magnitudes:

a) Masa.

b) Tiempo.

c) Longitud.

d) Temperatura.

e) Superficie.

f) Volumen.

9. ¿Cómo medirías la masa de un grano de arroz? Ex-plica el procedimiento.

10. Necesitas medir 45 mL de agua. ¿Qué instrumentode laboratorio utilizarías?

11. Nombra los instrumentos de medida de volúme-nes que conozcas.

12. Completa la siguiente tabla:

13. Llenamos un recipiente con agua y otro, exactamen-te igual, con aceite. Justifica:

a) ¿Cuál tendrá más masa?

b) Si añadimos uno sobre el otro, ¿cuál quedará en-cima?

Busca los datos que necesites.

14. ¿Cuáles son las magnitudes fundamentales del Sis-tema Internacional? Cita la unidad que correspondea cada una de las magnitudes.

15. Completa la tabla:

16. En un laboratorio se ha medido la temperatura quealcanza un líquido a intervalos regulares de tiempo,obteniéndose los siguientes resultados:

a) Representa los datos en una gráfica.

b) ¿Qué tipo de gráfica se obtiene?

c) ¿Crees que algún punto puede corresponder auna medida mal hecha?

17. Un enfermero ha controlado la temperatura de unpaciente durante el tiempo que permaneció ingre-sado en el hospital.

1. El primer día ingresó sin fiebre (37 °C).

2. El segundo día la fiebre le subió a 39 °C y se man-tuvo así durante tres días.

3. A partir de entonces, la fiebre bajó a razón demedio grado por día.

Cuando el enfermo estuvo tres días sin fiebre, se ledio el alta en el hospital. Reconstruye la gráfica dela temperatura.

Volumen (L)Masa (kg) Densidad (kg/L)

Agua destilada 1,00 1,00

3,40 1,02

3,10 0,92

0,11 13,6

Agua de mar

Hielo

Mercurio

Unidad Múltiplos Submúltiplos

hm

kg

m3

0 25

1 29

2 35

3 37

4 41

5 45

Tiempo (min) Temperatura (°C)

FICHA 1

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ACTIVIDADES

LA CIENCIA, LA MATERIA Y SU MEDIDA1ACTIVIDADES DE REFUERZO (soluciones)

1. 195 g = 0,195 kg

2. 3/4 kg = 750 g

3. 2 g = 2000 mg

4. 33 cL = 0,33 L

5. En este caso basta con utilizar una regla, medir laarista y calcular el volumen así:

V = L3

6. Si el sólido es irregular, es necesario utilizar una pro-beta. Se mide el volumen ocupado por cierta can-tidad de líquido en la probeta, se echa el sólido enla misma y se anota el volumen nuevo. El volumendel sólido será la diferencia entre este segundo vo-lumen (con el sólido dentro del líquido de la probe-ta) y el volumen inicial.

7. 4,8 ⋅ 104 g.

8. a) Kilogramo (kg). d) Kelvin (K).

b) Segundo (s). e) Metro cuadrado (m2).

c) Metro (m). f) Metro cúbico (m3).

9. Se mide en la balanza la masa de un gran número degranos de arroz, contamos los granos y dividimos lamasa total entre el número de gramos.

10. Una probeta.

11. Ejemplos: probeta, bureta, pipeta, vaso de precipi-tados, matraz aforado, erlenmeyer.

12.

13. a) Tiene más masa el que se llena con agua, pues ladensidad del agua es mayor que la del aceite.

b) El aceite quedará sobre el agua.

Datos: densidad del agua = 1 g/cm3; densidad delaceite = 0,8 g/cm3.

14. Ver respuesta en el libro del alumno.

15. Respuesta:

16. a) La gráfica sería:

b) Se obtiene una recta.

c) Hay un punto que se desvía más que los otros dela recta: (2 min, 35 °C).

17. Primero elaboramos la tabla:

A continuación elaboramos la gráfica:

0 1 2 3 4 5 60

10

20

30

40

Temperatura (°C)

Tiempo (min)

50

Volumen (L)Masa (kg) Densidad (kg/L)

Agua destilada 1,00 1,00 1

3,468 3,40 1,02

3,10 3,37 0,92

1,496 0,11 13,6

Agua de mar

Hielo

Mercurio

Unidad Múltiplos Submúltiplos

hm km

t

km3, hm3, dam3

m, dm, cm, mm

hg, dag, g, dg, mg

dm3, cm3, mm3

kg

m3

1

2

3

4

5

6

7

8

37

39

39

39

38,5

38,0

37,5

37,0

Día Temperatura (°C) Día Temperatura (°C)

1 2 3 4 5 6 7 836,5

37,0

37,5

38,0

38,5

39,0

Temperatura (°C)

Día

39,5

FICHA 1

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1. Copia en tu cuaderno esta tabla y complétala expre-sando los múltiplos y submúltiplos del metro.

2. Copia en tu cuaderno y completa las frases:

a) Un kilómetro equivale a ____ metros.

b) Un ____ equivale a diez metros.

c) Un centímetro equivale a una centésima de ____.

d) Un ____ equivale a mil milímetros.

3. Vamos a medir la superficie de una hoja de papelutilizando una regla graduada. En primer lugar ob-serva la regla y determina.

MATERIAL NECESARIO: CINTA MÉTRICA, HOJA DE PAPEL DIN A 4.

a) La longitud más pequeña que podemos medircon ella.

b) La longitud más grande que podemos medir con la regla.

c) Realiza las siguientes medidas y expresael resultado en la unidad adecuada.

7 × 1 cm 6,5 × 4 cm

Largo = ______ ; ancho = ______

d) Con ayuda de las matemáticas determinamosla superficie, S = largo × ancho. Antes de reali-zar la operación, deduce en qué unidad estaráexpresada.

Ahora calcula:

S = ____ __ × ____ __ = ____ __

4. Utilizando la regla graduada medimos el volumen deuna caja de zapatos.

MATERIAL NECESARIO: CINTA MÉTRICA Y CAJA DE ZAPATOS.

El volumen de la caja de zapatos se calcula median-te la expresión:

V = largo × ancho × alto

En nuestras medidas hemos obtenido los siguientesvalores: 22 cm, 15 cm y 15 cm.

a) Señala en la caja cada una de las tres dimensio-nes y realiza su medida con la regla.

Largo = ____ __ ; ancho = ____ __ ; alto = ____ __

b) ¿En qué unidad estará determinado el volumen?

c) Calcula el volumen V.

5. Utilizando el mismo procedimiento, mide el volumende una caja de cerillas.

MATERIAL NECESARIO: CINTA MÉTRICA Y CAJA DE CERILLAS.

V = largo × ancho × alto = ____ ___

A continuación, determina el número de cajas decerillas que podemos colocar en el interior de la caja de zapatos.

6. La altura de Juan es 1,73 m. ¿Cuál es su altura encm? Recuerda que, como 1 m = 100 cm, entonces:

1,73 m = 1,73 ⋅ 100 cm = 173 cm

Utilizando este procedimiento para el cambio de uni-dades, expresa las siguientes medidas:

a) El diámetro de una moneda de un euro.

¿Cuánto vale expresado en milímetros?

b) El diámetro de un CD. ¿Cuál es el valor de la me-dida expresada en metros?

c) Mide tu habitación y expresa su superficie en m2

y en cm2.

Unidad SímboloEquiva-lencia

Notacióncientífica

Kilómetro 103

hm 100

Decámetro

Metro m 1 1

dm 0,1

10−2

0,001

ACTIVIDADESFICHA 2

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1. La tabla queda así:

2. a) Un kilómetro equivale a 1000 metros.

b) Un decámetro equivale a diez metros.

c) Un centímetro equivale a una centésima de me-tro.

d) Un metro equivale a mil milímetros.

3. a) 1 mm.

b) 30 cm.

c) A → Largo = 7 cm; ancho = 1 cm; B → Largo = 6,5 cm; ancho = 4 cm.

d) La superficie estará expresada en cm2, puestoque tanto el largo como el ancho están expre-sados en cm.

Su valor será:

• SA = 7 cm × 1 cm = 7 cm2

• SB = 6,5 cm × 4 cm = 26 cm2

4. a)

Largo = 22 cm; ancho = 15 cm; alto = 15 cm.

b) En cm3.

c) Como sabemos, el volumen de la caja de zapa-tos se calcula mediante la expresión:

V = largo × ancho × alto

Por tanto:

Vcaja = 22 cm × 15 cm × 15 cm = 4950 cm3

5. Como en el caso anterior, basta con medir el largo,el ancho y el alto de la caja de cerillas.

Cada caja tiene unas dimensiones propias, pero unarespuesta típica es la siguiente:

Largo = 6 cm; ancho = 3 cm; alto = 1,5 cm

Entonces, el volumen de la caja de cerillas se calcu-la así:

Vcerillas = 6 cm × 3 cm × 1,5 cm = 27 cm3

Para saber el número de cajas de cerillas que pode-mos colocar en el interior de la caja de zapatos debemos dividir el volumen de la caja de zapatos en-tre el volumen de la caja de cerillas.

Debemos tener cuidado de expresar ambas canti-dades en la misma unidad; en este caso, en cm3.

= = 183,33

Por tanto, en una caja de zapatos podemos meter183 cajas de cerillas.

6. a) Usando una regla graduada en milímetros pode-mos conocer el diámetro fácilmente:

Diámetro = 23 mm

b) Como antes, podemos usar una regla.

Diámetro = 12 cm = 12 cm × = 0,12 m

c) Respuesta modelo. Si la habitación mide 4 m delargo y 3 m de ancho, entonces:

Superficie = largo × ancho = 4 m × 3 m = 12 m2

Si queremos expresarla en cm2, debemos teneren cuenta la equivalencia entre el m2 y el cm2: 1 m2 = 104 cm2.

Superficie = 12 m2 × = 1,2 ⋅ 105 cm2104 cm2

1 m2

1 m

100 cm

4950 cm3

27 cm3

Vcaja

Vcerillas

Unidad SímboloEquiva-lencia


Kilómetro km 1000 103

Hectómetro hm 100 102

Decámetro dam 10 101

Metro m 1 1

Decámetro dm 0,1 10−1

Centímetro cm 0,01 10−2

Milímetro mm 0,001 10−3

ACTIVIDADESFICHA 2

22 cm15 cm

15 cm

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1. Indica la unidad de longitud que utilizarías para ex-presar las siguientes medidas:

a) La distancia de Sevilla a Granada.

b) La superficie del aula en la que estás.

c) El diámetro de la cabeza de un tornillo.

d) La longitud de tu pie.

e) El volumen de tu teléfono móvil.

Intenta deducir cuál sería el resultado de la medidaen cada uno de los casos.

2. Para medir el volumen de los líquidos podemos uti-lizar el siguiente material. • Probeta. • Vaso de precipitados.

• Bureta. • Pipeta.

Ordénalos en función del volumen máximo que pue-den medir.

3. Copia la tabla en tu cuaderno y complétala expre-sando los múltiplos y submúltiplos del gramo.

4. Observa la balanza.

• ¿Cuál es la masa más pequeña que podríamosmedir utilizando la balanza electrónica?

5. Relaciona con flechas ambas columnas:

• Una manzana. Toneladas.

• Un automóvil. Kilogramos.

• Un hombre delgado Miligramos.de 1,80 m de altura.

• Un clavo. Gramos.

6. Realiza los siguientes cambios de unidades:

a) Expresa en kilogramos la masa de un melón de3400 g.

b) Expresa en gramos la masa de 3/4 de kilogra-mo de arroz.

c) Expresa en miligramos la masa de 100 g de ha-rina.

7. Indica, razonando la respuesta, cuál de los siguien-tes objetos tiene mayor densidad.

8. Dejamos caer agua, gota a gota, en un recipiente gra-duado (probeta) de 100 mL de capacidad y medi-mos el tiempo que tarda en llenarse. Observamosque cada dos minutos el volumen aumenta en 25 mL.

a) Con los datos de esta observación completa la si-guiente tabla:

b) Representa gráficamente estos datos.

c) ¿Cuánto tiempo tarda en llenarse el recipiente ala mitad de su capacidad?

d) ¿Qué volumen de agua hay después de 5 minutos?

Intenta diseñar un procedimiento experimental quete permita conocer el número de gotas de agua que hay en 1 L.

Tiempo (minutos) Volumen (mL)

2

4

6

8

Magnitud SímboloEquiva-lencia


Tonelada

Kilogramo 103

hg 100

Decagramo

Gramo g 1 1

dg 10−1

Centigramo 0,01

mg

ACTIVIDADESFICHA 3

1 kg

Algodón

CorchoHierro

Corcho2 kg

1 kg1 kg

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1. a) km.

b) m2.

c) mm.

d) cm.

e) cm3.

El resultado de la medida será (más o menos):

a) 200 km.

b) 55 m2.

c) 4 mm.

d) 22 cm.

e) 45 cm3.

2.

Por tanto, el orden sería:

Vaso de precipitados > probeta > bureta > pipeta

3.

4. 0,1 g (o 0,01 g).

5. • Una manzana → Gramos.

• Un automóvil → Toneladas.

• Un hombre delgado de 1,80 m de altura → Kilo-gramos.

• Un clavo → Miligramos.

6. a) 3400 g = 3,4 kg.

b) 3/4 de kilogramo = 750 g.

c) 100 g = 100 000 mg.

7. Tiene mayor densidad el objeto de hierro. La densi-dad no depende de la cantidad de materia. La den-sidad de un trozo de corcho de 1 kg de masa es la mis-ma que la de un trozo de corcho de 2 kg de masa.

8. a) La tabla de datos queda así:

b) La gráfica correspondiente es:

c) 4 minutos.

d) Como cada 2 minutos caen 25 mL, cada minu-to caen 12,5 mL. Por tanto, a los 5 minutos hancaído 62,5 mL.

Para conocer el número de gotas de agua que hayen 1 L podemos contar cuántas gotas hay en 10 mL,por ejemplo, dejando caer gotas desde una pipeta.Y luego multiplicamos el resultado obtenido por 100(en 1 L hay 1000 mL).

Medida máspequeña

Medida másgrande

Probeta 1 mL 100 mL

Bureta 1 mL 30 mL

Pipeta 1 mL 10 mL

Vaso de precipitados

50 mL 350 mL

Magnitud SímboloEquiva-lencia


Tonelada t 10 00 000 106

Kilogramo kg 1000 103

Hectogramo hg 100 102

Decagramo dag 10 101

Gramo g 1 1

Decigramo dg 0,1 10−1

Centigramo cg 0,01 10−2

Miligramo mg 0,001 10−3

Tiempo (minutos) Volumen (mL)

2 25

4 50

6 75

8 100

ACTIVIDADESFICHA 3

120

100

80

60

40

20

0

0 2

V (mL)

t (min)4 6 8 10

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ACTIVIDADES

LA CIENCIA, LA MATERIA Y SU MEDIDA1ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN

1. Explica el procedimiento que emplearías para me-dir el volumen de aire que hay en una habitación ce-rrada si solo dispones de una cinta métrica. ¿En quéunidades expresarías dicho volumen?

2. Contesta:

a) La masa de un protón es 1,6 ⋅ 10−27 kg. Calculala masa de 6,022 ⋅ 1023 protones.

b) ¿Cuánto vale la masa del protón expresada engramos?

3. En un depósito de 6 m3 de volumen se pueden co-locar 2,4 ⋅ 109 bolitas de acero. ¿Cuántas podremosintroducir en un depósito de 1 dm3?

4. Necesitas medir 45 mL de agua con precisión. Jus-tifica cuál de estos instrumentos utilizarías:

a) Una probeta de 100 mL.

b) Una bureta de 50 mL.

c) Una pipeta de 20 mL.

5. La masa de la Tierra es 5,98 ⋅ 1024 kg, y la masade Júpiter es 317,94 veces mayor.

a) ¿Cuánto vale la masa de Júpiter en unidades delSI?

b) Si la densidad de la Tierra es 5,52 g/cm3, cal-cula el volumen de la Tierra.

6. Para medir la densidad del granito se han medidola masa y el volumen de varias muestras de dichomaterial, obteniéndose los siguientes resultados:

a) Calcula la densidad para cada muestra, expre-sando el resultado con tres cifras significativas.¿Cuál es la densidad más probable para el gra-nito?

b) Realiza la gráfica masa-volumen.

c) Explica por qué se han utilizado varias mues-tras de granito para medir la densidad.

7. Calcula la masa de un bloque de hierro cilíndrico de15 cm de diámetro y 56 cm de altura. Sabiendo quela densidad del hierro es 7,9 g/cm3, ¿qué volumenocuparía una masa semejante de agua?

8. La masa de la Tierra es de 5,98 ⋅ 1024 kg y su radio,6400 km. Considerando la Tierra de forma esférica,calcula la densidad media de nuestro planeta.

9. La longitud de onda de una determinada radiaciónes de 10−7 m. Exprésala en micrómetros y en nanó-metros.

10. El cabello humano crece con una velocidad de apro-ximadamente 0,5 mm/día. Expresa este crecimien-to en m/s.

11. Sabiendo que la luz se propaga a una velocidad de3 ⋅ 108 m/s. ¿A qué distancia en metros equivale unaño luz?

12. Expresa las siguientes medidas en unidades del Sis-tema Internacional:

a) 0,004 mm

b) 0,5 µm

c) 25 km3

d) 2,5 mm2

13. Realiza las siguientes operaciones, expresando el re-sultado en notación científica:

a) 4,54 ⋅ 10−12 ⋅ ⋅ 1,2 ⋅ 106

b) 6,03 ⋅ 10−4 ⋅

14. La Estrella Polar se encuentra situada a 40 años luzde la Tierra. Sabiendo que la luz se propaga a unavelocidad de 3 ⋅ 108 m/s, expresa dicha distancia enkilómetros.

15. Un avión vuela a 10 000 pies de altura. ¿A cuántosmetros equivale?

Dato: 1 pie = 0,3048 m.

16. Realiza los siguientes cambios de unidades, expre-sando el resultado en unidades del Sistema Interna-cional:

a) 1,2 cm/min

b) 3,3 ⋅ 103 km/s

c) 2,6 g/mm3

d) 23,2 g/cm2

3 ⋅ 10−4 ⋅ 2,7 ⋅ 103

5 ⋅ 10−3

3,2 ⋅ 1018

0,5 ⋅ 1015

1000 g

360 cm3

1500 g

540 cm3

2000 g

710 cm3

2500 g

890 cm3

Masa

Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3 Muestra 4

Volumen

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ACTIVIDADES

LA CIENCIA, LA MATERIA Y SU MEDIDA1ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN (soluciones)

1. Bastaría con medir la longitud, la anchura y la altu-ra de la habitación. El resultado se expresaría en m3.

2. a) m = mP ⋅ 6,022 ⋅ 1023 =

= 1,6 ⋅ 10−27 kg ⋅ 6,022 ⋅ 1023 = 9,6 ⋅ 10−4 kg

b) m = 1,6 ⋅ 10−27 kg ⋅ = 1,6 ⋅ 10−24 g

3. ⋅ ⋅ 1 dm3 =

= 4 ⋅ 105 bolitas

4. La bureta de 50 mL.

5. a) MJúpiter = 317,94 ⋅ MTierra =

= 317,94 ⋅ 5,98 ⋅ 1024 kg = 1,90 · 1027 kg

b) d = → V = = =

= 1,083 ⋅ 1024 cm3 = 1,083 ⋅ 1018 m3

6. a) • 1 → 2,78 g/cm3 • 3 → 2,82 g/cm3

• 2 → 2,78 g/cm3 • 4 → 2,81 g/cm3

d = = 2,80 g/cm3

b) La gráfica masa-volumen es:

c) Se han utilizado varias muestras para obtener unresultado más preciso.

7. V = Sbase ⋅ h = πr 2 ⋅ h = π (d/2)2 ⋅ h =

= π ⋅ (15/2 cm)2 ⋅ 56 cm = 9896 cm3

d = m/V → m = d ⋅ V = 7,9 g/cm3 ⋅⋅ 9896 cm3 = 78 772,2 g = 78,7722 kg

Esta masa de agua ocuparía un volumen:

V = = =

= 78 772,2 cm3 = 0,0787722 m3

8. V = 4/3 πr 3 = 4/3 π ⋅ (6400 km)3 =

= 1,098 ⋅ 1012 km3

La densidad media es:

d = = =

= 5,45 ⋅ 1012 kg/km3 = 5,45 ⋅ 1021 kg/m3

9. 10−7 m = 0,1 µm = 100 nm.

10. El resultado es:

0,5 ⋅ ⋅ =

= 5,787 ⋅ 10−9 m/s

11. La distancia se calcula multiplicando la velocidadpor el tiempo:

d = 3 ⋅ 108 ⋅ ⋅ ⋅

⋅ 1 año = 9,467 ⋅ 1015 m

12. a) 4 ⋅ 10−3 m

b) 5 ⋅ 10−7 m

c) 2,5 ⋅ 1010 m3

d) 2,5 ⋅ 10−6 m2

13. a) 3,48672 ⋅ 10−2

b) 9,7686 ⋅ 10−2

14. Como en la actividad 11:

d = 3 ⋅ 108 ⋅ ⋅ ⋅

⋅ 1 año ⋅ ⋅ 40 = 3,786912 ⋅ 1014 km

15. 3048 m.

16. a) 2 ⋅ 104 m/s

b) 3,3 ⋅ 106 m/s

c) 2,6 ⋅ 106 kg/m3

d) 232 kg/m2

1 km

1000 m

365,25 días

1 año

86 400 s

1 día

m

s

365,25 días

1 año

86 400 s

1 día

m

s

1 día

86 400 s

1 m

1000 mm

mm

día

5,98 ⋅ 1024 kg

1,098 ⋅ 1012 km3

m

V

78 772,2 g

1 g/cm3

m

d

2,78 + 2,78 + 2,82 + 2,81

4

5,98 ⋅ 1024 g

5,52 g/cm3

m

d

m

V

1 m3

1000 dm3

2,4 ⋅ 109 bolitas

6 m3

1000 g

1 kg

0

1000

800

600

400

200

0

500 1000 1500 2000 2500 3000

V (cm3)

m (g)

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PROBLEMAS RESUELTOS

LA CIENCIA, LA MATERIA Y SU MEDIDA1

Planteamiento y resolución

a) Para calcular la densidad de la madera, debemosconocer los datos de la masa y el volumen

del taco, ya que: d = .

En primer lugar calculamos el volumen del taco,teniendo en cuenta que es un poliedro regular:

V = a ⋅ b ⋅ c

V = 20 ⋅ 8 ⋅ 4 = 640 cm3

Por tanto, la densidad valdrá:

d = = 0,61 g/cm3

Que expresada en unidades del SI es:

0,61 ⋅ ⋅ = 610 kg/m3

b) La madera no se hundirá en el agua, ya que dmadera < dagua. Cuando un cuerpo es menos den-so que el agua, flota en ella.

c) La densidad es una propiedad invariable

de la madera: d = .

Por tanto:

m = d ⋅ V; V = = 160 cm3 →

→ m = 0,61 g/cm3 ⋅ 160 cm3 = 97,60 g

d) Calculamos el volumen de madera:

V = = = 196,72 cm3120 g

0,61 g/cm3

m

d

640 cm3

4

m

V

106 cm3

1 m3

1 kg

103 g

g

cm3

390 g

640 cm3

m

V

Tenemos un taco de madera de 390 g de masa, cuyas dimensiones son: 20 cm × 8 cm × 4 cm.

a) Calcula la densidad de la madera, en unidades del Sistema Internacional.

b) Explica si el taco de madera se hundiría al introducirlo en agua (d = 1000 kg/m3).

c) Calcula la masa de un taco de madera cuyo volumen fuera un cuarto del anterior.

d) Calcula el volumen de un trozo de madera de 120 g de masa.

La densidad del aluminio es 2,7 g/cm3.Calcula:

a) La masa que tendrá un trozo de aluminiode 860 dm3 de volumen.

b) El volumen que ocuparán 2 kg de aluminio.

Sol.: a) 2322 kg; b) 740,7 cm3

2000 g de agua ocupan 2 L. Determina:

a) El volumen que ocuparán 450 g de agua(en cm3).

b) La masa de 20 dm3.

Sol.: a) 450 cm3; b) 20 kg

Introduces un cuerpo de 80 g en una probetacon 60 cm3 de agua y el nivel sube hasta 75 cm3. ¿Cuál será la densidad del cuerpo?

Sol.: 5,3 g/cm3

Completa la siguiente tabla:

¿Qué sustancia flotaría en agua? (d = 1000 kg/m3)

Sol.: La madera

La densidad de la glicerina es 1,25 kg/dm3.Calcula:

a) La masa de un cuarto de litro de glicerina.

b) El volumen que ocupan 2,5 kg de glicerina.

Sol.: a) 0,3125 kg; b) 2 L

5

4

3

2

1

PROBLEMA RESUELTO 1

ACTIVIDADES

20 cm

8 cm4 cm

Densidad (kg/m3)Sustancia

Masa (g)

Volumen(cm3)

Madera 860 100

136 000

750

500

84Cobre

Mercurio

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PROBLEMAS RESUELTOS



En estos ejercicios debes de realizar un cambio deunidades. En primer lugar vamos a analizar, paracada caso:

• La magnitud que corresponde a la medida.

• La unidad de medida de dicha magnitud en el Sis-tema Internacional.

Hacemos los cambios de unidades utilizando el mé-todo de los factores de conversión.

Un factor de conversión es una fracción que expre-sa la equivalencia entre dos unidades de la mismamagnitud. El resultado final debe expresarse utilizan-do la notación científica.

a) 3,5 cm es una medida de longitud; la unidad delongitud en el SI es el metro (m).

Multiplicando por el factor de conversión corres-pondiente:

3,5 cm ⋅ = 3,5 ⋅ 10−2 m

b) 40 mg es una medida de masa; la unidad demasa en el SI es el kilogramo (kg).


40 mg ⋅ = 4 ⋅ 10−2 kg

c) 3 h es una medida de tiempo; la unidad en el SIes el segundo (s).


3 h ⋅ = 10 800 s = 1,08 ⋅ 104 s

d) 15,3 ºC es una medida de temperatura; la unidadcorrespondiente en el SI es el kelvin (K).

La equivalencia entre las dos unidades es:

T(K) = 273 + t (ºC) →→ T = 273 + 15,3 = 288,3 K

3 600 s

1 h

1 kg

103 mg

1 m

102 cm

Expresa las siguientes medidas en unidades del Sistema Internacional:

a) 3,5 cm b) 40 mg c) 3 h d) 15,3 °C

Expresa en metros las siguientes cantidades:

a) 42 mm b) 7,3 ⋅ 103 hm c) 0,0024 cm

Realiza las siguientes conversiones de unidades:

a) 705 kg a mg c) 2345 dm a km

b) 200 cL a L d) 14,3 °C a K

Expresa las siguientes medidas en unidadesdel SI:

a) 196 mm b) 125 cm c) 2000 L

Expresa en unidades del SI estas medidas:

a) 70 km b) 10,5 mg c) 2500 µg

Realiza las siguientes operaciones, expresandoel resultado en unidades del SI:

a) 2 km + 20 dm + 120 cm =

b) 2 h + 20 min + 32 s =

c) 200 mL + 104 cL =


a) 298 K a °C d) 32 mg a kg

b) 254 mm a km e) 1,4 mL a L

c) 59 g a hg f) 3 dal a mL

Expresa las siguientes medidas en la correspondiente unidad del SistemaInternacional:

a) −15 °C c) 2 ⋅ 166 mg

b) 3 ⋅ 104 mm d) 20 µs

Realiza los siguientes cambios de unidades:

a) 6,32 kg a mg c) 320 K a °C

b) 42 h 20 min 32 s a s

Realiza la siguiente operación, expresando el resultado en mm:

12,6 km + 34,15 hm + 4,03 dm + 1,25 m =

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PROBLEMA RESUELTO 2

ACTIVIDADES

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PROBLEMAS RESUELTOS



Identificamos la unidad correspondiente en el SI ymultiplicamos por el factor de conversión preciso, ex-presando el resultado en notación científica:

a) 20,3 dam2 es una medida de superficie; la uni-dad de superficie en el SI es el m2.

20,3 dam2 ⋅ = 20,3 ⋅ 102 m2 =

= 2,03 ⋅ 103 m2

b) 2,5 mm3 es una medida de volumen; la unidadde volumen en el SI es el m3.

2,5 mm3 ⋅ = 2,5 ⋅ 10−9 m3

c) 1,7 g/cm3 es una medida de densidad; la unidadde densidad en el SI es el kg/m3. Por tanto, ha-brá que multiplicar por dos factores de conver-sión de forma sucesiva:

1,7 ⋅ ⋅ =

= 1,7 ⋅ 103 kg/m3

d) 72 km/h es una medida de velocidad cuya unidad en el SI es el m/s. Multiplicamos sucesi-vamente por los dos factores de conversión correspondientes:

72 ⋅ ⋅ = 20 m/s1 h

3600 s

103 m

1 km

km

h

106 cm3

1 m3

1 kg

103 g

g

cm3

1 m3

109 mm3

102 m2

1 dam2

Expresa en unidades del Sistema Internacional las siguientes medidas:

a) 20,3 dam2 b) 2,5 mm3 c) 1,7 g/cm3 d) 72 km/h

Expresa en unidades del SistemaInternacional las siguientes medidas. Utilizala notación científica:a) 120 km/min b) 70 cm3 c) 1,3 g/mL

Expresa las siguientes medidas en unidadesdel Sistema Internacional:a) 63,5 cm2 b) 245,8 dm3 c) 0,8 g/cm3

Realiza los siguientes cambios de unidades:a) 25 cm3 a m3 c) 5 kg/m3 a g/cm3

b) 10 km/h a m/s

Realiza los siguientes cambios de unidades:a) 7 m/s a km/h c) 30 cm2 a m2

b) 5 ⋅ 10−4 t a g

Realiza los siguientes cambios de unidades y expresa el resultado en notación científica:a) 10 kg/m3 a g/cm3 c) 5 mg/cm3 a kg/Lb) 120 m/s a cm/h

Transforma en unidades del SistemaInternacional:a) 5 dm3 c) 0,05 km2

b) 0,02 g/cm3 d) 3 m2

Expresa las siguientes medidas en unidadesdel Sistema Internacional:a) 6,4 dm3 c) 1100 g/cm3

b) 0,042 km/min d) 2,1 g/cm3

Las dimensiones de un terreno son 3 km de largo y 1,5 km de ancho. Calcula la superficie del terreno y exprésala en m2

y en cm2.Sol.: 4,5 ⋅ 106 m2 = 4,5 ⋅ 1010 cm2

Una piscina mide 50 m × 25 m × 6 m.Calcula la cantidad de agua, expresada en litros, que cabe en la piscina, si el nivel del agua está a 50 cm del borde.Sol.: 6,875 ⋅ 106 L

Un chico ha tardado 30 minutos en recorreruna distancia de 10 km en bicicleta. Calculala velocidad que lleva expresada en m/s.Sol.: 5,56 m/s

Calcula el volumen de un cubo de 0,12 cm de arista y expresa el resultado en unidadesdel SI.Sol.: 1,728 ⋅ 10−9 m3

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PROBLEMA RESUELTO 3

ACTIVIDADES

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LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS2

1. Habría que desechar la idea que tiene un gran número de alumnos de que muchas sustancias solo puedenpresentarse en algunos estados de la materia (el agua es líquida) y hacerles ver que podemos encontrarcualquier sustancia en cualquiera de los estados físicos dependiendo de las condiciones de presión y temperatura en que se encuentre.

2. Se pueden reforzar los contenidos estudiados con alguna experiencia sencilla que se realice en el aula y que nos sirva para introducir al alumno en las leyes de los gases (medida de presiones y volúmenes con una jeringa).

3. El comentario de la teoría cinético-molecular nos ofrecerá una explicación al comportamiento distinto que presenta la materia en cada estado.

4. Con respecto al punto de fusión y ebullición, lo primero que habría que hacer es diferenciarlo de los procesosde fusión y ebullición. El punto de fusión y ebullición son temperaturas a las que se produce un proceso, y no son el proceso en sí.

5. Es muy interesante evaluar la adquisición de conocimientos por parte de los alumnos y alumnas mediante la elaboración de dibujos de partículas para explicar algunos procesos en los que intervienen sólidos, líquidos y gases. Recordar en todos ellos varios aspectos esenciales:

• Entre las partículas existe espacio vacío (esto explica la compresibilidad de los gases).

• Las partículas están en continuo movimiento. Esto es cierto para los tres estados.

• Cuando se proporciona calor a una sustancia, la velocidad media de las partículas aumenta. Esto implica un aumento en la temperatura de la sustancia.


MAPA DE CONTENIDOS

SÓLIDO LÍQUIDO GAS DIFUSIÓNDISOLUCIÓN

líquido gas sólido gas leyes sólido líquido

solidificaciónfusión sublimación sublimación inversa

condensación

puede pasar a puede pasar a se rige por distintas

mediantemediante mediante mediante vaporización

mediante mediante

puede pasar a

explica propiedadesde los tres estados

también explica

LA TEORÍA CINÉTICA

ebullición evaporación

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2 La materia: estados físicos

• Conocer los estados físicos en los que puedeencontrarse la materia.

• Conocer las leyes de los gases.

• Identificar los diferentes cambios de estado y conocer sus nombres.

• Explicar las propiedades de los gases, los líquidos y los sólidos teniendo en cuenta la teoría cinética.

• Explicar los cambios de estado a partir de la teoríacinética.

• Conocer cómo se producen los cambios de estado,sabiendo que la temperatura de la sustancia no varíamientras dura el cambio de estado.

• Interpretar fenómenos macroscópicos a partir de la teoría cinética de la materia.

• Diferenciar entre ebullición y evaporación,explicando las diferencias a partir de la teoríacinética.

OBJETIVOS

CONTENIDOS

CONCEPTOS • Leyes de los gases.

• Ley de Boyle.

• Ley de Charles-Gay-Lussac.

• Teoría cinético-molecular.

• Cambios de estado: fusión, solidificación, ebullición y condensación.

• La teoría cinética explica los cambios de estado.

• Aplicación del método científico al estudio de los gases.


• Realizar ejercicios numéricos de aplicación de las leyes de los gases.

• Tratar de explicar algunas propiedades de sólidos, líquidos y gases utilizando la teoría cinético-molecular.

• Interpretar esquemas.

• Analizar tablas.

• Analizar gráficos.

• Elaborar gráficos.

• Completar tablas con los datos obtenidos en un experimento.

ACTITUDES • Apreciar el orden, la limpieza y el rigor al trabajar en el laboratorio.

• Aprender a trabajar con material delicado, como es el material de vidrio en el laboratorio.

PRESENTACIÓN1. En esta unidad comenzamos retomando

los contenidos sobre la materia que los alumnosya conocen de temas o cursos anteriores:propiedades más básicas de sólidos, líquidos y gases.

2. El siguiente paso consiste en explicar estaspropiedades de los distintos estados de la materiaa partir de un modelo; en nuestro caso, la teoríacinética. Este modelo se aplicará a continuaciónpara el caso de los cambios de estado.

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COMPETENCIAS QUE SE TRABAJANCompetencia en comunicación lingüística

En la sección Rincón de la lectura se trabajan de formaexplícita los contenidos relacionados con la adquisición de la competencia lectora, a través de textos conactividades de explotación.

Competencia matemática

El trabajo con las gráficas que representan las leyes de los gases y los cambios de estado ayudan a la consecuciónde esta competencia. Sirva de ejemplo el tratamiento que se realiza de la curva de calentamiento del agua en la página 36. El cambio de unidades y el concepto de proporcionalidad (directa e inversamente) son procedimientos básicos en estos desarrollos.


La materia: cómo se presenta, siguiendo con el ejefundamental del estudio de la materia, en esta unidad se trabajan los estados físicos en los que se presenta y los cambios de estado. Mostrando especial atención al estudio de los gases y su comportamiento físico. Resulta imprescindible entender y conocer las propiedadesde la materia en sus distintos estados, para crear la basecientífica necesaria para posteriores cursos.


El estudio de los gases y su comportamiento físico es de manifiesta importancia para el conocimiento del mundo físico que rodea al alumno. Sin estosconocimientos es imposible conocer la vida y las interacciones de esta con el medio que le rodea: la respiración, la atmósfera, la manipulación de sustanciasgaseosas –con el peligro que esto encierra–, el estudio del medio ambiente… Todo esto se pone de manifiesto con las secciones En la vida cotidiana que salpican el desarrollo de la unidad, así como las actividadesrelacionadas con cuestiones básicas del entornodel alumno.


A lo largo de toda la unidad se trabajan habilidades, en las actividades o en el desarrollo, para que el alumno sea capaz de continuar aprendiendo de forma autónoma de acuerdo con los objetivos de la unidad.


El conocimiento y la información contribuyen a la consecución de esta competencia.

2

1. Educación para la salud.La difusión es un fenómeno que explica por qué el humo del tabaco procedente de un solo fumador puede«contaminar» una estancia. Pedir a los alumnos que, de nuevo, expliquen este fenómeno mediante la teoríacinética. Luego, comentarles la necesidad de introducir zonas habilitadas para fumadores en restaurantes,interior de empresas, etc., con el objetivo, por una parte, de no molestar a las personas no fumadoras;y, por otra, de permitir las necesidades de las personas fumadoras.


1. Entender que la materia puede presentarse en tres estados físicos.

2. Conocer y saber realizar ejercicios numéricoscon las leyes de los gases.

3. Conocer los diferentes cambios de estadocon sus nombres correctamente expresados.

4. Interpretar gráficas que muestran los cambios de estado.

5. Explicar los cambios de estado mediante dibujos,aplicando los conocimientos de la teoría cinética.

6. Explicar claramente la diferencia entre evaporacióny ebullición.

7. Elaborar tablas justificadas por las leyes de los gases.

8. Resolver problemas numéricos en los que sea necesario aplicar las leyes de los gases.


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ACTIVIDADES


1. Justifica, aplicando la teoría cinética: «Los sólidostienen forma propia, mientras que los líquidos adop-tan la forma del recipiente que los contiene».

2. Expresa la presión de 780 mm de Hg en atmós-feras.

3. Un gas se encuentra a una presión de 2,5 atm. Ex-presa este valor en mm de Hg.

4. Explica, utilizando la teoría cinética, por qué la mielcaliente sale con más facilidad de su envase quela miel fría.

5. Aplicando la ley de Boyle-Mariotte, completa la si-guiente tabla:

Realiza la gráfica P-V.

6. Aplica la ley de Gay-Lussac y completa la siguientetabla. Luego, elabora la gráfica correspondiente.

7. Aplicando la ley de Charles-Gay-Lussac completa lasiguiente tabla. Luego, elabora la gráfica correspon-diente.

8. Un gas que se encuentra a 2 atm de presión y a 25 °C de temperatura ocupa un volumen de 240 cm3.¿Qué volumen ocupará si la presión disminuye has-ta 1,5 atm sin variar la temperatura?

9. Calcula la presión final de 2 L de gas a 50 °C y 700 mm de Hg si al final ocupan un volumen de0,75 L a 50 °C.

10. Calcula el volumen que ocupa a 350 K un gas quea 300 K ocupaba un volumen de 5 L (la presión novaría).

11. Justifica, utilizando la teoría cinética, por qué loscharcos se secan incluso en los días fríos de invier-no. Describe el fenómeno que se produce. ¿En quése diferencia este proceso de la ebullición?

12. Una masa de cierto gas a 100 °C de temperaturaocupa un volumen de 200 cm3. Si se enfría sin va-riar su presión hasta 50 °C, ¿qué volumen ocupará?

13. ¿Por qué se debe medir la presión del aire en el in-terior de las ruedas de un coche con los neumáticosen frío mejor que después de un largo viaje? Justi-fica tu respuesta aplicando las leyes de los gases.

14. Indica en qué estado físico se encontrarán, a tem-peratura ambiente (20 °C), las sustancias que apa-recen a continuación: agua, oxígeno, mercurio, hierro, dióxido de carbono, aluminio.

15. Completa las siguientes frases:

a) El paso de sólido a gas se llama …

b) El paso de líquido a gas se llama …

c) El paso de líquido a sólido se llama …

d) El paso de sólido a líquido se llama …

16. Señala de forma razonada cuál es la frase correcta:

a) La temperatura de fusión del hielo es 0 °C.

b La temperatura de fusión del hielo es 0 °C a lapresión atmosférica.

c) La temperatura de fusión del hielo aumenta si se-guimos calentando.

17. Completa la tabla siguiente indicando el estado deagregación en que se encontrarán las sustancias Ay B a 0 °C y a 20 °C:

P (atm) V (L)

0,25 80

50

1

10

P (atm) T (K)

1,5 300

350

3

600

T (K) V (L)

300 2

4

600

6

P.F. (°C) P.E. (°C) A O °C A 2O °C

A 18 110

B −55 −5

ACTIVIDADES DE REFUERZO

FICHA 1

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PR

OG

RA

MA

CIÓ

ND

EA

ULA

YA

CTI

VID

AD

ES

ACTIVIDADES

LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS2ACTIVIDADES DE REFUERZO (soluciones)

1. En los líquidos las partículas tienen más libertad para moverse, por lo que los líquidos pueden adop-tar la forma del recipiente que los contiene.

2. 780 mm Hg ⋅ = 1,0263 atm

3. 2,5 atm ⋅ = 1900 mm Hg

4. Porque la viscosidad del líquido disminuye en el lí-quido caliente. Esto ocurre porque las partículasse mueven con mayor rapidez y entonces puedendeslizar unas sobre otras con más facilidad.

5. Respuesta:

6. Respuesta:

7. Respuesta:

8. Aplicamos la ley de Boyle:

V2 = P1 ⋅ = = 320 cm3

9. Como la temperatura no varía:

P1 ⋅ = ⋅ = 2,45 atm

10. Como la presión no varía:

= cte. → = →

→ V2 = V1 ⋅ = 5 L ⋅ = 5,83 L

11. Los charcos se secan porque las partículas que seencuentran cerca de la superficie «escapan». Esteproceso se diferencia de la ebullición en que, en este caso (evaporación) solo una parte de las partí-culas pasa al estado gaseoso, mientras que en laebullición el proceso afecta a todo el volumen del lí-quido por igual.

12. Como la presión no varía:

= cte. → = →

→ V2 = V1 ⋅ = 200 cm3 ⋅ = 173,2 cm3

13. Porque después de un largo viaje la temperatura enel interior de los neumáticos es mayor y, por tanto,la presión también ha aumentado, ya que el volu-men disponible en el neumático es el mismo.

14.

15. a) Sublimación. c) Solidificación.

b) Vaporización. d) Fusión.

16. La b), porque la temperatura de fusión también de-pende de la presión atmosférica.

17.

323 K

373 K

T2

T1

V2

T2

V1

T2

V

T

350 K

300 K

T2

T1

V2

T2

V1

T1

V

T

2 L

0,75 L

700

760 atm

V1

V2

2 atm ⋅ 240 cm3

1,5 atm

V1

P2

760 mm Hg

1 atm

1 atm

760 mm Hg

3,5P (atm)

V (L)

T (K)

3,0

2,5

2,0

1,5

0

7

6

5

4

3

2

1

0

200 300 400 500 600 700

T (K)

200 300 400 500 700 900600 800 1000

100V (L)

P (atm)

80

60

40

20

00 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

P (atm) V (L)

0,25 80

0,45 50

1 20

102

P (atm) T (K)

300

1,75 350

3 600

6003

1,5

T (K) V (L)

300 2

600 4

600 4

6900

Agua

Oxígeno

Mercurio

Estado

Líquido

Gas

Sólido

Hierro

Dióxido de carbono

Aluminio

Estado

Líquido

Gas

Sólido

P.F. (°C) P.E. (°C) A O °C A 2O °C

A 18 110 Sólido Líquido

GasGasB −55 −5

FICHA 1

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LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS2ACTIVIDADES DE REFUERZO

1. Imagina que tomas una jeringa y realizas la siguien-te experiencia:

1. Levantas el émbolo de la jeringa para que se lle-ne de aire.

2. Luego cierras el orifico con el dedo, con cuidadopara que no escape nada de aire de la jeringa.

3. A continuación, empujas sobre el émbolo con fuer-za sin quitar el dedo del agujero de la jeringa.

a) Al empujarlo, ¿el émbolo baja?

b) ¿Qué ocurre con el aire que está en el interiorde la jeringa?

c) ¿Qué magnitudes están variando al bajar el ém-bolo?

d) ¿Qué es la presión del gas?

e) ¿Qué ocurre con el volumen que ocupa el gas enel interior de la jeringa?

f) ¿Qué ocurre si ahora sueltas el émbolo?

g) ¿Ocurrirá lo mismo si llenamos la jeringa conagua?

h) Si imaginas a las moléculas presentes en los ga-ses que forman el aire como esferitas, dibuja enun esquema lo que ocurre con las moléculas en-cerradas en la jeringa.

i) Describe, utilizando tus propias palabras, el ex-perimento que acabas de realizar.

2. Imagina ahora otra experiencia:

1. Colocamos un globo en el cuello de un matraz.Con cuidado para que la boca del globo no se sal-ga del matraz.

2. Luego, introducimos el matraz en un recipientecon agua caliente.

3. Dejamos el matraz en el recipiente durante unosminutos.

Dibujo:

a) ¿Qué ocurre?

b) ¿Qué ha pasado con el aire contenido en el globo?

A continuación, saca el matraz del agua caliente ydéjalo enfriar.

c) ¿Qué ha ocurrido?

d) Describe, utilizando tus propias palabras, el experimento que acabas de realizar.

3. A partir de los datos recogidos en las actividadesanteriores completa:

a) Cuando aumentamos la __________ de un gassin cambiar su __________ el volumen__________.

b) Cuando __________ la __________ de un gas,sin cambiar su temperatura, el __________ au-menta.

c) Cuando calentamos un gas, su volumen__________.

d) Cuando __________ un gas, su __________ dis-minuye.

e) La disminución de volumen de un gas por efec-to del __________ de la presión se explica me-diante la ley de __________.

f) El aumento del volumen de un gas debido a unaumento de temperatura se explica mediante laley de __________.

g) Cuando un gas se expande, la distancia entre sus__________ aumenta.

4. Enuncia las leyes de los gases y relaciónalas conlas actividades anteriores:

a) Ley de Boyle-Mariotte.

b) Ley de Gay-Lussac.

ACTIVIDADESFICHA 2

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1. a) Sí, al empujarlo, el émbolo baja.

b) El aire que está en su interior se comprime.

c) Varía el volumen, que disminuye; y la presión delinterior, que aumenta.

d) La presión del gas es la consecuencia del cho-que de las partículas que forman el gas con lasparedes del recipiente que lo contiene. En estecaso, las partículas chocan con las paredes inte-riores de la jeringa y el émbolo.

e) El volumen que ocupa el gas en el interior de lajeringa disminuye cuando apretamos el émbolodebido a que se reduce la distancia entre las par-tículas que forman el gas.

f) Al soltar el émbolo de la jeringa, el volumen vuel-ve a aumentar.

g) No, ya que los líquidos son mucho menos com-presibles que los gases. Al empujar el émbolocon el orificio de la jeringa tapado, no podremoscomprimir el líquido.

h) Respuesta gráfica:

i) Respuesta libre. Al empujar el émbolo, la distan-cia entre las partículas del interior de la jeringase reduce. La presión aumenta y el volumen dis-minuye.

2. a) El matraz se calienta y el globo se infla.

b) El aire del globo también se calienta. Por esolas partículas del aire se mueven cada vez másdeprisa, aumenta la presión y el globo se infla unpoco.

c) El globo se desinfla de nuevo.

d) Respuesta modelo. Al sacar el matraz del aguacaliente, las partículas del globo se mueven másdespacio, disminuye la temperatura y la presióntambién disminuye, pues se producen menoschoques por segundo de las partículas del inte-rior del globo con las paredes de este.

3. a) Cuando aumentamos la temperatura de un gassin cambiar su presión el volumen aumenta.

b) Cuando disminuye la presión de un gas, sin cam-biar su temperatura, el volumen aumenta.

c) Cuando calentamos un gas, su volumen aumenta.

d) Cuando enfriamos un gas, su volumen disminu-ye.

e) La disminución de volumen de un gas por efec-to del aumento de la presión se explica median-te la ley de Boyle-Mariotte.

f) El aumento del volumen de un gas debido a unaumento de temperatura se explica mediante laley de Charles.

g) Cuando un gas se expande la distancia entre suspartículas aumenta.

4. a) La ley de Boyle-Mariotte dice que cuando la pre-sión de un gas aumenta, manteniendo constan-te la temperatura, el volumen disminuye, de ma-nera que el producto de la presión por el volumenes constante.

P ⋅ V = constanteDe igual manera, si la presión disminuye, el vo-lumen aumenta.

b) La ley de Gay-Lussac dice que, cuando aumen-ta la temperatura de un gas sin variar el volumen,la presión del gas también aumenta. Esto se pue-de expresar con la ecuación:

= constante

Cuando la temperatura de un gas disminuye, esporque sus partículas se mueven más despacio.Entonces, si el volumen no varía, el número dechoques por segundo de las partículas del gascon las paredes del recipiente que lo contiene será menor, lo que implica una disminución dela presión.

P

T

PR

OG

RA

MA

CIÓ

ND

EA

ULA

YA

CTI

VID

AD

ES

ACTIVIDADESFICHA 2

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LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS2ACTIVIDADES DE REFUERZO

M I R E V A P O R A C I O N

C A Y Q U E D O R S F T E A

O S M E O G A S T R U C O T

N A B C X B A O B U S A Q E

D R L I Q U I D O M I A R M

E X T R A S B I D A O I N P

N A R G U V A T G A N A R E

S O P I C O L O S N S A S R

A S E B U L L I C I O N A A

C E N O S U I O N N L J A T

I F A N I M A C I O I N T U

O A O T S E Z V E A D L I R

N U B U A N J C E R O M O A

C O S Q I B P R E S I O N N

1. Observa los dibujos que aparecen a continuación.Solo uno de ellos explica cómo cambia el compor-tamiento de las moléculas de agua al cambiar deestado. Elige el esquema correcto.

a)

Sólido Líquido Gas

b)


c)


2. Relaciona mediante una flecha ambas columnas.

• El agua se congela. Evaporación.

• El hielo se derrite. Ebullición.

• El agua hierve. Sublimación.

• El alcanfor (sólido) Fusión.se evapora.

• El charco se seca. Solidificación.

3. Agrupa los siguientes fenómenos según se produz-can por un aumento o por una disminución de tem-peratura:

a) Paso de líquido a sólido.

b) Dilatación de un gas.

c) Paso de hielo a agua líquida.

d) Dilatación de un sólido.

e) Condensación del vapor de agua.

f) Congelación del agua.

4. Explica, realizando dos o más esquemas, cómo seproduce la evaporación del agua de un charco du-rante un día soleado.

a) ¿Cómo es que se evapora el agua del charco, sino se alcanza la temperatura a la que el aguahierve, 100 ºC?

b) En un día de verano, ¿se evaporará más o menosagua que en un día de invierno? ¿Por qué?

5. Indica con flechas en los dibujos en qué caso semoverán más deprisa o más despacio las molécu-las del gas.

T = −40 ºC T = 120 ºC

T = 0 ºC T = 600 ºC

6. Localiza en la sopa de letras DIEZ palabras rela-cionadas con los estados de la materia:

ACTIVIDADESFICHA 3

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PR

OG

RA

MA

CIÓ

ND

EA

ULA

YA

CTI

VID

AD

ES


1. El esquema correcto es el b). En el a) el númerode partículas es diferente, lo que no es exacto. Ade-más, la naturaleza de las partículas no varía cuan-do hay un cambio de estado. Lo que varía es la ma-nera en que las partículas que forman el agua estánunidas entre sí.

En el caso del líquido, las partículas tienen más liber-tad de movimiento que en el sólido. En el gas, ade-más, la distancia entre las partículas es mucho ma-yor y las moléculas de agua tienen más libertad paramoverse.

2. • El agua se congela. → Solidificación.

• El hielo se derrite. → Fusión.

• El agua hierve. → Ebullición.

• El alcanfor (sólido) se evapora. → Sublimación.

• El charco se seca. → Evaporación.

3.

4. Respuesta gráfica:

a) Porque algunas partículas se mueven más depri-sa que otras. Así, algunas alcanzan una veloci-dad suficiente que les permite escapar de la atrac-ción de otras partículas vecinas y abandonan elcharco.

b) En un día de verano se evaporará más agua queen un día de invierno, porque habrá más par-tículas moviéndose con una velocidad tal que les permita abandonar el charco, ya que la tem-peratura es mayor.

5.

T = −40 ºC T = 120 ºC

T = 0 ºC T = 600 ºC

6. M I R E V A P O R A C I O N

C A Y Q U E D O R S F T E A

O S M E O G A S T R U C O T

N A B C X B A O B U S A Q E

D R L I Q U I D O M I A R M

E X T R A S B I D A O I N P

N A R G U V A T G A N A R E

S O P I C O L O S N S A S R

A S E B U L L I C I O N A A

C E N O S U I O N N L J A T

I F A N I M A C I O I N T U

O A O T S E Z V E A D L I R

N U B U A N J C E R O M O A

C O S Q I B P R E S I O N N

Aumento de temperatura

Disminución de temperatura

b) Dilatación de un gas.

c) Paso de hielo a agua líquida.

d) Dilatación de un sólido.

a) Paso de líquido a sólido.

e) Condensación del vapor de agua.

f) Congelación del agua.

agua

agua

Invierno

Verano

ACTIVIDADESFICHA 3

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ACTIVIDADES

LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS2ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN

1. A temperatura constante, si disminuimos a la cuar-ta parte el volumen de un gas, ¿qué le ocurre a lapresión?

2. La temperatura de un gas es de 20 °C. Determinacuál será la temperatura si el volumen se duplica yla presión se reduce a la mitad.

3. Determina, en grados centígrados, la temperatura deun gas que en condiciones normales ocupa un volu-men de 150 L y que a 10 atm de presión solo ocupaun volumen de 20 L.

4. Cuando la presión de cierta masa de gas es de 30 cmde Hg y su temperatura de 25 °C, ocupa un volumende 200 L. ¿Cuál será entonces la presión necesariapara que el gas ocupe un volumen de 150 L si la tem-peratura aumenta hasta 50 °C?

5. Calcula cuántas bombonas de 200 L, a una presiónde 2 atm, podrán llenarse con el gas propano con-tenido en un depósito de 500 m3 a una presión de4 atm.

6. ¿Qué ocurre con un gas a una temperatura de 0 K?

Justifícalo aplicando la teoría cinética.

7. Justifica aplicando la teoría cinética: «Cuando un só-lido funde, la masa permanece constante, pero elvolumen sí se modifica».

8. Observa los siguientes gráficos y explica qué tipo deproceso representa cada uno de ellos:

9. La densidad del hidrógeno en condiciones normalesde presión y temperatura es de 0,089 g/L. Calcula sudensidad a 1,5 atm de presión y −10 °C de tempe-ratura.

10. Justifica la ley de Boyle de los gases mediante la teoría cinética.

11. Si mezclamos dos gases de diferente densidad enun recipiente, ¿es posible que permanezcan sepa-rados?

Justifícalo aplicando la teoría cinética.

12. En el laboratorio hemos medido la temperatura deebullición del agua, resultando ser de 97 °C. Paraello hemos calentado agua hasta que ha comenza-do a hervir, observando, además, que mientras per-manece la ebullición esa temperatura se ha man-tenido constante. Explica razonadamente estoshechos.

13. En un matraz tenemos un líquido incoloro que, porsu aspecto, podríamos pensar que es agua. Para co-nocer cuál es el líquido, este se somete al siguien-te estudio (a 1 atm):

a) Lo ponemos a calentar, y cuando la temperatu-ra que marca el termómetro llega a 105 °C, ellíquido comienza a hervir.

b) El líquido se evapora dejando un residuo sólidode color blanco.

¿Qué conclusión puedes sacar de estos datos? Ra-zona la respuesta.

14. En la tabla que aparece a continuación se encuen-tran los puntos de fusión y de ebullición de algu-nas sustancias:

Explica cuál será su estado físico a las siguientestemperaturas:

a) 25 °C

b) 50 °C

c) 100 °C

d) 1200 °C

e) 2800 °C

P

V

V T

VT

A

B C

Sustancia Mercurio Butano Cobre

P.F. −39 °C −135 °C 1083 °C

P.E. 357 °C −0,6 °C 2595 °C

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PR

OG

RA

MA

CIÓ

ND

EA

ULA

YA

CTI

VID

AD

ES

ACTIVIDADES

LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS2ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN (soluciones)

1. Si el volumen se reduce a la cuarta parte, la presiónse hace cuatro veces mayor.

2. En este caso tenemos:

= →

→T2 = ⋅ T1 = ⋅ 2 ⋅ T1 = T1

Por tanto, la temperatura no varía.

3. Ahora tenemos:

= →

→ T2 = ⋅ T1 = ⋅ 273 K =

= 364 K → T2 = 91 °C

4. Partimos de la expresión:

= →

→ P2 = →

→ P2 = →

→ P2 = 43,36 cm Hg = 433,6 mm Hg

5. Aplicamos la ley de Boyle:

V2 = P1 ⋅ = atm ⋅ =

= 1000 m3 = 1000 ⋅ 103 L = 106 L

Y dividimos entre el volumen de cada bombona:

N.o bombonas = = 5000

6. A 0 K el movimiento de las partículas del gas cesapor completo. Por eso no se puede enfriar más.

7. Cuando un sólido funde las partículas tienen más li-bertad para moverse, por lo que puede ser que elvolumen ocupado sea mayor tras la fusión.

8. A: un proceso a temperatura constante.

B: un proceso a presión constante.

C: primero un proceso a presión constante, luego unproceso a temperatura constante y, de nuevo, otroproceso a presión constante.

9. En este caso:

= → V2 = ⋅ V1 =

= ⋅ 1 L = 0,642 L

Por tanto, en las nuevas condiciones 0,089 g dehidrógeno ocuparán 0,642 L, con lo cual la densi-dad será:

d = = = 0,139 g/L

10. Según la teoría cinética, cuando la temperatura per-manece constante, las partículas se siguen movien-do con la misma velocidad. Por tanto, si la presiónse incrementa, es porque hay más choques de laspartículas que forman el gas, y esto solo es posiblesi el volumen disminuye.

11. No, porque según la teoría cinética, las partículasdel gas se mueven ocupando todo el volumen dis-ponible. El que tengan distinta densidad únicamen-te hace referencia a la masa de cada partícula enrelación con el volumen ocupado.

12. A una presión distinta de la atmosférica, el agua hier-ve a una temperatura diferente de los 100 °C. Y,mientras dura la ebullición, el calor proporcionadoes aprovechado por las partículas que están aún enestado líquido para pasar al estado gaseoso, por loque la temperatura no varía.

13. La conclusión es que teníamos una mezcla de un lí-quido con alguna otra sustancia disuelta. Como latemperatura a la que hierve el líquido no es 100 ºC,entonces, no es agua.

14. a) Mercurio → líquido; butano → gas; cobre → sólido.

b) Mercurio → líquido; butano → gas; cobre → sólido.

c) Mercurio → líquido; butano → gas; cobre → sólido.

d) Mercurio → gas; butano → gas; cobre → líquido.

e) Mercurio → gas; butano → gas; cobre → gas.

0,089 g

0,642 L

m

V

1 atm ⋅ (273 − 10) K

1,5 atm ⋅ 273 K

P1 ⋅ T2

P2 ⋅ T1

P2 ⋅ V2

T2

P1 ⋅ V1

T1

106 L

200 L

4 atm ⋅ 500 m3

2 atm

P1 ⋅ V1

P2

30 cm Hg ⋅ 200 L ⋅ (273 + 25) K

298 K ⋅ 150 L

P1 ⋅ V1 ⋅ T2

T1 ⋅ V2

P2 ⋅ V2

T2

P1 ⋅ V1

T1

10 atm ⋅ 20 L

1 atm ⋅ 150 L

P2 ⋅ V2

P1 ⋅ V1

P2 ⋅ V2

T2

P1 ⋅ V1

T1

1

2

P2 ⋅ V2

P1 ⋅ V1

P2 ⋅ V2

T2

P1 ⋅ V1

T1

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PROBLEMAS RESUELTOS



Se produce una transformación isoterma (tempera-tura constante), desde el estado inicial:

P1 = 780 mm Hg ; V1 = 4 L ; T1 = 20 °C

Hasta el estado final:

P2 = 2 atm ; V2 = ? ; T2 = 20 °C

Por tanto, se cumplirá la ley de Boyle, según lacual: al aumentar la presión, a temperatura cons-tante, el volumen debe disminuir.

La ecuación matemática de dicha ley es:

P1 ⋅ V1 = P2 · V2

En primer lugar expresamos todas las magnitudesen las unidades adecuadas:

P1 = 780 mm Hg ⋅ =

= 1,03 atm

Despejamos de la ecuación el volumen final y susti-tuimos los datos numéricos:

V2 = = = 2,06 L

Resultado que satisface la ley de Boyle.

1,03 atm ⋅ 4 L

2 atm

P1 ⋅ V1

P2

1 atm

760 mm Hg

Una masa de gas ocupa un volumen de 4 litros a una presión de 780 mm de Hg y 20 °C de temperatura. Calcula el volumen que ocupará el gas si aumentamos la presión a 2 atm, manteniendo constante la temperatura.

Calcula la presión final de un gas que se ha sometido a una transformación isoterma en la que se ha triplicado su volumen,sabiendo que inicialmente se encontraba a una presión de 750 mm de Hg.Sol.: 250 mm Hg

Un balón cuyo volumen es de 500 cm3

a una temperatura de 20 °C se introduce en la nevera y su volumen se reduce a 480 cm3.Suponiendo que la presión del aire contenidoen el balón no cambia, calcula la temperaturaen el interior de la nevera.Sol.: 8 °C

Una cierta cantidad de gas ocupa un volumende 2,5 L a 80 °C. Se calienta hasta 180 °Cmanteniendo constante la presión. ¿Cuál es el volumen final ocupado por el gas?Sol.: 3,2 L

Tenemos 20 cm3 de aire encerrado en un recipiente a la presión de 1 atm.Calcula el volumen que ocupará esa masa de aire si se le somete a la presión de 2,5 atm sin variar la temperatura.Sol.: 8 cm3

Un recipiente de 500 cm3 contiene 20 g de un gas a 780 mm de Hg. Se reduce la presión hasta 750 mm de Hgmanteniéndose constante la temperatura.¿Cuál será el volumen final del gas?

Sol.: 520 cm3

Un gas se dilata isotérmicamente desde un volumen de 2,4 L hasta un volumen de 5,2 L. Si la presión inicial del gas era de 1,5 atm, ¿cuál es el valor de la presiónfinal?

Sol.: 0,7 atm

Se introduce un gas en un recipiente de 25 cm3 de capacidad, a una temperatura de −23 °C. Si manteniendo la presiónconstante se calienta hasta 10 °C, ¿quécantidad de gas saldrá del recipiente?

Sol.: 3,3 cm3

Un gas sometido a una presión de 740 mm de Hg, ocupa un volumen de 1,8 L. Si aumentamos la presión hasta 1,5 atm, ¿qué volumen ocupará?

Sol.: 1,2 L

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PROBLEMA RESUELTO 1

ACTIVIDADES

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PROBLEMAS RESUELTOS



Si suponemos que el volumen de aire que contienela rueda no varía, como consecuencia del rozamien-to, el aire se calienta, produciéndose una transfor-mación isócora (volumen constante) que cumple laley de Gay-Lussac, según la cual la presión debe au-mentar.

Sabemos que la ecuación matemática de la ley deGay-Lussac es:

=

En primer lugar expresamos las temperaturas en kel-vin:

T1 = 20 °C + 273 = 293 K

T2 = 30 °C + 273 = 303 K

Despejamos la presión final, P2, y sustituimos los va-lores numéricos:

P2 = = →

→ P2 = 1,24 atm

1,20 atm ⋅ 303 K

293 K

P1 ⋅ T2

T1P2

T2

P1

T1

En la rueda de una bicicleta hay aire a una presión de 1,20 atm y a 20 °C de temperatura. Después de circular durante un rato y, como consecuencia de la fricción con el suelo, la rueda se calienta hasta 30 °C. Considerando que el volumen no varía, calcula la presión final del airecontenido en el interior de la cámara.

Un globo contiene 4 L de gas helio a 25 °C de temperatura. La presión que ejerce el gassobre las paredes del globo es de 0,8 atm. Si se eleva la temperatura del gas hasta 40 °C, el volumen del globo pasa a ser de 4,5 L. ¿Cuál es la presión en este nuevo estado?Sol.: 0,68 atm

En el interior de un neumático de automóvil el aire se encuentra a una presión de 2,2 atmy a una temperatura de 20 °C. Calcula la temperatura final del aire, después de haber recorrido unos cuantos kilómetros,sabiendo que la presión se ha elevado hasta 2,4 atm.Sol.: 319,6 °C

En un recipiente hay 250 cm3 de oxígeno a30 °C y 700 mm de Hg. Determina:a) El volumen, si la temperatura es de 30 °C

y la presión es de 1 atm.b) La presión que habría que ejercer

para que el volumen se reduzca a 150 cm3

sin modificar la temperatura.Sol.: a) 230 cm3; b) 1,54 atm

La temperatura de un gas es de 10 °C cuandoel volumen es de 2 L y la presión de 1,5 atm.Determina el valor que alcanza la temperaturasi el volumen se duplica y la presión se reducea la mitad.Sol.: 10 °C

Una burbuja de aire de 3 cm3 de volumen estáa una presión de 1 atm y a una temperaturade 20 °C. ¿Cuál será su volumen si asciendehasta un lugar donde la presión es de 0,95 atm y la temperatura no varía?Sol.: 3,16 cm3

En un recipiente de 150 cm3 de capacidad se recoge gas nitrógeno a 25 °C de temperatura y 700 mm de Hg de presión.Aumentamos la presión a 2 atm. ¿Qué volumen ocupará el nitrógeno?Sol.: 69 cm3

Una bombona de 20 L contiene gas propano a 3,5 atm de presión y 15 °C de temperatura.La bombona se calienta hasta 40 °C.Determina cuál será la presión del gas en el interior de la bombona.Sol.: 3,8 atm

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PROBLEMA RESUELTO 2

ACTIVIDADES

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PROBLEMAS RESUELTOS



Un gas que se encuentra en un estado inicial de-terminado por:

P1 = 710 mm HgT1 = 10 °CV1 = 20 L

Evoluciona hasta un estado final determinado por lassiguientes magnitudes:

P2 = 710 mm HgT2 = ?V2 = 15 L

Según un proceso en el que varían, simultáneamen-te, el volumen y la temperatura; se cumple, por tanto:

=

Esta ecuación es el enunciado de la ley de Charles-Gay-Lussac.

En primer lugar expresamos todas las magnitudes enlas unidades adecuadas:

• Presión:

P1 = 710 mm Hg ⋅ = 0,3 atm

P2 = 710 mm Hg ⋅ = 0,3 atm

• Temperatura:

T1 = 10 °C + 273 = 283 K

Despejamos la temperatura final y sustituimos losvalores numéricos:

T2 = =

= = 212,25 K15 L ⋅ 283 K

20 L

V2 ⋅ T1

V1

1 atm

760 mm Hg

1 atm

760 mm Hg

V2

T2

V1

T1

La presión que soporta un gas es de 710 mm de Hg cuando se encuentra a 10 °C de temperatura en un recipiente de 20 L. Se comprime el recipiente hasta que el volumen es de 15 L, manteniéndose la presión constante. ¿Cuál es la temperatura final del gas?

Una masa de un cierto gas ocupa un volumende 30 L a la presión de 1,1 atm y 20 °C de temperatura. Determina cuál será su volumen si, a temperatura constante, la presión aumenta hasta 2,5 atm.Sol.: 13,2 L

Determina la presión a que está sometido un gas cuando su temperatura es de 60 °C, si sabemos que, a 0 °C, la presión era de 760 mm de Hg y que el volumen no ha variado al calentarlo.Sol.: 1,22 atm

En un recipiente se recogen 100 cm3

de hidrógeno a 20 °C y 1,5 atm de presión.¿Qué volumen ocupará la misma masa de gassi la presión es de 750 mm de Hg y la temperatura no ha variado?Sol.: 152 cm3

¿Cuántos grados centígrados debe aumentar la temperatura de un gas que inicialmente se encontraba a 0 °C y 1 atm de presión paraque ocupe un volumen cuatro veces mayorcuando la presión no varía? (Recuerda la diferencia entre escala Celsius y escalaabsoluta.)Sol.: 819 °C

¿Cuántos grados centígrados debe disminuir la temperatura de un gas para que,manteniendo la presión a la que se encontrabainicialmente, el volumen sea cinco vecesmenor? Temperatura inicial del gas: −10 °C.Sol.: 210,4 °C

¿Cómo debe modificarse la presión de un gaspara que al pasar de 20 a 0 °C el volumen se reduzca a la mitad?Sol.: Debe multiplicarse por 1,86

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PROBLEMA RESUELTO 3

ACTIVIDADES

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3

• Diferenciar entre sustancia pura y mezcla.

• Saber identificar una sustancia pura a partir de alguna de sus propiedades características.

• Distinguir entre elementos y compuestos.

• Saber diferenciar una mezcla heterogénea de una mezcla homogénea (disolución).

• Conocer los procedimientos físicos utilizados paraseparar las sustancias que forman una mezcla.

• Conocer las disoluciones y las variaciones de sus propiedades con la concentración.

• Conocer la teoría atómico-molecular de Dalton.

• Entender el concepto de elemento y mezcla a partir de la teoría de Dalton.

• Saber identificar y clasificar sustancias cercanas a la realidad del alumno.

OBJETIVOS

La materia: cómo se presenta

CONTENIDOS

CONCEPTOS • Sustancias puras y mezclas. Elementos y compuestos.

• Mezclas homogéneas (disolución) y mezclas heterogéneas.

• Separación de mezclas.

• Concentración de una disolución.

• Formas de expresar la concentración de una disolución: masa/volumen, % en masa y % en volumen.

• La solubilidad: propiedad característica.

• Teoría atómico-molecular de Dalton.

• Sustancias cercanas a la realidad del alumno.


• Completar tablas.

• Realizar esquemas.

• Realizar la lectura comprensiva de un texto.

• Resolver problemas numéricos sencillos.

• Realizar experiencias e interpretar datos.

ACTITUDES • Valorar la importancia de los modelos teóricos a fin de poder explicar cualquier hechocotidiano.

• Procurar ser cuidadosos y rigurosos en la observación de cualquier fenómenoexperimental.

PRESENTACIÓN1. Esta unidad se centra en el conocimiento

de las propiedades características de las sustancias (propiedades generales y propiedades específicas). Aquellas que sirven para diferenciar unas de otras.

2. También es importante que el alumno sepa diferenciar una disolución de una mezcla heterogénea, y distinguir entre disoluciones saturadas, concentradas o diluidas, manejando los conceptos de concentración y solubilidad.

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1. Educación para la salud.Reconocer y valorar la importancia de las sustancias en nuestra vida. Al conocer la clasificación de las sustancias, el alumno puede comprender las medidas de higiene y conservación referentes a sustanciasimportantes para la vida.

2. Educación para la salud.Comentar a los alumnos que en los hogares tenemos muchas sustancias tóxicas: lejía, amoniaco, laca,…Explicarles que se debe tener cuidado al manipular estas sustancias. Hacer especial hincapié en las medidaspreventivas que hay que tomar en los hogares donde viven niños pequeños. Por ejemplo: ponerlas fuera de su alcance, en sitios altos y cerrados, comprar las botellas que posean tapón de seguridad, etc.

3. Educación para la salud.Explicar a los alumnos que en el mercado existen muchas bebidas que poseen mucho alcohol (whisky, ron,ginebra…). Hacer entender a los alumnos los perjuicios del alcohol, que son muchos. Recalcar que, aunque no es bueno ingerir alcohol nunca, ingerirlo antes de conducir o manipular máquinas peligrosas, entre otrasactividades, está totalmente contraindicado porque aumenta muchísimo la posibilidad de sufrir un accidente.



COMPETENCIAS QUE SE TRABAJANCompetencia matemática.

En el tratamiento de las disoluciones y las medidas de concentración, se trabaja el cambio de unidades y las proporciones. En la solubilidad, se interpretan gráficas.


Abordamos el estudio de esta unidad con la descripción y clasificación de la materia desde el punto de vistamicroscópico. Partimos de lo más simple para irdiversificando la clasificación. Sustancias puras y mezclas.El estudio de la mezclas lo hacemos partiendo de ejemploscercanos a la realidad del alumno, detalles que pasaninadvertidos nos dan la clave para la clasificación de las sustancias. La separación de mezclas, un contenidopuramente experimental, se realiza con un aporte de ilustración sencillo y resolutivo. Experiencias para realizaren el aula o en el laboratorio inciden y refuerzan el carácterprocedimental de este contenido.


Una vez más, el estudio de la materia desde otro punto de vista resulta imprescindible para la consecución de estacompetencia. Las sustancias forman parte de la vida, y sirvacomo ejemplo el epígrafe 5: Sustancias en la vida cotidiana,en el se ponen ejemplos de sustancias comunes y suclasificación. Desde una bebida refrescante hasta la sangre.




El conocimiento sobre la materia y cómo se clasificacontribuye a desarrollar en el alumno las destrezasnecesarias para evaluar y emprender proyectos individualeso colectivos.

3

1. Saber diferenciar una sustancia pura de una mezcla.

2. Distinguir una sustancia pura por sus propiedadescaracterísticas.

3. Diferenciar entre elemento y compuesto.

4. Separar las sustancias puras que forman una mezclamediante diferentes procesos físicos, como la filtración y la cristalización.

5. Realizar cálculos sencillos con la concentración de una disolución.

6. Calcular la solubilidad de una disolución.

7. Señalar cuáles son las ideas fundamentales de la teoría atómico-molecular de Dalton.

8. Clasificar las sustancias cotidianas del entorno del alumno.

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ACTIVIDADES

LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA3ACTIVIDADES DE REFUERZO

1. Une cada frase con la expresión correspondiente.

• Dispersa la luz (efectoTyndall).

• Es una mezcla deestaño y cobre.

• La solubilidad aumentacon la temperatura.

• La solubilidad disminuye con la temperatura.

2. Observa la gráfica y contesta:

Solubilidad (g/L)

T (ºC)

a) ¿Cuál de las dos sustancias tiene una mayor so-lubilidad a 40 ºC?

b) ¿Cuál es la solubilidad de cada sustancia a 10 ºC?

c) ¿Cuál de las dos sustancias tiene una mayor so-lubilidad a 70 ºC?

d) ¿Qué ocurrirá si echamos 100 g de cada sustan-cia en dos recipientes con 2 L de agua cada unoa 50 ºC? ¿Se disolverá todo?

3. ¿Por qué se dice que la situación de centrales tér-micas y fábricas junto al cauce de un río perjudicaa la vida en el río?

4. Observa la organización interna de esta sustanciae indica qué frases son verdaderas y cuáles son fal-sas. (Cada elemento está representado por un color.)

a) Se trata de una sustancia pura.

b) Se trata de una mezcla.

c) Se trata de un elemento químico.

d) Se trata de un compuesto químico.

e) Es una mezcla en la que intervienen átomos detres elementos diferentes.

f) Es una mezcla en la que intervienen átomos de cuatro elementos diferentes.

g) Es una mezcla formada por varias sustancias puras.

h) Es una mezcla de tres compuestos químicos.

i) Es una mezcla de dos compuestos químicos.

5. Explica en qué se diferencia una aleación de un com-puesto químico.

6. Expresa en g/L la concentración de una disoluciónque contiene 10 g de soluto en 600 mL de agua.

7. Se diluyen 20 mL de alcohol en 200 mL de agua.¿Cuál es el porcentaje en volumen de la disoluciónformada?

8. ¿Qué cantidades tendrías que poner para preparar0,25 L de disolución de alcohol en agua al 4 %?

9. En la etiqueta de una botella de ácido sulfúrico apa-rece: 98 % en peso, d = 1,8 g/cm3. Explica el signi-ficado de estos dos datos.

10. Deseas comprobar la siguiente hipótesis: «La sal sedisuelve más rápidamente en agua caliente que enagua fría». ¿Qué experiencia te parece más adecua-da? Razona la respuesta.

a) Añadir la misma cantidad de sal en cuatro va-sos con agua a distinta temperatura. Observarlo que ocurre.

b) Añadir cantidades diferentes de sal en cuatrovasos de agua a distinta temperatura. Observarlo que sucede.

c) Añadir una cantidad de sal a un vaso con aguay calentar. Observar lo que sucede.

11. El vinagre es una disolución de ácido acético en aguaal 3 % en masa. Determina:

a) Cuál es el soluto y cuál el disolvente.

b) La cantidad de soluto que hay en 200 g de vi-nagre.

Aleación.

Coloide.

Disolución de gasen agua.

Disolución de sólido en agua.

FICHA 1

90

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ACTIVIDADES

LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA3ACTIVIDADES DE REFUERZO (soluciones)

1. • Dispersa la luz (efecto Tyndall). → Coloide.

• Es una mezcla de estaño y cobre. → Aleación.

• La solubilidad aumenta con la temperatura. → Di-solución de sólido en agua.

• La solubilidad disminuye con la temperatura. →→ Disolución de gas en agua.

2. a) La sustancia B.

b) Sustancia A → 50 g/L. Sustancia B → 10 g/L.

c) La sustancia A.

d) Primero hay que calcular la concentración en am-bas disoluciones. Como hay 100 g de cada sus-tancia en 2 L de agua, la concentración será de50 g/L. (Suponemos que no hay variación de vo-lumen cuando echamos el sólido al agua.)

Para saber si se disuelve todo, debemos compa-rar esta concentración son la solubilidad.

En el caso de la sustancia A, la concentración re-sultante es mayor que la solubilidad a dicha tem-peratura, por lo que no se disolverá todo el so-luto y una parte se quedará en el fondo delrecipiente sin disolverse.

En el caso de la sustancia B, como la concentra-ción es menor que la solubilidad para esta sus-tancia a esa temperatura, se disolverá todo el soluto.

3. Porque las centrales térmicas y las industrias utili-zan a menudo el agua del río como refrigerante. Esto hace que la temperatura del agua suba. En estas condiciones, la solubilidad del oxígeno en elagua disminuye (el oxígeno es un gas).

Por eso hay oxígeno que escapa y, por consiguien-te, el contenido en oxígeno del agua del río disminu-ye, lo que dificulta la vida de los animales y las plan-tas del río, puesto que estos seres vivos necesitan eloxígeno para vivir.

4. a) Falso. En el dibujo se pueden apreciar varias sus-tancias puras.

b) Verdadero.

c) Falso. En la ilustración aparecen átomos de dis-tintos elementos.

d) Falso. En la ilustración aparecen varios compues-tos químicos diferentes (diferentes agrupacionesde átomos).

e) Verdadero.

f) Falso. Es una mezcla en la que intervienen áto-mos de tres elementos diferentes.

g) Verdadero.

h) Verdadero.

i) Falso. Es una mezcla de tres compuestos quími-cos.

5. En una aleación, los metales están mezclados. Portanto, pueden estar en diferente proporción, y laspropiedades de la aleación varían.

En un compuesto químico, esto no sucede. Un com-puesto químico es una sustancia pura y siempre tie-ne la misma composición. Por tanto, sus propieda-des físicas no varían.

6. En este caso:

= = 16,67 g/L

(Hemos supuesto que la adición de 10 g a 600 mLde agua no significa un aumento de volumen.)

7. El porcentaje en volumen será:

= 0,1 → 10 % en volumen

8. 4 % indica que en un litro hay 4 cm3 de alcohol.

L disolución ⋅ = 1 cm3 alcohol

Por tanto, habrá:

250 cm3 − 1 cm3 = 249 cm3 de agua

9. 98 % en peso significa que por cada 100 g de diso-lución hay 98 g de ácido sulfúrico. Y d = 1,8 g/cm3

quiere decir que cada cm3 de disolución tiene unamasa de 1,8 g.

10. La a): Añadir la misma cantidad de sal en vasos conagua a distinta temperatura, pues así veremos encuál se disuelve más rápidamente.

11. a) Soluto: ácido acético; disolvente: agua.

b) Los gramos de soluto serán:

⋅ 200 g vinagre = 6 g de soluto3 g soluto

100 g vinagre

4 cm3 alcohol

1 L disolución

1

4

20 mL alcohol

200 mL de agua

10 g

0,6 L

10 g

600 mL

FICHA 1

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1. Tenemos seis sustancias contenidas en diferentesrecipientes que están etiquetados con las letras A,B, C, D, E, F.

Sabemos que se trata de las siguientes sustancias:

• Agua.

• Etanol.

• Cobre.

• Hierro.

• Sal.

• Azúcar.

Pero no sabemos en qué recipiente se encuentracada una de ellas.

En el laboratorio se han medido algunas de sus pro-piedades que se recogen en las siguientes tablas:

Identifica cada una de las sustancias y enumera laspropiedades que te han permitido distinguirlas. Re-coge el resultado en la tabla:

2. A continuación aparecen productos que podemosencontrar normalmente en nuestras casas y que sonde uso cotidiano:

• Vino. • Sal.

• Azúcar. • Lejía.

• Agua del grifo. • Hilo de cobre.

• Alcohol 96 %. • Refresco de cola.

• Mahonesa. • Bronce.

• Detergente en polvo. • Mina de un lápiz.

• Llave de hierro. • Leche.

a) Clasifícalos según sean mezclas o sustancias pu-ras.

b) Clasifica las mezclas según sean mezclas hete-rogéneas o disoluciones.

Para hacer la clasificación, busca información acer-ca del aspecto y composición de cada uno de losproductos.

Sustancias puras Mezclas

Sustancia Propiedades características

Agua

Etanol

Hierro

Cobre

Sal

Azúcar

A B C

Estado físico

Sólido; aspecto metálico

Sólido; aspecto metálico

Sólido; cristalino

Color Negro Rojizo Blanco

Temperaturade ebullición

— — —

¿Es atraídapor un imán?

Sí No No

¿Soluble en agua?

No No Sí

Sabor — — Salado

D E F

Estado físico

LíquidoSólido; cristalino

Líquido

Color Incoloro Blanco Incoloro

Temperaturade ebullición

100 °C — 78 °C

¿Es atraídapor un imán?

— No —

¿Soluble en agua?

Sí Sí Sí

Sabor — Dulce —

Mezclas heterogéneas Disoluciones

ACTIVIDADESFICHA 2

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1. Podemos organizar los resultados en una tabla como la siguiente:

2. a) La clasificación queda así:

b) La clasificación queda así:

Mezclas heterogéneas Disoluciones

• Mahonesa: aunque tiene un aspecto homogéneo, esuna mezcla heterogénea. Sitomamos diferentes muestrasde un envase, la composiciónno será exactamente la misma, algo que ocurrecon las mezclas homogéneas.

• Detergente en polvo: a simple vista ya se apreciandiferentes colores; es decir,distintos componentes.

• Leche: aunque tenga un aspecto homogéneo, es una mezcla heterogénea(podemos separar la nata,por ejemplo).

• Lejía.

• Refresco de cola.

• Bronce.

• Agua del grifo.

• Alcohol 96 %.

Sustancia Propiedades características

Agua → DLíquido incoloro con una temperatura de ebullición de 100 °C.

Etanol → FLíquido incoloro con una temperatura de ebullición de 78 °C.

Hierro → ASólido; aspecto metálico de color negro quees atraído por un imán. Insoluble en agua.

Cobre → BSólido; aspecto metálico de color rojizoque no es atraído por un imán. Insolubleen agua.

Sal → CSólido cristalino de sabor salado. Solubleen agua.

Azúcar → ESólido cristalino de sabor dulce. Soluble en agua.


• Sal.

• Azúcar.

• Hilo de cobre.

• Mina de un lápiz.

• Llave de hierro.

• Vino: contiene alcohol, azúcares, etc.

• Alcohol 96 %: tiene aguaademás de etanol.

• Lejía: es una disolución de hipoclorito de sodio en agua.

• Agua del grifo: el agua tienedistintas sales disueltas.También se le añade flúor paraayudar a combatir la cariesdental.

• Detergente en polvo: sucomposición es muy variable en función de la empresafabricante.

• Refresco de cola: tiene, entreotros componentes, dióxido de carbono disuelto.

• Mahonesa: sus componentesvarían, aunque es comúnencontrar huevo, aceite, sal,limón…

• Bronce: es una aleaciónformada por dos metales:estaño y cobre.

• Leche: contiene grasas,vitaminas, etc.

ACTIVIDADESFICHA 2

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1. Cuando los componentes de una mezcla tienen di-ferentes propiedades, se pueden separar utilizandoun método de separación basado en esa diferen-cia de propiedades.

a) Agua y aceite.

• ¿Cuál es la propiedad que permite separar los componentes de esta mezcla?

• ¿Qué método de separación utilizarías?

• Representa mediante un dibujo el procedimiento.

b) Arena y azúcar.

• ¿Cuál de las dos sustancias es soluble en agua?

• ¿Podrías separar ambos componentes a partir dela solubilidad en agua?

• En caso afirmativo, explica el procedimiento.

c) Agua y arena.

• ¿Podrías utilizar el mismo procedimiento de la mezcla anterior para separar el aguay la arena?

• En caso contrario, ¿cuál utilizarías?

d) Limaduras de hierro y arena.

• Diseña un procedimiento para separar los compo-nentes de esta mezcla y explícalo detalladamente.

2. En medio litro de agua añadimos 5 g de azúcar.

a) ¿Cuál es la masa del agua?

b) ¿Cuál es la masa de la disolución obtenida al aña-dir el azúcar?

c) ¿Qué habrá que hacer para que la disolución seamás concentrada?

d) ¿Qué nombre reciben los dos componentes de ladisolución?

e) Indica cuál es la concentración de la disoluciónen:

– Gramos por litro.

– Tanto por ciento en masa.

3. Queremos preparar 200 mL de una disolución decloruro de sodio (sal) en agua que tenga una con-centración de 5 g/L. Para ello, empleamos sal, agua,una balanza electrónica, un vidrio de reloj, un vasode precipitados, una probeta y una espátula.

a) Realiza los cálculos necesarios para determinarla cantidad de sal que debes de añadir y la can-tidad de agua, y completa las siguientes líneasen tu cuaderno.

• Cantidad de sal: _______

• Cantidad de agua: _______

b) Describe el procedimiento que seguirías para pe-sar en la balanza la cantidad de sal que has calculado.

c) Indica ahora qué harías para calcular la cantidadde agua.

d) A partir de esta disolución, ¿se podría añadir mással hasta conseguir una disolución saturada?

e) ¿Cómo podríamos saber que la disolución ha lle-gado a este punto?

4. El suero fisiológico es una disolución acuosa de clo-ruro de sodio de concentración 9 g/L que se utilizaa menudo, generalmente para la descongestión nasal.

a) Explica cuáles son los componentes de la diso-lución.

b) Explica qué significa que la concentración sea de9 g/L.

c) Busca un frasco de suero y comprueba estos da-tos. ¿El suero fisiológico contiene alguna sustan-cia más?

ACTIVIDADESFICHA 3

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1. a) Agua y aceite.

La densidad: el aceite es un líquido menos denso que el agua.

La decantación. Como el aceite es menos denso que el agua, quedará por encima y podremos separarlo.

b) Arena y azúcar.

El azúcar. La arena no es soluble.

Sí. Por ejemplo, podemos echar la mezcla enagua. El azúcar se disolverá en el agua, pero laarena no se disolverá. Luego, se hace pasar la mezcla (disolución + arena) por un papel defiltro. La disolución atravesará el filtro, pero la are-na, no, que se podrá recoger en el papel.

c) Agua y arena.

Sí, porque la arena no se disuelve en el agua. Siechamos la mezcla en papel de filtro, el agua atra-vesará los poros del papel, pero la arena, no, yaque sus partículas son de mayor tamaño que lasdel agua.

d) Limaduras de hierro y arena.

Las limaduras de hierro son atraídas por un imán,mientras que las partículas que forman la arena,no. Así, si acercamos un imán a la mezcla, las li-maduras de hierro se pegarán al imán, mien-tras que la arena no lo hará. Luego, podemos se-parar con golpecitos suaves las limaduras dehierro del imán.

2. a) La masa de agua es de 500 g, ya que la densi-dad del agua es de un gramo por mililitro.

b) La masa total de la disolución se calcula suman-do la masa del disolvente y del soluto:Masa disolución = masa disolvente +

+ masa soluto

c) Echar una mayor cantidad de soluto o bien reti-rar una parte del disolvente.

d) Disolvente y soluto.

e) La concentración de la disolución en gramos porlitro es:

c = = = 10 g/L

Hemos supuesto que el volumen de la disoluciónpermanece constante cuando añadimos el solu-to, lo cual es bastante exacto en este caso.

La concentración de la disolución en tanto porciento en masa es:

c = ⋅ 100 =

= ⋅ 100 = 1 %

3. a) Supondremos, como antes, que el volumen dela disolución es igual al volumen del disolventeempleado.

Como queremos 200 mL de disolución, debere-mos emplear 200 mL de agua (200 g).

Para calcular la cantidad de sal, despejamos dela fórmula de la concentración:

c = = =

= 5 g/L → masa soluto = 5 ⋅ 0,2 = 1 g

• Cantidad de sal: 1 g.

• Cantidad de agua: 200 g.

b) Se conecta la balanza, se coloca el vidrio de re-loj vacío sobre ella y luego se pone la balanza acero. A continuación, se echa la sal hasta que labalanza indique 1 g. Hemos de tener cuidadoporque la sal absorbe rápidamente la humedaddel ambiente y enseguida, aunque echemos 1 g de sal, la balanza marcará algo más.

c) Emplear una probeta o un vaso de precipitados.Teniendo cuidado de mirar desde el nivel seña-lado por la marca 200 mL.

d) Sí.

e) Si seguimos echando sal, llegará un momento enque no se disolverá. En ese momento, la disolu-ción estará saturada.

4. a) Agua y sal.

b) Que si tomamos un litro de disolución, tendremos9 g de sal.

c) Normalmente no, solo contiene agua y cloruro desodio.

masa soluto

0,2 L

masa soluto

volumen disolución

5 g

500 g + 5 g

masa soluto

masa disolución

5 g

0,5 L

masa soluto

volumen disolución

ACTIVIDADESFICHA 3

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ACTIVIDADES

LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA3ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN

1. El siguiente gráfico muestra la composición del ai-re. Señala cuáles de las siguientes afirmaciones pue-den deducirse a partir del gráfico.

a) El aire es una sustancia pura.

b) El aire es una mezcla.

c) El aire es una mezcla homogénea.

d) El aire es una mezcla de gases.

e) El componente mayoritario del aire es el nitró-geno.

f) El componente menos abundante en el aire es elargón.

g) La concentración de dióxido de carbono en el ai-re está aumentando en los últimos años.

h) En el aire no hay ozono.

2. Elige la técnica de separación más adecuada paraseparar los componentes que forman las distintasmezclas teniendo en cuenta las propiedades.

a) Una mezcla con arena y grava (piedras pequeñas).

b) Una mezcla de agua y alcohol. Recuerda que es-tas dos sustancias tienen distintas temperatu-ras de ebullición.

c) Dos sólidos, uno que se disuelve en agua y otro no.

d) Una mezcla de gasolina y agua.

3. Contesta, poniendo algún ejemplo.

a) ¿Todas las mezclas homogéneas muestran un as-pecto homogéneo?

b) ¿Todas las mezclas heterogéneas muestran unaspecto heterogéneo?

c) ¿Todas las sustancias puras muestran un aspec-to homogéneo?

d) ¿Todas las disoluciones son sustancias puras?

e) ¿Todas las disoluciones son mezclas?

f) ¿Todas las disoluciones son mezclas homo-géneas?

g) ¿Todas las aleaciones son mezclas?

