¿Unidos para siempre?

Objetivo

Diferenciar los conceptos de análisi y síntesis como parte de la metodología de la química.

Descomponer el agua en sus componentes hidrógeno y oxigeno, mediante el proceso de electrólisis.

Experimento 1

Diferencia entre compuesto y mezcla.

Une aproximadamente 1g de limadura de hierro con 0.6g de azufre. Coloca el imán debajo del papel que contiene esta mezcla. Observa y registra lo ocurrido.

Transfiere la mezcla anterior a un tubo de ensayo y calienta hasta que no se produzca más cambio en el tubo.

Vacía el producto obtenido y acerca el imán.

Experimento 2

Toma una pequeña lámina de magnesia y llevala a la lámpara de alcohol. Observa y registra el cambio.

Experimento 3

Electrólisis del agua.

En un cristalizador mezcla agua y bicarbonato de sodio, llena dos tubos con la mezcla anterior e inviértelos sobre el cristalizador.

Une los caimanes, dos alambre de cobre e introdúcelo en los tubos de ensayo. Conecta el otro extremo de los caimanes a ñla pila, observa en cual de los tubos se forma más gas. Extrae el tubo que tiene más gas tapándolo con tu dedo y acércalo a la flama de la lámpara de alcohol.

Experimento 4

Ilumina de manera semejante tres tangramas, lo recortan.

Resultados y Observaciones.

Experimento	Condiciones Iniciales	Condiciones Finales	Observaciones
1	Una lámina de magnesio.	La lámina se fundió creando una luz destellante.	A l momento de ponerlo al fuego se fue calentando hasta que creó una luz destellante u después se fue apagando.
2	Dos polvos separados entre si.	Juntamos los polvos en un tubo de ensayo, lo calentamos y los polvos se mezclaron.	Los polvos se mezclaron, hicieron una reacción química y se creó  una nueva mezcla y perdieron sus propiedades ambos polvos.
3	Una sustancia agregada en el polvo blanco (bicarbonato de sodio) agregado a agua.	La sustancia hizo pum.	Al poner los tubos de ensayo en el agua, (ambos con bicarbonato de sodio) y los caimanes con un trozo de cobre y unidos a una pila, empezó a formarse una reacción denominada electrólisis.

Conclusion.
Cuando hay una reacción entre dos sustancias, puede que pierdan sus propiedades. 

"Que tanto es tantito...hacia lo infinitamente pequeño"

Para medir el tamaño de las partículas que conforman la materia es necesario estar concientes de lo que significa una medición de un objeto tan pequeño.
Mijaíl V. Lomonosov  era capaz de extender una pieza de oro para formar una laminilla con un grosor menor a una diezmilésima de centímetro. Para representar esa magnitud se anota asi:
                                             1 pm = 1 x 10-6 m
Benjamín Franklin pensó que al derramar una cucharita de aceite, cuatro centímetros cúbicos sobre la superficie de un estanque, el aceite formaría una capa en todo el estanque aplicando la fórmula del volumen de un cilindro.
Thomas Young, al estudiar los fenómenos de capilaridad de los líquidos estimo que la dimensión del átomo no superaba a los 10-9 cm.
Robert Browm observó granos de polen en diferentes solventes compotándose de una manera peculiar, en un movimiento llamado movimiento browniano. Llegó a la conclusión de que los granos de polen no pueden ser mayores a 10 a la menos 9 cm.

Conclusiones

Para poder medir partículas muy pequeñas debemos emplear una formula, la cual nos ayudará a poder encontrar el valor que nos estan pidiendo; porque no podemos contar uno por uno, ya que no sabemos que tipo de sustancia nos daran.

Práctica 8 "Juntos pero no revueltos"

                             Química

Analizar                                               obtener                                                     

Síntesis                                            sustancias

Nuestro                         impuras                            puras no existen

Entorno                         pequeña

                                     Cantidad de otra sustancia

mezclas

Procedimiento

Experimento 1

a)    Tomar 10 gramos de la mezcla problema y colocarla sobre una hoja de papel blanco, distribúyela cuidadosamente de manera que al acercar el imán sea posible separa uno de los componentes de la mezcla.

b)    Transfiere los sólidos restantes a un vaso de precipitados, agrégales agua y agita vigorosamente. Filtra de manera que puedas separar el sólido completamente, el líquido recíbelo en otro vaso.

c)    Evapora este líquido hasta obtener un residuo blanco.

Experimento 2

a)    Cortar el papel filtro en tiras de 4 cm de ancho por 10 cm de largo.

b)    Realiza una marca redonda con el plumón base agua a un centímetro de un extremo de la tira de papel.

c)    Dejar secar esta marca e introduce cuidadosamente la tira de papel en un vaso de precipitados que contiene alcohol. Nota: El nivel de líquido no debe mojar la marca del plumón.

d)    El líquido ascenderá poco a poco a través del papel, el cual debe ser retirado poco antes de llegar al borde del vaso de precipitados.

e)    Repite el procedimiento usando como líquido las mezclas de alcohol / agua siguientes: 5ml / 5ml, 2.5ml / 7.5ml, 7.5ml / 2.5ml y agua sola.