4. Una disolución está formada por agua y varios solu-tos. La siguiente gráfica muestra la masa de cadasoluto en 5 L de disolución.

Indica cuáles de las siguientes proporciones se de-ducen de la gráfica.

a) El soluto 4 es el más abundante.

b) El soluto 4 es el más soluble en agua.

c) La concentración del soluto 2 es de 50 g/L.

d) La concentración del soluto 2 es de 10 g/L.

e) El soluto 1 es el menos soluble en agua.

f) El soluto 1 es el menos abundante en la disolución.

5. Preparamos una disolución mezclando 20 g de hidró-xido de sodio, NaOH, en 200 mL de agua. Calcula:

a) La concentración expresada en g/L.

b) La concentración expresada en % en masa.

6. A 500 mL de una disolución de cloruro de calcio cuya concentración es de 10 g/L, se le añaden 2 gde soluto. ¿Cuál es la nueva concentración?

7. Una bebida alcohólica tiene un 12 % en volumen dealcohol. Calcula la cantidad de alcohol que se ingie-re si bebemos dos vasos, de 125 cm3 cada uno, dedicha bebida.

8. En la etiqueta de una botella de ácido sulfúrico apa-rece: 98 % en peso; d = 1,8 g/cm3. ¿Qué cantidadde esta disolución habrá que utilizar para disponerde 2,5 g de ácido sulfúrico?

9. Mezclamos 1,5 L de una disolución de cloruro deplata de concentración 2 g/L con 450 cm3 de otradisolución de concentración 0,5 g/L. ¿Cuál es la con-centración de la disolución resultante?

Nitrógeno OtrosDióxido de carbono OxígenoArgón

Soluto 1 Soluto 2 Soluto 3Soluto 4 Soluto 5

70

60

50

40

30

20

10

0

Masa de soluto

1

2 3 4

11 5

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ACTIVIDADES

LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA3ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN (soluciones)

1. A la vista del gráfico:

a) Falso.

b) Verdadero.

c) Falso. Aunque la afirmación es verdadera (el ai-re es una mezcla homogénea) no puede dedu-cirse de la gráfica.

d) Falso. Aunque la afirmación es verdadera (el ai-re es una mezcla de gases) no puede deducir-se de la gráfica.

e) Verdadero.

f) Falso. En el aire hay otros elementos menos abun-dantes que el argón que no aparecen ni siquie-ra en el gráfico.

g) Falso. Aunque la afirmación es verdadera (la con-centración de dióxido de carbono en el aire está aumentando en los últimos años) no pue-de deducirse de la gráfica.

h) Falso. Hay una parte del gráfico con el título Otrosque puede incluir varios gases, entre ellos el ozono.

2. a) Filtración; con una criba, por ejemplo.

b) Destilación. El alcohol se transforma antes en vapor.

c) Se disuelven ambos sólidos en agua y luego sefiltra la mezcla empleando papel de filtro. La sus-tancia no soluble no pasa y se queda en el papelde filtro.

d) Decantación, pues estas dos sustancias tienendiferente densidad.

3. a) Sí. Por ejemplo, la sal común.

b) No. La leche, por ejemplo, es una mezcla hete-rogénea y, a simple vista, muestra un aspectobastante homogéneo.

c) Sí. Por ejemplo, el agua destilada.

d) No. Las disoluciones están formadas por al me-nos dos componentes. Por ejemplo, el agua conazúcar.

e) Sí. Por ejemplo, el cocido.

f) Sí. Las partículas del soluto se entremezclan conlas del disolvente; no se distinguen unas de otras.Por ejemplo, el agua con sal.

g) Sí. Las aleaciones están formadas por dos o másmetales. Por ejemplo, el acero, cuyos compo-nentes son hierro y carbono.

4. a) Verdadero.

b) Falso. Esto no puede deducirse de la gráfica. Enesta no se menciona la solubilidad.

c) Falso. La gráfica nos indica que en 5 L de diso-lución hay 50 g de agua. Por lo tanto, la concen-tración del soluto 2 será:

Concentración = =

= = 10 g/L

d) Verdadero.

e) Falso. Esto no puede deducirse de la gráfica. Enesta no se menciona la solubilidad.

f) Verdadero.

5. En este caso:

⋅ = 100 g/L

En tanto por ciento en masa:

= 0,1 → 10% en masa

6. En los 500 mL hay 5 g (10/2) de soluto. Si añadimos2, habrá 7 g de soluto en 500 mL. Por tanto:

⋅ = 14 g/L

7. 2 vasos son 250 cm3.

⋅ 250 cm3 dis. = 30 cm3 alcohol

8. 2,5 g ácido ⋅ ⋅ =

= 1,417 cm3 de disolución

9. Calculamos la cantidad de AgCl de cada disolución:

• 1,5 L disoluc. ⋅ = 3 g cloruro

• 0,450 L disoluc. ⋅ = 0,225 g cloruro

Y para calcular la concentración de la disolución re-sultante sumamos las cantidades de soluto y tam-bién los volúmenes:

= 1,654 g/L3 g cloruro + 0,225 g cloruro

1,5 L disoluc. + 0,450 L disoluc.

0,5 g cloruro

1 L disoluc.

2 g cloruro

1 L disoluc.

1 cm3 disoluc.

1,8, g disoluc.

100 g disoluc.

98 g ácido

12 cm3 alcohol

100 cm3 disoluc.

1000 mL

1 L

7 g soluto

500 mL

20 g NaOH

200 g disoluc.

1000 mL

1 L

20 g NaOH

200 mL disoluc.

50 g

5 L

Masa soluto 2

Volumen disolución

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PROBLEMAS RESUELTOS

LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA3



Elementos Compuestos Homogéneas Heterogéneas

Grafito Vapor de agua Lejía Zumo de naranja

Oxígeno Colesterol Agua de mar Granito

Ozono Dióxido de carbono Agua mineral Mahonesa

Cobre PVC Bronce Leche con azúcar

Azufre Aire

Refresco de cola

Suero fisiológico

Clasifica las siguientes sustancias en sustancias puras o mezclas. En el caso de las sustancias puras, di si son elementos o compuestos. En el caso de las mezclas, indica si son homogéneas o heterogéneas.

• Grafito • Colesterol • Agua mineral • Leche con azúcar• Vapor de agua • Agua de mar • Mahonesa • Azufre• Lejía • Granito • Cobre • Aire• Zumo de naranja • Ozono • PVC • Refresco de cola• Oxígeno • Dióxido de carbono • Bronce • Suero fisiológico

A partir de cada afirmación, indica si las sustancias involucradas son sustancias puras o mezclas. a) Un sólido que, al calentarlo, comienza

a fundir a una temperatura de 30 ºC y acabade fundirse a una temperatura de 58 ºC.

b) Un líquido del que se obtienen dos gasesdiferentes cuando realizamos una electrolisis.

c) Un líquido que entra en ebullición a 90 ºCy la temperatura permanece constantehasta que desaparece todo el líquido.

d) Un polvillo grisáceo de aspecto homogéneoen el que algunas partículas son atraídaspor un imán y otras no.

e) Un líquido en el que, al evaporarse el agua,quedan unos cristales sólidos de color azuloscuro.

f) Un sólido en que podemos distinguir varioscolores diferentes: blanco, gris y negro.

Señala si las siguientes sustancias son sustancias puras o mezclas. En el caso de sustancias puras, señala si se trata de elementos o de compuestos.a)

b)

c)

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PROBLEMA RESUELTO 1

ACTIVIDADES

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PROBLEMAS RESUELTOS



a) Se forma una disolución cuyos componentes son:

• Soluto → azúcar: 15 g.

• Disolvente → agua: 200 cm3.

La concentración es:

c =

Suponemos que al añadir el soluto no cambia elvolumen total, que expresado en litros será:

200 cm3 ⋅ = 0,2 dm3 = 0,2 L

Por tanto:

c = = 75 g/L

b) La concentración, expresada en porcentaje enmasa, indica los gramos de soluto que hay con-tenidos en 100 g de disolución. Partimos de la de-finición de densidad para calcular la masa de di-solvente que equivale a 200 cm3:

d = → m = d ⋅ V = 1 g/cm3 ⋅ 200 cm3

m = 200 g

Por tanto, la masa de disolución será:

mdisoluc. = 200 + 15 = 215 g

Y la concentración:

c (%) = ⋅ 100 = 7% en masa15 g

215 g

m

V

15 g

0,2 L

1 dm3

103 cm3

masa de soluto (g)

volumen de disolución (L)

Se disuelven 15 g de azúcar en 200 cm3 de agua. Calcula la concentración de la disolución formada, expresada:

a) En g/L. b) En % en masa (dagua = 1 g/cm3).

Calcula la concentración, en g/L, de una disolución con 10 g de cloruro de sodio y 350 mL de agua.Sol.: 28,57 g/L

Calcula el % en masa de una disolución que contiene 30 g de soluto en 1 L de agua.Sol.: 2,9 %

La concentración de una disolución es de 15 g/L.¿Qué cantidad de soluto habrá en 250 cm3?Sol.: 3,75 g

Una disolución de azúcar en agua tiene una densidad de 1,08 g/mL, y una concentración de 20 g/L. Expresa su concentración en % en masa.Sol.: 1,81 %

Calcula el tanto por ciento en masa de una disolución formada al disolver 30 g de cloruro de sodio en medio litro de agua.¿Qué cantidad de soluto habría en 200 cm3

de agua? (dagua = 1 g/cm3)Sol.: 5,67 %; 12 g

Se desea preparar 0,5 L una disolución cuya concentración sea de 0,15 g/mL. Calcula la cantidad de soluto necesaria y describe el procedimiento a seguir.Sol.: 75 g

Se mezclan 0,8 L de alcohol con 1,2 L de agua. dalcohol = 0,79 g/cm3; dagua = 1 g/cm3.Calcula la concentración de la disolución:a) En tanto por ciento en volumen.b) En tanto por ciento en masa.

Sol.: a) 40 % en volumen; b) 34,5 % en masa

Calcula la concentración, en g/L y en % enmasa, de una disolución formada al mezclar100 g de cloruro de sodio en 1,5 L de agua.Sol.: 66,7 g/L; 6,25 %

Calcula el volumen de una disolución de azúcaren agua cuya concentración es de 10 g/L,sabiendo que contiene 30 g de soluto. Si la densidad de la disolución es de 1,04 g/mL,calcula la masa de la disolución.Sol.: 3 L; 3120 g

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PROBLEMA RESUELTO 2

ACTIVIDADES

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a) Partiendo de la definición de concentración, calculamos la cantidad de soluto necesaria

c = , donde ms es la masa de soluto

(hidróxido de sodio) y Vd es el volumen de diso-lución: ms = c ⋅ Vd. Siendo:

Vd = 100 cm3 ⋅ = 0,1 dm3 = 0,1 L

Por tanto:

ms = 20 g/L ⋅ 0,1 L = 2 g

b) Para preparar la disolución hemos de disolver 2 gde hidróxido de sodio en agua hasta alcanzar unvolumen de 0,1 L. Para ello:

1. Mediante una balanza pesamos la cantidadnecesaria de hidróxido de sodio, utilizando un vidrio de reloj.

2. Disolvemos el soluto en una pequeña cantidadde agua, utilizando un vaso de precipitados.

3. A continuación añadimos la mezcla en un ma-traz aforado de 100 cm3 de capacidad, y completamos con agua hasta la marca deenrase que aparece en el cuello del matraz.

c) La concentración en % en masa se refiere a lamasa de soluto que hay en 100 g de diso-lución. La masa de 100 cm3 de disolución será:

d = → m = d ⋅ V →

→ m = 1,2 g/cm3 ⋅ 100 cm3 = 120 g →Entonces:

→ c (%) = ⋅ 100 =

= 1,66 % en masa

2 g de soluto

120 g de disolución

m

V

1 dm3

103 cm3

ms (g)

Vd (L)

Deseamos preparar 100 cm3 de una disolución de hidróxido de sodio cuya concentración sea de 20 g/L.

a) ¿Qué cantidad de hidróxido de sodio necesitaremos utilizar?

b) Explica el procedimiento para preparar la disolución. Indica el material empleado.

c) Si la densidad de la disolución es 1,2 g/cm3, ¿cuál será su concentración expresada en %?

Deseamos preparar 1,5 L de una disolución de azúcar en agua al 5 % en masa. Determinala cantidad de soluto necesaria. ddisoluc. = 1200 kg/m3.Sol.: 90 g

¿Cuántos gramos de una disolución de clorurode sodio, NaCl, al 20 % en masa, sonnecesarios para preparar 200 mL de una disolución que contenga 5 g/L?Sol.: 5 g

Explica cómo prepararías 2 L de disolución de alcohol en agua, al 30 % en volumen.

Disponemos de 250 mL de una disolución de cloruro de magnesio, MgCl2, cuyaconcentración es de 2,5 g/L. Indica quécantidad de agua es necesario añadir para que la concentración se reduzca a la mitad.Sol.: 250 mL

Se desea preparar una disolución de un determinado soluto sólido, al 5 % en masa. Si disponemos de 40 g de esta sustancia, ¿qué cantidad de aguahabrá que añadir?Sol.: 760 mL

Se forma una disolución disolviendo 20 g de azúcar en 1 L de agua. Calcula:a) La densidad de dicha disolución,

sabiendo que la densidad del agua es de 1 kg/L.

b) La concentración expresada en % en masa.

Sol.: a) 1,02 kg/L; b) 1,96 %

Calcula la cantidad de nitrato de plata que se necesita para preparar 1 L dedisolución que contenga 2 g/100 mL.Sol.: 20 g

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PROBLEMA RESUELTO 3

ACTIVIDADES

PROBLEMAS RESUELTOS

LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA3826722 _ 0019-0134.qxd 21/2/07 16:50 Página 62


1. Habrá que incidir en que el conocimiento de todos los modelos y las limitaciones que obligaron a cambiarlos es parte del avance y del desarrollo de la ciencia. Se describirán entonces las partículas subatómicas que componen el átomo y sus principales características.

2. Incidiremos de forma expresa en la importancia que tiene el fenómeno de la electricidad en la constitución de la materia (neutra, pero curiosamente formada por partículas cargadas).

3. Analizaremos la importancia que tiene la radiactividad tanto en factores positivos (medicina y ciencia) como en factores negativos (contaminación y residuos).


MAPA DE CONTENIDOS

ÁTOMOS

modelos atómicosnúcleo electrones

símbolos

modelo deThomson

modelo de Bohr

modelo deRutherford

modeloactual

elementos químicos

sistema periódico

cuya estructura se explica con

formados por

con tienen

carga negativa

cuyo númerodetermina

cuya suma determina

característicos de los

que se agrupan en el

experiencia de la lámina de oro

deducido a partir de

representados por

está formada por

LA MATERIA

protones

el número atómico

empleadopara

ordenar los elementos enel sistema periódico

tienen

cargapositiva

el número másico

neutrones

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LA MATERIA: PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y EL ÁTOMO4826722 _ 0019-0134.qxd 21/2/07 16:50 Página 63


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• Conocer la naturaleza eléctrica de la materia, asícomo las experiencias que la ponen de manifiesto.

• Saber mediante qué mecanismos se puede electrizarun cuerpo.

• Conocer la estructura última de la materia y su constitución por partículas cargadaseléctricamente.

• Conocer los distintos modelos atómicos de constitución de la materia.

• Aprender a identificar las partículas subatómicas y sus propiedades más relevantes.

• Explicar cómo está constituido el núcleo atómico y cómo se distribuyen los electrones en los distintos niveles electrónicos.

• Aprender los conceptos de número atómico, númeromásico y masa atómica.

• Entender los conceptos de isótopo e ion.

• Conocer las aplicaciones de los isótopos radiactivos.

OBJETIVOS

La materia: propiedadeseléctricas y el átomo

CONTENIDOS

CONCEPTOS • Electrostática.

• Métodos experimentales para determinar la electrización de la materia: pénduloeléctrico, versorio y electroscopio.

• Partículas que forman el átomo.

• Modelos atómicos de Thomson, Rutherford, Bohr y modelo actual.

• Átomos, isótopos e iones: número atómico, número másico y masa atómica.

• Radiactividad.


• Realizar experiencias sencillas que muestren formas de electrizar un cuerpo.

• Realizar experiencias que muestren los dos tipos de cargas existentes.

• Realizar experiencias sencillas que pongan de manifiesto la naturaleza eléctrica de la materia.

• Calcular masas atómicas de elementos conocidas las de los isótopos que los formany sus abundancias.

• Completar tablas con los números que identifican a los diferentes átomos.

ACTITUDES • Valorar la importancia del lenguaje gráfico en la ciencia.

• Potenciar el trabajo individual y en equipo.

PRESENTACIÓN1. En esta unidad hemos seguido el desarrollo

histórico, en primer lugar se determinó la naturaleza eléctrica de la materia, se llegó al concepto de materia cargada y carga eléctrica.Todo esto para describir las experiencias queponían de manifiesto la existencia del electrón.

2. Continuamos con una breve cronología de los distintos modelos propuestos por

los científicos sobre la constitución de la materia,resaltando que el avance de la ciencia es posibletanto gracias a la mejora de las técnicasinstrumentales (distintos hechos empíricos no explicados por el modelo anterior) como de su posterior interpretación.

3. Estudiamos el concepto de isótopo y el de ion.

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1. Educación para la salud.Identificar los problemas derivados de la radiactividad. Pero, también, valorar las repercusiones positivas en la medicina y en la ciencia.

2. Educación para la salud.Enseñar a los alumnos a respetar los carteles con símbolos que nos indican «zona con radiactividad».

Las mujeres embarazadas tienen que extremar las precauciones en estas zonas. Durante el embarazo no debenhacerse ninguna radiografía, ya que la radiación podría dificultar el correcto desarrollo del bebé.

3. Educación para la paz.Desarrollar en los alumnos una actitud crítica y de repulsa hacia la aplicación de la radiactividad en la construcción de armas, como es la bomba atómica.


1. Conocer la relación existente entre las cargaseléctricas y la constitución de la materia.

2. Explicar las diferentes formas de electrizar un cuerpo.

3. Describir los diferentes modelos atómicoscomentados en la unidad.

4. Indicar las diferencias principales entre protón,electrón y neutrón.

5. Dados el número atómico y el número másico,indicar el número de protones, electrones y neutrones de un elemento, y viceversa.

6. Calcular la masa atómica de un elementoconociendo la masa de los isótopos que lo forman y sus abundancias.

7. Conocer los principios fundamentales de la radiactividad.



En la sección Rincón de la lectura se trabajan de formaexplícita los contenidos relacionados con la adquisición de la competencia lectora, a través de textos conactividades de explotación.


En los ejercicios relacionados con el tamaño y la carga de las partículas atómicas se trabaja con la notacióncientífica y las potencias de diez. En la determinación de la masa atómica, teniendo en cuenta la riqueza de los isótopos, se trabajan los porcentajes.


Continuando con el estudio de la materia, ahora desde el punto de vista microscópico, esta unidad se genera a partir del desarrollo histórico del estudio de la naturalezaeléctrica de la materia. Para estudiar esta propiedad se recurre a tres aparatos: el versorio, el péndulo eléctrico y el electroscopio. Se estudia la electrización por contacto y por inducción. De esta forma, se pone de manifiesto

la existencia de «electricidad positiva y negativa». A partir de aquí, nos adentramos en el estudio de las partículas que componen el átomo, sin alejarnos de la cronología de los descubrimientos. Los modelos atómicos se trabajandesde una doble vertiente: primero, como contenidospropios de la unidad; y, segundo, como ejemplo de trabajocientífico. De hecho, en la página 83 se ejemplifica con unailustración el método empleado por la ciencia para llegar al conocimiento del modelo atómico actual.


En la sección Rincón de la lectura se proponen algunaspáginas web interesantes que refuerzan los contenidostrabajados en la unidad.


Una síntesis de la unidad en la sección Resumen parareforzar los contenidos más importantes, de forma que el alumno conozca las ideas fundamentales de la unidad.



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ACTIVIDADES

LA MATERIA: PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y EL ÁTOMO4ACTIVIDADES DE REFUERZO

1. Dado el siguiente átomo: 168O.

a) Determina cuántos protones y neutrones tiene en elnúcleo.

b) Escribe la representación de un isótopo suyo.

2. Determina el número atómico y el número másico deun elemento que tiene 18 protones y 22 neutrones ensu núcleo.

3. Un átomo neutro tiene 30 neutrones en su núcleo y 25electrones en la corteza. Determina cuál es el valorde su número atómico y de su número másico.

4. Completa:

a) F + 1 e− → …

b) Na → … + 1 e−

c) O + … → O2−

d) Fe → … + 3 e−

5. El átomo de hierro está constituido por 26 protones, 30neutrones y 26 electrones. Indica cuál de las siguien-tes afirmaciones está de acuerdo con el modelo atómi-co propuesto por Rutherford:

a) Los 26 protones y los 30 neutrones están en el núcleo, mientras que los 26 electrones giran alre-dedor del mismo.

b) Los 26 electrones y los 30 neutrones están en el núcleo, mientras que los 26 protones giran alrede-dor del mismo.

c) Los 26 protones y los 30 neutrones están en el nú-cleo, mientras que los 26 electrones se encuentranpegados a él en reposo.

d) El átomo de hierro es una esfera maciza en la cuallos protones, electrones y neutrones forman un todo compacto.


7. Observa la siguiente tabla y responde a las cuestiones:

a) ¿Cuál de las especies atómicas es un átomo neutro?

b) ¿Cuál es un catión?

c) ¿Cuál es un anión?

8. Elige la respuesta adecuada. Un cuerpo es neutro cuando:

a) No tiene cargas eléctricas.

b) Tiene el mismo número de protones que de neu-trones.

c) Ha perdido sus electrones.

d) Tiene el mismo número de protones que de elec-trones.

9. En las figuras, indica el signo de la carga «q»:

10. Responde si las siguientes afirmaciones son verdade-ras o falsas:

a) Un cuerpo se carga positivamente si gana protones,y negativamente si gana electrones.

b) Un cuerpo se carga positivamente si pierde electro-nes, y negativamente si los gana.

c) Todos los cuerpos tienen electrones y protones. Portanto, todos los cuerpos están cargados.

d) Un cuerpo neutro tiene tantos protones como elec-trones.

11. Dibuja un esquema con las fuerzas que aparecen en-tre dos cargas q1 y q2 cuando:

a) Ambas son positivas.

b) Ambas son negativas.

c) Una es positiva, y la otra, negativa.

+

+ q

q

a)

b)

Especie atómica PlataIon

fluoruro

Símbolo

Z

A

N.o de protones

N.o de neutrones

N.o de electrones

Mg2+ Cu+

12 29

24

47

60 34 9

10

Especie atómica

Z

A

N.o de electrones

9 35 11

18 72 23

10 35 10

FICHA 1

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ACTIVIDADES

LA MATERIA: PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y EL ÁTOMO4ACTIVIDADES DE REFUERZO (soluciones)

1. a) Tiene 8 protones y 8 neutrones.

b) Un isótopo suyo sería: 178O. Los isótopos estables

de oxígeno son:

• 168O

• 178O

• 188O

2. El número atómico es 18 (argón), y el número má-sico, 40.

3. El número atómico es 25 (manganeso), y el núme-ro másico, 55.

4. a) F + 1 e− → F−

b) Na → Na+ + 1 e−

c) O + 2 e− → O2−

d) Fe → Fe3+ + 3 e−

5. a) Sí.

b) No.

c) No.

d) No.

6. La tabla quedará así:

7. a) La 2.

b) La 3.

c) La 1.

8. Respuesta correcta: d), debido a que las cargas po-sitivas y negativas están compensadas.

9. a) Positiva.

b) Negativa.

10. a) Falsa. Un cuerpo se carga positivamente si pier-de electrones, y negativamente si los gana.

b) Verdadera.

c) Falsa. Existen cuerpos neutros. Son aquellos quetienen tantos protones como electrones.

d) Verdadera.


a)

b)

c)

+q1 +q2

−q1 −q2

−q1 +q2

Especie atómica PlataIon

cobreIon

fluoruro

Símbolo

Z

A

N.o de protones

N.o de neutrones

N.o de electrones

Mg2+ Ag Cu+ F−

12 29 9

24 107 63 18

12

12

12

47

60

46

29

34

28

9

9

10

Ionmagnesio

47

+ +

+ −

FICHA 1

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1. Frotamos una barra de plástico con un paño delana y la acercamos a unos trocitos de papel. ¿Quéocurre? Responde a las preguntas:

a) ¿Cómo notamos que la barra de plástico se hacargado?

b) ¿Se habrá cargado también el paño de lana?

c) ¿Se habrán cargado los papelitos si la barra nolos toca?

d) Si la barra de plástico se ha cargado negativa-mente y toca a los papelitos, ¿habrán adquiridocarga eléctrica los trocitos de papel? Explica turespuesta.

2. Observa el dibujo y responde a las cuestiones.

1. Una barra de plástico electrizada se aproxima aun péndulo eléctrico.

2. Tocamos con la barra la bolita el péndulo.

a) En el experimento 1, ¿cómo son las cargas quehan adquirido la barra de plástico y la bolita delpéndulo?

b) Cuando entran en contacto, ¿qué ha ocurrido?

Completa las siguientes frases:

• Dos cuerpos con la misma carga eléctrica se__________.

• Dos cuerpos con cargas eléctricas contrariasse __________.

3. Señala cómo pueden emplearse los siguientes apa-ratos para saber si un cuerpo está cargado eléctri-camente.

4. Completa la tabla buscando los datos que no conoz-cas.

Utiliza el dato de la masa del protón para calcular elnúmero de protones necesario para formar una masade 1 kg.

5. Observa el siguiente dibujo de la experiencia reali-zada por Rutherford y sus colaboradores y señalapor qué sirvió para desterrar definitivamente el mo-delo de Thomson. Realiza algún esquema para acla-rar tu respuesta.

a) ¿Por qué se empleó una lámina muy fina de oro?¿Qué habría pasado si se hubiera utilizado un tro-zo más grueso de oro?

b) ¿Por qué rebotaban algunas partículas? Haz undibujo para explicarlo.

c) ¿Por qué se desviaban algunas partículas? Hazun dibujo para explicarlo.

Partícula Carga Masa

Protón

Neutrón

Electrón

ACTIVIDADESFICHA 2

Lámina de oro muy fina

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1. a) Porque al acercarla a los papelitos, los atrae.

b) Sí.

c) Si la barra no llega a tocarlos, no.

d) Cuando la barra de plástico toca a los trocitos depapel, estos sí adquieren carga eléctrica, tam-bién de signo negativo.

2. a) La bolita del péndulo no se carga eléctricamen-te, puesto que la barra de plástico se acerca, pero no la toca.

b) Cuando entran en contacto, pasa carga eléctricade la barra a la bolita del péndulo.• Dos cuerpos con la misma carga eléctrica se

repelen.• Dos cuerpos con cargas eléctrica contrarias se

atraen.

3. En el caso del versorio, podemos acercar un obje-to a las aspas, pero sin llegar a tocarlas. Como lasaspas son metálicas, si el cuerpo que acercamostiene carga eléctrica, las cargas en las aspas metá-licas se redistribuyen, de manera que las cargas de signo opuesto a la del objeto que se acerca sesitúan más cerca de este. Las cargas del mismo sig-no se sitúan en el lado contrario de las aspas delversorio.

En el caso del electroscopio, podemos realizar unexperimento parecido. Si tocamos con un cuerpocargado, las varillas del electroscopio se separarán. Esto significa que tienen carga del mismo signo. Enefecto, cuando tocamos la bolita metálica del elec-troscopio, las cargas eléctricas pasan a esta, y lleganhasta las varillas, que se cargan ambas con cargaeléctrica del mismo tipo y se repelen.

4.

El número de protones necesario para formar unamasa de 1 kg se calculará a partir de la masa delprotón:

N.° protones = =

= 5,988 ⋅ 1026 protones

5. Si el modelo de Thomson fuera correcto, al bombar-dear la lámina de oro deberían haber atravesado lalámina todas la partículas, con más o menos disper-sión, puesto que este modelo suponía que la cargapositiva estaba distribuida por todo el átomo y loselectrones estaban embutidos en ella, como las pa-sas de un pastel.

a) Porque así algunas partículas podían atravesarla lámina. Con una lámina más gruesa ningunapartícula la habría atravesado y no se hubieranobtenido las mismas conclusiones.

b) Porque chocaban con los núcleos atómicos.

c) Porque pasaban cerca de los núcleos. Ver el di-bujo de arriba.

1 kg

1,67 ⋅ 10−27 kg/protón

Partícula Carga Masa

Protón +1,602 ⋅ 10−19 C 1,67 ⋅ 10−27 kg

Neutrón − 1,67 ⋅ 10−27 kg

Electrón −1,602 ⋅ 10−19 C 9,1 ⋅ 10−31 kg

ACTIVIDADESFICHA 2

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1. Ordena cronológicamente los siguientes hechos.

a) Descubrimiento del protón.

b) Experimento de Millikan.

c) Experimento de Rutherford.

d) Descubrimiento del electrón.

e) Modelo atómico de Bohr.

f) Descubrimiento de los dos «tipos» de electri-cidad.

g) Modelo atómico de Rutherford.

h) Modelo atómico de Thomson.

2. Según el modelo atómico propuesto por Bohr y di-bujando las partículas como bolitas de diferentes co-lores, haz un esquema que represente al átomo delitio de número atómico 3.

a) Indica el número de protones que hay en el núcleo.

b) Señala el número de neutrones.

c) Indica el número de electrones.

d) ¿Cuál es la carga neta del átomo?

e) Repite el dibujo quitándole un electrón.

f) Cuál es la carga del nuevo átomo. ¿En qué se haconvertido?

3. Completa las frases:

a) El número atómico, Z, representa el número de________ que un átomo tiene en su ________.

b) El número másico, A, representa el número de________ y de ________ que un átomo tiene ensu ________.

c) El número de electrones en un átomo neutro coin-cide con el número _______.

d) El número de electrones en un átomo neutro coincide con el número ________.


5. Con las letras de las casillas marcadas encontrarásla respuesta a la siguiente definición:

«Nombre que se da a los átomos del mismo elemen-to que se diferencian en el número de neutrones»:

1. Átomo con carga eléctrica.2. Carga que adquiere un átomo cuando pierde elec-

trones.3. Partícula con carga negativa.4. Científico británico que descubrió el electrón.5. Partícula sin carga eléctrica.6. Partícula con carga eléctrica positiva.7. Fuerza que existe entre las partículas con carga

de distinto signo.8. Fuerza existente entre las partículas con cargas

del mismo signo.

6. Las reacciones nucleares pueden emplearse paraobtener energía.

a) ¿Qué ventajas tienen las centrales nucleares?

b) ¿Qué son los residuos nucleares?

c) ¿Qué se hace con ellos? ¿Dónde se almacenan?

d) ¿Qué quiere decir que la vida de los residuos nu-cleares es de cientos o de miles de años?

e) ¿Por qué son peligrosos los residuos nucleares?

f) ¿Por qué son tan peligrosos los accidentes quese producen en las centrales nucleares?

g) ¿Por qué crees entonces que se siguen utilizan-do las centrales nucleares?

7. Explica cómo se emplean algunos isótopos radiacti-vos en medicina para tratar enfermos con cáncer.

1

2

3

4

5

6

7

8

Elemento Carbono Calcio Oxígeno Flúor

Símbolo

N.° atómico 6 7

N.° másico 12 16

N.° de protones 8

N.° de neutrones 20

N.° de electrones 20 7

ACTIVIDADESFICHA 3

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Elemento Carbono Calcio Oxígeno Flúor

Símbolo C Ca O F

N.° atómico 6 20 8 7

N.° másico 12 40 16 18

N.° de protones 6 20 8 9

N.° de neutrones 6 20 8 6

N.° de electrones 6 20 8 7

1 I O N

2 P O S I T I V A

3 E L E C T R Ó N

4 T H O M S O N

5 N E U T R Ó N

6 P R O T Ó N

7 A T R A C C I Ó N

8 R E P U L S I Ó N

I S Ó T O P O S

ACTIVIDADESFICHA 3

1. 1. Descubrimiento de los dos «tipos» de electrici-dad. Siglo XVIII.

2. Descubrimiento del electrón. 1897.

3. Modelo atómico de Thomson. 1903.

4. Experimento de Millikan. Experimento de Ruther-ford. 1909.

5. Modelo atómico de Rutherford. 1911.

6. Modelo atómico de Bohr. 1913.

7. Descubrimiento del protón. 1918.

2. Dibujo:

a) 3 protones. c) 3 electrones.

b) 3 neutrones. d) El átomo es neutro.

e) Dibujo:

f) +1. Se ha convertido en un ion.

3. a) El número atómico, Z, representa el número deprotones que un átomo tiene en su núcleo.

b) El número másico, A, representa el número deprotones y de neutrones que un átomo tiene ensu núcleo.

c) El número de electrones en un átomo neutro coin-cide con el número atómico.

d) El número de electrones en un átomo neutro coincide con el número de protones.

4.

5. Nombre que se da a los átomos del mismo elemen-to que se diferencian en el número de neutrones:

6. a) Producen una gran cantidad de energía a partirde muy poca cantidad de combustible. Además,no emiten gases que contribuyen al incrementodel efecto invernadero, como el dióxido de car-bono.

b) Los desechos producidos en instalaciones nu-cleares.

c) Los residuos se almacenan bajo tierra.

d) Que emiten radiación durante cientos o miles deaños. Es decir, que son tóxicos durante muchotiempo.

e) Porque siguen emitiendo radiación durante mu-chos años.

f) Porque emiten a la atmósfera materiales radiac-tivos que ocasionan graves daños en la salud delas personas, produciendo cáncer y malforma-ciones en los recién nacidos.

g) Porque producen una gran cantidad de energíay no emiten gases de efecto invernadero.

7. La radiación emitida por estos isótopos puede em-plearse, por ejemplo, para obtener imágenes del in-terior del cuerpo humano. En otros casos, estas radiaciones matan a las células cancerosas sin dañara las células sanas.

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ACTIVIDADES

LA MATERIA: PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y EL ÁTOMO4ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN

1. Dados los siguientes átomos: 42A; 16

8B; 136C; 17

8D; 188E

¿Cuáles de ellos son isótopos entre sí? ¿Por qué?

2. La existencia de isótopos, ¿está en contradicción conla teoría atómica de Dalton?

Justifica la respuesta.

3. El boro se presenta en la naturaleza en forma de dosisótopos: uno de masa atómica 10 y otro de masaatómica 11. Si la masa atómica del boro es 10,8, de-termina la proporción en que se encuentran ambosisótopos.

4. Expresa en gramos la masa equivalente a 1 u.

5. Calcula la masa (en gramos) en cada caso:

a) 1 átomo de 16O.

b) 1024 átomos de 16O.

c) Una molécula de agua (H2O). (AH = 1; AO = 16.)

d) 6,022 ⋅ 1023 moléculas de agua. (AH = 1; AO = 16.)

e) Una molécula de glucosa (C6H12O6). (AH = 1; AC = 12; AO = 16.)

f) 1024 moléculas de glucosa (C6H12O6). (AH = 1; AC = 12; AO = 16.)

6. La plata se presenta en la naturaleza con dos isó-topos estables:

• 10747Ag → 51,82 %.

• 10947Ag → 48,18 %.

¿Cuál será entonces la masa atómica de la plata?

7. El argón se presenta en la naturaleza con tres isóto-pos estables:

• 3618Ar → 0,337 %.

• 3818Ar → 0,063 %.

• 4018Ar → 99,6 %.

a) ¿A cuál de los tres isótopos se parece más la masa atómica del argón?

b) ¿Crees que siempre sucede esto? Piensa en ele-mentos que tengan 5 o 6 isótopos estables.

8. Explica las siguientes frases:

a) La experiencia de Rutherford demostró que lamayor parte del átomo está vacío.

b) La experiencia de Rutherford demostró que lacarga positiva del átomo se concentra en una re-gión muy pequeña: el núcleo.

c) La experiencia de Rutherford demostró que el ta-maño del núcleo es muy pequeño comparadocon el tamaño del átomo.

9. Dado el átomo: 8637X, señala razonadamente si las

afirmaciones siguientes son verdaderas o falsas.

a) Si le quitamos un electrón se transformará en union del mismo elemento.

b) Si se le añaden dos protones se transformará enun elemento diferente.

c) Si se le quita un protón se transformará en un iondel mismo elemento.

d) Si se le añaden dos neutrones se transformaráen un isótopo del mismo elemento.

10. Dado el átomo 12653I, indica qué partículas le faltan o

le sobran para transformarse en un anión monova-lente.


Contesta:

a) ¿Cuál de ellas es un ion negativo?

b) ¿Cuál de ellas es un ion positivo?

c) ¿Cuáles son isótopos?

12. Explica las siguientes experiencias:

a) Cuando frotamos dos globos con un paño y lue-go acercamos un globo al otro, los globos se re-pelen.

b) Después de cepillarnos el pelo, el cepillo atrae alpelo.

c) Cuando despegamos dos tiras de celofán pega-das a una mesa, las tiras se repelen.

d) Cuando tocamos con nuestra mano una bola deun péndulo que está cargada eléctricamente, sedescarga, aunque nosotros no sentimos ningúncalambre.

Especie atómica 1 2 3 4

Z 12 16

A 24 25 32

N.o de protones 20 12

N.o de neutrones 20

N.o de electrones 18 12 12 18

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ACTIVIDADES

LA MATERIA: PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y EL ÁTOMO4ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN (soluciones)

1. Son isótopos entre sí aquellos que tienen el mismonúmero atómico, es decir:

168B, 17

8D y 188E

2. Sí, porque la teoría de Dalton especificaba que to-dos los átomos de un mismo elemento eran igua-les entre sí, y los isótopos tienen distinto número deneutrones en el núcleo.

3. Se realiza una media ponderada:

mB = = 10,8 →

→ x = 20

Por tanto, habrá:

• 20 % de 10B.

• 80 % de 11B.

4. 1 u = 1,66 ⋅ 10−27 kg = 1,66 ⋅ 10−24 g

5. La masa en cada caso será:

a) 1 átomo de 16O:16 ⋅ 1,66 ⋅ 10−24 g = 2,66 ⋅ 10−23 g

b) 1024 átomos de 16O:16 ⋅ 1024 ⋅ 1,66 ⋅ 10−24 g = 26,6 g

c) Una molécula de agua (H2O):18 u = 18 ⋅ 1,66 ⋅ 10−24 g = 2,99 ⋅ 10−23 g

d) 6,022 ⋅ 1023 moléculas de agua:6,022 ⋅ 1023 ⋅ 18 ⋅ 1,66 ⋅ 10−24 g = 18,0 g

e) Una molécula de glucosa (C6H12O6):(6 ⋅ 12 + 12 + 6 ⋅ 16) ⋅ 1,66 ⋅ 10−24 g =

= 2,99 ⋅ 10−22 g

f) 1024 moléculas de glucosa:1024 ⋅ (6 ⋅ 12 + 12 + 6 ⋅ 16) ⋅ 1,66 ⋅ 10−24 g =

= 298,8 g

6. La masa atómica de la plata será:

mAg = = 107,96

7. a) La masa atómica del argón se parece más a ladel isótopo 40

18Ar, pues este isótopo es, con dife-rencia, el más abundante.

b) Esto es lo habitual, pero no siempre sucede. Enel estaño, que tiene 10 isótopos estables, la ma-sa atómica es 118,7 y, aunque existe el isótopo119

50Sn, este no es el más abundante (8,59 %). Elmás abundante es el 120

50Sn (32,85 %).

8. Las explicaciones serán:

a) Porque la mayor parte de las partículas α atrave-saban la lámina de oro sin desviarse.

b) Porque solo algunas partículas α rebotaban de-bido a las fuerzas eléctricas de repulsión (las car-gas del mismo signo se repelen).

c) Porque solo un pequeño porcentaje de las partí-culas α rebotaban.

9. a) Verdadero.

b) Verdadero.

c) Falso, se transformará en un ion de otro ele-mento.

d) Verdadero.

10. Le falta un electrón para transformarse en el aniónI−.


a) La especie 4.

b) La especie 1.

c) Las especies 2 y 3.

12. a) Al frotar los globos, estos adquieren carga eléc-trica. Si los frotamos con el mismo paño, la car-ga eléctrica de ambos globos será del mismo tipo, por lo que los globos se repelerán.

b) El pelo queda cargado eléctricamente, pues exis-te un flujo de cargas eléctricas entre el cepillo yel pelo, que quedan electrizados con cargas dediferente tipo. Por eso se atraen luego al acercarel cepillo al pelo.

c) Al despegar las tiras, estas se cargan eléctrica-mente, con carga del mismo tipo. Al acercarlas,las cargas del mismo tipo se repelen.

d) La carga pasa de la bola a nuestro cuerpo. Peroes una carga bastante pequeña, por lo que nonotamos ninguna sensación especial.

107 ⋅ 51,82 + 109 ⋅ 48,18

100

10x + 11 ⋅ (100 − x)

100

Especie atómica 1 2 3 4

Z 20 12 12 16

A 40 24 25 32

N.o de protones 20 12 12 16

N.o de neutrones 20 12 13 16


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PROBLEMAS RESUELTOS

LA MATERIA: PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y EL ÁTOMO4


a) Un átomo se representa mediante la notación: AZX,siendo Z = número atómico y A = número má-sico.

• Z representa el número de protones que elátomo tiene en el núcleo.

• A representa la suma del número de protonesy el número de neutrones que hay en el nú-cleo: A = Z + N.

Un elemento químico puede estar constituidopor especies atómicas diferentes, llamadas isó-topos, que son átomos con el mismo númeroatómico y distinto número másico.

6329Cu → N = 63 – 29 = 34 neutrones6529Cu → N = 65 – 29 = 36 neutrones

Por tanto, los dos isótopos se diferencian en elnúmero de neutrones que tienen en el núcleo.

b) La masa atómica de un elemento depende dela proporción en que se presentan sus isótoposen la naturaleza y viene dada por la media pon-derada de las masas de dichos isótopos, es decir:

mCu = →

→ mCu = 63,62 u

Este valor de la masa atómica es el que en-contramos en la tabla periódica para cada ele-mento.

63 ⋅ 69,1 + 65 · 30,9

100

El cobre se presenta en forma de dos isótopos estables: 6329Cu y 65

29Cu, que aparecen en la naturaleza con una abundancia de 69,1 % y 30,9 %, respectivamente.

a) ¿Qué diferencia existe entre ellos? b) Calcula la masa atómica del cobre.

El uranio se presenta en forma de tresisótopos:

23492U (0,0057 %); 235

92U (0,72 %); 23892U (99,27 %)

a) ¿En qué se diferencian estos isótopos?b) ¿Cuál es la masa atómica del uranio

natural?Sol.: 237,97

Se conocen dos isótopos del elemento cloro:3517Cl y 37

17Cl, que existen en la naturaleza en la proporción 3 a 1. Calcula la masaatómica del cloro. Sol.: 35,5

Se conocen dos isótopos de la plata: el isótopo107Ag aparece en la naturaleza en una proporción del 56 %. Sabiendo que la masa atómica de la plata es 107,88. ¿Cuál es el número másico del otro isótopo?Sol.: 109

Indica cuáles de las siguientes especiesatómicas son isótopos:

126X; 12

8Y; 146Z; 19

9U; 148V

Completa la siguiente tabla para los isótoposdel hidrógeno:

Existen tres isótopos del oxígeno: 16O (99,76 %); 17O (0,04 %)

18O (0,20 %)Calcula la masa atómica del oxígeno.Sol.: 16,0044

Observa los siguientes átomos:10

5B; 115B; 12

5B; 147N; 16

8O; 126C; 12

7CAgrupa los átomos anteriores según:a) Sean isótopos.b) Tengan el mismo número másico.c) Tengan el mismo número de neutrones.

7

6

5

4

3

2

1

PROBLEMA RESUELTO 1

ACTIVIDADES

Protio Deuterio Tritio

Representación 11H 2

1H 31H

A

Z

N.o de protones

N.o de electrones

N.o de neutrones

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PROBLEMAS RESUELTOS



Un ion negativo o anión es un átomo que ha ganadoelectrones:

número de protones < número de electrones

Tiene carga neta negativa.

Un ion positivo o catión es un átomo que ha perdidoelectrones:

número de protones > número de electrones

Tiene carga neta positiva.

Así, en la tabla aparecen:

S + 2 e− → S2−

El anión tendrá 2 electrones más que protones.

Na → Na+ + 1 e−

El catión tendrá 1 electrón menos que protones.

Ca → Ca2+ + 2 e−

El catión tendrá 2 electrones menos que protones.

La última capa electrónica de un ion debe estar com-pleta con 8 electrones.

Con todos estos datos completamos la tabla del enun-ciado:

Completa la tabla:



Escribe el símbolo del ion que se forma y determina si son aniones o cationes cuando:

a) El hidrógeno pierde un electrón.

b) El hidrógeno gana un electrón.

c) El cloro gana un electrón.

d) El calcio pierde dos electrones.

Completa:

a) Na → … 1e−

b) … + 2e− → O2−

c) N + … → N3−

d) Be → Be2+ + …

4

3

2

1

PROBLEMA RESUELTO 2

ACTIVIDADES

Especieatómica

Z A N.O protones N.O neutrones N.O electrones

S2− 8 16

Na+ 23 11

Ca2+ 40 18

Símbolo del ion Br− Al3+ O2− N3−

Tipo de ion

N.o de e− ganados

N.o de e− perdidos

Especie atómica Li+ Se2− Sr2+ N3−

Z

N.o de protones

N.o de electrones

3 7

38

36

Especieatómica

Z A N.O

protonesN.O

neutronesN.O

electrones

S2− 8 16 8 8 10

Na+ 11 23 11 12 10

Ca2+ 20 40 20 20 18

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PROBLEMAS RESUELTOS



a) El núcleo atómico está formado por protones y neutrones, siendo:

N.o de protones = Z

N.o de neutrones = A − Z

La estructura de los núcleos será:

S: Z = 16; A = 32.

• N.° de protones = 16

• N.o de neutrones = 32 − 16 = 16

K: Z = 19; A = 35.

• N.° de protones = 19

• N.o de neutrones = 35 − 19 = 16

b) La posición en la tabla periódica es:

S: periodo 3 (3 capas electrónicas); grupo 16, fa-milia del oxígeno.

K: periodo 4 (4 capas electrónicas); grupo 1, al-calinos.

c) En el caso del azufre:

Es un no metal, ya que tiene 6 electrones en laúltima capa y, por tanto, tiende a aceptar los dosque le faltan para completarla con 8 electrones.

En el caso del potasio:

Es un metal, ya que tiene un solo electrón en laúltima capa y, por tanto, tiende a perderlo dejan-do completa la capa anterior.

d) El azufre formará:

S + 2 e− → S2−

El ion S2− es estable porque tiene 8 electrones ensu última capa.

El potasio formará:

K → K+ + 1e−

El ion K+ es estable porque tiene 8 electronesen su última capa.

Dados los átomos: 3216S y 35

19K, determina:

a) La estructura de su núcleo. c) ¿Son metales o no metales?

b) Su posición en la tabla periódica. d) ¿Qué iones estables formarán?

Dado el elemento químico de número atómico15 y número másico 31, determina:

a) La constitución de su núcleo.

b) El número de protones, neutrones y electrones que tiene el ion estable que forma.

c) Su posición en la tabla periódica.

Relaciona con flechas:

• Z = 11 Cobalto

• Z = 20 Talio

• Z = 28 Yodo

• Z = 81 Kriptón

• Z = 36 Sodio

• Z = 8 Oxígeno

• Z = 53 Níquel

• Z = 27 Calcio

Dados los siguientes átomos:63Li; 18

9FDetermina:a) Su posición en la tabla periódica.b) Si son metales o no son metales.c) Los iones estables que formarán.

Completa la siguiente tabla:4

3

2

1

Nombre Símbolo Z AN.° de

protonesN.° de

neutronesN.° de

electrones

Boro

Hierro

Bario

Rubidio

Cloro

Plomo

Neón

Plata

PROBLEMA RESUELTO 3

ACTIVIDADES

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ELEMENTOS Y COMPUESTOS QUÍMICOS5

1. En esta unidad se introducirá al alumno en el estudio del sistema periódico. De una forma muy detallada se hará una breve descripción del estado físico, nombre de las familias químicas y curiosidades de la tabla. Si se quiere profundizar más en el estudio, se puede encargar a cada alumno un trabajo breve sobre un elemento y su posterior exposición en el aula. (En Internet, por ejemplo, es fácil encontrar la información necesaria.)

2. Por otro lado, prestaremos especial atención en la diferenciación de elementos y compuestos químicos,haciendo hincapié en que la circunstancia clave en este caso es la posible separación o no en sustancias más simples.

3. La representación de los elementos y de los compuestos químicos mediante las fórmulas es un aspectoimportante a considerar dentro del lenguaje químico, y sin él no se entendería la química tal como se conoce hoy.


MAPA DE CONTENIDOS

LA CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA

DE LOS ÁTOMOS

METALES Y NO METALES

NO METALES Y NO METALES

ÁTOMOS DE METALES DEL MISMOELEMENTO

la configuración de un gas noble

redes iónicas

moléculascristales

covalentesredes

metálicas

iones

positivos:cationes

negativos: aniones

que tienden a alcanzar

8 electrones en último nivel

con

da lugar a

y da lugar a

cuando se unen

que son

H+ Na+ Ca2+ Al3+

ejemplos

F− Cl− O2− S2−

ejemplos

justificadas porse producen entre

LAS UNIONES ENTRE ÁTOMOS

Fe Na Au

ejemplos

y da lugar a

cuando los átomos

compartenelectrones

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5

• Distinguir entre elemento y compuesto químico.

• Aprender a clasificar los elementos en metales, no metales y gases nobles.

• Conocer el criterio de clasificación de los elementosen el sistema periódico

• Identificar los grupos de elementos más importantes.

• Conocer los símbolos de los elementos.

• Distinguir entre bioelementos y oligoelementos.

• Saber cómo se agrupan los elementos químicos en la naturaleza.

• Ser capaces de identificar algunos compuestosorgánicos comunes y algunos compuestosinorgánicos comunes.

OBJETIVOS

Elementos y compuestosquímicos

CONTENIDOS

CONCEPTOS • Elementos y compuestos.

• Clasificación de los elementos: metales, no metales y gases nobles.

• Sistema periódico actual.

• Los elementos químicos más comunes.

• Bioelementos y oligoelementos.

• Agrupación de elementos: átomos, moléculas y cristales.

• Compuestos inorgánicos comunes.

• Compuestos orgánicos comunes.


• Identificar símbolos de diferentes elementos químicos.

• Sintetizar la información referente a los compuestos orgánicos e inorgánicos en tablas.

• Completar textos con información obtenida de unas tablas.

• Elaborar tablas.

• Interpretar la tabla periódica.

ACTITUDES • Valorar el conocimiento científico como instrumento imprescindible en la vida cotidiana.

• Apreciar la utilidad de toda la información que nos ofrece la tabla periódica de los elementos.

PRESENTACIÓN1. Relación de los elementos químicos más usuales

y más importantes para la vida.

2. También se introducirá en esta unidad el estudiodel sistema periódico como base para explicartodas las propiedades de los elementos químicosexistentes.

3. Agrupación de átomos de forma cualitativa.

4. Relación de los compuestos más comunes en la vida cotidiana.

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1. Educación para la salud.Se puede relacionar en esta unidad el conocimiento de algunos elementos químicos con la necesidad que de ellos tiene el cuerpo humano. También se pueden trabajar con los alumnos las consecuencias quetendría sobre el ser humano la carencia de alguno de los elementos mencionados anteriormente.

Estos contenidos se retomarán en unidades posteriores en este mismo curso, cuando hablemos de los elementos que intervienen en los componentes orgánicos. Es importante destacar que, aunque algunos elementos químicos están presentes en pequeñas cantidades, son imprescindibles para el correctofuncionamiento del organismo.

2. Educación cívica.Podemos aprovechar también esta unidad para hacer referencia al problema que tiene una gran parte de la humanidad en el acceso al agua; reflexionar sobre el consumo abusivo que se realiza en muchos paísesdesarrollados y las graves carencias y enfermedades que soportan otros países debido a su escasez.


1. Distinguir un elemento químico de un compuesto.

2. Clasificar elementos en metales, no metales y cristales.

3. Conocer el nombre y el símbolo de los elementosquímicos más usuales.

4. Determinar cuál es el criterio de clasificación de los elementos en el sistema periódico.

5. Saber situar en el sistema periódico los elementosmás significativos.

6. Indicar la función principal de los elementosquímicos más abundantes en el cuerpo humano.

7. Distinguir entre átomo, molécula y cristal.

8. Catalogar un compuesto como orgánico o inorgánico.



A través de textos con actividades de explotación, en la sección Rincón de la lectura se trabajan de formaexplícita los contenidos relacionados con la adquisición de la competencia lectora.


Al estudiar los elementos y compuestos químicosnecesarios para la vida, repasamos, de nuevo, los porcentajes.


Este tema es fundamental para adquirir las destrezasnecesarias para entender el mundo que nos rodea. A partir del conocimiento de todos los elementos químicos,se llega a la información de cuáles son imprescindibles para la vida, así como los compuestos que forman. En la página 102 se define oligoelemento y bioelemento, así como la CDR (cantidad diaria recomendada) de los elementos fundamentales. Para qué sirve, qué produce su falta y en qué alimentos se encuentra.


En la sección Rincón de la lectura se trabaja con artículosde prensa para contextualizar la información de la unidaden temas actuales relacionados con la vida cotidiana del alumno. Se proponen algunas páginas web interesantesque refuerzan los contenidos trabajados en la unidad.


Conocer los elementos fundamentales para la vidacontribuye a la adquisición de destrezas básicas paradesenvolverse en los aspectos relacionados con la nutricióny la alimentación y, por extensión, en la habilidad de toma de decisiones y diseño de la propia dieta.





5

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ACTIVIDADES

ELEMENTOS Y COMPUESTOS QUÍMICOS5ACTIVIDADES DE REFUERZO

1. El potasio y el calcio tienen números atómicos con-secutivos: 19 y 20. Elige las afirmaciones que pue-den deducirse de esta información:

a) El potasio tiene 19 protones en su núcleo y el cal-cio tiene 20.

b) El potasio tiene 19 neutrones en su núcleo, y elcalcio, 20.

c) El potasio tiene 19 electrones girando alrededorde su núcleo, y el calcio, 20.

d) Los dos elementos tienen propiedades químicassemejantes.

e) Los dos elementos pertenecen al mismo grupodel sistema periódico.

f) Los dos elementos pueden combinarse fácilmen-te entre sí para formar un compuesto químico.

g) La masa atómica del potasio es 19 u, y la del cal-cio, 20 u.


3. Escribe el símbolo y clasifica los siguientes elemen-tos como metales o no metales:

a) Hierro. e) Aluminio.

b) Cobre. f) Cloro.

c) Yodo. g) Azufre.

d) Nitrógeno. h) Plata.


5. Describe las partículas fundamentales constituyen-tes del átomo. Indica el número de partículas quehay en el átomo representado por:

19076Os


7. Indica la posición en el sistema periódico de los si-guientes elementos:

a) Z = 5.

b) Z = 14.

c) Z = 26.

d) Z = 18.



10. Dados los elementos: 2311Na y 32

16S, determina:

a) La constitución de sus núcleos.

b) Su posición en el sistema periódico.

Elemento Sodio Bromo Cinc

Símbolo

N.o protones

N.o neutrones

N.o electrones

Z

A

11

12

35

80

30

65

Símbolo Mn Ca

Nombre Carbono Bromo

N.o atómico 25 35

N.o másico 55 80

N.o de protones 6

N.o de neutrones 6 20

N.o de electrones 20

Especie atómica

Oxígeno Sodio HelioIon

fluoruro

Z

A

N.o protones

N.o electrones

N.o neutrones

8 2 9

23 19

11

8 2

Símbolo Mg2+ S2− Fe3+

N.o atómico

N.o másico

N.o de protones

N.o de neutrones

N.o de electrones

12

12 16

18

26

29

FICHA 1

Elemento Tipo de elementoSímbolo

Cloro

Litio

Hierro

Cobre

Fósforo

Estaño

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ACTIVIDADES

ELEMENTOS Y COMPUESTOS QUÍMICOS5ACTIVIDADES DE REFUERZO (soluciones)

1. a) Verdadero. El número atómico coincide con elnúmero de protones del núcleo.

b) Falso. El número de neutrones no coincide, engeneral, con el número de protones.

c) Verdadero. En los átomos neutros, el número deelectrones coincide con el número de protones.Por tanto, también coincide con el número ató-mico.

d) Falso. Esto es válido para los elementos del mis-mo grupo; y el potasio y el calcio no pertenecenal mismo grupo.

e) Falso. Pertenecen al mismo periodo.

f) Falso. Ambos forman iones positivos.

g) Falso. La masa atómica se calcula a partir del nú-mero de protones (Z) más el número de neutrones.


3. a) Hierro: Fe → metal.

b) Cobre: Cu → metal.

c) Yodo: I → no metal.

d) Nitrógeno: N → no metal.

e) Aluminio: Al → metal.

f) Cloro: Cl → no metal.

g) Azufre: S → no metal.

h) Plata: Ag → metal.


5. En los átomos hay protones y neutrones (en el nú-cleo) y electrones (en la corteza).

En el átomo 19076Os hay:

• 76 protones.

• 76 electrones.

• 114 neutrones.


7. a) • Grupo 13. c) • Grupo 8.• Periodo 2. • Periodo 4.

b) • Grupo 14. d) • Grupo 18.• Periodo 3. • Periodo 3.


9. La tabla completa será:

10. a) 2311Na: 11 protones y 12 neutrones.3216S: 16 protones y 32 neutrones.

b) 2311Na: periodo 3; grupo 1.3216S: periodo 3; grupo 16.

Símbolo C Mn Ca Br

Nombre Carbono Manganeso Calcio Bromo

N.o atómico 6 25 20 35

N.o másico 5 55 40 80

N.o de protones 6 25 20 35

N.o de neutrones 6 30 20 45


Elemento Sodio Bromo Cinc

Símbolo Br Zn

N.o protones

N.o neutrones

N.o electrones

Z

A

11

Na

12

11

11

23

35

45

35

35

80

30

35

30

30

65

Símbolo Mg2+ S2− Fe3+

N.o atómico

N.o másico

N.o de protones

N.o de neutrones

N.o de electrones

12

24

12

12

12

16

34

16

16

18

26

26

29

30

26

Especie atómica

Oxígeno Sodio HelioIon

fluoruro

Z

A

N.o protones

N.o electrones

N.o neutrones

8 11 2 9

16 23 4 19

8 11 2 9

8 11 4 9

8 12 2 10

FICHA 1

Elemento Tipo de elementoSímbolo

Cloro Cl No metal

Li Metal

Fe Metal

Cu Metal

P No metal

Sn Metal

Litio

Hierro

Cobre

Fósforo

Estaño

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1. Observa las sustancias que aparecen en la fotogra-fía y clasifícalas en elementos y compuestos. Com-pleta las frases.

Cristal de azufre

El azufre cristalino es un ________.

Cristal de galena

La galena es un mineral formado por sulfuro de hierro, que es un ________.

Mercurio en un termómetro

El mercurio contenido en los termómetros es un________.

Tubo de escape de un coche

El dióxido de carbono que hay en el aire es un________.

Globo

El gas helio que llena el globo es un ________.

2. Completa las siguientes frases:

a) Un elemento está formado por ________ que soniguales.

b) Un compuesto está formado por ________ queson ________.

c) Un compuesto se puede descomponer en los________ que lo forman.

d) Un elemento no se puede ________ en sustan-cias más sencillas.

3. Utiliza el sistema periódico como referencia y com-pleta la tabla:

4. Elige la respuesta correcta. En el sistema periódicolos elementos se ordenan en función de:

a) Su color.

b) El número másico, A.

c) El número de protones del núcleo.

d) La cantidad de compuestos químicos que pue-den formar.

5. Señala los iones que formarán los siguientes elemen-tos químicos.

a) Sodio.

b) Flúor.

c) Potasio.

d) Litio.

e) Cloro.

f) Bromo.

Elemento Símbolo Tipo de elemento

Cloro Cl No metal

Sodio

Cobre

Potasio

Magnesio

Fósforo

Oxígeno

Estaño

Nitrógeno

Azufre

Bario

Arsénico

Bismuto

Bromo

Calcio

Carbono

Cinc

Flúor

Plomo

Manganeso

ACTIVIDADESFICHA 2

Galena

Azufre

Helio

Mercurio

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1. El azufre cristalino es un elemento.

La galena es un mineral formado por sulfuro de hie-rro, que es un compuesto.

El mercurio contenido en los termómetros es un ele-mento.

El dióxido de carbono que hay en el aire es un com-puesto.

El gas helio que llena el globo es un elemento.

2. a) Un elemento está formado por átomos que soniguales.

b) Un compuesto está formado por elementos queson diferentes.

c) Un compuesto se puede descomponer en los ele-mentos que lo forman.

d) Un elemento no se puede descomponer en sus-tancias más sencillas.

3. La tabla completa queda así:

4. La respuesta correcta es la c): El número de proto-nes del núcleo. Es decir, el número atómico, Z.

5. a) Sodio → Na+.

b) Flúor → F−.

c) Potasio → K+.

d) Litio → Li+.

e) Cloro → Cl−.

f) Bromo → Br−.

El sodio, el potasio y el litio son metales. Por tanto,pierden electrones con facilidad y se transforman eniones positivos (cationes).

El flúor, el cloro y el bromo son no metales. Por tan-to, ganan electrones con facilidad y se transformanen iones negativos (aniones).

Elemento Símbolo Tipo de elemento

Cloro Cl No metal

Sodio Na Metal

Cobre Cu Metal

Potasio K Metal

Magnesio Mg Metal

Fósforo P No metal

Oxígeno O No metal

Estaño Sn Metal

Nitrógeno N No metal

Azufre S No metal

Bario Ba Metal

Arsénico As No metal

Bismuto Bi Metal

Bromo Br No metal

Calcio Ca Metal

Carbono C No metal

Cinc Zn Metal

Flúor F No metal

Plomo Pb Metal

Manganeso Mn Metal

ACTIVIDADESFICHA 2

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1. Observa los gráficos y responde.

Abundancia de los elementos en el Universo.

Abundancia de los elementos en la corteza terrestre.

a) ¿Cuáles son los dos elementos más abundantesen el Universo?

b) ¿Y en la corteza terrestre?

c) Explica si estos elementos se encuentran comoelementos o estarán formando compuestos.

2. Busca los elementos cuyos símbolos son: K; Li; Fe;Hg; He; S; Ag; I; Cu; B.

3. A partir de las siguientes fórmulas, responde a lascuestiones.

Hidrógeno: H2

a) ¿Es un elemento o un compuesto?

b) ¿Que significa la fórmula?

c) Haz un dibujo que represente la molécula de hi-drógeno.

Fósforo: P4

d) ¿Qué clase de elemento es, metal o no metal?

e) ¿Cómo será la molécula que forma? ¿Lo puedessaber a partir de la fórmula?

Dióxido de carbono: CO2

f) ¿Qué elementos forman el dióxido de carbono?

g) ¿En qué proporción están combinados?

h) ¿Cómo es la molécula de dióxido de carbono? Hazun dibujo.

Hierro: Fe

i) ¿Qué clase de elemento es, metal o no metal?

j) ¿Se encontrará en forma de átomos aislados, mo-léculas o cristales?

k) ¿En qué estado físico aparece normalmente?

Cloruro de sodio: NaCl

l) ¿Qué elementos forman el cloruro de sodio?

m) ¿En qué proporción están combinados?

n) ¿Qué tipo de cristal forma este compuesto?

Recuerda: Las sustancias químicas pueden estar enforma de átomos aislados, moléculas o cristales.

4. Observa la tabla.

a) Rellena la tabla con 10 elementos escribiendo susímbolo y su nombre.

b) Colorea de azul los elementos que correspondana los metales alcalinos y alcalinotérreos.

c) Colorea de rojo el grupo de los gases nobles.

d) Colorea de verde los elementos no metálicos.

e) Colorea de amarillo los metales de transición.

f) Localiza y nombra los elementos de número ató-mico 7, 14, 25 y 52.

1

2

3

4

5

6

7

G I S A Z U F R E M L A

N O S E C O B R E N A D

H V T Y E R N S Y P A Z

E C O O R B A N I O S B

L R D D A O P L A T A N

I T B O R O E A H A D U

O G I Q Y F L U P S O M

K T C H E J L I T I O E

Y O D U R B J M U O V R

N E O I S B R O M O L O

D F L L M E R C U R I O

H I E R R O A C G X K Z

ACTIVIDADESFICHA 3

Hidrógeno

Helio

Oxígeno

Neón

Carbono

Otros

OxígenoSilicioAluminioHierroCalcioMagnesioSodioPotasioOtros

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G I S A Z U F R E M L A

N O S E C O B R E N A D

H V T Y E R N S Y P A Z

E C O O R B A N I O S B

L R D D A O P L A T A N

I T B O R O E A H A D U

O G I Q Y F L U P S O M

K T C H E J L I T I O E

Y O D U R B J M U O V R

N E O I S B R O M O L O

D F L L M E R C U R I O

H I E R R O A C G X K Z

ACTIVIDADESFICHA 3

1. a) El hidrógeno y el helio.

b) El oxígeno y el silicio.

c) El oxígeno forma numerosos compuestos (óxidos,ácidos, bases, compuestos orgánicos…). Peroen la atmósfera también aparece como elemen-to (es un componente del aire, en forma de mo-léculas, O2).El silicio aparece normalmente combinado conotros elementos. Por ejemplo, con el oxígeno for-mando sílice (arena).

2.

3. Hidrógeno: H2

a) El hidrógeno molecular es un elemento: todos susátomos son del mismo tipo; es decir, todos tie-nen el mismo número de protones.

b) La fórmula significa que dos átomos de hidró-geno se combinan para formar una molécula.

c) Molécula de H2:

Fósforo: P4

d) Es un no metal.

e) La molécula tiene cuatro átomos de fósforo, comopuede deducirse de la fórmula.

Dióxido de carbono: CO2

f) El oxígeno y el carbono.

g) Por cada átomo de carbono hay dos átomos deoxígeno.

h) La molécula está formada por dos átomos de oxí-geno y un átomo de carbono.

Hierro: Fei) Es un metal.

j) Se encontrará formando cristales.

k) Sólido.

Cloruro de sodio: NaCll) El cloro y el sodio.

m) Hay un átomo de cloro por cada átomo de sodio.

n) Un cristal iónico.

4. Respuesta modelo.

a) H: hidrógeno; C: carbono; O: oxígeno; Na: sodio;P: fósforo; Ca: calcio; Fe: hierro; I: yodo; Hg: mer-curio.

b) El color corresponde a los metales alcalinosy alcalinotérreos.

c) El color corresponde al grupo de los gasesnobles.

d) El color corresponde a los elementos no me-tálicos.

e) El color corresponde a los metales de tran-sición.

f) Z = 7 → nitrógeno; Z = 14 → silicio; Z = 25 →→ manganeso; Z = 52 → teluro. Representadoscon borde más grueso en la tabla.

O OC

1 H He

2 C O

3 Na P

4 Ca Fe

5 I

6 Hg

7

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ACTIVIDADES

ELEMENTOS Y COMPUESTOS QUÍMICOS5ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN

1. Clasifica cada sustancia en metal, no metal o gasnoble.

• Argón:Se emplea en las bombillas de incandescencia de-bido a su baja reactividad.

• Cobalto:Conduce muy bien la corriente eléctrica.Es de color gris.Su densidad es mucho mayor que la del agua.

• FlúorForma iones con carga −1.Se combina muy fácilmente con otros elementosquímicos.Forma cristales iónicos cuando se combina conalgunos metales.

• CincForma iones con carga positiva.Su fórmula es Zn.Tiene puntos de fusión y de ebullición elevados.

2. Señala si las siguientes afirmaciones son verdade-ras o falsas.

a) Todas las sustancias están formadas por átomos.

b) Todas las sustancias están formadas por moléculas.

c) Todas las sustancias puras están formadas pormoléculas.

d) Todas las moléculas están formadas por átomos.

e) Todas las moléculas están formadas por iones.

f) Todas las sustancias están formadas por cristales.

g) Todos los cristales están formados por moléculas.

h) Todos los cristales están formados por iones.

i) En los cristales iónicos hay el mismo número deaniones que de cationes.

3. La tabla donde se ordenan los elementos químicosse llama periódica porque:

a) Apareció publicada por primera vez en un perió-dico firmada por D. Mendeleiev.

b) La dificultad para arrancar electrones de los áto-mos varía de manera periódica.

c) La IUPAQ la revisa periódicamente y se publicacada año.

d) Las propiedades de los elementos químicos se re-piten de manera periódica a lo largo de la tabla.

e) Los elementos se ordenan en ella en función desu masa atómica.

f) La capacidad de los elementos para formar io-nes y combinarse con otros varía de manera pe-riódica.

4. Cuando consultamos un sistema periódico podemosobservar que el cloro se sitúa justo encima del bro-mo. ¿Qué nos indica esto?

a) Que tienen el mismo número de protones en sunúcleo.

b) Que ambos elementos forman iones del mismotipo.

c) Que si el cloro se combina con el oxígeno, es pro-bable que el bromo también lo haga.

d) Que la masa atómica del bromo es, casi con se-guridad, mayor que la del cloro.

e) Que ambos elementos son radiactivos.

f) Que si uno de ellos es un metal, el otro también.

5. Los gases nobles forman el grupo 18 del sistema pe-riódico. Todos ellos presentan la misma tendenciaa no formar compuestos. A partir de su posiciónen el sistema periódico, ¿podrías explicar esta si-militud en su inercia química?

6. Dado el átomo: 2713Al, expresa toda la información,

acerca de su estructura y sus propiedades, que pue-des sacar con esta representación.

7. Un elemento X está situado en el periodo 3, grupo17 del sistema periódico. Contesta a las siguientescuestiones:

a) ¿Cuál es su número atómico?

b) ¿De qué elemento se trata?

8. ¿Cuál es la estructura electrónica de un elementoque pertenezca al segundo periodo y al grupo 17?

9. Señala si las siguientes afirmaciones son verdaderaso falsas, justificando adecuadamente las respuestas.

a) Todos los elementos del sistema periódico sonmetales.

b) Todos los elementos metálicos del sistema perió-dico pertenecen al mismo grupo.

c) Todos los elementos metálicos del sistema perió-dico pertenecen al mismo periodo.

d) Solo puede existir un elemento con átomos conuna masa atómica de 58.

e) No es posible que átomos de distintos elemen-tos químicos tengan el mismo número másico.

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ACTIVIDADES

ELEMENTOS Y COMPUESTOS QUÍMICOS5ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN (soluciones)

1. • Argón:Gas noble. La pista clave: no se combina con otroselementos.

• Cobalto:Metal. Conduce bien la electricidad.

• FlúorNo metal. Forma iones con carga −1 y forma cris-tales iónicos cuando se combina con algunos me-tales.

• CincMetal. Forma iones con carga positiva y tiene pun-tos de fusión y de ebullición elevados.

2. a) Verdadero.

b) Falso. Los cristales iónicos y los cristales metáli-cos, por ejemplo, no tienen moléculas.

c) Falso. El oro, por ejemplo, es una sustancia pura y no tiene moléculas, sino cationes rodea-dos por una nube de electrones.

d) Verdadero. El número puede variar: dos, tres,cuatro… miles…

e) Falso. Están formadas por átomos.

f) Falso. El agua o los componentes del agua, porejemplo, están formados por moléculas.

g) Falso (en general). Hay cristales formados porátomos o por iones.

h) Falso. Algunos cristales están formados por áto-mos unidos entre sí formando una red tridimen-sional, como en el caso del diamante, formadopor átomos de carbono.

i) Falso. Depende de la carga de los iones. Si el ca-tión y el anión tienen la misma carga, entonceshay el mismo número de cationes que de anio-nes. Esto ocurre, por ejemplo, en la sal común(NaCl).Pero, si la carga del anión y del catión no coinci-den en valor absoluto, entonces habrá más o me-nos cationes en función de los iones que inter-vienen. Así, en el cloruro de magnesio (MgCl2)hay dos iones cloruro por cada ion magnesio.

3. a) Falso. Apareció publicada en ámbitos científicos.

b) Verdadero.

c) Falso.

d) Verdadero.

e) Falso.

f) Verdadero.

4. Al observar la posición del cloro y del bromo en elsistema periódico podemos afirmar que las siguien-tes afirmaciones son:

a) Falso.

b) Verdadero.

c) Verdadero.

d) Verdadero.

e) Falso.

f) Falso. Esto es cierto en general, pero no siempre.La línea que divide a los metales de los no meta-les es una línea quebrada que va desde el alu-minio hasta el astato.

5. Todos los gases nobles tienen completo su últimonivel electrónico. No tienen tendencia a ceder ni atomar ningún electrón, puesto que su estructuraelectrónica es muy estable.

6. El número atómico es 13, lo que indica que este áto-mo tiene 13 protones en su núcleo. Por tanto, tam-bién tendrá 13 electrones en la corteza.

El número másico es 27. Esto quiere decir que ha-brá 27 − 13 = 14 neutrones en el núcleo.

Este elemento se encuentra en el grupo 3 del sis-tema periódico.

7. a) Su número atómico es 17, porque tiene 17 pro-tones y 17 electrones alrededor del núcleo.

b) Se trata del cloro.

8. En este caso, la estructura electrónica es: (2, 7).

9. a) Falso. Hay metales y no metales (y semimetales,con propiedades intermedias entre ambos).

b) Falso. Hay 18 grupos diferentes (las columnasdel sistema periódico).

c) Falso. Hay 7 periodos diferentes (las columnasdel sistema periódico).

d) Falso, porque la masa atómica viene determina-da por el número de protones y de neutrones.Así, aunque el número de protones sea diferen-te, en función del número de neutrones podríanexistir átomos de distintos elementos con el mis-mo número másico 58. Así, existe un isótopo dehierro con masa atómica 58, y también un isóto-po de níquel con esa misma masa.

e) Sí, ya hemos visto un ejemplo en el apartado an-terior. Todo depende del número de neutrones.

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PROBLEMAS RESUELTOS



Un átomo se representa mediante la notación: AZX.

Z = N.o atómico = N.o de protones que un átomo tie-ne en el núcleo.

A = N.o másico = N.o de protones + N.o de neutro-nes que un átomo tiene en su núcleo.

El número de neutrones que hay en el núcleo se de-termina mediante:

N = A − Z

Como todas las especies atómicas que aparecen sonátomos neutros:

N.o de cargas positivas = N.o de cargas negativas

Por tanto:

N.o de protones = N.o de electrones

Los electrones se disponen en distintos niveles, se-gún el modelo atómico de Bohr.

• Nivel 1: 2 electrones.



Hay que tener en cuenta que en el último nivel haycomo máximo 8 electrones.

Aplicando todos estos conceptos, completamos la ta-bla:


Completa la siguiente tabla: Completa la siguiente tabla:21

ACTIVIDADES

Átomo Calcio Flúor

Símbolo

N.o de protones

N.o de neutrones

N.o de electrones

Z

A

P Al

20

20 16

15 9

13

19 27

Especie atómica Azufre

Símbolo

A

Z

N.o de neutrones

N.o de protones

N.o de electrones

Cl C

35 12

6

16

6 17

Especieatómica

Símbolo Representación A Z N.O

neutronesN.O

protonesN.O

electrones

Azufre 32 16

Se 44 34

Boro 5 5

Helio 4 2

2814Si

Especieatómica

Símbolo Representación A Z N.O

neutronesN.O

protonesN.O

electrones

Azufre S 3216S 32 16 32 − 16 = 16 16 16

Selenio Se 7834Se 34 44 34 34

Boro B 105B 5 + 5 = 10 5 5 5 5

Helio He 42He 4 2 4 − 2 = 2 2 2

Silicio Si 2814Si 28 14 28 − 14 = 14 14 14

34 + 44 = 78

PROBLEMA RESUELTO 1

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Configuración electrónica

140,158

CeCerio

140,959

PrPraseodimio

144,260

NdNeodimio

(145)61

PmPrometio

150,462

SmSamario

157,264

GdGadolinio

158,965

TbTerbio

162,566

DyDisprosio

168,969

TmTulio

173,070

YbIterbio

175,071

LuLutecio

PE

RIO

DO

I A

LANTÁNIDOS

ACTÍNIDOS

27,013

AlAluminio

28,114

SiSilicio

31,015

PFósforo

32,116

SAzufre

35,517

ClCloro

39,918

ArArgón

10,85

BBoro

12,06

CCarbono

14,07

NNitrógeno

16,08

OOxígeno

19,09

FFlúor

20,210

NeNeón

4,02

HeHelio

58,927

CoCobalto

58,728

NiNíquel

63,529

CuCobre

65,430

ZnCinc

69,731

GaGalio

72,632

GeGermanio

74,933

AsArsénico

79,034

SeSelenio

79,935

BrBromo

83,836

KrCriptón

102,945

RhRodio

106,446

PdPaladio

107,947

AgPlata

112,448

CdCadmio

114,849

InIndio

118,750

SnEstaño

121,851

SbAntimonio

127,652

TeTeluro

126,953

IYodo

131,354

XeXenón

192,277

IrIridio

195,178

PtPlatino

197,079

AuOro

200,680

HgMercurio

204,481

TlTalio

207,282

PbPlomo

(289)114

UuqUnunquadio

209,083

BiBismuto

(209,0)84

PoPolonio

(292)116

UuhUnunhexio

(210,0)85

AtAstato

(222,0)86

RnRadón

183,874

WWolframio

(266)106

SgSeaborgio

1,01

HHidrógeno

6,93

LiLitio

9,04

BeBerilio

23,011

NaSodio

24,312

MgMagnesio

39,119

KPotasio

40,120

CaCalcio

40,120

CaCalcio

45,021

ScEscandio

47,922

TiTitanio

50,923

VVanadio

52,024

CrCromo

54,925

MnManganeso

55,826

FeHierro

85,537

RbRubidio

87,638

SrEstroncio

88,939

YItrio

91,240

ZrCirconio

92,941

NbNiobio

95,942

MoMolibdeno

(97,9)43

TcTecnecio

101,144

RuRutenio

132,955

CsCesio

137,356

BaBario

138,957

LaLantano

178,572

HfHafnio

180,973

TaTántalo

186,275

ReRenio

190,276

OsOsmio

(223)87

FrFrancio

(226)88

RaRadio

(227)89

AcActinio

(261)104

RfRutherfordio

(262)105

DbDubnio

(264)107

BhBohrio

(277)108

HsHassio

(268)109

MtMeitnerio

(271)110

DsDarmstadtio

(272)111

RgRoentgenio

(285)112

UubUnunbio

232,090

ThTorio

231,091

PaProtactinio

238,092

UUranio

(237)93

NpNeptunio

(244)94

PuPlutonio

(247)96

CmCurio

(247)97

BkBerkelio

(251)98

CfCalifornio

(258)101

MdMendelevio

(259)102

NoNobelio

(262)103

LrLaurencio

III A IV A V A VI A VII A

VIII A

II A

7

F

F

GRUPO

s1

2

s2

3

d1

4

d2

5

d3

6

d4

7

d5

8

d6

9

d7

10

d8

11

d9

12

d10

13

p1

14

p2

15

p3

16

p4

17

p5

18

p6

1

ORBITALES

f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14

152,063

EuEuropio

(243)95

AmAmericio

164,967

HoHolmio

(252)99

EsEinstenio

167,368

ErErbio

(257)100

FmFermio

3

4

5

6

7

5s 4d 5p

6s 4f 5d 6p

7s 5f 6d 7p

III B IV B V B VI B VII B VIII B I B II B

1

2

1S

2s 2p

4s 3d 4p

3s 3p

NO METALES

METALES

GASES NOBLES

Masa atómica (u)

Símbolo

Nombre

Número atómico

6


PR

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RA

MA

CIÓ

ND

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ULA

YA

CTI

VID

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PROBLEMAS RESUELTOS



a) El hierro está situado entre el manganeso y el cobre.

El oro se encuentra entre el platino y el mercurio.

El neón está a la derecha, bajo el helio.

El sodio está en la primera columna, bajo el litio.

El cloro está a la derecha, bajo el flúor.

b) Por ejemplo, el berilio, el calcio y el magnesio.

c) Por ejemplo, el flúor, el bromo y el yodo.

d) El berilio y el calcio.

Observa el sistema periódico y contesta.

a) Coloca los siguientes elementos en la tabla.• Hierro: es un metal de transición.• Oro: su número atómico es 79.• Neón: es un gas noble.• Sodio: forma iones con carga +1.• Cloro: forma iones con carga −1.

b) Señala tres elementos químicos que formen iones con carga +2.

c) Señala tres elementos químicos que formen iones con carga −1.

d) Indica dos elementos que tengan propiedadesquímicas parecidas al magnesio.

Localiza en la tabla los siguientes elementos y ordénalos según el número de electronesque tienen sus átomos neutros.• Cobre • Arsénico • Boro

• Silicio • Platino • Hidrógeno

• Oxígeno • Carbono • Nitrógeno

Indica tres elementos que formen iones con carga −2.

Con los siguientes elementos químicos, formagrupos de tres elementos agrupando aquellosque tienen propiedades químicas parecidas.• Litio • Arsénico • Boro• Galio • Sodio • Aluminio• Xenón • Nitrógeno • Potasio• Fósforo • Neón • Argón

Indica tres elementos que formen iones con carga +1.

4

3

2

1

ACTIVIDADES

PROBLEMA RESUELTO 2

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PROBLEMAS RESUELTOS



a) Los elementos son el helio, el argón, el ozono, eldiamante y la plata. Los compuestos son el clo-ruro de sodio, el metano y el óxido de cloro (III).

b) Forman moléculas el ozono, el metano y el óxi-do de cloro (III).

c) Forman cristales el cloruro de sodio, el diaman-te y la plata.

d) El helio y el argón están formados por átomos ais-lados.

e) • Helio → He; • Argón → Ar;

• Ozono → O3; • Cloruro de sodio → NaCl;

• Metano → CH4; • Diamante → C;

• Óxido de cloro (III) → Cl2O3; • Plata → Ag.

Observa los dibujos que representan diferentes sustancias químicas y responde.

a) ¿Qué sustancias son elementos? ¿Cuáles soncompuestos?

b) ¿Qué sustancias aparecen formando moléculas? c) ¿Cuáles forman cristales?

d) ¿Cuáles corresponden a átomos aislados? e) Escribe la fórmula que representa a cada sus-

tancia de los dibujos.

Asocia cada frase de la izquierda con la columna de la derecha correspondiente.• Los átomos se ordenan

en una estructuratridimensional.

• Los gases nobles se ordenan así.

• Están formados porunos cuantos átomos.

Escribe cuántos átomos de cada elementoforman las siguientes moléculas:a) NO2 d) HNO3 g) Cl2b) CO2 e) ClO h) H2SO4

c) O3 f) CO i) N2

Haz un esquema para representar las moléculas. ¿Cuáles corresponden aelementos químicos? ¿Cuáles corresponden a compuestos.

21

PROBLEMA RESUELTO 3

ACTIVIDADES

Átomos aislados

Moléculas

Cristales

Átomo de helio

Helio

Metano DiamantePlata

Óxido de cloro (III)

Argón Ozono Cloruro de sodio

Átomo de carbono Átomo de carbono

Átomo de hidrógeno

Átomo de argón Átomo de oxígeno

Átomo de oxígeno

Átomo de sodio

Átomo de cloro

Átomo de cloro

Átomo de plata

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CAMBIOS QUÍMICOS6MAPA DE CONTENIDOS

1. En cuanto a los tipos de reacciones químicas, es una parte de la unidad susceptible de ser estudiada en el laboratorio (no hay nada que llame más la atención del alumno que el cambio de color, temperatura, aspecto…, que se produce cuando reaccionan dos sustancias químicas). Luego se escribirán las ecuaciones químicas que corresponden a las reacciones químicas realizadas en el laboratorio.

2. También se estudiará el concepto de reacción química comentando a los alumnos y alumnas algunos ejemplos.

3. Es importante que a la hora de realizar los cálculos estequiométricos los alumnos comprendan el concepto de mol. Para ello, han de seguir una serie de pasos. Deben repetir estos mismos pasos siempre, con cualquier reacción química.


CAMBIOS

físicos químicos

no cambian las sustancias

ecuaciones químicas

teoríade colisiones

ley de conservación de la masa

que pueden ser

en los cuales

cambiosde estado

ejemplos

en los cuales representados por

moles

expresanla reacción entre

regidos por leyes

explicados mediante

sufre continuamente

LA MATERIA

Lavoisier

enunciadapor

en una reacción química la masase conserva: la masa

de los reactivos es igual a la masa de los productos

dice

sí cambian las sustancias

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6

• Conocer la diferencia existente entre un cambiofísico y uno químico.

• Deducir información a partir de una reacciónquímica dada.

• Saber utilizar la teoría de las colisiones para explicarlos cambios químicos.

• Conocer la existencia de otra unidad de cantidad de sustancia muy utilizada en química, llamada«mol». Es una unidad del Sistema Internacional.

• Utilizar la unidad de mol en cálculosestequiométricos.

• Aprender a ajustar ecuaciones químicas teniendo en cuenta la ley de conservación de la masa.

• Saber qué información podemos obtener a partir de una ecuación química dada.

• Realizar cálculos de masas a partir de reaccionesquímicas.

OBJETIVOS

Cambios químicos

CONTENIDOS

CONCEPTOS • Cambio físico y cambio químico.

• Reacciones químicas. Teoría de las colisiones.

• Medida de la masa.

• Concepto de mol y número de Avogadro.

• Ecuación química: información que proporciona y ajuste.

• Cálculos estequiométricos sencillos en masa y en volumen.

• Ley de conservación de la masa: Lavoisier.


• Interpretar ecuaciones químicas.

• Ajustar por tanteo ecuaciones químicas sencillas.

• Realizar cálculos sencillos empleando el concepto de mol.

• Aplicar las leyes de las reacciones químicas a ejemplos sencillos.

• Interpretar esquemas según la teoría de colisiones para explicar reacciones químicas.

ACTITUDES • Apreciar el orden, la limpieza y el trabajo riguroso en el laboratorio.

• Apreciar el trabajo en equipo.

• Interés por no verter residuos tóxicos, procedentes de laboratorio, de forma incorrecta e imprudente.

PRESENTACIÓN1. Es importante diferenciar entre cambio físico

y cambio químico. Conocer la unidad de cantidadde sustancia: el mol.

2. Medida de la masa en una reacción química(Lavoisier, mol).

3. Describir y conocer que las sustancias se transforman unas en otras dando lugar a reacciones químicas. En esta unidad se trabaja el concepto de reacción química, ecuaciónquímica y, a partir de ahí, cálculos con masas.

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1. Educación para la salud.Se pueden aprovechar las posibles experiencias de laboratorio de esta unidad para poder resaltar la importanciaque tiene el cumplimiento de las normas de seguridad en el laboratorio y lo peligroso que puede ser manipularsustancias potencialmente peligrosas de forma descuidada.

2. Educación medioambiental.Explicar a los alumnos que los minerales no se extraen puros. Por lo que, una vez extraídos se someten a una serie de procesos químicos para separarlos.

Algunos procesos son muy contaminantes y pueden llegar a contaminar el agua de un río cercano, en caso de existir. La contaminación del agua del río provocaría una cadena «contaminante» muy importante: el aguadel río en mal estado contamina las tierras de alrededor, y todo lo que en ellas se cultive; y, las verduras y frutascontaminadas pueden llegar a nuestra mesa sin ser detectadas.


1. Distinguir entre cambio físico y cambio químico,poniendo ejemplos de ambos casos.

2. Conocer la ley de conservación de la masa de Lavoisier.

3. Escribir la ecuación química correspondiente a reacciones químicas sencillas.

4. Ajustar ecuaciones químicas sencillas.

5. Realizar cálculos estequiométricos sencillosempleando el concepto de mol.

6. Saber calcular la masa de un mol de cualquierelemento o compuesto químico.

7. Calcular masas a partir de ecuaciones químicas.

8. Calcular volúmenes a partir de ecuacionesquímicas.



En la sección Rincón de la lectura se trabajan de formaexplícita los contenidos relacionados con la adquisición de la competencia lectora, a través de textos con actividades de explotación.


En esta unidad, y trabajando con el concepto de mol, se repasan las proporciones y las relaciones. En los cambiosde unidades se siguen utilizando los factores de conversión.


El conocimiento sobre los cambios físicos y químicos ayudaa predecir hacia dónde ocurrirán los cambios. La teoría de las colisiones aporta claridad para entender la naturaleza de los cambios. De esta forma se construyen las bases del estudio en profundidad sobre los cálculos en lasreacciones químicas, tan necesario en cursos posteriores.


En la sección Rincón de la lectura se trabaja con artículosde prensa para contextualizar la información de la unidad

en temas actuales relacionados con la vida cotidiana del alumno. Se proponen algunas páginas web interesantesque refuerzan los contenidos trabajados en la unidad.


El estudio de las reacciones químicas refuerza los conocimientos sobre las cuestiones medioambientales.Contribuye a ejercer la ciudadanía democrática en una sociedad actual, pudiendo, gracias a la información, participar en la toma de decisionesy responsabilizarse frente a los derechos y deberes de la ciudadanía.


A lo largo de toda la unidad se trabajan las destrezasnecesarias para que el aprendizaje sea lo más autónomoposible. Las actividades están diseñadas para ejercitarhabilidades como: analizar, adquirir, procesar, evaluar,sintetizar y organizar los conocimientos nuevos.



6

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ACTIVIDADES

CAMBIOS QUÍMICOS6ACTIVIDADES DE REFUERZO

1. Escribe la fórmula y calcula la masa molecular delas siguientes sustancias:

a) Dióxido de azufre.

b) Hidruro de potasio.

c) Ácido sulfúrico.

d) Cloruro de berilio.

2. En un laboratorio disponemos de 45,5 g de trióxidode dinitrógeno:

a) Escribe la fórmula del compuesto.

b) ¿Qué representa dicha fórmula?

c) Calcula su masa molecular.

d) ¿Qué cantidad de sustancia que hay en un mol?

e) Calcula el número de moléculas.

f) Halla el número de átomos de cada elemento.

3. Explica qué es una reacción química y cómo se pro-duce. Indica mediante un modelo de bolas la reac-ción representada por la siguiente ecuación química:

H2 (g) + O2 (g) → H2O (g)

4. Escribe y ajusta las ecuaciones:

a) Hidrógeno (g) + oxígeno (g) → agua (l )

b) Hidrógeno (g) + cloro (g) → cloruro de hidrógeno (g)

5. Señala cuál o cuáles de las siguientes ecuacionesquímicas no están bien ajustadas:

a) CaO + HCl → CaCl2 + H2O

b) Hg + S → Hg2S

c) Cu2S + O2 → 2 Cu + SO2

d) Cl2 + 2 Na → 2 NaCl

Ajústalas convenientemente.

6. Observa la siguiente ecuación química:

Na (s) + O2 (g) → Na2O (s)

a) Ajústala.

b) Explica toda la información que proporciona esta ecuación acerca de la reacción química querepresenta.

7. Escribe y ajusta la ecuación química correspondien-te a la reacción de combustión del metano: CH4.

8. En la reacción:

PbO + NH3 → Pb + N2 + H2O

a) ¿Cuáles son los reactivos y cuáles los productosde la reacción? Escribe sus nombres.

b) Escribe la reacción ajustada.

9. La reacción de formación del agua a partir de hidró-geno y oxígeno es:

H2 + O2 → H2O

Calcula la cantidad de agua en mol que se puedeobtener a partir de 3,5 mol de oxígeno.

10. Dada la siguiente reacción química:

Óxido de calcio + cloruro de hidrógeno →→ cloruro de calcio + agua

a) Escribe y ajusta la ecuación química correspon-diente.

b) Si reaccionan 84 g de calcio, ¿cuántos gramosde cloruro de calcio se obtienen?

c) ¿Qué cantidad de sustancia en mol de cloruro dehidrógeno será necesaria?

11. Al hacer reaccionar 2,33 g de hierro con oxígeno,según la reacción:

Fe + O2 → Fe2O3

¿Qué cantidad de óxido de hierro se obtiene?

12. El etano (C2H6) se combina con el oxígeno para dardióxido de carbono y agua:

a) Escribe la reacción de combustión correspon-diente y ajústala.

b) Si partimos de 30 g de etano, halla las masas detodas las sustancias que participan en la reac-ción.

13. El cloruro de hidrógeno se descompone por electro-lisis, obteniéndose hidrógeno y cloro gaseosos.

a) Escribe la reacción ajustada.

b) Calcula el volumen de cada gas, medido en con-diciones normales, que se obtiene cuando se des-componen 2,5 litros de cloruro de hidrógeno.

14. Calcula la cantidad de sustancia que hay en 140 gde dióxido de azufre (SO2).

FICHA 1

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ACTIVIDADES

CAMBIOS QUÍMICOS6ACTIVIDADES DE REFUERZO (soluciones)

1. a) SO2. La masa molecular es: 64.

b) KH. La masa molecular es: 40,1.

c) H2SO4. La masa molecular es: 98.

d) BeCl2. La masa molecular es: 80.

2. a) N2O3.

b) En este caso, la fórmula representa los átomosque hay en una molécula. Es decir, 2 átomos deN y 3 de O.

c) La masa molecular es: 2 ⋅ 14 + 3 ⋅ 16 = 76.

d) En un mol hay, por tanto, 76 g.

e) El número de moléculas será el número de Avo-gadro, es decir: 6,022 ⋅ 1023 moléculas.

f) El número de átomos de nitrógeno será:2 ⋅ 6,022 ⋅ 1023 = 1,2044 ⋅ 1024 átomos N

El número de átomos de oxígeno será:3 ⋅ 6,022 ⋅ 1023 = 1,8066 ⋅ 1024 átomos O

3. Una reacción química es una transformación en lacual aparecen unas sustancias nuevas y desapare-cen otras que existían. Se produce cuando «cho-can» dos o más partículas.

La reacción ajustada es: 2 H2 + O2 → 2 H2O.

4. a) 2 H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O (l)

b) H2 (g) + Cl2 (g) → 2 HCl (g)

5. a) Mal ajustada. La ecuación bien ajustada es:CaO + 2 HCl → CaCl2 + H2O

b) Mal ajustada. La ecuación bien ajustada es:2 Hg + S → Hg2S

c) Bien ajustada. d) Bien ajustada.

6. a) La reacción ajustada es:

4 Na (s) + O2 (g) → 2 Na2O (s)

b) La ecuación indica que cuatro átomos de sodio(sólido) reaccionan con una molécula de oxí-geno (gas) y dan un compuesto cuya unidad fundamental está formada por dos átomos de sodio y un átomo de oxígeno (en estado sólido).

7. La ecuación ajustada es:

CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O

8. a) Reactivos: PbO [óxido de plomo (II)] y NH3 (amo-niaco). Productos: Pb (plomo), N2 (nitrógeno) yH2O (agua).

b) La reacción ajustada es:3 PbO + 2 NH3 → 3 Pb + N2 + 3 H2O

9. Primero se ajusta la ecuación química:

2 H2 + O2 → 2 H2O

3,5 mol de O2 producen 2 ⋅ 3,5 = 7 mol de agua.

10. a) La ecuación es:

CaO + 2 HCl → CaCl2 + H2O

b) En este caso:

84 g Ca ⋅ ⋅ ⋅

⋅ = 232,7 g CaCl2

c) Calculando: 84 g Ca → 4,2 mol HCl.

11. Primero se ajusta la reacción:

4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3

Ahora, calculamos la cantidad de óxido de hierro:

2,33 g Fe ⋅ ⋅ ⋅

⋅ = 3,33 g Fe2O3

12. a) La ecuación ajustada será:2 C2H6 + 7 O2 → 4 CO2 + 6 H2O

b) Si partimos de 30 g de etano:

• 30 g C2H6 ⋅ ⋅ ⋅

⋅ = 112 g O2

• 88 g CO2

• 54 g H2O

13. a) La ecuación ajustada será:2 HCl → H2 + Cl2

b) 2 mol de HCl dan 1 mol de H2 y 1 mol de Cl2; 2,5 L de HCl darán 1,25 L de H2 y 1,25 L de Cl2.

14. Como la masa molecular es 32 + 2 ⋅ 16 = 64:

32 g O2

1 mol O2

7 mol O2

2 mol C2H6

1 mol C2H6

30 g C2H6

159,6 g Fe2O3

1 mol Fe2O3

2 mol Fe2O3

4 mol Fe

1 mol Fe

55,8 g Fe

111,1 g CaCl21 mol CaCl2

1 mol CaCl21 mol Ca

1 mol Ca

40,1 g Ca

+ →

FICHA 1

H2 O2 H2O

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ACTIVIDADES


1. Clasifica, de forma razonada, las siguientes transfor-maciones en cambios físicos o cambios químicos:

a) Es un cambio _______ porque ________.

b) Es un cambio _______ porque ________.

c) Es un cambio _______ porque ________.

d) Es un cambio _______ porque ________.

2. En una experiencia de laboratorio:

1. Añadimos agua en el tubo de ensayo hasta queocupe dos tercios de su capacidad, aproximada-mente.

2. Añadimos sulfato de cobre.

a) ¿El sulfato de cobre se disuelve?

b) ¿De qué color es la disolución obtenida?

3. Añadimos hierro, un clavo, etc., al vaso.

c) ¿Se disuelve el hierro?

d) ¿Observas algún cambio?

e) ¿De qué color es ahora la disolución?

f) ¿Ha cambiado el color del sólido?

g) ¿Cuál crees que es la razón de estos cambios?

3. La reacción química que se produce en la actividadanterior es:

Sulfato de cobre + hierro →→ sulfato de hierro + cobre

Determina:

a) ¿Qué sustancia produce una disolución azulada?

b) ¿De qué color es el hierro?

c) ¿Qué sustancia produce una disolución verdosa?

d) De todas las sustancias implicadas, ¿cuáles sonsolubles en agua y cuáles no?

4. Una ecuación química está ajustada cuando el núme-ro de átomos que hay en el primer miembro es igualal número de átomos del segundo. Cuando reac-cionan el nitrógeno y el hidrógeno, en las condicionesadecuadas, se obtiene amoniaco.

a) Escribe, con letra, la reacción química que seproduce en este caso.

Reactivo 1 + reactivo 2 → producto

b) Escribe las fórmulas correspondientes a cada sus-tancia.

c) Usa los siguientes dibujos para completar el mo-delo molecular que representa dicha reacción,de forma que esté ajustada:

• Átomo de nitrógeno

• Átomo de hidrógeno

Reactivos Productos

d) Escribe la ecuación química ajustada.

FICHA 2

+ →

A B

C D

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ACTIVIDADES


1. a) Es un cambio químico porque unas sustanciasdesaparecen y aparecen otras nuevas.

b) Es un cambio físico porque no aparecen ni desa-parecen sustancias.

c) Es un cambio físico porque no aparecen ni desa-parecen sustancias.

d) Es un cambio químico porque desaparecen unassustancias y aparecen otras nuevas.

Conclusión: en los cambios químicos desaparecenunas sustancias y se formas otras nuevas. Mientrasque en los cambios físicos no aparecen ni desapa-recen sustancias.

2. a) Sí.

b) La disolución obtenida es de color azul. Esto sedebe a la presencia de los iones Cu2+.

c) El hierro no se disuelve.

d) Sí. Las partículas de hierro hacen que se produz-ca una reacción química.

e) La disolución adquiere un tono verdoso.

f) Sí. Se ha vuelto rojizo.

g) Se ha producido un cambio químico.

3. La reacción química es:

Sulfato de cobre + hierro →→ sulfato de hierro + cobre

a) El ion Cu2+.

b) El hierro es de color gris.

c) Los iones de hierro: Fe2+.

d) El sulfato de cobre es soluble, mientras que elhierro no es soluble.

4. a) La reacción química que se produce en este casoes.

Nitrógeno + hidrógeno → amoniaco

b) Nitrógeno → N; hidrógeno → H; amoniaco → NH3.

c) La representación de la reacción ya ajustada esla siguiente:

Reactivos Productos

d) La ecuación química ajustada es:

N2 + 3 H2 → 2 NH3

Es decir, una molécula de nitrógeno se combina contres moléculas de hidrógeno para dar dos moléculasde amoniaco. Cada molécula de amoniaco está for-mada por un átomo de nitrógeno y tres átomos dehidrógeno.

La reacción tiene lugar entre muchas moléculas denitrógeno y muchas moléculas de hidrógeno. Pode-mos decir que un mol de nitrógeno molecular reac-ciona con tres moles de hidrógeno molecular paraformar dos moles de amoniaco.

FICHA 2

+ →

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NH3NH

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ACTIVIDADES


FICHA 3

1. Dada la reacción:

2 CO (g) + O2 (g) → 2 CO2 (g)

a) Escribe la reacción dando nombre a todas lassustancias que intervienen.

b) Completa:

• Dos __________ de monóxido de carbono reaccionan con __________ molécula de__________ y se forman _________ molécu-las de __________.

• __________ moles de __________ reaccionancon un __________ de oxígeno y se forman__________ __________ de dióxido de car-bono.

• __________ moléculas de __________ reac-cionan con __________ molécula de oxígenoy se forman __________ moléculas de dióxidode carbono.

• __________ litros de __________ reaccionancon __________ litros de oxígeno y se forman__________ litros de dióxido de carbono.

2. Cuando mezclamos hierro con azufre y calentamosse produce sulfuro de hierro.

14 g de hierro

8 g de azufre.

a) ¿Qué cantidad de sulfuro de hierro hay?

b) Escribe la ecuación química ajustada correspon-diente a esta reacción.

Azufre + hierro → sulfuro de hierro

c) ¿Qué cantidad de hierro se necesita para obte-ner 88 g de sulfuro de azufre a partir de 32 gde azufre?

3. Une mediante una flecha los reactivos con sus correspondientes productos:

• Fe2O3 + 3 CO CO2 + 2 H2O

• 2 H2 + O2 FeSO4 + Cu

• 2 Cu + O2 H2O

• CH4 + 2 O2 2 Fe + 3 CO2

• CuSO4 + Fe 2 CuO

4. Ajusta la siguiente reacción química y completa latabla.

NO (g) + O2 (g) → NO2 (g)

5. Explica por qué las siguientes reacciones químicasse producen a distinta velocidad.

NO O2 NO2

6 mol

40 L

6 moléculas

32 kg

100 L

10 mol

60 g

100 moléculas

Sulfuro de hierro

A B

Más lenta Más rápida

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ACTIVIDADES


1. La reacción es:

2 CO (g) + O2 (g) → 2 CO2 (g)

a) CO → monóxido de carbono.O2 → oxígeno.CO2 → dióxido de carbono.

b) Completa:

• Dos moléculas de monóxido de carbono reac-cionan con una molécula de oxígeno y se for-man dos moléculas de dióxido de carbono.

• Dos moles de monóxido de carbono reaccio-nan con un mol de oxígeno y se forman dosmoles de dióxido de carbono.

• Dos moléculas de monóxido de carbono reac-cionan con una molécula de oxígeno y se for-man dos moléculas de dióxido de carbono.

• 44,8 litros de monóxido de carbono reaccio-nan con 22,4 litros de oxígeno y se forman44,8 litros de dióxido de carbono.

2. a) 14 g.

b) La ecuación correspondiente es:

S + Fe → FeS

c) Como se cumple la ley de conservación de la masa, basta con realizar una resta:

mFe = mFeS − mS = 88 g − 32 g = 56 g

3. • Fe2O3 + 3 CO → 2 Fe + 3 CO2

• 2 H2 + O2 → H2O

• 2 Cu + O2 → 2 CuO

• CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O

• CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu

4. La reacción ajustada es:

2 NO (g) + O2 (g) → 2 NO2 (g)

Para completar la tabla hay que tener en cuenta lainformación que nos facilita la ecuación química.Los coeficientes estequiométricos que aparecen an-tes de cada sustancia nos indican la proporción encantidad de sustancia (mol) en que reaccionan.

En este caso, la ecuación nos indica que dos molesde óxido de nitrógeno reaccionan con dos moles deoxígeno molecular para dar dos moles de dióxido de nitrógeno. Luego, esta relación puede convertirseen relación entre masa, moléculas, litros (en el ca-so de sustancias gaseosas)…

5. Porque en un caso uno de los componentes estámás troceado. Esto significa que existe una mayorsuperficie de contacto entre los dos reactivos (clo-ruro de hidrógeno y cobre en este caso).

Cuando la superficie de contacto aumenta, es de-cir, cuando los reactivos que intervienen están másfraccionados, la velocidad de la reacción aumenta.

Cuando la superficie de contacto disminuye, es de-cir, cuando los reactivos que intervienen están me-nos fraccionados, la velocidad de la reacción dismi-nuye.

FICHA 3

NO O2 NO2

6 moles 3 moles 6 moles

80 L 40 L 80 L

12 moléculas 6 moléculas 12 moléculas

60 kg 32 kg 92 kg

100 L 50 L 100 L

10 moles 5 moles 10 moles

60 g 32 g 92 g

100 moléculas 50 moléculas 100 moléculas

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ACTIVIDADES

CAMBIOS QUÍMICOS6ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN

1. Dado el siguiente proceso:

Óxido de plomo (II) + carbono →→ dióxido de carbono + plomo

Escribe la ecuación química ajustada.

2. Completa las siguientes reacciones, ajústalas y cla-sifícalas:

a) N2 + O2 → …

b) HCl + NaOH → …

3. Ajusta las siguientes reacciones químicas y escribelos nombres de los reactivos y los productos que in-tervienen en ellas.

a) CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O

b) N2 + H2 → NH3

c) Ca(OH)2 + HCl → CaCl2 + H2O

4. Dada la reacción:

H2 + O2 → H2O

Si tenemos 40 átomos de hidrógeno y 30 átomos deoxígeno.

a) ¿Cuántas moléculas de agua se podrán formar?

b) ¿Cuántos átomos quedarían sin reaccionar?

5. Dada la reacción de descomposición del clorato depotasio:

KClO3 → KCl + O2

a) ¿Está ajustada? En caso negativo, ajusta correc-tamente la ecuación química.

b) ¿Cuántos gramos de KCl se producen a partir de1,5 mol de KClO3?

c) ¿Qué volumen de O2, medido en condiciones nor-males de presión y temperatura, se obtiene enesta reacción?

6. Al combinarse el nitrógeno con el oxígeno se obtie-ne un cierto óxido NaOb. Sabiendo que la proporciónen que se produce la reacción es:

1 volumen de N2 + 1 volumen de O2 →→ 2 volúmenes de NaOb

determina la fórmula del óxido.

7. Al hacer reaccionar 2,33 g de hierro con 2 g de oxí-geno, según la reacción:

Fe + O2 → Fe2O3

se obtiene óxido de hierro (III).

a) ¿Qué sustancia reacciona completamente y cuálsobra?

b) Calcula la cantidad sobrante.

c) Entonces, ¿qué cantidad de óxido de hierro seobtiene?

8. Disponemos de una muestra de metal de bario puroque pesa 20,5 g y que, al reaccionar con oxígeno, se convierte en 22,9 g de BaO puro. Sabiendo que lamasa atómica del O es 16, calcula la masa atómicadel bario.

9. Dada la reacción química:

CaH2 + H2O → Ca(OH)2 + H2

a) Ajusta la ecuación.

b) Calcula la cantidad de hidrógeno en mol que seobtiene cuando reaccionan completamente 6,3 gde hidruro de calcio.

c) Calcula los gramos de hidróxido de calcio que seforman.

d) Calcula la cantidad de hidruro de calcio que se-ría necesaria para obtener 20 L de hidrógeno,medidos en condiciones normales de presión ytemperatura.

10. Al hacer reaccionar 1 g de cobre con 0,5 g de azu-fre, la reacción es completa y se forma CuS. ¿Quéocurrirá si hacemos reaccionar 20 g de cobre con20 g de azufre?

11. En la reacción:

2 SO2 (g) + O2 (g) → 2 SO3 (g)

a) ¿Cuántas moléculas de SO3 se podrán obtener sireaccionan 200 moléculas de SO2 con 200 mo-léculas de O2?

b) Explica cómo transcurrirá la reacción.

12. Cuando se mezcla cinc en polvo con ácido clorhídri-co se produce una reacción en la que se despren-de hidrógeno. Esta reacción se produce más rápi-damente cuando el cinc está en virutas.

a) Explica este hecho a partir de la teoría cinéticade la materia.

b) Explica por qué aumenta la velocidad de la reac-ción si calentamos el tubo de ensayo con un me-chero Bunsen.

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ACTIVIDADES

CAMBIOS QUÍMICOS6ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN (soluciones)

1. 2 PbO + C → CO2 + 2 Pb

2. a) N2 + O2 → 2 NOSíntesis de óxido de nitrógeno (II).

b) HCl + NaOH → NaCl + H2OReacción ácido-base.

3. a) CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O• CuO: óxido de cobre (II).• H2SO4: ácido sulfúrico.• CuSO4: sulfato de cobre (II).• H2O: agua.

b) N2 + 3 H2 → 2 NH3

• N2: nitrógeno molecular.• H2: hidrógeno molecular.• NH3: amoniaco.

c) Ca(OH)2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O• Ca(OH)2: hidróxido de calcio.• HCl: cloruro de hidrógeno.• CaCl2: cloruro de calcio.• H2O: agua.

4. a) Se podrán formar 20 moléculas de agua.

b) Quedan sin reaccionar 10 átomos de oxígeno.

5. a) No. La reacción ajustada sería:

2 KClO3 → 2 KCl + 3 O2

b) 111,9 g KCl

c) 50,4 L O2

6. La reacción con volúmenes nos permite conocertambién la proporción en la que interviene la canti-dad de sustancia de cada reactivo o producto. Eneste caso, 1 mol de N2 reacciona con 1 mol de O2

y obtenemos 2 mol de NaOb. Escribimos la reacción:

N2 + O2 → 2 NaOb

Por tanto, para que la reacción esté ajustada: a = 1 y b = 1. Y la fórmula será: NO.

7. a) Primero es necesario ajustar la reacción:

2 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3

Veamos ahora qué cantidad de hierro reacciona con2 g de oxígeno.

2 g O2 ⋅ ⋅ ⋅

⋅ = 2,33 g Fe

b) Por tanto, no sobra ni oxígeno ni hierro.

c) Como se conserva la masa en la reacción:

2 + 2,33 = 4,33 g de Fe2O3

8. Primero se ajusta la reacción que tiene lugar:

2 Ba + O2 → 2 BaO

Ahora calculamos la masa de oxígeno que intervie-ne a partir de la ley de conservación de la masa:

m (O2) = m (BaO) − m (Ba) == 22,9 g − 20,5 g = 2,4 g

Y calculamos la cantidad de bario en mol quereacciona con esta cantidad de oxígeno.

2,4 g O2 ⋅ ⋅ = 0,15 mol Ba

Sabiendo los gramos que se corresponden con lacantidad de sustancia (mol):

M (Ba) = = = 137 g/mol


CaH2 + 2 H2O → Ca(OH)2 + 2 H2

b) 0,3 mol H2

c) 11,09 g Ca(OH)2

d) 18,8 g

10. Sobrarán 10 g de azufre. Es decir, los 20 g de cobrereaccionarán con 10 g de azufre para dar 30 g de CuS.

11. a) La reacción ajustada nos indica que 2 moléculasde SO2 reaccionan con 1 molécula de O2 para dar2 moléculas de SO3. Es decir, reaccionarán 200 moléculas de SO2 con 100 moléculas de O2

(quedarán, por tanto, sin reaccionar 100 molécu-las de O2). Y se obtendrán 200 moléculas de SO3.

b) En la reacción sobrarán 100 moléculas de O2. Esdecir, la reacción no es completa.

12. a) Cuando las partículas de los reactivos son máspequeñas, hay más probabilidad de que las co-lisiones necesarias para que tenga lugar la reac-ción sean eficaces. Por esto aumenta la veloci-dad de la reacción.

b) Cuando calentamos el tubo de ensayo, las par-tículas de los reactivos se moverán más deprisa.Esto hará que se produzcan más colisiones y, portanto, habrá más colisiones eficaces y la veloci-dad de la reacción aumentará.

20,5

0,15

N.o gramos

Cantidad de sustancia

2 mol Ba

1 mol O2

1 mol O2

32 g O2

55,8 g Fe

1 mol Fe

2 mol Fe

3 mol O2

1 mol O2

32 g O2

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PROBLEMAS RESUELTOS

CAMBIOS QUÍMICOS6


a) Reactivos: el hidrógeno y el nitrógeno son gasesa temperatura ambiente: • Hidrógeno: su fórmula es H2.• Nitrógeno: su fórmula es N2.Productos:• Amoniaco: su fórmula es NH3. El N actúa con

valencia 3 y el H actúa con valencia 1.

b) La ecuación química correspondiente a esteproceso será:

H2 (g) + N2 (g) → NH3 (g)

Para ajustar la ecuación química colocaremosdelante de la fórmula de cada una de las sus-tancias los coeficientes necesarios para que secumpla la ley de conservación de la masa:el número de átomos que aparecen en el primermiembro debe de ser igual al número de átomosque aparecen en el segundo miembro.

Igualamos el número de átomos de nitrógenomultiplicando por 2 la molécula de amoniaco(cada coeficiente multiplica a todos los átomosde la molécula):

H2 (g) + N2 (g) → 2 NH3 (g)

A continuación igualamos el número de átomosde hidrógeno. Como hay 2 moléculas de NH3,tenemos en total 6 átomos de H; por tanto, mul-tiplicamos por 3 la molécula H2 del primermiembro:

3 H2 (g) + N2 (g) → 2 NH3 (g)

De esta forma, la ecuación queda ajustada.

c) Es una reacción de síntesis o de formación, enla que a partir de sus elementos (H2 y N2) se ob-tiene un compuesto (NH3).

d) Representamos la molécula H2 mediante:

Representamos la molécula de N2 mediante:

La reacción será:

En el proceso:

Hidrógeno (gas) + nitrógeno (gas) → amoniaco (gas)a) Identifica los reactivos y los productos de la reacción. Escribe sus fórmulas.

b) Escribe la ecuación química correspondiente y ajústala por el método de tanteo.

c) Clasifica la reacción. ¿Es una reacción de síntesis? ¿Es una reacción de descomposición?

d) Representa la reacción mediante un modelo de bolas.

Escribe y ajusta las siguientes ecuacionesquímicas:a) Cloro (g) + oxígeno (g) → óxido de cloro (g)b) Monóxido de carbono (g) + oxígeno (g) →

→ dióxido de carbono (g)

Dado el proceso:Aluminio (s) + azufre (s) → sulfuro de

aluminio (s)a) Identifica los reactivos y los productos

de la reacción.b) Escribe la ecuación química ajustada.

Ajusta las siguientes ecuaciones químicas y nombra todas las sustancias implicadas:a) ZnS (s) + O2 (g) → SO2 (g) + ZnO (s)b) Na (s) + H2O (l) → NaOH (aq) + H2 (g)

Completa y ajusta las siguientes ecuacionesquímicas:a) Cl2 + Mg → … b) Cu + HCl → … + H2

Ajusta la ecuación química siguiente:Fe2O3 (s) + CO (g) → Fe (s) + CO2 (g)

5

4

3

2

1

PROBLEMA RESUELTO 1

ACTIVIDADES

+ →

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PROBLEMAS RESUELTOS

CAMBIOS QUÍMICOS6


a) A partir de las fórmulas de los reactivos y los pro-ductos escribimos la ecuación química corres-pondiente a esta reacción y la ajustamos:

2 HCl + BaO → BaCl2 + H2O

Según la ecuación: 2 mol de HCl reaccionan con1 mol de BaO y producen 1 mol de BaCl2 y 1 molde H2O.

b) Identificamos las sustancias cuyos datos conoce-mos y las sustancias cuyos datos deseamos cal-cular. Disponemos de 20,5 g de BaO y deseamosconocer la masa de BaCl2 que se obtiene.

Calculamos la cantidad de BaO en mol:

MBaO = 137 + 16 = 153 g/mol →

→ n = = = 0,15 mol

Calculamos la cantidad de BaCl2 que se obtieneplanteando la proporción adecuada:

= →

→ x = 0,15 mol BaO ⋅ =

= 0,15 mol BaCl2

A partir de la cantidad de sustancia calculamosla masa:

MBaCl2 = 208 g/mol →

→ m = n ⋅ M = 0,15 mol ⋅ 208 g/mol →

→ m = 31,2 g

c) Ahora disponemos de 7 g de HCl y queremos cal-cular la masa de BaCl2 que se obtiene.

Calculamos la cantidad de HCl en mol:

MHCl = 1 + 35,5 = 36,5 g/mol →

→ n = = = 0,19 mol

Planteamos la proporción correspondiente a es-tas dos sustancias y calculamos la cantidad deHCl obtenida:

= →

→ y = 0,19 mol HCl ⋅ = 0,095 mol

Calculamos la masa:

m = n ⋅ M = 0,095 mol ⋅ 208 g/mol →

→ m = 19,76 g de BaCl2

1 mol BaCl22 mol HCl

0,19 mol HCl

y

2 mol HCl

1 mol BaCl2

7 g

36,5 g/mol

m (g)

M (g/mol)

1 mol BaCl21 mol BaO

0,15 mol BaO

x mol Ba Cl2

1 mol BaO

1 mol BaCl2

20,5 g

153 g/mol

m (g)

M (g/mol)

Al reaccionar cloruro de hidrógeno con óxido de bario se produce cloruro de bario y agua:

a) Escribe la ecuación química correspondiente a esta reacción y ajústala.

b) Calcula la cantidad de cloruro de bario que se produce cuando reaccionan 20,5 g de óxido de bario con la cantidad necesaria de ácido.

c) Si ponemos 7 g de cloruro de hidrógeno, ¿qué cantidad de cloruro de bario se formará?

En el conversor catalítico de un automóvil seproduce la reacción:

Monóxido de carbono (g) + oxígeno (g) →→ dióxido de carbono (g)

a) Escribe la ecuación química ajustada.b) Si reaccionan 112 g de monóxido

de carbono, ¿cuánto dióxido de carbonoaparece?

c) ¿Qué cantidad de oxígeno es necesaria?Sol.: b) 176 g CO2; c) 64 g O2

Dada la reacción:Óxido de hierro (II) (s) + hidrógeno (g) →

→ hierro (s) + agua (l)a) Escribe la reacción y ajústala.b) Calcula la masa de hierro que podría

obtenerse al reaccionar 40 g de óxido de hierro (II).

c) Calcula la cantidad de hidrógeno que seránecesaria para que la reacción sea completa.

Sol.: b) 31 g Fe; c) 1,1 g H2

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PROBLEMA RESUELTO 2

ACTIVIDADES

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PROBLEMAS RESUELTOS

CAMBIOS QUÍMICOS6


En primer lugar ajustamos la ecuación:

Zn (s) + 2 HCl (aq) → ZnCl2 (s) + H2 (g)

Calculamos la cantidad de sustancia en mol de Znconocida:

MZn = 65 g/mol →

→ n = = = 0,1 mol

Según la ecuación: 1 mol de Zn produce 1 mol de H2.

Planteamos la proporción correspondiente paracalcular la cantidad de H2 obtenido:

= → x = 0,1 mol H2

Sabemos además que, en condiciones normales, 1 mol de cualquier gas ocupa un volumen de 22,4 L.

Calculamos el volumen:

V = 0,1 mol ⋅ 22,4 L/mol = 2,24 L H2

0,1 mol Zn

x

1 mol Zn

1 mol H2

6,54 g

65 g/mol

m (g)

M (g/mol)

Calcula el volumen de hidrógeno que se desprende, en condiciones normales, al reaccionar 6,54 g de cinc con la cantidad suficiente de cloruro de hidrógeno según la reacción:

Zn (s) + HCl (aq) → ZnCl2 (s) + H2 (g)

Escribe y ajusta la reacción de combustión del azufre:Azufre (s) + oxígeno (g) → dióxido de azufre (g)Calcula:a) La cantidad de azufre necesaria para

obtener 2 L de dióxido de azufre en c.n.b) El volumen de oxígeno necesario.Sol.: a) 2,86 g S; b) 2 L O2

Dada la reacción: Óxido de hierro (II) + hidrógeno →

→ hierro + aguaa) Escribe y ajusta la ecuación correspondiente.b) Calcula la masa de hierro que se obtendrá

a partir de 50 g de óxido de hierro (II).c) Calcula el volumen de hidrógeno, medido

en c.n., que se consume en la reacción.Sol.: b) 38,75 g Fe; c) 15,34 L H2

Dada la ecuación química: Al (s) + S (s) → Al2S3 (s)

Si reaccionan 27 g de Al con 60 g de S,determina:a) Que sustancia reaccionará completamente

y cuál sobrará.b) Qué cantidad de sulfuro de aluminio

se obtiene.Sol.: a) Sobrará S; b) 75 g Al2S3

En la reacción química representada por:

Mg + 2 HCl → MgCl2 + H2

a) ¿Cuál es el volumen de hidrógeno (en c.n.)que se produce cuando reaccionan 0,154 mol de magnesio con exceso de ácido?

b) ¿Cuál es la masa de MgCl2 obtenida?

Sol.: a) 3,45 L H2; b) 14,7 g MgCl2

El amoniaco reacciona con el oxígeno, en c.n. de presión y temperatura, según la reacción:

NH3 (g) + O2 (g) → NO (g) + H2O (g)

Calcula:

a) El volumen de amoniaco necesario paraobtener 15 L de monóxido de nitrógeno.

b) La cantidad de oxígeno necesaria.

Sol.: a) 15 L NH3; b) 18,75 L O2

Escribe la ecuación química ajustadacorrespondiente a la combustión del propano(C3H8) con el oxígeno para dar dióxido de carbono y agua, y calcula:

a) La cantidad de propano que se necesitapara obtener 2 L de dióxido de carbono.

b) El volumen de propano que reacciona con 0,5 L de oxígeno.

Sol.: a) 0,67 L C3H8; b) 0,1 L C3H8

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5

4

3

2

1

PROBLEMA RESUELTO 3

ACTIVIDADES

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1. En esta unidad se explica la gran interacción existente entre la química y todo lo que nos rodea: la comida, los medicamentos.

2. Por último, se comentan algunos de los inconvenientes que produce la actividad química industrial y la capacidad de generación de contaminantes que afecten tanto al medio ambiente como a los seres vivos. Es esta una dualidad que presenta la química.• Por un lado, nos ayuda a mejorar nuestras condiciones de vida.• Por otro, produce contaminantes, residuos que afectan al medio.

3. En la medida en que la sociedad sea capaz, mediante el reciclado de algunos productos, el uso de otrassustancias menos contaminantes…, de solucionar estos problemas, abrirá el camino hacia una nueva era.


MAPA DE CONTENIDOS

MEDIO AMBIENTE BENEFICIOS

lluvia ácida

incrementodel efecto

invernadero

destrucción dela capa

de ozono

antibióticos

vacunas

antipiréticos

antiinflamatorios

analgésicos

alimentación

materiales

agricultura

contaminación del aire

contaminación del suelo

contaminación del agua

medicamentos en la industria

debido a

produce

reportainfluye en el

LA QUÍMICA

ejemplos ejemplos

reacciones decombustión

reaccionesácido-base

permiten

ejemplos

obtenerenergía

a partir de

combustibles HCl

HNO3

H2SO4

ejemplos

NaOH

NH3

ejemplosejemplos

intervienen

gracias a

cambios químicos

LA SOCIEDAD

es básica para

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QUÍMICA EN ACCIÓN7

sales

pesticidas

herbicidas

plaguicidas

que usa

paradar

basesácidos

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7

• Reconocer la importancia que tiene la química en nuestra sociedad.

• Comprender las implicaciones que tienen distintasactividades humanas en el medio ambiente.

• Saber cuáles son los problemas medioambientalesmás graves que afectan a la Tierra en este momento.

• Intentar encontrar soluciones a los problemasmencionados en el punto anterior.

• Entender la importancia que el reciclado de muchosmateriales tiene en la sociedad actual.

• Aprender a usar correctamente los medicamentos.

OBJETIVOS

Química en acción

CONTENIDOS

CONCEPTOS • Reacciones químicas más importantes: combustión, ácido-base y de neutralización.

• Química y medio ambiente.

• Industrias químicas. Medicamentos y drogas.

• La química y el progreso (agricultura, alimentación y materiales).


• Buscar relaciones entre la química y la mejora en la calidad de vida.

• Realizar trabajos en los que se vea el progreso que han sufrido algunas actividadeshumanas (industria alimentaria, farmacéutica…) gracias a la química.

• Comentar artículos periodísticos en los que se ponga de manifiesto alguno de los problemas medioambientales tratados en la unidad.

• Buscar soluciones para evitar el deterioro que sufre el medio ambiente.

• Interpretar gráficos de sectores sobre los principales compuestos que influyen en la destrucción de la capa de ozono.

ACTITUDES • Valorar la gran importancia que ha tenido la química en el desarrollo que se ha producido en nuestra sociedad.

• Ser consciente de los problemas medioambientales que afectan a nuestro planeta.

• Hacer un uso adecuado de los medicamentos.

PRESENTACIÓN1. Por otro lado, una de las grandes preocupaciones

de la sociedad actual es el problemamedioambiental y toda la repercusión que tienendeterminados efectos de la actividad industrialsobre el medio natural. Asuntos como la destrucción de la capa de ozono, el incremento del efecto invernadero o la lluviaácida están presentes todos los días en los medios de comunicación. Por ello, es importante

que el alumno tenga una formación básica en estos temas.

2. La química está presente en la sociedad actual en todos los ámbitos (aditivos para alimentos,medicamentos, producción de nuevosmateriales…). Por ello, los conocimientos básicos de química deben formar parte de la cultura general de cualquier persona en la actualidad.

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1. Educación cívica.Se puede incidir en la gran importancia que tiene la química en la mejora de la calidad de vida de las personasque pueblan el planeta. Sería bueno comentar a los alumnos y alumnas los grandes beneficios que la industriaquímica ha proporcionado, y desterrar un poco la idea negativa que tienen muchos de ellos acerca de la química.

2. Educación para la salud.La relación existente entre la química y la medicina puede servirnos para informar a los alumnos sobre el usocorrecto de los medicamentos y comentarles el riesgo que conlleva la automedicación.

3. Educación medioambiental.En esta unidad se han estudiado algunos de los problemas medioambientales más graves derivados de la actividad industrial. La simple actividad humana también genera contaminación en el medio ambiente, y esto puede darnos pie a realizar una visita a una planta depuradora de aguas residuales.

En esta visita, el alumno se concienciará de los grandes recursos que la sociedad tiene que emplear para no contaminar la fauna y la flora de los ríos.


1. Explicar la relación existente entre la química y muchas de las industrias existentes: industriaalimentaria, industria farmacéutica, etc.

2. Analizar cuáles son los efectos no deseados para el medio ambiente de algunasde las actividades industriales.

3. Comentar artículos periodísticos en los que sepongan de manifiesto algunos de estos problemasmedioambientales.

4. Explicar la importancia que tiene en la sociedadactual el reciclado de muchos materiales.


COMPETENCIAS QUE SE TRABAJANCompetencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico

En la unidad anterior hemos destacado el estudio de las reacciones químicas. En esta unidad aplicaremos los contenidos estudiados. También se obtendrán los conocimientos necesarios para comprender el entornoque nos rodea, se establecerán las bases para un mejorconocimiento del entorno y, en definitiva, saber que la acción humana no solo tiene factores negativos sobre el medio ambiente (aumento de efecto invernadero,destrucción de la capa de ozono, contaminación del agua y del aire), sino que la industria química sirve, además, para mejorar la calidad de vida, sobre todo en la agricultura,la alimentación y en el diseño y obtención de nuevosmateriales.


Cabe destacar la importancia que tiene la actualización en los temas de medio ambiente. Hay páginas web donde se pueden consultar a diario los niveles de gases

en la atmósfera de nuestra ciudad, el nivel de polen en lasépocas primaverales, el nivel de contaminación ambiental, etc.


Uno de los temas más importantes de educación científicapara el ciudadano es el respeto por el medio ambiente y el reciclado de residuos y materiales. En esta unidad se desarrollan las habilidades propias de la competenciapara estar informado y tomar conciencia de las medidas de respeto del medio ambiente que debemos tomar.

Competencia cultural y artística

Esta unidad ayuda a apreciar las manifestaciones culturalesque respetan el medio ambiente. En ocasiones, esinteresante conocer las manifestaciones culturales queresponden a disfrute y enriquecimiento de los pueblos.Poseer habilidades de pensamiento, tanto perceptivas como comunicativas, para poder comprender y valorar las aportaciones que el hecho cultural realiza al respeto del medio ambiente.

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ACTIVIDADES

QUÍMICA EN ACCIÓN7ACTIVIDADES DE REFUERZO


2. Las proteínas constituyen alrededor del 15 % de la masa corporal de los seres vivos. Determina la cantidadde proteínas que hay en un adulto de 85 kg. ¿Cuálesson los componentes de las moléculas de las proteínas?

3. La reacción de combustión de la glucosa que se realiza en las células, ¿es una reacción exotérmicao endotérmica? Razona la respuesta.

4. Completa la siguiente reacción nuclear:21H + 3

1H → … + 10n

¿Qué tipo de reacción es?

5. ¿Qué es el agujero de la capa de ozono? ¿Qué efec-tos tiene?

6. ¿En qué consiste el incremento del efecto inverna-dero? ¿Qué sustancias lo producen?

7. ¿Qué es un antibiótico? Nombra los que conozcas.

8. Completa la siguiente frase:

El uso de productos en spray provoca la …, que pro-tege a la atmósfera de las radiaciones …

9. Observa la siguiente gráfica:

a) ¿Qué representa? ¿Qué tendencia se observa?

b) Comenta las posibles causas de esa tendencia.

10. Señala cuál es el efecto de los siguientes medica-mentos sobre el organismo humano:

a) Antipiréticos. c) Antibióticos.

b) Analgésicos. d) Antiinflamatorios.

11. El agua del mar contiene un 0,13 % de magnesio enmasa. ¿Qué cantidad de agua de mar se necesitapara obtener 100 kg de magnesio?

12. Observa la siguiente tabla:

Determina la cantidad de nutrientes que ingieres enuna comida formada por un plato de macarrones de250 g, un filete de 200 g, una ensalada con dos to-mates y aliñada con dos cucharadas de aceite deoliva, y un yogur entero. Calcula el porcentaje querepresenta cada nutriente.

13. El efecto invernadero es beneficioso para el desarro-llo de la vida en la Tierra. Explica entonces por quéexiste tanta alarma entre los científicos relacionan-do efecto invernadero, calentamiento global y cam-bio climático.

14. Señala algunas medidas interesantes desde tu pun-to de vista destinadas a rebajar la cantidad de dió-xido de carbono emitido a la atmósfera.

15. La combustión de 1 m3 de gas natural equivale a9,28 ⋅ 106 cal. Determina el consumo realizado enuna vivienda, expresado en julios, si la lectura delcontador ha sido de 40 m3 de gas.

Bioelementos principales

Bioelementos secundarios

OligoelementosPrincipios inmediatos

Alimento

Filete de vaca(100 g)

Macarronescon salsa (150 g)

Yogur entero (una porción)

Tomate (una unidad)

Aceite de oliva(una cucharada)

Glúcidos(g)

Proteínas(g)

Grasas(g)

VitaminasA y C(mg)

0

20

11

2

0

24

3

8

1

0

31

16

12

0

16

0

0

505

10 027

0

Concentración de C02 atmosférico (ppm)360

350

340

330

320

3101950 1960 1970 1980 1990 2000

FICHA 1

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ACTIVIDADES

QUÍMICA EN ACCIÓN7ACTIVIDADES DE REFUERZO (soluciones)

1. El fósforo y el azufre pueden considerarse bioele-mentos primarios, pero intervienen en mucha me-nor proporción que los otros cuatro (C, H, O y N).

2. Como constituyen el 15 %:

0,15 ⋅ 85 kg = 12,75 kg

Las moléculas de las proteínas están formadas porunidades elementales llamadas aminoácidos.

3. Es una reacción exotérmica: los productos tienenmenos energía que los reactivos.

4. La reacción es: 21H + 3

1H → 42He + 1

0n

Es una reacción de fusión nuclear: a partir de dosnúcleos ligeros se forma un núcleo más pesado.

5. El agujero de la capa de ozono consiste en una dis-minución en el grosor de la capa de ozono presen-te en la atmósfera. La consecuencia de esta destruc-ción del ozono es una mayor penetración de laradiación ultravioleta procedente del Sol. Esto traeconsigo una mayor incidencia de enfermedades enla vista, así como un aumento en las mutaciones ge-néticas que experimentan los seres vivos.

6. En el aumento de la temperatura en nuestro planetadebido a la reflexión de la radiación solar ascenden-te en la atmósfera terrestre tras reflejarse en el suelo.Las sustancias que lo producen son el dióxido de car-bono y el vapor de agua, fundamentalmente.

7. Un antibiótico es un tipo de medicamento emplea-do para combatir infecciones. Ejemplo: penicilina.

8. El uso de productos en spray provoca la destrucciónde la capa de ozono, que protege a la atmósfera delas radiaciones ultravioletas.

9. a) Representa el aumento en la concentración dedióxido de carbono atmosférico a lo largo de losúltimos 50 años. Se observa un claro aumento,más acusado en las últimas décadas.

b) Posibles causas: emisión de gases contaminan-tes por los vehículos que queman combustiblesfósiles, por las centrales eléctricas térmicas o porlas actividades industriales.

10. a) Combaten la fiebre.

b) Alivian el dolor.

c) Combaten infecciones.

d) Combaten las inflamaciones.

11. Calculando:

= → x = 76 923 kg agua

12. A partir de la tabla podemos calcular lo que nos piden:

13. El problema medioambiental proviene del incremen-to del efecto invernadero, que causa un sobreca-lentamiento excesivo debido a la concentración elevada de ciertos gases en la atmósfera (dióxido decarbono fundamentalmente).

Como consecuencia de este calentamiento se pro-duce un cambio climático a escala global, con au-mento de las temperaturas, sequías más prolonga-das, deshielo de casquetes polares y glaciares…

14. Ejemplos: emplear filtros en las actividades que ge-neran CO2; premiar a las empresas que reducen susemisiones de CO2; fomentar el uso de transportespúblicos y de energías renovables.

15. El consumo habría sido de 3,712 ⋅ 108 cal, que equi-valen a 1,55 ⋅ 109 J.

x

100 kg Mg

100 kg agua

0,13 kg Mg

Bioelementos principales

Carbono

Hidrógeno

Oxígeno

Nitrógeno

Potasio

Magnesio

Sodio

Calcio

Hierro

Yodo

Flúor

Cinc

Glúcidos

Lípidos

Proteínas

Ácidos nucleicos

Bioelementos secundarios

OligoelementosPrincipios inmediatos

GlúcidosTotal (g)Porcentaje

FileteMaca-rrones

2 to-mates

AceiteYogur

Nu-trientestotales

ProteínasTotal (g)Porcentaje

GrasasTotal (g)Porcentaje

Vitaminas A y CTotal (mg)Porcentaje

0

0

48

76,2

62

46,73

0

0

33,3

68

5

7,9

26,67

20,11

0

0

4

8,2

2

3,2

0

0

20 054

97,5

0

0

0

0

32

24,12

0

0

11

23,8

8

12,7

12

9,04

505

2,5

48,3

100

63

100

132,67

100

20 559

100

Ensalada

FICHA 1

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ACTIVIDADES


1. Observa la siguiente experiencia.

1. Coloca la vela en un recipiente con agua y en-ciéndela.

a) ¿Qué reacción se produce?

b) ¿Es una reacción exotérmica o endotérmica? ¿Cómo puedes saberlo?

2. Ahora colocamos un vaso tapando la vela.

c) ¿Qué ocurre?

d) ¿Puedes explicar la razón?

e) Observa el nivel en el interior del vaso. ¿Qué ocurre?

f) ¿Por qué aumenta el nivel de agua en el vaso amedida que se apaga la vela?

g) ¿Hay semejanzas entre esta reacción y la que seproduce cuando quemamos papel?

h) Después de quemar el papel, ¿la masa de las ce-nizas será igual a la masa del papel?

2. Relaciona las sustancias con el producto donde laspodemos encontrar:

3. De las sustancias de la actividad anterior, determi-na las que son ácidos y las que son bases. Comple-ta la tabla.

4. Utilizar Internet como fuente de información. Inves-tiga, busca información y responde a las siguientespreguntas:

a) ¿Cómo puedes medir fácilmente el tamaño de tuciudad?

b) ¿Cuál es el tamaño de tu ciudad?

c) Indica algunas actividades urbanas responsablesde la emisión de sustancias contaminantes a laatmósfera en las ciudades.

d) Nombra las sustancias que generalmente produ-cen contaminación en la atmósfera y los proble-mas que generan.

e) ¿Por qué las ciudades con grandes zonas verdeso próximas a zonas boscosas controlan mejor suíndice de contaminación?

f) Indica varias medidas que creas que se podríanadoptar para disminuir la contaminación en lasciudades.

5. Explica el siguiente esquema sobre el incrementodel efecto invernadero:

Ácidos Bases

FICHA 2

• Ácido acético.

• Ácido acetilsalicílico.

• Amoniaco.

• Ácido cítrico.

• Cloruro.de hidrogeno.

• Bicarbonato de sodio.

• Ácido sulfúrico.

• Hidróxido de sodio.

Antiácido estomacal.

Limón.

Baterías de los coches.

Vinagre.

Limpiador casero.

Gel para desatascar. las tuberías.

Jugos gástricos.

Aspirina.

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ACTIVIDADES


1. a) Se produce la combustión de la cera de la vela.

b) Es una reacción exotérmica. Se desprende luzy calor.

c) La vela se apaga.

d) La reacción de combustión no se puede mante-ner, ya que el oxígeno necesario en el interior delvaso se ha agotado.

e) En el interior del vaso se agota el gas y el nivel deagua sube.

f) Porque desaparece el oxígeno.

g) Sí; en ambos casos se produce una reacción decombustión en la que el oxígeno del aire intervie-ne como reactivo.

h) No, puesto que en la reacción intervienen gasesque escapan. Esto no quiere decir que no se cum-pla la ley de conservación de la masa (ley de Lavoisier). Si recogemos los gases que intervienen,entonces veremos que la masa total de los reac-tivos es igual a la masa total de los productos.

2. • Ácido acético. → Vinagre.

• Ácido acetilsalicílico. → Aspirina.

• Amoniaco. → Limpiador casero.

• Ácido cítrico. → Limón.

• Cloruro de hidrogeno. → Jugos gástricos.

• Bicarbonato de sodio. → Antiácido estomacal.

• Ácido sulfúrico. → Baterías de los coches.

• Hidróxido de sodio. → Gel para desatascar las tu-berías.

3.

4. a) Por ejemplo, a partir de un plano.

b) Respuesta libre.

c) Respuesta modelo:

• El tráfico de vehículos.

• Las emisiones de calefacciones.

• Las emisiones de las industrias.

d) Ejemplos:

• Dióxido de carbono. Produce un incrementodel efecto invernadero.

• Óxido de azufre. Puede formar lluvia ácida.

• Monóxido de carbono. Es un gas tóxico.

• Dióxido de azufre. Puede formar lluvia ácida.

e) Porque las plantas eliminan dióxido de carbonode la atmósfera y la enriquecen con oxígeno. Esdecir, son una especie de depuradoras natura-les de aire.

f) Respuesta modelo:

• Limitar el tráfico de vehículos.

• Fomentar la utilización del transporte público.

• Incluir carriles bici.

• Habilitar en la calzada un carril reservado parael transporte público.

• Fomentar la utilización de filtros en tubos deescape de vehículos, en chimeneas de cale-facciones y en chimeneas de industrias.

5. La radiación procedente del Sol atraviesa la atmós-fera terrestre. Luego, una parte de esta radiación serefleja en la superficie de la Tierra y es reemitida denuevo hacia el exterior. Pero una parte de esta ra-diación reflejada por la Tierra choca en la atmósfe-ra con ciertos gases que vuelven a hacer que se refleje hacia la Tierra, lo que produce en definitivaun calentamiento de nuestro planeta.

Los gases que producen este incremento del efec-to invernadero son el dióxido de carbono (el princi-pal contribuyente), el vapor de agua o el metano.

Ácidos Bases

• Vinagre.

• Aspirina.

• Limón.

• Jugos gástricos.

• Baterías de los coches.

• Limpiador casero.

• Antiácido estomacal.

• Gel para desatascarlas tuberías.

FICHA 2

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ACTIVIDADES


FICHA 3

1. En la gráfica se representa la variación de la conta-minación por dióxido de carbono en una gran ciu-dad a lo largo de los días de la semana. ¿Qué con-clusiones puedes sacar de ella?

a) ¿Qué días es mayor la concentración de dióxidode carbono? ¿Y menor?

b) Entonces, ¿cuál crees que puede ser la causa deesta diferencia?

c) ¿Qué medidas se te ocurren para reducir la can-tidad de dióxido de carbono en la atmósfera losdías laborables?

2. Lee el texto y responde.

Los envases de tetrabrickson los más utilizados para conservar alimen-tos líquidos y, poco a poco, han ido sustituyen-do al vidrio. Están fabri-cados por varias capas decartón, polietileno y otrosmateriales. El material queestá en contacto con el lí-quido es siempre el polie-tileno. Es un plástico lige-ro que se puede moldear formando capas muydelgadas que impiden el paso del oxígeno del aire,la humedad y las bacterias. El cartón se añade para dar consistencia al envase.

a) ¿Qué tipo de material es el polietileno?

b) ¿Qué propiedad del polietileno le hace apto parala conservación de alimentos?

c) ¿Qué crees que ocurriría si el envase fuese úni-camente de cartón?

3. Mezcla convenientemente las letras marcadas de lassiguientes definiciones y obtendrás una palabra quetodos deberíamos conocer y aplicar.

1. Materiales desechados porque no son aprove-chables para el uso a que estaban destinados.

2. Medicamento usado para bajar la fiebre.

3. Reacción química que produce dióxido de car-bono y agua a partir de un combustible.

4. Se produce en la combustión.

5. Fenómeno que altera las propiedades de la at-mósfera o del agua mediante la adición de sus-tancias tóxicas.

6. El PVC, la baquelita o el teflón pertenecen a estetipo de material.

7. A este grupo de sustancias pertenece la sosacáustica.

8. El incremento de este efecto calienta la Tierra.

4. Justifica las siguientes acciones desde el punto devista de la protección del medio ambiente.

a) Separar los residuos y depositarlos en diferentescontenedores.

b) Echar las pilas usadas en los contenedores apro-piados.

c) Utilizar fuentes de energía renovables, como laenergía solar o la energía eólica.

d) Utilizar lámparas de bajo consumo en viviendasy oficinas.

e) Fomentar la utilización del transporte público.

1300

1200

1100

1000

L

Cantidad CO2 (mg/m3)

M X J V S D0

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ACTIVIDADES


1. a) Mayor: de lunes a viernes. Menor: sábado y do-mingo.

b) El aumento del tráfico durante los días labora-bles.

c) Ejemplos:• Limitar el tráfico de vehículos. Por ejemplo, ha-

ciendo que determinadas zonas de la ciudadsean peatonales.

• Fomentar la utilización del transporte público.Abaratando los precios.

• Incluir carriles bici. Y dando preferencia a losciclistas en las calzadas.

• Habilitar en la calzada un carril reservado pa-ra el transporte público. Así se evitarán atas-cos las personas que contribuyen a mantenermás limpio el aire de la ciudad.

2. a) El polietileno es un material sintético. Es un tipode plástico.

b) El polietileno no reacciona con las sustancias conlas que entra en contacto. Además, impide elpaso del oxígeno del aire, la humedad y las bac-terias.

c) La humedad, por ejemplo, penetraría con facili-dad, por lo que los alimentos se deteriorarían mu-cho más rápidamente. Además, las bacterias tam-bién podrían estropear el alimento y contaminarlo.

3. 1. Materiales desechados porque no son aprove-chables para el uso a que estaban destinados.

2. Medicamento usado para bajar la fiebre.

3. Reacción química que produce dióxido de car-bono y agua a partir de un combustible.

4. Se produce en la combustión.

5. Fenómeno que altera las propiedades de la at-mósfera o del agua mediante la adición de sus-tancias tóxicas.

6. El PVC, la baquelita o el teflón pertenecen a es-te tipo de material.

7. A este grupo de sustancias pertenece la sosacáustica.

8. El incremento de este efecto calienta la Tierra.

4. a) Se facilita la reutilización de materiales.

b) Evitamos contaminar suelos y agua.

c) Se contamina menos, pues se emiten menos ga-ses tóxicos a la atmósfera.

d) El gasto energético es menor, por lo que se ahorran emisiones contaminantes a la atmósfera.

e) Se reduce el número de vehículos que circulan,por lo que se emite a la atmósfera una menorcantidad de dióxido de carbono, por ejemplo.

FICHA 3

R E S I D U O S

E N E R G Í A

C O M B U S T I Ó N

A N T I P I R É T I C O

P L Á S T I C O

I N V E R N A D E R O

B A S E

C O N T A M I N A C I Ó N

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ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN

1. Determina a qué grupo pertenecen las sustanciasque aparecen a continuación (utiliza la bibliografíaque necesites):

a) Almidón.

b) Colesterol.

c) Retinol.

d) Ácido oleico.

e) Triptófano.

f) Caseína.

g) Insulina.

h) ARN.

2. Busca información acerca de la función de los si-guientes bioelementos en el organismo:

a) Hierro.

b) Calcio.

c) Sodio.

d) Potasio.

e) Magnesio.

f) Flúor.

g) Yodo.

3. Escribe la reacción de combustión de la glucosa yexplica cuál es su función en el organismo.

4. El cobre se puede obtener a partir de malaquita, quees un mineral formado por carbonato de cobre, através de las siguientes reacciones:

a) CuCO3 + calor → CO2 + CuO

b) CuO + C → CO2 + Cu

Ajusta estas reacciones y calcula la cantidad de co-bre que podría obtenerse a partir de 100 mol de car-bonato de cobre.

5. El cloro tiene un importante papel en la destrucciónde la capa de ozono estratosférico, según las reac-ciones:

a) Cl + O3 → ClO + O2

b) ClO + O → Cl + O2

Se ha calculado que un solo átomo de cloro es capazde destruir 100 000 moléculas de ozono. ¿Puedes ex-plicar esto a partir de las reacciones anteriores?

6. Analiza la siguiente frase:

«Las lluvias ácidas son frecuentes en las zonas in-dustrializadas y en las regiones vecinas. Sus efectospueden observarse en zonas muy alejadas de los lu-gares donde se origina la contaminación».

7. Analiza el gráfico sobre el uso de las fuentes de ener-gía y comenta la relación que tienen con la conta-minación ambiental los datos que en él aparecen.

8. Explica los peligros del uso inadecuado de antibió-ticos.

9. En la combustión de butano (C4H10) se producendióxido de carbono y agua.

a) Escribe la reacción ajustada.

b) Calcula la cantidad de CO2 se produce al quemaruna tonelada de butano.

c) Calcula la cantidad de sustancia de CO2 (en con-diciones normales de presión y temperatura) queproduce.

d) Entonces, ¿la combustión de butano contribuyeal incremento del efecto invernadero? ¿Por qué?

10. El metano se quema con oxígeno y da lugar a dióxi-do de carbono y agua. Si reaccionan 59,5 g de me-tano, determina:

a) La ecuación química ajustada.

b) La cantidad de CO2 que se forma.

c) El número de moléculas de agua que aparecen.

d) El volumen de oxígeno necesario, medido en con-diciones normales de presión y temperatura.

11. En 1997 se redacto en Kyoto (Japón) un documen-to que proponía reducir las emisiones de CO2 en un7 % para la siguiente década. Comenta las razones.¿Por qué crees que EE.UU. se negó a firmar talacuerdo?

Petróleo

E. renovables

Gas

Nuclear

Carbón

ACTIVIDADES

QUÍMICA EN ACCIÓN7826722 _ 0019-0134.qxd 21/2/07 16:51 Página 114


ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN (soluciones)

1. a) Glúcido. e) Proteína (aminoácido).

b) Lípido. f) Proteína.

c) Vitamina. g) Proteína.

d) Lípido. h) Ácido nucleico.

2. a) Presente en la hemoglobina de la sangre.

b) Presente en huesos y dientes.

c) Interviene en los procesos de regulación de losimpulsos nerviosos y la función celular.

d) Interviene en los procesos de transmisión de im-pulsos nerviosos.

e) Constituyente de huesos y dientes.

f) Refuerza la estructura de huesos y dientes. Pre-viene la caries dental.

g) Constituyente de las hormonas tiroideas (tirosina).

3. C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + energía

Su función es la obtención de energía.

4. Las reacciones ajustadas son:

CuCO3 + calor → CO2 + CuO

2 CuO + C → CO2 + 2 Cu

Si partimos de 100 mol de CuCO3:

100 mol CuCO3 ⋅ ⋅

⋅ ⋅ = 6,350 g Cu

5. Un solo átomo de cloro puede destruir muchas mo-léculas de ozono porque, en el proceso, se vuelve aobtener cloro, que queda libre y dispuesto para reaccionar con otra molécula de ozono. Es decir,el cloro no se destruye en el proceso.

6. En las regiones industrializadas se emiten óxidos denitrógeno y de azufre a la atmósfera. Estos óxidos,al combinarse con el agua de las nubes, forman áci-dos, que pueden recorrer grandes distancias hastaque tienen lugar las precipitaciones. Por eso pue-den afectar a vastas regiones alejadas del lugar don-de se origina la contaminación.

7. Las energías menos contaminantes, las energías re-novables, tienen poco peso en el gráfico. Es decir,las energías que más se emplean son las que máscontaminan. Si se utilizasen más las energías lim-pias renovables (eólica, solar, etc.), la contamina-ción del medio ambiente disminuiría.

8. Los antibióticos deben usarse con precaución, y solobajo la prescipción del médico. Además, el tratamien-to debe seguirse tal y como lo recomienda el médico,y no dejar de tomar el medicamento a los dos o tresdías de haberlo comenzado porque el enfermo «ya seencuentra bien». Tampoco es conveniente medicar-se en exceso, pues entonces, cuando el organismonecesita verdaderamente el antibiótico, este quizá noactúe con la misma eficacia.


2 C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O

b) La masa molar del butano es de 58 g/mol. La delCO2 es de 44 g/mol.Sabemos que 2 mol de C4H10 producen 8 mol deCO2. Por tanto:

1 tonelada C4H10 ·

⋅ ⋅ ⋅ ⋅

⋅ = 3,0345 · 106 g CO2

c) Basta con operar de la siguiente forma:

3,0345 · 106 g CO2 ⋅ =

= 68 965 mol CO2

d) La combustión del butano y de otros combusti-bles sí que contribuye al incremento del efectoinvernadero, pues emite CO2 a la atmósfera.

10. a) CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O

b) 163,6 g CO2

c) 4,479 ⋅ 1024 moléculas H2O

d) El volumen de oxígeno necesario será:

59,5 g CH4 ⋅ ⋅ ⋅

⋅ = 166,6 L O2

11. La razón principal para limitar las emisiones de dió-xido de carbono a la atmósfera es la lucha contra elincremento del efecto invernadero y sus consecuen-cias sobre el cambio climático.

Probablemente porque EE.UU. es uno de los paísesque más dióxido de carbono emite a la atmósfera.

22,4 L O2

1 mol O2

2 mol O2

1 mol CH4

1 mol CH4

16 g CH4

1 mol CO2

44 g CO2

44 g CO2

1 mol CO2

8 mol CO2

2 mol C4H10

1 mol C4H10

58 g C4H10

106 g C4H10

1 t C4H10

63,5 g Cu

1 mol Cu

1 mol Cu

1 mol CuO

1 mol CuO

1 mol CuCo3

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ACTIVIDADES

QUÍMICA EN ACCIÓN7826722 _ 0019-0134.qxd 21/2/07 16:51 Página 115


PROBLEMAS RESUELTOS



La combustión de la gasolina (octano) se producemediante la siguiente reacción:

C8H18 + O2 → 8 CO2 + 9 H2O

Según la cual 1 mol de C8H18 reacciona con mol

de O2 para producir 8 mol de CO2 y 9 mol de H2O.

La cantidad de gasolina consumida en un día es,por tanto:

V = 2 dm3 ⋅ = 2 ⋅ 10−3 m3/coche →

→ VT = 2 · 10−3 m3/coche ⋅ 100 000 coches/día =

= 200 m3/día →

→ m = 200 m3/día ⋅ 700 kg/m3 →

→ m = 1,4 ⋅ 105 kg/día

Tenemos, por tanto:

• Moctano = 12 ⋅ 8 + 1 ⋅ 18 = 114 g/mol

• m = 1,4 ⋅ 105 kg ⋅ 103 g/1 kg = 1,4 ⋅ 108 g

Y calculando la cantidad de sustancia:

n = = = 106 mol

Aplicando a la ecuación química la proporción co-rrespondiente calculamos la cantidad de CO2 enmol que se produce:

= →

→ x = 8 ⋅ 106 mol CO2

Que expresados en gramos son:

MCO2= 12 + 16 ⋅ 2 = 44 g/mol →

→ m = n ⋅ M = 8 ⋅ 106 mol ⋅ 44 g/mol == 3,52 ⋅ 108 g = 3,52 ⋅ 105 kg

106 mol octano

x

1 mol octano

8 mol CO2

1,4 ⋅ 108 g

114 g/mol

m

M

1 m3

103 dm3

25

2

25

2

El tráfico es una de las principales causas de contaminación ambiental en las ciudades. La combustión de la gasolina produce CO2, responsable del incremento del efecto invernadero.Considerando una ciudad en la que circulen diariamente unos 100 000 coches y que cada uno consume 2 L de gasolina, calcula la cantidad de CO2 emitida a la atmósfera. Supón que la gasolina está formada únicamente por octano (C8H18), cuya densidad es 700 kg/m3.

Calcula el volumen de dióxido de carbono(medido en condiciones normales) que se produce en la combustión de 1 t de butano (C4H10).Sol.: 1,54 ⋅ 106 L CO2

El monóxido de carbono es un gas tóxico que se produce cuando hay una combustiónincompleta. Observa la ecuacióncorrespondiente a la reacción de combustiónincompleta del metano (CH4):

CH4 + O2 → CO + H2Oa) Ajústala.b) Calcula la cantidad de CO que se produce

si una caldera, que funciona mal, quema100 kg de CH4.

Sol.: 175 kg CO

La lluvia ácida se produce mediante las reacciones:

a) 2 SO2 + O2 → 2 SO3

b) SO3 + H2O → H2SO4

Calcula la cantidad de ácido sulfúrico que se desprende si se emite a la atmósferauna cantidad de 100 kg de SO2.

Sol.: 153,125 kg H2SO4

El ozono se puede destruir con facilidadmediante la reacción:

Cl + O3 → ClO + O2

¿Cuántas moléculas de ozono se destruyencuando se emiten a la atmósfera 100 g de CCl2F?

Sol.: 1,18 ⋅ 1024 moléculas O3

4

3

2

1

PROBLEMA RESUELTO 1

ACTIVIDADES

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PROBLEMAS RESUELTOS



Las reacciones se producen de forma consecutiva;por tanto, según la primera reacción:

1 mol de Fe2O3 reacciona con 1 mol de CO y produ-ce 2 mol de FeO.

Determinamos el número de moles que hay en 1 kg de Fe2O3:

MFe2O3= 3 ⋅ 56 + 3 ⋅ 16 = 160 g/mol →

m = 1 kg ⋅ = 1000 g

→ n = = = 6,25 mol

Según la reacción:

=

Por tanto:

x = 12,5 mol FeO

El FeO obtenido en la primera reacción se vuelve a reducir con CO en la segunda reacción, según lacual:

1 mol de FeO reacciona con 1 mol de CO y se ob-tiene 1 mol de Fe.

Por tanto:

= →

→ y = 12,5 mol Fe

Que expresados en gramos son:

m = n ⋅ MFe = 12,5 mol ⋅ 56 g/mol =

= 700 g Fe

12,5 mol FeO

y1 mol FeO

1 mol Fe

6,25 mol Fe2O3

x

11 mol Fe2O3

2 mol FeO

1 000 g

160 g/mol

m

MFe2O3

103 g

1 kg

Las reacciones más importantes que intervienen en la obtención del hierro en un alto horno son:

Fe2O3 + CO → 2 FeO + CO2

FeO + CO → Fe + CO2

Calcula la cantidad de hierro que se puede obtener por cada kg de óxido de hierro que reacciona.

El ácido sulfúrico (H2SO4) se obtienemediante el siguiente proceso:a) S + O2 → SO2

b) 2 SO2+ O2 → 2 SO3

c) SO3 + H2SO4 → H2S2O7

d) H2S2O7 + H2O → 2 H2SO4

Determina la cantidad de ácido en mol que se obtiene si partimos de 0,5 mol de azufre.Sol.: 98 g H2SO4

La hidracina (NH2NH2) se utiliza comocombustible de cohetes. Arde con el aguaoxigenada según:

NH2NH2 + 2 H2O2 → N2 + 4 H2OCalcula la cantidad de hidracina en molnecesaria para que se desprendan 2 L de nitrógeno en condiciones normales de presión y temperatura.Sol.: 0,0893 mol NH2NH2

El acetileno es un compuesto químico que se produce en la industria por reacciónentre el carburo de calcio (CaC2)y el agua (H2O), según la reacción:

CaC2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2

Determina cuál es la cantidad de carburo de calcio necesaria para obtener 1 L de acetileno, medido en condiciones normales de presión y temperatura.

Sol.: 2,86 g CaC2

El acetileno (C2H2) se obtiene mediante las siguientes reacciones.

a) CaO + C → CaC2 + CO

b) CaC2 + H2O → Ca(OH)2 + C2H2

Nombra todas las sustancias implicadas y en las reacciones anteriores y, después,ajústalas.

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PROBLEMA RESUELTO 2

ACTIVIDADES

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PROBLEMAS RESUELTOS



a) Conociendo la composición en 100 g, las canti-dades existentes en 140 g serán:

• Proteínas:

=

= →

→ x = = 4,62 g de proteínas

• Hidratos de carbono:

=

= →

→ y = =

= 29,12 g de hidratos de carbono

• Grasas:

= →

→ z = = 2,66 g de grasas

• Calcio:

= →

→ v = = 0,143 g de Ca

b) 0,102 g de calcio representa el 18 % del calciototal recomendado, por tanto, esta cantidad será:

m = = 0,56 g

El número de porciones necesarias es:

n = = 4 porciones0,56 g

0,143 g/porción

0,102 ⋅ 100

18

140 ⋅ 0,102

100

140 g de producto

v

100 g de producto

0,102 g de calcio

140 ⋅ 1,9

100

140 g de producto

z

100 g de producto

1,9 de grasa

140 ⋅ 20,8

100

140 g de producto

y

100 g de producto

20,8 g de hidratos de carbono

140 ⋅ 3,3

100

140 g de producto

x

100 g de producto

3,3 g de proteínas

En la etiqueta de un postre lácteo podemos leer la composición que aparece a la derecha.

Si el envase contiene una porción de 140 g de dicho producto,determina:a) La cantidad de cada uno de los componentes que contiene.

b) El número de porciones que habría que consumir para tomar la cantidad de calcio recomendada por la UE.

Una conocida marca de leche semidesnatadacontiene en su composición 120 µg de vitamina A y 0,75 µg de vitamina D por cada 100 mL. ¿Qué cantidad de cada una de estas vitaminas contiene un vaso de leche de medio litro?Sol.: 600 µg vitamina A, 3,75 µg de vitamina D.

La etiqueta de una botella de leche dice quecontiene 0,3 g de grasa por cada 100 mL y en una caja de cereales hay 1 g de grasa porcada 100 g. ¿Qué cantidad de grasa ingerimos en un desayuno formado por un vaso de 0,25 L de leche y una ración de 30 g de cereales?Sol.: 1,05 g de grasa.

Si las CDR (cantidades diarias recomendadas)por la UE de las vitaminas A y D son de 800 µgy 5 µg, respectivamente. ¿Qué porcentaje de cada una de las vitaminas A y D representaun vaso de la leche del primer problema?Sol.: 75 %.

La lejía que usamos como blanqueador es una disolución de hipoclorito de sodio (NaClO)en agua. Según aparece en la etiqueta, su concentración es del 10 % en masa.Calcula la cantidad de hipoclorito quecontendrá una botella de lejía de 200 mL (d = 1,02 g/mL).Sol.: 20,4 g de NaClO.

4

3

2

1

PROBLEMA RESUELTO 3

ACTIVIDADES

VALOR MEDIO POR 100 g

Proteínas........................ 3,3 gHidratos de carbono ........ 20,8 gGrasas............................ 1,9 gCalcio ............................ 102 mg (18 % de CDR por unidad)*

*Cantidad diaria media recomendada por la UE.

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1. El tratamiento de la corriente eléctrica desde un punto de vista microscópico (la corriente está formada por un flujo continuo de electrones) puede llevarse a cabo desde el momento en que los alumnos conocen la teoría atómica de la materia. Además, una vez conocido por los alumnos el hecho de que las partículas en movimiento llevan energía, será algo más fácil interpretar los fenómenos energéticos en los circuitoseléctricos. Y también ayudará a los alumnos a comprender cómo las cargas eléctricas que circulan por un circuito pueden ceder energía en los receptores.

2. Conocer cómo es la electricidad en casa, y entender el recibo de la luz son contenidos fundamentales para la educación básica ciudadana.


MAPA DE CONTENIDOS

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LA ELECTRICIDAD8

que circula por

cuyas resistencias puedenagruparse en montajes

en serie mixtosen paralelo

ejemplos

magnitudes eléctricas ley de Ohm

∆V = I ⋅ R

circuitoseléctricos

su movimiento produce

LAS CARGAS ELÉCTRICAS

corriente eléctrica

intensidad

amperios

resistenciadiferenciade potencial

energíaeléctrica

potencia eléctrica

cuyo funcionamiento se explica usando

se expresa en

amperímetro

usando

serie

se conecta en

ohmios

se expresaen

óhmetro

usando

voltios

se expresa en

julios

se expresa en

vatios

se expresa en

voltímetro

usando

paralelo

se conecta en

que dice

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8

• Diferenciar entre materiales conductores y materiales aislantes.

• Saber qué elementos forman un circuito eléctricosencillo.

• Saber qué es la intensidad de corriente, la tensión y la resistencia eléctrica.

• Saber realizar cálculos en circuitos eléctricosaplicando la ley de Ohm.

• Aprender a conectar varias resistencias y/o pilas en serie, en paralelo y de forma mixta.

• Conocer los factores que influyen en la resistenciaeléctrica de un material.

• Conocer y saber colocar correctamente un amperímetro y un voltímetro en un circuito.

• Conocer las magnitudes de las que depende el consumo energético en un aparato eléctrico.

OBJETIVOS

La electricidad

CONTENIDOS

CONCEPTOS • Carga eléctrica. Almacenamiento.

• Conductores y aislantes.

• Corriente eléctrica.

• Circuitos eléctricos.

• Intensidad, tensión y resistencia eléctrica. Relación entre ellas.

Ley de Ohm.

• Cálculos en circuitos eléctricos.

• Agrupaciones de resistencias en un circuito.

• Agrupaciones de pilas en un circuito.

• Aplicaciones de la corriente eléctrica. Efectos de la corriente.

• La electricidad en casa.


• Resolver problemas numéricos en los que aparezcan las distintas magnitudes tratadasen la unidad, como son intensidad de corriente, tensión, resistencia…

• Construir y montar distintos circuitos eléctricos.

ACTITUDES • Valorar la importancia que ha tenido la electricidad en el desarrollo industrial y tecnológico de nuestra sociedad.

• Fomentar hábitos destinados al ahorro de energía eléctrica.

PRESENTACIÓN1. En primer lugar, y para entender el estudio de

la electricidad, es necesario conocer la estructuraúltima de la materia que ya hemos estudiado en la unidad 4. Además, hay que recurrir al estudio de los materiales para diferenciar los que sonbuenos conductores de aquellos que no lo son.

2. Por otra parte, es necesario identificar las transformaciones energéticas que se producen en un circuito eléctrico.

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1. Educación para el consumidor.Esta unidad es apropiada para afianzar en los alumnos el concepto de ahorro energético en relación con el uso de los distintos aparatos eléctricos. Se puede analizar qué aparatos tienen un mayor consumo y cómo podemos reducirlo nosotros.

Es interesante detenerse en el estudio de una unidad clave de energía: el kilovatio hora (kWh).

2. Educación para la salud.Siempre que se trabaja con circuitos eléctricos conviene recordar a los alumnos las precauciones que debentener en cuenta. En el caso de circuitos de laboratorio montados con pilas, estas medidas pueden parecer poconecesarias, pero si se siguen las normas básicas con estos circuitos habremos dado un paso hacia adelante, y seguramente se respetarán más las normas cuando se trabaje con circuitos potencialmente más peligrosos.


1. Saber diferenciar conductores y aislantes.

2. Explicar qué es la intensidad de corriente, la tensióny la corriente eléctrica.

3. Resolver problemas numéricos que relacionen las distintas magnitudes tratadas en la unidad(intensidad, tensión, resistencia eléctrica).

4. Construir circuitos eléctricos con varias resistencias.

5. Calcular el consumo de cualquier aparato eléctrico a partir de su potencia y el tiempo que ha estadofuncionando.

6. Explicar cuáles son los elementos principales que forman la instalación eléctrica típica de una vivienda, así como las normas básicas de comportamiento que debemos seguir al manipular aparatos eléctricos.

7. Analizar un recibo de la compañía eléctrica,diferenciando los costes derivados del consumo de energía eléctrica de aquellos que corresponden a la potencia contratada, alquiler de equipos de medida, etc.



A través de textos con actividades de explotación, en la sección Rincón de la lectura se trabajan de formaexplícita los contenidos relacionados con la adquisición de la competencia lectora.


En esta unidad, el apoyo matemático es imprescindible.Fracciones, ecuaciones y cálculos son necesarios pararesolver los problemas numéricos de cálculos de resistenciasequivalentes, potencia, consumo energético, etc.


El conocimiento de los fundamentos básicos de electricidady de las aplicaciones derivadas de esta hace que estaunidad contribuya de forma importante a la consecución de las habilidades necesarias para interactuar con el mundofísico, posibilitando la comprensión de sucesos de maneraque el alumno se pueda desenvolver de forma óptima en las aplicaciones de la electricidad.


En la sección Rincón de la lectura se proponen algunaspáginas web interesantes que refuerzan los contenidostrabajados en la unidad.


Saber cómo se genera la electricidad y las aplicaciones de esta hace que el alumno se forme en habilidades propias de la vida cotidiana como: conexión de bombillas,conocimiento de los peligros de la manipulación y cálculodel consumo. Esto último desarrolla una actitud responsablesobre el consumo de electricidad. Además, se incide en lo cara que es la energía que proporcionan las pilas, asícomo la necesidad de utilizar siempre energías renovables.


A lo largo de toda la unidad se trabajan las destrezasnecesarias para que el aprendizaje sea lo más autónomoposible. Las actividades están diseñadas para ejercitarhabilidades como: analizar, adquirir, procesar, evaluar,sintetizar y organizar los conocimientos nuevos.

8

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ACTIVIDADES

LA ELECTRICIDAD8ACTIVIDADES DE REFUERZO

1. La resistividad de la plata es más baja que la del co-bre y esta menor aún que la del hierro. De esto po-demos deducir:

a) Es más barato elaborar hilos conductores de co-bre que hilos de plata.

b) Los hilos de cobre siempre presentarán más re-sistencia que los hilos de plata, si tienen la mis-ma longitud.

c) Los hilos de cobre siempre presentarán menosresistencia que los hilos de hierro, si tienen lamisma longitud.

d) Los hilos de plata siempre presentarán menos re-sistencia que los hilos de hierro, si tienen la mis-ma longitud.

2. Explica cómo varía la intensidad de corriente quecircula por un hilo metálico conectado a los bornesde una pila cuando:

a) La longitud del hilo se reduce a la mitad.

b) La longitud del hilo se duplica.

c) El diámetro del hilo se reduce a la mitad.

d) El diámetro del hilo se duplica.

3. En un circuito aparecen conectados en serie varioselementos: una pila de 9 V, un interruptor, una lám-para de10 Ω y un amperímetro.

a) Haz un esquema del circuito.

b) Calcula la intensidad que circula por el circuito.

c) ¿Cómo varía la lectura del amperímetro cuandocolocamos otra lámpara idéntica a la primera yen serie con esta?

4. Se han realizado medidas con un amperímetro enun circuito en el que se ha ido variando el voltajeproporcionado por el generador obteniéndose:

a) Representa los datos en una gráfica. ¿Se cumplela ley de Ohm?

b) ¿Cuál será la resistencia del circuito?

5. Una bombilla utiliza 1000 J de energía eléctrica para producir 200 J de energía luminosa. Justificacuál es la afirmación correcta:

a) El rendimiento es del 50 %, y el resto de la ener-gía se ha degradado.

b) El rendimiento es del 20 %, y parte de la energíase transforma en calor.

c) El rendimiento es del 2 %, y parte de la energíase transforma en calor.

6. A diario utilizamos aparatos que transforman ener-gía eléctrica en otros tipos de energía. Indica lastransformaciones que se producen en estos:

a) Bombilla b) Batidora c) Plancha d) Televisor

7. Sabiendo que la carga de un electrón es de 1,6 ⋅ 10−19 C, ¿a cuántos electrones equivale la car-ga de 4 µC?

8. Por un conductor circula una corriente de 0,2 A.¿Cuánto tiempo tiene que transcurrir para que la car-ga que lo ha atravesado sea de 2 C?

9. En el circuito de la figura, indica cuál es el voltíme-tro y cuál es el amperímetro. ¿Qué magnitud midecada uno de estos aparatos?

10. En una bombilla de bajo consumo aparece: 15 W-220 V. En una normal aparece: 40 W-220 V.Compara su consumo en 150 horas de funciona-miento.

Si el precio de la energía eléctrica es de 0,08€/kWh,¿cuánto dinero se ahorra?

11. Un tostador tiene una potencia de funcionamientode 1200 W. Para tostar dos rebanadas de pan estáencendido durante dos minutos.

a) Calcula la energía consumida por el tostador enese tiempo. Exprésala en kWh y en julios.

b) Si el precio de la energía eléctrica es de0,08 €/kWh, calcula el coste mensual del tos-tador si cuatro personas toman dos tostadas aldía cada una.

1 23

Voltaje (V) Intensidad (mA)

80

3,0 158

4,5 241

3206,0

402

476

7,5

9,0

1,5

FICHA 1

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ACTIVIDADES

LA ELECTRICIDAD8ACTIVIDADES DE REFUERZO (soluciones)

1. a) Falso. No se dice nada sobre el precio.

b) Falso. Dependerá del grosor de los hilos.

c) Falso. Dependerá del grosor de los hilos.

d) Falso. Dependerá del grosor de los hilos.

2. a) Como la resistencia se reduce a la mitad, la in-tensidad de corriente se duplicará.

b) Como la resistencia se duplica, la intensidad decorriente se reducirá a la mitad.

c) Como la resistencia se multiplica por cuatro, laintensidad de corriente se reducirá a la cuartaparte.

d) Como la resistencia se divide por cuatro, la inten-sidad de corriente se hará cuatro veces mayor.

3. a)

b) Aplicamos la ley de Ohm:

∆V = I · R → I = = = 0,9 A

c) Como la resistencia total aumenta, la intensidaddisminuye. En este caso, como la resistencia seduplica, la intensidad se reducirá a 0,45 A.

4.

a) Sí, se cumple la ley de Ohm.

b) Aplicando la ley de Ohm:

R = → R = = 18,75 Ω

5. La respuesta correcta es la b), porque:

R = ⋅ 100 = ⋅ 100 = 20%

6. a) Bombilla: energía eléctrica en luminosa.

b) Batidora: energía eléctrica en mecánica.

c) Plancha: energía eléctrica en calorífica.

d) Televisor: energía eléctrica en luminosa.

7. En este caso:

n = = 2,5 ⋅ 1013 electrones

8. Despejamos el tiempo de la siguiente expresión:

I = → t = = = 10 s

9. 1 y 2 son amperímetros, que miden la intensidad decorriente y se colocan en serie; 3 es un voltímetro,que mide la diferencia de potencial y se coloca enparalelo.

10. Para la bombilla de bajo consumo:

E = P ⋅ t = 15 W ⋅ ⋅ 150 h = 2,25 kWh

Para la bombilla normal:

E = 40 W ⋅ ⋅ 150 h = 6 kWh

El ahorro conseguido es:

Ahorro = (6 – 2,25) kWh ⋅ 0,08 €/kWh = 0,3 €

11. a) La energía consumida será:

• E = P ⋅ t = 1200 W ⋅ 2 min ⋅ =

= 144 000 J

• E = 1200 W ⋅ ⋅ 2 min ⋅ =

= 0,04 kWh

b) Si el tostador funciona 2 minutos al día durante 30 días, el consumo será:

E = 0,04 kWh ⋅ 30 = 1,2 kWh

Y el precio será:

1,2 kWh ⋅ 0,08 €/kWh = 0,384 €

1 h

60 min

1 kW

103 W

60 s

1 min

1 kW

103 W

1 kW

103 W

2 C

0,2 A

q

I

q

t

4 µC ⋅ 10−6

1,6 ⋅ 10−19

200

1000

Energía obtenida

Energía consumida

6

0,320

∆V

I

9

10

∆V

R

C

µCC

e−

A

FICHA 1

0 2 4 6 8 10

500

400

300

200

100

0

∆V (V)

I (mA)

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ACTIVIDADES


1. Observa el siguiente montaje:

a) Vamos colocando diferentes materiales entre lasplacas metálicas para cerrar el circuito, ¿en quécasos se encenderá la bombilla?

b) A continuación completa las siguientes frases:

• El ________ y el ________ cierran el ________porque son materiales ________. Por tanto, labombilla se ________.

• El ________ y el ________ no ________ el cir-cuito porque son materiales ________. Por tan-to, la bombilla ________.

2. ¿En cuál de los siguientes circuitos aparece correc-tamente representado el sentido de la corriente eléc-trica?

3. Indica el sentido de la corriente en cada uno de loscircuitos y señala las bombillas que lucirán y las queno.

4. ¿Cuál es el valor de la resistencia en el siguiente cir-cuito?

MaterialSe encenderá la bombilla

No se encenderá la bombilla

Clavo

Lápiz de madera

Papel de aluminio

Goma del pelo

FICHA 2

1

1 4

2

2

3

2

3 1

5 A10 V

1

3

A

B

A

C

B

D

C

D

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ACTIVIDADES


1. a) La tabla queda:

b) • El clavo y el papel de aluminio cierran el cir-cuito porque son materiales conductores. Portanto, la bombilla se enciende.

• El lápiz de madera y la goma para el pelo nocierran el circuito porque son materiales ais-lantes. Por tanto, la bombilla no se encenderá.

2. En el B. Los electrones salen del polo negativo de lapila y vuelven a ella por el polo positivo.

3. (El sentido representado es el convencional, no elreal.)

Lucirán todas las bombillas.

No lucirá ninguna bombilla.

Lucirán las bombillas 1 y 3.

Lucirá la única bombilla.

4. En este caso basta con aplicar la ley de Ohm.

∆V = I ⋅ R → R = = = 2 Ω10 V

5 A

∆V

I

FICHA 2

MaterialSe encenderá la bombilla

No se encenderá la bombilla

Clavo

Lápiz de madera

Papel de aluminio

Goma del pelo

2

3

3

41

1

1 23

1

5 A10 V

2 Ω

2

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B

C

D

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ACTIVIDADES


FICHA 3

1. Observa los circuitos y determina, para cada uno deellos, cuáles son voltímetros y cuáles son amperíme-tros. Indícalo con la letra A o V, según corresponda.

2. En el siguiente circuito, calcula:

a) La resistencia equivalente del circuito. Dibuja elcircuito equivalente con una sola resistencia.

b) La intensidad que marca el amperímetro A3 (apli-cando la ley de Ohm).

c) La diferencia de potencial en los extremos de lapila (aplicando la ley de Ohm).

3. En una bombilla de bajo consumo aparece marcado15 W-220 V. En una bombilla normal, 40 W-220 V.

a) ¿Qué dato nos proporciona información del con-sumo?

b) ¿Qué cantidad de energía consume la bombillade bajo consumo en 150 h de funcionamiento?Expresa el resultado en kWh.

c) ¿Qué cantidad de energía consume la bombillanormal en el mismo tiempo?

d) Si el precio de la energía eléctrica es de 0,08 €/kWh, ¿cuál es el ahorro que supone uti-lizar bombillas de bajo consumo?

4. En la última columna, calcula el gasto de cada unode los aparatos en media hora de funcionamiento.

a) Investiga el consumo de algunos de los electro-domésticos que utilizas en tu casa y completauna tabla parecida a la anterior.

b) ¿En qué estancia de la vivienda se encuentranlos aparatos que consumen más energía eléc-trica?

5. Observa los circuitos y señala en qué caso se ago-tarán antes las pilas.

AparatoPotencia

(W)Gasto energético

(media hora)

Televisor 100

Lavadora 2200

Refrigerador 400

Horno microondas 800

Secador de pelo 1600

8 bombillas 40 cada una

Plancha 1000

A

A

B

B

C

D

2 A

A2

A3

A1

R2 = 4 Ω

R3 = 2 Ω

R1 = 1 Ω 5 A

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ACTIVIDADES


1. Los amperímetros se colocan en serie, mientras quelos voltímetros se colocan en paralelo.

2. a) Primero se calcula la resistencia equivalente a R2

y R3:

= + = + = →

→ R2,3 =

Luego calculamos la resistencia equivalente delcircuito:

RT = R2,3 + R1 = + 1 = Ω

b) 3 A, puesto que la intensidad de corriente sereparte entre las dos ramas.

c) Como conocemos el valor de la resistencia equi-valente y la intensidad de corriente:

∆V = I ⋅ R = 5 A ⋅ Ω = 11,67 V

3. a) El de la potencia eléctrica (número de vatios).

b) La energía es igual a la potencia multiplicada porel tiempo:

E = P1 ⋅ t = 0,015 kW ⋅ 150 h = 2,25 kWh

c) Análogamente:

E = P2 ⋅ t = 0,040 kW ⋅ 150 h = 6 kWh

d) Coste 1 = 0,08 ⋅ 2,25 = 0,18 €

Coste 2 = 0,08 ⋅ 6 = 1,848 €

El ahorro que supone utilizar bombillas de bajoconsumo será, pues:

Ahorro = Coste 2 − Coste 1 == 1,848 € − 0,18 € = 1,668 €

4. El gasto se calcula multiplicando la potencia por eltiempo de funcionamiento. Si expresamos la poten-cia en kW y el tiempo en horas, el consumo energé-tico vendrá dado en kWh. E = P ⋅ t.

a) Respuesta libre.

b) En la cocina: hornos, placas de vitrocerámica, la-vadora…

5. Se agotarán antes las pilas en el circuito en que sehan colocado en serie (A), pues el voltaje que pro-porcionan es mayor. Es decir, dan más energía acada carga eléctrica que abandona la pila.

7

3

7

3

4

3

4

3

3

4

1

2

1

4

1

R3

1

R2

1

R2,3

FICHA 3

AparatoPotencia

(W)Gasto energético

(media hora)

Televisor 100 0,05 kWh

Lavadora 2200 1,1 kWh

Refrigerador 400 0,2 kWh

Horno microondas 800 0,4 kWh

Secador de pelo 1600 0,8 kWh

8 bombillas 40 cada una 0,16 kWh

Plancha 1000 0,5 kWh

A

B

C

D

A

V

V

VV AA

A

A

A

A

RT = Ω73

A

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ACTIVIDADES

LA ELECTRICIDAD8ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN

1. Explica cómo deben ser las resistencias internas delos voltímetros y de los amperímetros para que nosindiquen con precisión aquellas medidas para lasque han sido diseñados:

a) Ambas resistencias internas deben ser muy pe-queñas.

b) Ambas resistencias internas deben ser muy gran-des.

c) La resistencia interna del amperímetro debe sermuy pequeña y la del voltímetro, grande.

d) La resistencia interna del amperímetro debe sergrande y la del voltímetro, muy pequeña.

2. Cuando colocamos varias lámparas en paralelo enun circuito lucen más. Por tanto:

a) La pila se agotará antes.

b) No se cumple la ley de Ohm.

c) El voltaje suministrado por la pila se duplica.

d) La resistencia total se reduce.

3. Elige la respuesta correcta y justifícala. El materialconductor más adecuado para construir una estufaeléctrica es:

a) El que presente poca resistencia eléctrica, ya quepermite mejor el paso de las cargas.

b) El que presente mucha resistencia eléctrica, yaque aumenta el efecto Joule.

c) El que trabaje a menor potencial, ya que mejo-ra el rendimiento.

d) Cualquiera es válido siendo un material conduc-tor.

4. Expresa en culombios el valor de la carga de 15 ⋅ 1020 electrones.

5. Un conductor de cobre tiene una sección circularde 0,3 mm2 y una longitud de 10 m. ¿Cuánto valesu resistencia eléctrica? Resistividad del cobre: ρ = 1,7 ⋅ 10−8 Ω ⋅ m.

6. Un hornillo eléctrico está conectado a la red a 230 Vy circula a través de él una corriente de 2 A. La re-sistencia está construida mediante un hilo de cobrede 2 mm2 de sección. Contesta: ¿Cuál es la longituddel hilo? Resistividad del cobre: ρ = 1,7 ⋅ 10−8 Ω ⋅ m.

7. Halla la resistencia equivalente del circuito de la fi-gura:

8. Una pila de 9 V se conecta a dos resistencias en se-rie. Entre los extremos de la primera resistencia, R1,hay una diferencia de potencial de 2 V. La segun-da resistencia, R2, vale 4 Ω. Calcula la intensidad decorriente y la resistencia R1.

9. En el circuito de la figura, determina la diferencia depotencial y la intensidad de corriente para cada unade las resistencias.

10. Dos resistencias iguales de 10 Ω cada una están co-nectadas en paralelo. A continuación se conecta enserie otra resistencia de 20 Ω y todo el conjunto seconecta a una batería de 30 V. Dibuja el circuito ycalcula:

a) La resistencia equivalente.

b) La potencia disipada en la resistencia, conecta-da en serie, de 20 Ω.

c) El calor desprendido en el circuito en 30 minu-tos.

11. En una lámpara aparecen las indicaciones:

40 W-220 V.

Si la bombilla tiene un filamento de 1 mm2 de sec-ción, calcula la longitud del filamento. Resistividaddel material: ρ = 5 ⋅ 10−3 Ω ⋅ m.

4 Ω6 Ω

3 Ω

10 Ω

6 Ω

3 Ω

R5

R6

R1

R2

R4

R3

12 V

4 Ω

5 Ω

6 Ω

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ACTIVIDADES

LA ELECTRICIDAD8ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN (soluciones)

1. a) Falso.

b) Falso.

c) Verdadero.

d) Falso.