Resultados y Observaciones

Experimento 1

La primera sustancia tenía las tres sustancias: Dióxido de silicio, cloruro de sodio y hierro. Al momento de quitar el hierro, solo quedo el cloruro de sodio y el dióxido de silicio.

Después evaporamos el agua que solo quedara el cloruro de sodio: Filtración.

Al momento de poner la sustancia al vaso con agua, agitamos hasta que el cloruro de sodio se disolviera con el agua, quedando el Dióxido de silicio, después de filtrarlo solo quedo el cloruro de sodio: sublimación.

Experimento 2

¿Qué se separó en cada tira de papel?

Los colores

¿Cómo se le conoce a este método de separación de mezclas?

Cromatografía.

Práctica 7 "Gel, gelatina..."

Mezclas

Combinaciones                             Homogéneas                               Heterogéneas

Sustancia                                           una fase                                  varias fases

Conserva   

                                                       

Identidad                                           Disoluciones                            

                                                                                         

                                                                                           suspensión                 coloide              

 Química                                       menores   1nm             más 1000nm             1 a 1000nm

 

Material

5 vasos de precipitado de 100ml

1 embudo

1 tripie

1 triángulo de porcelana

1 agitador

Parte 1

1)    Agregar agua al vaso no.1 hasta cubrir ¾ del volumen total y luego una pizca de azufre (cantidad pequeña que puedes sostener entre 2 dedos), agita, deja reposar y observa.

2)    Igual que en (1) al vaso no.2 en lugar de agua ponle alcohol (no olvides agregar la pizca de azufre).

3)    Al vaso no. 3 agrega la mitad de agua y vacía una porción del líquido del vaso no.2 hasta que observes un cambio.

4)    Coloca un fondo negro como se muestra en la figura de arriba y haz pasar la luz de la lámpara a través de cada una de las mezclas. 

	Vaso 1 Agua-azufre	Vaso 2 Alcohol-azufre	Vaso 3 Agua-alcohol-azufre
Aspecto de la mezcla (transparente, turbia)	Transparente	Transparente	Turbia
Se forman sedimentos	Si	Si	Si
Partículas que quedan flotando en la superficie	Si	No	no
Tamaño de las partículas en el seno del líquido	Forma de grano	finas	Finas
Tiempo de sedimentación	10 segundos	5.4 segundos	2 segundos
Apariencia de la mezcla al pasar la luz de la lámpara (efecto Tyndall)	Se ven partículas pequeñas	Partículas medianas	Partículas grandes

Parte 2

5)    Cubre la boca del vaso no.4 con una servilleta doblada en forma de cono. Filtra la mitad del líquido del vaso no.1, luego agrega la misma cantidad de alcohol.

6)    De manera similar al paso 5 procede con el vaso no.5, filtrando la mezcla del vaso no.2.

7)    Haz pasar la luz de la lámpara como en el paso 4 a los dos últimos frascos y observa en qué caso hay semejanza con alguno de los frasco de la parte 1.

Ciencia y Filosofía

Los filósofos son esos "enamorados" de la sabiduría cuya labor consiste en preguntarse acerca de la vida, el mundo, los fenómenos y el sentido de estos. Los científicos se ocupan de llevar acabo experimentos para poner a prueba una hipótesis sobre la manera de interpretar los fenómenos de la naturaleza.
La relación con ciencia y filosofía es muy antigua y estrecha,que en un principio "filosofías especiales".
Existe una rama de la filosofía llamada epistemología que aborda exclusivamente los problemas de la ciencia.
La ciencia sólo nos brinda interpretaciones y modelos de ella (naturaleza) que puede ser mas o menos engañosos.
La "epistemología evolucionista" sugiere que la ciencia es una adaptación de nuestra especie cuya función es aumentar nuestras posibilidades de supervivencia: la ciencia como producto de la evolución.
La ciencia ha crecido entre el arte y la ciencia, pasando por los procesos de momificación. En nuestro país en la época prehispánica, las técnicas metalúrgicas se enfocaron hacia la obtención del oro y de la plata, y la investigación de las propiedas curativas de los productos vegetales nativos, desarrollando una amplia experiencia que persiste hasta la herbolaria actual.
Para buscar algo debemos saber que buscamos. La química nos enfrenta a conceptos que son inabordables sin una formación científica.
Cuando hablamos de química debemos distinguir entre "conocimiento teórico y conocimiento práctico". La humanidad: pudo aprovechar las propiedades químicas de la materia sin necesidad de conocer porque eran tales.
El hombre por naturaleza curioso y práctico, comenzó a sistematizar sus observaciones del ambiente que lo rodeaba.
Durante el renacimiento las actitudes ante la ciencia comenzaron a cambiar; los criterios de autoridad y de prestigio se debilitaron por el islam.
La capacidad de intercambio de ideas por la imprenta y las nuevas universidades haría que el hermentismo de la alquimia comenzara a resquebrajarse. En la ilustración la química llego a un enorme grado de precisión en sus mediciones.