2. a) Verdadero.

b) Falso.

c) Falso.

d) Verdadero.

3. La b), ya que interesa producir calor: Q = R ⋅ I 2 ⋅ t.

4. Operando obtenemos:

Q = 15 ⋅ 1020 electrones ⋅ →

→ = 240 C

5. Calculando:

R = ρ ⋅ = 1,7 ⋅ 10−8 Ω ⋅ m ⋅ = →

→ R = 0,57 Ω

6. Aplicando la ley de Ohm tenemos:

R = = = 110 Ω →

→ R = ρ ⋅ → I = = 12 941 m

7. R2,3 = R2 + R3 = 6 Ω + 4 Ω = 10 Ω. Así:

= + → R2,3,4 = 5 Ω

R5 y R6 se pueden reducir a:

= + = R5,6 = 2 Ω →

→ R = R1 + R2,3,4 + R5,6 = 3 + 5 + 2 = 10 Ω

8. El circuito formado será:

Como las resistencias están conectadas en serie:

∆V = ∆V1 + ∆V2 y I1 = I2 → ∆V2 = 5 V

Aplicando la ley de Ohm:

I = = 1,25 A; R1 = = 3,2 Ω


La resistencia equivalente del circuito será:

= + + → R = 1,62 Ω

En el nudo A: I = I1 + I2 + I3.

Según la ley de Ohm:

I = = 7,4 A

• I1 = 3 A; • I2 = 2,4 A; • I3 = 2 A

10. a) Las dos resistencias conectadas en paralelo equi-valen a:

= + → R = 5 Ω

La resistencia equivalente:

R = R1,2 + R3 = 5 + 20 = 25 Ω

b) Según la ley de Ohm:

I = = = 1,2 A

La potencia disipada en la resistencia será:

P = I2 ⋅ R = (1,2 A)2 ⋅ 20 Ω = 28,8 W

c) Según la ley de Joule:

Q = I 2 ⋅ R ⋅ t = (1,2 A)2 ⋅ 25 Ω ⋅ 1800 s ⋅⋅ 0,24 = 15 552 cal

11. Calculamos la resistencia de la lámpara:

P = ∆V ⋅ I = → R = 806,6 Ω →

→ R = ρ ⋅ → I = 0,16 mI

S

∆V2

R

30 V

25 Ω

∆V

R

1

R2

1

R1

1

R1,2

∆V

R

1

R3

1

R2

1

R1

1

R

∆V1

l1

∆V2

R2

1

R6

1

R5

1

R5,6

1

R4

1

R2,3

1

R2,3,4

R ⋅ S

ρ

I

S

220 V

2 A

∆V

I

10 m

3 ⋅ 10−7 m2

I

S

1,6 ⋅ 10−19 C

1 electrón

R1 R2 = 4 Ω

I 9 V

I12 V

4 Ω

5 Ω

6 Ω

II2

I1

I3

IA B

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PROBLEMAS RESUELTOS

LA ELECTRICIDAD8


a) Sí, pues ambas están conectadas en serie. Todaslas cargas que pasan por la resistencia R1 pa-san también por la resistencia R2.

b) Sí, pues aunque estén asociadas en paralelo, am-bas son iguales y no hay otras resistencias conec-tadas con ellas.

c) No, porque las cargas que pasan por R1 luego sedividen y unas pasan por R y otras por R4.

d) Primero calculamos la resistencia equivalente alas que están en paralelo:

= + = + = →

→ Req 3-4 = = 30 Ω

Luego calculamos la resistencia total sumando lastres resistencias en serie:

RT = R1 + R2 + Req 3-4 = 25 + 25 + 30 = 80 Ω

e) Basta con aplicar la ley de Ohm, puesto que sa-bemos el voltaje y la resistencia total:

I = = = 0,15 A = 15 mA

f) Como se coloca en serie, el voltaje equivalente será de 12 + 12 = 24 V. Por tanto, si se duplicael valor del voltaje, también lo hará el valor de laintensidad total que recorre el circuito, por lo quepor R1 y R2 circularán 2 · 15 = 30 mA.

12

80

∆V

RT

60

2

2

60

1

60

1

60

1

R4

1

R3

1

Req 3-4

En el siguiente esquema está representado un circuito mixto, es decir, un circuito en el que aparecenelementos agrupados en serie y en paralelo.

a) ¿Circulará la misma intensidad de corriente por las dosresistencias R1 y R2?

b) ¿Circulará la misma intensidad de corriente por las dosresistencias R3 y R4?

c) ¿Circulará la misma intensidad de corriente por las dosresistencias R1 y R4?

d) Calcula la resistencia equivalente del circuito.e) ¿Cuál es la intensidad que pasa por las resistencias R1 y R2?f) ¿Cómo variará el valor del apartado anterior si se coloca

otra pila de 12 V en serie con la anterior?

Calcula la resistencia equivalente.

Calcula la resistencia equivalente.

Señala si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas y justifica tus respuestas.a) La intensidad que recorre todas

las resistencias de un circuito es la misma, independientemente del valor de las resistencias.

b) La intensidad que recorre todas las resistencias de un circuito depende del voltaje del generador.

c) Cuando hay dos resistencias agrupadas en paralelo, la mitad de las cargaseléctricas se van por una y, la otra mitad,por la otra.

3

2

1

PROBLEMA RESUELTO 1

ACTIVIDADES

12 V

R3 = 60 Ω

R1 = 25 Ω R2 = 25 Ω

R4 = 60 Ω

12 V

12 V

R2

R1 = 10 Ω

R = 30 Ω (todas)

R3 R4

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131

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PROBLEMAS RESUELTOS

LA ELECTRICIDAD8


El circuito formado se representa así:

a) Las resistencias están conectadas en serie, portanto, la resistencia equivalente valdrá:

R = R1 + R2 + R3 = 15 Ω + 5 Ω + 3 Ω = 23 Ω

b) Para calcular la intensidad que circula por el cir-cuito, aplicamos la ley de Ohm:

I = = = 0,52 A

Como las resistencias están conectadas en se-rie, la intensidad en todas ellas es la misma:

I = I1 = I2 = I3 = 0,52 A

c) La diferencia de potencial en cada una de las re-sistencias depende de su valor. Aplicamos la leyde Ohm a cada una de las resistencias:

• ∆V1 = I ⋅ R1 = 0,52 A ⋅ 15 Ω = 7,8 V• ∆V2 = I ⋅ R2 = 0,52 A ⋅ 5 Ω = 2,6 V• ∆V3 = I ⋅ R3 = 0,52 A ⋅ 3 Ω = 1,6 V

12 V

23 Ω∆V

R

A una pila de 12 V se conectan en serie tres resistencias de 15, 5 y 3 Ω, respectivamente. Realiza un esquema del circuito formado y calcula:


b) La intensidad que circula por el circuito y la que circula por cada una de las resistencias.

c) El voltaje en cada una de las resistencias.

En el circuito de la figura, calcula:

a) El valor de la resistencia R1.b) La diferencia de potencial en R2.c) ∆V entre los extremos de la pila.

Sol.: a) 40 Ω; b) 4,5 V; c) 16,5 V

Una bombilla conectada a 230 V deja pasarpor ella una intensidad de corriente de 1,5 A.Calcula:a) La resistencia que tiene la bombilla.b) La carga eléctrica que ha circulado por la mis-

ma en 1 hora.

Sol.: a) 153,3 Ω; b) 5400 C

En el circuito de la figura:

a) ¿Cuánto marca el voltímetro V?b) ¿Cuánto marca el amperímetro A?c) ¿Cuánto vale la resistencia R?

Sol.: a) 125 V; b) 1,25 A; c) 100 Ω

A una pila de 12 V se conectan en serie tresresistencias de 10, 15 y 5 Ω,respectivamente. Calcula la intensidad decorriente y la diferencia de potencial en cadauna de las resistencias.Sol.: 0,4 A; 4 V; 6 V; 2 V

4

3

2

1

PROBLEMA RESUELTO 2

ACTIVIDADES

I12 V

R1 R2 R3

84 Ω

A

R

V

105 V

230 V

R1 R2 =15 Ω

12 V

∆V

V V

A 0,3 A


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Las indicaciones que aparecen significan:

• La tensión máxima a la que se puede conectar:∆V = 220 V.

• La potencia eléctrica: P = 40 W.

a) La intensidad de corriente que circula por la bom-billa cuando se conecta a dicha tensión es:

I = = = 0,18 A

b) La resistencia de la bombilla la calculamos apli-cando la ley de Ohm:

R = = = 1222 Ω

c) La potencia eléctrica equivale a la cantidad deenergía eléctrica consumida por la bombilla en la

unidad de tiempo. Si la bombilla ha estado fun-cionando durante 8 h:

E = P ⋅ t = 40 W ⋅ ⋅ 8 h = 0,32 kWh

d) El calor que desprende una resistencia se puededeterminar aplicando la ley de Joule:

Q = I 2 ⋅ R ⋅ t = (0,18 A)2 ⋅ 1222 Ω ⋅ 60 s ⋅⋅ 0,24 cal/J = 570,13 cal

e) La potencia desarrollada depende de la tensión:P = ∆V ⋅ I. Por tanto, conectada a 110 V desarro-llará menor potencia:

P = ∆V ⋅ I = ∆V ⋅ = = →

→ P = 9,9 WEsto se traduce en que la bombilla luce menos.

1102

1222

∆V 2

R

∆V

R

1 kW

103 W

220 V

0,18 A

∆V

I

40 W

220 V

P

∆V

En el casquillo de una bombilla aparece la inscripción 220 V-40 W. Con estos datos, calcula:

a) La intensidad de corriente que pasa por la bombilla cuando se conecta a la tensión indicada.

b) La resistencia de la bombilla.

c) La energía eléctrica consumida en 8 horas de funcionamiento, expresada en kWh.

d) La cantidad de calor irradiada por la bombilla en 1 minuto de funcionamiento.

e) Si la bombilla se conecta a una tensión de 110 V, ¿desarrollará la misma potencia?

Un calefactor de 1250 W de potencia funcionadurante 1 hora y 40 minutos. La resistenciade la máquina es de 100 Ω. Calcula:a) La intensidad de corriente que circula.b) Si el 70 % de la energía consumida

se desprende en forma de calor, determina la cantidad de calor que se desprende en ese tiempo.

Sol.: a) 3,53 A; b) 1,26 ⋅ 106 cal

Calcula la resistencia de:a) Una bombilla de 100 W-230 V.b) Una plancha de 850 W-230 V.c) ¿En cuál de los aparatos se produce

más cantidad de calor?Sol.: a) 529 Ω; b) 62,2 Ω;

c) En la plancha

Al salir de casa, olvidamos apagar el televisor.Si la potencia consumida del aparato es de 300 W y estamos fuera de casa durante 6 horas, ¿cuánto nos habrá costado el descuido? El precio de la energía eléctrica es de 0,08 €/kWh.

Sol.: 0,144 €

Un hornillo tiene las siguientesespecificaciones: 520 W-230 V. Si se conectaa 230 V, resuelve y determina:

a) La intensidad que circula por el hornillo.

b) Su resistencia.

c) La energía calorífica desprendida en el hornillo en 25 minutos.

Sol.: a) 2,26 A; b) 101,7 Ω; c) 186 999 cal

4

3

2

1

PROBLEMA RESUELTO 3

ACTIVIDADES

PROBLEMAS RESUELTOS

LA ELECTRICIDAD8826722 _ 0019-0134.qxd 21/2/07 16:51 Página 132

133

Notas

826722 _ 0019-0134.qxd 21/2/07 16:51 Página 133

Notas

134

826722 _ 0019-0134.qxd 21/2/07 16:51 Página 134

1. La ciencia, la materia y su medida . . . . . . . . . . . . . 136

2. La materia: estados físicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

3. La materia: cómo se presenta . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

4. La materia: propiedades eléctricas y el átomo . . . . . 142

5. Elementos y compuestos químicos . . . . . . . . . . . . . 144

6. Cambios químicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

7. Química en acción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

8. La electricidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

EXPE

RIEN

CIAS

135

826722 _ 0135-0152.qxd 21/2/07 16:48 Página 135

¿Por qué es mejor tomar varias medidas?

Si una medida es muy diferente de las demás, ¿la incluirías para calcular el valor medio? ¿Por qué?

Repite los cálculos de esta experiencia utilizando una hoja de cálculo. Luego imprime las tablas que has obtenido.

3

2

1

CUESTIONES

1. Corta un trozo pequeño de alambre.

2. Mide la longitud del trozo de alambre y anótala.

3. Coloca el rollo de alambre en la balanza y anota su masa.

4. La longitud total del rollo puede calcularse ya mediante unasencilla proporción:

LTotal = ⋅ Longitud alambre

5. Repite los pasos anteriores con otros trozos de alambre.

6. Calcula la longitud total estimada para el rollo en cadacaso. Recoge los resultados en una tabla.

7. Finalmente, calcula el valor medio para la longitud total delalambre a partir de los datos anteriores.

Recuerda que el valor medio de una medida es el cocientede la suma de todos los valores que tengamos de esa medida, dividido por el número de valores.

Masa del rollo

Masa trozo

PROCEDIMIENTO


EXPERIENCIA EN EL AULA

LA CIENCIA, LA MATERIA Y SU MEDIDA1¿Puede utilizarse una balanza para medir longitudes?

Objetivo

Medir la longitud de unrollo mediante unabalanza.

Material

• Alambre enrollado. • Balanza.

• Cinta métrica, regla u otro aparato que nos permita medir longitudes.

Medida Longitud alambre (cm) Masa alambre (g) Masa rollo (g) Longitud rollo (cm)

1

2

3

4

826722 _ 0135-0152.qxd 21/2/07 16:48 Página 136

137

Calcula el valor medio del tiempo de caída y la distancia recorrida por la bola.

Calcula la velocidad con la que sale la bola de la rampa con la siguiente ecuación (a partir del valor medio de la distancia y del tiempo):

Velocidad =distancia

tiempo

2

1

CUESTIONES

1. Sitúa uno o varios libros (u otro objeto) a pocos centímetros del borde de una mesa formando una rampa.

2. Pon una cinta métrica en el suelo con el origen situado en el borde de la mesa.

3. Coloca varias hojas blancas en el lugar en el que caerá la bola, con el objeto de que se quede una marca que permita conocer el lugar exacto de la caída. (Haz primero una prueba para conocer dónde caerá la bola.)

4. Suelta la bola desde lo alto de la rampa. Previamente, mánchala con lápiz para leer la medida.

5. Pon en marcha el cronómetro justo cuando la bola se separa de la mesa.

6. Para el cronómetro en el momento del impacto de la bola con el suelo. Anota la medida.

7. Repite el lanzamiento de la bola y las medidas varias veces. Recoge los resultados en una tabla.

PROCEDIMIENTO

EXP

ER

IEN

CIA

S

EXPERIENCIA EN EL LABORATORIO

LA CIENCIA, LA MATERIA Y SU MEDIDA1Determinación de la velocidad con la que sale despedida una bolita de una rampa

Objetivo

Estimar la velocidadcon la que se mueveuna bola que caedesde una rampa.

Material

• Cronómetro. • Papel blanco.

• Cinta métrica. • Bola de acero (o canica).

• Libro (u otro objeto) que permita elaborar la rampa de salida.

t = tmedido

Bola de acero

Cinta métrica

t = 0

G FDistancia

Medida Tiempo (s) Distancia recorrida (m)

1

2

3


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Explica esta experiencia utilizando la teoría cinética de la materia.

Imagina que realizas la misma experiencia con agua muy caliente.

a) ¿Crees que transcurrirá más o menos tiempo hasta que la mezcla adquiera un aspecto completamente homogéneo?

b) Explica por qué.

Repite la experiencia y toma nuevas fotografías.

a) Compara la secuencia de fotografías. ¿Se produce de la misma manera la difusión?

b) ¿Por qué son diferentes las dos secuencias de fotografías?

3

2

1

CUESTIONES

1. Vierte agua en una probeta o en un frasco.

2. Deposita un cristal de permanganato potásico (KMnO4) en el fondo del frasco o, con una pipeta, suelta unas gotas de tinta.

3. Observa cómo las partículas de la sustancia añadida, a pesar de ser más densa que el agua, difundenhacia arriba. Haz todas las fotos que puedas del proceso.

4. Mide el tiempo que tarda la mezcla en adquirir un aspecto completamente homogéneo.

5. Descarga las fotos que has tomado en un ordenador.

6. Visualiza las fotos en orden.

La difusión se debe al movimiento o «agitación» de las partículas que van ocupando el espacio del agua.

Los científicos, a raíz de esta y otrasexperiencias, elaboraron la teoríacinética, en la que sugieren que los sólidos, los líquidos y los gasesestán formados por partículas que están siempre en movimiento.

PROCEDIMIENTO


LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS2Difusión de permanganato potasico o de tinta

Objetivo

Analizar el fenómenode la difusión.

Material

• Un frasco de cristal o una probeta. • Agua.

• Permanganato de potasio o tinta. • Cronómetro.

• Cámara fotográfica digital. • Ordenador.

• Pipeta.

1 32

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Escribe la relación entre la temperatura del agua y el tiempo para el primer tramo de la gráfica.

¿Qué ocurre con la temperatura en el segundo tramo de la gráfica?

¿A qué temperatura hierve el agua? Exprésala en °C.

Si llevaras a cabo la experiencia en un puerto de montaña, ¿la temperatura de ebullición del agua sería la misma? Razona la respuesta.

Si en lugar de agua hubieras calentado alcohol, ¿qué diferencias habrías encontrado?5

4

3

2

1

CUESTIONES

1. En primer lugar, añade 20 mL de agua en un vaso de precipitados y coloca en su interior un calentadoreléctrico (resistencia eléctrica) con el que elevarás la temperatura.

2. A continuación, y con la ayuda de un termómetro, mide la temperatura inicial del agua. Seguidamente mide la temperatura cada 30 s.

3. Una vez que el agua hierva, cuenta cuatro minutos y, después, apaga el calentador. Hay que señalar que debes seguir anotando la temperatura durante unos minutos más.

4. Anota los resultados en la siguiente tabla:

5. Representa gráficamente la temperatura frente al tiempo.

PROCEDIMIENTO


LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS2Gráfica calentamiento-enfriamiento del agua

Objetivo

Con esta práctica se pueden conseguir dos objetivos, que serían, por un lado, tomar contacto con unarepresentación gráfica y ver qué información se puedesacar; y, por otro lado, ver qué le sucede a la temperaturade una sustancia durante un cambio de estado.

Material

• Vaso de precipitados.

• Agua.

• Calentador eléctrico.

• Termómetro.

• Cronómetro.

• Papel milimetrado.

t (s)

T (°C)

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Compara el valor obtenido para la solubilidad de la sal y el azúcar con los datos de la tabla (tomados a 25 ºC).¿Qué diferencias observas?

Contesta:

a) ¿Por qué es importante echar la sal y el azúcar poco a poco al realizar esta experiencia?

b) ¿Qué ocurrirá si echamos mucha sal o mucho azúcar a la vez?

¿Podrías deducir a partir de esta experiencia cuál de las dos sustancias tiene una densidad mayor?

¿Qué otros métodos se te ocurren para diferenciar la sal y el azúcar (sin comerlos)?4

3

2

1

CUESTIONES

La diferente solubilidad en agua de algunas sustancias (en este caso la sal y el azúcar) permite su identificación sin llegar a probar su sabor. Recuerda que no se deben probar las sustancias desconocidas por su posible toxicidad.

1. Prepara dos vasos de precipitados con 100 mL de aguacada uno.

2. Colócalos en sendas balanzas. A continuación, acciona la tecla de la «tara» para poner la pantalla en el cero.

3. Añade poco a poco la sal en el primer vaso y agita con la varilla hasta que no se disuelva más cantidad.Anota el dato de la solubilidad de la sal en g/100 mL agua.

4. Repite el proceso con el azúcar. Anota el dato de la solubilidad del azúcar en g/100 mL agua.

5. Consultando la tabla de solubilidades podrás identificar y diferenciar ambas sustancias.

PROCEDIMIENTO


LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA3Solubilidad de sustancias. ¿Cómo diferenciar la sal y el azúcar?

Objetivo

Diferenciar el azúcarde la sal a partir de lasolubilidad en agua deambas sales.

Material

• Sal. • Azúcar.

• Agua. • Dos vasos de precipitados.

• Dos balanzas. • Varilla.

0 Sal Azúcar

Solubilidad (g/100 mL agua, 25 ºC)

36 204

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Imagina que, en el apartado A te equivocas y, en lugar de pesar 24,3 g de sal, solo pesas 23,9 g. Además, mides 240 mL de agua, en lugar de lo 220 mL pedidos. ¿Cuál es el valor de la concentración en %?

¿Qué diferencias has obtenido respecto al valor exacto que te pidió el profesor? ¿Y en qué tanto por ciento?

Supón que, a la disolución obtenida en el apartado B, añades 100 mL más de agua. ¿Cuál es su nueva concentración en g/L?

Si tuvieras que medir 250 mL justos de agua, ¿qué prefirirías utilizar, un matraz aforado de 250 mL o una probeta de 500 mL de capacidad? ¿Por qué?

4

3

2

1

CUESTIONES

A. Disolución de sal de cocina (cloruro sódico)

1. Pesa 24,3 g de sal de cocina utilizando un vidrio de reloj. Sigue las instrucciones del profesor.

2. Échalos en un vaso, con cuidado de no perder nada, y añade 220 mL de agua medidos con la probeta.

3. Agita con la varilla hasta que todo el sólido se disuelva. Vierte luego la disolución en un frasco, ayudándote con un embudo.

4. Pon la etiqueta al frasco. Debe decir «Disolución de cloruro de sodio» y, debajo, la concentración en %. Calcula dicha concentración.

B. Disolución de azúcar (sacarosa)

1. Pesa 32,5 g de azúcar utilizando un vidrio de reloj.

2. Échalos en el matraz aforado con ayuda de la cucharilla-espátula y con mucho cuidado para no perder nada.

3. Utilizando el embudo, echa agua en el matraz aforado hasta la señal de enrase. Ten cuidado de no sobrepasar la señal.

4. Agita ligeramente el matraz hasta que todo el sólido esté disuelto. Vierte luego la disolución en un frasco.

5. Pon la etiqueta al frasco. Debe decir «Disolución de sacarosa» y, debajo, la concentración en g/L. Calcula dicha concentración.

PROCEDIMIENTO


LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA3Preparación de disoluciones

Objetivo

Preparar dos disoluciones con unas cantidadesdadas de soluto y de disolvente, calcular sus concentraciones y guardarlas en frascosdebidamente etiquetados.

a) La primera disolución contendrá sal decocina (cloruro de sodio) y se expresará en %.

b) La segunda disolución se expresará en g/L y contendrá azúcar (sacarosa).

Material

• Sal.

• Vidrio de reloj.

• Vaso.

• Agua

• Probeta.

• Varilla.

• Frascos.

• Embudo

• Azúcar.

• Matraz aforado.

• Espátula.

• Guantes.

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Haz un esquema mostrando cómo se cargan los cuerpos que intervienen en esta experiencia en cada paso.

¿Por qué siempre que frotamos un cuerpo las cargas que se transfieren de un objeto a otro son electrones y no protones? Elige la respuesta correcta.

a) Porque los electrones tienen carga negativa.

b) Porque los electrones están en la corteza del átomo y los protones, en el núcleo.

c) Porque los electrones tienen una masa muy pequeña.

d) Porque los átomos son neutros.

Imagina ahora que colocas una tapa de plástico sobre el periódico después de frotarlo con la bolsa de plástico.

a) ¿Crees que saltarán chispas al acercar la mano a la tapa?

b) Explica por qué.

Clasifica los cuerpos que intervienen en esta experiencia en conductores de la electricidad y aislantes.4

3

2

1

CUESTIONES

Se pueden obtener elevados potenciales sin peligro al realizar la siguiente experiencia.

1. Frota una bolsa de plástico con fuerza sobreuna hoja de periódico para electrizar la hoja de periódico.

2. Coloca una tapa de lata de conservas en el lugar del periódico donde has frotadoanteriormente con la bolsa de plástico.

3. Al levantar la hoja de periódico y tocar con el dedo, salta una chispa entre la lata y el dedo.

Los fenómenos observados en esta experiencia se deben a que hemos arrancado electrones de unos átomos y se han transferido a otros,formándose iones positivos y negativos.

La chispa se produce cuando pasan electrones de la hoja de periódico a nuestra mano. Los electrones chocan con los átomos presentes en el aire y se produce luz (la chispa).

PROCEDIMIENTO


LA MATERIA: PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y EL ÁTOMO4Alto voltaje

Objetivo

Comprobar la existencia de cargas eléctricas en la materia.

Material

• Periódico. • Bolsas de plástico.

• Lata de conservas.

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Para comprobar cómo se comportan los cuerpos cargados eléctricamente podemos realizar la siguienteexperiencia:

1. Ata un hilo a la esfera de saúco y cuélgalo de un soporte. Deja la esfera de saúco en posición vertical, sin que nada la toque. Ya has construido un péndulo.

2. Frota una varilla de vidrio con un paño de seda. Así la varilla se electriza, pues se produce un trasvase de cargas eléctricas entre la varilla y el paño.

3. Toca la esfera con la varilla. Así se carga eléctricamente la bola del péndulo.

4. Frota una varilla de plástico con un paño de lana. Así se electriza la varilla.

5. Acerca la varilla de plástico a la esfera de saúco sin llegar a tocarla.

Recuerda que las cargas eléctricas del mismo tipo se repelen y las cargas eléctricas de distinto tipo se atraen:

• + y + → repulsión.

• − y − → repulsión.

• + y − → repulsión.

PROCEDIMIENTO


LA MATERIA: PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y EL ÁTOMO4El péndulo eléctrico

Objetivo

Experimentar la atracción entre cargas eléctricas de distintosigno y la repulsión entre cargaseléctricas del mismo signo.

Material

• Esfera de saúco.

• Hilo.

• Soporte.

• Varillas de vidrio y de plástico.

• Paños de seda y de lana.

¿Qué sucede al acercar la varilla de plástico a la esfera de saúco? ¿La atrae? ¿La repele?

¿Por qué ocurre esto?

¿Cómo puedes conseguir que una varilla repela la esfera de saúco?

¿Qué ocurre si tocas la esfera de saúco antes de acercar la segunda varilla? ¿Por qué luego la varilla de plástico no atrae a la esfera de saúco?

¿Se podría realizar esta misma experiencia con una esfera metálica en lugar de saúco? ¿Por qué?

5

4

3

2

1

CUESTIONES

+

++

++

+

++

++

+

++

++

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Clasifica las sustancias que se mencionan en esta experiencia en elementos y compuestos. Organiza tu respuesta en una tabla:

Contesta:

a) ¿Por qué las monedas pierden su brillo?

b) ¿Qué compuesto se forma?

c) ¿Por qué recuperan el brillo las monedas tras meterlas en un vaso con vinagre?

d) ¿A qué sustancia se debe el brillo?

e) ¿Qué medidas debes tomar antes de verter cualquier sustancia química por el desagüe?

¿Por qué se vuelven de un tono verdoso las monedas que no limpiamos con el agua del grifo?3

2

1

CUESTIONES

Las monedas de 1, 2 y 5 céntimos de euro contienen cobre. Debido al contacto con el oxígeno del aire se ennegrecen y pierden su brillo.

1. Introduce varias monedas de cobre en el interior de un vaso con una mezcla de vinagre y sal.

2. Tras unos minutos, verás cómo las monedasrecuperan el brillo, debido al efecto del ácido del vinagre, que disuelve la capa de óxido de cobre.

3. Sacamos algunas monedas y las limpiamos bajo el agua del grifo para comprobar su brillo.

4. Dejamos otras monedas que se sequen encima de papel de filtro. Observamos que se recubren de un tono verdoso. Esto es debido a la acción del cloro de la sal y del oxígeno del aire con el cobre de las monedas, para formar malaquita.

PROCEDIMIENTO


ELEMENTOS Y COMPUESTOS QUÍMICOS5Química con monedas

Objetivo

Comprobar cómo influyeel oxígeno del aire en las monedas de 1, 2 y 5 céntimos de euro.

Material

• Monedas de 1, 2 y 5 céntimos de euro. • Sal.

• Vaso. • Agua del grifo.

• Vinagre. • Papel de filtro.

Elementos Compuestos

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S¿Cómo se conserva el sodio en el laboratorio? ¿Por qué? ¿Qué gas se forma cuando reacciona el sodio con el agua?

Clasifica los siguientes elementos en metales y no metales:

a) Aluminio. f) Carbono. k) Flúor. o) Oxígeno.

b) Azufre. g) Cinc. l) Helio. p) Plomo.

c) Arsénico. h) Cloro. m) Hidrógeno. q) Potasio.

d) Bromo. i) Cobalto. n) Níquel. r) Sodio.

e) Calcio. j) Cromo. ñ) Nitrógeno. s) Titanio.

Busca información y contesta:

a) ¿Cuáles son los elementos más abundantes en la Tierra? ¿Y en el Universo?

b) ¿Cuál es la aplicación más habitual de los siguientes elementos?

• Cobre. • Plata. • Aluminio. • Cloro. • Estaño.

3

2

1

CUESTIONES

Con los elementos químicos disponibles, podrás ir comprobando las distintas propiedades y completando la siguiente tabla. Es necesario, sin embargo, hacer alguna observación preliminar. Se puede observar elcomportamiento del sodio con el agua, pero que lo realice siempre el profesor (sería peligroso dejar manipular el sodio). En el caso del mercurio, también es recomendable una prudencia y vigilancia extremas por parte del profesor, debido a la toxicidad del elemento. Completa la tabla:

PROCEDIMIENTO


ELEMENTOS Y COMPUESTOS QUÍMICOS5Propiedades de algunos elementos

Objetivo

Conocer algunoselementos químicos y las propiedades que los caracterizan.

Material

• Cristalizador. • Sodio. • Carbono.

• Agua destilada. • Mercurio. • Azufre.

• Espátula. • Hierro. • Cobre.

• Pinzas. • Plomo. • Yodo.

• Cualquier otro elemento químico disponible.

• Cápsula de porcelana.

• Montaje eléctrico para determinar la conductividad.

Sodio (Na)

Elemento (símbolo)

Estado físico (20 °C) Color Densidad

(alta o baja)Conductividad

eléctricaOtras propiedades y características

Mercurio (Hg)

Carbono (grafito) (C)

Azufre (S)

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Escribe la ecuación química correspondiente a la reacción que acabas de estudiar y ajústala.

a) ¿Cuáles son los productos de la reacción?

b) ¿Cuáles son los reactivos?

Además del cambio de color, ¿qué otras señales nos indican que se está produciendo una reacción química?

Calcula cuánto yoduro de plomo se forma si partimos de 100 g de yoduro de potasio y 100 g de nitrato de plomo. ¿Qué reactivo está en exceso?

Contesta.

a) ¿Por qué las sustancias reaccionan mejor cuando están en disolución que cuando son sólidas?

b) ¿Qué conseguimos al agitar el bote con los reactivos en su interior?

4

3

2

1

CUESTIONES

Las reacciones entre sólidos difícilmente se producen si los sólidos no están en disolución. En las pastillas de vitamina C, por ejempo, el ácidocítrico no reacciona con el bicarbonato hasta que las pastillas se disuelven en agua.

1. Vierte en un pequeño bote de plástico una cucharada de yoduro de potasio (KI) y otra de nitrato de plomo (Pb(NO3)2). Ambos sólidos son de color blanco.

2. Cierra el bote y agítalo durante un par de minutos.

3. Saca la sustancia del interior y observa que se ha producido un cambio de color, ya que ha tenido lugar una reacción química; en este caso, la formación de yoduro de plomo (PbI2), un productoamarillo.

Si ponemos en contacto directamente el yoduro de potasio y el nitrato de plomo sin agitar, no reaccionan. La reacción entre ambas sustanciastambién se produce si preparamos sendas disoluciones y las mezclamos, con la ayuda de un embudo, tal y como aparece en la ilustración de la izquierda.


CAMBIOS QUÍMICOS6Reacciones químicas entre sólidos

Objetivo

Estudiar reaccionesquímicas que tienenlugar entre sólidos.

Material

• Bote de plástico o matraz. • Yoduro de potasio.

• Cuchara. • Embudo.

• Nitrato de plomo. • Agua.

PROCEDIMIENTO

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Contesta.

a) ¿Qué reacción química se produce cuando reaccionan el yoduro de potasio y el nitrato de plomo (II)?

b) Ajusta la reacción.

c) ¿Cuáles son los reactivos?

d) ¿Cuáles los productos?

e) ¿Cuántos moles de yoduro de plomo se forman cuando reacciona un mol de yoduro de potasio?

f) Dibuja una representación de la reacción utilizando la teoría de colisiones.

¿Se cumple la ley de conservación de la masa?2

1

CUESTIONES

PROCEDIMIENTO


CAMBIOS QUÍMICOS6La ley de la conservación de la masa

Objetivo

Experimentar en el laboratorio la leyde la conservación de la masa.

Material

• Vaso de precipitados. • Disolución de yoduro de potasio.

• Tubos de ensayo. • Disolución de nitrato de plomo (II).

• Balanza.

En algunas reacciones químicas pareceque no se conserva la masa porque en los productos se forma algún gas que «escapa».

1. Pesa un vaso con un tubo de ensayovacío. Añade al tubo de ensayo unos mililitros de la disolución de yoduro de potasio y anota a continuación su masa.

2. Pesa otro tubo de ensayo vacíocolocado en el vaso anterior. Añade a este tubo unos mililitros de la disolución de nitrato de plomo (II) y anota su masa.

3. En el tubo de ensayo que contiene el nitrato de plomo (II) añade el yoduro de potasio contenido en el primer tubo.

4. Pesa el vaso con el tubo que contienela mezcla de las dos disoluciones y anota los resultados.

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Identifica los reactivos y productos de esta reacción:

NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + CO2 + H2O

¿Por qué crees que el título de esta experiencia es Extintor casero?3

2

1

dióxido de carbono ácido acético agua bicarbonato de sodio acetato de sodio

CUESTIONES

Cuando ponemos en contacto bicarbonato de sodio y vinagre se produce una reacción química. En esa reacción se forman sustancias nuevas. Una de ellas es el dióxido de carbono. Como sabes, las reacciones de combustión necesitan oxígeno para mantenerse. Si eliminamos la fuente de oxígeno, la reacción cesa y el fuego se apaga.

1. Coloca en un vaso un poco de bicarbonato de sodio. No es necesario que llenes el vaso.

2. Añade ahora al vaso unos cuantos mililitros de vinagre o de zumo de limón.

3. Coloca una cerilla encendida justo encima del vaso. En poco tiempo, la cerilla se apaga.

Cuando el vinagre (contiene un ácido) se mezcla con el bicarbonato de sodio(una base), la reacción química que ocurre genera dióxido de carbono (CO2).Podemos decir que este dióxido de carbono «ahoga» a la cerilla, ya que evitaque el oxígeno del aire alimente la reacción de combustión.

PROCEDIMIENTO


QUÍMICA EN ACCIÓN7Extintor casero

Objetivo

Comprobar el modo de funcionamiento de algunos extintores, que utilizan dióxido de carbono para apagar el fuego.

Material

• Bicarbonato de sodio.

• Vaso.

• Vinagre o zumo de limón.

• Cerilla.


Reactivos Productos

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¿De dónde procede el sodio de la base (hidróxido de sodio)?

Contesta:

a) ¿Qué propiedad tienen los indicadores ácido-base?

b) ¿Cambia de color la disolución de cloruro de sodio cuando le echamos unas gotitas de fenolftaleína?

c) ¿Qué nos indica esto?

• Que la disolución es ácida.

• Que la disolución es básica.

• Que la disolución es neutra.

3

2

1

CUESTIONES

Para determinar los polos de las pilas se puede emplear una disolución de cloruro de sodio y unas gotas de fenolftaleína. La fenolftaleína es un indicadorácido-base que tiñe de rojo una disolución básica.

1. Coloca un papel sobre una superficie aislante.

2. Elabora una disolución echando unas cuantas cucharadas de sal común en un vaso con agua.

3. Impregna el papel con la disolución y con fenolftaleína.

4. Pon en contacto los dos polos de la pila con el papel.

En uno de los polos de la pila aparecerá una mancha roja. Esto nos permite identificarlo, pues ese es el polo negativo. La coloración se debe a que se ha formado una base (pH > 8): el hidróxido de sodio, NaOH.

PROCEDIMIENTO


QUÍMICA EN ACCIÓN7Detector de polos

Objetivo

Identificar los polospositivo y negativo en una pila de petaca.

Material

• Pila de petaca de 9 V.

• Cloruro de sodio (sal común).

• Agua.

• Vaso.

• Fenolftaleína.

• Papel.


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¿Cómo se genera la energía eléctrica en una pila?

¿Sabes cuál fue la primera pila construida? ¿En qué consistía? ¿Quién fue su inventor?

¿Cuántos tipos de pilas conoces?

¿Por qué crees que se gastan las pilas? ¿Sabes en qué consisten las pilas recargables?

Una de las pilas más corrientes son las llamadas pilas secas, que puedes encontrar en cualquier aparato de radio o casete. Haz un corte transversal de una pila seca y dibújala, nombrando las distintas partes que la componen. Una vez terminada la actividad, recuerda que debes depositar la pila en uno de los contenedores de pilas de tu ciudad.

Busca información sobre la posible toxicidad de algunos componentes de las pilas. ¿Por qué en algunas de ellas pone 0 % de cadmio?

¿Por qué es importante depositar las pilas agotadas en los contenedores correspondientes?

¿Existe algún contenedor para recoger las pilas usadas en tu entorno? ¿Qué otros lugares (tiendas, etc.) conoces en que se recojan pilas usadas?

8

7

6

5

4

3

2

1

CUESTIONES

1. En primer lugar, recoge dos placas de cobre y cinc que actuarán como electrodos. Interesa que estén lo más limpias posible (convieneeliminar cualquier óxido que pudieran tener) y que no sean demasiadopequeñas.

2. Una vez que tengas las placas, sumérgelas parcialmente en vinagre(puede servir también un limón) que actuará como electrolito conductor.En el caso del vinagre, el electrolito será el ácido acético y, en el limón, el ácido cítrico.

3. Si ahora conectas las partes de las placas que no están sumergidasmediante un hilo de cobre lacado, habrás construido una pila casera.

4. Una vez construida la pila has de comprobar que se genera paso de corriente.

Si conectaras la pila a un polímetro, comprobarías que es posible que esteaparato no sea lo suficientemente sensible para detectar la corrientegenerada. Por ello, es más recomendable que utilices un reloj digital(necesita una corriente de intensidad muy baja para su funcionamiento).

PROCEDIMIENTO


LA ELECTRICIDAD8Construcción de una pila casera

Objetivo

Construir una pila con materiales caserosy sencillos.

Material

• Placas de cobre y cinc.

• Vinagre o limón.

• Hilo de cobre lacado.

• Detector de corriente (reloj digital, polímetro…).

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Para cada uno de los circuitos montados en esta experiencia, calcula la potencia para cada receptor. En este caso se puede emplear la expresión:

P = ∆V ⋅ I

Cuando conectamos una lámpara en paralelo con otra, la intensidad de corriente por ellas aumenta, lo que se deja notar por el aumento de la intensidad luminosa emitida. En este caso, ¿crees que la energíaconsumida por las lámparas aumentará también?

Contesta:

a) Entonces, ¿qué ocurrirá con el generador?

b) Si es una pila, ¿tardará más o menos tiempo en agotarse?

3

2

1

CUESTIONES

Monta un circuito eléctrico con varias lámparas, amperímetros y voltímetros.

1. Primero monta un circuito sencillo con un generador (una pila o una fuente de alimentación), una sola lámpara, un amperímetro conectado en serie y un voltímetro conectado en paralelo. Anota la lectura que ofrecen el amperímetro y el voltímetro.

2. A continuación añade una segunda lámpara en serie con la primera. De nuevo, anota la lectura del voltímetro y del amperímetro.

• ¿Ha variado la lectura ofrecida por el amperímetro?

• ¿Y la ofrecida por el voltímetro?

• ¿Ha variado la intensidad luminosa emitida por las lámparas respecto al primer circuito?

3. Ahora añade una tercera lámpara en paralelo con una de las lámparas anteriores. Vuelve a observar las lámparas y anota nuevamente la lectura del amperímetro y del voltímetro.

4. Recoge todos los resultados del experimento en una tabla.

PROCEDIMIENTO


LA ELECTRICIDAD8Potencia de un receptor

Objetivo

Utilizar el voltímetro y el amperímetro para llegara deducir cuál es la potenciaeléctrica de un receptor.

Material

• Un generador (pila o fuentede alimentación).

• Varias lámparas (del mismovalor, a ser posible).

• Hilos conductores.

• Amperímetro.

• Voltímetro (o polímetros en su defecto).

• Interruptores para controlarel paso de la corriente.

RESISTENCIA 1 RESISTENCIA 2 RESISTENCIA 3

I (A) ∆V (V) I (A) ∆V (V) I (A) ∆V (V)

Circuito 1

Circuito 2

Circuito 3

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Notas

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153








8. La electricidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

APLI

CACI

ONES

ALA

VIDA

COTI

DIAN

A

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El sistema GPS es un sistema militar controlado por el Gobierno de EE UU, mientras que el sistema galileo es un sistema civil. ¿Qué ventajas tiene el sistema Galileo sobre el otro?

Explica la utilidad de un sistema de posicionamiento automático:

• En los aeropuertos. • Para los senderistas.

• En los barcos. • En los automóviles.

2

1

CUESTIONES


APLICACIONES

LA CIENCIA, LA MATERIA Y SU MEDIDA1En pocos años, los receptores GPS debolsillo han invadido el mercado.

Junto con un software para calcular lasrutas y para visualizar los mapas de ca-rreteras, estos aparatos se han conver-tido en los «copilotos» de millones de con-ductores.

La ruta deseada se puede programar deantemano y el aparato dicta en tiemporeal las órdenes necesarias para llegar aldestino.

Para evitar distracciones, el conductorrecibe las órdenes mediante comentariosdel tipo: Gire a la derecha en el próximocruce. Permanezca en el carril de la iz-quierda.

Navegadores GPSCIENCIA Y TECNOLOGÍA Sistemas de posicionamiento: el GPS

Al utilizar los medios de transporte, uno de los objetivos principalesha sido conocer la posición exacta (del coche, del barco, del avión)sobre el planeta. En los antiguos barcos los marineros empleabanbrújulas e instrumentos astronómicos para determinar la longitud y lalatitud del barco y fijar el rumbo.

Hoy existe un sistema más preciso: el Sistema de PosicionamientoGlobal o GPS (del inglés Global Positioning System), que utiliza unared de 24 satélites artificiales. En cada punto del planeta es posiblerecibir señales de al menos 4 satélites. Esto permite fijar la latitud, lalongitud y la altitud con un margen de error de unos pocos metros.

El sistema GPS es norteamericano, pero en Europa se ha desarrolladoel sistema Galileo, formado por 30 satélites, que estará operativo en el2008. Junto con señalizadores situados en los aeropuertos, este siste-ma permitirá, entre otras cosas, las maniobras de aviones en condi-ciones de visibilidad prácticamente nulas.

Los receptores GPS pueden ser portátiles y formar parte de agendaselectrónicas, teléfonos móviles, cámaras fotográficas...

Estaciónde referencia

Internet

Receptores

Satélites

Señal GPSbloqueada

por los edificios

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Fíjate en los dibujos y explica cómo funciona la válvula de seguridad de una olla a presión.

¿Por qué las ollas a presión nos ahorran tiempo y energía a la hora de cocinar los alimentos? ¿No conseguimos el mismo efecto si cocinamos con una cacerola con la tapa puesta?

Los fabricantes de ollas a presión prestan especial atención en su publicidad a la garantía de que la tapa cierra bien, evitando pérdidas. ¿Por qué crees que esta medida afecta al consumo energético a la hora de cocinar los alimentos?

Explica la relación existente entre el uso de ollas a presión y la conservación del medio ambiente.4

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CUESTIONES


APLICACIONES

LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS2El ahorro de tiempo y de energía que per-miten las ollas ha incentivado la investi-gación. Así se han conseguido ollas ul-trarrápidas que, si bien son más carasque las ollas convencionales, permitenahorrar hasta un 70 % en el tiempo decocción y un 50 % de energía.

Otra ventaja de estas ollas es que el airese evacúa durante la precocción de losalimentos, no durante la cocción como enlas convencionales. Además, como eltiempo de cocción disminuye, las verdu-ras conservan más vitaminas y más aro-ma tras la cocción.

La clave está en aumentar la temperatu-ra interior para que los alimentos se cue-zan más rápidamente. Esto se consiguetapando las ollas con precisión.

Ollas ultrarrápidasCIENCIA Y TECNOLOGÍA La olla a presión

Los alimentos se cuecen mucho más rápido en una olla a presión.¿Por qué? Pues porque en el interior de la olla se consigue una tem-peratura de cocción más elevada, por encima de los 100 ºC. Por esolos alimentos tardan mucho menos tiempo en reblandecerse.

Cuando cocemos los alimentos en una cacerola normal, aunque seacon tapa, la presión existente es la presión atmosférica (1 atm), y latemperatura máxima que se alcanza es la temperatura de ebullicióndel agua: 100 ºC. Pero en una olla a presión, la presión en el interiores mayor de una atmósfera, ya que a la presión atmosférica se sumala presión ejercida por el vapor de agua que se va acumulando.

Según se va acumulando vapor, al mismo tiempo va aumentando latemperatura de ebullición del agua, alcanzándose una temperatura deunos 120 ºC, por lo que los alimentos se cuecen mucho más rápido.

Al cabo de cierto tiempo la presión se mantiene constante (unas dosatmósferas) gracias a la válvula de seguridad que deja salir vaporcuando la presión sobrepasa cierto valor.

La utilización de la olla permite ahorrar energía, pues con ella conse-guimos cocinar los alimentos en menos tiempo.

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Válvula cerrada

Tapa

Válvula de seguridad

Aire

Vapor

Tapón

Asas aislantes

Acero

Válvula abierta

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¿Los materiales más densos son también los más resistentes? Pon varios ejemplos.

Busca aplicaciones de metales y aleaciones ligeras a tu alrededor (aluminio, titanio, etc.) y escribe una listacon las aplicaciones que hayas encontrado, como, por ejemplo, un reproductor de MP3.

Elabora un listado con las ventajas del titanio frente a otros materiales.

¿Por qué se usan tornillos de titanio en ciertas intervenciones quirúrgicas de la columna vertebral?

¿Qué ventajas tienen los materiales ligeros empleados en los trenes de alta velocidad frente a otros metales?5

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CUESTIONES

APLICACIONES

LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA3¿Cuál es la ventaja de los relojes de tita-nio respecto a los relojes elaborados conotros metales? La ligereza. Como el tita-nio (4,5 g/cm3) es mucho menos densoque el acero (casi 8 g/cm3), los objetosde titanio pesan menos.

Además, el titanio presenta otras venta-jas: no se oxida, no provoca alergias, esresistente...

La única pega: el precio, pues el titanioes notablemente más caro que el ace-ro, por ejemplo.

Relojes de titanioCIENCIA Y TECNOLOGÍA Densidad y resistencia

Una densidad menor no implica necesariamente una menor resisten-cia. Por ejemplo, el aluminio o el titanio son materiales bastante lige-ros (menos densos que otros metales) y, sin embargo, son muy resis-tentes. Junto con los metales puros, se emplean aleaciones quepermiten mejorar la resistencia, la dureza, el brillo...

La fachada del Museo Guggemheim de Bilbao está elaborada con titanio.

Por ello, los metales y aleaciones metálicas ligeros tienen múltiplesaplicaciones:

• Estructuras empleadas en arquitectura: fachadas, ventanas, etc.

• Vehículos de alta velocidad: aviones y cohetes. Sobre todo el alumi-nio, un metal muy ligero, cuya densidad es de solo 2,7 g/cm3.

• Tornillos, placas y otros elementos empleados en cirugía. Sobre todoel titanio, que no provoca reacciones de rechazo en el organismo.

• Implantes dentales.

• Carcasas de objetos portátiles: cámaras, reproductores MP3, etc.

• Joyería: relojes, piedras preciosas artificiales, etc.Las bicicletas modernas pesan poco; estánhechas de una aleación de aluminio.

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Describe diferentes aplicaciones de los isótopos radiactivos en medicina, en biología o en la industria.

¿Cómo podemos conocer la edad del hueso de un animal encontrado en una excavación arqueológica?2

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CUESTIONES

APLICACIONES

LA MATERIA: PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y EL ÁTOMO4Consiste en una bola esférica de vidrioque, al tocarla con los dedos, producerayos brillantes, debido a que el eleva-do voltaje del interior arranca los electro-nes de los átomos del gas que se encuen-tra en el interior, a baja presión.

Bola de plasmaCIENCIA Y TECNOLOGÍA Isótopos radiactivos

Las aplicaciones de los isótopos radiactivos son muy variadas. En me-dicina se usan para realizar diagnósticos (captación del yodo por laglándula tiroides) y con fines terapéuticos (bomba de cobalto paradestruir células cancerosas).

En biología se usan para seguir la trayectoria de sustancias en seresvivos y para realizar la datación de fósiles.

En la industria, para detectar defectos y grietas en estructuras metáli-cas, para esterilizar organismos patógenos en los alimentos y paraerradicar plagas agrícolas.

Se han utilizado para conservar alimentos vegetales (destruyendo losmicroorganismos que pudieran contener). De esta forma, se ha logra-do conservar patatas durante más de un año, manteniendo intactastodas sus propiedades.

También se utilizan para descubrir falsificaciones artísticas o históricas.

Datación por el método del carbono-14El carbono-14 se forma en nuestra atmósfera al interactuar los áto-mos de nitrógeno con los neutrones de los rayos cósmicos. La ecua-ción nuclear que representa dicho proceso es:

714N + 0

1n → 614C + 11H

El carbono-14 formado reacciona a su vez conel oxígeno del aire, formando dióxido de carbono(CO2). El dióxido de carbono atmosférico alcan-za una concentración estacionaria, que ascien-de aproximadamente a un átomo de carbono-14por cada 1012 átomos de carbono-12. Tanto losanimales que se alimentan de plantas como unaplanta viva que absorbe dióxido de carbono dela atmósfera mantienen esta proporción de14C/12C = 1/1012.

Cuando un organismo vegetal o animal muere,comienza a producirse la desintegración radiac-tiva del carbono-14 que contiene, por lo que larelación 14C/12C que contienen sus restos dismi-nuye según pasa el tiempo.

614C → 7

14N + –10e

Determinando la relación 14C/12C, y comparándo-la con la edad de los organismos vivos, se puedesaber el tiempo que hace que murió ese orga-nismo, aplicando una fórmula matemática.

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Busca en un diccionario el origen de la palabra «salario».

¿Cuál es el fundamento de los salazones?

Contesta:

a) ¿Qué elementos químicos forman el cloruro de sodio?

b) ¿Qué posición ocupan en el sistema periódico?

c) ¿Qué ion puede formar un átomo de cloro?

d) ¿Y un átomo de sodio?

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CUESTIONES

APLICACIONES

ELEMENTOS Y COMPUESTOS QUÍMICOS5Son sustancias, como el silicio o el ger-manio, que no son buenos conductoresde la electricidad, pero que, al «doparse»con pequeñas impurezas (galio, vanadio,fósforo, aluminio), se convierten en bue-nos conductores. Se utilizan en la fabri-cación de «chips» en miniatura utiliza-dos en ordenadores.

SemiconductoresCIENCIA Y TECNOLOGÍA Sal en la dieta

El cloruro de sodio (NaCl), conocido popularmente como sal, es uncompuesto químico que, desde el origen del hombre, se utilizaba paraconservar los alimentos. Este proceso es conocido como salazón.

El fundamento de este proceso está en que la sal impide que se desa-rrollen los microorganismos que descomponen los alimentos, pudien-do conservarse estos durante mucho tiempo inalterados. En los paísesescandinavos, los pescados en salazón son una base muy importantede la dieta.

La sal es vital para el organismo, aunque un exceso es perjudicial paraquienes padecen alguna enfermedad renal, al elevar la presión san-guínea. Este es un factor que interviene en los ataques cardiacos y lashemorragias cerebrales.

En el mundo desarrollado, la preocupación por este tema ha llevado amuchos fabricantes a producir alimentos «bajos en sal» y, aunque esmuy mala la prensa que tiene la sal, en otros países es de una ayudainestimable para salvar vidas.

La diarrea y la deshidratación causan en algunos países millones demuertes cada año. Tomando simplemente ocho cucharadas peque-ñas de azúcar y una de sal disueltas en medio litro de agua podríasalvarse la vida de un niño enfermo.

Pescado conservado en salazón.

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Anota los reactivos y los productos de las reacciones que tienen lugar en un catalizador.

¿Cuáles son las ventajas de emplear catalizadores?

a) En el ámbito local (ciudad).

b) En el ámbito global (planeta).

Contesta:

a) ¿Se evita la contaminación por completo gracias al uso de los catalizadores?

b) ¿Qué otras medidas crees que se pueden adoptar para complementar el uso de catalizadores y mejorar así la calidad del aire en ciudades con mucho tráfico?

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CUESTIONES

APLICACIONES

CAMBIOS QUÍMICOS6La lanzadera espacial va acoplada a loscohetes de propulsión, cuya misión esproporcionar la energía suficiente paraescapar de la atmósfera terrestre.

Contiene un gran tanque de oxígeno e hi-drógeno líquidos en depósitos separadosque, al combinarse, reaccionan forman-do vapor de agua y suministran la poten-cia impulsora necesaria.

Combustible espacialCIENCIA Y TECNOLOGÍA Catalizadores y contaminación

Los catalizadores son sustancias que se utilizan con el objetivo deque una reacción química se produzca. Pero ahora el término catali-zador (convertidor catalítico) también se emplea para identificar unaparte del automóvil que se acopla en el tubo de escape.

Estos catalizadores están constituidos por unas rejillas que contienenmetales nobles, como platino y óxidos metálicos (NiO), dentro de unacarcasa de acero inoxidable. Dentro hay miles de celdas que ofrecenuna gran superficie de contacto a los gases expelidos por el motor.

La función química del catalizador es transformar los óxidos de nitró-geno y los hidrocarburos no quemados en gases menos contaminan-tes: nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono y agua. No es la soluciónideal pero, al menos, se «purifican» un poco los gases producidos du-rante la combustión en el motor.

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Carcasametálica

Salida de gasespurificados

Reaccionesquímicas

2 CO + O2 ⇒ 2 CO2

2 NO + 2 CO ⇒ N2 + 2 CO2

Emisiones procedentes del motor

Soportecerámico

NOX

CO

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Contesta:

a) ¿Qué elemento químico forma la estructura básica (el esqueleto) del kevlar?

b) ¿Qué otros plásticos conoces? ¿Para qué se usan?

c) ¿Qué elemento químico tienen en común todos los plásticos?

d) ¿Por qué se dice que el kevlar está formado por macromoléculas?

Repasa los usos del kevlar y justifica la utilización de este material en cada caso.

a) Cañas de pesca.

b) Chalecos antibalas.

b) Raquetas de tenis.

b) Zapatillas deportivas.

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CUESTIONES

APLICACIONES

QUÍMICA EN ACCIÓN7Las lesiones leves que sufren los depor-tistas (golpes, contracturas, esguinces,etc.) pueden aliviarse con ayuda de unas«bolsas de frío». Al golpear la bolsa, el ni-trato de amonio que contiene se disuelveen el agua, produciendo un enfriamien-to brusco de la disolución, al ser un pro-ceso endotérmico.

En otros casos se necesita calor para ali-viar los dolores musculares. Las «bol-sas de calor» contienen cloruro de cal-cio, que, al disolverse en agua, desprendecalor.

Un dispositivo se-mejante se utilizapara obtener cafécaliente sin calen-tar al fuego.

Química y deporteCIENCIA Y TECNOLOGÍA ¿De qué material están hechos los chalecos

antibalas?Probablemente alguna vez te hayas hecho la pregunta anterior. Puesbien, el componente fundamental es un polímero llamado kevlar.

Este plástico fue descubierto en 1965 y debe sus propiedades a laregularidad de su estructura. Es más fuerte que el acero y más elásti-co que la fibra de carbono, resiste las llamas y se apaga por sí mismo.

Con propiedades tan excelentes no es raro que, aparte de servir parafabricar chalecos antibalas, se utilice para blindajes militares, cañasde pesca, raquetas de tenis o zapatillas deportivas. También se em-pleó kevlar para construir las cuerdas y bolsas de aterrizaje de la son-da Mars Pathfinder que llegó a Marte en 1997 y que utilizó un siste-ma de airbags para aterrizar tras sucesivos rebotes.

Un chaleco corriente de kevlar puede absorber la energía de una balaque viaje a 370 m/s (1332 km/h) procedente de una pistola. En estecaso, la piel se hundiría unos 4 cm, presión que no causaría lesionesgraves. Si se fabrica un chaleco con más capas de kevlar, se puedendetener balas más potentes.

En la actualidad la nanotecnología está investigando fibras con unaresistencia mucho mayor incluso que el kevlar.

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APLICACIONES

LA ELECTRICIDAD8Distintos tipos de baterías recargablesEn el mercado hay baterías de distinto tipo. Unas se utilizan en aparatos portátiles, otras son más duraderas, algunas son muy tóxicas, etc. En la siguiente tabla recogemos algunos datos de interés sobre disitntos tipos de baterías.

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ESNíquel cadmio

y níquel-metalIon-Litio Plomo-ácido

Usadas en...

• Radios, cámaras fotográficasdigitales, reproductores de MP3.

• Teléfonos móviles, cámarasfotográficas digitales,videocámaras.

• Coches, motocicletas, sillas de ruedas.

Carga

• No dejar las baterías en el cargador más de dos días.

• Evitar el calentamiento excesivodurante la carga.

• Cargar las baterías a menudo,incluso aunque no se descarguencompletamente.

• Evitar el calentamiento excesivodurante la carga.

• Cargar inmediatamente tras el uso.

Descarga

• Descargar completamente una vez al mes.

• Evitar demasiados ciclos de cargay descarga.

• Las baterías duran más evitandodescargas totales. Recargar a menudo, sin dejar que las baterías se agoten.

• La batería dura más evitandodescargas totales. Recargar a menudo.

Mantenimiento

• No descargar antes de cadacarga.

• No necesita. La pérdida de capacidad se debe a la edadde las baterías, se usen o no.

• Aplicar una carga total cada seismeses.

Almacenamiento

• Ideal: al 40 % de la capacidad en un lugar fresco.

• Ideal: al 40 % de la capacidad en un lugar fresco.

• No almacenar las bateríascompletamente cargadas ni en lugares cálidos.

• Almacenar con la carga completa.

Ciclo de vida 500-1500 recargas 300-500 recargas 200-300 recargas

Tiempo para carga rápida

1 hora 2-4 horas 2-3 horas

Temperatura de operación

−20 a 60 ºC −20 a 60 ºC −20 a 60 ºC

Coste 40-50 € 30-60 € 20 €

Toxicidad• Muy tóxicas. • Poco tóxicas. • Bastante tóxicas, contienen plomo

y ácidos.

Depósito• Deben ser recicladas. • Es mejor que sean recicladas. • Deben ser recicladas.

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Notas

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8. La electricidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

CURI

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Contesta:

a) ¿Por qué fracasó la medida de la velocidad de la luz llevada a cabo por Galileo?

b) ¿Por qué el método de Galileo ofrece unos resultados mucho más fiables cuando medimos la velocidad del sonido en el aire, por ejemplo?

Si los eclipses de los satélites de Júpiter se retrasan cuando Júpiter está más alejado de la Tierra (conjunción),¿qué ocurrirá cuando ambos planetas están más próximos (oposición)? ¿Por qué?

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CUESTIONES


CURIOSIDADES Y ANÉCDOTAS

LA CIENCIA, LA MATERIA Y SU MEDIDA1El valor obtenido por Roemer fue el pri-mero que se aproximó (en orden de mag-nitud) al valor verdadero de la velocidadde la luz.

En los siglos sucesivos diversos científi-cos fueron refinando la medida y obtu-vieron valores próximos al adoptado ac-tualmente como constante fundamentalde la naturaleza.

La velocidad de la luzHISTORIA DE LA CIENCIA La medida de la velocidad de la luz

Durante muchos siglos se pensó que la velocidad de la luz era infinita.Eso parecen indicar nuestros sentidos, puesto que no percibimos quela luz realice ningún recorrido. Para nosotros, viaja «instantáneamen-te» desde la fuente luminosa hasta nuestros ojos.

• El primer científico que intentó medir la velocidad de la luz fue Ga-lileo, quien colocó a un ayudante con una linterna a una gran dis-tancia. Esta experiencia no era adecuada porque la velocidad de laluz es muy elevada.

• En 1675, el astrónomo danés Roemer dio una estimación de la veloci-dad de la luz, empleando para ello la observación de los eclipses delas lunas de Júpiter. Utilizó el hecho de que, cuando Júpiter se en-cuentra más alejado de la Tierra (conjunción), los eclipses se retrasa-ban con respecto a la hora predicha por la mecánica celeste. Roemerdedujo de sus observaciones una velocidad de 225 000 km/s.

• Más adelante, a mediados del siglo XIX, se realizó el primer experi-mento confinado en la superficie terrestre. Se debió al físico francésFizeau, que diseñó un dispositivo mediante ruedas dentadas coloca-das en los extremos de un eje giratorio.

• El valor que obtuvo fue de unos 300 000 km/s. Después, Foucaultmejoró este dispositivo.

• Por otros métodos más sutiles, se ha obtenido un valor más preciso.Resultando un valor para la velocidad de la luz de 299 792 km/s.

Fecha Autor Método Resultado

1676 O. Roemer Satélites de Júpiter 214 000

1726 J. Bradley Aberración estelar 301 000

1849 A. Fizeau Ruedas dentadas 315 000

1862 L. Foucault Espejos rotantes 298 000

1879 A. Michelson Espejos rotantes 299 910

1907 R. DorsayConstantes electromagnéticas

299 788

1926 A. Michelson Espejos rotantes 299 796

1947 E. Gorden-Smith Cavidad resonante 299 792

1958 K. Froome Interferometría 299 792,5

1973 Evanson y colab. Láseres 299 788,4574

1983 Valor adoptado 299 788,458

Sol

Conjunción Oposición

TierraJúpiter

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Explica por qué es importante para la vida acuática que la densidad del hielo sea mayor que la densidad del agua. Fíjate en el dibujo de esta misma página.

¿Qué ocurrirá si introduces una botella de agua completamente llena en el congelador hasta que el agua se congele?

Explica la expresión: «La capa de hielo actúa como aislante térmico».

¿Qué pesará más, un litro de agua o un litro de hielo?

¿Te imaginas lo que te pasaría si fueras un pez que habita un lago que se hiela en invierno, si la temperatura del agua no disminuyera por debajo de 4 °C?

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CUESTIONES


LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS2Uno de los aspectos más controvertidosy atractivos de la física es la «búsquedadel cero absoluto», o lo que sería la bús-queda de las temperaturas más frías al-canzadas por los seres humanos.

La obtención de bajas temperaturas es-tá íntimamente relacionada con el pro-blema de la licuefacción de los gases ysolidificación de los líquidos.

A finales del siglo XIX se alcanzaron los73 K (−200 ºC), todavía muy lejos del cero absoluto. En 1908, el físico holan-dés Kammerlingh-Onnes licuó el gas he-lio, alcanzando la temperatura de 5,2 K(−267,8 ºC).

Hoy día, la temperatura más baja que seha alcanzado en un laboratorio es de0,00005 K (5 · 10−5 K), pero durante pe-riodos de tiempo muy cortos, insuficien-tes para llevar a cabo experimentos. Latemperatura más baja estable durante unperíodo de horas se ha obtenido en laUniversidad de Leyden (Holanda) porel equipo del profesor G. Fosatti, y es de0,019 K (1,9 · 10−3). La búsqueda delcero absoluto continúa…

En busca del cero absolutoHISTORIA DE LA CIENCIA ¿Por qué es posible la vida bajo los hielos?

Normalmente, cualquier sustancia en su estado sólido es más densa queen el estado líquido. Aunque esto no ocurre con todas las sustancias.

En el agua ocurre lo contrario: por debajo de 4 °C, la densidad co-mienza a disminuir y la densidad del hielo es menor que la del agualíquida. Al bajar la temperatura, el agua de la superficie de lagos o ríos empieza a congelarse, y la capa de hielo formada permanececercana a la superficie y así protege la masa de líquido que está pordebajo, pues actúa como «aislante térmico» frente al aire frío.

Si el agua helada tuviera mayor densidad que el agua líquida, no seríaposible la vida en ella para muchos animales, como los peces que,para respirar, necesitan tomar el oxígeno que hay disuelto en el agualíquida.

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Contesta:

a) ¿Cuántos gramos de materia grasa contendrá 1 L de leche de la marca A, cuya densidad es de 1,025 g/mL?

b) ¿Cuántos contendrá 1 L de leche de la marca B cuya densidad es de 1,03 g/mL, si la concentración en % de ambas marcas es la misma, del 3,2 %?

Sabiendo que la densidad de la leche de vaca debe estar entre estos dos valores: 1,023 g/mL y 1,034 g/mL,de manera que si la leche está aguada su densidad es inferior a 1,023 g/mL, describe cómo investigarías si una leche está o no aguada.

Observa la tabla y justifica la utilización de leche de vaca en sustitución de la leche materna.

Realiza una tabla como la de arriba para leches de distintas marcas.

a) ¿Existen grandes diferencias entre la composición de unas marcas y otras?

b) ¿A qué crees que se deben estas diferencias?

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CUESTIONES


LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA3Para los antiguos griegos la materia esta-ba formada por cuatro elementos: aire,tierra, fuego y agua.

Los filósofos griegos ya desarrolaron laidea de que la materia estaba formadapor partículas muy pequeñas e indivisi-bles, pero el conocimiento de la consti-tución de la materia tuvo que esperarhasta el siglo XIX en que se sentaron lasbases de la química moderna.

Los cuatro elementosHISTORIA DE LA CIENCIA Componentes de la leche

La leche es una mezcla homogénea compleja que posee más de ciensustancias que se encuentran disueltas en agua, sea en suspensión oen emulsión. Por ejemplo:

• La lactosa (azúcar de la leche), al-gunas proteínas (proteínas séricas),sales minerales y otras substanciasson solubles; esto significa que seencuentran totalmente disueltas enel agua de la leche.

• La grasa y las vitaminas solubles engrasa, en la leche, se encuentran enforma de emulsión; esto es una sus-pensión de pequeños glóbulos líqui-dos que no se mezclan con el aguade la leche.

• La caseína, principal proteína de la leche, se encuentra dispersacomo un gran número de partículas sólidas tan pequeñas que nosedimentan, y permanecen en suspensión. Estas partículas se lla-man micelas, y la dispersión de las mismas en la leche se llamasuspensión coloidal.

Comparación entre la composición de la leche de vaca y la leche materna humana (valores aproximados de los porcentajes en masa).

Nutriente Leche de vaca Leche materna

Agua 88 % 87,5 %

Materia grasa 3,2 % 4,4 %

Proteínas 3,4 % 1 %

Lactosa 4,7 % 6,9 %

Sales minerales 0,72 % 0,20 %

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Busca en Internet o en alguna enciclopedia la biografía de Marie Curie y haz una breve redacción sobre ella.

Describe cómo descubrió Becquerel la radiactividad.

¿Qué elementos radiactivos se nombran en el texto?

¿Conoces otros elementos radiactivos? Busca información en alguna tabla periódica o en las páginas finales de tu libro.

¿Con qué símbolo se indica la presencia de sustancias radiactivas?5

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CUESTIONES


LA MATERIA: PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y EL ÁTOMO4«La misma lentitud (que Bohr manifesta-ba en otras ocasiones) de reacción mos-traba en sus reuniones científicas. Mu-chas veces, un joven físico visitantehablaba brillantemente de sus recientescálculos sobre algún intrincado problema[...]. Todo el mundo, en el público, com-prendía claramente el razonamiento me-nos Bohr. Así, todo el mundo empezabaa explicarle el sencillo punto en que sehabía equivocado, y en la barahúnda quese producía todo el mundo terminaba sincomprender nada. Por último, despuésde mucho tiempo, Bohr comenzaba acomprender y resultaba que lo que él ha-bía comprendido [...] era absolutamen-te distinto de lo que el visitante pensaba,y eso era lo correcto, mientras que la in-terpretación del visitante estaba equivo-cada.»

G. GAMOW. Biografía de la Física.

La «lentitud» de Niels Bohr HISTORIA DE LA CIENCIA El descubrimiento de la radiactividad

Henri A. Becquerel sabía que la fluorescencia producida en un tubode vacío por el impacto de los electrones, o rayos catódicos, estabarelacionada con los rayos X.

Por ello, se dedicó a comprobar si otras sustancias fluorescentes po-dían originar también la misma radiación. En su época se sabía yaque las sales de uranio emitían luz en la oscuridad cuando se las ex-ponía previamente a la misma.

Colocó uno de esos minerales fosforescentes sobre una placa fotográ-fica envuelta en un papel oscuro y la expuso a la luz. Cuando reveló laplaca se veía el contorno de los cristales del mineral sobre la película.Intentó repetir el ensayo pero alguien le llamó cuando iba a hacerlo ydejó el mineral sobre otra placa en un sitio oscuro. A pesar de no ha-ber luz, al revelar la placa encontró el mismo contorno que en el ex-perimento anterior.

Este hecho accidental le permitió demostrar que el mineral de uranioemitía rayos semejantes a los rayos X, además de la luz fosforescente.

Cliché que permitió el descubrimiento de la radiactividad.

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¿Por qué fue tan difícil de aislar el flúor si es un elemento bastante conocido y que interviene en muchos compuestos químicos?

¿Cómo evitó Moissan que el flúor reaccionara para aislarlo?

Los médicos recomiendan ofrecer agua del grifo a los bebés que han cumplido un año para prevenir la caries dental. Justifica este hecho.

Un compuesto vitamínico empleado para prevenir la caries contiene fluoruro sódico. ¿Qué cantidad de flúor habrá en un comprimido que tiene una masa de 0,55 mg de fluoruro sódico?

¿Recuerdas quién fue Dimitri Mendeleiev?5

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CUESTIONES


ELEMENTOS Y COMPUESTOS QUÍMICOS5Si comparas una tabla periódica actualcon una de finales del siglo XIX o princi-pios del XX observarás algunas diferen-cias. Parece lógico pensar que en lastablas antiguas no apareciesen elemen-tos químicos que no habían sido descu-biertos, pero no parece tan lógico queapareciesen algunos elementos que hoyno están.

¿A qué se debe? La respuesta es que mu-chas veces se consideró un nuevo ele-mento a lo que realmente era una mez-cla de dos.

Así, por ejemplo, a principios del siglo XIX

se observó que, junto con el cerio, apa-recían dos nuevos elementos a los quese llamó lantano y didimio. No fue sinohasta finales de siglo cuando se descu-brió que el elemento didimio era en re-alidad una mezcla de dos elementos: elpraseodimio y el neodimio.

Ha habido en la historia más de cien ele-mentos como el didimio que dejaron deserlo.

Elementos que dejaron de serloHISTORIA DE LA CIENCIA Un elemento escurridizo y peligroso

El flúor, sin duda, ha sido uno de los elementos más escurridizos ypeligrosos del sistema periódico. Veamos a continuación por qué.

Fue descubierto en 1771 por el químico sueco K. W. Scheele, y pasa-ron más de cien años hasta que el francés F. F. H. Moissan lo aisló en1886. En estos más de cien años hubo muchos intentos fallidos porconseguirlo, e incluso muchos de los científicos que trabajaron enello murieron o sufrieron graves envenenamientos.

¿Por qué sucede esto? El flúor es un gas de color verde amarillento,corrosivo y venenoso. En cuanto a su reactividad química, es el ele-mento más reactivo del sistema periódico; nada más formarse secombina con aquello que encuentre a su alrededor.

Lo que hizo Moissan fue utilizar un metal bastante inerte: el platino, ytrabajar a bajas temperaturas. De esta manera evitaba que el flúor reaccionara. En 1906 Moissan recibió el premio Nobel de Químicapor este descubrimiento. Curiosamente, en la votación triunfó sobreD. Mendeleiev, un científico que, sin duda, merecía también dichopremio y que murió al año siguiente.

Los compuestos con flúor se usan en numerosos ámbitos, aunquequizá su papel más conocido es la prevención de caries (uso en pas-tas de dientes). También se usa en la potabilización del agua.

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Observa el esquema y resume en unas cuantas líneas cómo funciona un airbag.

a) ¿Qué reacción química se produce cuando se infla el airbag? Escribe la ecuación química correspondienteajustada.

b) ¿Cuáles son los reactivos de la reacción? ¿Cuáles son los productos?

Calcula el volumen de nitrógeno (medido en condiciones normales) que se obtiene a partir de un mol de azida de sodio.

¿Por qué no tiene lugar la reacción química hasta que se produce una colisión?3

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CUESTIONES


CAMBIOS QUÍMICOS6El vidrio tiene propiedades que lo hacende mucha utilidad: se limpia con facili-dad, puede esterilizarse con agua hirvien-do, es fuerte y resistente a los golpes…Pero el vidrio empleado en la antigüedadno tenía estas propiedades y era bastan-te frágil.

Cuenta la leyenda que en época de Cris-to un vidriero consiguió fabricar un vidriomuy resistente. Durante el reinado del em-perador Tiberio, el vidrio romano, comotodo el que se conocía, se rompía con fa-cilidad. A la corte de Tiberio llegaron no-ticias del vidriero y pidió una demostra-ción. Nuestro vidriero llevó un jarróntransparente que dejó caer al suelo delan-te del emperador, quien vio, como los de-más espectadores presentes, que el jarrónno se rompió. El emperador quiso saberde qué estaba hecho el jarrón, mas el vi-driero le contestó que solo él conocía lafórmula. Nada más escuchar esto, el em-perador ordenó que se le ejecutase y quese destruyese su taller. El secreto se fuecon el vidriero a la tumba.

La explicación más razonable es que nues-tro vidriero descubrió algo parecido a nues-tro vidrio Pyrex, en cuya composiciónestá presente el borato de sodio, una sus-tancia capaz de dar al vidrio la resistenciaque tiene a los golpes y al calor. El vidrioPirex fue descubierto (¿por primera vez?)en 1880 en Alemania.

Vidrio muy resistenteHISTORIA DE LA CIENCIA Una sustancia tóxica que puede salvarte la vida

Los accidentes de automóvil aumentan año tras año. Una manera desalvar algunas de esas vidas es mediante los airbags, dispositivos queen caso de impacto se inflan e impiden que la cabeza del conductor ode alguno de los acompañantes se estrelle contra el volante o el para-brisas.

El responsable de que se inflen algunos airbags es la azida de sodio(NaN3), una sustancia química tóxica y perjudicial para los seres hu-manos (más peligrosa incluso que el cianuro) y que, curiosamente,puede salvar muchas vidas. Si se produce una colisión, se cierra uncircuito eléctrico que provoca un aumento de la temperatura. Cuandola temperatura alcanza los 275 ºC, la azida de sodio se descomponeen sodio y nitrógeno. La reacción es rapidísima: en 40 ms se obtieneel nitrógeno necesario para inflar el airbag.

El análisis del impacto realizado por un sensor colocado en el automó-vil se produce en veinticinco milésimas de segundo. Unos milisegun-dos después el conductor o su acompañante se encontrarán con elairbag inflado. Inmediatamente, este empezará a deshincharse al es-capar el nitrógeno de forma controlada. En cualquier caso, hay que se-ñalar que siempre hay que utilizar el cinturón de seguridad. El airbages un complemento de seguridad, no es un sustituto del cinturón.

Sensor de choque

Azida de sodio

Airbag

Airbaginflado

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Contesta:

a) ¿Cómo se forma la lluvia ácida?

b) ¿De dónde proceden las sustancias contaminantes que dan lugar a la lluvia ácida?

c) ¿Qué medidas se te ocurren para evitar la lluvia ácida?

Calcula:

a) La cantidad de carbonato de calcio que reaccionará con 100 g de ácido sulfúrico.

b) La cantidad de CO2 que se formará en la reacción anterior.

c) La cantidad de sustancia de agua (en moles) que se formará.

¿Qué carga eléctrica tienen los iones de flúor?

¿Por qué se añade una pequeña cantidad de flúor al agua del grifo?4

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CUESTIONES


QUÍMICA EN ACCIÓN7En 1998 se concedió el premio Nobel deFisiología y Medicina a tres investigado-res estadounidenses (Robert F. Furch-gott, Ferid Murad y Luis J. Ignarro) porsus descubrimientos acerca de las fun-ciones del óxido nítrico en el cuerpo hu-mano.

El óxido nítrico es un gas contaminanteen la atmósfera, pero desempeña un pa-pel clave en procesos en nuestro orga-nismo como el intercambio de mensajesentre neuronas, la destrucción de micro-organismos y el control de la presión ar-terial.

Actualmente, entre las numerosas apli-caciones que tiene el óxido nítrico está eldesarrollo de nuevos medicamentos con-tra la arterioesclerosis o reducir la eleva-da presión arterial en niños con algunaenfermedad pulmonar.

El óxido nítricoHISTORIA DE LA CIENCIA Contaminación de monumentos

En los monumentos antiguos construidos de mármol y caliza (Acrópo-lis de Atenas, por ejemplo) se observa un deterioro de las fachadasdenominado el «mal de piedra». Está originado por el ácido sulfúricode la lluvia ácida que reacciona con el carbonato de calcio originandosulfato de calcio, sustancia que el agua de lluvia disuelve y arrastra.

CaCO3 (s) + H2SO4 (aq) ⇒⇒ CaSO4 (s) + CO2 (g) + H2O (l)

Protección de dientesEl esmalte dental es un compuesto de características básicas (hidroxia-patito), y es atacado y destruido por los ácidos. En cantidades adecua-das, el elemento flúor protege los dientes de los ácidos formados por lasbacterias bucales al descomponerlos alimentos, evitando la caries. Este efecto se combate añadiendoflúor al agua corriente o a los dentí-fricos. Los iones flúor se incorpo-ran al esmalte y forman un com-puesto que, al no ser básico, esmás resistente a los ácidos.

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¿Para qué utilizan la electricidad las rayas? ¿Y los tiburones?

¿Qué es la bioluminiscencia? ¿Cómo se genera la luz en las luciérnagas?

¿Cuál es la relación que existe entre la electricidad y el cuerpo humano?

¿Cómo crees que controla la luciérnaga la luz emitida? Elige la respuesta correcta:

a) Emitiendo sonidos.

b) Saltando.

c) Regulando la cantidad de oxígeno que penetra en su sistema respiratorio.

d) Apretándose el abdomen, como si fuera un interruptor.

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CUESTIONES


LA ELECTRICIDAD8Durante muchísimos años, en todo elmundo se ha considerado a AlexanderGraham Bell (1847-1922) como el in-ventor del teléfono. Pero recientementese ha demostrado que, antes de la pa-tente de Bell, el italiano afincado en Es-tados Unidos Antonio Meucci (1808-1896), ya desarrolló un aparato eléctricodestinado a la conversación hablada; esdecir, un teléfono.

Meucci no patentó su invento debido, en-tre otras cosas, a sus carencias econó-micas y a que no hablaba inglés (se en-contraba en Estados Unidos). Sinembargo, demandó a la compañía deBell, aunque murió antes de que el casofuera resuelto. Así, se ha considerado aBell el inventor.

No obstante, en junio de 2002 el Congre-so de Estados Unidos aprobó una reso-lución reconociendo la invención deMeucci.

El inventor del teléfonoHISTORIA DE LA CIENCIA Electricidad en los animales

La utilización de los fenómenos eléctricos no es algo exclusivo de laspersonas (transmisión de impulsos nerviosos, latidos del corazón,etc.). Hay animales que utilizan la electricidad de diversas maneras.

• Las rayas, por ejemplo,son capaces de generarcorrientes eléctricas queconsiguen aturdir e inclu-so matar a sus víctimas.Algunas especies son ca-paces de generar un vol-taje de más de 200 V.Luego pasan unos díashasta que la raya adquiere de nuevo la capacidad para otra descar-ga eléctrica intensa.

• Los tiburones, por otra parte, disponen desensores eléctricos que pueden detectar los

pulsos eléctricos genera-dos por la actividad mus-

cular de peces que haya asu alrededor. De esta manera

pueden cazar incluso en com-pleta oscuridad.

• Las luciérnagas generan luz y brillan en la oscuridad. Parece comosi llevaran una pequeña linterna en el abdomen.

• ¿Cómo lo consiguen? Pues me-diante una reacción química en laque intervienen el oxígeno que to-man del aire y una sustancia exis-tente en las luciérnagas llamadaluciferina.

A este fenómeno se le llama biolu-miniscencia, y se da también enotros animales (medusas, peces,calamares y otros insectos).

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Notas

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8. La electricidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

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Tiempos (s)

Dar un electrón una vuelta al núcleo de H 10−15

Atravesar la luz una habitación 10−8

Batir las alas un colibrí 10−3

Récord de los 100 m lisos 10

Luz del Sol en llegar a la Tierra 103

Un mes 106

La vida de una persona 109

Tiempo desde los «dinosaurios» 1015

Edad del Universo 1017

Al expresar una medida muy pequeña o muy grande,el lenguaje científico utiliza la forma de potencia dediez con un exponente negativo o positivo, es decir, el

orden de magnitud, para facilitar la estimación, lacomparación entre magnitudes semejantes y las ope-raciones aritméticas.

Orden de magnitud

Órdenes de magnitudes fundamentales


LA CIENCIA, LA MATERIA Y SU MEDIDA1Órdenes de magnitud y factores de conversión

BANCO DE DATOS

• 106 = 1 000 000 • 102 = 100 • 10−1 = 0,1 • 10−4 = 0,0001• 105 = 100 000 • 101 = 10 • 10−2 = 0,01 • 10−5 = 0,000 01• 104 = 10 000 • 100 = 1 • 10−3 = 0,001 • 10−6 = 0,000 001• 103 = 1000

Longitudes (m)

Diámetro del núcleo atómico 10−14

Espesor de una pompa de jabón 10−7

Diámetro de una célula 10−5

Espesor de una hoja 10−4

Anchura de una mano 10−1

Altura de un árbol 10

Longitud de un campo de fútbol 102

Un kilómetro 103

Radio de la Tierra 107

Distancia Tierra-Sol 1011

Distancia a una estrella próxima 1017

Masas (kg)

Unidad de masa atómica 10−27

Átomo de plutonio 10−25

Célula 10−17

Virus 10−10

Grano de café 10−3

Luchador de sumo 102

Automóvil 103

Masa de toda la humanidad 1011

La Luna 1022

La Tierra 1024

El Sol 1030

• 1 pie = 0,3048 m

• 1 milla = 1609 m

• 1 año luz = 9,461 ⋅ 1015 m

• 1 milla/hora = 0,4470 m/s

• 1 km/h = 0,278 m/s

• 1 litro = 10−3 m3 = 1 dm3 = 1000 cm3

• 1 m3 = 103 litros = 103 dm3

• 1 t = 103 kg = 106 g

• 1 A° = 10−10 m

• 1 año (no bisiesto) = 3,1536 ⋅ 107 s

• 1 u = 1,66 ⋅ 10−27 kg

Factores de conversión

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Notas

MAGNITUDES Y UNIDADEShttp://personal.ideo.es/romeroa/materia

Página de la Consejería de Educacióny Ciencia de la Junta de Andalucía en la que se pueden encontrarapuntes, ejercicios y problemas sobre medida de magnitudes, cambiode unidades…

MUJERES CIENTÍFICAShttp://astr.ua.edu/4000WS/4000WS.html

Selección de biografías de mujeresque, a lo largo de la historia, han contribuido al desarrollo de la ciencia. Incluye datos sobre los descubrimientos y fotografías de algunas de ellas. En inglés.

SISTEMA INTERNACIONALDE UNIDADEShttp://redquimica.pquim.unam.mx/fqt/cyd/glinda/Sistema1.htm

Repaso de las definiciones de las unidades del SistemaInternacional, así como una referenciade las unidades del SistemaInternacional correspondientes a distintas magnitudes físicas y químicas.

BALANZA Y DENSIDADhttp://sc.ehu.es/sbweb/fisica/unidades/balanza/balanza.htm

Interesante recurso para calcular la densidad de un material a partir de la masa y el volumen de un trozode materia compuesto por dichomaterial. El conjunto de la páginacorrespondería a niveles más elevados,pero el recurso de la medida de ladensidad puede aplicarse sin problemasen segundo ciclo de secundaria.

FILOSOFÍA Y MÉTODO CIENTÍFICOhttp://dieumsnh.qfb.umich.mx/MCIENTIFICO/capitulo2.htm

Información detallada sobre el desarrollo del método científico a lo largo de la historia, con abundante información sobre las contribuciones de numerososcientíficos y filósofos al avance de la ciencia.

CONVERSIÓN DE UNIDADEShttp://eng.sdsu.edu/testcenter/Test/solve/basics/units/unitdaemon/index.html

Es un conversor de unidadescompletísimo. Se selecciona la unidad, se anota el valor y la página muestra el resultado. Está en inglés.

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Páginas web relacionadas

BANCO DE DATOS


LA CIENCIA, LA MATERIA Y SU MEDIDA


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LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS2 BANCO DE DATOS

Cambios de estado

Un gas es una sustancia que está en estado gaseosoa temperatura de 25 °C y presión de 1 atmósfera. Elvapor es la forma gaseosa de cualquier sustancia que

es sólida o líquida a temperatura y presión normales;por ello, a 25 °C y 1 atm hablamos de vapor de aguay de gas oxígeno.

Sustancias que existen en estado gaseoso a 1 atm y 25 °C

Fórmula Nombre Fórmula Nombre

H2 Hidrógeno molecular HCl Ácido clorhídrico

N2 Nitrógeno molecular HBr Ácido bromhídrico

O2 Oxígeno molecular HI Ácido yodhídrico

O3 Ozono CO Monóxido de carbono

F2 Flúor molecular CO2 Dióxido de carbono

Cl2 Cloro molecular NH3 Amoniaco

He Helio NO Óxido nítrico

Ne Neón N2O Óxido nitroso

Ar Argón NO2 Dióxido de nitrógeno

Xe Xenón SO2 Dióxido de azufre

Rn Radón H2S Ácido sulfhídrico

HF Ácido fluorhídrico HCN* Cianuro de hidrógeno

* Aunque el punto de ebullición es de 26 °C, puede considerarse como gas en las condiciones atmosféricas ordinarias.

En los laboratorios y enla industria se utilizan re-cipientes en los que semodifica la presión en suinterior, desde valorespróximos a cero hasta pre-siones del orden de cienveces la atmosférica, ob-teniéndose en estas con-diciones puntos de ebu-llición diferentes a losconocidos para una at-mósfera. La temperatura crítica es la temperatura límite para licuar

un gas. Por encima de ella el gas no se licuará, aunque seaumente la presión. La presión crítica es la presión más ele-vada a la que un gas permanece en equilibrio con su líqui-do, a la temperatura crítica.

GasTemperatura crítica (°C)

Presión crítica (atm)

Helio −278 2

Nitrógeno −147 33

Oxígeno −120 50

Dióxido de carbono 31 73

Amoniaco 132 111

Vapor de agua 374 220

P (atm) P.E. (°C)

80,02 300

10,02 200

1,02 100

0,56 82

0,02 10

0,01 0

Punto de ebullición del agua y presión Temperaturas y presiones críticas

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Notas

LEYES DE LA QUÍMICAhttp://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0280-01/ejem3-parte2.html

Las leyes fundamentales de la química en la web. Es una referencia muy sencilla.No obstante, puede servir comorefuerzo para los alumnos y alumnascon dificultades en el aprendizaje.

LA PRESIÓN DE LOS GASEShttp://www.edu.aytolacoruna.es/aula/fisica/teoria/A_Franco/estadistica/gasIdeal/gasIdeal.html

Esta página contiene un appletmuy interesante que simula la presiónejercida por las partículas de un gas.Se pueden variar la temperatura, el volumen del recipiente o el númerode partículas.

SIMULACIONEShttp://www.design-simulation.com/IP/spanish/simulationlibrary/kinetictheoryofgas.php

Es una página sencilla con variassimulaciones basadas en el comportamiento de los gasessegún la teoría cinética. Es particularmente interesante la que muestra la mezcla entre un gas caliente y uno frío.

TEORÍA CINÉTICA DE LOS GASEShttp://ww2.unime.it/weblab/ita/kineticTheory/kinetictheory_ita.htm

Enlace a una interesante páginadesde donde puede visualizarse un applet que simula la teoría cinética de los gases. En italiano.

THE KINETIC THEORYhttp://comp.uark.edu/~jgeabana/mol_dyn

Incluye otro applet interesante que muestra el movimiento de un número variable de partículasen el interior de un recipiente. En inglés.

QUÍMICA PRÁCTICAhttp://www.grupocerpa.com/gcficheros/quimica/Q000Pres.htm

Sugerencia de actividadesrelacionadas con diversos aspectos de la química. Incluye una páginadedicada a las leyes de los gases.

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LA MATERIA: COMO SE PRESENTA3 BANCO DE DATOS

Solubilidad

La solubilidad (s) es una propiedad característica dela materia. Se expresa en gramos de soluto disueltosen 100 g de agua, y sirve para la identificación desustancias puras. La solubilidad de las sustancias varía con la tempe-ratura. Los sólidos y los líquidos, en general, son

más solubles en caliente. En los gases ocurre alcontrario: la solubilidad disminuye al aumentar latemperatura. Además, en la solubilidad de los gasesinfluye también la presión de estos sobre el líquido:un aumento de presión favorece siempre la solubili-dad.

La importancia de la solubilidad

0 °C 20 °C 40 °C 60 °C 80 °C 100 °C

Cloruro de sodio

Sólidos

Cloruro de potasio

Nitrato de plata

Nitrato de potasio

Nitrato de sodio

Hidróxido de calcio

35,7 36,0 36,6 37,3 38,4 39,8

27,6 34,0 40,0 45,5 51,1 56,7

122 222 376 525 669 952

13,3 31,6 63,9 110,0 169,0 246

73 88 104 124 148 180

0,185 0,165 0,141 0,116 0,094 0,077

0 °C 20 °C 40 °C 60 °C 80 °C

Oxígeno

Gases (1 atm)

Dióxido de carbono

Hidrógeno

Cloro

Nitrógeno

0,007 0,004 0,003 0,002 0,001

0,33 0,17 0,10 0,06 0,003

0,00019 0,00016 0,00014 0,00012 0,00008

0,96 0,73 0,46 0,33 0,22

0,0029 0,0019 0,0014 0,0010 0,0007

Tabla de solubilidades (g soluto/100 g agua)

Tabla de solubilidades (20 °C)

Los valores de la solu-bilidad varían muchode unas sustancias aotras. Las hay prácti-camente insolubles enagua (arena, aceite);otras, en cambio, sonmuy solubles, como elazúcar.

Nitrato de plata

Nitrato de calcio

Hidróxido de sodio

Nitrato de sodio

Cloruro de calcio

Sal común

Sustancia

222

126

108

88

73

36

s (g soluto/100 g agua)

Cloruro de bario

Cloruro de potasio

Carbonato de sodio

Sulfato de calcio

Hidróxido de calcio

Carbonato de calcio

Sustancia

35,0013

34,0013

19,0013

0,2013

0,1713

0,0013

s (g soluto/100 g agua)

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Notas

LA MATERIAhttp://personal.redestb.es/romeroa/materia/Propiedadesmateria.htm

Repaso de las propiedades generales y características de la materia, con indicaciones sobre la forma de medir, las unidades máshabituales, etc. Recopilación sencillade muchos de los contenidosestudiados a lo largo de la unidad.

CLASIFICACIÓN DE LA MATERIAhttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/concurso2005/06/terceroESO/presentaciones3/clasificacion.ppt#256,1,CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA

Presentación sobre esta Unidadcontenida en una página de la Juntade Andalucía. Es interesante y exhaustiva.

WEBQUEST SOBRE LACLASIFICACIÓN DE LA MATERIAhttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/centros-tic/41702138/archivos/repositorio/html/47/index.htm

Se trata de una interesante webquestsobre los contenidos de esta unidad,creada por José Jiménez Jiménez,profesor del IES Profesor JuanBautista, contenida en el servidor de la Junta de Andalucía.

TÉCNICAS DE LABORATORIO: FILTRACIÓNhttp://www.santillana.cl/qui1/quimica1u1e1-01filtracion.htm

Esta página contiene valiosasanimaciones con fotografías de los materiales más comunesusados en el laboratorio de Química,así como de las técnicas mássencillas, entre ellas las de filtración,destilación, decantación, etc.

DISOLUCIONEShttp://usuarios.lycos.es/ifob

Completa página con abundantesrecursos sobre disoluciones:definiciones, concentración,preparación de disoluciones, variación de la solubilidad con la temperatura, etc.

CLASIFICACIÓN DE LA MATERIAhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/clasif/clasifica1.htm

Contiene una interactividad sobrecómo se clasifica la materia. Muy interesante y práctica.

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LA MATERIA: PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y EL ÁTOMO4 BANCO DE DATOS

Isótopos

(Del griego «isos», igual, y «topos», lugar, ya que ocu-pan el mismo número de orden en la tabla del siste-ma periódico.) Son átomos de un mismo elemento condiferente número másico, pero las propiedades quími-cas son las mismas esencialmente, al venir determi-

nadas por el número atómico. Todos los elementos co-nocidos tienen dos o más isótopos. Algunos, como elaluminio, tienen un solo isótopo natural; los otros soninestables. El estaño presenta, con diez, el mayor nú-mero de isótopos estables.

Abundancia relativa de los isótopos naturales de algunos elementos

Hidrógeno

Elemento Isótopo Masa (u) Abundancia (%) Masa atómica (u)

Boro

Carbono

Nitrógeno

Oxígeno

Neón

Cloro

Estaño

1H 1,007825 99,9851,00798

2H 2,0140 0,015

10B 10,0129 19,7810,812

11B 11,00931 80,22

12C 12,0000 98,8912,01114

13C 13,00335 1,11

14N 14,00307 99,63 14,0067

16O 15,99491 99,759

17O 16,99884 0,037 15,9994

18O 17,9972 0,204

20Ne 19,99244 89,97

21Ne 20,99385 0,30 20,190

22Ne 21,99138 9,73

35Cl 34,96885 75,5335,457

37Cl 36,96600 24,47

112Sn 111,904826 0,97

114Sn 113,902784 0,66

115Sn 114,903348 0,34

116Sn 115,901747 14,54

117Sn 116,902956 7,68118,710

118Sn 117,901609 24,22

119Sn 118,903311 8,59

120Sn 119,902199 32,58

122Sn 121,903440 4,63

124Sn 123,905274 5,79

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Notas

HISTORIA DE LOS MODELOSATÓMICOShttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/modelos.htm

En esta página podemos revisar cómofueron apareciendo los diferentesmodelos atómicos a lo largo de la historia, quiénes fueron los científicos que los plantearon y una descripción de cada uno ellos.

EL GRAN ESCÁNDALO DEL RADIO http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0504-01/radio.html

Curiosa historia sobre un medicamento, supuestamentemilagroso, que lo curaba todo, hasta la impotencia masculina, y que resultó ser letal para la persona que lo inventó y a la vezexperimentó.

RESIDUOS RADIACTIVOS Y TRANSPORTEhttp://www.csn.es/plantillas/frame_nivelult.jsp?id_nodo=1642&&&keyword=&auditoria=F

En esta página del Consejo de Seguridad Nacional se describe el origen de los residuos radiactivos, cómo se clasifican en residuos de baja, media y altaactividad, y cómo se gestionan, desde que se generan hasta que sealmacenan de forma definitiva.

ECOLOGISTAS EN ACCIÓNhttp://www.ecologistasenaccion.org/article.php3?id_article=5609

En esta página perteneciente a la asociación Ecologistas en acciónde Extremadura se cuenta las acciones emprendidas contra la prevista instalación de un almacénde residuos de baja actividad en la central nuclear de Almaraz,ubicada en la provincia de Cáceres.

EL NÚCLEO ATÓMICOhttp://w3.cnice.mec.es/recursos/bachillerato/fisica/nucleo1.htm

Dentro del servidor del CNICE (CentroNacional de Información y Comunicación Educativa)dependiente del Ministerio de Educación y Ciencia, encontramosdesarrollada esta unidad didáctica.

ISÓTOPOS USADOS EN MEDICINAhttp://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0504-01/isotopos.html

Se trata de una breve descripción de para qué se usa en medicina cadauno de los isótopos que se exponen en una tabla.

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ELEMENTOS Y COMPUESTOS QUÍMICOS5 BANCO DE DATOS

Clasificación de los elementos químicos

A principios del siglo XIX, a medida que se descubríannuevos elementos, los investigadores fueron dispo-niendo de abundantes datos, observando que las pro-piedades de algunos (metales) eran muy semejantes. Esto dio lugar a la primitiva clasificación de los elemen-

tos en metales y no metales. A lo largo de la historia sehan sucedido diferentes intentos hasta llegar al sistemaperiódico actual. Los más interesantes se recogen en lasiguiente tabla:

Investigador, fecha Avance

1789, Antoine Laurent Lavoisier (francés) Agrupación de 33 elementos según sus propiedadesquímicas.

1829, Johann Dobëreiner (alemán) Grupos de 3 elementos (tríadas).

1830-1860, Jean Baptiste Dumas (francés) Clasificación de los elementos en metales y metaloi-des (5 familias: H, F, O, N y C).

1862, Alexander B. De Chancourtois (francés) «Anillo telúrico»: ordenación en forma de hélice enorden creciente de masas atómicas.

1865, John Newlands (británico) Grupos de 8 elementos (octavas).

1869, Lothar Meyer (alemán) y Dimitri I. Mendeleiev (ruso)

Períodos largos (63 elementos ordenados por su masaatómica).

1888, William Crookes (británico) Modelo de agrupación de los elementos en espiral tri-dimensional.

1900 Se incorporan los gases nobles.

1915, Henry G. Moseley (británico) Ordenación de los elementos químicos por el númeroatómico.

1939

1940

2006

El sistema periódico termina en el elemento uranio.

Se van incorporando a la tabla los elementos transu-ránidos.

Se conocen 114 elementos. 90 aparecen en la natura-leza y el resto se han creado artificialmente en el labo-ratorio. Sin embargo, los átomos de estos elementoscreados artificialmente se desintegran en un tiempomuy pequeño.

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BANCO DE DATOS

Notas

WEBELEMENTShttp://www.webelements.com/index.html

Una estupenda tabla periódica on-line. Con abundantes datos sobrecada elemento. En inglés.

PERIODIC TABLEShttp://www.chemistrycoach.com/periodic_tables.htm

Una página con enlaces a diferentestablas periódicas disponibles en Internet. Dispone de enlaces a tablas en distintos idiomas. Es unaexcelente referencia. En inglés.

TABLA DE LOS ISÓTOPOShttp://es.wikipedia.org/wiki/Tabla_de_los_isótopos_(completa)

Una web esencial para consultar datos sobre cualquier isótopo:abundancia, método de desintegración, etc. El nivel es algo elevado parasecundaria, pero puede servir como herramienta de consulta.

TABLA PERIÓDICAhttp://fresno.cnice.mecd.es/2fqutie6/quimica2/ArchivosHTML/Teo_7.htm

Una buena referencia para conocer la historia de la tabla y distintaspropiedades periódicas.

LA AVENTURA DE LAS PARTÍCULAShttp://particleadventure.org/spanish/index.html

La web original está en inglés, pero existe también una versióntraducida al español. Informaciónsobre los distintos modelos atómicos,experiencias, el modelo estándaractual, etc.

LA TABLAhttp://personal1.iddeo.es/romeroa/latabla/index.htm

Un excelente recurso en español con referencias a la historia del átomo, una tabla periódica, las propiedades periódicas de los elementos…

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CAMBIOS QUÍMICOS6 BANCO DE DATOS

Masas molares de algunos elementos y compuestos químicos

Elemento Masa molar (en gramos)Hidrógeno (H2) 2 ⋅ 1 = 2 gOxígeno (O2) 2 ⋅ 16 = 32 gNitrógeno (N2) 2 ⋅ 14 = 28 gCloro (Cl2) 2 ⋅ 35,5 = 71 gCarbono (C) 12 gAzufre (S) 32 gHierro (Fe) 55,8 gPlata (Ag) 107,9 gMagnesio (Mg) 24,3 gCalcio (Ca) 40,1 gCobre (Cu) 63,5 gCinc (Zn) 65,4 gSodio (Na) 22,9 gPotasio (K) 39,1 g

Elemento Masa molar (en gramos)Flúor (F2) 2 ⋅ 19 = 38Yodo (I2) 2 ⋅ 126,9 = 253,8Helio (He) 4Kriptón (Kr) 83,8Radio (Ra) 226Cromo (Cr) 52Titanio (Ti) 47,9Cobalto (Co) 58,9Níquel (Ni) 58,7Oro (Au) 197Cadmio (Cd) 112,4Estaño (Sn) 118,7Bario (Ba) 137,3Manganeso (Mn) 54,9

Compuesto Masa molar (en gramos)CO2 12 + 2 ⋅ 16 = 12 + 32 = 44 gH2O 2 ⋅ 1 + 16 = 18 gCaCl2 40,1 + 2 ⋅ 35,5 = 40 + 71 = 111,1 gSO2 32 + 2 ⋅ 16 = 32 + 32 = 64 gSO3 32 + 3 ⋅ 16 = 32 + 48 = 80 gMgO 24,3 + 16 = 40,3 gNH3 14 + 3 ⋅ 1 = 14 + 3 = 17 gCa(OH)2 40,1 + 2 ⋅ (16 + 1) = 74,1 gAlCl3 27 + 3 ⋅ 35,5 = 133,5 gCCl4 12 + 4 ⋅ 35,5 = 154 gH2SO4 2 ⋅ 1 + 32 + 4 ⋅ 16 = 98 gH2S 2 ⋅ 1 + 32 = 34 gH2CO3 2 ⋅ 1 + 12 + 3 ⋅ 16 = 62 gPH3 31 + 3 ⋅ 1 = 34 gNaOH 23 + 16 +1 = 40 gHNO3 1 + 14 + 3 ⋅ 16 = 63 gCuO 63,5 + 16 = 79,5 gHCl 1 + 35,5 = 36,5 gZnCl2 65,4 + 2 ⋅ 35,5 = 136,4 gNaCl 22,9 + 35,5 = 58,4 gNa2SO4 2 ⋅ 22,9 + 32 + 4 ⋅ 16 = 141,8 gCaO 40,1 + 16 = 56,1 gCH4 12 + 4 ⋅ 1 = 16 gKClO3 39,1 + 35,5 + 3 ⋅ 16 = 122,6 gKCl 39,1 + 35,5 = 74,6 gMgCl2 24,3 + 2 ⋅ 35,5 = 95,3 g

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CAMBIOS QUÍMICOS6

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BANCO DE DATOS

Notas

CÁLCULOS MOLAREShttp://www.edu.aytolacoruna.es/EQUIMICA/document/calcmol/calcmolares.htm

Diferentes cálculos interactivosrelacionados con el concepto de mol:número de partículas, concentraciónmolar de una disolución, etc.

CHEMLABhttp://modelscience.com/products_sp.html

Un laboratorio en el ordenador. Las posibilidades son enormes, pero no resulta demasiado sencillo de manejar. Es un recurso innovador, al menos.

ESTEQUIOMETRÍAhttp://personal5.iddeo.es/pefeco/calcons.html

Una referencia a varios programas que facilitan los cálculosestequiométricos en las reaccionesquímicas. Existen algunos enlaces a programas gratuitos.

SOFTWARE DE QUÍMICAhttp://www.uned.es/pfp_internet_quimica/portal/contenido/software/quimica.htm

Software para realizar diversas tareasde química.

CLASSIFIYING REACTIONS http://www.chemmybear.com/preactions.html

Clasificación de reacciones químicasen los grupos típicos: ácido-base,doble desplazamiento, redox… En inglés.

EXPERIENCIAShttp://mitareanet.com/quimica1.htm

La web completa es un curso de química.

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QUÍMICA EN ACCIÓN7 BANCO DE DATOS

Los principios activos de los medicamentos

Existen miles de medicamentos en el mercado. Muchosde ellos, sin embargo, tienen una composición similar;es decir, utilizan el mismo principio activo para com-batir la enfermedad del paciente.

Uno de los principios activos más empleados es el pa-racetamol, que tiene efectos analgésicos (combate eldolor). A continuación te presentamos algunos de losprincipios activos más utilizados.

Medicamento(principio activo)

¿Para qué se utiliza? Precauciones Posibles efectos adversos¿Es

necesaria receta?

AcecilcisteínaAclara las secrecciones mucosas. Tomar mucha agua durante el tra-

tamiento.Náuseas, dolor abdominal, vómitos,somnolencia, urticaria y dolor de ca-beza.

Sí

Ácido sacetilsalicídico

Dolor leve o moderado, fiebre einflamación no reumática.

Respetar los horarios a la hora detomar la medicación.

Indigestión. Altera los resultados deanálisis de sangre y de orina.

No

AlmagatoNeutraliza el ácido del estómago. Separar las tomas 2 horas de otros

medicamentos.Estreñimiento, diarrea. Alteración delos resultdos de análisis de sangrey de orina.

No

AmoxicilinaEs un antibiótico que combate in-fecciones de garganta, nariz, oí-dos, bronquios y otras.

Respetar el horario indicado. Noabandonar el tratamiento aunquehaya mejoría.

Dolor de cabeza, náuseas, dolor deestómago, diarrea.

Sí

BromazepamCombate la ansiedad, la angustia. Puede crear dependencia. Abando-

nar el tratamiento gradualmente.Somnolencia, confusión, mareos, se-quedad de boca, dolor de cabeza.

Sí

DiclofenacoReduce la inflamación y el dolor. En tratamientos prolongados, visi-

tar al médico para comprobar laeficacia.

Náuseas, vómitos, indigestión, aci-dez, dolor abdominal, dolor de cabe-za, mareos.

Sí

EritromicinaEs un antibiótico que combate in-fecciones en las vías respiratorias,en la piel y en tejidos blandos.

Extender el tratamiento al menos10 días, aunque el paciente notemejoría.

Dolor abdominal, náuseas, vómitos,diarrea, hepatitis, ictericia, erupcio-nes cutáneas.

Sí

FluoxetinaCombate la depresión y la ansie-dad.

No combinar con alcohol. No con-ducir ni manejar máquinas peli-grosas.

Dolor de cabeza, náuseas, pérdidade apetito, insomnio, pérdida de pe-so, debilidad muscular, diarrea.

Sí

IbuprofenoCombate el dolor leve o modera-do, el dolor menstrual y la fiebre.

Procurar no olvidar tomar una do-sis. No duplicar dosis en caso deolvido.

Náuseas, dolor abdominal, mareos,acidez de estómago y dolor de cabe-za. Altera resultados de análisis.

No

LorazepamTratamiento de ansiedad, insom-nio, alcoholemia o las náuseasprovocadas por la quimioterapia.

No conducir ni manejar máquinaspeligrosas. Abandonar el trata-miento gradualmente.

Somnolencia, confusión, mareos, se-quedad de boca, diarrea, estreñi-miento, temblor, desorientación.

Sí

OmeprazolTratamiento de úlceras de estó-mago y duodeno, reflujo gastro-esofágico.

Respetar el horario sin duplicar do-sis.

Dolor abdominal, vértigos, náuseas,diarrea, estreñimiento, mareos, do-lor muscular, erupciones en la piel.

Sí

ParacetamolCombate el dolor leve o modera-do y la fiebre.

No beber alcohol. Dosis elevadaspueden dañar el hígado o el riñón.

Malestar, hipotensión, alteracionessanguíneas.

No

ParoxetinaCombate la depresión, las crisisde angustia y la ansiedad.

Respetar el horario sin duplicar do-sis. No usar en niños.

Náuseas, sequedad de boca, estre-ñimiento, mareos, dolor de cabeza.

Sí

RanitidinaÚlceras de estómago y duodeno,reflujo gastroesofágico, acidez.

No fumar ni beber alcohol. Respe-tar el horario sin duplicar dosis.

Alteración del ritmo intestinal, ma-reos, cansancio, dolor de cabeza.

Sí

SalbutamolCombate el asma bronquial y labronquitis.

Respetar el horario sin duplicar do-sis. Puede dar positivo en controlantidopaje

Palpitaciones, taquicardia, hipoten-sión, nerviosismo, debilidad, dolorde cabeza.

Sí

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BANCO DE DATOS

Notas

POLÍMEROShttp://pslc.ws/spanish/sports.htm

Fuente de referencia para obtenerinformación sobre los plásticos:composición, clasificación,aplicaciones…

CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICAhttp://www.puc.cl/sw_educ/contam

Información sobre los problemas de contaminación que sufre nuestroplaneta.

VADEMECUMhttp://vademecum.medicom.es

Excelente base de datos de medicamentos con informaciónsobre composición, posología,interacción en alérgicos, mujeresembarazadas… Para llevar a cabo las consultas es necesario registrarseprimero (gratuitamente).

CAMBIO CLIMÁTICOhttp://www.cambioclimaticoglobal.com

Información sobre la alteraciónmedioambiental a escala global, con gráficas y dibujos que ayudarán a comprender los procesosinvolucrados.

PETRÓLEO: ORO NEGROhttp://www.coiim.es/enla/Historia%20Industria_CD%20Original/petroleo_oro_negro.htm

Recursos variados sobre el petróleo:composición, obtención, transporte,destilación, aplicaciones…

LA CIENCIA EN LA COCINAhttp://w3.cnice.mec.es/eos/MaterialesEducativos/mem2001/ciencia/enlacocina.html

La Ciencia es divertida es un lugar en el que podrás sorprenderte,divertirte, y encontrar informaciónsobre aspectos curiosos y extraños de la ciencia. Entre sus diferentesapartados, hay uno titulado «En la cocina» con experienciascotidianas y curiosas.

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LA ELECTRICIDAD8 BANCO DE DATOS

La electricidad y el cuerpo humano

Los daños causados por una descarga eléctrica de-penden de la intensidad de corriente que circula porel cuerpo. Según la ley de Ohm (I = (VA – VB)/R), parauna diferencia de potencial fija, la intensidad que circula es inversamente proporcional a la resistenciadel camino. Se suele tomar la cantidad de 50 vol-tios como máxima tensión permisible de contacto, y

es la diferencia de potencial que puede soportar el serhumano sin sufrir lesiones. Como la instalación denuestras casas tiene una tensión de 230 V, habrá quetomar precauciones y no tocar los aparatos conecta-dos a la red (secadores, televisor, neveras, lámpa-ras, etc.) con las manos húmedas, lo que facilitaría elpaso de la corriente.

Existen varias clases de peces que pueden producirdescargas eléctricas, como la anguila. Estas descargasles sirven de protección y para conseguir alimento.

Los órganos eléctricos están situados en el caso de laanguila en la cola, compuesta de más de mil placasdispuestas en forma de columna, que originan una se-rie de descargas eléctricas controladas por el sistemanervioso central. El origen de esta energía eléctrica es-tá en unas reacciones químicas que se producen enlos tejidos.

En la tabla de la derecha aparecen voltajes típicos.

Intensidades de corriente y sus efectos

La electricidad en la naturaleza

RangoIntensidad

de corriente (mA)Efectos Consecuencias

2 Ligero cosquilleo. Susto con movimientosincontrolados.

Primero 10 Entumecimiento. Paralización de la respiración.

Segundo

Hasta 25

25 hasta 80

Aumento de la presiónsanguínea.

Fuertes calambres musculares, convulsiones.

Pérdida del conocimiento.

Náuseas, rotura de huesos, falta de oxígeno.

Tercero 80 hasta 5000 Fibrilación ventricular. Paro cardiaco y muerte.

Cuarto Más de 5000 Quemaduras graves, paro cardiaco.

Muerte por quemaduras.

Aplicación Voltaje (V)

Relámpago 15 000 000 V

Transporte de corriente 300 000 V

Radiografías 100 000 V

Bujías de automóvil 15 000 V

Tubos de neón 5000 V

Tren eléctrico 3000 V

Usos domésticos 230 V

Batería de automóvil 12 V

Radiotransistor 6 V

Linterna 4,5 V

Corriente muscular 0,05 V

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LA ELECTRICIDAD8

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BANCO DE DATOS

Notas

REEhttp://www.ree.es

Página de Red Eléctrica de España.Información completa sobre el suministro y el consumoenergético en nuestro país.Información actualizada.

CONCEPTOS BÁSICOS SOBRECIRCUITOS ELÉCTRICOShttp://roble.pntic.mec.es/csoto/circuito.htm

Contiene las definiciones de los conceptos básicos deelectricidad, como intensidad de corriente, resistencia eléctrica, etc.,así como de los dos aparatos de medida básicos: amperímetro y voltímetro.

DESCUBRIMIENTOShttp://www.mupe.org/elect/histo.html

Página en la que aparece una revisiónhistórica de los descubrimientos sobre electricidad.

CARGAS ELÉCTRICAShttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/fuerza/fuerza.htm

Información con un nivel más elevadosobre electromagnetismo.Animaciones interesantes.

ELECTRICIDADhttp://www.irabia.org/web/ciencias/electricidad/electricidad/indexelectricidad.htm

Página del colegio Irabia. Con un niveladecuado a los conocimientos de los alumnos de secundaria.

A. MEUCCIhttp://www.garibaldimeuccimuseum.org/antoniomeucci.html

En esta página se encuentran datosrelevantes sobre la contribución de A. Meucci a la invención del teléfono.

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Notas

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191

Unidades. Cambios de unidades . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

Ecuaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

Representaciones gráficas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

Proporcionalidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

DEST

REZA

S M

ATEM

ÁTIC

AS

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UNIDADES. CAMBIOS DE UNIDADES1 DESTREZAS MATEMÁTICAS

Ordena de mayor a menor las siguienteslongitudes:

1,2 ⋅ 105 mm; 0,25 km; 3 hm, 3 ⋅ 10−3 m

Determina el número de segundos que tiene:

a) Un día.

b) Un mes.

c) Un año.

Expresa en el Sistema Internacional las siguientes longitudes:

a) 39 mm

b) 12 nm

c) 120 cm

d) 890 km


a) 350 g a kg

b) 540 kg a mg

c) 3,1 ⋅ 103 dm a km

d) 125 cL a L

Realiza las siguientes operaciones expresandoel resultado en el SI:

a) 2 km + 30 dm + 42 cm + 7 mm =

b) 3 h +25 min + 30 s =

c) 150 dL + 38 mL =

d) 0,1 kg + 20 g + 49 mg =

Expresa las siguientes medidas en la unidadque corresponda en el Sistema Internacional:

a) −20 °C

b) 2,1 ⋅ 106 µm

c) 320 t

d) 230 ms

Expresa en el Sistema Internacional las siguientes medidas:

a) 32,4 cm2

b) 1,2 cm3

c) 1,5 g/cm3

d) 439,7 cm2

Calcula el volumen de un cubo de 0,5 cm de arista y expresa el resultado en el SI.

Las dimensiones de un terreno son: 5,4 km de largo y 2,3 km de ancho. Calcula la superficiedel terreno y exprésala en m2, en cm2 y en ha.

Sabiendo que la masa de un protón es 1,6 ⋅ 10−23 kg, calcula la masa de un millón de protones y exprésala en unidades del SI.

Sabiendo que un pie equivale a 0,3048 m,determina, en pies, la distancia desde el Sol a la Tierra que es de 1,5 ⋅ 1011 m.

La densidad del hielo es de 0,92 kg/L. Expresadicho valor en kg/m3 y en g/cm3 y calcula la masa de 20 cm3 de hielo.

Realiza los siguientes cambios de unidades y expresa el resultado en notación científica:

a) 7 m/s a km/h

b) 0,03 km/min a cm/s

c) 120 km/h a m/s

Si la capacidad total de un embalse es de 8000 hm3. ¿Qué cantidad de agua contienecuando está al 45 % de su capacidad? Expresael resultado en m3 y en cm3 utilizando la notación científica.

Ordena de mayor a menor las siguientesvelocidades:

60 km/h ; 20 m/s; 1400 cm/min

Expresa en días la edad de un bebé de 18 meses y la de su padre de 38 años.

La estrella polar está situada a 40 años luz de la Tierra. Sabiendo que la luz se propaga a una velocidad de 3 ⋅ 108 m/s, expresa dichadistancia en km y en cm.

En un recipiente cúbico de 0,5 m de aristacolocamos bolitas de 2 mm de diámetro.

a) ¿Cuantas bolitas podemos introducir comomáximo?

b) ¿Cuál es la capacidad del recipiente medidaen litros?

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DESTREZAS MATEMÁTICAS

A partir de los datos de densidad de tressustancias deduce, ¿cuál de ellas flotará en agua? ¿Por qué?

Un gas ocupa un volumen de 1,5 L a 1,2 atmde presión y 20 °C de temperatura. Expresa el estado del gas midiendo:

a) El volumen en cm3.

b) La presión en mm de Hg.

c) La temperatura en K.

Al medir la presión atmosférica en un determinado lugar obtenemos un valor de 700 mm de Hg.

Expresa este valor en:

a) Atmósfera.

b) Pascales.

La solubilidad del cloruro de sodio en agua a 20 °C es de 36 g/L. Expresa este valor en:

a) kg/L

b) g/cm3

c) mg/mL

d) kg/m3

e) g/mL

f) mg/L

El radio de un núcleo atómico es del orden de 1014 m. Exprésalo en las siguientesunidades:

Calcula el número de núcleos atómicos que deberíamos de colocar en fila para ocuparun centímetro de longitud.

La carga de un protón es de +1,6 ⋅ 10−19 C,exprésala en:

a) mC.

b) µC.

c) nC.

Expresa en kW la potencia de una máquina que consume 6000 J en 1 min.

El consumo que aparece en la última factura de la luz es de 225 kWh:

a) ¿A cuántos julios equivale?

Convierte al Sistema Internacional todas las medidas que aparecen en la tabla:

Expresa en el Sistema Internacional las siguientes medidas:

a) 74,7 cm2

b) 5102,9 mm2

c) 62,3 dm2

El volumen de una piscina es 300 m3. Expresa este valor en:

a) hm3

b) L

30

29

28

27

26

25

24

23

22

21

20

19

DE

STR

EZA

SMedida SI

200 mV

0,1 µA

3 ⋅ 105 g

17,3 cm2

13,6 g/mm3

5 ⋅ 1010 nm

3,6 ⋅ 108 µC

125 g

3 atm

12,5 Ω ⋅ cm

1,2 g/cm2

3,8 cm/s

0,87 t

Angström (Å)

Nanómetros (nm)

Micrómetros (µm)

Milímetros (mm)

Decímetros (dm)

Centímetros (cm)

Metros (m)

Kilómetros (km)

Sustancia Densidad

Agua 1 g/cm3

A 960 kg/m3

B 13 dg/mL

C 2,0 kg/dm3

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ECUACIONES2 DESTREZAS MATEMÁTICAS

Resuelve las siguientes ecuaciones:

a) 2 − 4x = 14

b) 2t − 10 + 3t = 4 + 3t − 6

c) 5 ⋅ (2v − 2) − 3v = 14v − 3 ⋅ (4v + 6)

d) 1 + m − = 3m

e) r – r − = 6

f) F − 1 – = F −

g) 3 ⋅ (4a − 2) −2 ⋅ (5a − 1) = 2 ⋅ (6 − a)

h) − = 1

i) + = + 3

j) − k = 4

Despeja la incógnita en las siguientesecuaciones:

a) 30 = 10 + 5a

b) 100 = 20 + 5t

c) 100 = 40 + 2V0

d) 625 = V 02 – 225

e) 100 = a · 400

Observa la ecuación:

m = d ⋅ V

Despeja el volumen (V) y sustituye los datospara calcular el volumen que ocupan 100 g de hielo de densidad 0,92 g/cm3.

La ley de Boyle-Mariotte determina las trasformaciones que experimenta un gas a temperatura constante. Su ecuaciónmatemática es:

P1 ⋅ V1= P2 ⋅ V2

Una determinada masa de gas, que seencuentra a una presión de 2 atm, se comprimehasta una presión de 2,5 atm y disminuye su volumen hasta 10 L.

a) Identifica la incógnita en la ecuación.

b) Despéjala.

c) Sustituye los datos y calcula su valor.

Observa la expresión matemática para la ecuación general de los gases, en la queaparece una relación entre P, V y T:

Despeja en esta ecuación:

a) P1

b) V2

c) T2

En la ecuación:

V = 10 ⋅ (1 + 5t)

donde:• V representa el volumen que ocupa un gas.

• t representa la temperatura a la que seencuentra.

Despeja la incógnita t.

Un gas experimenta un trasformación a presiónconstante según la ley de Gay-Lussac, cuyaecuación matemática es:

Inicialmente, el gas ocupa un volumen de 5 L a 20 °C. Si aumentamos la temperatura hasta 30 °C:

a) Identifica la incógnita.

b) Despéjala.

c) Sustituye los datos y calcula su valor.

La ley general de los gases se puede expresarmediante la ecuación:

P ⋅ V = nRT

Donde:

• P: presión del gas.

• V: volumen que ocupa el gas.

• n: cantidad de sustancia del gas (número de moles).

• R: constante de los gases.

• T: temperatura del gas.

a) ¿Cuál de los términos de esta ecuación no puede ser una incógnita?

b) Despeja de la ecuación la incógnita P.

c) Despeja de la ecuación la incógnita T.

8

VT

VT

1

1

2

2

=

7

6

P VT

P VT

1 1

1

2 2

2

⋅ ⋅=

5

4

3

1

2

2

3

1

1

t

2

3

8

t

2

x

10

x

1

4

F

6

1

2

1

2

1

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DE

STR

EZA

S



En la ecuación del ejercicio 7, despeja la incógnita T2 y calcula su valor para las siguientes condiciones:

• V1 = 5 L

• T1 = 20 °C

• V2 = 20 L

En la ecuación:

P ⋅ V = nRT,

sabiendo que:

• m: masa del gas.

• M: masa molecular del gas.

• Sustituye el valor de n y despeja la incógnita m (masa del gas).

La densidad de un gas a una determinadatemperatura viene dada por la ecuación

Escribe a continuación la ecuación general de los gases:

pV = nRT

en función de la densidad.

La fuerza de repulsión «F» entre dos cargasiguales «q» que se encuentran separadas por una distancia «d» viene dada por la siguiente ecuación matemática:

Siendo k una constante.

a) Despeja la incógnita q (la carga eléctrica) en la ecuación anterior.

b) Despeja la incógnita d.

La masa de un determinado elemento, que aparece en forma de dos isótopos, viene dada por la siguiente ecuaciónmatemática:

Dónde m1 y m2 son las masas de cada uno de los isótopos y x representa el porcentaje del isótopo 1.

a) Compara esta ecuación con la siguiente:

e identifica cada uno de los datos.

b) Despeja el valor de la incógnita x.

En la ecuación:

• R: resistencia de un conductor.

• ρ: resistividad.

• L: longitud del conductor.

• S: sección del conductor.

a) Despeja la incógnita ρ.

b) Deduce las unidades en que se mide esta magnitud en el SI.

La resistencia equivalente de dos resistenciasmontadas en serie viene dada por la expresión:

R = R1 + R2

y, en paralelo por la ecuación:

Despeja en ambos casos la incógnita R1.

Observa la siguiente ecuación:

E = q ⋅ ∆V

Sabiendo que:

• q = I ⋅ t

• ∆V = I ⋅ R

a) Escribe la ecuación de la energía eléctricaexpresada en función de la intensidad y de la resistencia.

b) Despeja la incógnita R en la ecuación que obtienes.

c) Despeja la incógnita I en la misma ecuación.

La potencia eléctrica viene determinada por la ecuación:

a) Escribe la ecuación en función de las variables I y R.

b) Despeja el valor de I.c) Despeja el valor de R.

PEt

=

17

16

1 1 1

1 2R R R= +

15

RLS

= ρ ⋅14

107,8 107100

109100

100= ⋅ + ⋅

−x x

m mx

mx

= 1 2100

100100

⋅ + ⋅ −

13

F kqd

= ⋅2

2

12

dmV

=

11

nmM

=

10

9

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REPRESENTACIONES GRÁFICAS3 DESTREZAS MATEMÁTICAS

Representa gráficamente la función:

= 0,25

a) Despeja la variable y.

b) ¿Qué tipo de función es?

c) Completa la tabla de valores.

d) Realiza la representación gráfica de los datosobtenidos.

e) ¿Cómo es la gráfica que aparece?

f) ¿Cuál es el valor de la pendiente?

A presión constante, el volumen que ocupa un gas viene dado por la ecuación:

= 0,02

a) Despeja la variable V.

b) ¿Qué tipo de función es?


d) Coloca las variables V y T en los ejescorrespondientes y realiza la representacióngráfica.

e) ¿El volumen y la temperatura de un gas sonmagnitudes directamente proporcionales?

f) ¿Cuál es la constante de proporcionalidad?¿Qué representa en la gráfica?

Representa gráficamente la función:

y =

a) ¿Es una función lineal?

b) Completa la tabla de valores.

c) ¿Qué nombre recibe la gráfica que hasobtenido?

d) ¿Qué relación existe entre las dos variablesque comparas?

A temperatura constante, el volumen que ocupaun gas depende de la presión según la ecuación:

P ⋅ V = 20

a) Despeja la variable V.

b) ¿Qué tipo de gráfica vas a obtener?


d) Coloca las dos variables en los ejescorrespondientes y realiza la representacióngráfica.

e) ¿Qué relación matemática existe entre la presión y el volumen que ocupa un gas a temperatura constante?

4

2x

3

VT

2

yx

1

T (K) V (L)

300

325

360

400

410

x 0 1 2 3 4

y

x 0 1 2 4 8

y

P (atm) V (L)

0,25

0,50

1,00

1,25

2,00

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En el ejercicio anterior representa gráficamenteV frente a 1/P.

a) Completa la tabla de valores.

b) Dibuja la gráfica.

c) ¿Qué tipo de gráfica obtienes?

Calentamos un gas en un recipiente cerrado, de manera que no se modifique su volumen,medimos la presión y obtenemos los siguientesdatos.

a) ¿Cuál es la variable independiente y cuál la función?

b) Representa gráficamente los datos obtenidos.

c) Escribe la ecuación correspondiente a este proceso.

La diferencia de potencial y la intensidad que circulan por una resistencia estánrelacionadas mediante la ecuación:

∆V = 40I

(donde ∆V está medido en Voltios e I estámedido en Amperios).

a) ¿Cuál es el valor de la resistencia?

b) Representa gráficamente la diferencia de potencial frente a la intensidad.

Hemos realizado varias medidas de la resistencia de un conductor en función de su longitud y hemos obtenido los resultados que aparecen en la tabla:

a) Representa gráficamente los datos de la tabla.

b) ¿Qué relación encuentras entre la resistencia y la longitud del conductor?

c) ¿Qué ecuación matemática siguen los datosde la tabla?

d) Determina la resistencia que tendría 1 m de dicho conductor.

Asocia cada gráfica a la opcióncorrespondiente.

a) La variación de la solubilidad de un sólido conla temperatura.

b) La variación del volumen de un gas cuandodisminuye la presión a temperatura ambiente.

c) El enfriamiento de un vaso de agua que se saca de la nevera.

c) La variación del volumen de un gas cuandoaumenta la temperatura a presión constante.

9

8

7

6

5

DE

STR

EZA

S

V (L)

1/P (1/atm)

I

III

II

IV

1/P (1/atm) 4

V (L)

T (K) P (atm)

280 1,4

320 1,6

340 1,7

380 1,9

400 2,0

L (m) R (Ω)

0,25 7,6

0,30 9,2

0,40 12,2

0,50 15,2

0,65 19,8

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PROPORCIONALIDAD4 DESTREZAS MATEMÁTICAS

Observa los datos que aparecen en la tablacorrespondientes a diferentes cantidades deoxígeno (O2) medidas utilizando las magnitudesmasa (en g) y cantidad de sustancia (en mol):

a) ¿Son magnitudes directamenteproporcionales? ¿Por qué?

b) ¿Cuál es la razón de proporcionalidad? ¿En qué unidades está expresada?

c) Utiliza la razón de proporcionalidad y calculalos datos que faltan para completar la tabla.

d) ¿Qué propiedad del oxígeno es la razón de proporcionalidad que has calculado?

Observa los datos que aparecen en la tablacorrespondiente a la solubilidad del dióxido de carbono en agua.

a) ¿Son magnitudes proporcionales?

b) ¿Existe una razón de proporcionalidad entre ellas?

c) ¿Qué método podrías utilizar para determinarel valor de la solubilidad a 25 °C?

Sabiendo que 0,2 mol de agua tienen una masade 3,6 g.

a) Calcula la masa que corresponde a 3,5 molutilizando la razón de proporcionalidad.

m = 3,5 mol ⋅ ______ g/mol = _____ g

b) Calcula la cantidad de sustancia que hay en 9 g de agua.

n = 9 g ⋅ ____ mol/g = ____mol

Calcula.

a) 35 % de 220.

b) 5 % de 460.

c) 20 % de 1500.

d) 75 % de 5000.

e) 10 % de 7500.

f) 25 % de 10 000.

g) 1 % de 100.

En un interior de una bombona a presión hay3,4 ⋅ 1024 moléculas de nitrógeno.

a) ¿Cuántos moles de nitrógeno hay en la bombona?

b) ¿Cuántas moléculas quedarían si eliminamoslas tres cuartas partes?

c) ¿Cuántos moles quedarán?

En un recipiente hay mezclados tres gases: 1/8 es oxígeno.

• El 25 % es nitrógeno

• El otro gas es helio.

a) ¿En qué porcentaje se encuentra este último?

b) ¿Cuántos litros de helio hay si partimos de un recipiente con 100 L de capacidad.

c) ¿Cuántos litros de nitrógeno hay?

d) ¿Y de oxígeno?

En un recipiente a presión hay 2500 L de nitrógeno gaseoso, dejamos salir 200 L.

a) ¿Qué porcentaje del total de nitrógeno gaseosoha salido?

b) ¿Qué porcentaje del total de nitrógeno gaseosoqueda en el interior?

El aire es una mezcla de gases con la siguientecomposición: 78 % de nitrógeno; 21 % de oxígeno; 0,03 % de dióxido de carbono y el resto de otros gases.

a) Calcula la cantidad de cada uno de los componentes que hay en 3450 L de aire.

b) ¿Qué cantidad de sustancia representan,medidos en condiciones normales de presióny temperatura?

8

7

6

5

4

3

2

1

s (mg/L) t (°C)

11 10

9,5 20

8 30

7,5 40

m (g) n (mol)

4 0,125

8 0,250

0,300

12 0,375

0,500

20 0,625

0,750

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Un recipiente contiene 20 L de agua, sabiendoque se evapora el 2% cada hora:

a) ¿Cuánto tiempo tardará en vaciarse el recipiente?

b) ¿Qué porcentaje del agua quedará después de 3 horas?

Completa la tabla:

Masas atómicas: MCa = 40; MO=16; MH = 1;MCl = 35,5.

El hidrógeno y el oxígeno reaccionan, para producir agua, en la proporción de masas 1:8.

a) ¿Que cantidad de oxígeno reacciona con 250 g de hidrógeno?

b) ¿Qué cantidad de hidrógeno reaccionará con 1 kg de oxígeno?

c) ¿Qué cantidad de agua se obtiene en el apartado a?

d) ¿Y en el apartado b?

En la ecuación química:

4 Na + O2 → 2 Na2O

La proporción en que reaccionan es:

4 mol de Na + 1 mol de O2 → 2 mol de Na2O

a) Escribe todas estas relaciones en forma de razones.

b) Si partimos de 0,2 moles de sodio, planteauna proporción que te permita calcular el número de moles de O2 que reaccionan.

c) Transforma la regla de tres anterior en una proporción y, a continuación, realiza el cálculo.

d) Sigue el mismo procedimiento que en el apartado anterior para calcular la cantidad de Na2O que se obtiene.

El hierro (Fe) reacciona con el oxígeno según la ecuación:

4 Fe +3 O2 → 2 Fe2O3

Si partimos de 0,06 mol de hierro: La reacción se produce en la siguiente relación:

4 mol de Fe → 3 mol de O2

0,06 mol de Fe → n mol de O2

Transfórmalo en una proporción y calcula la cantidad de oxígeno que reacciona.

a) Siguiendo el mismo procedimiento, escribe la proporción entre la cantidad de hierro que reacciona y la cantidad de óxido que se obtiene y calcula la cantidad de óxido de hierro que se obtiene.

b) ¿Qué papel desempeñan los coeficientes de ajuste en una reacción?

Masas atómicas: MFe = 56; MO = 16.

En la ecuación química:

2 C2H6 + 7 O2 → 4 CO2 + 6 H2O

Si partimos de 30 g de etano, calcula:

a) La cantidad de oxigeno que reaccionacompletando:

30 g C2H6 ⋅ ⋅ ⋅

⋅ = ____ g de O2

b) La cantidad de CO2 que se obtiene:

30 g C2H6 ⋅ ⋅ ⋅

⋅ = ____ g de CO2

En una cierta cantidad de mineral de uraniohay 1040 kg de uranio-235 y se enriquece en un 4 %.

a) ¿Qué cantidad hay ahora?

b) Si se enriquece con un 7%, ¿qué cantidad de uranio tenemos ahora?

En un matraz introducimos 20 g de cobre de los cuales el 65 % reaccionan con azufrepara producir sulfuro de azufre.

a) ¿Qué cantidad de azufre ha reaccionado?

b) ¿Qué cantidad ha sobrado?

16

15

44 g de CO2

____

____

2 mol C2 H6

____

____

____ g O2

1 mol de O2

____ mol O2

2 mol de ____

1 mol C2 H6

____ g C2 H6

14

13

12

11

10

9

DE

STR

EZA

S

CaO + 2 HCl CaCl2 + H2O

1mol + → 1mol +

56 g + → 18 g

1mol de _______ / _______ mol de HCl

_____________ / _____________

56 g de ________ / g de HCl

______ g de _____ / 18 g de H2O

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Notas

200

826722 _ 0191-0200.qxd 21/2/07 16:56 Página 200

201

Instalaciones eléctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

Los agujeros negros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

Los dos sistemas del mundo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

Nueva guía de la ciencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

COM

PREN

SIÓN

DE

TEXT

OS

826722 _ 0201-0214.qxd 21/2/07 16:54 Página 201


LEER DOCUMENTOS CIENTÍFICOS

INSTALACIONES ELÉCTRICAS

NOMBRE: CURSO: FECHA:

Cómo se realiza la instalación eléctrica de una vivienda

La instalación eléctrica de una vivienda es muy compleja y requiere seguir una serie de pasos.

1. Primero, se diseña la instalación. Se realizan los planos y los esquemas necesariosde las conexiones, los interruptores, las tomas de corriente, etc.

2. Después, se colocan en las paredes y los techos de la vivienda los componentes básicos:la caja general de mando y protección, las cajas de derivación y de mecanismos y los tubos de conexión.

3. A continuación, se realiza el cableado de los circuitos. Se introducen por los tubos de conexión los conductores necesarios para cada parte de la instalación, de manera que queden conectadas la caja de mando y protección y las cajas de derivación, y también estas últimas con las cajas de mecanismos. La unión entre los conductores se realiza mediante clemas.

4. Más tarde, se colocan los mecanismos, es decir, los interruptores, los conmutadores y las tomas de corriente. Se conecta cada mecanismo con los conductores correspondientes y se introduce el componente en su caja de mecanismos.

5. Después, se comprueba la correcta realización de la instalación. Esta comprobación se puede realizar con un óhmetro, que permite determinar la existencia de un cortocircuitoen la instalación.

6. Por último, se comprueba el funcionamiento de la instalación, verificando que todos los elementos realizan su función adecuadamente.

Lee las dos primeras líneas y contesta. ¿De qué trata el texto?

Escribe una oración que sintetice la idea principal del texto.

Lee atentamente los puntos numerados del 1 al 6 y marca la afirmación más adecuada.

En los puntos numerados del 1 al 6 se explican las fases para la realización de la instalación eléctrica de una vivienda.

En los puntos numerados del 1 al 6 se analizan los distintos problemas que pueden surgiral realizar la instalación eléctrica de una vivienda.

3

2

1

IDEA PRINCIPAL E IDEAS SECUNDARIAS

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CO

MP

RE

NS

IÓN

DE

TEXT

OS

Escribe el significado de las siguientes palabras y expresiones. Consulta, si es preciso,un diccionario o enciclopedia.

• Cajas de derivación:

• Cableado:

• Clemas:

• Conmutadores:

• Óhmetro:

Pon un título a cada una de las fases que se siguen en la realización de la instalación eléctricade una vivienda.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Completa.

1.

2.

3.

1.

2.

3.

Mecanismos de una instalación eléctrica

Componentes básicos de una instalación eléctrica

6

Diseño de la instalación.

5

4

ANÁLISIS DEL CONTENIDO

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Copia las palabras o expresiones con las que comienzan los puntos numerados del 1 al 6.

F ¿Qué función crees que desempeñan en el texto esas palabras o expresiones? Marca la afirmaciónque te parezca más acertada.

Sirven para que el lector pueda localizar fácilmente la parte que le interese.

Sirven para facilitar la lectura del texto.

Sirven para marcar el orden en que se suceden los hechos.

Sirven para que el texto pueda redactarse con más claridad.

Reflexiona sobre la estructura del texto teniendo en cuenta la actividad anterior y responde.¿Cuál de estos dos esquemas crees que corresponde al texto Cómo se realiza la instalación eléctrica de una vivienda?

F ¿A qué tipo de estructura expositiva corresponde el esquema que has elegido?

Dibuja en un folio aparte un esquema que corresponda al texto e incluye en él la informaciónprocedente de este.

Escribe un resumen del texto.10

9

8

Punto 6Punto 3

Punto 5Punto 2

Punto 4Primero.Punto 1

7

ORGANIZACIÓN

Fase 1 Fase 2

Fase 1

Fase 2

Fase…

Fase 3

Fase…Fases

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LOS AGUJEROS NEGROS


CO

MP

RE

NS

IÓN

DE

TEXT

OS

Formación de los agujeros negros

Describiré brevemente cómo puede surgir un agujero negro. Imaginemos una estrella con unamasa diez veces mayor que la del Sol. Durante la mayor parte de su existencia, unos mil millo-nes de años, la estrella generará calor en su núcleo, transformando hidrógeno en helio. Laenergía liberada creará presión suficiente para que la estrella soporte su propia gravedad, dan-do lugar a un objeto de radio cinco veces mayor que el del Sol. La velocidad de escape de unaestrella semejante sería de unos mil kilómetros por segundo. Es decir, un objeto disparado ver-ticalmente desde la superficie del astro sería retenido por su gravedad y retornaría a la superfi-cie si su velocidad fuese inferior a los mil kilómetros por segundo, mientras que un objeto a ve-locidad superior escaparía hacia el infinito.

Cuando la estrella haya consumido su combustible nuclear, nada quedará para mantener lapresión exterior y el astro comenzará a contraerse por obra de su propia gravedad. Al enco-gerse la estrella, el campo gravitatorio de su superficie será más fuerte y la velocidad de esca-pe ascenderá a los trescientos mil kilómetros por segundo, la velocidad de la luz. A partir deese momento, la luz emitida por esa estrella no podrá escapar al infinito porque será retenidapor el campo gravitatorio. De acuerdo con la teoría especial de la relatividad, nada puededesplazarse a una velocidad superior a la de la luz, así que nada escapará si la luz no consi-gue salir.

El resultado será un agujero negro: una región del espacio-tiempo de la que no es posible es-capar hacia el infinito. La frontera del agujero negro recibe el nombre de horizonte de sucesos.Corresponde a una onda luminosa de choque procedente de la estrella que no consigue partiral infinito y permanece detenida en el radio de Schwarzschild: 2GM/c, donde G es la constan-te de gravedad de Newton, M la masa de la estrella y c, la velocidad de la luz. Para una estre-lla de unas diez masas solares, el radio de Schwarzschild es de unos treinta kilómetros.

Existen ahora suficientes datos de observaciones indicadores de que hay agujeros negros deeste tamaño aproximado en sistemas estelares dobles, como la fuente de rayos X a la que seconoce con el nombre de Cygnus X-1. Además, puede que haya dispersos por el Universocierto número de agujeros negros mucho más pequeños [...]. Un agujero negro que pese milmillones de toneladas (aproximadamente la masa de una montaña) tendría un radio de 10 −13

centímetros (el tamaño de un neutrón o de un protón). Podría girar en órbita alrededor del Solo del centro de la galaxia.

STEPHEN HAWKING

«La mecánica cuántica de los agujeros negros»Scientific American (enero de 1977)

Stephen Hawking, nacido en 1942.Stephen Hawking es uno de los físicos teóricos más importantes delas últimas décadas. Su trabajo se ha centrado en encontrar las leyesfísicas que rigen la formación, evolución y desaparición de los aguje-ros negros, y la relación de estos con el comportamiento del Universoa gran escala. En los años setenta descubrió que los agujeros negrospueden emitir radiación, conocida como radiación de Hawking.

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LOS AGUJEROS NEGROS


Explica qué es la velocidad de escape.

¿En qué astro es mayor la velocidad de escape: en la Tierra o en el Sol? ¿Por qué?

Según las ideas del autor, ¿por qué una estrella comienza a contraerse para formar un agujeronegro cuando se acaba su combustible?

Explica qué es un agujero negro.

Resume la teoría de los agujeros negros.5

4

3

2

1

COMPRENDER EL TEXTO

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LOS AGUJEROS NEGROS


CO

MP

RE

NS

IÓN

DE

TEXT

OS

En el texto están presentes las cuatro fases del método científico. Completa el cuadro con la información que aporta el texto.

6

IDENTIFICAR LAS FASES DEL MÉTODO CIENTÍFICO

Haz un esquema de las fases de la evolución de una estrella. Indica en el esquema las fases que corresponden a la formación del agujero negro tal y como las describe Stephen Hawking.

No toda estrella finaliza su evolución convirtiéndose en un agujero negro. Busca información y responde.

• ¿En qué otros astros se puede convertir una estrella?

• ¿De qué depende la evolución final de las estrellas?

8

7

RELACIONAR CONOCIMIENTOS

Fases Información del texto

Observación

Hipótesis

Experimentación

Teoría

La evolución de una estrella

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LOS DOS SISTEMAS DEL MUNDO


La teoría heliocéntrica

SALVIATI. [...] Retomemos, pues, nuestro razonamiento desde el principio y supuesto, por res-peto a Aristóteles, que el mundo [...] tiene necesariamente, respecto a la forma y respecto almovimiento, un centro. Y estando nosotros seguros de que dentro de la esfera estrellada haymuchos orbes, uno dentro de otro, con sus estrellas, que también se mueven en un círculo, sequiere saber qué es más razonable creer y decir: que estos orbes contenidos se mueven entorno al mismo centro del mundo, o bien en torno a otro bastante lejano de aquel. Decid aho-ra, Sr. Simplicio, vuestro parecer acerca de este particular.

SIMPLICIO. [...] Yo diría que es mucho más razonable decir que el continente y las partes conte-nidas se mueven todas alrededor de un centro común, que alrededor de dichos centros.

SALVIATI. Ahora bien, si es cierto que el centro del mundo es el mismo que aquel en torno alcual se mueven los orbes y cuerpos mundanos, es decir, los planetas, certísima cosa es queno ya la Tierra, sino más bien el Sol, se encuentra colocado en el centro del mundo. [...]

SIMPLICIO. ¿Pero, en base a qué argumentáis vos que el centro de las revoluciones de los plane-tas no es la Tierra sino el Sol?

SALVIATI. Se deduce de evidentísimas y, por ello, necesariamente concluyentes observaciones.La más palpable de estas, para excluir a la Tierra de dicho centro y colocar allí el Sol, consisteen que todos los planetas se encuentran ora más próximos y ora más lejanos de la Tierra, condiferencias tan grandes que, por ejemplo Venus, cuando está más lejos, se encuentra seis vecesmás lejano de nosotros que cuando está en la posición más cercana. Y Marte se eleva casiocho veces más en una de estas situaciones que en la otra. Ved por tanto hasta qué punto seengañó Aristóteles al creer que siempre estaban igualmente alejados de nosotros.

SIMPLICIO. ¿Cuáles, pues, son los indicios de que sus movimientos sean alrededor del Sol?

SALVIATI. En el caso de los tres planetas superiores se argumenta a partir del hecho de quesiempre están muy próximos a la Tierra cuando están en oposición al Sol, y lejanísimos cuan-do están en la conjunción. Esta aproximación y alejamiento es tan grande que Marte cuandoestá cercano se ve sesenta veces mayor que cuando está lejísimos. Por lo que respecta a Ve-nus y Mercurio se tiene la certeza de que giran alrededor del Sol, porque nunca se alejan mu-cho de este y porque ora se ven debajo, ora encima, como el cambio de forma de Venus con-cluye necesariamente. De la Luna es cierto que no puede separarse de ningún modo de laTierra [...]. Pero, volviendo a las primeras conjeturas generales, repito que el centro de las re-voluciones celestes de los cinco planetas, Saturno, Júpiter, Marte, Venus y Mercurio, es el Sol.Y también lo será de la Tierra si se nos ocurre ponerla en el cielo. En cuanto a la Luna, tiene unmovimiento circular alrededor de la Tierra, de la que (como ya he dicho) no puede separarsede ningún modo. Pero no por ello deja esta de girar alrededor del Sol junto con la Tierra con elmovimiento anual.

GALILEO GALILEI

Diálogo sobre los dos máximos sistemas del mundo ptolemaico y copernicano (1630)

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CO

MP

RE

NS

IÓN

DE

TEXT

OS

Fíjate en el recurso que utiliza el autor para exponer el contenido. ¿Crees que este texto de Galileo se podría considerar un texto científico «normal»? Explica por qué.

¿De qué trata de convencer Salviati a Simplicio? Resúmelo con tus propias palabras.

Haz una lista de los principales argumentos que utiliza Salviati para demostrar que el sistemaheliocéntrico es el correcto.

3

2

1

COMPRENDER EL TEXTO

En el texto, Galileo utiliza datos experimentales en los que basa su descripción del modeloheliocéntrico. Escribe al menos tres de estos datos.

Piensa sobre el dato del movimiento de Venus y de su distancia variable a la Tierra. ¿Por qué sirve este dato para demostrar que el Sol está en el centro del Sistema Solar?

5

4


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F ¿Sería variable la distancia Venus-Tierra si nuestro planeta estuviera en el centro del Sistema? ¿Por qué?

Explica cómo describe Galileo el movimiento de la Luna.

F El dato del movimiento de la Luna, por sí solo, ¿permite deducir si el Sol es el centro del Sistema Solar o, por el contrario, no es un dato válido tomado aisladamente? Explica por qué.

6

Explica por qué en el texto Galileo no menciona todos los planetas del Sistema Solar.

A quién se debe el modelo heliocéntrico? ¿Quién lo desarrolló?

Haz un dibujo del Sistema Solar según el modelo geocéntrico y otro según el modelo heliocéntrico.

F Relaciona ambos dibujos con los datos experimentales que maneja Galileo y aporta pruebas para desecharel modelo geocéntrico.

9

8

7


Modelo geocéntrico Modelo heliocéntrico

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NUEVA GUÍA DE LA CIENCIA


CO

MP

RE

NS

IÓN

DE

TEXT

OS

La estructura del átomo

Entre 1906 y 1908 [Rutherford] realizó constantes experimentos lanzando partículas alfa con-tra una lámina sutil de metal (como oro o platino), para analizar sus átomos. La mayor parte delos proyectiles atravesaron la barrera sin desviarse, como balas a través de las hojas de un ár-bol. Pero no todos. En la placa fotográfica que sirvió de blanco tras el metal, Rutherford descu-brió varios impactos dispersos e insospechados alrededor de un punto central. Y comprobóque algunas partículas habían rebotado. Era como si en vez de atravesar las hojas, algunosproyectiles hubiesen chocado contra algo más sólido.

Rutherford supuso que aquellas «balas» habían chocado contra una especie de núcleo denso,que ocupaba solo una parte mínima del volumen atómico. Cuando las partículas alfa se proyec-taban contra la lámina metálica, solían encontrar electrones y, por decirlo así, apartaban lasburbujas de partículas luminosas sin sufrir desviaciones. Pero, a veces, la partícula alfa tropeza-ba con un núcleo atómico más denso, y entonces se desviaba. Ello ocurría en muy raras ocasio-nes, lo cual demostraba que los núcleos atómicos debían ser realmente ínfimos, porque un pro-yectil había de encontrar por fuerza muchos millones de átomos al atravesar la lámina metálica.

Era lógico suponer, pues, que los protones constituían este núcleo duro. Rutherford represen-tó los protones atómicos como elementos apiñados alrededor de un minúsculo «núcleo atómi-co» que servía de centro. [...]

He aquí, pues, el modelo básico del átomo: un núcleo de carga positiva que ocupa muy pocoespacio, pero que representa casi toda la masa atómica; está rodeado por electrones cortica-les, que abarcan casi todo el volumen del átomo, aunque prácticamente no tienen apenas re-lación con su masa. En 1908 se concedió el premio Nobel de Química a Rutherford por su ex-traordinaria labor investigadora sobre la naturaleza de la materia.

ISAAC ASIMOV

Nueva guía de la Ciencia (1984)

Indica cuál es la idea principal del texto.1

COMPRENDER EL TEXTO

Dado que el átomo es tan pequeño que no es observable directamente, su estruc-tura se describe mediante modelos basados en la experimentación. Uno de losexperimentos más importantes lo realizó Rutherford. En aquel momento se cono-cía la existencia de protones y electrones, y que los primeros tenían carga positivay los segundos, negativa. Pero no se sabía cómo se disponían estas partículas enel átomo. Para averiguarlo, Rutherford bombardeó con partículas alfa (de cargapositiva) una lámina de metal, y obtuvo interesantes resultados.

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Resume el experimento de Rutherford contestando a estas preguntas:

• ¿Qué quería demostrar Rutherford?

• ¿Qué hizo?

• ¿Qué conclusión obtuvo?

• ¿Cuál fue el proceso argumentativo seguido por Rutherford para alcanzar esa conclusión?

Explica por qué utiliza Asimov la analogía con los disparos de un proyectil para aclarar el experimento de Rutherford.

El texto presenta una estructura de problema-solución. Especifica de qué problema se tratay cuál es la solución.

Solución

Problema

4

3

2

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CO

MP

RE

NS

IÓN

DE

TEXT

OS

Señala en el esquema la fase o las fases del método científico que puedes descubrir en el texto.

F De las fases que has marcado, ¿cuál crees que es más importante en el texto? Explica por qué.

Explica, con tus palabras, la teoría de Rutherford.6

5


Observación Emisión dehipótesis

Experimentación Formulaciónde una teoría

¿Qué importante partícula nuclear quedaba por descubrir en la época de Rutherford?

¿Se habían propuesto otros modelos atómicos antes del modelo de Rutherford? ¿Cuáles?

F Con posterioridad al modelo de Rutherford, ¿se postularon otros modelos atómicos? ¿Cuáles?

Representa por medio de un dibujo el modelo básico del átomo propuesto por Rutherford.9

8

7


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Notas

214

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215215








8. La electricidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

AMPL

IACI

ÓN

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AMPLIACIÓN

LA CIENCIA, LA MATERIA Y SU MEDIDA1 FICHA 1

Recuerda que…

• Magnitud se denomina a cualquier propiedad que presentan los cuerpos y que es posible cuantificar, es decir, medir.

• Unidad de una magnitud es una cantidad de dichamagnitud a la que arbitrariamente se le asigna el valor 1.

• Medir es comparar una cantidad cualquiera de una magnitud con su unidad correspondiente. El valor de una magnitud se debe expresar siempre con la unidad utilizada. Ejemplo: El aula tiene 10 metrosde longitud (10 m). Queremos decir que la longitud(magnitud) de la clase es 10 veces (cantidad) mayor que un metro (unidad).

• Errores de medida. Cualquier medida que se hagaconlleva un error.

• Error absoluto (Ea). de una medida es la diferencia,en valor absoluto, entre el valor aproximado obtenido en la medición (a) y el valor verdadero o exacto de la medida (x).

Ea = a − x• Error relativo de una medida es el cociente

entre el error absoluto y el valor verdadero o exacto de la medida.

Conceptos básicos

Dadas las siguientes medidas:a) 125 m2 b) 145 cm3 c) 40 °C d) 150 g

¿Qué magnitud, cantidad y unidad corresponden a cada una de ellas? Completa la tabla.

Utilizando las potencias de 10, realiza las siguientes operaciones:

a) = ____________ d) = ____________ g) 0,005 ⋅ 0,06 = ____________

b) = ____________ e) 900 ⋅ 10 000 = ____________ h) 1,5 ⋅ 0,0001 = ____________

c) = ____________ f) 0,003 ⋅ 0,1 = ____________ i) = ____________7

10−41,3 ⋅ 10−11

10−2 ⋅ 10−3

15 ⋅ 102

10−7

23,1 ⋅ 103 ⋅ 10−8

102 ⋅ 1014

10−4 ⋅ 10−3

10−6

2

1

Medida Magnitud Cantidad Unidad

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AMPLIACIÓN


Calcula el error absoluto y el error relativo si al pesar 12,2375 g de una sustancia obtenemos un valor de 12,21 g.

Halla el error absoluto y el porcentaje de error relativo al obtener un tiempo de 1,3 s en la medición, si el valor exacto era de 1,287 s.

Indica qué medida es mayor en cada caso.

a) 2,38 dam o 238 dm

b) 53,86 g o 5,386 ⋅ 10−3 kg

c) 275 dm2 o 2,75 ⋅ 10−3 m2

d) 3,582 m3 o 3582 cm3

Calcula el error absoluto y el error relativo de las medidas realizadas con cuatro cronómetros cuyos resultados para un tiempo exacto de 0,4675 s han sido:

a) 0,46 s

b) 0,48 s

c) 0,44 s

d) 0,45 s

¿A cuál de los cronómetros le corresponde un menor error?

6

5

4

3

AM

PLI

AC

IÓN

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218


AMPLIACIÓN


Contesta:

a) ¿Qué instrumentos conoces para medir las magnitudes masa y volumen? Descríbelos.

b) ¿Cómo calcularías el volumen y la masa de una gota de agua?

Expresa en unidades del SI las siguientes densidades:

a) d (H2O) = 1 g/cm3 b) d (Hg) = 13,6 kg/L


Indica si son verdaderas (V) o falsas (F) las siguientes afirmaciones:

Si dos cuerpos con la misma densidad ocupan el mismo volumen, entonces tienen la misma masa.

Los cuerpos más densos pesan más que los cuerpos menos densos, independientemente de la cantidad de masa que tengan.

Si la temperatura de un cuerpo aumenta en 20 °C, también puede decirse que ha aumentado en 20 K.

4

3

2

1

Recuerda que…

• Magnitud es cualquier propiedad de un cuerpo que se puede medir (masa, volumen, etc.).• Masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo.• Volumen es el espacio que ocupa un cuerpo.• Densidad de un cuerpo es la masa que corresponde a un volumen unidad, y matemáticamente

se expresa: d = m/v.• Temperatura es una magnitud relacionada con la cantidad de calor que puede dar o recibir un cuerpo.

Magnitudes y unidades

Magnitudes

Masa Kilogramo (kg)

Volumen Metro cúbico (m3)

Densidad kg/m3

Temperatura Kelvin (K)

Tiempo Segundo (s)

Unidad SI Equivalencias entre unidades utilizadas

Gramo (g)

Litro (L)Metro cúbico (m3)

Grado centígrado (°C)Kelvin (K)

1 kg = 1000 g

1 L = 1 dm3

1 m3 = 1000 L1 mL = 1 cm3

1 °C = 1 KT (K) = t (°C) + 273

Sistema material Masa

Aire

Vidrio

Agua de mar

60 kg

510 kg

Volumen

50 cm3

Densidad

129,3 cg/L

2,60 g/cm3

1,02 g/cm3


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219


AMPLIACIÓN


Redondea hasta las centésimas las siguientes cantidades:

a) 23,124

b) 26,899

c) 521,4376

d) 32,9558

Calcula y escribe el resultado con las cifras significativas.

a) 1,438 cm + 19,83 cm + 3,7582 cm

b) 3,45 m ⋅ 2,5 m

c)62,3 m

2,733 s

2

1

Recuerda que…

• Cifras significativas: toda medida experimental presenta cierto error. Por ello, expresamos las medidas con sus cifras significativas. Son cifras significativas de una medida las que se conocen con certeza más una dudosa. Los ceros a la izquierda no se consideran significativos. Ejemplos:– 3,530 g tiene cuatro cifras significativas.– 0,045 m tiene dos cifras significativas.

• Redondeo: consiste en despreciar las cifras a la derecha de una determinada y se siguen las reglas: – Si la primera cifra que se desprecia es menor que 5, las cifras no despreciadas quedan igual

(7,84 puede redondearse a 7,8).– Si la primera cifra a despreciar es mayor o igual a 5, la última cifra no despreciada

se aumenta en una unidad (7,85 y 7,87 se pueden redondear a 7,9).

• Cifras significativas de sumas y restas:– Se suman o restan los números tal como aparecen.– Redondeamos el resultado de forma que tenga el mismo número de cifras después

de la coma decimal que el sumando que tiene el menor número de cifras decimales. Ejemplos:

1,2 + 2,28 + 3,43 = 6,91 → 6,9

65,38 − 3,314 = 62,066 → 62,07

• Cifras significativas de productos y cocientes:– Multiplicamos o dividimos los números tal como aparecen.– Redondeamos el resultado de forma que tenga el mismo número de cifras significativas

que el factor de menor número de cifras significativas. Ejemplos:

1,7 ⋅ 4,53 = 7,701 → 7,7Cifras significativas: 2 3 2

19,87 : 2,51 = 7,9163 → 7,92Cifras significativas: 4 3 3

AM

PLI

AC

IÓN

Expresión de una medida


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220


AMPLIACIÓN


Efectúa las siguientes operaciones y expresa el resultado con sus cifras significativas:

a) 27,16 L + 8,632 L

b) 18,007 s − 3,15 s

c) 43,205 m ⋅ 0,548 m

d) 3,15 dm ⋅ 4,12 dm ⋅ 7,30 dm

e)

f)

Redondea las cantidades a la cifra señalada:

a) 25,687 →

b) 234,108 →

c) 0,0023 →

d) 5824,008 23 →

e) 0,020 907 →

f) 1,101 08 →

g) 10,119 887 →

Redondea las siguientes cantidades teniendo en cuenta la precisión de los aparatos de medida empleados:

5

→→

→→

→→

→

4

738,09 km

3,02 h

34,85 m

3,25 s

3

Cantidad Aparato Cifra redondeada

23,2874 m Regla graduada en mm.

3,005 s Cronómetro capaz de medir centésimas de segundo.

26,182 °C Termómetro con 10 divisiones entre grado y grado.

1,8888 A Amperímetro que aprecia los miliamperios.

25,348 267 kg Balanza que aprecia las décimas de gramo.


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221


AMPLIACIÓN


AM

PLI

AC

IÓNContesta:

a) Si disponemos de una regla milimetrada y al medir un lápiz leemos 17,3 cm, ¿cómo debemos expresar la medida?

b) Si una probeta aprecia mL, ¿cómo expresaremos el resultado si al medir un volumen leemos 25 mL.

Calcula cuál de los siguientes periodos de tiempo es mayor:

a) 2 400 750 s

b) 0,5 años

c) 7,5 ⋅ 104 min

d) 3350 h

e) 10−2 siglos

f) 3,04 ⋅ 105 s

2

1

Recuerda que…

Siempre que se realiza una medición de cualquier magnitud se cometen errores. Los instrumentos de medida no dan unos resultados matemáticamente exactos.• Error accidental: se comete casualmente y no puede ser controlado.• Error sistemático: es debido a defectos del aparato, al propio proceso de medida por parte del operario

o a la sensibilidad del aparato (los dos primeros se pueden corregir, pero la sensibilidad impone límites a lo que podemos medir con cada aparato). Se producen errores por exceso o bien por defecto.

• Sensibilidad de un aparato es la mínima cantidad que podemos apreciar con él (por ejemplo, con una reglamilimetrada podremos medir 15,3 cm, pero nunca 15,35 cm). Tendremos que optar por 15,3 cm o por 15,4y aceptar que la medida exacta, aunque no podamos conocerla, debe estar comprendida entre 15,3 y 15,4 cm.

• Media aritmética. Al hacer una medida, el valor que demos no debe tener más decimales que los que marca la sensibilidad. Es conveniente medir varias veces para estar más seguros de que el valor medido sea el correcto. En estos casos, se toma como valor de la medida la media aritmética de las medidas realizadas,poniendo únicamente los decimales que pueda apreciar el aparato.

• Notación científica: consiste en escribir cada número mediante una parte entera de una sola cifra no nula, una parte decimal y una potencia de diez de exponente entero. Ejemplos: – La velocidad de la luz es 300 000 km/s = 3 ⋅ 108 m/s.– La distancia máxima de la Tierra al Sol es 152 100 000 000 m = 1,521 ⋅ 1011 m.Si se utiliza un método de medida exacto y preciso (grado de aproximación entre el resultado de una mediday una serie de medidas obtenidas de la misma forma, respectivamente), se toma como valor más probable el obtenido y como error absoluto la sensibilidad del aparato. Ejemplo: Si obtenemos un valor de 3,5 g en una balanza cuya sensibilidad es de 0,1 g, expresaremos la medida de la siguiente forma: (3,5 ± 0,1) g.Esta expresión significa que el valor exacto está situado dentro del intervalo de incertidumbre que va desde 3,4 g a 3,6 g.

Expresión de una medida experimental


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AMPLIACIÓN


Los dibujos de la figura representan diferentes instrumentos de medida.Si las escalas que aparecen en los dibujos se supone que son las de los instrumentos:

a) ¿Cuál es la sensibilidad de cada uno?

b) Indica el valor de la medida en cada caso.

Es posible que en tu casa tengas diversos aparatos de medida: diferentes termómetros(clínico, el del frigorífico, el del horno, alguno de pared, etc.), cronómetro, alguna balanza, etc.

a) Indica la sensibilidad de cada uno.

b) ¿Crees que interesa utilizar siempre el aparato más sensible? Razona la respuesta.

4

3

s

Cronómetro

510

15

202530

6055

50

3540

45

100ml

20 °C100

90

80

ProbetaPipeta

10ml

20 °C

0123456

Regla

cm0

12

34

56

78

9

Al medir una mesa con una cinta métrica de 1 mm de resolución obtenemos 114,5 cm. Calcular el error absoluto y el error relativo cometidos.

Datos: x = 114,5 cm El error absoluto será:

Ea = resolución del aparato = 0,1 cmPara determinar el error relativo:

Er = = = 8,7 ⋅ 10–4 → 8,7 ⋅ 10−2%0,1

114,5

Ea

x

PROBLEMA RESUELTO

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AMPLIACIÓN


AM

PLI

AC

IÓN

Al pesar dos sustancias de 3,3557 kg y 70,08 kg, obtenemos los valores de 3,34 kgy 70,04 kg, respectivamente. Calcula los errores y di qué medida es mejor.

Justifica cuál de las tres medidas siguientes es mejor.

a) Una masa de 3 kg con un error absoluto de 1g.

b) Una masa de 4 g con un error absoluto de 1 mg.

c) Una masa de 95 kg con un error absoluto de 1 kg.

La medida de la masa de una persona y la de un automóvil vienen dadas por los siguientes valores:

• Masa de la persona (62,2 ± 0,1) kg.

• Masa del automóvil (1,25 ⋅ 103 ± 10) kg.

Determina qué medida es la más precisa.

Indica qué instrumentos de medida serían necesarios para obtener las medidas siguientes.

a) 1500 kg

b) 1,00 m

c) 15 s

d) 5 kg

e) 190 cm

f) 15,0 s

g) 1,000 m

h) 5,0 kg

8

7

6

5

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AMPLIACIÓN


Define cada una de las unidades fundamentales del SI con la ayuda del libro de texto.

Escribe las siguientes medidas, con múltiplos o submúltiplos de sus unidades, utilizando notación científica.

a) 0,5 Mg = mg

b) 0,2 km = Mm

c) 1 Tg = kg = g

2

1

Sistema Internacional de UnidadesRecuerda que…

En la XI conferencia general de pesos y medidas, celebrada en París en 1960, se adoptó el SistemaInternacional de Unidades (SI), propuesto a principios del siglo XX por el italiano Giorgi. En 1967 fue declaradolegal en España y ratificado en la ley de Metrología de 1985. Este sistema está siendo aceptado por todos los países. Las magnitudes y unidades fundamentales del SI son:

Múltiplos y submúltiplos de las unidades del SI

Múltiplos

Prefijo

exa

peta

tera

giga

mega

kilo

hecto

deca

E

P

T

G

M

k

h

da

1018

1015

1012

109

106

103

102

101

SímboloFactor

multiplicador

Submúltiplos

Prefijo

deci

centi

mili

micro

nano

pico

femto

atto

d

c

m

µ

n

p

f

a

10−1

10−2

10−3

10−6

10−9

10−12

10−15

10−18

SímboloFactor

multiplicador

Magnitud Longitud

Metro

m

Masa

Kilogramo

kg

Tiempo

Segundo

s

Temperatura

Kelvin

K

Intensidadde corriente

Amperio

A

Cantidadde sustancia

Mol

mol

Intensidadluminosa

Candela

cd

Unidad

Símbolo

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AMPLIACIÓN


AM

PLI

AC

IÓN

Utiliza el lenguaje científico.

a) La distancia entre la Tierra y el Sol es de 150 Gm. Expresa esta distancia, utilizando la notación científica, en metros.

b) La memoria RAM de un ordenador dadoes de 1024 Mb (megabytes). Expresa con notación científica su capacidad aproximada en bytes.

c) El tamaño de un átomo de hidrógeno es de 10 nm. Expresa con notación científica su tamaño en metros.

d) El tamaño del núcleo de un átomo es de 2 fm. Expresa con notación científica su tamaño en metros.

Expresa en unidades del SI y con notación científica.

a) 150 dam = i) 19 km =

b) 15 hm = j) 190 mm =

c) 700 cm2 = k) 90 cm =

d) 70 m2 = l) 730 mg =

e) 250 km2 = m) 13 dam2 =

f) 23 cL = n) 13 hm2 =

g) 60 mm3 = ñ) 20 hL =

h) 60 dm3 = o) 3000 cm3 =

Expresa las siguientes medidas en la unidad básica correspondiente.

a) 770 hm = c) 4057 mm =

b) 39 µK = d) 9,11 kmol =

5

4

3 Magnitudes físicas

Magnitudes derivadas son aquellas que puedenrelacionarse con las fundamentales mediantealguna ecuación.

Ejemplos: la magnitud superficie está relacio-nada con la magnitud fundamental longitud.Así, la unidad de superficie en el SI es la uni-dad derivada que recibe el nombre de metrocuadrado, que es la superficie que tiene uncuadrado de 1 m de lado y cuyo símbolo es m2.

El volumen es una magnitud derivada que estárelacionada también con la magnitud funda-mental longitud. La unidad de volumen en el SIes una unidad derivada que recibe el nombrede metro cúbico cuyo símbolo es m3 y es el vo-lumen de un cubo que tiene 1 m de arista.

Otras magnitudes derivadas son la velocidad, laaceleración, la fuerza, etc.

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AMPLIACIÓN


Repasa el proceso de medida.

a) Describe con ayuda del libro de texto la balanza o balanzas que conozcas.

b) Elige diferentes objetos y describe el procedimiento para pesarlos. Si es posible, anota los resultados.

Describe los siguientes instrumentos de vidrio para medir volúmenes:

a) Vaso de precipitados:

b) Matraz aforado:

c) Matraz erlenmeyer:

d) Probeta:

e) Bureta:

f) Pipeta:

2

1

Determinación de la masa, el volumen y la densidad

Incorrecto Correcto

Recuerda que…

La masa, el volumen y la densidad son conceptos básicos en la ciencia.• La masa es una medida de la cantidad de materia que tiene un cuerpo;

esta no varía cuando el cuerpo cambia de posición.• El volumen de un cuerpo es el espacio o lugar que ocupa. • La densidad de un cuerpo es el cociente entre la masa y el volumen

de un cuerpo.

densidad = → d =

Para medir la masa de sustancias y objetos existe una gran variedad de balanzas en los laboratorios: granatarios, digitales, etc.En el laboratorio se utilizan instrumentos de vidrio para medir volúmenes.Algunos indican su capacidad, unos con mucha precisión y otros de formaaproximada: vaso de precipitados, matraz aforado, matraz erlenmeyer,probeta, bureta, pipeta.

m

v

masa

volumen

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AMPLIACIÓN


AM

PLI

AC

IÓN

Observa los siguientes dibujos de tres probetas graduadas en cm3.

a) Escribe el volumen de líquido almacenado en cada probeta.

A: B: C:

b) Indica el error absoluto de la medida para cada probeta.

A: B: C:

c) Expresa el volumen del líquido contenido en las probetas en litros y en m3.

A:

B:

C:

d) A partir de los resultados anteriores, ¿qué probetas son las más indicadas para medir volúmenes pequeños,las estrechas o las anchas? Razona la respuesta.

Se introducen dos cubitos de hielo iguales en una probeta graduada en cm3 que contiene 30 cm3 de agua.

a) ¿Hasta dónde sube el nivel del agua en la probeta?

b) ¿Cuál es el volumen de cada cubito de hielo?

4

3

A B C80

70

60

50

40

30

600

500

400

300

200

100

1200

1000

800

600

400

50

40

30

20

10

50

40

30

20

10

1 2

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AMPLIACIÓN


Calcula el volumen de los siguientes sólidos regulares:

a) Volumen =

b) Volumen =

c) Volumen =

d) Volumen =

e) Volumen =

f) Volumen =

Calcula el volumen aproximado de:

a) Tu habitación. c) Un armario de tu vivienda.

Medidas: Medidas:

Volumen = Volumen =

b) Un lápiz. d) Una canica.

Medidas: Medidas:

Volumen = Volumen =

Observa los siguientes sólidos regulares:

a) Calcula el volumen de cada sólido.

Cilindro:

Esfera:

Cubo:

b) Calcula el volumen de agua necesario para llenar el espacio existente cuandose introduce la esfera en el cilindro hueco.

¿Cómo es la masa después de inflar un balón de fútbol: mayor, igual o menor que antesde efectuar la operación? Justifica la respuesta.

8

7

6

5

2 cm

5 cm

5 cm

4 cm

3 cm

2 cm 2 cm2 cm

1 cm

1 cm

1 cm1 cm

a b

c d

e f

6 cm

6 cm

4 cm

4 cm

4 cm

3 cm

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AMPLIACIÓN


AM

PLI

AC

IÓN

Calcula la densidad media de la Tierra (suponiendo que es una esfera) sabiendo que su masa es 5,98 ⋅ 1024 kg y el radio terrestre es 6,38 ⋅ 106 m.


El aluminio tiene una densidad de 2,7 g/cm3. Calcula:

a) La masa que tendrán 0,8 m3 de aluminio.

b) El volumen que ocuparán 1,2 dg y 1,2 kg de aluminio.

Sabiendo que la densidad del agua es 1 kg/L, calcula:

a) El volumen ocupado por 550 g de agua.

b) La masa de 7,5 L de agua.

c) La masa y el volumen si mezclamos 5 L, 300 mL, 1 kg y 450 g de agua.

12

11

10

9

Sistema material

Madera

Aire

Gasolina

69 kg

1500 kg

0,125 m3

2210 L

0,5 g/cm3

129,3 cg/L

Masa Volumen Densidad

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AMPLIACIÓN


Describe las etapas del método científico y pon un ejemplo de cómo se aplica.

¿Qué procedimiento emplearías para hallar el volumen de una gota de agua utilizando un cuentagotas y una probeta, suponiendo que las gotas de agua son esféricas?

¿Cómo determinarías la densidad de la madera disponiendo de un paralelepípedo de madera, una balanza y un metro? Explica el procedimiento.

3

2

1

Cómo trabaja un científicoRecuerda que…

• El método científico no es una sucesión invariable deuna serie de etapas: observación, hipótesis, diseño… A veces, el trabajo de un investigador puede tener origenen una teoría y, por deducción, proyectar determinadasexperiencias para comprobar una hipótesis; tambiénpuede partir de un estudio bibliográfico sobre trabajoscientíficos y de esta forma conseguir ideas que ayudenen la labor de investigación.

• El trabajo del científico se ve facilitado en la actualidadpor calculadoras, ordenadores, cámaras fotográficas,microscopios…

En el diseño de experiencias se deben seguir las siguientes etapas: 1. Analizar la propuesta y buscar el significado de palabras y conceptos desconocidos. 2. Basándonos en nuestros conocimientos, emitir una hipótesis en los casos en que sea posible,

sobre los resultados que se esperan.3. Diseñar las experiencias que se van a realizar, en el laboratorio o fuera de él, indicando los materiales

y especificando las etapas que se van a seguir.4. Exponer el proyecto al profesor.

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AMPLIACIÓN


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IÓN

Si se dispone de dos barras de tiza, una cilíndrica y otra prismática, de una balanza y de un calibrador, ¿cómo determinarías si las barras de tiza tienen la misma densidad? En caso negativo, ¿a qué crees que puede deberse?

Redacta un breve informe sobre las ventajas y los inconvenientes de los avances científicos.

Busca información sobre:

a) Medida del tiempo.

¿Cómo medían el tiempo cuando no existían los relojes actuales?

b) Producción de papel.

En nuestra sociedad, el consumo de papel es muy grande y la mayor parte procede de la madera de millones de árboles. Para conseguir 200 kg de papel se necesita una tonelada de madera verde.– Describe brevemente el proceso de producción de papel.– Explica en qué consiste el reciclado de papel.

6

5

4

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AMPLIACIÓN


[...] Galileo aceptó la repulsión que la naturaleza presentaba alvacío (a pesar de todos sus revolucionalismos, era conserva-dor en muchos sentidos) y la consideró solo como relativa, pero nunca como absoluta. Sugirió que Torricelli estudiase talsuposición.

Se le ocurrió a Torricelli que esto no era cuestión de repulsiónal vacío, sino simplemente un efecto mecánico. Si el aire pe-saba [...], su peso tendería a sacar el agua de la bomba. Cuan-do se sacaba, este empujón haría subir al agua con el pistón.Sin embargo, el peso total del aire no contrarrestaría más queel peso de treinta y tres pies de agua, y en este caso, por másque se bombeara, no se obtendría ningún resultado, pues elpeso del aire no subiría más el agua.

En 1643, para comprobar esta teoría, Torricelli se valió del mer-curio, cuya densidad es casi trece veces y media la del agua;llenó un tubo de vidrio de más de un metro de altura y, obtu-rándole una punta, le tapó la otra con el dedo, introduciéndo-le boca abajo en un gran recipiente lleno de mercurio. El mer-curio se empezó a vaciar del tubo, como era de esperar, perono se vació entero. Quedaron dentro del mismo unos 75 cen-tímetros de mercurio, sujetos por la presión que el aire ejercíasobre la superficie libre del mercurio en el recipiente. El peso

del aire pudo muy bien soportar el peso de la columna de mer-curio desafiando la gravedad.

Sobre el mercurio que había en el tubo sumergido quedaba unvacío dentro del mismo (con pequeñas cantidades de vapor demercurio). Fue el primer vacío hecho por el hombre y aún sele llama el vacío de Torricelli. [...].

Torricelli notó que la altura del vacío dentro del tubo variaba li-geramente de día a día, atribuyéndolo correctamente a que laatmósfera poseía pesos diferentes en distintos momentos. Conello había descubierto el primer barómetro.

(El peso de la atmósfera es equivalente al de una columna demercurio de 760 milímetros de altura. La presión ejercida porun milímetro de mercurio a veces se llama un torricelli, enhonor a este físico.)

El hecho de que el aire tuviera un peso finito significaba quetambién tenía una altura finita, siendo confirmada esta ideaunos años más tarde por Pascal. Esta fue la primera indicacióndefinitiva [...] de la finitud de la atmósfera, considerando el res-to del espacio como un gran vacío.

ISAAC ASIMOV, Enciclopedia biográfica de ciencia y tecnología.

a) ¿Qué científicos se mencionan en el texto?

b) Identifica en el texto algunas cantidades. ¿Con qué precisión se expresan?

¿A qué magnitudes corresponden?

c) ¿Qué etapas del método científico puedes identificar en el texto?

Lee atentamente el siguiente texto y contesta:1

Síntesis

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AMPLIACIÓN


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Recuerda que…

• Cuerpo es todo lo que ocupa un lugar en el espacio y está formado de materia. La materia es distinta de unos cuerpos a otros, llamándose sustanciaa toda clase de materia.

• Sustancias naturales son aquellas que existen en la naturaleza y sustancias artificiales son aquellascreadas por las personas.

• La materia puede presentarse en tres estados de agregación: sólido, líquido y gaseoso.– Sólidos: tienen forma propia. Su volumen es constante,

no se comprimen. Su densidad es próxima a la de los líquidos. No fluyen.

– Líquidos: adoptan la forma del recipiente que los contiene. Su volumen prácticamente es constante. Son más densos que los gases. Pueden fluir.

– Gases: no tienen forma propia. Se comprimen con facilidad y se expanden llenando el recipiente que los contiene. Su densidad es muy baja comparadacon la de los líquidos y los sólidos. Pueden fluir. Ejercen fuerzas sobre las paredes del recipiente.

Estados de la materia

Identificar las sustancias presentes en los siguientes objetos:

Ejemplo: En una mesa puede haber: madera, hierro (clavos), pintura…

a) En un coche

b) En un libro

c) En una cartera

¿Qué diferencias encuentras entre un vaso lleno de agua y un vaso lleno de cubitos de hielo?

Cita ejemplos de sustancias que a temperatura ambiente sean sólidas, líquidas o gaseosas.3

2

1

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AMPLIACIÓN

LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS2 FICHA 2

Justifica a partir de la teoría cinética las siguientes afirmaciones:

a) Los sólidos y los líquidos son prácticamente incompresibles.

b) Los líquidos y los gases adoptan la forma del recipiente que los contiene.

c) Cuando se destapa un recipiente que contiene un gas, este se expande con rapidez.

Expresa cómo se comporta cada estado de agregación respecto a las propiedades señaladas en el siguiente cuadro.

2

1

Recuerda que…

Con el modelo cinético-corpuscular de la materia podemos explicar el comportamiento de los sólidos, los líquidos y los gases. Según la teoría cinética:• La materia está formada por partículas que se hallan más o menos unidas dependiendo del estado

de agregación en que se encuentre.• Las partículas se mueven más o menos libremente dependiendo del estado. Cuanto más rápido se mueven,

mayor es la temperatura de la sustancia.

Estados de la materia y cambios de estado

Sólido

Líquido

Gaseoso

Estado de agregación

Volumen Compresibilidad ExpansibilidadMovimiento

de las partículas

La materia puede cambiar su estado de agregación y pasar de uno a otro comunicando energía a sus moléculas.

Si calentamos una determinada masa de hielo, estese licua o funde a 0 °C, y hasta que no se agotetoda la masa de hielo, el termómetro permanece adicha temperatura. Lo mismo ocurrirá cuando ca-lentemos agua y queramos pasarla al estado de va-por. Llegará un momento en que el termómetro per-manecerá inalterable aunque sigamos aportandoenergía, y continuará así hasta que no se agote todala masa líquida. Estos hechos quedan representa-dos en la gráfica.

t (°C)

100

50

0

−50

Vaporización

539 cal/g

Fusión

80 cal/gQ (cal/g)

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AMPLIACIÓN


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Temperatura (°C)

1800

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

0

−200Hierro Estaño Agua Mercurio Butano Helio Yodo Cloro Alcohol


Sustancia Punto de fusión (ºC) Punto de ebullición (ºC)

Yodo −113,7 183,4

Cloro −101 −35,4

Alcohol −114,4 78,4

Observa la siguiente gráfica. En ella se indica el estado físico en que se encuentran algunas sustancias en determinados rangos de temperatura.

• ¿A qué temperatura funde el estaño?

• ¿Cuál es el punto de ebullición del butano?

• ¿En qué estado se encuentra el hierro cuando la temperatura es de 1000 °C?

• ¿En qué estado se encuentra el butano cuando la temperatura es de −100 °C?

• ¿Qué proceso tiene lugar cuando el hierro alcanza una temperatura de 1536 °C?¿Y cuando el butano se enfría hasta los −138,3 °C?

• Completa la gráfica con los siguientes datos:

3

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AMPLIACIÓN


En la década de los 1860, […] el matemático escocés JamesClerk Maxwell (1831-1879) intentó explicar el comportamien-to de los gases sobre la base de que los átomos y las molécu-las que los forman se hallaban en constante movimiento. Esemovimiento constante de los átomos había sido sospechadopor los primeros atomistas, pero Maxwell fue el primero enconseguir elaborar matemáticamente la teoría. La forma enque los átomos y moléculas que se movían se alejaban unosde otros, y de las paredes de un contenedor, tal como fuemodelada matemáticamente por Maxwell, explicaba de unaforma completa el comportamiento de los gases. Explicaba laley de Boyle, por ejemplo.

Del trabajo de Maxwell se deducía también una nueva com-prensión de la temperatura, porque resultó que la temperatu-ra era la medida de la velocidad media del movimiento de losátomos y moléculas que formaban no solo los gases, sinotambién los líquidos y los sólidos. Incluso en los sólidos, don-de los átomos o las moléculas se hallan congelados en un lu-gar y no pueden moverse […] de uno a otro punto, estos áto-mos o moléculas vibran en su posición media, y la velocidadmedia de esa vibración representa la temperatura.

En 1902, el químico sueco Theodor Svedberg (1884-1971)señaló que el movimiento browniano [el movimiento erráticode granos de polen en agua] podía explicarse suponiendo queun objeto en el agua es bombardeado desde todos lados porlas moléculas en movimiento del agua. En circunstancias nor-

males, el bombardeo es igual desde todos lados, así que el ob-jeto permanece estacionario. Evidentemente, por puro azar,algunas moléculas más pueden golpear de una dirección uotra, pero son tantas las moléculas que golpean a la vez queuna pequeña desviación de la igualdad exacta (dos o tres so-bre billones) no produce ningún movimiento mensurable.

Sin embargo, si un objeto suspendido en el agua es muy pe-queño, el número de moléculas que lo golpean desde todoslados es comparativamente pequeño también, y se produceuna pequeña desviación, que puede dar como resultado unefecto comparativamente amplio. La partícula responde al em-puje de unas cuantas moléculas extra desde una dirección enparticular sacudiéndose ligeramente en la dirección del empu-je. Al momento siguiente se producen colisiones extra en otradirección, y la partícula es empujada en esa nueva dirección.La partícula se mueve al azar y erráticamente en respuesta almovimiento al azar de las moléculas que la rodean.