Espíritus invisibles... ¡Al ataque!

·         Introducción

Comprender el estado gaseoso de la materia ha representado un reto para la humanidad, así los griegos consideraban que el aire era una de los elementos fundamentales de la materia, mientras que los alquimistas que hablaban de los “espíritus invisibles” que en ocasiones tenían olores desagradables y característicos, serían los químicos neumáticos ingleses quienes realizaron investigaciones importantes con los gases, desde su aislamiento hasta su identificación y explicación de su comportamiento.

Reconocer la diversidad de los gases existentes fue una ardua labor en la que trabajaron destacados científicos como Boyle, Charles, Gay Lussac, Van Helmont, Schelee, Priesley, Hooke, entre otros. En particular para Van Helmont (1577-1644) estas sustancias parecidas al aire, sin formar ni volumen definidos eran semejantes al “caos” razón por la cual los llamó gases. El interés por los gases llevo a descubrimientos insospechados:

a)       El peso del aire y los diferentes pesos de cada gas.

b)       La variación del volumen del gas con respecto a la temperatura.

c)       La variación de su volumen con la presión, estudiada por Robert Boyle.

Quien público n el siglo XVII un texto al cual llamo el “Químico escéptico” donde vertió sus ideas rompiendo con la tradición alquímica para dar paso a la química. Este investigador enunció: El volumen de un gas varía en forma inversamente proporcional con respecto a la presión que se ejerce sobre el mismo.

En efecto la incompresibilidad de los gases podía interpretarse como un apoyo de la existencia de entidades discretas (partículas) cuya separación dependía de la presión. Y si los gases están formados por partículas, los líquidos (como el agua), que se transforma en gases, también están constituidos por partículas. Este argumento podía extenderse a los sólidos que se transforman en líquidos (como el hielo).

Estas partículas constituyentes de la materia se identificaron con los átomos propuestos desde tiempo de los antiguos griegos (escuela de Demócrito) y se contó con nuevos argumentos experimentales para apoyar la teoría atómica propuesta por Dalton a principios del siglo XIX.

·         Materiales y Sustancias

Balanza

Tubo de ensayo

Pinzas de tubo

Soporte universal

Pinzas bureta

Lámpara de alcohol

Globo

Marco de pesas

Tapón de hule

·         Procedimiento

1.       Colocar aproximadamente 10 ml de aire en una jeringa de plástico de 20 ml, cierra con un tapón el extremo abierto de la misma y empuja el émbolo cuidadosamente.

2.       Colocar 1 kilogramo de mercurio en un recipiente abierto que puede ser un cristalizador pequeño. Llenar con cuidado un tubo de vidrio sellado en un extremo con mercurio, para este fin se puede usar una jeringa sin aguja para pasar del recipiente al tubo de mercurio, una vez lleno invertirlo cuidadosamente sobre el seno del mercurio dentro del recipiente abierto, marcar con un plumón la altura alcanzada por el mercurio dentro del tubo de vidrio así como el nivel que alcanza el líquido inferior.

3.       Llena una jeringa con aire e inserta la aguja de la jeringa en un tapón de hule. Sujeta la jeringa al soporte universal y ve colocando pesas de diferente masa sobre el émbolo de la jeringa.

4.       Tapa la boca de un tubo de ensayo con un globo y calienta suavemente el tubo. Observa y registra el cambio ocurrido.

5.       Determina la presión que ejerce un borrador en cada una de sus caras.

6.       Determina el área de tus pies y calcula la presión que ejerces sobre el piso cuando estás parado en un pie y en dos. En kPa y en mm de Hg.

·         Resultados y Observaciones

Experimento 1.

¿Hasta dónde es posible empujar? Hasta 2 ml de aire.

  Deja el émbolo suelto ¿Qué observas? Se regresa el émbolo

Experimento 3.

Masa (g)	Masa (kg)	Volumen (ml)	Presión (Pa)
1000	1	2.2	1.5
500	0.5	3.1	0.75
200	0.2	4.7	0.30
400	0.4	2.8	0.61
1200	1.2	1.5	1.81

Experimento 4.

El globo se infló, ya que las partículas del aire empezaron a dispersarse por el calor.

Experimenta 5.

1.       Masa.- 78 g = .078 kg

Área.- (12.7 cm) (2.4 cm)= 30.48 cm² = 0.030 m²

P=  = 25.48 Pa

2.       Masa = 0.78 kg

Área = (2.5 cm) (5 cm) = 12.5 cm² = 0.0125 m²

P=  = 61.152 Pa

3.       M= 0.078 kg

Área = (12.5 cm) (5 cm) = 62.5 cm² = 0.0625 m²

P=  = 12.204 Pa

Experimento 6.

	Pa	Atm	Mm de Hg
1 pie	36137.5	0.35664	271.046
2 pies	18068.7	0.17832	135.523

·         Conclusiones

La conclusión es que las partículas que hay en el aire hacen que estos fenómenos pueden realizarse, también que depende de la temperatura a la que se encuentre el aire, se podrá observar la energía cinética que ejercen estas.