Svedberg estaba solamente especulando, pero en 1905, el ma-temático germano-suizo Albert Einstein (1879-1955) aplicó lateoría de Maxwell al bombardeo de pequeñas partículas y mos-tró de una forma concluyente que esas partículas se agitabanexactamente de la misma forma que se había observado que lohacían los granos de polen. En otras palabras, presentó ecua-ciones matemáticas que describían el movimiento browniano.

ÁTOMO. ISAAC ASIMOV

RBA EDITORES

Síntesis

¿Qué ley ya conocida explicaba la teoría cinética de Maxwell?

¿Cómo explicaba la teoría cinética el movimiento browniano?

¿Qué relación existe, según la teoría de Maxwell, entre el movimiento de las partículas que forman los sólidos, los líquidos y los gases y la temperatura?

Explica por qué no se observa un movimiento errático cuando introducimos una palomita de maíz en agua.4

3

2

1

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AMPLIACIÓN

LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA3 FICHA 1

Clasifica las siguientes mezclas en homogéneas y heterogéneas:

a) Agua y alcohol d) Aceite y vinagre

b) Sal y azúcar e) Leche con azúcar

c) Agua y limaduras de hierro f) Café con leche

¿En qué consiste la técnica de destilación? ¿Cuándo se aplica?2

1

Recuerda que…

• Sustancia pura: materia formada por un solo componente.• Los sistemas materiales heterogéneos están formados por dos

o más sustancias distintas que pueden diferenciarse a simple vista o con la ayuda de algún instrumento óptico (lupa, microscopio…).Las propiedades difieren de un punto a otro del sistema.

• Los sistemas materiales homogéneos son uniformes en su aspecto y composición. Las sustancias puras son sistemasmateriales homogéneos formadas por un solo tipo de sustancia.

• Técnicas de separación. Los componentes de una mezcla se pueden separar por medio de procesos físicos, debido a que los componentes de la misma mantienen sus propiedades características.

Composición de la materia

Homogéneos Heterogéneos

Técnicas de separación

Sólido

Sólido

Líquido

Sólido

Líquido

Líquido

Separación manual. Criba.

Decantación. Filtración. Evaporación.

Destilación. Decantación. Cromatografía.


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AMPLIACIÓN


Indica si los siguientes sistemas materiales son homogéneos o heterogéneos. Indica también si los sistemas homogéneos son sustancias puras (simples o compuestas) o mezclas.

a) Agua y aceite g) Aire

b) Diamante h) Mercurio

c) Agua oxigenada i) Escombros

d) Papel j) Agua potable

e) Hierro k) Hormigón

f) Bicarbonato sódico l) Mina de lapicero

Menciona dos componentes como mínimo de las siguientes mezclas. (Para saber que una sustancia es una mezcla basta con verificar que en ella existen, al menos, dos sustancias puras diferentes.)

a) Vinagre

b) Aire

c) Agua de mar

d) Hormigón

e) Acero

f) Colonia

En las mezclas heterogéneas, las técnicas que se emplean para separar las sustanciasson principalmente la decantación y la filtración.

a) Explica en qué consisten.

b) Cita algún ejemplo de mezclas a las que podrían aplicarse estas técnicas de separación.

5

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AMPLIACIÓN


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¿Qué técnicas emplearías para separar las sustancias que componen las siguientes mezclas? Hazla separación práctica correspondiente.

a) Aceite y agua.

b) Sal disuelta en agua.

c) Alcohol y agua.

d) Cristales de sal y yodo, sabiendo que la sal se disuelve en agua y no en alcohol; y que el yodo no se disuelve en agua y sí en alcohol.

Busca en el diccionario la palabra cromatografía. Explica en qué consiste esta técnica y para qué se utiliza.

7

6

¿Cómo diferenciar entre una sustancia pura y una disolución?

Para distinguir si un sistema ho-mogéneo es una disolución (mez-cla de sustancias) o una sustanciapura, hay que aplicar alguna de lastécnicas de separación de sustan-cias, tales como la destilación, eva-poración/cristalización.Si se trata de un sistema líquido,nos fijamos en la temperatura deebullición. En el caso de una di-solución, la temperatura de ebu-llición cambia, y en el caso de unlíquido puro, la temperatura deebullición permanece constante.

Destilación

Se recoge sólo una sustancia en el colector y no queda nada en el matraz de destilación.Hierve a temperatura constante.

Sustancia pura

Disolución(líquido-líquido)

Disolución(sólido-líquido)

Se obtienen dos o más sustancias en el colector y no queda nada en el matriz de destilación.

Se obtienen una o más sustancias en el colector y queda un residuo sólido en el matriz de destilación.

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AMPLIACIÓN


La concentración de una disolución de hidróxido sódico (NaOH) en agua es del 2 % en masa. ¿Qué cantidad de hidróxido de sodio hay en medio kilogramo de disolución?

¿Cuál es el porcentaje en volumen de una disolución que se ha preparado disolviendo50 mL de alcohol en 250 mL de agua?

Expresa en g/L la concentración de una disolución que tiene 500 mL de agua y 10 g de sal (NaCl).

3

2

1

Recuerda que…

• Las disoluciones son sistemas materiales homogéneos formados por dos o más sustancias diferentes (aire, agua de mar, etc.).

• La concentración de una disolución indica la cantidad de soluto que hay en una determinada cantidad de disolución.Esta magnitud se puede expresar en:

% en peso o en masa = ⋅ 100

% en volumen = ⋅ 100

Concentración =

• La solubilidad de una disolución indica la cantidad máxima de solutoque admite una cierta cantidad de disolvente a una temperaturadeterminada.

gramos de soluto

volumen de disolución

volumen de soluto

masa de disolución

masa de soluto

masa de disolución

Disoluciones: concentración y solubilidad

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AMPLIACIÓN


En el agua del mar hay unos 300 g de diferentes sales en cada 10 kg de disolución(10 L, aproximadamente). Entre estas sales se encuentran las cantidades en gramosque muestra el gráfico.

Calcula la concentración en g/L de cada sal:

a) Cloruro de sodio.

b) Cloruro de magnesio.

c) Sulfato de magnesio.

d) Sulfato de calcio.

e) Cloruro de potasio.

La solubilidad del fluoruro de bario (BaF2) es de 1,3 g/L a una temperatura de 26 ºC.

a) Calcula la cantidad de soluto que podemos añadir a 5 L de disolución cuya concentración es de 0,8 g/L.

b) Calcula la cantidad de agua que habrá que añadir a 20 g de BaF2 para lograr una disolución saturada.

5

4

32,84

14,210,8 7,2 1,68

233,28

Cloruro de sodioCloruro de magnesio

Sulfato de magnesioSulfato de calcio

Cloruro de potasio

Otros

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AMPLIACIÓN


La gráfica adjunta representa la solubilidad del nitrato y sulfato de potasio en agua a distintas temperaturas. Determina:

a) La solubilidad de las sales a 30 ºC.

b) La solubilidad de las sales a 60 ºC.

c) La masa de nitrato que se disuelve en 1 L de agua a 30 ºC.

d) La masa de nitrato que precipita al enfriar la solución anterior a 10 ºC.

e) Describe cómo varía la solubilidad de las sales en agua con la temperatura.

f) ¿Qué quiere decir que la solubilidad del nitrato de potasio es de 60 g en 100 g de agua a 40 °C?

6

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

160

140

120

100

80

60

40

20

0

Nitrato de potasio

Masa (g) en 100 g agua

Sulfato de potasio

Temperatura (°C)

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AMPLIACIÓN


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La formación del agua y del amoniaco puede expresarse de la siguiente forma:

a) 2 H2 + O2 ⇒ 2 H2O b) N2 + 3 H2 ⇒ 2 NH3

Hidrógeno Oxígeno Agua Nitrógeno Hidrógeno Amoníaco

Interpreta estas ecuaciones químicas según la teoría atómica de Dalton.

1

Recuerda que…

• La naturaleza está formada por sustancias purasy mezclas.

• Recuerda que materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. Así, son materia los seresvivos y todos los cuerpos inanimados: una planta, un animal, una prenda de vestir, el agua de una botella o el aire que respiramos son materia.

• La materia está formada por sustancias o mezclas de sustancias: las rocas están formadas por diferentessustancias; el aire es una mezcla de varias sustancias, así como nuestro cuerpo y el de cualquier ser vivo estánconstituidos por numerosas sustancias.

• Las sustancias se identifican por sus propiedadescaracterísticas (densidad, temperaturas de fusión y ebullición propias, etc.).

• La teoría atómica de Dalton intenta explicar la granvariedad de sustancias que existen en la naturaleza.

La composición de la materia

Sustancias puras y mezclas

La mayoría de los sistemas materiales que nos rodean son mezclas de sustan-cias y los clasificamos como mezclas heterogéneas, disoluciones y sustanciaspuras.

• Una mezcla heterogénea está formada por dos o más sustancias, y sus pro-piedades varían de un punto a otro. Ejemplo: una mezcla de aceite y agua.

• Una disolución está formada por dos o más sustancias y tiene las mismaspropiedades en todos los puntos. Ejemplo: el aire o el agua potable.

• Una sustancia pura tiene unas propiedades características definidas y nose puede separar en dos o más sustancias mediante procedimientos físi-cos. Ejemplo: el agua destilada.

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AMPLIACIÓN


Conoce la composición y clasifica los siguientes sistemas materiales, muy frecuentes en la vida cotidiana, como mezcla heterogénea, disolución o sustancia pura.

• Jugo de limón: agua y ácido cítrico (H2O y C6H10O8)...

• Azúcar: sacarosa (C12H22O11)

• Leche: agua (H2O), grasas, proteína (lactoalbúmina), azúcares (lactosa C12H22O11)...

• Cable eléctrico: cobre (Cu)

• Marco de ventanas: aluminio (Al)

• Mercurio del termómetro: mercurio (Hg)

• Sal de cocina: cloruro de sodio (NaCl)

• Alcohol medicinal: agua (H2O) y etanol (C2H6O)

• Aspirina: ácido acetilsalicílico (C9H8O4)

• Bebida refrescante: agua (H2O), dióxido de carbono (CO2), cafeína (C8N4O2H10)…

• Lejía: agua (H2O), hipoclorito de sodio (NaClO)

• Amoniaco para limpieza: agua (H2O) y amoniaco (NH3)

• Sangre: agua (H2O), glucosa (C6H12O6), hemoglobina (C2952H4664O832N812S8Fe4), cloruro de sodio (NaCl)…

• Completa la tabla anterior con otras sustancias que se te ocurran.

• ¿Cuál es la diferencia existente entre una sustancia pura y una disolución?Pon algún ejemplo para aclarar tu respuesta.

2

Mezcla heterogénea Disolución Sustancia pura

Disoluciones para limpieza.

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AMPLIACIÓN


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Copia y completa el siguiente mapa de conceptos:1

Síntesis

LA M

ATE

RIA

está formada

porque pueden

formar

que puedenser

que pueden separarseusando distintas técnicas

ejemplo

formadas

por

para describirlas se utilizan

que indica sila solución es

heterogéneas

soluto

saturada

cromatografía

sólidos

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AMPLIACIÓN

LA MATERIA: PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y EL ÁTOMO4 FICHA 1

El péndulo eléctrico consiste en una pequeña bola de médula de saúco, papel o corcho, colgadade un hilo de seda muy fino. Observa las experiencias y explica lo que sucede.

a) Frotamos la varilla de vidrio con un pañuelo de seda. La varilla atrae a la bola del péndulo.

b) Hacemos que la bola del péndulo entre en contacto con la varilla de vidrio. A continuación, la bola es repelida por la varilla.

c) Frotamos la varilla de plástico con un paño de lana y la acercamos a la bola del péndulo. La varilla de plástico atrae a la bola.

1

Recuerda que…

• La electrización es el fenómeno por el cual los cuerpos adquieren carga eléctrica. Se debe a la transferencia de electrones de un cuerpo a otro.

• La carga eléctrica es la propiedad que adquieren algunos cuerpos por frotamiento, por contacto o por inducción. Existen dos clases de carga eléctrica que, por convenio, reciben el nombre de positiva, la que adquiere una varilla de vidrio frotada con seda, y negativa, la que adquiere una varilla de plásticofrotada con lana. Las cargas de distinto signo se atraen y las del mismo signo se repelen.

• Un cuerpo es neutro si sus átomos tienen tantas cargas positivas como negativas, es decir, el mismo númerode protones que de electrones. Un cuerpo está cargado positivamente si sus átomos tienen un exceso de protones por haber cedido electrones; un cuerpo está cargado negativamente si sus átomos tienen un exceso de electrones por haber recibido electrones.La unidad de carga en el SI es el culombio (C) y equivale a la cantidad de carga eléctrica que poseen 6,24 ⋅ 1018 electrones. En electrostática se utilizan en los cálculos cantidades de carga pequeñas y se emplean mucho el microculombio (µC) y el nanoculombio (nC).

1 µC = 10−6 C ; 1 nC = 10−9 C• Para que el fenómeno de la electrización se produzca, los electrones han de tener movilidad.

Aquellas sustancias que permiten el movimiento de las cargas eléctricas reciben el nombre de conductores eléctricos, y las que no lo permiten se denominan aislantes.

Electrostática. Electrización

Varilla de vidrio Varilla de vidrio Varilla de plástico

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AMPLIACIÓN


Señala verdadero (V) o falso (F) en los siguientes enunciados:

Un átomo neutro no contiene cargas eléctricas.

Un cuerpo cargado positivamente no tiene electrones.

Un átomo queda cargado positivamente cuando gana protones.

Los átomos con carga negativa tienen más electrones que protones.

En un fenómeno de electrización no se crea carga neta.

Considera la figura:

a) ¿Qué signo tienen las cargas a, b, c?

b) Representa las fuerzas a que están sometidas las cargas b y c.

Para determinar la existencia de cargas en un cuerpo y el tipo de carga que posee podemosutilizar un electroscopio. Un electroscopio es un recipiente de vidrio cuyo tapón está atravesadopor una varilla metálica que tiene en uno de sus extremos dos finas láminas de oro o de aluminio, y en el otro, una esfera metálica.

a) Si tocas la esfera del electroscopio con una varilla de vidrio previamente frotada con seda, ¿qué les sucederá a las laminillas metálicas?¿Por qué?

b) Si tocas la esfera con otro cuerpo y las laminillas metálicas se separan más,¿qué carga tiene este cuerpo? ¿Por qué?

c) Si las laminillas se acercan, ¿qué clase de carga tiene el cuerpo? ¿Por qué?

4

3

2

Esfera metálica

Varilla metálica

Hojas metálicas

a b

c q+

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AMPLIACIÓN


Representa mediante esquemas los hechos observados en la actividad anterior e interprétalos.

En el dibujo se indica el sentido de las fuerzas eléctricasa las que están sometidas las cargas a, b, c, d.Señala el signo de dichas cargas.

a)

b)

c)

d)

Expresa en culombios el valor las siguientes cargas eléctricas:

• 103 µC:

• 10−5 kC:

• 104 mC:

¿Qué variación experimenta la masa de un cuerpo cuando se carga con −1 C sabiendo que la carga de un electrón es −1,6 ⋅ 10−19 C y su masa es 9 ⋅ 10−31 kg?

8

7

6

5

a

b

c

d

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AMPLIACIÓN


AM

PLI

AC

IÓN

Expresa en culombios las siguientes cargas eléctricas:

• 20 µC • 7,3 nC • 2,7 ⋅ 104 µC

• 0,065 nC • 3 ⋅ 10−2 µC • 2500 nC

Dos cargas, q1 = +2 ⋅ 10−5 C y q2 = −5 ⋅ 10−6 C, están situadas en el aire a una distancia de 45 cm una de la otra.

a) Calcula el valor de la intensidad de las fuerzas con que interaccionan.

b) Representa en un esquema su dirección y sentido.

Cuánto crees que se debe modificar la distancia entre dos cargas eléctricas para que la fuerza de interacción entre ellas:

a) Se triplique. b) Se reduzca a la mitad.

c) Aumente cinco veces.

3

2

1

Recuerda que…

• Ley de Coulomb. La intensidad de la fuerza de atracción o de repulsión entre dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Su expresión matemática es:

F = K

– F: intensidad de la fuerza electrostática – d: distancia entre las cargas– q1 y q2: cantidad de carga – K: constante de proporcionalidad

En el vacío o en el aire, K = 9 ⋅ 109 N ⋅ m2/C2.

• Llamamos campo eléctrico a la región del espacio que rodea a un cuerpo cargado en la que se manifiestan fuerzas electrostáticas sobre otro cuerpo cargado colocado en ella.

• Recibe el nombre de intensidad del campo eléctrico en un punto la fuerza que ejerce dicho campo sobreuna unidad de carga positiva (q) colocada en dicho punto: E = F/q . Se mide en N/C.

q1 ⋅ q2

r 2

Ley de Coulomb. Intensidad del campo eléctrico

F21 F12

F12 = F21

Con la misma intensidad atrae la carga 1a la carga 2, que la carga 2 a la carga 1.

+q1 −q2

F21 F12+q1 +q2

F21 F12−q1 −q2

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AMPLIACIÓN


Una carga de −3 µC está colocada en el vacío y atrae a otra carga situada a 0,5 m de distancia con una fuerza de 0,45 N. ¿Cuál es el valor de la otra carga? ¿Cuál es su signo?

Dos cargas puntuales de −2 nC y +3 µC están situadas en el vacío y se atraen con una fuerza de 1,3 ⋅ 10−4 N. Calcula la distancia a la que están colocadas.

Calcula el valor de dos cargas iguales que en el vacío se repelen con una fuerza de 0,09 N cuan-do están colocadas a una distancia de 0,9 m.

Una carga q1 crea a su alrededor un campo eléctrico. Si a 10 cm de ella se coloca otra carga q2 de +3 µC, esta es repelida con una fuerza de 7,9 N. Calcula la intensidad del campo en el punto en que se encuentra q2.

Calcula el valor de una carga q que produce un campo eléctrico de 2,5 ⋅ 104 N/C en un punto que está situado a 12 cm.

Una carga de 4 ⋅ 10−3 µC se sitúa en un punto de un campo eléctrico. Calcula el valor de la fuerza que se ejercerá sobre dicha carga, sabiendo que la intensidad del campo eléctricoen ese punto es de 1125 N/C.

Si el valor de la intensidad del campo eléctrico en un punto coincide con el valor de la constante K de Coulomb, ¿qué condiciones se deben cumplir?

10

9

8

7

6

5

4

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AMPLIACIÓN


AM

PLI

AC

IÓN

Recuerda que…

El átomo consta de dos partes bien diferenciadas: el núcleo y la corteza. Los protones y neutrones se encuentran en el núcleo del átomo, y los electrones se mueven alrededor del núcleo del átomo.

• Los protones son partículas con carga eléctrica positiva, y cuya masa aproximada es de 1,67 ⋅ 10−27 kg.

• Los electrones tienen carga eléctrica negativa de igual valor absoluto que la de los protones y cuya masa es aproximadamente 2000 veces menor que la de los protones.

• Los neutrones son partículas sin carga y de masa aproximadamente igual a la de los protones.

La masa de un átomo se concentra en el núcleo. La masa de los electrones es despreciable en comparación con la de los protones y neutrones.

El átomo es eléctricamente neutro, es decir, no tiene carga.

Los descubrimientos realizados con posterioridad a la teoría atómica de Dalton demostraron que los átomos no eran tan simples como este había supuesto. Completa el cuadro:

1

El átomo

Modelos atómicos y partículas fundamentales

Año Científico Descubrimiento

J. J. Thomson(1856-1940)

Físico británico

E. Rutherford(1871-1937)

Físico neozelandés

N. Bohr(1885-1962)Físico danés

J. Chadwick(1891-1974)

Físico británico

1897

1911

1913

1932

Electrón

Órbitas circulares

Electrón

Electrones

Protones

Neutrones

Núcleo

Nivelfundamental

Ener

gía

crec

ient

e de

los

nive

les

elec

trón

icos

Materia cargada

positivamente

Electronesen órbita

Protones en el núcleo

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AMPLIACIÓN


¿Qué diferencias fundamentales mantiene el modelo atómico de Rutherford con el modelo ató-mico de Thomson?

Suponiendo que la materia estuviera formada de átomos según el modelo de Thomson, ¿los cuerpos serían más densos, igual de densos o menos densos? Justifica la respuesta.

Dibuja un átomo según el modelo de nube electrónica.

Compara la relación de dimensiones del átomo y del Sistema Solar, sabiendo:

• Diámetro del átomo: 1 ⋅ 10−10 m; diámetro del núcleo: 1 ⋅ 10−14 m.

• Tamaño del Sistema Solar: 5 ⋅ 1012 m; diámetro del Sol: 1 ⋅ 109 m.

5

4

3

2

Modelo atómico de la nube de carga

Según este modelo, los electrones semueven constantemente en torno alnúcleo, sin describir ningún tipo de ór-bita concreta. No es posible conocercon precisión la posición de un elec-trón en un instante dado; únicamentese puede determinar la probabilidadde que en dicho instante se halle elelectrón en una región concreta del es-pacio orbital. De esta forma, las órbi-tas de Bohr se sustituyen por los lla-mados orbitales que especifican lazona donde es probable que se encuen-tre cada electrón dentro del átomo.

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AMPLIACIÓN


AM

PLI

AC

IÓN

Indica el número de protones, neutrones y electrones de un elemento cuyo número atómico es26 y su número másico es 56.

Indica qué diferencias hay entre:

a) O y O2−.

b) N2 y 2 N.

c) H− y H+.

El número atómico de un átomo de nitrógeno es 7 y el de un átomo de estaño es 50, expresa el proceso:

a) El átomo de nitrógeno se convierte en el anión N3−.

b) El átomo de estaño se convierte en el catión Sn4+.

3

2

1

Recuerda que…

Un átomo se define mediante dos números:• El n.o atómico (Z ), que es el número de protones que tiene un átomo y coincide con el número

de electrones del mismo, por ser el átomo eléctricamente neutro.• El n.o másico (A), que es el número de partículas que tiene un átomo en su núcleo.Se cumple: A = Z + N, siendo Z = N.o de protones = N.o de electrones; N = N.o de neutrones y A = N.o de protones + N.o de neutrones, y también se cumple: N = A − Z.Elementos químicos son las sustancias simples formadas por átomos que tienen todos el mismo N.o atómico. Los elementos químicos se representan mediante símbolos. Por ejemplo: litio (Li); azufre (S); flúor (F); etc.Iones son partículas de tamaño atómico con carga eléctrica y se forman cuando un átomo pierde o gana electrones. En la naturaleza hay iones positivos o cationes, y también iones negativos o aniones.Isótopos son átomos de un elemento químico que tienen igual número atómico y distinto número másico. La notación de los isótopos es:

Átomos, elementos, iones e isótopos

Símbolo del elemento6Número másico A

Número atómico Z5

5

X

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AMPLIACIÓN


Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F):

Los electrones tienen una masa mucho mayor que los protones.

La carga del protón es la misma que la del electrón, pero de signo contrario.

Un elemento químico es una sustancia formada por átomos con igual número de protones.

Un ion se forma cuando un átomo pierde o gana protones.

Los isótopos son átomos de un mismo elemento que tienen el mismo número de protonespero distinto número de electrones.


Un isótopo del yodo tiene de número atómico 53 y de número másico 127. Determina el número de protones, neutrones y electrones.

Si el cobalto-60 tiene 33 neutrones, indica el número atómico y el número másico.7

6

5

5

La radiactividad

• La radiactividad natural es el proceso de emisión espontánea de radiacio-nes por parte de núcleos naturales inestables que se transforman en otros nú-cleos.

• Los isótopos radiactivos se comportan igual que los no radiactivos del mis-mo elemento, aunque la emisión de radiactividad de los primeros nos permi-te utilizarlos como marcadores o indicadores al seguir la posición que ocupan.

• Los isótopos radiactivos se utilizan especialmente en la industria y en la me-dicina. Podemos detectar el desgaste de piezas de una máquina, localizar obs-trucciones de tuberías subterráneas. En medicina, los trazadores radiactivospermiten seguir el funcionamiento de órganos como la captación de yodopor la glándula tiroides, estudios metabólicos con carbono-14; el uso del co-balto-60 en el tratamiento del cáncer, etc.

Isótopos

2311Na

31H

2612Mg

136C

1

6

23

26

12

1

12

6

Z A N = A − Z Electrones

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AMPLIACIÓN


AM

PLI

AC

IÓN

Durante un siglo, los científicos habían estado completamenteseguros de que los átomos eran las cosas más pequeñas quepodían existir, y que el átomo más pequeño sería, en conse-cuencia, lo más pequeño que tuviera masa. Ahora ese pensa-miento se vio hecho pedazos; o, al menos, tuvo que ser modi-ficado, pero la modificación tal vez no tuviera que ser muy grande.Era posible argumentar, después de los experimentos de Thom-son, que los átomos seguían siendo las más pequeñas partí-culas de materia que podían existir. La electricidad, podía de-cirse, no era materia, sino una forma de energía que era muchomás sutil que la materia. No debería de ser sorprendente, des-de ese punto de vista, que esas partículas de rayos catódicos,que podían ser consideradas como «átomos de electricidad»,eran mucho más pequeñas que los átomos de materia.

Era la pequeñez de las partículas de rayos catódicos lo que po-día explicar el hecho de que una corriente eléctrica pudierafluir a través de la materia, o que las partículas de rayos cató-

dicos pudieran atravesar finas láminas metálicas. El paso deesas partículas a través del metal había sido considerado comouna fuerte evidencia de que no podían ser partículas, pero enel momento del primer descubrimiento de ese paso no se te-nía la menor idea de lo pequeñas que eran esas partículas. (Losexperimentos pueden confundir incluso a los mejores científi-cos si falta algún dato clave de conocimiento.)

Debido a que la partícula de rayos catódicos es mucho más pe-queña que cualquier átomo, es denominada partícula sub-atómica. Fue la primera partícula subatómica en ser descubier-ta, e iba a ser la primera de todo un aluvión de ellas quecambiarían completamente nuestra mentalidad acerca de laestructura de la materia. Su descubrimiento incrementó nues-tro conocimiento, revolucionó nuestra tecnología, y cambió porcompleto nuestra forma de vida.

ÁTOMO. ISAAC ASIMOV

RBA EDITORES

Síntesis

Señala qué afirmaciones pueden deducirse del texto anterior:

Los átomos son indivisibles.

Los electrones forman parte de los átomos.

Los electrones son partículas diminutas muy ligeras.

El electrón es la única partícula subatómica conocida.

El electrón fue la primera partícula subatómica en ser descubierta.

¿Por qué dice el texto que los electrones podían considerarse «los átomos de la electricidad»?

¿Qué propiedad de los electrones les permite atravesar finísimas láminas metálicas? Justifica este hecho a partir del modelo atómico de Rutherford.

Explica la última frase: «Su descubrimiento incrementó nuestro conocimiento, revolucionó nuestra tecnología, y cambió por completo nuestra forma de vida.»

4

3

2

1

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AMPLIACIÓN

ELEMENTOS Y COMPUESTOS QUÍMICOS5 FICHA 1

Resume con ayuda del libro de texto cómo se ha llegado al sistema periódico actual.

Ordena de mayor a menor, según el número atómico, los siguientes elementos químicos e indicael símbolo correspondiente: oxígeno, selenio, litio, flúor, hidrógeno, plata, calcio, bario, oro.

Clasifica los siguientes elementos en metales, no metales y gases nobles:

• Litio • Carbono • Helio

• Mercurio • Oro • Boro

• Neón • Silicio • Argón

• Cloro • Nitrógeno • Yodo

• Arsénico • Xenón • Magnesio

3

2

1

Recuerda que…

• En la actualidad se conocen más de cien elementos que se han ordenado en una tabla por su número atómico, colocando en los mismos grupos o columnas los elementos que tienen propiedades semejantes. El sistema periódico actualpresenta 18 grupos o columnas y 7 periodos o filas. Hay también otros periodos:los elementos químicos cuyos números atómicos van del 58 al 71 constituyen el periodo de los lantánidos; y los que van del 90 al 103, el periodo de los actínidos.

• Masa atómica de un átomo de un elemento químico es un número relativo quenos indica cuántas veces la masa del átomo contiene a la unidad de masa atómica.

• La unidad de masa atómica es, por convenio, la doceava parte de la masa de un átomo de carbono-12. Se representa por u (1 u = 1,66 ⋅ 10−24 g).

1 u =

• Normalmente, la masa atómica de un elemento suele tener un valor muy cercanoal número másico, aunque decimal. Esto es debido a la existencia de isótopos, ya que cada uno de ellos tiene su número másico y están presentes en la naturaleza en una determinada proporción. En general:

Masa atómica =

Donde A1… son los números másicos de cada isótopo y %1…, sus porcentajes respectivos.

A1 %1 + A2 %2 + …

100

masa del átomo 126 C

10−6

El sistema periódico

Metales No metales Gases nobles

Platino

Papel de aluminio

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AM

PLI

AC

IÓN



AMPLIACIÓN


Indica los grupos y periodos de los elementos siguientes en el sistema periódico:

• Mg • Al

• Mn • As

• Cl • Na

• C • Xe

• Cr • Fe

• Hg • Au

Completa el siguiente cuadro consultando la tabla periódica:

Define las propiedades periódicas siguientes:

a) Volumen atómico:

b) Potencial o energía de ionización:

c) Carácter metálico:

Dados los elementos siguientes, agrupa las parejas que deberán tener propiedades similares por pertenecer al mismo grupo.

• Sodio • Silicio • Germanio • Calcio • Argón

• Magnesio • Teluro • Potasio • Selenio • Helio

7

6

5

4

PeriodoComienza conel elemento…

Con númeroatómico…

Termina con el elemento…

Con númeroatómico…

Número de elementos que tiene el periodo

1

2

3

4

5

6

7

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AMPLIACIÓN


Calcula la masa molecular de la hemoglobina, C2952H4664O832N812S8Fe4, e indica cuántas moléculas de agua son necesarias para que su masa sea igual.

Calcula la masa molecular de la celulosa, sabiendo que está formada por unas 10 000 unidades de C6H12O5 , y compárala con la de las moléculas de agua, H2O, de dióxido de carbono, CO2 , y de sulfato de amonio, (NH4)2SO4.

Casi todas las sustancias orgánicas arden en presencia de oxígeno, dando como resultado dióxido de carbono, CO2, y agua, H2O.

a) ¿Qué elementos son comunes a todas las sustancias orgánicas?

b) Cita sustancias y objetos de tu entorno que sean compuestos orgánicos.

3

2

1

Recuerda que…

• La bioquímica es la parte de la química que se ocupa del estudio de las reacciones y procesos que tienen lugar en los seres vivos.Hay que mencionar dos aspectos básicos relacionados con la bioquímica: los elementos químicos que forman la materia viva y las reacciones químicasnecesarias para que la vida se desarrolle.

• Bioelementos primarios: los elementos básicos que forman los seres vivos son:el carbono (C), el hidrógeno (H), el oxígeno (O), el nitrógeno (N), el fósforo (P) y el azufre (S).

• Bioelementos secundarios: en menor cantidad, existen otros elementos muy importantes para el desarrollo de los seres vivos. Algunos de estos elementos son: el calcio (Ca), el magnesio (Mg), el sodio (Na), el potasio (K), el hierro (Fe), el flúor (F), el yodo (I) y el cinc (Zn).

• Para que la vida se desarrolle son necesarias reacciones químicas; por ejemplo, todas las plantas y animales necesitan respirar, así, en este proceso, se toma oxígeno del aire y se emite dióxido de carbono; y las plantas, a su vez, absorben dióxido de carbono y desprenden oxígeno,contribuyendo así al equilibrio de gases en la atmósfera.

• Aunque los seres vivos obtienen los elementos químicos del medioen el que se encuentran, su composición química no es parecida a la de dichomedio, en el que abundan el nitrógeno (aire) o el silicio (suelo).

• Las células que forman los organismos vivos están constituidas por una serie de compuestos químicos básicos: glúcidos o hidratos de carbono, lípidos y proteínas. También tienen un papel importante los ácidos nucleicos. Todas estas sustancias, con la excepción de los lípidos, están constituidas por moléculas gigantes o biopolímeros.

La química de la vida

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AM

PLI

AC

IÓN



AMPLIACIÓN


¿Qué diferencias existen entre los compuestos orgánicos y los inorgánicos?

Cita compuestos de uso frecuente en casa e indica para qué se utilizan.

a) Ácidos orgánicos.

b) Ácidos inorgánicos.

c) Bases.

Calcula la composición porcentual de la glucosa (C6H12O6) y de la sacarosa (C12H22O11), y compáralas.

5

4

Propiedades características de los ácidos y de las bases

Ácidos Bases

Tienen sabor agrio. Tienen sabor amargo.

Son corrosivos para la piel.Son suaves al tacto y corrosivas para la piel.

Sus disoluciones cambian el color de muchos colorantes orgánicosy vegetales.

Sus disoluciones modifican el colorde los colorantes en sentido opuestoal realizado por los ácidos.

Atacan a numerosos metalesdesprendiendo gas hidrógeno.

Disuelven muchas grasas.

Conducen en disolución la corriente eléctrica.

Conducen en disoluciónla corriente eléctrica.

Pierden sus propiedades al reaccionar con las bases.

Pierden sus propiedadesal reaccionar con los ácidos.

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AMPLIACIÓN


• ¿Cuántos protones tienen los átomos de los elementos con los que has completado el sistema periódico?

• ¿Podrán formar iones? Explica tu respuesta con ejemplos:

Síntesis

Completa la siguiente tabla periódica con los elementos que faltan.1

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

21

ScEscandio

SISTEMA PERIÓDICO DE LOS ELEMENTOS

6

6

6

Número atómico

Nombre

PER

IOD

O

GRUPO1

1

No metalesMetalesGases nobles

2 13 14 15 16 17

18

23

LiLitio

3

419

KPotasio

5

6

7

37

RbRubidio

55

CsCesio

87

FrFrancio

4

BeBerilio

12

MgMagnesio

38

SrEstromcio

56

BaBario

88

RaRadio

39

YItrio

57

LaLantano

22

TiTitanio

40

ZrCirconio

72

HfHafnio

23

VVanadio

41

NbNiobio

73

TaTantalio

24

CrCromo

42

MoMolibdeno

74

WVolframio

25

MnManganeso

43

TcTecnecio

75

ReRenio

44

RuRutenio

76

OsOsmio

27

CoCobalto

45

RhRodio

77

IrIridio

28

NiNíquel

46

PdPaladio

78

PtPlatino

20

CaCalcio

47

AgPlata

30

ZnCinc

48

CdCadmio

31

GaGalio

49

InIndio

81

TlTalio

32

GeGermanio

33

AsArsénico

51

SbAntimonio

83

BiBismuto

34

SeSelenio

52

TeTeluro

84

PoPolonio

35

BrBromo

53

IYodo

85

AtAstato

36

KrCriptón

14

SiSilicio

15

PFósforo

16

SAzufre

5

BBoro

6

CCarbono

7

NNitrógeno

9

FFlúor

10

NeNeón

2

HeHelio

54

XeXenón

86

RnRadón

89

AcActinio

104

RfRutherfordio

105

DbDubnio

106

SgSeaborgio

107

BhBohrio

108

HsHassio

109

MtMeitnerio

110

UunUnunnilio

111

UunUnunumio

112

UubUnunbio

114

UuqUnunquadio

116

UuhUnunhexio

Símbolo

6

7

58

CeCerio

90

ThTorio

59

PrPraseodimio

91

PaProtactinio

60

NdNeodimio

61

PmPrometio

93

NpNeptunio

62

SmSamario

94

PuPlutonio

63

EuEuropio

95

AmAmericio

64

GdGadolinio

96

CmCurio

65

TbTerbio

97

BkBerkelio

66

DyDisprosio

98

CfCalifornio

67

HoHolmio

99

EsEinstenio

68

ErErbio

100

FmFermio

69

TmTulio

101

MdMendelevio

70

YbIterbio

102

NoNobelio

71

LuLutecio

103

LrLaurencio

LANTÁNIDOS 5

ACTÍNIDOS 5

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AMPLIACIÓN

CAMBIOS QUÍMICOS6 FICHA 1

AM

PLI

AC

IÓNClasifica los siguientes procesos en fenómeno químico o fenómeno físico:

Disolución de sal en agua. Oxidación del hierro.

Combustión de madera. Reflexión de la luz en un espejo.

Putrefacción de un trozo de carne. Respiración humana.

Evaporación del agua. Circulación de la corriente eléctrica por un hilo conductor.

Mezcla de azufre con limaduras de hierro. Fermentación del zumo de uva.

1

Recuerda que…

• En una transformación física no se produce variación de la naturaleza química de las sustancias que intervienen.

• En las transformaciones o reacciones químicas, una o más sustancias se transforman en otras sustancias totalmentediferentes, es decir, con nuevas propiedades. Una reacción química es una reorganización de los átomos que forman las sustancias reaccionantes para obtener otras nuevas o productos de reacción.

• Una ecuación química es una representación, mediante fórmulasquímicas, de una reacción química. Las sustancias químicas inicialesse llaman reactivos y las que se producen en la reacción se denominan productos. El número de átomos de cada elementodebe ser el mismo en los reactivos y en los productos; es decir, en ambos miembros de la ecuación. Cuando esto ocurre, se dice que la ecuación está ajustada.

• Para ajustar una ecuación química se escriben números delante de las fórmulas que representan a cada sustancia que reciben el nombre de coeficientes estequiométricos; y representan la proporción en que reaccionan las moléculas de los reactivos y las moléculas que se obtienen.

• En una reacción química, la masa se conserva; es decir, la masa de las sustancias reaccionantes es igual a la masa de los productos de la reacción (ley de Lavoisier de conservación de la masa).

Los cambios químicos a nivel microscópico

Físico Químico

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AMPLIACIÓN


Cuando echamos café sobre leche observamos un cambio de color. ¿Ha habido alguna reacción química? Razona la respuesta.

Una vela se consume lentamente cuando está encendida. ¿En la combustión se cumple la ley de Lavoisier?¿Cómo se demuestra?

En un recipiente se quema una pequeña cantidad de alcohol y se observa que al final no hay líquido. Razona la/las respuesta/as que creas correcta/as:

a) Los gases producidos seguirán siendo alcohol.

b) El alcohol ha desaparecido y no se ha convertido en ninguna otra sustancia.

c) Los gases producidos en la combustión son sustancias distintas del alcohol.

Escribe las fórmulas de las sustancias y ajusta las ecuaciones que corresponden a las reacciones siguientes:

a) Hidrógeno + oxígeno → agua

b) Cloruro de hidrógeno + cinc → cloruro de cinc + hidrógeno

c) Nitrógeno + hidrógeno → amoniaco

d) Dióxido de azufre + oxígeno → trióxido de azufre

Indica si son correctas o no las siguientes ecuaciones químicas, razonando la respuesta:

a) S8 + O2 → SO2 + H2O

b) N2 + O2 → N2O5

c) HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + H2O

d) HCl2 + CaOH → CaCl2 + H2O

6

5

4

3

2

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AMPLIACIÓN


AM

PLI

AC

IÓN

Contesta:

a) ¿Por qué conservamos los alimentos en el frigorífico?

b) Busca información y di qué diferencia hay entre energía de activación y energía de reacción.

c) El carbón se quema mejor cuando está pulverizado que cuando se presenta en trozos grandes. ¿Por qué?

Los gases nitrógeno (N2) y oxígeno (O2) reaccionan para formar, monóxido de nitrógeno (NO),calentando los reactivos hasta 2000 °C. ¿Por qué la reacción no tiene lugar a temperatura ambiente? Razona la respuesta.

Ordena de mayor a menor velocidad de reacción los siguientes cambios químicos:

a) Combustión del alcohol 1.

b) Oxidación del hierro 2.

c) Explosión de la dinamita 3.

d) Descomposición de una fruta 4.

3

2

1

Recuerda que…

• La teoría de colisiones, propuesta hacia 1920 por Gilbert Lewis y otros químicos, afirma que, para que ocurra un cambio químicoentre dos sustancias se necesita, en primer lugar, que las partículas entren en contacto mediante una colisión.

• Ahora bien, no todas las colisiones producen el cambio químico.Para que este se realice, es necesario que la colisión libere una cantidad de energía suficiente como para romper los enlacesquímicos en las sustancias iniciales (energía de activación).Además, para que los choques sean eficaces, las partículas de los reactivos deben poseer la velocidad suficiente para rompersus enlaces y chocar con la orientación adecuada.

• La velocidad de una reacción química es la cantidad de sustancia formada o transformada por unidad de tiempo. Los factores que afectan a la velocidad de una reacción son:– La naturaleza de los reactivos.– La concentración de los reactivos.– La temperatura. – La presencia o ausencia de catalizadores.– La superficie de contacto entre los reactivos.

Cómo suceden las reacciones químicas

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AMPLIACIÓN


Las masas atómicas del carbono (C), del oxígeno (O) y del sodio (Na) son, respectivamente,12, 16 y 23. Calcula:

a) La masa molecular del carbonato de sodio.

b) La masa de un mol de ese compuesto.

Determina la masa molar de las siguientes sustancias:

a) Oxígeno, O2:

b) Agua, H2O:

c) Cloruro de hierro (III), FeCl3:

d) Hidróxido de magnesio, Mg(OH)2:

e) Ácido nítrico, HNO3:

f) Sulfato de aluminio, Al2(SO4 )3:

Calcula la composición centesimal de las siguientes sustancias:

a) Bromuro de plata, AgBr.

b) Sulfato de sodio, Na2SO4.

3

2

1

Recuerda que…

• La estequiometría es la parte de la química que estudia las relaciones cuantitativas entre las sustancias que intervienen en una reacción.

• A partir de la cantidad de un compuesto que interviene en una reacción, puede conocerse la cantidad de los restantes compuestos que intervienen.

• Un mol es la cantidad de sustancia cuya masa en gramos es numéricamente igual a la masa molecular y contiene la constante de Avogadro de partículas (átomos o moléculas), NA = 6,022 ⋅ 1023. Ejemplo: Un mol de átomos de Na es igual a 6,022 ⋅ 1023 átomos de sodio; un mol de moléculas de H2O es igual a 6,022 ⋅ 1023 moléculas de agua.

Cantidad de sustancia = ; n = ; N.o de moléculas = n ⋅ NA

• Volumen molar de sólidos y líquidos: la relación que existe entre la masa molar y el volumen molar de un sólidoo de un líquido es su densidad. La unidad de densidad en el SI es el kg/m3; no obstante, en los cálculosquímicos suele utilizarse otra unidad, el g/cm3.

• Volumen molar de gases: el volumen molar de cualquier gas en condiciones normales de presión y de temperatura (P = 1 atm y t = 0 °C) es 22,4 L, y contiene el número de Avogadro de moléculas, 6,022 ⋅ 1023.

m

M

masa (g)

Masa de un mol (g)

Estequiometría

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AMPLIACIÓN


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La composición centesimal de un óxido de hierro es 69,92 % Fe y 30,08 % O.Sabiendo que su masa molecular es 159,6 u, determina su fórmula.

Contesta:

a) ¿Cuántas moléculas de ácido sulfúrico, H2SO4, hay en cinco moles de dicho compuesto?

b) ¿Cuántos moles de SO2 hay en 100 g de dicho gas?

c) ¿Cuántas moléculas de amoniaco, NH3, hay en 100 g de dicho gas?

d) Calcula la masa en gramos de una molécula de N2.

Determina el volumen molar de las siguientes sustancias:

a) Bromo líquido, Br2, sabiendo que su densidad es 3,2 g/cm3.

b) Mercurio, Hg, sabiendo que su densidad es 13,6 g/cm3.

Calcula:

a) El volumen que ocupan 187,6 g de gas nitrógeno, N2, en condiciones normales.

b) Cuántas moléculas de vapor de agua están contenidas en 1 m3 de vapor.

c) La masa en gramos de 28 L de gas dióxido de azufre, SO2, en condiciones normales.

d) El volumen que ocuparán 2,5 ⋅ 1022 moléculas de gas hidrógeno, H2, en condiciones normales.

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6

5

4

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AMPLIACIÓN


Ajusta las siguientes reacciones químicas y nombra las sustancias que intervienen:

a) Fe2O3 + C → Fe + CO2

b) N2 + H2 → NH3

c) Sn + HCl → SnCl2 + H2

d) C3H8 + O2 → CO2 + H2O

e) CaCO3 + HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

El mármol es una roca formada por carbonato cálcico y se descompone por la acción del ácido clorhídrico en cloruro de calcio, agua y dióxido de carbono.

a) Expresa la ecuación química de la reacción y ajústala.

b) Calcula la cantidad de cloruro de calcio que se obtiene al reaccionar 300 g de carbonato cálcico.

El amoniaco se forma a partir de hidrógeno molecular y nitrógeno molecular.

a) Escribe la ecuación de la reacción ajustada.

b) Calcula la cantidad de nitrógeno necesaria para obtener una tonelada de amoniaco.

c) Calcula el volumen de hidrógeno necesario, sabiendo que un mol de hidrógeno gaseoso (c.n.) ocupa un volumen de 22,4 L.

d) ¿Cuántos moles de amoniaco se forman si reaccionan 280 g de nitrógeno?

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¿Por qué las reacciones de combustión hay que realizarlas con buena ventilación?Enumera algunos combustibles de uso frecuente.

Al quemar una piedra de roca azufrada, con el 90 % de riqueza en azufre, se obtienen 100 g de dióxido de azufre. Calcula la cantidad de piedra que es necesario quemar.

En la descomposición del carbonato cálcico, CaCO3, mediante calor, se obtienen dióxido de carbono y óxido de calcio.

a) Escribe la ecuación química e indica si es endotérmica o exotérmica.

b) ¿Se pueden obtener a partir de 100 g de carbonato cálcico, 60 g de óxido de calcio?

En los cilindros de los motores de explosión se quema la gasolina:

a) ¿Qué reacción se produce?

b) ¿Es una reacción endotérmica o exotérmica?

c) ¿Qué gases se expulsan por el tubo de escape de los automóviles?

4

3

2

1

Recuerda que…

• En todas las reacciones químicas se absorbe o se desprende energía en forma de calor generalmente. • Las reacciones químicas pueden ser endotérmicas o exotérmicas.

Las reacciones endotérmicas absorben energía: Reactivos + Energía → Productos.Las reacciones exotérmicas desprenden energía: Reactivos → Productos + Energía.

• En las reacciones hay que indicar el estado de agregación de cada sustancia porque influye en el calor de reacción.

• Se llama calor de reacción a la cantidad de calor que se desprende o se absorbe en una reacción química. Se mide en kJ/mol (kilojulios por mol): su valor es positivo si la reacción es endotérmica y negativosi la reacción es exotérmica.

• Utilizamos sustancias como la madera, el carbón, el gas natural, etc., para aprovechar el calor producidocuando las quemamos. La combustión es la reacción de una sustancia, llamada combustible, con el oxígeno,al que llamamos comburente, en la que se desprende una gran cantidad de energía en forma de luz y calor.

Combustible + O2 (g) → CO2 (g) + H2O (g) + Energía

Energía y reacción química

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AMPLIACIÓN


Mediante la combustión del alcohol etílico, C2H5OH, se obtiene dióxido de carbono y vapor de agua. Calcula la cantidad de dióxido de carbono que se obtiene con 10 kg de alcohol, sabiendo que el rendimiento de la reacción es del 90 %.

La reacción de la combustión del butano, C4H10, es una reacción exotérmica:C4H10 + O2 → CO2 + H2O − 2877,7 kJ/mol

a) Ajusta la ecuación química.

b) Calcula el volumen de oxígeno (medido en condiciones normales) necesario para quemar13,6 kg de butano.

La reacción de formación del agua es la siguiente:H2 (g) + O2 (g) → H2O (l) + 570 kJ

Se pide:

a) Ajustar la reacción.

b) ¿La reacción es endotérmica o exotérmica? ¿Por qué?

c) Calcular la cantidad de energía que se desprende al obtener 18 g de agua.

(Datos: masas atómicas: H = 1 u; O = 16 u.)

Cuando el agua se descompone en hidrógeno y oxígeno, se cumple la reacción:H2O (l ) + 570 kJ → H2 (g) + O2 (g)

Se pide:

a) Ajustar la reacción.

b) ¿La reacción es exotérmica o endotérmica? ¿Por qué?

c) Calcular la cantidad de energía necesaria para producir 40 g de oxígeno.

(Datos: masas atómicas: H = 1 u; O = 16 u.)

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6

5

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CAMBIOS QUÍMICOS6

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Copia y completa el siguiente mapa de conceptos:1

Síntesis

LOS

CA

MB

IOS

EN

LA M

ATER

IApueden

ser

puedenser

sisi

cuya velocidaddepende de

el grado depulverización

se explicanm

ediante

se describenm

edianteque usan

el concepto

en los queejem

plos

oxidaciones

sí desaparecensustancias

en los queejem

plos

no se creansustancias nuevas

cambios

de estadomuy útil

en los cálculos

absorbenenergía

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AMPLIACIÓN

QUÍMICA EN ACCIÓN7 FICHA 1

Explica:

a) ¿Cuáles son las causas del aumento de la concentración de los «gases invernadero»?

b) ¿Qué consecuencias tiene el incrementodel efecto invernadero?

c) ¿Qué actividades cotidianas puedentener influencia sobre el aumentodel efecto invernadero?

1

Recuerda que…

• En muchas reacciones químicas se producen gases. Existen procesosnaturales como erupciones volcánicas, algunos incendios forestales…que pueden provocar graves alteraciones en la atmósfera.

• Mediante algunos procesos industriales, las actividades humanas sonresponsables de provocar la emisión de compuestos, como el dióxido de carbono y óxidos de azufre que pueden contaminar la atmósfera.

• Contaminante es todo agente que produce consecuencias negativassobre el medio ambiente y cuya cantidad, densidad o concentración en un lugar y un tiempo definido es superior a la que se puede esperarpor causas naturales.

• Algunas consecuencias de la actividad humana en la atmósfera son:– El incremento del efecto invernadero.– La lluvia ácida.– La disminución del grosor de la capa de ozono.

• Efecto invernadero: una parte de la energía solar recibida por la Tierraes reflejada otra vez al espacio, pero una mayor concentración del dióxido de carbono y del vapor de agua en la atmósfera absorbenparte de esa energía (radiación infrarroja). De esta forma se impide su emisión al espacio y, por tanto, se produce un aumento de la temperatura media terrestre. (El vapor de agua y el CO2 actúancomo el techo de vidrio de un invernadero, que deja entrar la energíasolar, pero impide la salida de una gran parte de esta energía.)

Química y medio ambiente

Una parte de la radiación es reflejada por la atmósfera

Una parte de la radiación infrarrojareflejada atraviesa la atmósfera y se pierde en el espacio

Una parte de la radiación infrarrojase refleja en la atmósfera y vuelvehacia la superficie

Otra parte es absorbida por la superficie y luego es remitida a la atmósfera enforma de radiación infrarroja

La radiación solar pasa a través de la atmósfera

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AMPLIACIÓN


Explica cuáles son las consecuencias de la lluvia ácida.

¿Qué ácidos son los que convierten el agua de lluvia y la nieve en lluvia ácida? ¿Cómo se forman?

Contesta:

a) ¿Qué elementos químicos aportan a las tierras de cultivo los fertilizantes?

b) ¿Sabes qué son los cultivos ecológicos?

c) ¿Encuentras algún inconveniente en el empleo abusivo de fertilizantes químicos?

4

3

2

Recuerda que…

• Se llama lluvia ácida a la que contiene ácidos en una concentración importante como consecuencia de una acción contaminante. Gases como el dióxido de azufre, SO2, el trióxido de azufre, SO3, el sulfuro de hidrógeno, H2S, y los óxidos de nitrógeno que se lanzan a la atmósfera, debido a procesos industriales, vehículos, etc., cuando se combinan con el agua en la atmósfera, producen ácidosulfuroso, H2SO3, ácido sulfúrico, H2SO4, y ácido nítrico, HNO3, y disueltos en la lluvia caen al suelo, lo que se conoce con el nombre de lluvia ácida.

• La capa de ozono (O3) es muy importante para la vida en la Tierra porque actúa de filtro frente a los rayosultravioleta del Sol, que perjudican la salud.El ozono se forma por la acción de los rayos ultravioleta sobre el oxígeno, pero estos rayos también producenla reacción contraria: la descomposición del ozono en oxígeno. Se alcanza así un equilibrio que forma la capadel gas ozono en la estratosfera.Los compuestos denominados clorofluorocarbonos (CFCl3, CF2Cl2, C2F3Cl3, etc.), que se utilizan en mezclasfrigoríficas y aerosoles, y los óxidos de nitrógeno y el bromometano (CH3Br), que se utilizan en los cultivosagrícolas como pesticida, son los responsables de la destrucción progresiva de la capa de ozono. También los aviones y los volcanes contribuyen a su destrucción.

SO3 y NO2 → H2SO4 y HNO3 H2SO4 y HNO3

Acidificaciónde los lagos

Acidificaciónde los suelos

Muerte de los bosques

Viento

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AMPLIACIÓN


La urea, CONH2 , y el nitrato amónico, NH4NO3 , se utilizan como abonos nitrogenados. ¿Cuál de los dos contiene mayor porcentaje en masa de nitrógeno?

Contesta:

a) ¿Sabrías explicar en qué consiste «el agujero de la capa de ozono»?

b) ¿Qué sustancias utilizadas cotidianamente son las causantes de ese problema?

c) ¿Por qué es aconsejable que, en las horas centrales del día, no nos expongamos excesivamente al Sol?

Comenta la siguiente afirmación: «Las sociedades de alto desarrollo tecnológico producen elevados índices de contaminación».

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AMPLIACIÓN


Contesta:

a) ¿Qué es un analgésico?Cita algunos.

b) ¿Qué son los antibióticos?¿Cuáles son los más utilizados?

c) Busca información sobre las indicaciones, contraindicaciones, efectos secundarios y caducidad de los analgésicos y antibióticos.

d) Haz un breve resumen sobre el uso adecuadode los medicamentos.

¿Cuántos gramos de alcohol se ingieren cuando se bebe una botella de cerveza de 33 cL que indica 5 % en volumen de alcohol?

Contesta:

a) ¿Cuántos gramos de alcohol pueden ingerirse con una copa de 20 mL de un licor de 40°?

b) Calcula la concentración de ese licor en % en masa.

3

2

1

Recuerda que…

• La esperanza de vida de la población es mayor en los paísesdesarrollados. Este hecho se atribuye a factores sociales como la mejor alimentación y las mejores condiciones de trabajo, que son la consecuencia del desarrollo tecnológico y de los avancesde la medicina.

• La química ha contribuido a aliviar y evitar muchas enfermedadesmediante la obtención de numerosos medicamentos.

• Un medicamento es una sustancia que sirve para prevenir, curar o aliviar una enfermedad.

Química y medicina

El alcohol etílico

El zumo de todos los frutos es una fuente de principios alimenti-cios, sobre todo azúcares y vitaminas; los zumos de naranja y de uvason dos ejemplos de bebidas muy nutritivas.

• La disolución azucarada que es el mosto de uva, mediante un pro-ceso llamado fermentación alcohólica, en el que intervienen de-terminados microorganismos que se encuentran en el propio zu-mo de uva, se transforma en etanol o alcohol etílico y en dióxidode carbono según la siguiente ecuación:

C6H12O6 → 2 (CH3−CH2OH) + 2 CO2

glucosa etanol dióxido de carbono

• Los vinos contienen alcohol etílico. La alcoholemia es la presen-cia de alcohol etílico en la sangre, y es la consecuencia directa dela ingestión de bebidas alcohólicas. Hasta una cantidad de 0,50 gen cada litro de sangre no suele alterar el comportamiento. El alco-hol ingerido en dosis elevadas produce una intoxicación y actúa so-bre el sistema nervioso central, lo que ocasiona una alteración delcomportamiento y puede llegar a ser extremadamente perjudicial.

• La concentración de las bebidas alcohólicas se expresa en gradosalcohólicos. Un grado alcohólico se refiere al porcentaje en volu-men que hay de alcohol en ese líquido. Un vino de 13° indica queen 100 cm3 hay 13 cm3 de alcohol puro y 87 cm3 de agua y otrassustancias.

• Para calcular la concentración en % en peso debe tenerse en cuen-ta que la densidad del alcohol es aproximadamente 0,80 g/cm3.

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AMPLIACIÓN


En las refinerías de petróleo se obtiene: propano, butano, gasolina, fuel-oil, asfalto, etc. Observa la siguiente tabla:

a) ¿El petróleo es una sustancia pura o un tipo de mezcla?

b) ¿Los procesos a los que se somete el petróleo en una refinería son físicos o químicos?

c) ¿En qué consiste el craqueo del petróleo?

¿Cuáles son los países productores de petróleo? ¿Son los más desarrollados?2

1

Recuerda que…

• El petróleo es, probablemente, el recurso energético más importante que se ha empleado a lo largo de la historia. El precio del petróleo influye notablemente en la economía a nivel mundial. El petróleo es un líquido de aspecto oleoso y de color oscuro, menos denso que el agua que está formado por una mezcla de hidrocarburos líquidos, sólidos y gaseosos en disolución; también tiene, en cantidadespequeñas, compuestos que contienen oxígeno, nitrógeno y azufre.

• Se denominan procesos nucleares a los que producen la transformación de unos núcleos atómicos en otros, liberando una gran cantidad de energía. Hay dos tipos de procesos nucleares, fusión y fisión.– Se llama fusión nuclear al proceso de unión de dos núcleos ligeros para formar uno más pesado. – Se llama fisión nuclear al proceso de división de un núcleo pesado en dos más ligeros.

• Residuos nucleares. Los residuos nucleares, cuya vida media puede alcanzar millones de años, proceden principalmente de la utilización de combustibles nucleares en las centrales; también existe un pequeño porcentaje derivado del uso de sustancias radiactivas en medicina, en la industria y en investigación.

Química y recursos energéticos

Fracción Intervalo de destilación Usos

Gases

Gasolina

Nafta

Queroseno

Gasóleo

Lubricantes

Residuo

30 °C

30 a 180 °C

110 a 195 °C

170 a 290 °C

260 a 350 °C

300 a 370 °C

370 °C

Combustible, gas doméstico, petroquímica.

Combustible para motores.

Disolventes, petroquímica.

Combustible para aviación, alumbrado.

Combustible Diesel, calefacción, craqueo para gasolina.

Lubricantes para automóviles y maquinaria, pomadas.

Asfalto, impermeabilizantes, parafina.

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AMPLIACIÓN


Sabiendo que un tep es la energía que proporciona una tonelada de petróleo bruto, analiza los datos de la tabla siguiente sobre el uso de la energía procedente de distintas fuentes y las correspondientes emisiones de carbono a escala mundial, con datos del año 1990.

Contesta:

a) Describe los dos tipos de procesos que permiten la obtención de energía nuclear.

b) ¿Qué es una reacción nuclear en cadena?

¿Qué ventajas e inconvenientes presenta el uso de la energía nuclear?

En una central nuclear, el recorrido del combustible quemado es el siguiente:

• ¿Qué opinas sobre los residuos?

6

5

4

3

Energía(millonesde tep)

Carbono(millones

de toneladas)

Petróleo Carbón Gas natural Energías renovables

Energíanuclear Total

3098

2393

Combustiblequemado

Almacenamiento en el propio reactor

Almacenamiento en forma líquida

Almacenamiento vitrificado

Almacenamiento definitivo

2231

2396

1707

975

1813

—

451

—

9300

5764

→ → → →

Años Años-decenios Decenios Milenios

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AMPLIACIÓN


a) ¿De qué habla el texto?

b) ¿Cuáles son los principales causantes del incremento en el efecto invernadero?

c) Explica la frase: «El efecto invernadero natural hace habitable nuestro planeta».

d) ¿De qué medidas habla el texto para solucionar el problema del incremento del efecto invernadero?

Lee el siguiente texto y contesta:1

Síntesis

¿Cuál es la causa del efecto invernadero?

El efecto invernadero natural hace habitable nuestro planeta:gases como el dióxido de carbono de la atmósfera actúan co-mo una manta e impiden que parte del calor solar vuelva al es-pacio. Pero, desde el comienzo de la revolución industrial, soncada vez más los gases de invernadero qe se arrojan a la at-mósfera. La cantidad actual es del orden de miles de millo-nes de toneladas anuales. Si las emisiones continúan crecien-do al ritmo actual la temperatura media de la superficie terrestrepuede haberse elevado un grado centígrado en el año 2030 ytres grados al terminar el siglo próximo [XXI]. Nunca hasta aho-ra habrá sufrido la temperatura de la Tierra un cambio de talmagnitud en un tiempo tan reducido. En los 10000 años trans-curridos desde el final de la última glaciación la temperaturasólo se ha elevado 4 o 5 grados. Los gases que causan el efec-to invernadero son:

Dióxido de carbono (CO2). El dióxido de carbono es el gas másabundante, y es el responsable de la mitad del calentamientoactual del planeta. Su concentración en la atmósfera se ha ele-vado en un 25 por 100 desde finales del siglo XVIII, y en la ac-tualidad crece un 0,4 por 100 anual. Las mediciones detalla-das que se han efectuado desde 1958 muestran una elevaciónque oscila entre 315 y 350 millonésimas. Las principales fuen-tes del dióxido de carbono son la quema de combustibles fó-siles –carbón, petróleo y gas– y la deforestación, especialmen-te la tala y quema de bosques pluviales.

Metano (CH4). El metano es el causante del 18 por 100 del ca-lentamiento del planeta. Las concentraciones crecen rápida-mente, a un ritmo del 1 por 100 anual. Cada molécula de me-tano repercute unas veinte veces más en el calentamiento queuna molécula de dióxido de carbono.

El metano es producido por bacterias en suelos ricos en ve-getación y agua –marismas, ciénagas y arrozales– y en los

sistemas digestivos de rumiantes como el ganado vacuno. Losescapes de las conducciones de gas natural y las emisionesprocedentes de los vertederos también contribuyen a producirla cantidad de metano presente en la atmósfera. Se sabe pocoa ciencia cierta sobre cuáles son las fuentes que emiten másmetano, pero el rápido aumento de los niveles también pue-de ser consecuencia de los cambios registrados en la compo-sición química de las capas inferiores de la atmósfera –tam-bién en este caso como consecuencia de las actividadeshumanas– que permiten que el metano permanezca en la at-mósfera durante un período de tiempo más prolongado. […]

Óxido nitroso (N2O). La concentración de óxido nitroso haaumentado entre el 5 y el 10 por 100 desde el comienzo dela revolución industrial, y crece un 0,8 por 100 anual. La cau-sa de esta elevación no se conoce con seguridad, aunque losfertilizantes a base de nitrógeno son un factor importante. Co-mo gas invernadero, el óxido nitroso es doscientas veces máspotente por molécula que el dióxido de carbono.

Clorofluocarburos (CFC). Además de destruir la capa de ozo-no, los CFC son unos potentes gases de invernadero. Las es-timaciones de su contribución al calentamiento del planeta os-cilan entre el 17 y el 24 por 100. La repercusión de los CFC enel calentamiento es veinte mil veces mayor por molécula quela del dióxido de carbono, y su concentración crece acelerada-mente, más de un 4 por 100 anual desde 1974. Los CFC seutilizan en una amplia gama de productos, como aparatos deaire acondicionado y frigoríficos, plásticos alveolares, aeroso-les y disolventes. Aunque la producción de CFC está desapa-reciendo lentamente –tras las pruebas obtenidas en 1986 delos perjuicios que causan a la capa de ozono–, los productosquímicos que los sustituyen también contribuyen al efecto in-vernadero.

XAVIER PASTOR, El Mediterráneo.

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AMPLIACIÓN

LA ELECTRICIDAD8 FICHA 1

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Recuerda que…

• Corriente eléctrica es un desplazamiento de cargas eléctricas a través de un material conductor cuandoexiste en él un campo eléctrico o una diferencia de potencial.

• Recibe el nombre de diferencia de potencial entre dos puntos, A y B (ddp o ∆V = VA − VB) la energíanecesaria para trasladar una unidad de carga positiva de un punto a otro. La diferencia de potencial también recibe el nombre de tensión, y se mide en voltios (V ).

• Para conseguir un desplazamiento permanente de cargas eléctricas a través de un conductor es necesariodisponer de una ddp; para ello necesitamos una fuente productora de electricidad, es decir, un generadoreléctrico que es encargado de crear y mantener una diferencia de potencial.Llamamos generador eléctrico a todo dispositivo capaz de transformar alguna forma de energía en energíaeléctrica.

• Llamamos intensidad de corriente eléctrica, I, a la carga eléctrica que atraviesa la sección recta de un conductor en la unidad de tiempo: I = q /t. Su unidad en el SI es el amperio (A).

• La resistencia eléctrica, R, de un conductor es una magnitud física que indica la mayor o menor dificultadque ofrece para permitir el paso de la corriente eléctrica. Se mide en ohmios (Ω).La resistencia de un conductor depende de su naturaleza, de su longitud (l ) y de su sección (S ).

R = ρI

S

Magnitudes asociadas a la corriente eléctrica

La diferencia de potencial entre una nube y la copa de un árbol es de 103 MV. Si la descarga de un rayo es de 1,2 ⋅ 105 mC, calcula la energía que se ha transmitido.

Calcula la intensidad de una corriente sabiendo que por una sección de un conductor ha circulado la carga de 6 ⋅ 10−2 C en 3 segundos.

Calcula el valor de la carga eléctrica que atraviesa una sección de un conductor cuando circulapor él una corriente de 2 mA durante 25 min.

Calcula el número de electrones que tienen que pasar por una sección transversal de un conductor en 1 s para que la intensidad de la corriente sea de 1 A. (Carga del electrón: e− = −1,6 ⋅ 10−19 C.)

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2

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AMPLIACIÓN


Por un conductor circula una corriente de 3 mA. ¿Cuántos culombios han circulado por el conductor en media hora?

Calcula la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor, sabiendo que por él pasa una carga de 7 C cada minuto.

Calcula la resistencia de un conductor de 50 m de longitud y 4 mm2 de sección:

a) Si es de cobre. b) Si es de aluminio.

(Resistividad del cobre: 1,7 ⋅ 10−8 Ω ⋅ m; resistividad del aluminio: 2,8 ⋅ 10 −8 Ω ⋅ m.)

¿Qué longitud de alambre de nicrom (aleación de níquel, cromo y hierro) de 1,2 mm de diámetro se necesita para obtener una resistencia de 4 Ω (ρnicrom = 100 ⋅ 10−8 Ω ⋅ m)?

Dos hilos del mismo material tienen igual longitud y distinta sección, ¿cuál tendrá menos resistencia?

Calcula la resistencia de un conductor de constantán (aleación de cobre y níquel)(ρ = 50 ⋅ 10−8 Ω ⋅ m) en los siguientes casos:

a) Longitud: 29,2 m; diámetro de la sección: 2 mm.

b) Longitud: 58,4 m; diámetro de la sección: 2 mm.

c) Longitud: 29,2 m; diámetro de la sección: √___

2 mm.

d) Longitud: 58,4 m; diámetro de la sección: √___

2 mm.

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9

8

7

6

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AMPLIACIÓN


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Teniendo en cuenta la ley de Ohm, indica cuál de las siguientes afirmaciones es cierta. Explícalo con tus palabras.

a) Si aumenta la resistencia, aumenta la tensión.

b) Si aumenta la intensidad, aumenta la tensión.

c) Si aumenta la intensidad, la resistencia es mayor.

d) Si disminuye la intensidad, disminuye la resistencia.

Representa en tu cuaderno un circuito eléctrico que contenga una pila, un interruptor y una resistencia. Sobre el esquema, indica el sentido de la corriente.

2

1

Recuerda que…

• Un circuito eléctrico es un sistema en el que la corriente eléctrica procedente de un generador es utilizada en un recorrido cerrado, volviendo al generador.Los componentes de un circuito eléctrico elemental son los siguientes:– Generador: transforma alguna forma de energía en energía eléctrica.– Receptores: utilizan la energía eléctrica transformándola en otras formas de energía.– Interruptor: dispositivo que impide o permite el paso de la corriente, abriendo o cerrando el circuito.– Conductores: cables de conexión entre los distintos elementos del circuito; permiten la circulación

de la corriente.• En un circuito eléctrico, el sentido real de la corriente es el del movimiento de los electrones.

Estos circulan desde el polo negativo del generador al polo positivo a través de los conductores, y desde el polo positivo al polo negativo por el interior del generador.El sentido convencional de la corriente es el que tendrían las cargas positivas si fueran estas las que se movieran por el interior del conductor. Circularían desde el polo positivo del generador al polo negativo, a través de los conductores, y desde el polo negativo al polo positivo por el interior del generador. El sentido convencional es el que se atribuye normalmente a la corriente eléctrica.

• Ley de Ohm. La corriente I en un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial, ∆V, que existe en los extremos del conductor.La constante de proporcionalidad entre I e ∆V recibe el nombre de resistencia R.

= R

Se cumple, por tanto: ∆V = I ⋅ R.

A partir de la ley de Ohm podemos definir la unidad de resistencia, el ohmio: 1 Ω =

Un ohmio es la resistencia de un conductor por el que circula la corriente de un amperio cuando entre sus extremos hay una diferencia de potencial de un voltio.

1 V1 A

∆VI

Circuito eléctrico. Ley de Ohm

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AMPLIACIÓN


Describe el procedimiento que seguirías para medir la resistencia de una lámpara si para ello dispones de un voltímetro y de un amperímetro.

Calcula el valor de la diferencia de potencial entre los extremos de una resistencia de 5 Ω, si circula por ella una corriente de 0,3 A.

Una lámpara de 200 Ω de resistencia admite una intensidad máxima de corriente de 2,5 A. Calcula el voltaje máximo a que puede conectarse.

Un circuito consta de dos pilas iguales unidas en paralelo y conectadas a una lámpara que tiene una resistencia de 30 Ω. El amperímetro conectado para medir la intensidad de la corriente señala 50 mA. Se pide:

a) Representar el circuito con el amperímetro y un voltímetro que mida la diferencia de potencial entre los bornes de la lámpara.

b) ¿Cuál será la lectura del voltímetro?

c) ¿Cuál es la diferencia de potencial entre los bornes de cada una de las pilas?

Completa la tabla siguiente, sabiendo que V, I, R cumplen la ley de Ohm en cada caso.7

6

5

4

3

V (V) I (mA) R (Ω)

50 0,5

2,5 500

2000 400

12 030

30 100

100 1,0

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AMPLIACIÓN


AM

PLI

AC

IÓN

Dibuja el esquema de un circuito que tenga: una pila de 5 V, una resistencia de 50 Ω, un amperímetro y un voltímetro.

Calcula:

a) La intensidad que circulará por el circuito.

b) La resistividad de la resistencia de 50 Ω si tiene una longitud de 0,5 m y una sección de 1 mm2.

c) Los culombios que atraviesan el circuito en 20 s.

d) El valor de la intensidad de la corriente, sabiendo que en una milésima de segundo han circulado por el circuito 1018 electrones.

Calcula la tensión a la que está conectado un calentador sabiendo que la resistencia eléctrica es de 110 Ω y que circula una intensidad de corriente de 2 A.

Por una lámpara conectada a 230 V de tensión circula una corriente de 1,5 A. Calcula:

a) La resistencia de la lámpara.

b) La carga eléctrica que ha circulado por la lámpara en un minuto.

c) La tensión a la que se debe conectar la lámpara si la intensidad de la corriente aumenta un 15 %.

10

9

8

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AMPLIACIÓN


Recuerda que…

• Dos o más resistencias están conectadas en serie cuando por todas ellas circula la misma intensidad de corriente.– La diferencia de potencial entre los extremos de una asociación de resistencias en serie

es igual a la suma de las diferencias de potencial entre los extremos de cada una de ellas.– La resistencia equivalente de un conjunto de resistencias en serie es la suma de todas ellas.

I = I1 = I2; ∆Vtotal = ∆V ⋅ R1 + ∆V ⋅ R2; Requivalente = R1 + R2

• Dos o más resistencias están colocadas en paralelo o derivación cuando en los extremos de todas ellas existe la misma ddp.– La intensidad de la corriente eléctrica que circula por la rama principal es igual a la suma

de las intensidades que circulan por cada una de las ramas secundarias.– La inversa de la resistencia equivalente de dos o más resistencias conectadas en paralelo es la suma

de las inversas de cada una de ellas.

∆V ⋅ R1 = ∆V ⋅ R2 ; I = I1 + I2 ; = +1R2

1R1

1Requivalente

Ley de Ohm. Asociación de resistencias

Serie

R1 b R2

a

I

c

Req

ParaleloR1

R2

ba I1

I2

I1

I2I

Req

a

I

c

a

I

I b

Calcula el valor de la resistencia equivalente en los casos siguientes:

a) Tres resistencias en serie de 2 Ω, 4 Ω y 6 Ω.

b) Dos resistencias en paralelo de 5 Ω y 20 Ω.

Si tres lámparas iguales se conectan a un mismo generador:

a) En serie b) En paralelo

¿En qué caso lucen más las lámparas? ¿Qué sucede, en cada caso, si se funde una lámpara?

2

1

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AM

PLI

AC

IÓN



AMPLIACIÓN


12 V

R3 = 4 Ω

R1 = 10 Ω R2 = 2 Ω

− +

Dos resistencias, R1 = 200 Ω y R2 = 300 Ω, están conectadas en serie a los bornes de una pila. Calcula la diferencia de potencial entre los bornes de la pila, sabiendo que la caída de potencial en la resistencia R1 es de 4 V.

Un circuito está formado por cuatro resistencias de 1, 3, 5 y 7 Ω conectadas en serie con un generador que produce una diferencia de potencial entre sus bornes de 120 V. Calcula:


b) La intensidad de la corriente que circula por cada resistencia.

c) La caída de potencial en cada resistencia.

Si dos resistencias están conectadas en paralelo y R1 es mayor que R2.¿En qué resistencia será mayor la intensidad? Razona la respuesta.

Un circuito está formado por un generador y dos resistencias en paralelo: R1 = 40 Ω y R2 = 60 Ω.

a) Dibuja el correspondiente circuito y determina su resistencia equivalente.

b) Calcula la diferencia de potencial entre los extremos de cada resistencia, sabiendo que por la resistencia R1 circulan 0,3 A.

c) Calcula la intensidad total del circuito.

En el circuito de la figura, determina:


b) La intensidad que circula por cada resistencia.

c) La ddp entre los extremos de cada resistencia.

7

6

5

4

3

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AMPLIACIÓN


Una lámpara se conecta a una diferencia de potencial de 125 V. Si durante media hora circulapor ella una corriente de 2,5 A, ¿qué cantidad de energía consume?

Un radiador de 1250 W de potencia ha estado encendido durante tres horas y media a una tensión de 220 V. Calcula:

a) La corriente que ha pasado por él.

b) La cantidad de calor desprendida.

Calcula la potencia de un secador eléctrico conectado a una tensión de 220 V, sabiendo que la intensidad de la corriente que circula por él es de 2,5 A.

Calcula la energía que consumen los siguientes aparatos:

a) Una aspiradora de 600 W que funciona durante 25 min.

b) Un horno de 3000 W funcionando durante dos horas.

4

3

2

1

Recuerda que…

• La energía, E, que suministra el generador de un circuito se emplea para producir el trabajo de transportar las cargas eléctricas de un punto A a otro B del circuito. Es igual a la carga q que transporta del punto A al Bpor la diferencia de potencial que existe entre ellos.

E = (VA − VB) ⋅ q = V ⋅ q– E: energía suministrada en julios (J). – V: diferencia de potencial en voltios (V).– q: carga transportada en culombios (C).

• La energía eléctrica consumida en una resistencia la obtenemos teniendo en cuenta la definición de intensidad de corriente y la ley de Ohm:

I = q/t ; V = R ⋅ I ; E = V ⋅ I ⋅ t ; E = R ⋅ I 2 ⋅ tE, en el SI, se mide en julios (J), pero también se emplea el kilovatio hora (kWh)

1 kWh = 3,6 ⋅ 106 J• La potencia eléctrica es la energía producida, consumida o transferida en la unidad de tiempo: P = E/t.

La unidad de potencia es el vatio (W); 1 W = 1 J/1 s.Por tanto, la potencia eléctrica que consume una resistencia la obtendremos con las siguientes ecuaciones: P = V ⋅ I; P = R ⋅ I 2..

• Ley de Joule. La cantidad de calor, Q (energía calorífica), que se produce en una resistencia, R, por el paso de una corriente, I, es proporcional al cuadrado de la intensidad, a la resistencia y al tiempo.

1 J = 0,24 cal ; Q = 0,24 ⋅ P ⋅ t = 0,24 ⋅ V ⋅ I ⋅ t = 0,24 ⋅ R ⋅ I 2 ⋅ t

Transformaciones energéticas en un circuito eléctrico

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AM

PLI

AC

IÓN



AMPLIACIÓN


Un horno microondas de 750 W está conectado a una tensión de 230 V. Calcula:

a) La intensidad de corriente.

b) La energía consumida en una hora y media.

c) El coste de la energía consumida si el precio del kWh es de 0,09 €.

¿Cómo varía la energía producida en una resistencia si la corriente que circula por ella se hace el doble?

Una lámpara de incandescencia lleva la inscripción 60 W-230 V. Calcula:

a) La intensidad de la corriente que circula por ella.

b) Su resistencia.

c) La energía consumida en una hora y media, expresada en kWh.

d) El coste de funcionamiento durante dicho tiempo, si el kWh vale 0,09 €.

¿Cuánto cuesta la energía consumida en un mes por tres lámparas de 100 W cada una, si están encendidas durante cuatro horas? (El precio del kWh es de 0,09 €.)

¿Cómo variará la resistencia de un conductor para que la corriente permanezca constante si la tensión se triplica?

9

8

7

6

5

826722 _ 0215-0288.qxd 22/2/07 11:23 Página 285



AMPLIACIÓN


Indica si son verdaderos (V) o falsos (F) los siguientes enunciados:

La potencia eléctrica es proporcional a la intensidad de la corriente y a la diferencia de potencial.

La energía eléctrica se disipa en forma de calor en las resistencias.

El calor desarrollado por el efecto Joule es solamente proporcional al cuadrado de la intensidad y a la resistencia del conductor.

El kilovatio hora (kWh) es una unidad de potencia.

La potencia consumida por una resistencia es directamente proporcional al cuadrado de la tensión.

Un julio equivale, en el SI, a un vatio ⋅ segundo (W ⋅ s).

La energía disipada por el efecto Joule disminuye con el tiempo.

Una plancha tiene una potencia de 1500 W. Calcula:

a) La resistencia que ofrece al paso de la corrientesi la plancha está conectada a una tensión de 230 V.

b) La energía, en kWh, que consume en una hora.

c) El coste de dicha energía si el precio del kWh es 0,09 €.

d) La cantidad de calor que ha desprendido la plancha, suponiendo que el 90 % de la energía eléctrica se transforma en calor.

En una vivienda funcionan diariamente los aparatos siguientes durante el tiempo que se señala:

• Lámparas: 5 de 100 W y 10 de 60 W, conectadas 4 horas.• Frigorífico de 500 W funcionando su motor 5 horas.• Lavadora de 2 kW durante 1 hora.• Televisor de 200 W durante 3 horas.• Otros electrodomésticos: 200 W durante 2 horas.

Calcula:

a) El consumo en kWh de energía eléctrica durante un mes de 30 días.

b) La potencia contratada con la compañía eléctrica suministradora. ¿Qué ocurre si se contrata menos potencia de la necesaria?

12

11

10

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AM

PLI

AC

IÓN



AMPLIACIÓN

LA ELECTRICIDAD8

Completa el siguiente mapa de conceptos:1

Síntesis

LA E

LEC

TRIC

IDA

D

que circulanpor

formado

por

queproduce

la corriente

que

cuyatransferencia

permite

da lugara

se mide

con

la electrizaciónde los cuerpos

descritaspor

no circulapor

formada

porelectrones

quepuede

ser

alterna

quetransform

an la electricidad

en

calor

se mide

cono tam

bién seem

plea elrelacionadas

con

se mide

conóhm

etro

determinan

se producegracias a la

existencia de

se describeusando

diferentesm

agnitudes

intensidad

potenciaeléctrica

826722 _ 0215-0288.qxd 22/2/07 11:23 Página 287

Notas

288

826722 _ 0215-0288.qxd 22/2/07 11:23 Página 288








8. La electricidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332

PRU

EBAS

DEEV

ALU

ACIÓ

N

289

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PRUEBA DE EVALUACIÓN 1

Queremos conocer la densidad de una determinada sustancia sólida. Para ello, hemos medido la masa y el volumen de varias muestras de dicho material, y hemos obtenido los siguientes resultados:

a) Representa gráficamente la masa frente al volumen.

b) ¿Qué tipo de gráfica obtienes?

c) Calcula el valor de la densidad, expresando el resultado en unidades del Sistema Internacional. Explica el método que has seguido para realizar el cálculo.

d) ¿Podrías utilizar el valor de la densidad que has calculado en el apartado anterior para identificar de qué sustancia se trata?

e) Nombra los aparatos de laboratorio empleados para realizar estas medidas.

Sabiendo que la masa de un protón es 1,6 ⋅ 10−27 kg, calcula:

a) La masa de un protón en gramos.

b) La masa de 6,022 . 1023 protones en miligramos.

Utiliza la notación científica para expresar todos los resultados.

Realiza las siguientes operaciones, y expresa el resultado en unidades del Sistema Internacional:

a) 2 km + 20 dm + 120 cm.

b) 2 h + 20 min + 32 s.

c) 200 mL + 104 cL.

d) 0,3 kg + 6,500 g + 16 000 mg.

Deseamos comprobar la siguiente hipótesis: «La sal se disuelve más rápidamente en agua caliente que en agua fría».¿Qué experiencia te parece más adecuada?

a) Añadir una cantidad de sal a un vaso con agua y calentar. Observar lo que sucede.

b) Añadir una cantidad de sal a un vaso con agua caliente y dejar enfriar. Observar lo que sucede.

c) Añadir la misma cantidad de sal en cuatro vasos con agua a distinta temperatura. Observar lo que sucede.

d) Añadir cantidades diferentes de sal en cuatro vasos con agua a diferente temperatura. Observar lo que sucede.

Elige la respuesta correcta y justifícala.

Expresa las siguientes medidas en unidades del Sistema Internacional y utiliza la notación científicapara escribir el resultado.

a) 19, 6 cm3.

b) 125 km/h.

c) 2,0 g/cm2.

d) 240 nm.

5

4

3

2

1

Masa (g) 1000 1500 2000 2500

Volumen (cm3) 360 540 710 890

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PRUEBA DE EVALUACIÓN 1: SOLUCIONES

a) La gráfica tendrá este aspecto:

b) Obtenemos una línea recta. La masa y el volumen son magnitudes directamente proporcionales. Cuando la masa se duplica, el volumen también se duplica.

c) A partir de la recta obtenemos la densidad:

→ = 2,83 g/cm3

En unidades del SI:

2,83 g/cm3 ⋅ ⋅ = 2830 kg/m3

d) Sí, porque la densidad es una propiedad característica de las sustancias.

e) La masa la medimos con una balanza, y el volumen, mediante una probeta.

a) La masa de un protón será:

m = 1,6 ⋅ 10−27 kg ⋅ = 1,6 ⋅ 10−24 g

b) La masa de 6,022 ⋅ 1023 protones será:

m = 1,6 ⋅ 10−24 g ⋅ ⋅ 6,022 ⋅ 1023 = 9,6 ⋅ 102 mg

a) 2000 m + 2 m + 1,2 m = 2003,2 m c) 0,2 L + 1,04 L = 1,24 L

b) 7200 s + 1200 s + 32 s = 8432 s d) 0,3 kg + 0,0065 kg + 0,016 kg = 0,3 kg

La respuesta correcta es la c), porque en el experimento la única variable es la temperaturay, por tanto, podemos comparar.

a) 19,6 cm3 ⋅ = 1,96 ⋅ 10−5 m3 c) 2,0 g/cm2 ⋅ ⋅ = 20 kg/m2

b) 125 km/h ⋅ ⋅ = 34,7 m/s c) 240 nm ⋅ = 2,4 ⋅ 10−7 m1 m

109 nm

1 h

3600 s

103 m

1 km

104 cm2

1 m2

10−3 kg

1 g

10−6 m3

1 cm35

4

3

103 mg

1 g

103 g

1 kg

2

106 cm3

1 m3

10−3 kg

1 g

2500 − 1000

890 − 360

x2 − x1

y2 − y1

1

PR

UE

BA

S D

E E

VALU

AC

IÓN

V (cm3)

m (g)

1000

600

400

200

0

800

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

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María quiere conocer el consumo de gasolina de su coche. Para ello, ha recogido los datos que se muestran en la siguiente tabla:

a) Representa estos datos en una gráfica.

b) ¿Qué relación existe entre las dos magnitudes?

c) Calcula, a partir de la gráfica, el consumo de gasolina por cada kilómetro.

d) Escribe una ecuación que relacione la distancia con el consumo.

e) Si el precio de la gasolina es 0,98 €/L, ¿cuánto le costará a María un viaje desde Madrid hasta Zaragoza si la distancia entre ellas es de 325 km? Dedúcelo, utilizando la gráfica, mediante cálculo matemático.

La masa de la Tierra es 5,98 ⋅ 1027 g, y la masa de Júpiter es 317,94 veces mayor.

a) ¿Cuánto vale la masa de Júpiter en unidades del SistemaInternacional?

b) Si la densidad de la Tierra es 5,52 g/cm3, calcula el volumen de nuestro planeta.

Explica:

a) Indica qué procedimiento podrías utilizar para medir el volumen de aire que hay en una habitación cerrada si solo dispones de una cinta métrica. ¿En qué unidades expresarías dicho volumen?

b) ¿Qué procedimiento utilizarías para medir el volumen de una piedra de río si dispones de una probeta?

Convierte las siguientes magnitudes en unidades del Sistema Internacional y expresa el resultado utilizando la notación científica.

a) 10 kg/dm3.

b) 70 km2.

c) 3,5 ⋅ 10−2 cg/mL.

d) 2300 ms.

Ten en cuenta que, en general, cuando el número es menor que 100 no se suelen emplear potencias de 10.

En un depósito de 6 m3 de volumen se pueden colocar 2,4 ⋅ 106 bolitas de acero.

a) ¿Cuál es el volumen de cada bolita?

b) ¿Cuántas podremos introducir en un depósito de 1 dm3?

5

4

3

2

1

Distancia (km) Gasto (L)

100 6

250 15

300 18

350 21

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SOLUCIONES

a) La gráfica es:

b) El gasto en gasolina es directamente proporcional a la distancia recorrida; existe una relación lineal.

c) La pendiente de la recta representa el consumo en cada kilómetro:

Pendiente = → c = = 0,06 L/km

d) Gasto = c ⋅ d

e) Gasto = 0,06 L/km ⋅ 325 km ⋅ 0,98 €/L = 19,11 €

a) La masa es:

m = 5,98 ⋅ 1027 g ⋅ ⋅ 317,94 = 1,90 ⋅ 1027 kg

b) El volumen es:

V = = = 1,08 ⋅ 1021 m3

a) Calcular el volumen de la habitación midiendo las tres dimensiones: largo, ancho y alto. En m3.

V = l × a × h

b) Añadir agua y medir su volumen. A continuación, introducir la piedra. La diferencia entre el volumen inicialy final del agua es el volumen de la piedra.

a) 10 g/dm3 ⋅ ⋅ = 10 kg/m3 d) 2300 ms ⋅ = 2,3 s

b) 70 km2 ⋅ = 7 ⋅ 107 m2 c) 3,5 ⋅ 10−2 hg/mL ⋅ ⋅ = 3,5 kg/L

a) V = = 2,5 ⋅ 10−6 m3/bolita b) N = = 400 bolitas10−3 m3

2,5 ⋅ 10−6 m3/bolita

6 m3

2,4 ⋅ 106 bolitas5

103 mL

1 L

10−1 kg

1 hg

106 m2

1 km2

10−3 s

1 ms

103 dm3

1 m3

10−3 kg

1 g4

3

5,98 ⋅ 1027 gm

d

10−3 kg

1 g

2

21 − 6350 − 100

y2 − y1

x2 − x1

1

PR

UE

BA

S D

E E

VALU

AC

IÓN

5,52 g/cm3 ⋅106 cm3

1 m3

Gasto (L)

d (km)

25

15

10

5

0

20

0 100 200 300 400

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Un estudio científico, recientemente realizado, ha determinado que la altura del monte Everest, el más alto de la Tierra, es de 8844,43 m. En 1975 su altura había sido fijada en 8848,13 m. Es decir, que ha disminuido en 3,7 m.

Según los científicos, esta disminución de altura puededeberse a tres causas:

• El espesor de la capa de hielo y nieve de su cumbre se ha medido más exactamente y ha resultado ser de 3,5 m en vez de los 0,9 m determinados en 1975.

• El cálculo del nivel de partida ha sido más perfecto,situándolo 0,7 m por encima del anterior.

• La tecnología empleada en la actualidad, basada en ondas de radio, es más exacta, con un margen de error de 0,21 m.

Además, se ha sugerido que, desde 1975, el grosor de la capa de hielo puede haber disminuido debido al calentamiento global de la atmósfera.

En la medida de la altura del monte, ¿dónde se sitúan las cotas mínima y máxima? Haz un esquema.

Explica cómo influyen las tres causas nombradas en la disminución de altura atribuida al monte Everest.

a) ¿Por qué disminuye la altura de la montaña al aumentar el espesor de la capa de hielo y nieve de la cumbre?

b) ¿Cómo influye el cambio en el nivel de partida?

c) ¿Qué influencia tiene el uso de tecnologías nuevas al realizar la medida?

¿Qué efectos tiene el calentamiento global sobre la altura del monte Everest?

¿Se puede deducir a partir del texto que la altura del monte Everest ha disminuido en los últimos años?

Una de las dificultades con que cuentan las expediciones al monte Everest es la falta de oxígeno, debida a la disminución de la presión atmosférica con la altura.

a) Representa gráficamente los datos de la tabla, colocando la presión en el eje de ordenadas y la altura en el de abscisas. ¿La presión varía de forma lineal a medida que aumenta la altura?

b) Sabiendo que: 1 mbar = 100 Pa y 1 atm = 101 325 Pa,estima, a partir de la gráfica, y haciendo los cambios de unidades necesarios la presión atmosférica en la cima del monte.

5

4

3

2

1

Presión (mbar) Altura (km)

1000 0

900 2

600 4

390 8

200 12

150 16

PRUEBA DE EVALUACIÓN 3 TIPO PISA

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Respuesta gráfica.

a) Si el espesor de la capa de hielo y nieve es mayor, la altura la a que llega la roca debe de ser menor.

b) Si el nivel de partida de la medida no está bien determinado con relación al nivel del mar, la medida es errónea. En este caso, se estaba situando 0,7 m por debajo de su posición.

c) Las nuevas tecnologías permiten realizar medidas con menor error; por tanto, más aproximadas a la realidad.

El calentamiento global hace que la capa de hielo en la cima del monte haya disminuido. Por tanto, al realizar la medida anterior debía de ser mayor de 3,5 m. Sin embargo, solo se estimó en 0,9 m.

No, solo se puede deducir que el resultado de la medida es diferente.

La gráfica es:

La variación no es lineal. A 8000 m la presión es de 390 mb.

390 mbar ⋅ ⋅ = 0,38 atm1 atm

101 325 Pa

100 Pa

1 mbar

5

4

3

2

1

PR

UE

BA

S D

E E

VALU

AC

IÓN


Capa de hielo y nieve

Base del monte

Altura

Nivel del mar

P (mbar)

Altura (km)

1200

800

600

400

200

0

1000

0 5 10 15 20

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Aplica la teoría cinética y explica las siguientes propiedades:

a) Los gases ocupan todo el volumen del recipiente en que se encuentran.

b) La presión que ejerce el gas.

c) La temperatura del gas.

d) Si aumenta la temperatura, sin variar el volumen, la presión aumenta.

Los datos recogidos en la siguiente tabla corresponden a dos sustancias diferentes A y B. Se muestran lastemperaturas de fusión y de ebullición.

a) ¿Cuál de ellas se encontrará en estado líquido a 20 °C?

b) ¿Cuál de ellas es un gas a temperatura ambiente?

c) A una temperatura de 0 °C, ¿en qué estado físico se encontrarán ambas sustancias?

Justifica todas las respuestas.

El volumen del aire dentro de un balón es de 400 cm3 a una temperatura de 20 °C. Se introduce en una nevera y su volumen se reduce a 0,38 L. Suponiendo que la presión del aire no cambia, calcula la temperatura que hay en el interior de la nevera.

Una cierta cantidad de gas ocupa un volumen de 4 L a una presión de 780 mm de Hg y 20 °C de temperatura. Si disminuimos la presión hasta un tercio, manteniendo constante la temperatura:

a) Calcula el volumen que ocupa el gas.

b) Enuncia la ley que corresponde a esta transformación.

Una masa de aire está contenida en un recipiente provisto de un émbolo, a temperatura constante.Empujamos el émbolo obteniendo los siguientes resultados:

a) Completa la tabla, aplicando la ley correspondiente.

b) Dibuja la gráfica P-V.

c) Determina, a partir de la gráfica, el volumen que ocupará el gas cuando se encuentre sometido a una presión de 2,5 atm.

d) ¿Qué ocurrirá si disminuimos la presión por debajo de la presión atmosférica? Justifica tu respuesta.

5

4

3

2

1

Temperatura de fusión (°C)

Temperatura de ebullición (°C)

A 10 150

B −20 −3

P (atm) V (L)

1 20

2

4 5

4

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PR

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VALU

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P (atm)

V (L)

5

4

3

2

1

0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

P (atm) 1 2 4 5

V (L) 20 10 5 4c) Si P = 2,5 atm; V = 8 L.

d) Si P disminuye, el volumen aumenta.

a) Los gases están formados por pequeñas partículas en continuo movimiento, separadas unas de otras, y que se distribuyen ocupando todo el volumen disponible.

b) Las partículas, en su movimiento, chocan unas con otras y con las paredes del recipiente. Estos choques son la causa de la presión del gas.

c) La temperatura mide la rapidez con que se mueven las moléculas. A mayor temperatura, mayor velocidad y mayor energía.

d) Al aumentar la temperatura, las moléculas se mueven con mayor velocidad y el número de choques aumenta; por tanto, aumenta la presión.

a) A 20 °C la sustancia A se encuentra en estado líquido, porque Tf < 20 °C < Te.

b) La sustancia B es un gas a temperatura ambiente, porque Tf < 20 °C y Te < 20 °C.

c) A 0 °C la sustancia A se encontrará en estado sólido, porque 0 °C < Tf. La sustancia B se encontrará en estado gaseoso, porque 0 °C > Te.

Cambiamos las unidades: V1 = 400 cm3 = 0,4 L; T1 = 20 °C + 273 = 293 K; V2 = 0,38 L.

Aplicando la Ley de Charles y Gay-Lussac:

= → T2 = V2 ⋅ = 0,38 L ⋅ = 278,35 K → t 2 = 5,35 °C

a) Aplicando la ley de Boyle-Mariotte: P1 ⋅ V1 = P2 ⋅ V2:

Si P2 = → P1 ⋅ V1 = → V2 = 3V1 = 3 ⋅ 4 L = 12 L

b) La Ley de Boyle-Mariotte dice: «Si un gas experimenta una transformación a temperatura constante, el pro-ducto de l presión por el volumen es una constante».

a)

b)

5

P1

3V2

P1

3

4

293 K

0,4 L

T1

V1

V2

T2

V1

T1

3

2

1

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La gráfica muestra el calentamiento de una sustancia. Representamos la temperatura que alcanza en función del tiempo que transcurre:

Explica los siguientes hechos aplicando la teoría cinético-corpuscular:

a) Los sólidos tienen forma propia, mientras que los líquidos adoptan la forma del recipiente que los contiene.

b) Cuando la temperatura a la que está un sólido aumenta, el sólido funde. Su masa permanece constante,pero el volumen sí se modifica.

c) Los líquidos evaporan a cualquier temperatura.

En la rueda de una bicicleta hay aire a una presión de 1,20 atm y a 20 °C de temperatura. Después de rodar durante un rato, la rueda se calienta, por efecto de la fricción con el suelo, hasta 30 °C. Si suponemos que el volumen no varía:

a) ¿Qué presión ejerce ahora el aire?

b) ¿Qué ocurre con la cantidad de aire que hay en el interior de la cámara?

Un volumen de 10 L de gas se encuentra en condiciones normales de presión y temperatura.

a) Escribe los valores de las condiciones iniciales.

b) Si aumentamos la presión al doble sin variar la temperatura, ¿qué volumen ocupa el gas? ¿Ha aumentado el volumen o ha disminuido?

Aplicando la ley de Gay-Lussac, completa la siguiente tabla y luego dibuja la gráfica P-T a partir de los da-tos recogidos en ella.

5

4

3

2

1

a) ¿Qué sucede en cada uno de los tramos?

b) ¿Cuál es la temperaturade fusión de la sustancia?

c) ¿Y la temperatura de ebullición?

t (min)

T (°C)

0

200

150

100

50

0

−50

5 10 15 20 25

P (atm) T (K)

1,5 300

350

3

650

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a) La sustancia se encuentra a −50 °C y se calienta hasta 0 °C.

En el segundo tramo se está produciendo un cambio de estado porque la temperatura no cambia, se mantiene constante a 0 °C.

En el tercer tramo, la temperatura vuelve a aumentar desde 0 °C hasta 100 °C.

En cuarto tramo se produce otro cambio de estado y la temperatura se mantiene constante a 100 °C y, a continuación, vuelve a aumentar.

b) La temperatura de fusión es 0 °C.

c) La temperatura de ebullición es 100 °C.

a) Las partículas que forman los sólidos están fuertemente unidas y ocupan posiciones fijas mientras que en los líquidos las partículas se pueden desplazar unas de otras produciendo el cambio de forma.

b) Cuando el sólido cambia de estado, las fuerzas que mantienen unidas a las partículas se debilitan y estas ocupan mayor espacio, pero el número de partículas no cambia; es decir, la masa es la misma.

c) Las partículas de la superficie del líquido pueden adquirir la energía suficiente para escapar del mismo a cualquier temperatura.

a) P1 = 1,20 atm; T1 = 20 °C + 273 = 293 K; T2 = 30 °C + 273 = 303 K

Si V = constante, la transformación sigue la ley de Gay-Lussac:

= → P2 = P1 ⋅ = 1,20 atm ⋅ = 1,24 atm

b) La cantidad de aire en el interior de la cámara es la misma.

a) V1 = 10 L; P1 = 1 atm; T1 = 0 °C + 273 = 273 K.

b) Si la temperatura no varía, la transformación sigue la ley de Boyle-Mariotte: P1⋅ V1 = P2 ⋅ V2.

Si P2 = 2P1:

V1 = 2V2 → V2 = = = 5 L

La tabla queda así: La gráfica es:5

10 L

2

V1

2

4

303 K

293 K

T2

T1

P2

T2

P1

T1

3

2

1

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P (atm)

T (K)0

3,5

3,0

2,5

2.0

1,5

1,0

0,5

0,0200 400 600 800

P (atm) T (K)

1,5 300

1,75 350

3 600

3,25 650

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Lee atentamente y observa la gráfica:

El gas contenido en el interior de un globo está formado por innumerables moléculas que se mueven caóticamente con una gran velocidad del orden de 400 m/s.

En este movimiento chocan entre ellas y con las paredes del globo, de forma que, a la presión atmosférica y a una temperatura de unos 25 °C, las moléculas chocan unas 2000 millones de veces por segundo.

El globo se hincha debido a la fuerza que hacen las moléculascontra las paredes. Una vez inflado, atamos la boca con un cordel y el gas queda encerrado en su interior.

Si el gas contenido en el globo es, por ejemplo, helio, el globoascenderá al dejarlo en libertad y terminará estallando en lo alto.Sin embargo, si lo llenamos de aire, el globo terminará por caeral suelo.

¿Todo esto es casual? No, los globos siempre obedecen las leyes de la física.

Observa la gráfica y contesta:

a) ¿Qué representa la gráfica?

b) ¿Se mueven todas las partículas siempre a la misma velocidad?

c) ¿Qué partículas se mueven más deprisa en los ejemplos de la gráfica, las de hidrógeno o las de oxígeno,cuando la temperatura de ambos gases es de 0 °C?

Identifica en el texto la teoría cinética de los gases.

¿Qué es la presión del gas? ¿En qué parte del texto se describe?

Si los gases no tienen volumen propio, sino que se adaptan al volumen del recipiente que los contiene,¿por qué estallan los globos si metemos demasiado aire?

Explica por qué el globo lleno de helio asciende y el globo lleno de aire no lo hace.

Suponiendo que al ascender el globo, la temperatura no varía, ¿por qué estalla el globo? ¿Qué ley se cumple?

Imagina que introducimos el globo en un frigorífico:

a) ¿Qué ocurriría?

b) ¿Qué ley obedece?

El aire y el helio son gases. Explica cómo tienen que ser los valores de sus puntos de fusión y de ebullición para que se encuentren en estado gaseoso en cualquier punto de la Tierra.

Si un globo contiene 1 L de aire a la presión atmosférica y a la temperatura ambiente (25 °C), calculacuál será su volumen al introducirlo en un frigorífico que se encuentra a −3 °C (la presión no varía).

En el globo de la cuestión anterior, calcula el volumen si disminuimos la presión hasta 0,6 atm sin modificar la temperatura.

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

1000 2000

O2 a 273 K

O2 a 1000 K

H2 a 273 K

3000 4000 v (m/s)

N.º relativo de moléculas

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a) La gráfica representa el número de moléculas de un gas que se mueven a una temperatura determinada.A una mayor temperatura hay más moléculas moviéndose con una velocidad elevada.

b) No todas las partículas se mueven a la misma velocidad. Como se ve en la gráfica, unas pocas se muevenmuy deprisa o muy despacio. Además, las partículas no conservan su velocidad, porque continuamente se producen choques entre ellas.

c) Se mueven más deprisa (en general) las de hidrógeno, como se aprecia en la curva, que está más desplazada hacia la derecha.

«El gas contenido en el interior de un globo está formado por innumerables moléculas que se muevencaóticamente con una gran velocidad del orden de 400 m/s. En este movimiento chocan entre ellas y con las paredes del globo».

La presión del gas se debe a la fuerza que ejercen las moléculas al chocar entre ellas y con las paredes del recipiente. En el texto aparece en el párrafo: «En este movimiento chocan entre ellas y con las paredes del globo, de forma que, a la presión atmosférica y a una temperatura de unos 25 °C, las moléculas chocan unas 2000 millones de veces por segundo». El globo se hincha debido a la fuerza que hacen las moléculascontra las paredes.

Al hincharse el globo, se estira hasta que alcanza la elasticidad máxima; en ese momento se rompe.

El helio es un gas de menor densidad que el aire, y por eso el globo asciende.

Al subir el globo, la presión disminuye con la altura. Si suponemos que la temperatura no cambia, de acuerdocon la ley de Boyle-Mariotte, el volumen aumenta.

a) y b) La temperatura disminuye, sin variar la presión, según la ley de Gay-Lussac. El volumen disminuye y el globo se encoge.

Sus puntos de fusión y de ebullición deben de ser muy bajos, por debajo de 0 °C.

V1 = 1 L; P1 = 1 atm; T1 = 25 + 273 = 298 K; T2 = −3 + 273 = 270 K.

Según la ley de Gay-Lussac:

=

Despejamos V2:

V2 = V1 ⋅ = 1 L ⋅ = 0,9 L

V1 = 1 L; P1 = 1 atm; T1 = 25 + 273 = 298 K; P2 = 0,6 atm.

Según la ley de Boyle-Mariotte:

P1 ⋅ V1 = P2 ⋅ V2

Despejamos V2:

V2 = V1 = 1 L ⋅ = 1,6 L1 atm

0,6 atm

P1

P2

10

270 K

298 K

T2

T1

V2

T2

V1

T1

9

8

7

6

5

4

3

2

1

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Tenemos una mezcla de dos sustancias, A y B, con las siguientes propiedades deducidas a partir de su comportamiento cuando se intentan disolver en agua y benceno:

a) Realiza un esquema que explique la forma de recuperar el componente A separándolo de la mezcla. Ten en cuenta que el agua y el benceno no son miscibles.

La solubilidad del cloruro de sodio en agua es: .

Si tenemos tres disoluciones de cloruro de sodio:

Realiza los cálculos necesarios y clasifícalas como:

• Diluida.

• Concentrada.

• Saturada.

En un vaso con 200 cm3 de agua añadimos 15 g de azúcar y a continuación removemos hasta que se disuelven completamente. Determina la concentración de la disolución formada y exprésala en:

a) g/L.

b) Porcentaje de masa.

(dagua = 1 g/cm3)

Explica cómo prepararías las siguientes disoluciones:

a) 250 ml de disolución de hidróxido de potasio (KOH) con una concentración de 15 g/L.

b) Medio litro de disolución de cloruro de sodio (NaCl) en agua con una concentración del 10% en masa.

Queremos comprobar cómo cambia la solubilidad del nitrato de potasio cuando varía la temperatura.

Para ello, hemos medido la cantidad de nitrato de potasio que se disuelve en 100 g de agua a diferentestemperaturas y hemos obtenido los siguientes datos:

a) Haz una representación gráfica de los datos de la tabla.

b) Explica cómo varía la solubilidad del nitrato de potasio con la temperatura.

c) ¿Qué cantidad de nitrato de potasio quedará sin disolver si se añaden 80 g y se disuelven en 100 mL de agua a 35 °C?

5

4

3

36,0 g de soluto100 g de agua

2

1

Temperatura (°C) 0 10 30 45

Solubilidad (g/100 mL de agua) 12 20 40 70

Disolución Contenido Tipo

1 Hemos disuelto 10,0 g de cloruro de sodio en 1 L de agua.

2 Hemos disuelto 200,0 g de cloruro de sodio en 1 L de agua.

3 Hemos disuelto 40,0 g de cloruro de sodio en 100 mL de agua.

Soluble en agua Soluble en benceno Estado físico

Sustancia A Sí No Sólido

Sustancia B No Sí Sólido

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Agua + benceno

A + B A se disuelve en el agua y B en el benceno.

Como el agua y el benceno no son miscibles, aparecen dos fases que se separan mediante una decantación.Evaporando el agua se recupera la sustancia A.

a) El volumen es V = 200 cm3 = 200 mL = 0,2 L. La concentración es:

c = = = 75 g/L

b) mdisolución = 215 g. Por tanto:

c% = ⋅ 100 g de disolución = 6,97%

a) La masa de soluto es:

ms = 15 g/L ⋅ 0,25 L = 3,75 g

Medimos 3,75 g de KOH utilizando una balanza y los disolvemos en agua hasta que el volumen sea de 250 mL utilizando un matraz aforado.

b) Tenemos:

ms = ⋅ 500 g de disolución = 50 g de soluto

Medimos 50 g de NaCl utilizando una balanza y los disolvemos en agua hasta que el volumen sea de 0,5 L utilizando un matraz aforado.

a) La gráfica es:

b) La solubilidad del nitrato de potasio aumenta con la temperatura.

c) La solubilidad a 35 °C es de 50 g/100 mL de agua. Quedan sin disolver: 80 g − 50 g = 30 g de soluto.

5

10 g de soluto


4

15 g de soluto


15 g

0,2 L

ms (g)

V (L)

3

2

1

Disolución Contenido Tipo

1Hemos disuelto 10,0 g de cloruro de sodio en 1 L de agua. c = 1 g/100 g de agua: diluida.

2Hemos disuelto 200,0 g de cloruro de sodio en 1 L de agua. c = 20 g/100 g de agua: concentrada.

3Hemos disuelto 40,0 g de cloruro de sodio en 100 mL de agua.

c = 40 g/100 g de agua > que la solubilidad:saturada.

Solubilidad (g/100 mL agua)

T (°C)

7060

3020100

5040

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

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Dadas las siguientes mezclas:

• Arena + hierro. • Agua + sal. • Aceite + agua.

a) ¿Serán homogéneas o heterogéneas?

b) ¿Qué método utilizarías para separar sus componentes?

c) ¿En qué propiedad de las sustancias se basa el método de separación que has elegido?

La densidad de un líquido es 0,8 g/cm3 si se añaden 20 g de soluto a 2 L de dicho líquido. Calcula la concentración de la disolución obtenida:

a) Expresada en g/L.

b) Expresada en porcentaje de masa. (Suponemos que la adición de soluto no modifica el volumen de la disolución.)

En un matraz tenemos un líquido incoloro que, por su aspecto, podríamos pensar que es agua. Hacemos los siguientes experimentos:

• Lo ponemos a calentar y, cuando el termómetro llega a 105 °C, comienza a hervir.

• El líquido se evapora y deja un residuo sólido de color blanco.

¿Qué conclusión puedes sacar de estos datos?

Queremos preparar 2,5 L de una disolución de azúcar en agua con una concentración del 5 % en masa:

a) ¿Qué cantidad de soluto necesitamos utilizar?

b) Explica el procedimiento para preparar la disolución.

c) ¿Cuál es la concentración expresada en g/L.

(La densidad de la disolución es 1200 kg/m3.)

La siguiente gráfica representa la solubilidad de una sustancia en agua a diferentes temperaturas.

a) Si dispones de un 1 L de disolución de dicha sustancia a 20 °C, ¿qué cantidad de soluto contiene?

b) Si deseas aumentar la concentración añadiendo más soluto, ¿qué debes hacer, calentar o enfriar la disolución?

c) Si enfriamos hasta 0 °C, ¿qué ocurrirá?

5

4

3

2

1

Solubilidad (g/100 g agua)

T (°C)

50

40

20

10

0

30

0 20 40 60 80

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• Arena + hierro. Es una mezcla heterogénea. Como el hierro tiene propiedades magnéticas y la arena no,podemos separar los componentes utilizando un imán.

• Agua + sal. Es una mezcla homogénea, porque la sal es soluble en agua. El punto de ebullición del agua es menor que el de la sal. Por tanto, si calentamos, el agua se evapora, y la sal, no.

• Aceite + agua. Es una mezcla heterogénea, porque el agua y el aceite son inmiscibles. Por ello, se puedenseparar mediante una decantación.

a) La concentración es:

c = = = 10 g/L

b) La masa de líquido es:

mlíquido = 800 g/L ⋅ 2 L = 1600 g

La masa de disolución es:

mdisolución = 1600 g + 20 g = 1620 g

Entonces:

c% = ⋅ 100 = 1,25%

El punto de ebullición no coincide con el del agua (100 °C). Por tanto, no se trata de agua.

Si al evaporar el líquido queda un residuo sólido, no se trata de una sustancia pura, sino de una disolución.Uno de los componentes probablemente será agua.

a) d = 1200 kg/m3 ⋅ ⋅ = 1200 g/L

md = 2,5 L ⋅ 1200 g/L = 3000 g de disolución

Y la masa de soluto es:

ms = ⋅ 3000 g disolución = 150 g de soluto

b) Pesamos 150 g de azúcar y la disolvemos en agua. En un matraz aforado de 2,5 L de capacidad añadimosagua hasta completar el volumen.

c) c = = = 60 g/L

a) s20 °C = → s ⋅ 1000 g agua = 320 g

b) Calentar, ya que según la gráfica la solubilidad aumenta con la temperatura.

c) s0 °C = → s ⋅ 1000 g agua = 260 g

La solubilidad disminuye. Por tanto, se depositan en el fondo:

320 g − 260 g = 60 g de azúcar

26 g

100 g agua

32 g

100 g agua5

15 g

2,5 L

m

V

5 g soluto

100 g disolución

1 m3

103 L

103 g

1 kg4

3

20 g de soluto


20 g

2 L

Masa soluto

Volumen disolución

2

1

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Desde los tiempos prehistóricos, los problemas derivados del agua han sidodecisivos para la existencia de agrupaciones humanas. Cuando el aguaescaseaba, se producía el éxodo de los pueblos, el abandono de los terrenosque una vez fueron fértiles y aun la desaparición de culturas milenarias.

Estudios científicos prevén para el año 2015 el agotamiento de los recursos de agua consumible en las regiones habitadas del planeta. Sin embargo, en la Tierra estamos rodeados de agua salada. Si fuera posible quitar las sales del agua del océano mediante un proceso barato, podrían resolversealgunos de los problemas más urgentes de la humanidad. La conversión del agua de mar en agua dulce no es una idea nueva. La destilación, el método básico para hacerlo, se practica desde hace 2000 años,particularmente por los marinos.

Otro método, objeto de estudios en la actualidad, es el que consiste endesalar el agua de mar por congelación. Cuando el agua salada se congela,el hielo prácticamente no contiene nada de sal. Puede entonces obtenerseagua dulce a partir del congelamiento parcial del agua de mar, separando el hielo y luego derritiéndolo.

Haz un breve comentario del texto y explica cómo influye el conocimiento científico y el desarrollo tecnológico en la sociedad.

El agua es un recurso renovable. Explica este concepto e intenta justificar la razón de que se pueda agotarsegún aparece en el texto.

La composición química media de 1 L de agua de mar es la siguiente:

a) ¿Qué tipo de mezcla es el agua de mar?

b) Completa la tabla escribiendo la fórmula de cada una de las sustancias y la concentración expresada en % en masa.

c) Determina la cantidad de agua de mar que necesitaríamos para obtener una tonelada de cloruro de sodio y de cloruro de potasio. (Densidad del agua del mar: 1027 kg/m3.)

Nombra los métodos de separación que aparecen en el texto y explica en qué consisten.

El agua de mar se utiliza tradicionalmente para obtener sal. ¿Qué método se utiliza para este fin? Explica las semejanzas y diferencias que existen entre este método y la destilación.

¿Dónde se encuentra la mayor parte de agua dulce? ¿Y la mayor parte de agua dulce superficial?6

5

4

3

2

1

Componente Fórmula Masa (g) Concentración en %

Cloruro de sodio 24,0

Cloruro de magnesio 5,0

Cloruro de calcio 1,1

Cloruro de potasio 0,7

Bromuro de sodio 0,096

Cloruro de estroncio 0,024

Fluoruro de sodio 0,003


Distribución del agua en la Tierra

Total de aguaen el planeta

Total de agua dulce

Total de agua dulce superficial

Agua marina: 97%

Agua dulce: 3%

Hielo: 79%

Aguassubterráneas: 20%

Agua dulcesuperficial: 1%

En los lagos: 50%

En el suelo: 38%

En la atmósfera: 10%

En los ríos: 1%

En los seres vivos: 1%

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Respuesta libre. Buscando la capacidad para relacionar la ciencia, la tecnología y la sociedad, buscando el grado de comprensión acerca del papel que puede tener la ciencia en la resolución de problemas actualesy de la forma de vida en general.

Respuesta modelo. El agua existe en la Tierra en tres estados: sólido (hielo, nieve), líquido y gas (vapor de agua). El agua de la superficie se evapora y forma las nubes, mediante la lluvia precipita y se filtra en la Tierra. Esto hace que la cantidad total de agua en el planeta no cambie. La circulación y conservaciónde agua en la Tierra se llama ciclo del agua y, por tanto, el agua es un recurso renovable. La actividad del hombre puede influir en el ciclo del agua debido a que realiza vertidos de aguas contaminadas, producealteraciones de la vegetación y del suelo o provoca cambios climáticos que influyen en el nivel de precipitaciones.

La tabla queda así:

a) El agua del mar es una disolución de sales en agua.

b) Ver tabla.

c) 1 t = 106 g; c = . La concentración de cloruro de sodio es 24 g/L.

La concentración de cloruro de potasio es 0,7 g/L.

V = = 1,4 ⋅ 106 L

Destilación: método de separación de los componentes de una mezcla basado en la diferencia de sus puntosde ebullición. Congelación: método de separación de los componentes de una mezcla que tienen una grandiferencia en sus puntos de fusión.

Para obtener sal se utiliza la evaporación. La evaporación y la destilación hacen que el agua pase a estado de vapor, pero en la destilación lo hace en el punto de ebullición, y en la evaporación, no.

La evaporación se realiza, generalmente, usando el calor del Sol.

En forma de hielo. En los lagos.6

5

4

106 g

0,7 g/L

m

V

3

2

1


Componente Fórmula Masa (g) Concentración en %

Cloruro de sodio NaCl 24,0 ⋅ 100 = 2,33%24

1027

Cloruro de magnesio MgCl2 5,0 ⋅ 100 = 0,48%5,0

1027

Cloruro de calcio CaCl2 1,1 ⋅ 100 = 0,10%1,1

1027

Cloruro de potasio KCl 0,7 ⋅ 100 = 0,07%0,7

1027

Bromuro de sodio NaBr 0,096 ⋅ 100 = 0,009%0,096

1027

Cloruro de estroncio SrCl2 0,024 ⋅ 100 = 0,002%0,024

1027

Fluoruro de sodio NaF 0,003 ⋅ 100 = 0,003%0,003

1027

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308



En las figuras que aparecen a continuación indica el signo de la carga q:

a) b)

Responde a las siguientes frases con verdadero o falso. En el caso de que sea falso, modifica la frase para que resulte verdadera:

a) Cuando un cuerpo tiene carga positiva, es que ha ganado protones.

b) Un cuerpo cargado negativamente tiene más electrones que protones.

c) Todos los cuerpos tienen electrones y protones.

d) Un cuerpo neutro no tiene electrones ni protones.

e) Los electrones se ganan o se pierden con más facilidad que los protones porque están en la parte externa de los átomos.

Sabiendo que la carga de un electrón es: e = 1,6 ⋅ 10−19 C.

a) ¿A cuántos electrones equivale la carga de 1 C?

b) Imagina que un cuerpo gana un millón de electrones, ¿qué carga eléctrica adquiere, expresada en culombios?

Completa el siguiente cuadro:

Comprueba la relación entre Z y A y el número de neutrones:

A = Z − N.º de neutrones

En la naturaleza existen dos isótopos de litio.

a) Haz un esquema de los isótopos del litio: 63Li y 73Li, y explica en qué se diferencian y qué tienen en común los isótopos de un elemento.

b) Sabiendo que la masa del litio que se encuentra en la naturaleza, formado por la mezcla de los dos isótopos, es 6,94 u, determina el porcentaje en que aparecen cada uno de los isótopos.

5

4

3

2

1

Especieatómica

Símbolo Z AN.º de

protonesN.º de

electronesN.º de

neutrones

Oxígeno 168O

Sodio 23 11

Helio 2 2

714N

Ion fluoruro 9 19

20 40 18


+ +

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AC

IÓN

a) q es una carga positiva, porque entre las dos cargas de la figura aparece una fuerza de repulsión.

b) q es una carga negativa, porque la fuerza que aparece entre dicha carga y la barra cargada negativamentees de repulsión.

a) Falso: cuando un cuerpo se carga positivamente, es que ha perdido electrones.

b) Verdadero.

c) Verdadero.

d) Falso: un cuerpo neutro tiene el mismo número de electrones que de protones.

e) Verdadero.

a) Como e = 1,6 ⋅ 10−19 C:

N.° electrones = = 6,25 ⋅ 1018 electrones

b) q = 106 electrones ⋅ ⋅ 1,6 ⋅ 10−13 C → q = 1,6 ⋅ 10−13 C ⋅ = 1,6 ⋅ 10−13 µC

a) 63Li: 7

3Li:

Los isótopos son átomos de un mismo elemento que tienen el mismo número atómico y diferente númeromásico; es decir, se diferencian en el número de neutrones que tienen en el núcleo.

b) 6,94 = 6 ⋅ P1 + 7 ⋅ P2 → 6,94 = 6 ⋅ P1 + 7 ⋅ (1 − P1)

Resolviendo la ecuación:

• P1 = 6% (isótopo de litio con A = 6).

• P2 = 94% (isótopo de litio con A = 7).

5

4

1 µC

10−6 C

1,6 ⋅ 10−19 C

1 electrón

1 C

1,6 ⋅ 10−19 C/e

3

2

1

Especieatómica

Símbolo Z AN.º de

protonesN.º de

electronesN.º de

neutrones

Oxígeno 168O 8 16 8 8 8

Sodio 2311Na 11 23 11 11 12

Helio 42He 2 4 2 2 2

Nitrógeno 714N 7 14 7 7 7

Ion fluoruro F− 9 19 9 10 10

Ion calcio Ca2+ 20 40 20 18 9

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310



La bolita de un péndulo eléctrico se toca con una varilla de plástico que previamente hemos frotado con un paño de lana. Con la misma varilla tocamos la bolita de otro péndulo. Explica lo que ocurrirá si:

a) Acercamos los dos péndulos.

b) Ponemos los dos péndulos en contacto.

c) Tocamos el segundo péndulo con una varilla de vidrio electrizada y lo acercamos al primero.

A partir de los siguientes datos.

• mprotón= 1,6 ⋅ 10−27 kg

• melectrón= 9,11 ⋅ 10−31 kg

• mneutrón= 1,6 ⋅ 10−27 kg

• qprotón= +1,6 ⋅ 10−19 C

• qelectrón= −1,6 ⋅ 10−19 C

a) Calcula la masa, en gramos, y la carga, en culombios, del ion Li+ (Z = 3; A = 6).

b) ¿Por qué se dice en todos los libros que la masa de un átomo coincide casi exactamente con la masa de su núcleo?

Dado el átomo 136C:

a) Escribe el valor de su número atómico y de su número másico. Luego, explica el significado de estos dos valores.

b) Explica su estructura según el modelo atómico de Rutherford.

c) Escribe los valores del número atómico y número másico de un posible isótopo suyo. ¿En qué se diferencian los isótopos?


Se conocen tres isótopos del elemento uranio: 23492U , 235

92U y 23892U, que existen en la naturaleza

en los porcentajes:

• 23492U → 0,0057%

• 23592U → 0,72%

• 23892U → 99,27%

a) ¿Cuál es la masa atómica del uranio?

b) ¿Cuál de ellos tiene propiedades radiactivas?

c) ¿En qué consisten esas propiedades?

5

4

3

2

1

Especieatómica

Símbolo Z A N.º deprotones

N.º deelectrones

N.º deneutrones

S2− 32 16

Si 14 15

Argón 18 22

Calcio 40 20

Cl 17 36


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Especieatómica

Símbolo Z AN.º de

protonesN.º de

electronesN.º de

neutrones

Ion sulfuro S2− 16 32 16 18 16

Silicio Si 14 29 14 14 15

Argón Ar 18 38 18 18 22

Calcio Ca 20 40 20 20 20

Cloro Cl 17 36 17 17 19

a) Se repelen porque ambos han adquirido la misma carga eléctrica.

b) Se repelen porque, mediante el contacto, adquieren la misma carga eléctrica.

c) Se atraen. La varilla de vidrio induce cargas eléctricas de signo contrario.

a) El Li+ está formado por 3 protones, 3 neutrones y 2 electrones:

La masa será:

m = 3 ⋅ (1,6 ⋅ 10−27 kg) + 3 ⋅ (1,6 ⋅ 10−27 kg) + 2 ⋅ (9,11 ⋅ 10−31 kg) = 9,6 ⋅ 10−27 kg →

→ m = 9,6 ⋅ 10−27 kg ⋅ = 9,6 ⋅ 10−24 g

q = +1,6 ⋅ 10−19 C, puesto que tiene una carga unidad positiva.

b) Porque la masa del protón y del neutrón es mucho mayor que la masa de los electrones. Por tanto, la masa del núcleo es mucho mayor.

a) Z = 6 → número de protones que un átomo tiene en el núcleo.

A = 13 → número de protones + número de neutrones que un átomo tienen en el núcleo.

b) El átomo está formado por un núcleo muy pequeño donde está concentrada toda la carga positiva y casi toda la masa. En la corteza o parte externa se encuentran los electrones girando alrededor del núcleo.

c) Ejemplo: Z = 6 y A = 14.

Los isótopos se diferencian en el número de neutrones del núcleo.

a) La masa atómica es:

m = 234 ⋅ + 235 ⋅ + 238 ⋅ = 237,96 u

b) 23592U tiene propiedades radiactivas.

c) Esto quiere decir puede romperse espontáneamente produciendo dos núcleos de menor tamaño mediante una reacción de fisión nuclear. En este proceso se libera una gran cantidad de energía.

99,27

100

0,72

100

0,0057

100

5

4

3

103 g

1 kg

2

1

311


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¿Qué hay en una estrella? Nosotros mismos,Todos los elementos de nuestro cuerpo y del planetaEstuvieron en las entrañas de una estrella.Somos polvo de estrellas.

E. CARDENAL

La energía de las estrellas y, por tanto, del Sol,procede de las reacciones de fusión nuclear que se producen en su interior.

Los componentes predominantes de una estrellason 11H y 4

2 He, pero en su interior encierran una verdadera factoría de átomos.

El núcleo de un átomo de hidrógeno estáformado por una sola partícula, el protón. De la fusión de dos núcleos de hidrógeno resultaun núcleo de deuterio, 2

1H, que es un isótopo del hidrógeno. Al unirse el deuterio a otro núcleo de hidrógeno, forma un isótopo del helio de número másico 3. En este proceso se libera energía. A continuación, dos núcleos de 3He chocan y forman un núcleo de helio ordinario: 4

2He.

Después de la formación de helio, el proceso de las transformaciones nucleares continúa con la creación sucesiva de otros elementos más pesados que el helio: el 74Be, 73Li, para continuar hasta el carbono, el nitrógeno, el oxígeno, etc.

Lee el texto y explica el significado del poema de E. Cardenal que aparecen al principio. ¿Crees que los versos contienen una explicación científica o se trata simplemente de una metáfora poética?

En la representación 11H y 42He:

a) ¿Qué significa cada uno de los números?

b) Explica cómo están formados los átomos que representan.

c) Describe las partículas que los forman.

Cuando dos núcleos de hidrógeno se encuentren a muy corta distancia, ¿cómo será la fuerza que aparece entre sus protones?

Contesta:

a) ¿Por qué el hidrógeno, 11H, y el deuterio, 21H, son isótopos? ¿Qué tienen en común y en qué se diferencian?

b) Escribe la representación del isótopo del helio de número másico 3.

c) ¿Son isótopos los átomos 74Be, 73Li? ¿Por qué?

El hidrógeno se presenta en forma de tres isótopos: el hidrógeno ordinario (1H), que tiene una abundanciadel 99,98%; el deuterio (2H), con el 0,012 %, y el tritio (3H), con solo el 0,003%. Determina la masaatómica del hidrógeno.

Observa el dibujo de arriba y contesta:

a) Explica en qué consiste la fusión nuclear. ¿Qué especies atómicas intervienen?

b) Explica la posibilidad de emplear dicha reacción en la obtención de energía, y las ventajas que puedepresentar respecto a las reaciones de fisión nuclear.

6

5

4

3

2

1


Protón

Energía Neutrón

1H

1H

1H

1H

1H

1H

1H

1H

2H

2H

3He

3He

4He

Neutrino

Ciclo protón-protón

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N.º de protones N.º de neutrones N.º de electrones11H 1 0 142He 2 2 2


Si todos los elementos químicos se han producido mediante reacciones químicas de fusión en el interior de las estrellas, los elementos que forman los seres vivos también tienen el mismo origen.

Podemos decir que el poema encierra una explicación científica.

a) AZX → Z: número atómico = N.º de protones que tiene en el núcleo.

A: número másico = N.º de protones + N.º de neutrones que tiene en el núcleo

• 11 H → A = 1; Z = 1. Formado por un protón.

• 42 He → A = 4; Z = 2. Formado por dos protones y dos neutrones.

b)

c) Protón: partícula con carga positiva.

Neutrón: partícula sin carga eléctrica y de masa semejante al protón.

Electrón: partícula con carga eléctrica negativa y de masa despreciable frente a las anteriores.

Será una fuerza de repulsión eléctrica porque aparece entre dos partículas con el mismo tipo de carga eléctrica.

a) Son dos átomos diferentes del mismo elemento con igual número atómico y distinto número másico. Por tanto, tienen el mismo número de protones y se diferencian en el número de neutrones.

b) 32 He.

c) No son isótopos, porque tienen diferente número atómico.

Escribimos el porcentaje de cada isótopo multiplicado por su masa:

mH = 1 ⋅ + 2 ⋅ + 3 ⋅ = 1,00013 u

a) Dos átomos de hidrógeno pueden unir sus núcleos y convertirse en un átomo de helio desprendiendo una gran cantidad de energía.

b) Se podría utilizar como fuente de energía con la ventaja de que no produce residuos radiactivos. Aunque presenta el inconveniente de que, para que se produzca, la temperatura debe ser extraordinariamente alta.

6

0,003

100

0,012

100

99,98

100

5

4

3

2

1

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Dados los siguientes elementos químicos:

• Sodio. • Argón. • Cobalto. • Aluminio.• Azufre. • Hierro. • Calcio. • Carbono.• Nitrógeno. • Oxígeno. • Helio.

a) Escribe su símbolo.

b) Clasifícalos en metales, no metales y gases nobles.

c) A temperatura ambiente, ¿en qué estado físico se encuentran?

Dadas las siguientes sustancias:

• Cloruro de magnesio. • Cobre. • Cloruro de sodio.• Hidrógeno. • Dióxido de carbono. • Monóxido de nitrógeno.• Yoduro de potasio. • Sodio.

a) Identifícalas como elementos o compuestos químicos.

b) Escribe su fórmula.

c) ¿Cuáles se encontrarán en forma de moléculas y cuáles en forma de cristales?

Para determinar el tipo de enlace que une a los átomos en tres compuestos desconocidos: A, B y C, se hantomado los siguientes datos:

a) ¿Cual de ellos es un metal?

b) ¿Cuál de ellos es un cristal iónico?

c) ¿Cuál de ellos está formando moléculas?

Clasifica los siguientes compuestos como orgánicos o inorgánicos:

• Propano. • Amoniaco. • Etanol.• Dióxido de carbono. • Metano. • Ácido ascórbico.• Glucosa. • Nitrato de potasio. • Agua.

En la siguiente tabla aparece la abundancia de los elementos en la corteza terrestre.Haz un diagrama de barras con estos datos y explica su significado.

5

4

3

2

1

Sustancia Estado ¿Conduce la corriente?

A Sólido No

B Sólido Sí

C Gas No

Elemento Abundancia (%)

Oxígeno 46

Silicio 27

Aluminio 8

Hierro 6

Calcio 5

Magnesio 3

Sodio 2

Potasio 2

Otros 1

FÍSICA Y QUÍMICA 3.° ESO MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 314

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a) Na, S, N, Ar, Fe, O, Co, Ca, He, Al y C.

b) Metales: sodio, hierro, cobalto, calcio y aluminio.

No metales: azufre, nitrógeno, oxígeno y carbono.

Gases nobles: argón y helio.

c) Sólidos: sodio, azufre, hierro, cobalto, calcio, aluminio y carbono.

Gases: nitrógeno, argón, oxígeno y helio.

a) Elementos: hidrógeno, cobre, sodio.

Compuestos: cloruro de magnesio, yoduro de potasio; dióxido de carbono; cloruro de sodio y monóxido de nitrógeno.

b) Fórmulas: MgCl2, H2, KI, Cu, CO2, Na, NaCl y NO.

c) Moléculas: H2, CO2 y NO.

Cristales: MgCl2, KI, Cu, Na y NaCl.

a) B.

b) A.

c) C.

• Compuestos inorgánicos: dióxido de carbono, nitrato de potasio, amoniaco, agua, cloruro de sodio.

• Compuestos orgánicos: propano, glucosa, metano, etanol y ácido ascórbico.

La gráfica queda así:

Los elementos más abundantes en la corteza terrestre son el silicio y el oxígeno, que forman parte de la mayoría de las rocas.

5

4

3

2

1

315

50

40

30

20

10

0

Oxígen

o

Abundancia (%)

Silici

o

Hierro

Calcio

Mag

nesio

Sodio

Potasio

Otros

Alumini

o

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Completa las siguientes frases:

a) Un elemento está formado por _________ del mismo tipo.

b) Un compuesto está formado por dos o más _________ _________.

c) Mediante calor, el óxido de mercurio se puede descomponer en _________ y _________, que son_________.

Completa la tabla:

a) ¿Qué elementos pertenecen al mismo grupo?

b) ¿Qué tienen en común?

Responde a las siguientes cuestiones:

a) ¿Qué es una molécula?

b) ¿Cuáles son las sustancias que están en forma de átomos aislados?

c) ¿Qué es un cristal?

d) ¿En qué estado físico se encuentran las sustancias que forman cristales?

Pon un ejemplo de una sustancia que se encuentre en cada una de las formas.

Responde a las siguientes cuestiones:

a) ¿Cuál es la fórmula del hidrógeno? ¿Por qué?

b) El cloruro de calcio, de fórmula CaCl2, se encuentra en forma de cristales iónicos. ¿Qué información nos proporciona la fórmula?

c) El elemento carbono puede aparecer en la naturaleza en forma de diamante. ¿Qué tipo de cristal es?¿Cómo está formado?

d) El helio es un gas noble. ¿Cuál es su fórmula? ¿Por qué?

La información nutricional de una caja de cereales dice que estos contienen 3,5 mg de hierro/100 g de cereales. La CDR es de 14 mg/día, pero el organismo solo es capaz de absorber el 10% de lo que se ingiere.

a) El hierro es un bioelemento o un oligoelemento. ¿Por qué?

b) ¿Qué función tiene el hierro en el organismo?

c) ¿Qué problemas provoca su falta?

d) Si una persona toma una ración de 30 g de cereales en el desayuno, ¿qué cantidad de hierro está ingiriendo? ¿Qué cantidad absorbe?

e) ¿Qué cantidad de cereales habría que tomar al día para absorber la CDR en hierro?

5

4

3

2

1

Elemento Símbolo Z Grupo Periodo Metal o no metal Iones (+/−)

Litio 3

Oxígeno 8

Sodio 11

Cloro 17

Potasio 19


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Elemento Símbolo Z Grupo Periodo Metal o no metal Iones + o −

Litio Li 3 1 2 Metal +

Oxígeno O 8 16 2 No metal −

Sodio Na 11 1 3 Metal +

Cloro Cl 17 17 3 No metal −

Potasio K 19 1 4 Metal +

a) Un elemento está formado por átomos del mismo tipo.

b) Un compuesto está formado por dos o más átomos distintos.

c) Mediante calor, el óxido de mercurio se puede descomponer en oxígeno y mercurio, que son elementos.

a) El litio, el sodio y el potasio pertenecen al mismo grupo.

b) Ambos tienen un solo electrón en el último nivel y tienen tendencia a perderlo para formar un ion positivo.Los elementos de un mismo grupo presentan propiedades físicas y químicas semejantes.

a) Es un agrupación de átomos que pueden pertenecer al mismo elemento; por ejemplo, O2, o a elementosdiferentes formando compuestos; por ejemplo, CO2.

b) Los gases nobles; por ejemplo, el helio (He).

c) Es una forma de materia cuyas partículas tienen una estructura interna perfectamente ordenada.

d) Aparecen en estado sólido. Por ejemplo, el cloruro de sodio (NaCl).

a) H2, debido a que el hidrógeno está formado por moléculas en las cuales hay dos átomos unidos.

b) En el cristal hay el mismo número de átomos de sodio que átomos de cloro, en proporción 1:1.

c) Es un cristal covalente. Está formado por un gran número de átomos de carbono unidos entre sí.

d) He, porque se encuentra en forma de átomos aislados.

a) El hierro es un oligoelemento. Se encuentra en el organismo en pequeña proporción, pero es indispensablepara todos los seres vivos.

b) Interviene en la producción de la hemoglobina.

c) Anemia.

d) Operando:

m = 30 g de cereales ⋅ = 1,05 mg de hierro

Absorbe el 10%:

m’ = 1,05 ⋅ = 0,105 mg

e) Operando:

m = 0,014 g de hierro ⋅ = 400 g100 g de cereales

3,5 ⋅ 10−3 g de hierro

10

100

3,5 ⋅ 10−3 g de hierro

100 g de cereales

5

4

3

2

1



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Hacia 1830 se conocían cincuenta y cinco elementos diferentes, un buen paso desde los cuatro elementos de la antigua teoría. De hecho, el número era demasiado grande para no inquietar a los químicos. Los elementos variaban extensamente en sus propiedades, y parecía existir poco orden entre ellos. ¿Por qué había tantos? Y ¿cuántos más quedaban por descubrir?¿Diez? ¿Cien? ¿Mil? ¿Un número infinito?

Era tentador buscar un orden en el conjunto de los elementos ya conocidos. Quizá de esta manera podría encontrarse una razón que explicase su número, y alguna manera de justificar la variación de las propiedades que poseían.

Breve historia de la Química,ISAAC ASIMOV

¿Por qué surgió la necesidad entre los científicos de clasificar los elementos químicos?

La clasificación es uno de los métodos de trabajo usuales en la ciencia: clasificación de plantas, animales, etc.

a) ¿Cómo se realiza una clasificación?

b) ¿Qué utilidad tiene la clasificación de los elementos químicos?

¿Cuál es el criterio de clasificación de los elementos en la tabla periódica actual? ¿Hubo otros criteriosanteriores? ¿En qué grandes grupos se clasifican los elementos?

La tabla periódica actual se debe a D. I. Mendeleiev.

a) ¿Sirvió para calmar las inquietudes de los químicos?

b) ¿Cuál es el criterio empleado por Mendeleiev para ordenar los elementos? ¿Cuál es el criterio actual?

c) ¿Por qué dejó huecos Mendeleiev cuando elaboró su tabla?

La posición que ocupa un elemento en el sistema periódico puede explicar sus propiedades, como el estado físico en que se va a encontrar el elemento y los compuestos que formen. Utiliza la posición de los siguientes elementos para completar la tabla:

Observa la tabla periódica en espiral.

a) ¿Qué elementos se sitúan en el centro de la espiral?

b) ¿Dónde se sitúan los elementos de transición?

c) ¿Están agrupados los elementos que tienen propiedades químicas parecidas? Pon ejemplos.

6

5

4

3

2

1


Elemento/Compuesto

FórmulaTipo de

elementoÁtomos aislados,

molécula o cristalesEstado físico

Oxígeno

Sodio

Cobalto

Dióxido de carbono

Cloruro de sodio

Monóxido de nitrógeno

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Debido a que el número de elementos conocidos aumentaba y era necesario buscar alguna relación entre sus propiedades. Cuando aparecen muchos elementos de una categoría, es probable que existan subcategorías en las que poder clasificarlos.

a) Es necesario establecer un criterio de clasificación que agrupe a aquellos elementos que tienen las mismas características.

b) Porque así podemos comprender mejor sus propiedades, buscar regularidades, etc.

El orden creciente de número atómico (Z). Sí, la primera clasificación se realizó utilizando la masa atómicay no el número atómico.

Metales, no metales y gases nobles. Todos los elementos del sistema periódico pertenecen a uno de estos tres grandes grupos.

a) Sí. La tabla elaborada por Mendeleiev mostró que la posición en el sistema periódico sirve para predecir las propiedades de un elemento, ya que todos los elementos de un mismo grupo presentan propiedadessemejantes.

b) La masa atómica. El número atómico.

c) Porque predijo que se descubrirían nuevos elementos químicos que estarían situados donde él dejó los huecos. La posición de los huecos indicaba las propiedades que deberían tener los elementos que aún no se habían descubierto.

La tabla queda así:

a) Los que tienen un número atómico más bajo.

b) En la derecha de la tabla.

c) Sí, se agrupan con el mismo color partiendo del centro de la espiral. Ejemplos: berilio, magnesio, calcio…; litio, sodio, potasio…; oxígeno, azufre, selenio…

6

5

4

3

2

1

ElementoCompuesto

Fórmula Tipo de elementoÁtomos aislados,

molécula o cristalesEstado físico

Oxígeno O2 No metal Molécula Gas

Sodio Na Metal Cristal metálico Sólido

Cobalto Co Metal Cristal metálico Sólido

Dióxido de carbono CO2 No metal + no metal Molécula Gas

Cloruro de sodio NaCl No metal + metal Cristal iónico Sólido

Monóxido de nitrógeno NO No metal + no metal Molécula Gas

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Clasifica los siguientes procesos como cambios físicos o químicos. Justifica la respuesta.

a) Añadir sal al hielo para facilitar que se funda.

b) Fermentación de la cebada para obtener cerveza.

c) Imantar una barra de hierro.

d) Encender una cerilla.

e) Freír un filete.

Un vaso de agua tiene una capacidad de 125 mL. Calcula:

a) La cantidad de sustancia de agua que hay en el vaso.

b) El número de moléculas de agua que hay en el vaso.

c) El número de átomos de oxígeno e hidrógeno que hay en el vaso.

DATOS:

• dagua = 1 g/cm3

• M (H) = 1

• M (O) = 16

• NA = 6,022 ⋅ 1023 partículas/mol.

El metano es un gas que se utiliza como combustible, se quema con oxígeno y da lugar a dióxido de carbono y agua.

a) Escribe y ajusta la reacción que tiene lugar.

b) Si reaccionan 3 mol de metano, ¿qué cantidad de sustancia de dióxido de carbono se obtienen?

c) ¿Cuántas moléculas de agua se forman?

d) ¿Qué cantidad de metano será necesaria para obtener 20 g de dióxido de carbono?

DATOS:

• M (C) = 14

• M (H) = 1

• M (O) = 16

• NA = 6,022 . 1023 partículas/mol.

Los alimentos congelados se conservan durante meses. Cuando se sacan del congelador es necesarioconsumirlos pronto porque a temperatura ambiente se estropean con rapidez.

a) La descomposición de los alimentos: ¿es un proceso físico o químico?

b) Explica a qué se debe que los alimentos se conserven más tiempo al congelarlos.

Dada la reacción:

H2 + N2 → NH3

a) Ajusta la reacción.

b) Explica el significado de la reacción ajustada.

c) Justifica, desde el punto de vista atómico, que se cumple la ley de conservación de la masa. Realiza un esquema en el que aparezcan los enlaces que se rompen y los que se forman en la reacción.

5

4

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a) Cambio físico. Se forma una disolución, pero no cambia la composición de los componentes.

b) Cambio químico. En la fermentación aparecen nuevas sustancias; por tanto, es una reacción química.

c) Cambio físico. La barra tiene la misma composición: hierro.

d) Cambio químico. Se produce una reacción de combustión.

e) Cambio químico. Se producen reacciones químicas que cambian la textura y el sabor de la carne.

a) La masa es m = 125 g. Por tanto:

M (H2O) = 18 g/mol → n = = = 6,94 mol

b) El número de moléculas es:

N.º moléculas = n ⋅ NA = 6,94 mol ⋅ 6,022 ⋅ 1023 moléculas/mol = 4,17 ⋅ 1024 moléculas

c) El número de átomos de cada elemento es:

• N.º de átomos de H = 2 ⋅ 4,17 ⋅ 1024 = 8,35 ⋅ 1024 átomos.

• N.º de átomos de O = 4,17 ⋅ 1024 átomos.

a) CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O

b) Según la estequiometría de la reacción:

1 mol de CH4 → 1 mol de CO2

n = 3 moles de CO2

c) 1 mol de CH4 → 2 mol de agua

nH2O = 2 ⋅ 3 = 6 mol

N.º de moléculas = n ⋅ NA = 6 mol ⋅ 6,023 ⋅ 1023 moléculas/mol = 3,6 ⋅ 1024 moléculas

d) 1 mol de CH4 → 1 mol de CO2. Por tanto:

16 g de CH4 → 44 g de CO2 → M = 20 g de CO2 ⋅ = 7,27 g

a) Es un proceso químico, los alimentos se estropean debido a las reacciones químicas que se producen.

b) Al disminuir la temperatura, también lo hace la velocidad de las reacciones.

a) 3 H2 + N2 → 2 NH3

b) 3 moléculas de H2 + 1 molécula de N2 → 2 moléculas de NH3

3 mol de H2 + 1 mol de N2 → 2 mol de NH3

c)

Los átomos se reorganizan, pero el número total de átomos de cada elemento no se modifica.

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16 g de CH4

44 g de CO2

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125 g

18 g/moln

M

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+ ⇒

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El carbonato de calcio es un sólido de color blanco. Cuando lo calentamos, se aprecian los siguientescambios:

• Se observa que se produce un gas incoloro y queda un residuo sólido de color blanco.

• Al pesar el recipiente antes y después de calentarlo se observa una pérdida de masa.

a) ¿Qué tipo de transformación tiene lugar? Justifica la respuesta.

b) ¿Por qué se aprecia una pérdida de masa?

c) ¿Cuál es el gas que se produce?

En el conversor catalítico de un automóvil se produce la reacción:

Monóxido de carbono (gas) + oxígeno (gas) → dióxido de carbono (gas)

a) Escribe la ecuación química ajustada.

b) Si reaccionan 56 g de monóxido de carbono con 32 g de oxígeno, ¿cuánto dióxido de carbono aparece?Enuncia la ley en la que te has basado para contestar esta pregunta.

Dada la reacción:

Óxido de hierro (II) + hidrógeno (gas) → hierro (metal) + agua

a) Escribe y ajusta la reacción.

b) Calcula la masa de hierro que podría obtenerse al reaccionar 40 g de óxido de hierro (II).

c) Calcula la cantidad de sustancia de hidrógeno que será necesaria para que la reacción anteriorsea completa.

DATOS: M (Fe) = 56 ; M (O) = 16 ; M (H) = 1

¿En cuál de las siguientes cantidades de sustancia hay mayor número de moléculas?:

a) 3 mol de N2.

b) 128 g de SO2.

c) 17 g de NH3.

d) 6,022 ⋅ 1024 moléculas de H2.

DATOS: M (N) = 14; M (S) = 32; M (O) = 16: M (H) = 1.

La ecuación química ajustada para la combustión del monóxido de carbono es:

2 CO (g) + O2 (g) → 2 CO2 (g)

¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son ciertas? Justifica las respuestas.

a) Una molécula de monóxido de carbono reacciona con una molécula de oxígeno para producir una molécula de dióxido de carbono.

b) 2 moléculas de monóxido de carbono reaccionan con 1 molécula de oxígeno para producir 2 moléculas de dióxido de carbono.

c) 2 g de monóxido de carbono reaccionan con 1 g de oxígeno y como resultado se forman 2 g de dióxido de carbono.

d) 2 mol de monóxido de carbono reaccionan con 1 mol de oxígeno y se forman 2 mol de dióxido de carbono.

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a) Se produce una reacción química, ya que se observa la aparición de un gas como muestra de la formación de una sustancia diferente.

b) En las reacciones químicas se conserva la masa, pero, en este caso, si el recipiente está abierto, el gas se escapa.

c) Dióxido de carbono.

a) La reacción ajustada es:

2 CO (g) + O2 (g) → 2 CO2 (g)

b) m = 56 g + 32 g = 88 g. La ley de Lavoisier, que dice: en una reacción química la materia ni se crea ni se destruye, solo se transforma. Es decir, que la masa total de los reactivos es igual a la masa de los productos.


FeO + H2 → Fe + H2O

b) La masa de hiero será:

m = 40 g de FeO ⋅ = 31,1 g de Fe

c) La cantidad de sustancia será:

nFeO = = = 0,55 mol

1 mol de FeO reacciona con 1 mol de H2. Por tanto:

nH2= nFeO = 0,55 mol

a) N.º de moléculas = 3 mol ⋅ 6,023 ⋅ 1023 moléculas/mol = 1,8 ⋅ 1024 moléculas

b) N.º de moléculas = ⋅ 6,022 ⋅ 1023 moléculas/mol = 1,2 ⋅ 1024 moléculas

c) N.º de moléculas = ⋅ 6,022 ⋅ 1023 moléculas/mol = 6,022 ⋅ 1023 moléculas

d) N.º de moléculas = 6,022 ⋅ 1024 moléculas

Hay mayor número de moléculas en d).

a) Falsa.

b) Verdadera.

c) Falsa.

d) Verdadera.

Son ciertas las afirmaciones b) y d). Los coeficientes estequiométricos nos muestran la relación mínima entre el número de moléculas o la cantidad de sustancia de cada una de las sustancias que participan.

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17 g

17 g/mol

128 g

64 g/mol

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40 g

72 g/mol

m

M

56 g de Fe

72 g de FeO

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Muchas de las obras artísticas que el ser humano ha creado a lo largo de las civilizaciones están hechas demármol. El mármol está compuesto del mineral calcita, que es la forma cristalina del carbonato de calcio (CaCO3).Este mineral sufre un deterioro natural cuando está expuesto en la intemperie a la humedad y el aire, pero esteefecto aumenta considerablemente debido a la lluvia ácida. En la combustión de los derivados del petróleo se emiten a la atmósfera sustancias como el SO3, que se combina con el agua según la reacción:

SO3 + H2O → H2SO4

produciendo ácido sulfúrico.

El ácido ataca a la piedra caliza provocando la disolución de la roca:

H2SO4 + CaCO3 → CO2 + CaSO4 + H2O

Se forma sulfato de calcio, que es soluble en agua. Este problema de la disolución es particularmente grave cuandola piedra dispone de finos detalles tallados.

Además, el CaSO4 formado se incrusta en los poros de la piedra cuando esta se seca, cristalizando en su interior y provocando su rotura.

Lee detenidamente el texto y justifica por qué el deterioro de las edificaciones antiguas construidas en mármol se ha acelerado en el último siglo, sobre todo en las grandes ciudades.

Contesta:

a) La disolución del carbonato de calcio (mármol) por efecto de la lluvia ácida, ¿es un proceso físico o químico?

b) La rotura de la piedra por efecto del sulfato de calcio, ¿es un proceso físico o químico?

Explica brevemente en qué consiste la lluvia ácida y cómo ataca al mármol. ¿A qué crees que se debe su disolución?

Elige algún otro efecto que tenga la lluvia ácida sobre el medio ambiente.

a) Acelera las combustiones.

b) Separa los componentes del aire.

c) Contamina el suelo.

d) Destruye el ozono.

Un trozo de mármol de 2 kg reacciona con ácido sulfúrico hasta que se disuelve totalmente, según la reacción:


a) Determina la masa molecular de todas las sustancias implicadas.

b) Calcula la cantidad de sustancia que hay en los 2 kg.

c) Calcula la cantidad de sustancia de CO2 que se formará.

d) Calcula la masa de CaSO4 que aparece en la reacción.

DATOS: Masas atómicas → H = 1; S = 32; O = 16; Ca = 40; C = 12.

El vinagre es el nombre con que normalmente conocemos a una mezcla que contiene ácido acético.

a) ¿Qué ocurrirá si cae vinagre sobre un suelo o una encimera de mármol?

b) ¿Por qué?

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En el último siglo ha aumentado el uso de combustibles derivados del petróleo, los cuales, en la combustión, producen los gases que provocan la lluvia ácida.

Las grandes ciudades presentan mayor grado de contaminación debido al tráfico y a la existencia de zonas industriales en sus proximidades.

a) Es un proceso químico, porque se produce una sustancia diferente con diferentes propiedades a las sustancias de partida.

b) Es un proceso físico, la formación de cristales al secarse el agua.

El SO3 presente en la atmósfera, como consecuencia de la combustión de derivados del petróleo, reacciona con el vapor de agua produciendo ácido sulfúrico que cae junto con la lluvia:

SO3 + H2O → H2SO4

El ácido sulfúrico reacciona con el CaCO3.


El CaSO4 no es soluble en agua, pero el sulfato de calcio (CaSO4) sí lo es.

c) La lluvia ácida cae en el suelo cambiando su acidez y modifica las condiciones de los ecosistemasafectando a las plantas y los animales.

a) M (H2SO4) = 98 g/mol ; M (CaCO3) = 100 g/mol; M (CO2) = 44 g/mol; M (CaSO4) = 136 g/mol; M (H2O) = 18 g/mol

b) nCaCO3= = = 20 mol

c) Según la reacción: 1 mol de CaCO3 → 1 mol de CO2. Por tanto:

nCO2= nCaCO3

= 20 mol

d) Según la reacción: 1 mol de CaCO3 → 1 mol de CaSO4. Es decir:

100 g de CaCO3 → 136 g de CaSO4

Por tanto:

mCaSO4= 2000 g de CaCO3 ⋅ = 2720 g

a) Atacará al mármol.

b) Esto ocurre porque el ácido acético es un ácido.

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136 g de CaSO4

100 g de CaCO3

2000 g

100 g/mol

m

M (CaCO3)

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El butano (C4H10) es un gas, derivado del petróleo, que se utiliza como combustible. La energía liberadaen la combustión de 1 mol de butano es de 2880 kJ/mol.

a) Escribe y ajusta la reacción de combustión del butano.

b) Calcula la energía que se desprende al quemar 20 kg de butano.

c) Explica qué problema medioambiental se deriva del uso de butano como combustible.

Masas atómicas: C = 12, O = 16; H = 1.

Completa y ajusta las siguientes reacciones:

a) CH4 + _______ → CO2 + _______

b) H2SO4 + NaOH → ______ + ______

c) H2 + O2 → _______

d) C6H12O6 + O2 → _______ + _______

¿A qué tipo corresponde cada una de ellas?

En la siguiente gráfica se representa la variación de la contaminación atmosférica debida al SO2

en una gran ciudad a lo largo de los meses del año:

a) Señala alguna razón de la actividad humana que esté relacionada con esta variación y comenta la gráfica.

b) ¿Qué efectos contaminantes tiene el SO2 cuando se emite a la atmósfera?

Señala cuál es el efecto de los siguientes medicamentos sobre el organismo humano y pon algún ejemplode cada uno de ellos:

a) Antipiréticos. d) Antiinflamatorios.

b) Analgésicos. e) Vacunas.

c) Antibióticos.

Indica qué método se utiliza en una depuradora de aguas para:

a) Separar los sólidos que arrastra el agua.

b) Eliminar los microorganismos.

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3

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100

80

60

40

20

01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Meses del año

Cantidad de SO2 (ppm)

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2 C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O

b) M (butano) = 12 ⋅ 4 + 1 ⋅ 10 = 58 g/mol.

Por tanto:

n = = = 344,8 mol

La energía desprendida será:

E = 344,8 mol ⋅ 2880 kJ/mol = 993 024 kJ

c) La combustión produce CO2, que contribuye al incremento del efecto invernadero.

a) CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O Reacción de combustión.

b) H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2OReacción de neutralización.

c) 2 H2 + O2 → 2 H2OReacción de combustión.

d) C6H12O6 + 9 O2 → 6 CO2 + 6 H2OReacción de combustión.

a) La combustión de combustibles fósiles que contienen azufre es responsable de la contaminaciónatmosférica por SO2. Es utilizada, fundamentalmente, en el transporte en las grandes ciudades.

La cantidad depende de la época del año. Aumenta en los meses de invierno debido al aumento del tráfico y al uso de calefacciones, y disminuye en los meses de verano, en los que se produce una disminución del tráfico y de la combustión en las calderas.

b) El SO2 es el principal responsable de la lluvia ácida.

a) Antipiréticos: bajar la fiebre (aspirina, paracetamol o ibuprofeno).

b) Analgésicos: reducir el dolor (aspirina, paracetamol o ibuprofeno).

c) Antibióticos: combatir infecciones bacterianas (penicilina, amoxicilina).

d) Antiinflamatorios: reducir la inflamación de tejidos u órganos (corticoides).

e) Vacunas: prevenir enfermedades creando anticuerpos (antitetánica).

a) Decantación: se deja el agua en reposo para que los sólidos se depositen en el fondo.

b) Potabilización: se añade cloro para eliminar los microorganismos.

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20 000 g

58 g/mol

m

M (butano)

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El hidrógeno se utiliza como combustible en los cohetes espaciales porque reacciona con el oxígenoproduciendo agua:

a) Escribe y ajusta la reacción de formación del agua.

b) Si la energía liberada al formarse un mol de agua es 285 kJ, ¿cuánta energía se libera entonces al producirse 100 g?

c) ¿Qué ventajas podría tener el uso de hidrógeno como fuente de energía?

DATOS: MH = 1; MO = 16.

Escribe y ajusta las siguientes reacciones:

a) Combustión del gas propano: C3H6.

b) Combustión del dióxido de azufre.

c) Neutralización del ácido nítrico con hidróxido de sodio.

d) Formación de cloruro de calcio.

Observa la siguiente gráfica:

a) Señala alguna actividad humana que esté relacionada con esta variación de dióxido de carbono en la atmósfera.

b) ¿Qué proceso natural emite CO2 a la atmósfera?

c) Explica la relación entre los datos que aparecen en la gráfica y el fenómeno del calentamiento global del planeta.

Señala la utilidad práctica de las siguientes sustancias producidas habitualmente por la industria química.

a) Fertilizantes.

b) Conservantes.

c) Poliéster.

d) Antibióticos.

e) Analgésicos.

Explica la diferencia existente entre un material reutilizable, reciclable o biodegradable. Pon un ejemplo.

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360

350

340

330

320

310

19601950 1970 1980 1990 2000

Concentración de CO2 atmosférico (ppm)

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a) 2 H2 + O2 → 2 H2O

b) M (agua) = 2 ⋅ 1 + 16 = 18 g/mol. Por tanto:

n = → n = = 5,5 mol

Y la energía es:

E = 5,5 mol ⋅ 285 kJ/mol = 1576,5 kJ

c) La ventaja es que en la reacción con el oxígeno para formar agua no se producen sustanciascontaminantes.

a) C3H6 + 6 O2 → 3 CO2 + 3 H2

b) 2 SO2 + O2 → 2 SO3

c) HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O

d) Ca + Cl2 → CaCl2

a) La combustión de combustibles fósiles es el principal responsable de la contaminación atmosférica por CO2.

b) Las plantas en la fotosíntesis.

c) La emisión de CO2 ha aumentado a lo largo de los últimos años como consecuencia del aumento de actividad humana, siendo la principal fuente de energía la combustión de derivados del petróleo. El CO2 provoca el incremento del efecto invernadero, lo que impide la salida de la energía solar que llega a la superficie de la Tierra. Este efecto está relacionado con el aumento progresivo de temperatura que se ha detectado, produciendo un calentamiento global que puede provocar efectos como el deshielo de los casquetes polares.

a) Fertilizantes: aportan al suelo los nutrientes necesarios para el desarrollo de las plantas.

b) Conservantes: alargan la conservación de los alimentos impidiendo (o retrasando) el crecimiento de microorganismos.

c) Poliéster: es un polímero que se usa como fibra textil artificial.

d) Antibióticos: combaten las infecciones bacterianas actuando sobre las bacterias.

e) Analgésicos: combaten el dolor.

• Reutilizable: se vuelve a utilizar para el mismo fin aumentando el tiempo de vida útil. Por ejemplo, un mueble que se repara.

• Reciclable: reciclar es el proceso mediante el cual productos de desecho son nuevamente utilizados después de algún tratamiento. Por ejemplo, los plásticos o el vidrio.

• Biodegradable: que se descompone por un proceso natural biológico. Por ejemplo, los detergentes.

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100 g

18 g/mol

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M (agua)

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Un informe oficial de Naciones Unidas en el que participan 2500 científicos prevé nuevas olas de calor, deshielos y subidas preocupantes del nivel del mar. Los expertos consultados aseguran además que parte del calentamiento de la Tierra ya no puede ser evitado. El informe, el cuarto que emitirá este organismo, aumenta el grado de precisión sobre el conocimiento del cambio climático y su grado de atribución al hombre respecto al último informe, de 2001.

Y la principal causa son los gases de efecto invernadero: sobre todo dióxido de carbono, pero también metano y óxidos de nitrógeno, que se producen al quemar carbón, petróleo o gas. Es decir, al arrancar un coche o encender la luz. Estos gases se acumulan durante siglos en la atmósfera. Estos gases de efecto invernadero son los que hacen habitables la Tierra, ya que si no sería demasiado fría, pero a los niveles actuales sus efectos son nocivos para el clima. «Los niveles alcanzados en la concentración de dióxido de carbono y metano exceden los valores de los últimos 650 000 años», señala el texto.

Extraído de EL PAIS (26-12-2006)

Realiza un resumen sobre el texto y ponle un título.

Explica por qué argumenta el informe que el cambio climático es atribuido fundamentalmente a la actividad humana.

Explica en qué consiste el efecto invernadero. ¿Se produce efecto invernadero en ausencia de sustanciascontaminantes?

Señala los gases causantes de efecto invernadero según el informe y escribe sus fórmulas.

a) ¿De dónde proceden?

b) ¿Qué relación existe entre la presencia de estos gases en la atmósfera y el hecho de arrancar el coche o encender la luz?

Considera una ciudad en la que circulen diariamente 150 000 coches y cada uno consuma 2 L de gasolina. Si suponemos que la gasolina está formada únicamente por octano (C8H18):

a) Escribe y ajusta la reacción de combustión que tiene lugar en el motor de cada coche.

b) Calcula la cantidad de gasolina consumida por cada coche, expresa el resultado en gramos (dgasolina = 700 kg/m3).

c) Calcula la cantidad en moles.

d) Calcula la cantidad de CO2 que se emite a la atmósfera cada día.

DATOS: Masas atómicas: C = 12; H = 1; O = 16.

Propón alguna medida que tú pudieras poner en práctica para contribuir a reducir el cambio climático.

Indica qué consecuencias se deducen del texto:

a) Se prevén nuevas olas de calor.

b) Las montañas se erosionarán más.

c) El nivel del mar aumentará.

d) La causa del calentamiento global es el aumento de gases de efecto invernadero en la atmósfera.

e) El metano provoca la aparición de lluvia ácida.

f) Los gases de efecto invernadero hacen que la Tierra sea habitable.

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Respuesta libre.

Explica que la principal causa del cambio climático son la emisión a la atmósfera de los gases de efectoinvernadero: dióxido de carbono, metano y óxidos de nitrógeno, que se producen al quemar combustiblesfósiles: carbón o petróleo.

Se llama «efecto invernadero» al fenómeno por el que determinados gases componentes de la atmósferaretienen parte de la energía que refleja el suelo procedente de la radiación solar. De acuerdo con el informecientífico, el efecto invernadero se está viendo acentuado en la Tierra por la emisión, debida a la actividadhumana, de ciertos gases, como el dióxido de carbono y el metano o los óxidos de nitrógeno.

El efecto invernadero es, pues, la forma natural de mantener la temperatura en la Tierra. Los gases de efecto invernadero forman parte de la composición natural de la atmósfera en pequeña proporción.

Dióxido de carbono, metano y óxidos de nitrógeno:

• CO2 • NO • N2O3

• CH4 • NO2 • N2O5

a) Son producto de la combustión de los combustibles fósiles.

b) La gasolina que se quema en el motor de los coches y la combustión de derivados del petróleo para la obtención de electricidad son los principales responsables.

a) C8H18 + O2 → 8 CO2 + 9 H2O

b) d = 700 kg/m3 = 0,7 kg/L. Por tanto:

m = d ⋅ V = 0,7 kg/L ⋅ 2 L = 1,4 kg = 1400 g

c) La masa molecular del C8H18 es M = 114 g/mol.

n = = = 12,28 mol

d) Según la reacción: 1 mol de C8H18 produce 8 mol de CO2.

n = 12,28 ⋅ 8 = 98,24 mol

Como M (CO2) = 44 g/mol:

mCO2= 98,24 mol ⋅ 44 g/mol = 4322,5 g = 4,3 kg

Que en un día suponen:

4,3 kg ⋅ 150 000 = 645 000 kg

Cualquiera que suponga un ahorro de energía. Por ejemplo, utilizar el transporte público, emplear lámparasde bajo consumo, aislar bien las viviendas…

a), b), d) y f).7

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1400 g

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Dibuja el esquema de un circuito eléctrico que contenga:

• Una pila.• Un interruptor.• Una bombilla.

a) Marca con una flecha, sobre el dibujo, el sentido de la corriente eléctrica.

b) Coloca un amperímetro y un voltímetro que midan el voltaje en los extremos de la bombilla y la intensidadde corriente que la atraviesa.

En el circuito de la figura, calcula:

a) La resistencia equivalente del circuito.

b) La intensidad de corriente que marca el amperímetro 2.

c) La diferencia de potencial en los extremos de la pila.

d) La intensidad de corriente que marca el amperímetro 3.

Un tostador tiene una potencia de funcionamiento de 1200 W a 230 V. Si para tostar dos rebanadas de pan está encendido durante dos minutos, calcula:

a) La intensidad de corriente que circula por el tostador cuando está encendido.

b) La energía consumida por el tostador en ese tiempo, expresándola en kilovatios hora y en julios.

c) Si el precio de la energía eléctrica es de 0,08 €/kWh, calcula el coste mensual del tostador si cuatropersonas toman al día dos tostadas cada una.

Determina cuál de los siguientes materiales presenta mayor resistencia eléctrica:

a) Un hilo de cobre de 20 cm de longitud y 2 mm de diámetro.

b) Una barra de cobre de 20 cm de longitud y 2 cm de diámetro.

c) Un hilo de cobre de 20 m de longitud y 2 mm de diámetro.

d) Un hilo de algodón de 20 m de longitud y 2 mm de sección.

Justifica tu respuesta.

¿Cuáles de los siguientes electrodomésticos basan su funcionamiento en el efecto Joule?

• El televisor • La plancha• El calefactor • La nevera

Justifica tu respuesta.

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R1 = 1 Ω

R3 = 3 Ω

R2 = 2 Ω

5 A

V

A2

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R4 = 6 Ω

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Respuesta gráfica:

a) Calculamos la resistencia equivalente del montaje en paralelo:

R’ = = 2 Ω

Calculamos la resistencia equivalente de las resistencias en serie en el circuito:

Req = R1 + R2 + R’ = 1 + 2 + 2 = 5 Ω

b) I = 5 A.

c) Según la ley de Ohm:

∆V = I ⋅ R = 5 A ⋅ 5 Ω = 25 V

d) Para las resistencias en paralelo tenemos:

∆V ’ = 5 ⋅ 2 = 10 V

El voltaje es el mismo en las dos resistencias:

I3 = = = 3,3 A

a) P = ∆V ⋅ I. Por tanto:

I = = = 5,22 A

b) E = P ⋅ t = 1200 W ⋅ 120 s = 144 000 J. Por tanto:

E = 1,2 kW ⋅ h = 0,04 kWh

c) E = 0,04 kWh ⋅ 4 ⋅ 30 = 4,8 kWh. Así:

Coste = 4,8 kWh ⋅ 0,08 €/kWh = 0,384 €

La respuesta correcta es la c, ya que R = ρ .

La resistencia depende del material del que esté hecho el conductor.

Para un determinado material, la resistencia es mayor cuanto mayor es la longitud y menor el diámetro.

Se llama efecto Joule a la transformación de la energía eléctrica en calor. Se produce en todos los aparatoseléctricos, pero se aprovecha en la plancha y el calefactor.

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L

S4

2

60

1200 W

230 V

P

∆V

3

10

3 Ω∆V’

R3

R3 ⋅ R4

R3 + R4

2

1

A

V

I = 5 AR’ = 2 Ω

∆V’

I

I3R3

I4R4

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En el siguiente circuito:

a) Marca el recorrido de la corriente eléctrica y señala cuáles de las bombillas se encienden.

b) ¿Cambia la situación si cerramos el interruptor B?

A una pila de 12 V se conectan en serie dos resistencias de 15 y 5 Ω y dos resistencias en paralelo de 3 Ω cada una.

a) Realiza un esquema del montaje.

b) Calcula la resistencia equivalente.

c) Calcula la intensidad que circula por el circuito.

d) Calcula el voltaje en cada una de las resistencias.

Una bombilla de 50 W está funcionando durante 1 hora y 40 minutos. La resistencia del filamento es de de 300 Ω.

a) Calcula la intensidad de la corriente que circula por el filamento.

b) Si el 90% de la energía consumida se desprende en forma de calor, calcula la cantidad de calor que se desprende en ese tiempo.

c) ¿En qué se basa el funcionamiento de la bombilla?

Nombra algunos aparatos que incluyan un motor eléctrico en su funcionamiento y explica cómo funcionaun motor eléctrico.

En la factura de la luz podemos leer que la potencia contratada es de 5,5 kW. Si tenemos funcionando a la vez:• Un calefactor de 1250 W.• 6 bombillas de 60 W.• Un televisor de 180 W.• Un lavavajillas de 2000 W.• Una lavadora de 1900 W.

a) ¿Que ocurrirá?

b) ¿Qué tenemos que hacer para solucionarlo?

c) Calcula la cantidad de energía que consume el lavavajillas si está funcionando tres cuartos de hora y exprésala en kWh.

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3

2

1




A B

C

2 3 5

4 61

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a) Se encienden las bombillas 1, 2, 3 y 4.

b) Al cerrar el interruptor B, no cambia la situación porque el paso de corriente sigue interrumpido.

a) Dibujo:

b) En este caso: = + → R’ = 1,5 Ω.

Calculamos la resistencia equivalente:

Req = 15 + 5 + 1,5 = 21,5 Ω

c) Aplicando la ley do Ohm ∆V = I ⋅ R:

I = = = 0,56 A

d) Aplicando la ley de Ohm en cada una de las resistencias, tenemos:

• ∆V1 = 0,56 A ⋅ 15 Ω = 8,4 V • ∆V2 = 0,56 A ⋅ 5 Ω = 2,8 V • ∆V3 = 0,56 A ⋅ 1,5 Ω = 0,8 V

a) A partir de la expresión P = I 2 ⋅ R:

I = = = 0,4 A

b) E = P ⋅ t = 50 W ⋅ 6000 s = 300 000 J → Q = 300 000 ⋅ 0,90 = 270 000 J

c) Su funcionamiento está basado en el efecto Joule: un metal se calienta por efecto de la corriente eléctrica,se pone incandescente y emite luz.

Lavadora, batidora, ventilador, frigorífico. Un motor eléctrico funciona haciendo pasar una corriente eléctricapor una bobina cerca de dos imanes; estos se mueven provocando el giro del motor.

a) PT = 1250 + 360 + 180 + 2000 + 1900 = 5690 W

Supera la potencia contratada y salta el interruptor automático.

b) Controlar la potencia de los aparatos eléctricos que conectamos, de forma que no estén conectados a la vez los de mayor potencia.

c) E = 2 kW ⋅ 0,75 h = 1,5 kWh

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4

35000

WΩ

RP

3

12 V

21,5 Ω∆V

R

1

3

1

3

1

R’

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1


PR

UE

BA

S D

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VALU

AC

IÓN

A B

C

2 3 5

4 61

12 V R1 = 15 Ω

R2 = 5 ΩR3 = 3 Ω

R4 = 3 Ω

Req

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La seguridad en la instalación eléctrica de nuestra casa es importante para prevenir los riesgos de incendio. Para que los aparatos eléctricos funcionen debe existir un circuito cerrado de electricidad, de la fuente de energía al aparato y de vuelta a la fuente. Los interruptores lo cierran o lo abren.

Las conducciones se hacen mediante cables de hilos de cobre recubiertos de plástico. El grosor (la sección en mm)indica cuál es la máxima intensidad de corriente que puedensoportar. Un cable de 2,5 mm2 es adecuado para unaintensidad máxima de 15 A. Para una tensión de 230 V, los cables pueden conectarse a varios elementos sin sobrepasarla potencia total máxima.

Por ejemplo: el televisor tiene un consumo de 50 W; la lavadoraconsume 800 W; el microondas, 1200 W; una secadora, 1800 W; más 10 bombillas de 100 W cada una que equivalen a 1000 W. La suma anterior indica un consumo total de 4850 W, lo que, dividido por el voltaje de la casa (230 V) nos da un consumo de 22 A, aproximadamente.

Los incendios de tipo eléctrico se producen por sobrecalentamiento. Si en el caso anterior tenemos un cable que está capacitado para un consumo de 16 A y lo sometemos a un sobreconsumo de 22 A, esto genera un recalentamiento del cable que, al estar expuesto a una superficie combustible, puede producir un incendio.

La mejor solución es independizar los circuitos eléctricos del hogar. Por ejemplo: un circuito especialmentededicado a la cocina, un segundo circuito para enchufes, un tercer circuito solo para alumbrado. Usando los cables adecuados en cada caso.

Los hilos conductores en una instalación eléctrica son de cobre y están recubiertos de plástico. ¿Por qué se utilizan estos dos materiales?

Contesta:

a) ¿Cuál sería la potencia máxima de los aparatos que podríamos conectar a un cable de 2,5 mm2

de sección sin que sufra una sobrecarga?

b) De los que se describen en el texto, ¿qué aparato tendríamos que desconectar?

En el circuito eléctrico de nuestra casa, ¿dónde está la fuente de energía o generador?

Contesta:

a) Al aumentar el grosor de los cables, ¿qué ocurre con la resistencia eléctrica: aumenta o disminuye?

b) Utilizando la ley de Ohm, explica por qué, sin cambiar el voltaje, un cable de mayor grosor puede soportar una intensidad mayor.

Explica el efecto Joule y en qué parte del texto aparece reflejado.

Haz un resumen del texto y explica de dónde procede el riesgo de incendio en una instalación eléctricamal diseñada.

¿Por qué supone una solución independizar los circuitos eléctricos?

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Conductor

Aislante

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PR

UE

BA

S D

E E

VALU

AC

IÓN


El cobre es un material conductor que permite que circulen las cargas, mientras que el plástico es un material aislante que evita que salgan al exterior.

Según la ecuación P = ∆V ⋅ I.

a) Un cable de 2,5 mm2 de grosor soporta una intensidad máxima de 15 A.

Por tanto:

P = 230 V ⋅ 15 A = 3450 W

La potencia necesaria para todos los aparatos eléctricos conectados es de 4850 W. Por tanto, es necesario reducirla en:

4850 − 3450 = 1400 W

b) Sería necesario eliminar la secadora o cambiar la instalación.

La compañía eléctrica con la que tenemos el contrato nos suministra la energía eléctrica, que llega desde las centrales de distribución procedente de las centrales de producción.

a) Según la expresión: R = ρ , cuando aumenta la sección del conductor, la resistencia disminuye.

b) Según la ley de Ohm:

∆V = I ⋅ R

Por tanto, si la resistencia es menor, la intensidad de corriente será mayor.

Cuando circula una corriente eléctrica por un hilo, este se calienta. Esta transformación de energía eléctricaen calor se conoce como efecto Joule.

El calor que se produce depende de:

E = I 2 ⋅ R ⋅ t

En el texto alude al efecto Joule en:

«Los incendios de tipo eléctrico se producen por sobrecalentamiento. Si en el caso anterior tenemos un cable que está capacitado para un consumo de 16 A y lo sometemos a un sobreconsumo de 22 A, esto genera un recalentamiento del cable que, al estar expuesto a una superficie combustible, puede producir un incendio».

Una instalación eléctrica segura puede prevenir los riesgos de incendio. Los cables de conducción empleadosdeben tener el grosor adecuado para prevenir un sobrecalentamiento en el caso de que la potencia de los aparatos conectados sobrepase su capacidad.

Como todos los aparatos eléctricos no tienen la misma potencia, es conveniente independizar los circuitos adaptando cada uno a sus necesidades, ya que los aparatos eléctricos que se usan en la cocina no consumen lo mismo que el alumbrado, por ejemplo.

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Notas

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Algunos nombres de científicas internacionales . . . . . . 341

El caso de España . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345

Algunos nombres de científicas españolas . . . . . . . . . . 347

Información adicional en Internet . . . . . . . . . . . . . . . . 348

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Si fuera costumbre mandar a las niñas a lasescuelas e hiciéranles luego aprender las ciencias,cual se hace con los niños, ellas aprenderían a la perfección y entenderían las sutilezas de todaslas artes y ciencias por igual que ellos…

La ciudad de las damas,CHRISTINE DE PISAN (1405).

Editorial Siruela

Esta frase nos muestra lo normal que fue, durantemuchísimo tiempo, mantener a las mujeres alejadas de una formación que nunca se negó a los hijos varones;pero también nos muestra la determinación de algunasde ellas por conseguir una igualdad de oportunidadesincluso desde la misma formación básica.

Esta secular diferencia de oportunidades ha hecho que la historia de la Ciencia esté llena de hombrescélebres que han aportado muchos descubrimientos y han dado lugar a grandes avances en nuestro mundo,pero que la presencia de las mujeres sea bastante másbaja, aunque no menos importante.

Se le atribuye a Newton, en una carta dirigida a RobertHooke en 1676, una famosa frase, que decía: «si hevisto más lejos, es porque estoy sentado sobre loshombros de gigantes», y mencionaba a cuatro«gigantes»: Copérnico, Kepler, Galileo y Tycho Brahe.Pero, sin duda, la lista de «gigantes» es muchísimomás amplia y algunos de ellos son mujeres. Seconocen bastantes mujeres científicas, grandespersonalidades que, superando los obstáculos y prejuicios de su tiempo, fueron capaces de seguiradelante y luchar por lo que creían.

Su condición femenina fue, sin duda, la que motivó el principal prejuicio contra ellas. Pero su tesón ytrabajo han demostrado que nacer con un sexo u otrono confiere mayor ni menor capacidad a nadie, y quelos prejuicios derivados de condiciones humanas talescomo el sexo, la nacionalidad, el credo, etc., no tienenningún fundamento y no son otra cosa que el reflejo de la más absoluta incultura e ignorancia de los quelos sostienen.

A lo largo de la historia de la humanidad, han existidograndes mujeres que han favorecido el avance demuchos campos del saber; científicas, tecnólogas,historiadoras… han contribuido de forma notable alconocimiento. La aportación de las mujeres a la cienciase remonta a hace 3200 años. Sus trabajos y suslogros han sido, indudablemente, decisivos para elconocimiento de la Ciencia y para hacer de este un

mundo mejor. Pero en ocasiones, condicionantesajenos a su capacidad han hecho que la repercusión y el conocimiento que tenemos sobre su trabajo y sobreellas mismas sea escaso, e incluso haya pasadoinadvertido.

Puede parecernos que esta circunstancia y ladiscriminación que sufre la mitad de la población, por el simple hecho de ser mujer, están actualmentesuperadas, y más si se trata del ámbito científico y de las altas esferas de la sabiduría. Podemos pensarque «esto es algo del pasado», pero la realidad es otramuy distinta.

Si bien es cierto que, aunque en el pasado resultabaextraño ver una mujer investigando en un laboratorio o haciendo trabajo de campo, actualmente no nos resultainsólito que las mujeres se encarguen de llevar a caboproyectos de investigación. Pero, también es cierto quees lamentablemente frecuente ver mujeres ocupandopuestos de menor responsabilidad que hombres de igual o menor capacitación.

Hoy día, en que prácticamente todos los paísesoccidentales niegan la existencia de discriminación por razón de sexo en sus instituciones, cada vez sonmás las mujeres que van a la universidad, incluso el número de mujeres que se matriculan en muchascarreras científicas es superior al de hombres. Así mismo,el número de mujeres que terminan sus estudiosuniversitarios supera, en muchas licenciaturas, al dehombres. Por tanto, cabría esperar un incrementoprogresivo de la presencia femenina en el ámbitoacadémico, pero no es así.

En un informe de la Unión Europea se revela que, apesar de haber más licenciadas que licenciados, sonlos hombres los que ocupan en mayor número lospuestos de profesor titular. En el año 1999, tan solo el 27 % de los investigadores europeos eran mujeres,porcentaje que subió al 29 % en 2003.

Pero esta diferencia no es igual en todos los países. EnFinlandia, Francia y España, las mujeres representanun 18 % de los profesores titulares, mientras que enHolanda, Alemania y Dinamarca baja hasta un 6,5 %.

Así, los datos y las estadísticas se convierten en unavaliosa herramienta para poner de manifiesto la existencia de desigualdades de género en la carrerainvestigadora de la mujer. Aunque debemos tener en cuenta que existen determinados sectores que hanmostrado un interés especial por promover la paridadde género en el ámbito científico.

Mujeres científicas

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En el año 1971, en EE UU, se fundó la Association forWomen in Science, y en la década de 1980 comenzarondiversas iniciativas en la Comunidad Europea,principalmente en los países nórdicos y Gran Bretaña,para trabajar sobre este tema. Estas iniciativasculminaron con la formación del Grupo de Helsinki,cuya función principal era examinar la situación de lasmujeres científicas en 30 países europeos y cuyosresultados se publicaron, en el año 2000, en el informeETAN* (European Technology Assessment Network onWomen and Science).

Los datos de este informe demuestran que las mujeresinvestigadoras y docentes están «sub-representadas enlos puestos clave en los 30 países» (según las propiaspalabras del comisario europeo de InvestigaciónPhilippe Busquin).

Entre los resultados del informe se hizo patente lo quese ha llamado «efecto tijera» en la evolución de las escalas científicas y que se presenta claramente entodos los países analizados. Según este efecto, aunqueel número de mujeres que comienzan y terminanestudios superiores es mayor al de hombres, la relación se invierte al llegar a los puestos deinvestigadores y profesores, de forma que se vaacentuando esa diferencia según se asciende en la escala investigadora.

Esperemos que esta realidad vaya cambiando y lleguemos a una equiparación de oportunidades en la que la condición sexual de una persona no sea

un impedimento para desarrollar toda su capacidad,científica, técnica, o de cualquier otro tipo, además deno afectar de manera positiva ni negativa en suevolución personal ni profesional.

Un ejemplo llamativo de los pequeños pasos que seestán dando en este sentido puede ser el caso de lafamosísima revista Time, que elegía al hombre del año(Man of the year) hasta que, en 2003, cambió para elegir a la persona del año (Person of the year).Desde esa fecha hasta 2006 ya había elegido a tres mujeres como «personas del año».

Algunos nombres de científicasinternacionalesA pesar de que hay una mayoría de hombres, no sonpocas las mujeres que han dejado su huella en el sabery tan solo podemos mencionar a algunas. Esto haceque no estén todas las que son, o han sido, alguien enCiencia, ya que intentar recoger toda esa informaciónocuparía una gran extensión y no es el objetivo de estematerial. Además, tal empeño resultaría imposible, ya que la historia y el nombre de muchas de ellas ha quedado oculto, intencionadamente o no.

También habría que dejar constancia de que no es sucondición femenina la que les otorga su fama, sino su trabajo. Su condición de mujer, no es más que otra delas características que definen a cualquier ser humano.Tan solo, que ésta, en ocasiones, ha resultado un gran

∗ El informe completo se puede consultar, y descargar en formato PDF, en las siguientes direcciones: «http://www.amit-es.org/etan.htm» y «http://www.cordis.lu/rtd2002/science-society/women.htm»

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Profesores/astitulares

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Estado de hombres y mujeres en Ciencia, en seis países europeos (1997)

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hándicap para su desarrollo personal, y, por tanto, unobstáculo más que se añade en la carrera de cualquiercientífico, y que en el caso de las mujeres también hay que superar, lamentablemente.

• Hipatia (370-415). Hija de Teón, uno de los sabiosde Alejandría, destacó como astrónoma y matemática. Trabajó en la famosa biblioteca de Alejandría, donde desentrañó complejos conceptosde geometría, filosofía, astronomía..., y calculó con precisión los movimientos de los astros. Su muerte estuvo motivada por asuntos políticos y por la enemistad del obispo Cirilo.

• Trótula de Salerno (muerta 1097). Pertenecía a lafamosa Escuela Médica de Salerno. Escribió muchasobras, de las que se conservan dos: De passionibusmulierum curandorum y Ornatum mulierum, estaúltima sobre cosmética y enfermedades epiteliales.Defensora de una medicina preventiva y pocoagresiva, de la limpieza, de las dietas equilibradas y del ejercicio físico. Recomendaba cuidadosespeciales para la mujer y el recién nacido, después del parto.

• Margaret Cavendish (1623-1674), Duquesa deNewcastle. Participó en discusiones sobre la materiay el movimiento, la existencia del vacío, lapercepción y el conocimiento. Participó en laformulación de las primeras teorías moleculares.Llegó a escribir diez libros de filosofía natural.

• Mary Wortley Montagu (1689-1762). Se educó de forma autodidacta en la biblioteca paterna dondeconoció la práctica de la vacunación. Mary hizoinocular a sus propios hijos contra la viruela y tratóde introducir las vacunas en Europa, pero losprejuicios de médicos y científicos no lo permitieron,lo que retrasó sesenta años la utilización de la vacuna en Europa.

• Gabrielle du Chatelet (1706-1746). Nació en Francia y vivió muchos años junto a Voltaire, con el que trabajó sobre la naturaleza del fuego.Tradujo Principia Mathematica de Newton al francés y anticipó el hecho de que el calor y la luz tienen la misma causa.

• María Gaetana Agnesi (1718-1779). Desde los cinco años hablaba francés e italiano correctamente,y a los nueve, también latín, griego y hebreo. Con esta edad pronunció un discurso en latíndefendiendo la educación superior de la mujer. En 1748 publicó una obra en la que reunía,traducidos, muchos trabajos de grandes científicos,como Newton y Leibniz.

• Carolina Herschel (1750-1848). Hija de un músicoque ofreció una esmerada educación a todos sushijos, excepto a ella, fue destinada al servicio

doméstico. Su curiosidad por la astronomía la llevó a estudiar matemáticas y geometría. Trabajó con suhermano William, junto al que descubrió ochocometas, 560 estrellas, 2 500 nebulosas y variasgalaxias. Ambos construyeron un telescopio con el que además descubrieron el planeta Urano.

• Sophie Germaine (1776-1831). Desde sunacimiento, sus padres la mantuvieron en casa, paraevitarle los peligros de las calles de París durante laRevolución, por lo que dedicó mucho tiempo a lalectura en la biblioteca familiar. Por ser mujer, no le permitieron matricularse en la Ecole Polytechnicde París, aunque consiguió el material que se impartíaen sus aulas. Sus primeros escritos los realizó con el seudónimo de «Señor Le Blanc», y obtuvo el premiode la Academie por proporcionar una teoríamatemática para las vibraciones de las superficieselásticas.

• Ada Byron Lovelace (1815-1852). Hija del poeta lord Byron, fue educada por su madre, AnnabellaMilbanke, «la princesa del paralelogramo», con unaesmerada formación cultural, musical y científica,también estudió con los mejores matemáticos, entrelos que se encontraba Babbage. Junto a él, trabajóen un «ingenio analítico», una auténtica máquinainteligente: el primer ordenador de la historia.Escribió unas notas en las que se encuentra lo quese puede considerar como el primer programainformático. En 1979, el Departamento de Defensade EE UU le puso el nombre de ADA a un lenguajede programación, en honor de esta científica.

• Florence Nightingale (1820-1910). Desde pequeña, sus padres le enseñaron losconocimientos de Euclides, Aristóteles, etc., pero senegaron a que estudiase matemáticas por «no seradecuado para mujeres». Al final, estudióMatemáticas y enfermería. Durante la guerra deCrimea se hizo cargo de la enfermería en loshospitales británicos y utilizó sus conocimientosmatemáticos para realizar estudios estadísticos y mejorar la sanidad. Fundó la escuela de enfermeríade Londres. En 1907 se convirtió en la primera mujer en recibir la Orden del Mérito.

• Alice Eastwood (1859-1953). Nació en Canadá y de joven ingresó en un convento, donde aprendiómucho sobre plantas. Trabajó de criada en una casaque disponía de una gran biblioteca, donde leyótemas relacionados con muchas áreas y amplió sus conocimientos sobre plantas. Llegó a convertirseen una de las especialistas botánicas más importantesde su época y efectuó grandes aportaciones a lataxonomía. Fue profesora de Botánica y directora de la revista Zoe y del herbario de la Academia de Ciencias de California.

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• Agnes Pockels (1862-1935). Nació en Alemania y estudió Ciencias Químicas, especializándose ensuperficies moleculares. Realizó la mayor parte de su trabajo experimental en la cocina de su casa,debido a la discriminación que existía en Alemaniacontra la mujer en ese momento. Sus trabajos sepublicaron en 1891 en la revista Nature.

• Marie Curie (1867-1934). Su nombre de soltera eraMarie Sklodowska. Nació en Polonia en una familiade profesores. Estudió Ciencias Físicas en la Sorbona,gracias al dinero que había ahorrado trabajandodurante su juventud y a malcomer y malvivir en unabuhardilla. Se licenció con el número uno de supromoción y se casó con Pierre Curie, junto al quetrabajó toda su vida en condiciones realmenteadversas. El matrimonio Curie descubrió laradiactividad y aisló dos nuevos elementosradiactivos: el polonio y el radio. Recibió el premioNobel de Física, junto a su marido, en 1903. Fuecatedrática en la Sorbona y en 1911 obtuvo el premioNobel de Química, esta vez en solitario. Marie Curieno hubiera recibido su primer premio Nobel si su marido no hubiese presionado al jurado con noaceptar el suyo si no le era concedido también a su mujer. Aunque el jurado aceptó y Marie recibió el galardón, nunca le permitieron votar en las siguientes decisiones.

• Helen Bradford Thompson Wooley (1874-1947).Estudió filosofía y neurología en la Universidad deChicago. Doctora cum laude en 1900, con una tesissobre las diferencias psicológicas entre hombres y mujeres. En 1903 publicó dos libros con losresultados de su tesis, en los que muestra que lasdiferencias de habilidades y capacidades entremujeres y hombres no son biológicas, sinosocioeducativas. Junto con Helen Cleveland,desarrolló la «Escala Merrill-Palmer», serie de testmentales para niños basados en el aparato de María Montessori.

• Lise Meitner (1878-1968). Nació en Viena, hija deun abogado judío, protegido por el emperadorFrancisco José y la emperatriz Sissi. Se licenció enfísica y trabajó con Max Planck y Albert Einstein. A ella se debe el descubrimiento de la fisión nuclear,aunque los resultados fueron publicados por OttoHahn, que ganó el premio Nobel en solitario, ya quenegó la participación de Lise en el descubrimiento.Su hallazgo sirvió para elaborar la bomba atómica en el proyecto Manhattan, en el que Lise no quisointervenir.

• Irène Joliot-Curie (1897-1956). Hija mayor de Marie y Pierre Curie. Su formación estuvo dirigida porsu abuelo paterno, un médico que le proporcionó unaesmerada y completa educación científica. A los 18

años dirigía un equipo de rayos X y fue la primerapersona capaz de producir radiactividad artificial. Con 48 años fue nombrada directora del Instituto delRadio. Junto con su marido, Jean-Frédéric Joliot, fuela primera en fotografiar un neutrón, por lo que amboscompartieron el premio Nobel de Química en 1935.

• Barbara McClintock (1902-1992). Nació en EE UU y se licenció en Agricultura. Trabajo con genetistas de la talla de Rollins Emerson y Marcus Rhoades.Estudió los cromosomas del maíz con un métodoinventado por ella misma. Descubrió la trasposicióngenética; es decir, la existencia de elementosgenéticos móviles que cambiaban de posición entrecromosomas. A mediados del siglo XX publicó unimportante trabajo, que en un principio fuedesechado por «increíble», y por el que más tarde le fue otorgado el premio Nobel deFisiología y Medicina de 1983.

• Kathleen Lonsdale (1903-1971). Era la más joven de diez hermanos. Sus padres se separaron cuandoella tenía cinco años y tuvo una infancia difícil enLondres durante la Segunda Guerra Mundial.Estudió cristalografía con William Bragg (premioNobel de Física) y fue una de las primeras integrantes de la Royal Society. Demostró que el anillo de bencenoes plano y hexagonal.

• Grace M. Hopper (1906-1992). Militar de profesión, se licenció en matemáticas y se doctoróen 1934. Trabajó en el Instituto de Matemáticas de Nueva York, renunciando a su puesto para alistarseen el Cuerpo Naval del Servicio de Emergencia de Mujeres Voluntarias, donde se unió al equipo deinvestigación de ordenadores de la Universidad de Harvard. Inventó un nuevo compilador, y desarrolloel primer lenguaje de programación, el COBOL(Common Business-Oriented Language).

• Virginia Apgar (1909-1974). Profesora deanestesiología en el Centro Médico de Columbia, fue la creadora de una prueba muy sencilla, que,practicada a los recién nacidos, permite detectarfácil y rápidamente alteraciones del ritmo cardíaco,la respiración, el tono muscular, la percepción delcolor, etc. Este test se aplica actualmente a todos los bebés, y se conoce como el «test Apgar».

• Dorothy Crowfoot Hodgkin (1910-1994). Hija de un arqueólogo y de una botánica, nació en El Cairo,donde sus padres estaban trabajando. Se educó en Inglaterra y se licenció en Ciencias Químicas.Estudió la estructura atómica de los cristales,centrándose en compuestos orgánicos de tipoproteico, como la insulina, la penicilina y la vitaminaB12. Sus descubrimientos han tenido muchasaplicaciones en Biología y Medicina. Obtuvo el premio Nobel de Química de 1964.

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• Mary Leaky (1913-1996). Hija de un pintor, creciósin ir al colegio, por lo que no pudo entrar en launiversidad, aunque trabajó como arqueólogagracias a sus dotes de dibujante. Se casó con LouisLeaky, el famoso antropólogo, con el que trabajó en África, donde realizó importantísimoshallazgos de fósiles de la evolución humana. Uno desus descubrimientos más importantes fue el de las huellas de pisadas de Laetoli (Tanzania), quedemostraron el andar bípedo de los australopitecus.

• Rosalind Franklin (1920-1958). En su infanciadestacó como una niña prodigio por su graninteligencia. Con 18 años se matriculó en laUniversidad de Cambridge en Ciencias Químicas,Físicas y Matemáticas. Después se especializó en cristalografía y en difracción de rayos X, técnica con la que estudió la estructura del ADN,consiguiendo unos excelentes resultados, que nohabía logrado Maurice Wilkins. Rosalind obtuvo la famosa foto 51, en la que se observa una cruzreveladora de la estructura helicoidal del ADN.Wilkins, a espaldas de Rosalind, proporcionó esta fotoa James Watson, quien la utilizó, junto a Francis Crick,para reconstruir un modelo de la estructura del ADN.Watson, Crick y Wilkins recibieron el premio Nobel poreste descubrimiento, en el que no mencionaron losméritos de Rosalind. Murió de cáncer en 1958 sinconocer las repercusiones de sus descubrimientos.

• Jocelyn Bell-Burnell (1943). Aunque no fue unabuena estudiante, con tan solo 17 años se empeñóen ser astrónoma. Se licenció en Ciencias Físicas e hizo su tesis en Cambridge, donde descubrió lospúlsares, un tipo de estrellas de neutrones queemiten señales de radio. Por este descubrimientoobtuvo el premio Nobel de Física en 1974.

• Ellen Ochoa (1958). Doctora en ingeniería eléctricapor la Universidad de Stanford. Directora de la ramade Tecnología de Sistemas Inteligentes de la NASA.Astronauta de la NASA desde 1990, ha efectuadocuatro misiones espaciales en 1993, 1994, 1999 y 2002.

Esta no es más que una pequeña muestra de una listamuchísimo más larga, que confirma el trascendentalpapel de la mujer en la investigación científica. En eltintero se han quedado muchas grandes personalidades:

• Agnódice (300 a. C.). Médica ateniense.

• Hildegarda de Bingen (1098-1179). Especialista en cosmología, zoología, botánica y mineralogía.

• María Cunitz (1610-1664). Astrónoma que ordenólas tablas de movimientos planetarios de Kepler.

• Anne Finch (1631-1678). Excelente estudiante de lenguas clásicas, que se inclinó por las matemáticasy la ciencia.

• Laura Bassi (1711-1778). Una de las mejoresprofesoras de anatomía de la Universidad de Bolonia.

• Anna Morando (1716-1774). Famosa por sus modelos anatómicos en cera.

• Marie Anne Poulze Lavoisier (1758-1836). Esposadel célebre Lavoisier, dominaba las matemáticas, la física y la química. Sentó las bases del sistema de nomenclatura química.

• Mary Anning (1799-1847). Descubrió el primeresqueleto casi completo de un plesiosaurio.

• María Mitchell (1818-1889). Fue la primera mujerastrónoma en EE UU y la primera admitida en laAsociación Americana para el Avance de la Ciencia.

• Eleanor Ormerod (1830-1901). Especialista enentomología, escribió muchos artículos sobre plagasde insectos y su control.

• Ellen Swallow Richards (1842-1911). Licenciada en Química, trabajó en aplicaciones químicas en lavida cotidiana, como purificación de agua, nutrición,sanidad, etc.

• Sofía Kovalevski (1850-1891). Se la considera una de las matemáticas rusas con más renombre.Famosa por su tesis sobre ecuaciones diferenciales.Fue profesora de matemáticas avanzadas en laUniversidad de Estocolmo y tras su muerte fueelegida miembro de la Academia de Ciencias de San Petersburgo.

• Hertha Ayron (1854-1923). Estudió el arco eléctrico e inventó un ventilador con el que seeliminaban los gases venenosos de las trincherasdurante la Primera Guerra Mundial.

• Florence Rena Sabin (1871-1953). Estudió lascélulas sanguíneas ofreciendo multitud de datospara la compresión de los mecanismos de defensadel cuerpo humano. Mejoró la sanidad pública enEE UU, consiguiendo una disminución en un 50 %de los fallecimientos por tuberculosis.

• Mileva Maric (1875-1948). Matemática esposa deEinstein, con quien trabajó en la elaboración de lateoría de la relatividad.

• Maude Slye (1879-1954). Zoóloga investigó la relación de la herencia con el cáncer.

• Muriel Robertson (1883-1973). Estudió el ciclo vital del Tripanosoma, lo que llevó al control de la enfermedad del sueño. También identificó la gangrena como una de las principales causas de muerte durante la Primera Guerra Mundial.

• Emmy Noether (1882-1935). Está considerada como la creadora del álgebra moderna.

• Emma Amalie Noether (1882-1935). Muy apreciada por Einstein gracias a sus trabajos sobrela teoría de la relatividad.

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• Lee Hazen (1885-1975) y Rachel Fuller Brown(1898 – 1980). Fisiología y descubrieron la nistalina,una sustancia fungicida muy usada en medicina.

• Gerty Theresa Cori (1896-1957). Recibió el premioNobel de Medicina 1947, por sus estudios sobrefisiología celular.

• Margaret Mead (1901-1978). Famosa por susinvestigaciones en el área de la antropología cultural.

• María Göppter-Mayer (1906-1972). Premio Nobel de Física de 1963, por sus trabajos sobre el núcleoatómico.

• Rachel Carson (1907-1964). Especialista en biologíamarina, fue una de las primeras personas en detectarlos efectos de los pesticidas en el medio ambiente.

• Marguerite Perey (1909-1975). Fue miembro del equipo de Marie Curie, y en 1939 descubrió el francio. Llegó a ser directora del Nuclear ResearchCentre de Estrasburgo.

• Rita Levi-Montalcini (1909). Premio Nobel de Fisiologíay Medicina de 1986, por sus hallazgos sobre elcrecimiento.

• Gertrud B. Elion (1918-1999). Premio Nobel deFisiología y Medicina, por sus trabajos sobre drogas.

• Margaret Burbidge (1918). Astrónoma, directora del Centro de Astrofísica y Ciencias del Espacio de laUniversidad de San Diego. Integrante del equipo de la NASA.

• Rosalind Yalow (1921). Premio Nobel de Fisiología y Medicina de 1977, por la invención de la técnicade radioinmunoensayo.

• Stephanie Kwolek (1923). Creadora de la fibraKevlar, un material sintético más fuerte que el acero,mucho más ligero y resistente al calor, que se usaen infinidad de aplicaciones, desde planchas hastanaves espaciales.

• Patricia Billings (1926). Inventora del Geobond, un material indestructible e incombustible usado en construcción.

• Edith Flamigen (1929). Famosa por sus estudiossobre el refinado de petróleo y la obtención de gasolinas más limpias y seguras.

• Christiane Nüsslein-Volhard (1942). Premio Nobel deFisiología y Medicina de 1995, por sus descubrimientosgenéticos sobre el desarrollo embrionario.

• Dian Fossey (1932-1985). Estudiosa de los gorilasde montaña, por cuya defensa murió asesinada.

• Jane Goodall (1934). Famosa especialista en chimpancés.

Y una interminable lista que va creciendo segúnindagamos en la historia y en el presente.

El caso de EspañaUn estudio realizado por el INE/IM, en el periodo 2000-2001, sobre el porcentaje de estudiantes

% 100

80

60

40

20

0Estudiantes

Hombres (%) Mujeres (%)

Predoctorales Profesores/asayudantes

Profesores/asasociados/as

Profesores/astitulares

Catedráticos/as

Estado de hombres y mujeres en Ciencia en España (2001)

% H

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y profesorado en las universidades publicas españolas,también demostró la existencia en el ámbito científicoespañol del «efecto tijera», ya mostrado en el informeETAN.

En el año 2002, el Consejo Superior de InvestigacionesCientíficas (CSIC) creó la Comisión «Mujeres y Ciencia enel CSIC». En su propuesta de constitución* podemos leer:

El análisis del personal científico de la Institución ha puesto de manifiesto que solamente un 31,4 %del personal científico del CSIC son mujeres,aunque de acuerdo con los datos procedentes delInstituto Nacional de Estadística, el 53 % de losestudiantes universitarios y el 42 % de los alumnos de doctorado son mujeres (datos del curso 1998-99 y 1997-98, respectivamente). Estadiferencia indica que el CSIC no es capaz de incorporar en la proporción adecuada unsegmento de la sociedad española de altacualificación y con la formación precisa, con elconsiguiente perjuicio que esta situación puedecausar al desarrollo de la actividad investigadoraque le ha sido encomendada.El problema de la baja presencia de la mujer enlas tareas científicas de la institución es más gravesi se contempla la carrera de las mujerescientíficas dentro del CSIC. La presencia de lasmujeres disminuye al ir subiendo en las escalascientíficas del CSIC.

DISTRIBUCIÓN DEL PERSONAL CIENTÍFICO POR ESCALAS (datos de 2002)

1 No se incluye el personal científico de otros cuerpos o escalasque no son propias del CSIC.

Vistos estos resultados, en la creación de la Comisión«Mujeres y Ciencia en el CSIC» se plantearon los siguientes cuatro objetivos:

• Asesorar a la Presidencia del CSIC en los temasrelacionados con la promoción del ingreso y posterior carrera de las mujeres científicas en la institución.

• Estudiar las posibles causas que dificultan tanto el ingreso como la carrera de las mujeres en el CSIC.

• Proponer a la Presidencia posibles accionesdestinadas a promover el ingreso y la promoción de las mujeres en el CSIC.

• Analizar los posibles sesgos y carencias introducidoshistóricamente en el desarrollo de la ciencia por laescasa presencia de las mujeres en las institucionescientíficas y en sus estamentos directivos y proponermedidas para su corrección.

Según otros datos ofrecidos por esta comisión, en el año 2003, las diferencias se hicieron ligeramentemenores, aunque se mantenían en valores muyllamativos:

Además de esta Comisión, en diciembre de 2001, un grupo de mujeres de variadas disciplinas, de laUniversidad, el Consejo Superior de InvestigacionesCientíficas (CSIC) y la industria, fundaron la Asociaciónde Mujeres Investigadoras y Tecnólogas (AMIT). Setrata de una asociación que pretende ser voz, foro de discusión y red de apoyo para todas las investigadorasy universitarias. Sus fines son:

• Promover la igualdad de mujeres y hombres en elacceso a la actividad investigadora, sea en lasCiencias Naturales o Sociales, las Ciencias de laMateria y las Humanidades.

• Sensibilizar a nuestro entorno sobre situacionesde discriminación y los mecanismos que llevana ella.

• Conseguir la igualdad de oportunidadesa lo largo de la carrera para las mujeresinvestigadoras y tecnólogas en los ámbitos públicoy privado.

• Elaborar recomendaciones y colaborarcon otras organizaciones europease internacionales para facilitar el avancede las mujeres en Ciencia.

Escalas Hombres Mujeres Total % mujeres

Profesores deinvestigación

299 47 346 13,6

Investigadorescientíficos

385 143 528 27,0

Científicostitulares

834 506 1340 37,8

Total1 1518 696 2214 31,4

∗ Se puede consultar, y descargar en formato PDF, en la dirección: http://www.csic.es/mujer_ciencia.do#

Escalas Hombres Mujeres Total % mujeres

Profesores deinvestigación

373 68 441 15,4

Investigadorescientíficos

411 166 577 28,8

Científicostitulares

819 515 1334 38,6

Total* 1603 749 2352 31,8

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En el año 2003, y en vista de la situación de la mujeren la investigación española, la AMIT hizo lassiguientes recomendaciones:

• Toda institución pública en la que se realiceinvestigación y docencia debe generar y haceraccesibles los datos de personal, a todos los niveles,desagregados por sexos.

• Los centros de investigación y la industriadeben poner en marcha un plan de acciónpara detectar sesgos de género en losprocedimientos de admisión y promoción.Este plan debe incluir la monitorización periódicacomparativa de la productividad y de la distribuciónde los recursos entre ambos sexos.

• Cada institución debe establecer objetivos realistas y estrategias para aumentar la proporción de mujeresen los niveles más altos: investigadoras principales,profesoras de investigación, catedráticas y cargos de gestión.

• Cada institución cumplirá, salvo justificaciónexcepcional, la recomendación europea de que los tribunales de selección y comités de asesoramientocuenten al menos con un 30 % de mujeres ahora, y llegar a un 40 % para el año 2005.

Algunos nombres de científicas españolasA pesar de todo lo anterior, si indagamos en nuestrahistoria y en la actualidad, veremos que, en España,también han destacado, y destacan, muchas mujerescientíficas.

De una también interminable lista podríamosmencionar a las siguientes:

• Oliva Sabuco (1562-?). Escribió la obra NuevaFilosofía de la Naturaleza del Hombre, en la quetrabaja de forma científica sobre la salud humana.Lope de Vega la calificó como «la décima musa».

• María Andrea Casamayor y de la Coma (¿?-1780).Famosa matemática española del Siglo de las Luces.

• Isabel Torres (1905-1998). Doctora en Farmacia. Sonfamosos sus trabajos sobre nutrición y vitaminas.

• Dolores García Pineda (1916). Doctora en Farmaciay Bioquímica, realizó diversos estudios deenzimología con Severo Ochoa y trabajó en la Juntade Energía Nuclear.

• Sara Borrell (1917-1999). Doctora en Farmacia,experta en estudios bioquímicos y clínicos de hormonas esteroides.

• Olga García Riquelme (1920). Doctora en Ciencias.Especialista en análisis de espectros atómicos de interés astrofísico y en cálculos teóricos deconfiguraciones atómicas.

• Gertrudis de la Fuente (1921). Doctora en Farmacia,especialista en bioquímica. Fue la principalcolaboradora del bioquímico Alberto Sols enenzimología.

• Josefa Molera (1921). Doctora en Química,especialista en cinética química, introdujo lacromatografía gas-líquido en los análisis químicos.

• Concepción Llaguno (1925). Doctora en Ciencias,experta en fermentaciones. Introdujo la técnica decromatografía de gases para estudiar el aroma de los vinos.

• Laura Iglesias (1926). Doctora en Ciencias, famosapor sus trabajos sobre espectroscopia de metalespesados, muy valiosos para la identificación de losespectros estelares.

• Griselda Pascual (1926). Doctora en Matemáticas,experta en geometría diferencial y teoría de grupos yretículos.

• Carmina Virgili (1927). Catedrática de Geología y unade las mayores expertas en materiales del Triásico.

• Ana María Pascual-Leone (1930). Doctora en Farmacia. Es experta en desequilibrioshormonales y malnutrición durante la gestación.

• María Cáscales (1934). Doctora en Farmacia.Académica de la Real Academia de Farmacia, primeramujer que ha ocupado este cargo. Especialista en bioquímica metabólica de aminoácidos.

• Josefina Castellví (1935). Doctora en CienciasBiológicas. Trabajó en la organización de lainvestigación científica de la Antártida, que culminócon la instalación de la base antártica española«Juan Carlos I» en la isla Livingston.

• Margarita Salas (1938). Doctora en Ciencias,profesora de investigación del CSIC en el Centro deBiología Molecular Severo Ochoa, presidenta delInstituto de España, organismo que gestiona y coordina las ocho Reales Academias Nacionalesde España. Experta bioquímica, trabajó con SeveroOchoa. Junto al profesor Eladio Viñuela, ha organizadola primera escuela española de biología molecular.

• Teresa Mendizábal (1940). Doctora en Física, hatrabajado sobre la erosión, la degradación de lastierras y la desertificación del suelo. Miembro delPanel Internacional de Expertos en desertificación,en el que se encuentran dieciséis especialistas de todo el mundo. En 1994 fue asesora de laConvención de Lucha contra la Desertificación, de las Naciones Unidas.

• María del Carmen Andrade (1947). Ha sido directoradel Instituto de Ciencias de la Construcción EduardoTorroja (CSIC), presidenta de diversos organismosinternacionales. Dirige un equipo pionero en la investigación de la corrosión del hormigón y de las causas que provocan su deterioro.

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Información adicional en Internethttp://www.csic.es/mujer_ciencia.do#

http://www.amit-es.org/

http://www.ifs.csic.es/mujeres/mujeres.htm

http://www.bioeticayderecho.ub.es/

http://www.ub.es/fildt/docsybiblio/Mujeres_y_Ciencia.pdf

http://www.mtas.es/mujer/principal.htm

http://www.fmujeresprogresistas.org/

http://mujeres.universia.es/

http://www.goodfood-project.org/www/Gender/

http://www.cordis.lu/improving/women/reports.htm

http://www.cordis.lu/improving/women/documents.htm

http://www.cordis.lu/etan/home.html

http://www.cordis.lu/science-society/women.htm

http://europa.eu.int/comm/research/science-society/documents_en.html#pub

http://europa.eu.int/comm/research/science-society/women-science/helsinki_en.html

http://europa.eu.int/comm/research/science-society/pdf/she_figures_2003.pdf

http://europa.eu.int/comm/research/science-society/women/wir/index_en.html

http://nextwave.universia.net/mujeres-cientificas/index.htm

http://www.astr.ua.edu/4000WS/4000WS.html

http://www.webmujeractual.com/biografias/premios_nobel.htm

http://www.cientec.or.cr/equidad.html

http://www.awis.org

• Evangelina Nogales (1965). Doctora en Física, esresponsable del descubrimiento de la estructuratridimensional de la tubulina, una proteína muyimportante en la célula.

• María Blasco (1965). Directora del programa deOncología Molecular del Centro Nacional deInvestigaciones Oncológicas de Madrid. Ha recibidoinfinidad de premios por sus investigaciones sobre elcáncer. Es la primera persona en haber recibido lamedalla de oro de la Organización Europea deBiología Molecular (EMBO).

• Karmele Llano (1979). Bióloga que trabaja enIndonesia, estudiando y protegiendo a losorangutanes de Borneo.

Y terminamos igual que empezamos, con una cita,pero esta vez de uno de los científicos más grandesque ha habido, Albert Einstein, quien decía:

El ejemplo no es la principal manera de influir en los demás, es la única.

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BibliografíaCiencia, tecnología y género en Iberoamérica.Eulalia Pérez Sedeño et al.Actas del V Congreso Iberoamericano de Ciencia,Tecnología y Género.CSIC, Monografías 29.

Diversidad cultural, género y tecnología: un abordajeinterdisciplinario.Marilia G. de Carvalho y Marlene Tamanini(organizadoras).Editora UTFPR.Curitiba, 2006

Feminismo y conocimiento.Carme Adán.Spiralia.

«Mujeres en Física».Revista Española de Física, volumen 20,número 2, 2006.

Escritos sobre ciencia, género y educación.Margarita Comas, José Mariano Bernal Martínez y Francesca Comas Rubí.Biblioteca Nueva, 2001.

¿Tiene sexo la mente? Las mujeres en los orígenes de la ciencia moderna.Londa Schiebinger.Cátedra, 2004

Mujeres científicas en España (1940-1970):profesionalización y modernización social.María Jesús Santesmases.Instituto de la Mujer, Madrid, 2000.

La mujer ante el desafío tecnológico.Laura Tremosa.Icaria, 1986

Enseñar ciencia: autoridad femenina y relaciones en la educación.Varias autoras.Icaria, 1997

El saber científico de las mujeres.Nuria Solsona i Pairó (Talasa Ediciones, S. L.)

Mujeres matemáticas en la historia de la ciencia, en matemáticas y coeducación.Eulalia Pérez Sedeño.OECM Ada Byron, 1994.

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Mujeres de ciencias. Mujer, feminismo y cienciasnaturales, experimentales y tecnológicas.T. Ortiz Gómez, y G. Becerra Conde (eds.).Universidad de Granada/Instituto de Estudios de laMujer, Granada, 1996.

Reflexiones sobre género y ciencia.Evelyn Fox Keller (1983).Alfons el Magnànim, Valencia, 1989.

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Mujeres astrónomas y matemáticas en la Antigüedad.C. Margarita Santana, Zenaida Yanes, LourdesHernández, Inmaculada Perdomo, Ángeles Camarrón,Emma García y M.ª Olga Expósito.Fundación Canaria Orotava de Historiade la Ciencia, 2004.

«Mujeres, manzanas y matemáticas. Entretejidas».Xaro Nomdedeu Moreno.La Matemática en sus personajes, 7, Nivola, 2000.

Matemáticas es nombre de mujer.Susana Mataix.Rubes Editorial, S. L.

Perspectivas históricas e interculturales sobrelas mujeres en las Matemáticas. Mujer y Ciencia:investigación y currículo.Ann Hibner Koblitz, Yamila Azize Vargas (ed.) y EvelynOtero Figueroa (ed.). Centro de Recursos para Ciencia e Ingeniería. Proyectode Estudios de la Mujer, PROMUJER, 1995.

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Mujer y ciencia.Marina Cruz Rodríguez y Luisa Ruiz Higueras (eds,).Universidad de Jaén. Servicio de Publicacionese Intercambio Científico, 09/1999.

Interacciones ciencia y género: discursos y prácticascientíficas de mujer.M. J. Barral, C. Magallón, C. Miqueo y M. D. Sánchez (eds.).Icaria, 01/1999.

Género y matemáticas.L. Figueiras, M. Molero, A. Salvador y N. Zuasti.Síntesis, S. A., 05/1998.

Las mujeres en el sistema de ciencia y tecnología.Estudios de casos.Eulalia Pérez Sedeño (ed.).Madrid: Organizacón de Estados Iberoamericanos parala Educación, la Ciencia y la Cultura, 10, 2001.

La formación científica de las mujeres ¿por qué hay tanpocas científicas?Renée Clair (ed.).Asociación Los Libros de la Catarata.

Mujeres científicas en todos los tiempos.Nuria Solsona i Pairó, Talasa Ediciones, S.L., 1997.

Las científicas y su historia en el aula.Mari Álvarez Lires, Núria Solsona Pairó y Teresa MuñoAngósSíntesis, 2003.

Interacciones ciencia y género.M. J. Barral, C. Miqueo, C. Magallón, M. D. Sánchez (eds.)Icaria Editorial, 1999.

De la educación de las damas.Poulain de la Barre.Cátedra Feminismos, Madrid, 1993.

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Notas

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Los contenidos que se presentan a continuación pretenden apoyar nuestro proyecto edu-cativo global para la Secundaria de acuerdo con las directrices de la LOE, que plantea como uno de los objetivos de la ESO el conocimiento de las nuevas tecnologías de la infor-mación y la comunicación. La LOE expresa así ese objetivo: «Desarrollar destrezas básicasen la utilización de las fuentes de información para, con sentido crítico, adquirir nuevosconocimientos. Adquirir una preparación básica en el campo de las tecnologías, especial-mente las de la información y comunicación».

En esta sección se presentan de forma muy directa y operativa algunas de las destrezasconsideradas básicas en el manejo diario del ordenador. A lo largo de las cuatro guías deesta asignatura, correspondientes a los cuatro cursos de la ESO, se van desarrollando lostemas que hemos considerado más adecuados e interesantes para el profesorado.

ÍNDICE DE CONTENIDOS

Bloque A. El correo electrónico o e-mail

1. El correo de Hotmail 352

2. Iniciar una sesión en Hotmail 354

3. ¿Cómo enviar un correo con Hotmail? 355

4. ¿Cómo responder a un correo? 357

5. ¿Cómo eliminar un correo? 358

6. ¿Cómo organizar carpetas? 359

7. Nuestros contactos en Hotmail 360

8. Gestión del calendario de mi cuenta de Hotmail 363

9. Compartir el calendario de Hotmail con otros usuarios 366

Bloque B. Internet

1. ¿Qué es World Wind? 368

2. ¿Cómo se descarga World Wind? 368

3. Utilización de World Wind 371

Bloque C. Presentaciones con PowerPoint

1. ¿Cómo crear una presentación con PowerPoint? 373

Bloque D. Presentaciones con Impress

1. ¿Cómo crear una presentación con Impress? 377

Bloque E. Comprimir y descomprimir archivos con Winzip

1. ¿Cómo comprimir archivos con Winzip? 381

2. ¿Cómo descomprimir archivos con Winzip? 382

¿Cómo se hace…?Destrezas básicas con el ordenador

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El correo electrónico es el sistema de comunicaciónentre usuarios más empleado en Internet en la ac-tualidad. Para poder utilizar este sistema debemosdisponer de una dirección de correo.

Las cuentas de correo se consiguen a través de unproveedor de servicios, como Microsoft, Google,Yahoo, Telefónica, Orange…

Hay proveedores que ofrecen las cuentas de correode forma gratuita, generalmente a cambio de inser-tar publicidad en los mensajes, y otros que cobranuna cuota periódica por sus servicios.

Las direcciones de correo electrónico tienen un for-mato similar a este:

[email protected]

El texto que está a la izquierda de la arroba (@) repre-senta el nombre de usuario de la cuenta de correo y el texto de la parte derecha identifica al proveedorde servicios que nos ha suministrado la dirección decorreo.

Los proveedores de servicios pueden ofrecer dos tiposde correo:

– Algunos proveedores, como Microsoft, ofrecen loque se denomina correo web, el cual solamentepuede ser consultado a través de la página web deHotmail; así, el proveedor se asegura de que elusuario visualiza la publicidad que aparece en suservidor. Este tipo de correo tiene la ventaja de quepuede ser consultado desde cualquier ordenadorque tenga conexión a Internet; sin embargo, pre-senta también algunas desventajas: no podemos

descargar los correos en nuestro ordenador y, altrabajar con páginas web, es un poco más lento.

– El otro tipo de correo es utilizado por programascomo Outlook Express, Evolution, Eudora…, quedescargan en nuestro ordenador los mensajes re-cibidos y después nos permiten manejarlos en mo-do local en nuestro equipo.

Algunos proveedores combinan los dos sistemas:nos permiten consultar a través de Internet los co-rreos nuevos que hayamos recibido y nos dejan asi-mismo descargarlos en nuestro ordenador cuandodeseemos.

Actualmente, podemos citar entre los mayores pro-veedores de direcciones de correo electrónico gratui-tas a Microsoft con Hotmail, a Google con Gmail y aYahoo.

El correo de Hotmail

Este servicio de correo web puede ser gratuito o depago, según cuáles sean las necesidades del usua-rio. Para las cuentas gratuitas, Hotmail ofrece unbuzón de correo con una capacidad de almacena-miento de 1 giga-byte y permite enviar correos conarchivos adjuntos de un tamaño máximo de 10 me-gabytes. En las cuentas de pago –unos 20 € anua-les– se duplica el tamaño del buzón –2 gigabytes– y el de los archivos –20 megabytes de tamaño máxi-mo–. La ventaja que tiene crear una cuenta de Hot-mail es que se puede emplear con otros servicios,como Messenger.

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Para crear una cuenta de correo gratuita en Hotmailhemos de seguir estos pasos:

1.º Ejecutamos nuestro navegador de Internet y en-tramos en la página web de Hotmail tecleandoen la barra de direcciones http://www.hotmail.comy pulsando <Enter>.

2.º Hacemos clic en el botón Crear una cuentaMSN Hotmail.

3.º Aparece una nueva página que debemos co-menzar a rellenar con nuestros datos. Lo primeroque se nos pide es el nombre de nuestro país yla dirección de correo que deseamos dar dealta, así como la contraseña que queremos asig-nar a la nueva cuenta.

Más abajo, en la misma página, se nos solicitaque introduzcamos nuestros datos personales y,además, se nos pide que repitamos un grupo deocho caracteres alfanuméricos que aparecendistorsionados en una imagen. El objetivo deeste último requisito es evitar que se puedancrear cuentas de correo de forma automática através de programas.

Una vez rellenados todos los datos solicitados,hacemos clic en el botón Acepto para pasar a lasiguiente fase.

4.º Si el proceso ha terminado correctamente, semostrará una página con un mensaje en el quese nos indica que ya podemos utilizar nuestracuenta de correo.

Para seguir hacemos clic en el botón Continuar.

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Clic para crear una cuenta de correo

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5.º En la siguiente página aparece una lista de bole-tines y una relación de ofertas a las cuales nospodemos apuntar para recibir información deforma periódica.

Marcamos los boletines u ofertas que nos resul-ten interesantes y hacemos clic en el botón Con-tinuar.

6.º En la siguiente página estamos dentro de nuestranueva cuenta. En ella podemos ver cuánto espa-cio disponible hay en nuestro buzón de correo y el número de correos que tenemos en él.

Para salir de nuestra cuenta necesitamos cerrarla sesión. Para ello, hacemos clic en el botón

que aparece en la parte superiorde la página.

Para iniciar una sesión en Hotmail es necesario dis-poner de una cuenta de correo de Hotmail y seguirestos pasos:

1.º Ejecutamos nuestro navegador de Internet y en-tramos en la página web de Hotmail tecleandoen la barra de direcciones http://www.hotmail.comy pulsando <Enter>.

2.º En el cuadro Iniciar sesión en Hotmail tecleamosnuestra dirección de correo y nuestra contrase-ña, y hacemos clic en el botón Iniciar sesión.

3.º Para gestionar el correo, hacemos clic en la fi-cha Correo que aparece en la nueva página.Con esto se mostrará una lista de los correos reci-bidos que hay en la Bandeja de entrada.

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Clic para abandonar nuestra cuenta de correo

Clic para gestionar nuestro correo

Iniciar una sesión en Hotmail2

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Además de visualizar la bandeja de entrada, tam-bién es conveniente visitar de vez en cuando lacarpeta de Correo electrónico no deseado, ya queHotmail puede colocar en dicha carpeta mensa-jes que provienen de una cuenta de correo quees desconocida para él, pero que, sin embargo,tal vez nos resulten válidos a nosotros.

Para crear un nuevo correo, hacemos clic en elbotón Nuevo, ; aparecerá una páginaen la que podemos escribir la cabecera y el con-tenido del mensaje.

En el campo Para debemos teclear el destinata-rio de nuestro mensaje; si va dirigido a varias di-recciones de correo, las separaremos por comas.

En el campo CC podemos añadir otras direccio-nes a las que deseamos enviar una copia delmensaje que estamos creando.


Para abrir cualquiera de los correos de nuestra lis-ta bastará con hacer clic sobre él.

El encabezado del mensaje nos da informaciónacerca de quién lo ha enviado, en qué momentoy el asunto del que trata. A continuación, viene elcuerpo del mensaje, donde aparece el texto quenos han enviado.

En la parte superior derecha disponemos de unconjunto de botones que nos permitirán ir almensaje anterior, pasar al siguiente, eliminar elactual o volver a la bandeja de entrada.

¿Cómo enviar un correo con Hotmail?

Para enviar un correo electrónico utilizando nuestracuenta de Hotmail seguiremos estos pasos:

1.º Entramos en Hotmail y nos registramos connuestra dirección de correo electrónico y nues-tra contraseña.

2.º Una vez iniciada la sesión, hacemos clic en la fi-cha Correo, donde aparecerán el árbol de carpe-tas y los mensajes que se encuentran en nuestraBandeja de entrada.

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Eliminar el mensaje actual

Ir al mensaje siguiente

Volver a la bandejade entrada

Ir al mensaje anterior

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Usamos el campo CCO (con copia oculta) si que-remos enviar una copia a una o varias direccio-nes sin que los demás destinatarios lo sepan.

Si tenemos contactos dados de alta en nuestracuenta, en la parte derecha aparecerá una pes-taña titulada Contactos. Al hacer clic sobre ella,se desplegará una lista con sus direcciones.Para utilizar cualquiera de estos contactos bastacon hacer clic sobre su nombre o dirección y au-tomáticamente se colocará en el cuadro dondeesté situado el cursor (Para, CC o CCO). El cuadroaparecerá señalado a la derecha con un .

En Asunto tecleamos una indicación sobre elcontenido del mensaje que vamos a enviar. Porúltimo, escribimos en el recuadro central el textode nuestro mensaje.

3.º Puede suceder que junto al texto debamos en-viar uno o más ficheros. Para hacerlo pulsamosen Adjuntar, , y luego en Archivo.

Una vez seleccionada la opción Archivo, hace-mos clic en el botón Examinar… Se abrirá elcuadro de diálogo Elegir archivo para que selec-cionemos el archivo que deseamos adjuntar anuestro mensaje.

El archivo seleccionado comenzará a cargarsepara ser enviado. Cuando haya sido transferidocompletamente al servidor, aparecerá su nom-bre en la parte superior del cuadro donde he-mos tecleado el texto de nuestro mensaje.

4.º Una vez completado el mensaje, hacemos clic enel botón Enviar, , para mandarlo. Antesde hacer clic podemos marcar la casilla de verifi-cación Copiar en la carpeta de Mensajes envia-dos que aparece en la parte inferior de la página.

Si marcamos esta casilla, en la carpeta indicadaquedará una copia del mensaje que estamos en-viando; si no la marcamos, no quedará constan-cia del mensaje una vez haya concluido el envío.

Debemos tener en cuenta, por otra parte, queestas copias de los envíos serán borradas de for-ma periódica, si se han dejado en la carpeta deMensajes enviados, cuando tengan treinta díasde antigüedad.

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Este borrado automático se realiza para evitarque el buzón se vaya llenando con correos que yano necesitamos.

Si alguno de los correos que hemos enviado esimportante y queremos conservarlo, deberemoscrear una carpeta nueva y moverlo a ella, ya queel contenido de las carpetas creadas por elusuario se mantiene y no es borrado de formaautomática.

5.º Una vez enviado el mensaje, aparecerá una pá-gina en la que se indica que el envío se ha reali-zado y quién ha sido su destinatario.

Para volver a ver la lista de correos bastará conhacer clic en la ficha Correo.

¿Cómo responder a un correo?

Para responder a un correo electrónico que hemosrecibido en nuestra cuenta de Hotmail seguimos es-tos pasos:

1.º Entramos en Hotmail y nos registramos connuestra dirección de correo electrónico y nuestracontraseña. Una vez iniciada la sesión, hacemosclic en la ficha Correo; cuando aparezcan losmensajes recibidos, haremos clic en el correo alque deseamos responder.

2.º Para contestar al remitente que nos envió elmensaje hacemos clic en el botón Responder,

.

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Si el mensaje que hemos recibido ha sido envia-do a más personas y deseamos que la contesta-ción llegue a todas las direcciones a las que seenvió, debemos hacer clic en el botón Respon-der a todos, .

El campo Para se rellenará automáticamentecon la dirección del destinatario o los destinata-rios; en el cuadro Asunto, también de forma au-tomática, aparecerá el mismo contenido que tie-ne el mensaje al que contestamos precedido delprefijo RE:.

En el cuadro de texto donde tecleamos nuestromensaje hay un espacio libre para escribir nues-tra respuesta; a continuación se mostrará el tex-to del mensaje al que estamos respondiendo.Cuando hayamos terminado, bastará con hacerclic en el botón Enviar.

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3.º Podría darse el caso de que en lugar de respon-der al remitente lo que deseemos sea enviar elmismo correo a una tercera persona. Esto seconsigue con la opción Reenviar de Hotmail.

El procedimiento es similar al que veíamos en elpunto anterior: una vez que ya está abierto elmensaje que deseamos remitir, hacemos clicsobre el botón Reenviar, . Debemosrellenar el campo Para; automáticamente en elcuadro Asunto aparecerá el mismo título delmensaje, pero con el prefijo FW:.

Si queremos añadir algún comentario, lo inclui-mos en la parte superior del cuadro de texto enel que aparece el contenido del mensaje; unavez tecleado, hacemos clic en el botón Enviarpara mandar la respuesta.

¿Cómo eliminar un correo?

Para eliminar un correo electrónico recibido en nues-tra cuenta de Hotmail tendremos que seguir estospasos:

1.º Entramos en Hotmail y nos registramos con nues-tra dirección de correo electrónico y nuestra con-traseña. Una vez iniciada la sesión, hacemosclic en la ficha Correo; aparecerán entonces losmensajes que hemos recibido.

2.º Para eliminar correos de nuestra cuenta bastarácon marcar las casillas de los correos que de-seamos borrar y, después, hacer clic en el botónEliminar, .

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Cuando eliminamos un correo, este no es borra-do definitivamente, sino que es colocado en lapapelera. Así podemos recuperar un correo quehayamos eliminado por equivocación.

Si deseamos borrar definitivamente los mensa-jes que hemos colocado en la papelera, la abri-mos haciendo clic sobre su icono, situado a laderecha en el árbol de carpetas, y hacemos clicen el botón Vaciar, .

Cuando hacemos clic en este botón, aparece unmensaje que nos pregunta si estamos segurosde querer eliminar de forma permanente losmensajes que hay en la Papelera. Si hacemosclic en Aceptar, los mensajes serán eliminados.

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Marcamos los correos que queremos eliminar

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Hay que tener en cuenta que cada cierto tiempotodos los mensajes colocados en la papelera se-rán borrados definitivamente; en este mensaje,por ejemplo, se indica que serán eliminadoscada día:

¿Cómo organizar carpetas?

Puede ocurrir que nuestra lista de correo tenga tan-tos que resulte incómoda de manejar. Para evitarlo,podemos distribuir los mensajes en carpetas, de for-ma que los correos estén organizados por temas y seamás fácil localizarlos.

Para crear carpetas daremos los siguientes pasos:

1.º Entramos en Hotmail y nos registramos connuestra dirección de correo electrónico y nues-tra contraseña. Una vez iniciada la sesión, hace-mos clic en la ficha Correo.

2.º Hacemos clic en el vínculo Administrar carpetas.

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3.º Aparece una nueva página donde se muestranlas carpetas que existen en nuestra cuenta deusuario.

Para crear una nueva carpeta, hacemos clic enel botón Nuevo, .

4.º Aparece un cuadro de texto en el que debemosteclear el nombre de la nueva carpeta que de-seamos crear.

Una vez hayamos escrito el nombre, hacemosclic en el botón Aceptar para crear la carpeta.

Si todo ha funcionado correctamente, la nuevacarpeta aparecerá en la lista de carpetas.

5.º Una vez creada la estructura de carpetas con laque vamos a organizar nuestros correos, debe-mos distribuir los correos existentes entre lasnuevas carpetas.

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ICClic para administrarcarpetas

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Para cambiar de carpeta mensajes de correoque actualmente están en la Carpeta de entra-da, nos situamos en ella y marcamos la casillade verificación (cuadradito en blanco) de todoslos mensajes que vamos a mover a una mismacarpeta.

Después, seleccionamos lalista desplegable Colocaren carpeta y elegimos elnombre de la carpeta a laque deseamos enviar losmensajes marcados ante-riormente.

6.º Para comprobar que los mensajes se han ubica-do adecuadamente bastará con hacer clic sobreel nombre de la carpeta destino y examinar sucontenido.

Nuestros contactos en Hotmail

Hotmail nos facilita la búsqueda y selección de lasdirecciones de correo de nuestros contactos. Ade-más de su dirección de correo, podremos agregarsus datos de residencia, sus teléfonos, otras direc-ciones de correo electrónico…

Para manejar los contactos en Hotmail debemos se-guir estos pasos:

1.º Ejecutamos nuestro navegador y entramos en lapágina de Hotmail. Iniciamos sesión con nuestrousuario y hacemos clic en la ficha Contactos.

En la nueva página aparecerá una lista con los con-tactos que ya tenemos almacenados. Si la listaes muy numerosa, podemos ordenar los contactospor Nombre o por Correo electrónico haciendo clicen la cabecera de la columna correspondiente.

2.º Para añadir una nueva entrada a nuestra lista decontactos tenemos que hacer clic en el botónNuevo, . Aparecerá una página en laque habremos de consignar los datos del nuevocontacto. Una vez hayamos introducido toda lainformación, podemos guardarla y salir usandoel botón Guardar, , o bien utilizar el bo-tón Guardar y agregar otro contacto, que nospermitirá incorporar una nueva entrada a la lista.

3.º También podemos añadir un nuevo contacto anuestra lista desde un correo recibido. Para ellobastará con entrar en el mensaje y hacer clic enel botón Guardar dirección, .

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Clic para añadir un nuevo contacto

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Aparecerá una nueva página en la que algunosde los campos ya estarán rellenos con la infor-mación del correo que tenemos abierto y otros,que aparecerán en blanco, podrán ser rellena-dos por nosotros para ampliar la información so-bre el contacto.

Para completar el proceso haremos clic en elbotón Aceptar.

4.º Con la lista de contactos de Hotmail también po-demos crear grupos. Crear un grupo nos permi-te enviar un mismo mensaje a todos aquellosdestinatarios que lo integran.

Para crear un grupo seleccionaremos la fichaContactos y desplegamos la lista del botón Nuevo;a continuación marcaremos la opción Grupo deesa lista.

En la nueva página tecleamos el nombre delgrupo, con lo que en la parte inferior apareceráuna lista que incluye todos los contactos que yatenemos dados de alta en nuestra lista de con-tactos y, al lado, una lista vacía en la cual vamos a añadir los miembros que van a formar partedel nuevo grupo.

Para incluir un contacto en el nuevo grupo bastacon seleccionarlo en la lista y hacer clic en elbotón Agregar >>.

Cuando hayamos incluido todos los contactosque deseamos integrar en el nuevo grupo, de-bemos guardar este haciendo clic en el botón

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Una vez creado el grupo, utilizarlo será tan sen-cillo como usar un contacto de la lista. Bastarácon crear un nuevo correo y en la lista Contactosfavoritos que aparece a la derecha de la pantallahacer clic sobre el nombre del grupo que de-seamos utilizar.

Dicho nombre aparecerá copiado en el campoPara, en CC o en CCO, según en cuál de ellosnos encontremos situados.

5.º Cuando recibimos correo, aquellos mensajescuyos remitentes no aparecen en nuestra listade contactos son enviados a la carpeta de Correo electrónico no deseado, la cual eliminade forma automática los que llevan allí más decinco días.

Hotmail nos permite crear una lista segura, esdecir, una lista de direcciones que no están en-tre nuestros contactos y que deseamos que seconsideren direcciones de correo fiables, de for-ma que todos los mensajes que procedan deellas vayan a la Bandeja de entrada y no a la de Correo no deseado.

Para insertar elementos en la lista segura debe-mos situarnos en la ficha Contactos y hacer clicen el vínculo Lista segura que aparece en el pa-nel de la izquierda.

En la nueva página se muestra una lista de loselementos que están incluidos en la lista seguray un cuadro para añadir una nueva direcciónde correo electrónico. Bastará con teclear esta yhacer clic en el botón Agregar para que la nuevadirección quede incluida.

Es importante recordar que todos los mensajesque no procedan de nuestros contactos, de losmiembros de alguno de nuestros grupos o de lalista segura se considerarán potencialmente pe-ligrosos y se colocarán en la carpeta de Correoelectrónico no deseado.

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Clic en el nombre del grupo para utilizarlo

El contenido de esta carpeta se elimina de forma periódica cada 5 días

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El calendario de Hotmail nos permite organizar nues-tra agenda mediante reuniones, citas, tareas, etc. Po-demos visualizar la información a diario, por semanas,por meses o anualmente. Además, Hotmail nos per-mite compartir nuestro calendario con otros usuarios,de manera que ellos podrán ver mi agenda y yo po-dré visualizar la suya. Esto es muy útil a la hora de or-ganizar reuniones de trabajo, ver el tiempo de quedispone un compañero…

Para trabajar con el calendario de Hotmail tenemosque seguir estos pasos:

1.º Ejecutamos nuestro navegador de Internet y en-tramos en Hotmail tecleando en la barra de di-recciones http://www.hotmail.com y pulsando<Enter>. Introducimos nuestro usuario y nuestracontraseña, y hacemos clic en Iniciar sesión.

2.º Una vez conectados con nuestra cuenta, hace-mos clic en la ficha Calendario, con lo que apa-recerá la agenda del día actual. En el panel de laizquierda tenemos disponible un calendario. Sihacemos clic sobre el día que deseamos consul-tar, nos aparecerá la agenda de ese día.

La parte principal de la página está formada porla agenda, que se halla organizada por horas. Laagenda nos mostrará todos los datos que haya-mos apuntado previamente en ella.

Para añadir información des-plegamos la lista Nuevo y ha-cemos clic en la opción Citadel menú. En la nueva pági-na tecleamos la informaciónque deseamos añadir a la

agenda. Por ejemplo, si se trata de una cita o reu-nión: el Asunto del que se va a hablar; la Ubica-ción, es decir, el lugar donde se llevará a cabo; lahora y fecha de inicio de la cita y cuándo está pre-visto que termine…

Por defecto, Hotmail asigna a lascitas una duración de una hora,pero podemos cambiar ese valor yestablecer la duración que consi-deremos oportuna.

También podemos seleccionar la categoría en laque vamos a incluir nuestra cita; por ejemplo:Cumpleaños, Negocios, Personal…

Tendremos, asimismo, que indicarcómo se debe marcar el tiempoocupado por esta cita en nuestraagenda. Si la cita está confirmada,lo mejor es conceptuar ese tiempo como Nodisponible; pero si no estamos seguros de que sevaya a llevar a cabo la reunión, podemos elegirProvisional.

Otra opción que podemos marcar es la de que senos envíe un aviso mediante un correo electróni-co o con un mensaje de alerta. Para recibir un co-rreo en nuestra cuenta marcamos la casilla deverificación Enviar correo electrónico a y selec-cionamos con cuánto tiempo de antelación se debe enviar dicho mensaje (puede ser desde unosminutos antes hasta una semana).

Para almacenar nuestra nueva cita, basta conhacer clic en el botón .

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Gestión del calendario de mi cuenta de Hotmail8

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Si todo ha funcionado correctamente, al selec-cionar en el calendario el día de nuestra citaaparecerá en la agenda el segmento de tiempoque ocupa.

Si hacemos clic sobre la cita, la estaremos edi-tando; podremos, así, ver su contenido y modifi-carlo si fuese necesario.

Podemos pasar al día siguiente o al anterior utili-zando las flechas que aparecen en los lateralesdel navegador de la parte superior de la agenda.

Utilizando los botones de la parte superior, pode-mos visualizar nuestra agenda por días, semanas,meses o de forma anual. Para ello basta con ha-cer clic sobre la casilla que se corresponda conla presentación que deseemos utilizar.

3.º Otra de las ventajas que proporciona Hotmail esque nos permite convocar reuniones enviandoun mensaje a todos aquellos usuarios que de-ban asistir a ellas.

Para convocar una reuniónutilizamos la lista desplega-ble del botón Nuevo y selec-cionamos la opción Convo-catoria de reunión.

Aparecerá una nueva pági-na en la que debemos te-clear todas las direcciones de correo de las per-sonas que tienen que asistir a la reunión queestamos convocando. Estas direcciones deben irseparadas por comas.

A continuación, debemos rellenar el cuadroAsunto, indicando de qué trata la reunión que seestá convocando. Después, anotamos el lugardonde se va a celebrar, la fecha y la duraciónprevista.

En el cuadro Notas debemos informar sobre elcontenido o los objetivos de la reunión. Este tex-to será visualizado por todas las personas convo-cadas. Podemos especificar, además, la catego-ría a la que pertenece la reunión y si la hora yaes definitiva o es provisional. Podemos, por últi-mo, indicar que se nos envíe un mensaje de co-rreo electrónico o una alerta de MSN antes de que llegue la hora de la reunión.

Para confirmar la convocatoria debemos hacerclic en el botón .

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Se muestra la cita añadida en la agenda, queocupa el espacio correspondiente a su duración

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Aparecerá entonces una nueva página de Hot-mail que nos muestra las direcciones a las quese ha enviado la convocatoria y nos permite aña-dir a nuestros contactos aquellas direccionesque aún no están en la lista.

Los usuarios convocados recibirán en su correoelectrónico la convocatoria de la reunión contoda la información que hemos incluido.

Para confirmar la asistencia a la reunión debe-mos hacer un clic en el enlace Responder a laconvocatoria de reunión que aparece en elmensaje.

Si el usuario hace clic en el vínculo indicado, seencontrará ante una página web en la que debeconfirmar su asistencia utilizando el botón Acep-tar, o bien indicar que no acudirá pulsando elbotón Rechazar.

Para ver la situación de la convocatoria bastacon seleccionar en el calendario el día en quetendrá lugar y hacer clic sobre la reunión. Enpantalla se mostrará información de las personasque han confirmado su asistencia, las que hananunciado que no asistirán y aquellas que aúnno han respondido.

4.º También podemos incluir lastareas que debemos realizar:desplegamos la lista del bo-tón Nuevo y seleccionamos laopción Tarea del menú.

Procederemos de igual formaque en los casos anteriores:tecleamos el asunto, el periodo de tiempo en elque debemos realizar la tarea, el estado de estay su contenido. Podemos asimismo utilizar el bo-tón para fijar la prioridad de nuestra tarea.

Para almacenar la tarea que estamos creandodebemos hacer clic en el botón .

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5.º También podemos añadir no-tas en nuestra agenda. Lasnotas son elementos que debemos tener en cuenta, pero que no tienen una fechaestablecida. Para crear unanota utilizaremos la lista delbotón Nuevo y seleccionaremos la opción Notadel menú. Una vez hayamos rellenado todos loscampos, almacenaremos la nota creada hacien-do clic en el botón .

Compartir el calendario de Hotmail con otros usuarios

Hotmail nos ofrece la posibilidad de compartir nues-tro calendario con otros usuarios. Esto nos permitiráconocer la agenda de los compañeros de nuestrodepartamento, los huecos libres en los que podemosquedar con alguien, etc.

Para compartir nuestro calendario con otros usua-rios debemos seguir estos pasos:

1.º Iniciar sesión con nuestra cuenta de Hotmail yhacer clic en la ficha Calendario.

2.º Hacer clic sobre el vínculo Administrar calenda-rios compartidos que aparece en el panel de laizquierda dentro del grupo Uso compartido.

Aparecerá una nueva página en la que haremosclic sobre el enlace Compartir el calendario; trasello, se mostrará en pantalla la lista de nuestroscontactos.

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Si hacemos clic en uno de los contactos de lalista con el que queremos compartir nuestro ca-lendario, automáticamente en el cuadro de textoDirección de correo electrónico aparecerá su di-rección.

El calendario de Hotmail puede ser compartidopor más usuarios, pero estos deben ser añadi-dos de uno en uno. Una vez seleccionado elcontacto, hacemos clic en el botón Siguientepara continuar.

En la nueva pantalla debemos seleccionar quéinformación deseamos compartir con ese usua-rio: Todos los detalles de citas o Solo cuándo es-tás libre u ocupado. Seleccionamos la opciónque más nos interese y hacemos clic en el botónSiguiente.

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Seleccionamos la dirección de correodel usuario con el que vamos a compartir nuestro calendario

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A continuación, se mostrará la página en la queinvitaremos al usuario seleccionado. Debemosteclear un pequeño texto en el que le explicare-mos nuestra intención de compartir el calenda-rio; luego haremos clic en el botón Finalizar.

Por último, aparecerá un mensaje en el que seindica que ha sido enviada la invitación paracompartir nuestro calendario. Para terminar ha-cemos clic en el botón Aceptar.

Todo usuario que es invitado a compartir un ca-lendario recibe un mensaje de correo electrónicocon el texto que ha tecleado la persona que en-vía la invitación. Al recibirlo, podemos respondera la invitación haciendo clic en el botón Aceptaro bien en el botón Rechazar.

Si aceptamos la invitación, aparecerá un men-saje en el que se nos indica que ya tenemosdisponible el calendario compartido en el nues-tro. Para salir de esta página hacemos clic enel botón Aceptar.

Para visualizar el calendario compartido bastarácon situarnos en la ficha Calendario y hacer clicsobre el vínculo Calendarios compartidos.

Ahora tenemos nuestro calendario dividido verti-calmente en dos agendas: la de la izquierda esla nuestra particular y la de la derecha la que te-nemos compartida con los demás usuarios.

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En la agenda compartida se muestran las citas de los usuarios que han

compartido con nosotros el calendario

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Bloque B. Internet

Es un programa desarrollado por la NASA que utilizaimágenes obtenidas a través de satélites, fotografíasaéreas y modelos tridimensionales de la superficieterrestre. World Wind se puede descargar librementedesde Internet.

Las últimas versiones, además de ocuparse de laTierra, nos permiten trabajar con la Luna, con Marte,con Venus…

¿Cómo se descarga World Wind?

Para obtener el programa World Wind seguiremosestos pasos:

1.º Ejecutamos nuestro navegador y en la barra dedirección tecleamos la página desde donde va-mos a descargar el programa: http://world-wind.arc.nasa.gov. En la parte central de la pá-gina vemos un enlace con el texto Download.Hacemos clic sobre este enlace y se nos mostra-rá una nueva página para descargar el archivo.Este programa actualmente solo está disponiblepara sistemas operativos Windows de Microsoft.

2.º En la nueva página hacemos clic sobre el víncu-lo Download dentro del apartado Instalacióncompleta (Full Install 1.3.5).

3.º Se abrirá la ventana de descarga y podremoselegir entre ejecutar directamente la instalacióno guardarla en disco para ejecutarla después.Como es un archivo bastante grande –casi60 megabytes–, recomendamos guardarlo pri-mero en disco y después efectuar la instalación.

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Para ello hacemos clic en el botón Guardar; seabrirá el cuadro de diálogo Guardar como paraque seleccionemos la carpeta en la que vamos a descargar el archivo.

Una vez seleccionada la carpeta y elegido unnombre para el archivo, hacemos clic en Guar-dar y comenzará la descarga de World Wind.

¿Qué es World Wind?1

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Bloque B. Internet

4.º Nos situamos en la carpeta donde hemos des-cargado el archivo de World Wind y hacemosdoble clic sobre su icono para comenzar la ins-talación.

Aparecerá un nuevo cuadro de diálogo en el quese nos pregunta si deseamos ejecutar el archivo;hacemos clic sobre el botón Ejecutar.

Surgirá una nueva ventana que nos pedirá queseleccionemos el lenguaje con el que deseamosrealizar la instalación del programa. Selecciona-mos Español en la lista desplegable y hacemosclic en el botón OK.

El programa funciona con las librerías gráficasDirectX. Si no las tenemos instaladas o la ver-sión de la que disponemos es más antigua quela que necesita el programa, este mostrará unmensaje en el que se nos pregunta si desea-mos instalar la nueva versión. Hacemos clic enel botón Sí para que se realice la instalación.

Al comenzar la instalación de DirectX se mostra-rá una ventana con el contrato de licencia deMicrosoft. Debemos hacer clic en la opciónAcepto el contrato y clic en el botón Siguiente >para continuar.

Se mostrará un mensaje que anuncia que se vaa proceder a la instalación o actualización de laslibrerías DirectX si fuera necesario. Hacemosclic en el botón Siguiente >.

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Bloque B. Internet

Aparecerá la ventana de finalización de la insta-lación de las librerías. Pulsamos sobre el botónFinalizar para continuar con la instalación deWorld Wind.

5.º Se muestra la ventana de bienvenida a la instala-ción del programa y se avisa de que es aconseja-ble cerrar cualquier programa que esté siendoejecutado durante la instalación. Hacemos clicen Siguiente > para continuar.

En la nueva ventana podemos leer el contratode licencia de NASA World Wind; hacemosclic sobre la opción Acepto los términos de lalicencia y clic en Siguiente > para continuarcon la instalación.

6.º Aparece una nueva ventana que nos pide queseleccionemos los componentes que deseamosinstalar.

Por defecto, vienen marcados todos; los deja-mos como están y hacemos clic en el botón Si-guiente >.

7.º Por último, se nos pide que precisemos el lugardonde deseamos instalar el programa. Hacemosclic en el botón Instalar para que se efectúe lainstalación en nuestro equipo.

Una vez concluida la instalación, podremos veruna pantalla final que nos indica que el progra-ma se ha instalado en nuestro ordenador. Parafinalizar hacemos clic en el botón Terminar.

Al finalizar la instalación, tendremos en el escri-torio varios accesos directos al programa: uno para la Tierra, otro para la Luna, otro para Marte…Además, en el menú Inicio se habrá creado, den-tro de Todos los programas, el grupo Nasa paraacceder a los distintos programas de World Wind.

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Bloque B. Internet

Para ejecutar el programa, lo más có-modo es hacer doble clic sobre su ico-no en el escritorio. Si no disponemosde ese acceso directo, hacemos clic en el menú Ini-cio y seleccionamos la opción Programas (menú Inicio clásico) o Todos los programas (menú Win-dows XP), nos situamos en el grupo NASA y hace-mos clic sobre el elemento World Wind 1.3.

La primera vez que se ejecuta el programa hay queconfirmarlo, con el fin de establecer algunos de losparámetros de almacenamiento que utilizará a lahora de descargar imágenes. Para continuar hace-mos clic en el botón Next >.

En la siguiente pantalla debemos indicar la capaci-dad máxima de almacenamiento que vamos a per-mitir al programa. Por defecto, la cifra que aparecees 10 000 megabytes, que son aproximadamente10 gigabytes, una cantidad considerable de espacio,sobre todo si nuestro ordenador es un portátil o unequipo antiguo que tenga un disco duro pequeño.

Recuerde que puede ver el espacio libre de su discoduro haciendo doble clic en Mi PC, clic con el botónderecho sobre la unidad de disco duro y clic en laopción Propiedades del menú de contexto.

Una vez establecida la cantidad máxima que desea-mos, hacemos clic en el botón Next >.

En la siguiente pantalla se puede configurar un orde-nador que actúe como Proxy para almacenar lasimágenes si no se dispone de conexión continua a Internet.

Como no es nuestro caso, dejamos seleccionada laopción de utilizar Internet y hacemos clic en Next >.

Por último, aparece la ventana de finalización, quenos da la opción de visualizar una película de intro-ducción al programa. Hacemos clic en el botón Fi-nish y accedemos al programa.

Utilización de World Wind3

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Bloque B. Internet

Para manejar el programa utilizaremos el ratón. Conclic y arrastre del botón izquierdo podemos mover elmapa en cualquiera de las cuatro direcciones: dere-cha, izquierda, arriba y abajo.

Con la rueda del ratón acercamos y alejamos la ima-gen. Con clic derecho y arrastre giramos el globo terráqueo y cambiamos la perspectiva para visualizarlas imágenes en tres dimensiones.

La barra de herramientas que aparece en la partesuperior del programa nos permite seleccionar lasdiferentes capas que deseamos mostrar en pantalla.

El primer botón de la iz-quierda de esa barra de he-rramientas muestra y ocul-ta la lista de paneles.Podemos seleccionar que semuestren los nombres delos lugares, las fronteras, laatmósfera, las nubes, lasbanderas, la posición actualen latitud y longitud, los pa-ralelos y los meridianos…

Nos podemos situar, porejemplo, sobre la isla de Te-nerife y con clic y arrastredel botón derecho del ratón cambiar la perspectivapara ver su reproducción en tres dimensiones. El re-sultado, como se ve en la imagen, es espectacular.

Para cambiar de la Tierra a la Luna, Marte u otro pla-neta, bastará con hacer clic sobre la opción File delmenú y seleccionar el elemento sobre el que desea-mos trabajar.

En la imagen siguiente se aprecia el planeta Marte; el manejo del programa es idéntico al que hemosvisto anteriormente con el globo terráqueo.

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PowerPoint es un programa que nos permite crearpresentaciones para realizar exposiciones, impartircursos, plantear un proyecto… Una presentación esuna colección de diapositivas que se van mostrandode manera manual cuando lo desea el usuario o bien de forma automática transcurrido un determi-nado intervalo de tiempo.

En las diapositivas podemos incluir imágenes pre-diseñadas, gráficos, tablas, fotografías, sonidos, ví-deos… A continuación, vamos a crear una presenta-ción con PowerPoint. Esta es una tarea sencilla quenos va a permitir obtener resultados espectacularescon muy poco esfuerzo.

Debemos seguir estos pasos:

1.º Ejecutamos el programa PowerPoint:hacemos clic en el botón Inicio, se-leccionamos Todos los Programas (oProgramas, con el menú clásico deWindows), elegimos Microsoft Officey en el submenú que se despliega hacemos clicen Microsoft Office PowerPoint 2003.

Si disponemos de un acceso directo a Power-Point en nuestro escritorio, bastará con hacerdoble clic sobre él para ejecutarlo.

2.º Cuando ejecutamos el programa, aparece en pan-talla una nueva presentación, vacía. Para abriruna existente podemos utilizar la opción del menúprincipal Archivo/Abrir… o hacer clic sobre el

botón de la barra de herramientas. Para crearuna nueva presentación utilizaremos la opción del

menú Archivo/Nuevo… o el botón .

Cuando hayamos terminado nuestra presenta-ción o debamos guardar el trabajo que llevamosrealizado para continuarlo en otro momento, em-plearemos la opción del menú Archivo/Guardar

o el botón .

3.º Cuando creamos una presentación, en la parte cen-tral de la pantalla aparece una diapositiva en blan-co. Lo primero que debemos hacer es desplegar elmenú que aparece en el panel de la derecha y se-leccionar la opción Diseño de la diapositiva. Elsiguiente paso es seleccionar en el panel de dise-ño el modelo de diapositiva que vamos a utilizar.

¿Cómo crear una presentación con PowerPoint?1

Catálogo de diapositivas

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4.º Una vez seleccionado el diseño que vamos a uti-lizar para la diapositiva actual, solo hemos deseguir las indicaciones del modelo.

Por ejemplo, si empezamos nuestra presenta-ción con una diapositiva de título, que suele serlo más habitual, haremos clic sobre el recuadrocon el texto Haga clic para agregar título. Unavez tecleado el título, hacemos clic sobre el re-cuadro inferior y escribimos el subtítulo denuestra presentación.

5.º Para añadir una nueva diapositiva a nuestra pre-sentación utilizaremos la opción del menú Inser-tar/Nueva diapositiva o hacemos clic en el botón

de la barra de herramientas.

El siguiente paso será seleccionar del catálogode diapositivas el modelo que vamos a utilizar y,posteriormente, dotarlo de contenido siguiendolas indicaciones del diseño seleccionado.

6.º Si deseamos crear una diapositiva que no seadapta a ninguno de los modelos que presentael catálogo de diapositivas, podemos seleccionar

el diseño en blanco que aparece en la secciónDiseño de objetos del catálogo e insertar en ellalos diferentes objetos que necesitemos paracrear la nueva diapositiva. Para añadir objetosutilizaremos el menú Insertar, desde el que po-demos incluir diagramas, cuadros de texto, imá-genes, películas y sonidos…

7.º Podemos seleccionar varios modos de visualiza-ción de las diapositivas que tenemos creadas.Para ello, emplearemos el menú Ver o los iconosque aparecen en la parte inferior izquierda de lapantalla: .

El modo Normal, , es el que aparece al ejecu-tar el programa. Si lo seleccionamos, en la partecentral tendremos la diapositiva con la que esta-mos trabajando; a la derecha, el panel de es-quema; y en la parte inferior, el panel de notasdel orador, donde podremos escribir algún co-mentario sobre la diapositiva actual. Esto permiti-rá que personas que no han creado la presenta-ción sepan qué se debe decir a propósito de cadauna de las diapositivas según el criterio de lapersona que ha diseñado la presentación.

El modo Clasificador de diapositivas, , nosmuestra todas las diapositivas en pequeño for-mato. Esta forma de visualización nos permitecambiar el orden de una diapositiva haciendo sim-

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plemente clic sobre ella y arrastrándola hasta laposición donde la queremos colocar. Esta reorde-nación también se puede realizar en el panel deesquema y en el panel de diapositiva del mismomodo, es decir, con clic y arrastre.

El modo Presentación con diapositivas, , nosmostrará en pantalla completa nuestra presenta-ción a partir de la diapositiva en la que nos en-contramos. Si queremos ver la presentación des-de el principio, nos debemos situar en la primeradiapositiva y hacer clic sobre .

Otra forma de ver la presentación desde el co-mienzo es utilizar la opción del menú Presenta-ción / Ver presentación o bien pulsar la tecla F5.

8.º Una vez creadas las diapositivas, podemos cam-biar fácilmente el aspecto de la presentación se-leccionando en la lista desplegable del panel dela derecha la opción Estilo de la diapositiva o eli-giendo la opción del menú Formato/Estilo de ladiapositiva.

En el nuevo panel elegiremos la plantilla de di-seño que deseamos aplicar, con lo que todaslas diapositivas de nuestra presentación toma-rán el aspecto de la plantilla seleccionada. Paracambiar a otra plantilla bastará con hacer clicsobre ella.

9.º Para hacer más dinámicanuestra presentación dis-ponemos de combinacio-nes de animación quepueden ser aplicadas a ladiapositiva actual o a to-das las de la presentación(utilizando el botón Apli-car a todas las diapositi-vas que aparece en la par-te inferior del panel).

Para aplicar una combi-nación de animación bas-tará con seleccionar en lalista desplegable la op-ción Estilo de la diaposi-tiva – Combinaciones deanimación.

Panel de esquema

Panel de diapositivas

Iconos de visualizaciónde diapositivas

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10.º También podemos ani-mar la transición entrelas diapositivas de nues-tra presentación. Paraello debemos seleccionaren la lista desplegabledel panel de la derechala opción Transición dediapositiva.

En el panel aparece unalista de efectos de tran-sición. Para aplicar unefecto, bastará con ha-cer clic sobre él. Pode-mos seleccionar la velo-cidad de la transiciónentre tres opciones: Rá-pido, Medio y Lento. Ade-más, en la lista Sonidopodemos seleccionar unsonido que se reproducirá cada vez que cam-biemos de diapositiva.

La parte inferior del panel presenta dos opcionesrelativas al avance de la diapositiva: que estaavance manualmente al hacer clic con el ratóno que avance de forma automática después deque transcurra el tiempo que determinemos.

La configuración que seleccionemos, por de-fecto, solo se aplicará a la diapositiva actual. Sideseamos que toda la presentación tenga elmismo tipo de transición, debemos hacer clicen el botón Aplicar a todas las diapositivas.

11.º Para realizar la exposición de nuestra presen-tación, tal como hemos indicado anteriormen-te, utilizaremos la opción del menú Presenta-ción / Ver presentación o pulsaremos la teclaF5. En pantalla completa aparecerá la primeradiapositiva, que mostrará el diseño selecciona-do y los efectos de animación aplicados.

Podemos hacer clic con el botón derecho sobrela presentación y cambiar el puntero del ratónpor un rotulador, un bolígrafo…; también pode-mos seleccionar el color con el que pintará elnuevo puntero. Haciendo clic y arrastre estare-mos pintando sobre nuestra presentación, lo quenos permitirá resaltar aquellos contenidos másinteresantes.

Si el avance de diapositivas manual está acti-vado, podremos movernos por estas con las te-clas de avance y retroceso de página (flechasderecha e izquierda). En cualquier momentopodemos pulsar la tecla Esc para terminar lapresentación.

12.º Para sacar una copia impresa de la presenta-ción disponemos de diferentes opciones. Si es-cogemos Diapositivas, cada diapositiva se im-primirá en una hoja. La opción Documentosnos permite imprimir varias diapositivas en lamisma hoja. La opción Página de notas impri-mirá la diapositiva junto con las notas que sehayan insertado en el panel de notas. Por últi-mo, la opción Vista Esquema imprimirá única-mente el esquema de nuestra presentación, demanera que si esta contiene dieciocho diaposi-tivas, saldrán impresos dieciocho recuadritosordenados de forma vertical, pero sin que sevea en ellos nada.

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Impress es un programa que forma parte del con-junto de aplicaciones OpenOffice. Este programanos permite crear presentaciones para realizar expo-siciones, impartir cursos, plantear un proyecto…

Una presentación, como ya sabemos, es una colec-ción de diapositivas que se van mostrando de formamanual, cuando lo desea el usuario, o bien auto-máticamente, transcurrido un intervalo de tiempoque podemos determinar.

En las diapositivas podremos incluir imágenes predise-ñadas, gráficos, tablas, fotografías, sonidos, vídeos…Crear una presentación con Impress es una tareasencilla que nos permitirá obtener resultados espec-taculares con muy poco esfuerzo.

¿Cómo crear una presentación con Impress?

Debemos seguir estos pasos:

1.º Ejecutamos el programa Impress:hacemos clic en la pestaña Apli-caciones, seleccionamos Oficinay en el submenú que se desplie-ga hacemos clic en Presentacio-nes (OpenOffice.org2 Impress). Si disponemosde un acceso directo a Impress en nuestro es-critorio, bastará con hacer doble clic sobre él para ejecutarlo.

2.º Cuando ejecutamos el programa, puede apare-cer el asistente. Para cerrarlo hacemos clic en elbotón Crear, con lo que aparecerá en pantallauna nueva presentación.

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Para abrir una presentación ya existente pode-mos utilizar la opción del menú principal Ar-chivo/Abrir… o hacer clic sobre el botón de la barra de herramientas.

Para crear una nueva presentación utilizare-mos la opción del menú Archivo/Nuevo… o el

botón . Cuando hayamos terminado nuestra

presentación o debamos guardar el trabajo quellevamos realizado para continuarlo en otro mo-mento, emplearemos la opción del menú Ar-chivo/Guardar o el botón .

3.º Cuando creamos una presentación, en la partecentral de la pantalla se muestra una diapositivaen blanco. En la parte derecha hay un panel quenos permitirá trabajar cómodamente.

Para seleccionar los elementos que van a apare-cer en el panel utilizaremos la lista desplegableVer, en la cual figuran los diferentes elementosque se pueden mostrar. Si la opción está mar-cada, se mostrarán los elementos correspondien-tes; si quitamos la marca haciendo un clic sobreella, desaparecerán del panel.

Una vez mostradas todas las tareas en el panel,hacemos clic sobre el elemento Diseños, que nosda acceso al catálogo de diapositivas disponibleen Impress. El siguiente paso es seleccionar en

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el panel el diseñodel modelo de dia-positiva que vamosa utilizar.

4.º Una vez seleccio-nado el diseño quevamos a utilizarpara la diapositivaactual, solo tene-mos que seguir lasindicaciones delmodelo.

Por ejemplo, si em-pezamos nuestrapresentación conuna diapositiva detítulo, que suele serlo más habitual, ha-remos clic sobre el recuadro con eltexto Pulse para añadir un título. Una vez teclea-do el título, haremos clic sobre el recuadro in-ferior en el que pone Pulse para añadir texto yescribiremos el texto que deseemos.

5.º Para añadir una nueva diapositiva a nuestra presentación utilizamos la opción del menú Insertar/Diapositiva o hacemos clic en el botón

de la barra de herramientas. El si-

guiente paso será seleccionar del catálogo de dia-positivas el modelo que vamos a emplear y, pos-teriormente, dotarlo de contenido siguiendo lasindicaciones del diseño elegido.

6.º Si deseamos crear una diapositiva que no se adap-ta a ninguno de los modelos que presenta el ca-tálogo de diapositivas, debemos seleccionar el diseño vacío e insertar los diferentes objetos quenecesitemos para crear la nueva diapositiva.

Para insertar objetos utilizaremos el menú Inser-tar, desde el que podemos incluir diagramas,imágenes, tablas…

7.º Podemos seleccionar varios modos de visualiza-ción de las diapositivas que tenemos creadas.Para ello emplearemos el menú Ver o las fichasque hay sobre la diapositiva central.

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El modo Normal es el que aparece al ejecutar elprograma: en la parte central tendremos la dia-positiva con la que estamos trabajando y a la iz-quierda el panel de diapositivas con las diaposi-tivas en miniatura.

Si seleccionamos la visualización en el modo Pá-gina de notas, veremos en la parte superior la dia-positiva y en la inferior un cuadro de texto en elque podemos escribir los comentarios que debenacompañar a la diapositiva actual. Esto permiti-rá saber qué se debe decir en cada caso segúnel criterio de quien ha creado las diapositivas.

El modo Organizador de diapositivas nos lasmuestra todas en pequeño formato. Este modode visualización nos permite cambiar el ordende una diapositiva haciendo clic sobre ella yarrastrándola hasta la posición donde la quere-mos colocar. Esta reordenación también se pue-de realizar en el modo Normal y en el modo Es-quema.

El modo Presentación nos mostrará en pantallacompleta nuestra presentación a partir de la dia-positiva en la que nos encontramos. Otra formade ver la presentación es utilizar la opción delmenú Presentación /Presentación o bien pulsarla tecla F5.

8.º Una vez creadas las diapositivas, podemos cam-biar fácilmente el aspecto de la presentación seleccionando en el panel de la derecha el ele-mento Páginas maestras.

Si en el nuevo panel seleccionamos una de lasplantillas que se nos ofrecen, todas las diapositi-vas de nuestra presentación tomarán el aspectode dicha plantilla. Para cambiar a otra bastarácon hacer clic sobre ella.

9.º Si queremos hacermás atractiva nuestrapresentación, pode-mos agregar efectosde animación a cadauno de los elementosque componen lasdiapositivas. Para ello,seleccionamos el ele-mento Animación per-sonalizada del panel de la derecha. El primer paso consiste en marcar el objeto que vamos aanimar. Después, hacemos clic en el botón Agre-gar y aparecerá una ventana en la que podremoselegir la animación que deseamos aplicar. Tam-bién podemos configurar la velocidad de reproduc-ción de la animación optando entre los valoresLento, Medio, Rápido y Muy rápido.

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10.º Es posible asimismo animar la transición entrelas diapositivas. Para ello debemos seleccionaren el panel de la derecha el elemento Transi-ción de diapositivas.

En el panel aparece una listade efectos de transición; paraaplicar cualquiera de ellos bas-tará con hacer clic sobre él.Podemos optar por que la tran-sición discurra a velocidad Rá-pida, Media o Lenta. Además,en la lista Sonido podemos seleccionar un sonido que sereproducirá cada vez quecambiemos de diapositiva.

En la parte inferior del panelse nos ofrecen dos opcionessobre el avance de la diapo-sitiva: que esta avance ma-nualmente al hacer clic conel ratón o que avance auto-máticamente después detranscurrido un tiempo.

La configuración que estamosseleccionando solo se apli-

cará, por defecto, a la diapositiva actual. Si de-seamos que se aplique a toda la presentación,debemos hacer clic en el botón Aplicar a todaslas diapositivas.

11.º Para exponer nuestra presentación utilizaremosla opción del menú Presentación/Presentacióno pulsaremos la tecla F5. En pantalla completaaparecerá la primera diapositiva, que mostraráel diseño seleccionado y los efectos de anima-ción que hayamos aplicado sobre ella.

Si el avance de diapositivas manual está activa-do, podemos pasar a la siguiente haciendo cliccon el ratón. Podemos también utilizar las fle-chas del teclado para cambiar de diapositiva.Con la flecha de la derecha y la de abajo pasa-remos a la siguiente y con la flecha de la iz-quierda y la de arriba pasaremos a la diapositi-va anterior.

Para terminar la presentación podemos utilizarla tecla Esc (escape) en cualquier momento.

12.º Para imprimir una presentación podemoselegir entre tres opciones: imprimir Todo eldocumento; imprimir un grupo de Páginasconsecutivas, anotando la primera y la últimaseparadas por un guión; imprimir solo el pá-rrafo o los párrafos que previamente haya-mos marcado (haciendo clic sobre el botónSelección).

Para seleccionar el modo de impresión hacemosclic en el botón Opciones… y efectuamos laselecciones que consideremos oportunas.

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A menudo nos vemos obligados a comprimir y des-comprimir archivos, en particular cuando vamos aenviar información por correo electrónico o vamos a copiar la información en un soporte portátil, porejemplo un disquete o un pendrive, con objeto dellevarla a otro equipo. Para efectuar esta operaciónpodemos utilizar el sistema operativo o bien progra-mas específicos, como son Winzip y Winrar.

¿Cómo comprimir archivos con Winzip?

Para comprimir información con Winzip debemostener instalado el programa y seguir los pasos quese enumeran a continuación:

1.º Seleccionar los archivos o carpetas que deseamoscomprimir, hacer clic con el botón derecho sobrela selección y elegir la opción Winzip / Agregar aarchivo Zip…

2.º Aparecerá un cuadro de diálogo en el que debe-mos indicar la ubicación y el nombre del archivoque vamos a crear.

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Podemos seleccionar qué tipode compresión deseamos. Lamás utilizada es Normal, perotambién podemos elegir algu-na de las variantes de Máximacompresión, que reducen el ta-maño del archivo pero aumen-

tan el tiempo que tarda en crearse, o las opcio-nes Rápida o Muy rápida, que aumentan la rapidezde creación del archivo pero hacen que el tama-ño final de este sea algo mayor.

Además, podemos preparar losarchivos finales para diferen-tes dispositivos según su tama-ño. Para ello debemos elegiren la lista desplegable Dividirarchivo el tamaño máximo delos archivos resultantes. Elegi-remos, por ejemplo, 1,44 MBpara los disquetes y 100 MBo 250 MB para los zips.

Si la información que vamos a comprimir esconfidencial, podemos marcar la casilla Encrip-tar archivos agregados, con el fin de cifrar me-diante una clave los datos comprimidos.

Si marcamos esta casilla, al comenzar la compre-sión aparecerá una ventana en la que se nos pe-dirá la contraseña y otra casilla después en la quetendremos que volver a teclearla. El motivo deque haya que escribirla dos veces es asegurarnosde que no hemos cometido ningún error al teclear,ya que no podríamos en ese caso descomprimirla información.

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Tenemos que seleccionar, por otra parte, el modode encriptación que deseamos utilizar. Si quere-mos ampliar nuestros conocimientos sobre la en-criptación, podemos hacer clic en el botón Infor-mación acerca de los métodos de encriptación.

También podemos marcar la casilla Incluir archi-vos de sistema/ocultos, que nos permitirá incluirestos tipos de archivos en nuestras compresio-nes. Esta opción es especialmente interesante siestamos comprimiendo programas, ya que esfácil que alguno de sus archivos esté oculto obien sea del sistema. Para continuar haremosclic en Agregar.

3.º Se muestra la ventana de Winzip con todos los ar-chivos y carpetas añadidos. Para cerrar este archivo y continuar en Winzip podemos elegir laopción del menú Archivo / Cerrar archivo compri-mido; si deseamos abandonar el programa, se-leccionaremos la opción Archivo / Salir.

¿Cómo descomprimir archivos con Winzip?

Para descomprimir un archivo comprimidobastará con hacer doble clic sobre él o ha-cer clic con el botón derecho y elegir la op-ción Abrir con Winzip del menú de contexto. Se abri-rá la ventana de Winzip con el contenido del archivoen pantalla.

Para extraer los documentos utilizaremos el botónExtraer de la barra de herramientas. Se abrirá unanueva pantalla en la que tenemos que seleccionar laubicación que deseamos para los documentos quevamos a descomprimir. Antes de descomprimirlos,podemos marcar la casilla Abrir ventana del Explora-dor, que ejecuta el explorador de Windows y abreuna ventana con el contenido que vamos a descom-primir.

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También podemos marcar la casilla Sobrescribir ar-chivos existentes, que procederá a sustituir los archi-vos existentes en la ubicación seleccionada por losque vienen en el archivo comprimido y tienen el mis-mo nombre.

Otra opción que podemos marcar es Omitir archivosmás antiguos, que no descomprimirá los archivosdel mismo nombre si son más antiguos que los quehay en la carpeta donde se está colocando la infor-mación descomprimida.

Si marcamos la opción Usar nombres de carpeta, todas las carpetas comprimidas se crearán a partirde la ruta indicada en el cuadro Extraer en. Si no la marcamos, todos los archivos se quedarán en lamisma carpeta.

Una vez seleccionada la carpeta y marcadas las op-ciones deseadas, bastará con hacer clic en el botónExtraer.

Si el archivo comprimido está cifrado, Winzip abriráuna ventana para que tecleemos la clave con la quese comprimió la información. Los archivos serándescomprimidos solamente si la contraseña es co-rrecta. Una vez tecleada la clave, haremos clic en elbotón Aceptar para extraer los archivos.

Para terminar seleccionaremos la opción Archivo / Sa-lir del menú principal.

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Notas

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Queda prohibida, salvo excepción prevista en la ley, cualquier forma de re-producción, distribución, comunicación pública y transformación de estaobra sin contar con la autorización de los titulares de la propiedad intelec-tual. La infracción de los derechos mencionados puede ser constitutiva dedelito contra la propiedad intelectual (artículos 270 y siguientes del CódigoPenal).

© 2007 by Santillana Educación, S. L.Torrelaguna, 60. 28043 MadridPRINTED IN SPAINImpreso en España por

ISBN: 978-84-294-0983-3CP: 826722Depósito legal:

Dirección de arte: José Crespo

Proyecto gráfico:Portada: CARRIÓ/SÁNCHEZ/LACASTAInteriores: Manuel García

Ilustración: Enrique Cordero, David Cabacas

Jefa de proyecto: Rosa MarínCoordinación de ilustración: Carlos AguileraJefe de desarrollo de proyecto: Javier TejedaDesarrollo gráfico: Rosa María Barriga, José Luis García, Raúl de Andrés

Dirección técnica: Ángel García Encinar

Coordinación técnica: Alejandro RetanaConfección y montaje: DiScript, S. L.Capturas informáticas: David Sánchez

Corrección: Ángeles San Román, Gerardo Z. GarcíaDocumentación y selección fotográfica: Nieves Marinas

Fotografías: A. Toril; A. Viñas; Algar; C. Jiménez; C. Roca; C. Suárez; D. López; F. Orte;GARCÍA-PELAYO/Juancho; I. Codina; J. C. Muñoz; J. de Dios; J. Jaime; J. Lucas; KAIBIDE DE CARLOS FOTÓGRAFOS; Krauel; Michele di Piccione; P. Esgueva; A. G. E. FOTOSTOCK; COMSTOCK; COVER/SYGMA/Daniel Giry, P. Vauthey, Philippe Giraud,Tatiana Markow; COVER/VISA REPORTAGE/Hervé Hughes; DIGITALVISION; EFE/L. Gene;EFE/SIPA-PRESS/A. Boulat, D. Frazier, Dickinson; HIGHRES PRESS STOCK/AbleStock.com; I. Preysler; JOHN FOXX IMAGES; NASA/Credit Image created by Reto Stockli with the help ofAlan Nelson, under the leadership of Fritz Hasler; PHOTODISC; IES Julio Verne; BIBLIOTECA NACIONAL, MADRID; HOSPITAL DE LA BEATA, MADRID; INSTITUTO GEOLÓGICO Y MINERO DE ESPAÑA; MATTON-BILD; PALAIS DE LA DÉCOUVERTE, PARIS; RENAULT; SERIDEC PHOTOIMAGENES CD;ARCHIVO SANTILLANA

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