INSTITUCIÓN EDUCATIVA TÉCNICO COMERCIAL “Sagrado Corazón de Jesús” “Desafío corazonista en el 2021: Aprender frente a la incertidumbre.” 2021 Deisy Figueroa Vargas 1 PLAN DE AULA AJUSTADO CIENCIAS NATURALES VI REACCIONES QUÍMICAS NOVENO DOS Semana del 23 de agosto al 24 de septiembre 2021 APRENDIZAJE DEL ÁREA Establecer relaciones entre la transformación de la materia y su relación con las reacciones y las ecuaciones químicas. TIEMPO ESTIMADO PARA ALCANZAR EL APRENDIZAJE: Nro. 20 horas clase Semana del 23 de agosto al 24 de septiembre 2021 COMPETENCIA: Identificar, Indagar, Explicar y comunicar COMPONENTE: Entorno físico EVIDENCIA(S) DEL APRENDIZAJE Comprende y explica los principios básicos que rigen los cambios químicos y las reacciones químicas. Aplica sus conocimientos en el balanceo de ecuaciones químicas y el desarrollo de problemas estequiométricos. CONTENIDOS Las reacciones químicas El balanceo de las ecuaciones ACTIVIDAD El siguiente documento consta de dos partes: un componente teórico y la activad de afianzamiento, son los contenidos que se deben trabajar en las Semana del 23 de agosto al 24 de septiembre 2021, te servirá para profundizar y afianzar tus conocimientos y competencias propios de las Ciencias Naturales. Sugiero que primero hagas la lectura de la parte teórica y realiza un breve resumen en tu cuaderno. Luego te centres en desarrollar cada una de las actividades propuestas en el taller, este debe desarrollase en su totalidad, si es posible su impresión soluciónalo en las mismas hojas y anéxalo al portafolio, de no ser así, desarróllalo en el cuaderno; debe ser elaborado con tu puño y letra, con buena caligrafía y ortografía, marcar con su nombre completo y curso cada página, tomar fotografías claras del trabajo completo. Se debe enviar al classrroom código o al correo [email protected]. FASE DE EXPLORACIÓN COLOMBIA fecha de entrega 27 de agosto a las 12:00m. RESUMEN Y ACTIVIDAD BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS POR TANTEO debe ser entregado más tardar el viernes 3 de septiembre a las 12:00 m. RESUMEN Y ACTIVIDAD BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS POR ÓXIDO- REDUCCIÓN debe ser entregado más tardar el viernes 17 de septiembre a las 12:00 m. LA SEMANA DEL 20 AL 24 DE SEPTIEMBRE SERÁ LA RECUPERACIÓN DEL TERCER PERIODO. FASE EXPLORACIÓN 1. Realiza la configuración electrónica del francio y el Kriptón, con los parámetros aprendidos. 2. Realiza la comprobación de los siguientes enlaces, establece que tipo es teniendo en cuenta la configuración electrónica y la diferencia de electronegatividad. H2SO4 y KMnO4 3. Asigna los números de oxidación de los siguientes elementos y nómbralos en nomenclatura sistemáticas, stock y tradicional ThO2 CuO2 PbO4 CaH2 SnH4 AgOH Ba(OH)2 H2Se HCl HBrO HMnO4 AuF3 NaCl MgSO4 Pb(CO3)2 Au(HCO3)3 Fe(H2PO4)2 Ni2(OH)4SO3 Fe(OH)SO4 Sb2O3 FASE DE EXPLORACIÓN FECHA DE ENTREGA 27 DE AGOSTO A LAS 12:00m
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INSTITUCIÓN EDUCATIVA TÉCNICO COMERCIAL “Sagrado Corazón de Jesús”
“Desafío corazonista en el 2021: Aprender frente a la incertidumbre.”
2021 Deisy Figueroa Vargas 1
PLAN DE AULA AJUSTADO CIENCIAS NATURALES VI REACCIONES QUÍMICAS NOVENO DOS
Semana del 23 de agosto al 24 de septiembre 2021
APRENDIZAJE DEL ÁREA
Establecer relaciones entre la transformación de la materia y su relación con las reacciones y las ecuaciones químicas.
TIEMPO ESTIMADO PARA ALCANZAR EL APRENDIZAJE: Nro. 20 horas clase Semana del 23 de agosto al 24 de septiembre
2021
COMPETENCIA: Identificar, Indagar, Explicar y comunicar COMPONENTE: Entorno físico EVIDENCIA(S) DEL APRENDIZAJE
Comprende y explica los principios básicos que rigen los cambios químicos y las reacciones químicas.
Aplica sus conocimientos en el balanceo de ecuaciones químicas y el desarrollo de problemas estequiométricos.
CONTENIDOS Las reacciones químicas
El balanceo de las ecuaciones
ACTIVIDAD El siguiente documento consta de dos partes: un componente teórico y la activad de afianzamiento, son los contenidos que se deben trabajar en las Semana
del 23 de agosto al 24 de septiembre 2021, te servirá para profundizar y afianzar tus conocimientos y competencias propios de las Ciencias Naturales.
Sugiero que primero hagas la lectura de la parte teórica y realiza un breve resumen en tu cuaderno. Luego te centres en desarrollar cada una de las
actividades propuestas en el taller, este debe desarrollase en su totalidad, si es posible su impresión soluciónalo en las mismas hojas y anéxalo al portafolio,
de no ser así, desarróllalo en el cuaderno; debe ser elaborado con tu puño y letra, con buena caligrafía y ortografía, marcar con su nombre completo y curso
cada página, tomar fotografías claras del trabajo completo. Se debe enviar al classrroom código o al correo [email protected]. FASE DE
EXPLORACIÓN COLOMBIA fecha de entrega 27 de agosto a las 12:00m. RESUMEN Y ACTIVIDAD BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS POR TANTEO
debe ser entregado más tardar el viernes 3 de septiembre a las 12:00 m. RESUMEN Y ACTIVIDAD BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS POR ÓXIDO-
REDUCCIÓN debe ser entregado más tardar el viernes 17 de septiembre a las 12:00 m. LA SEMANA DEL 20 AL 24 DE SEPTIEMBRE SERÁ LA
RECUPERACIÓN DEL TERCER PERIODO.
FASE EXPLORACIÓN 1. Realiza la configuración electrónica del
francio y el Kriptón, con los parámetros
aprendidos.
2. Realiza la comprobación de los siguientes
enlaces, establece que tipo es teniendo en
cuenta la configuración electrónica y la
diferencia de electronegatividad. H2SO4 y
KMnO4
3. Asigna los números de oxidación de los
siguientes elementos y nómbralos en
nomenclatura sistemáticas, stock y tradicional ThO2 CuO2 PbO4
CaH2 SnH4 AgOH
Ba(OH)2 H2Se HCl HBrO HMnO4
AuF3 NaCl MgSO4 Pb(CO3)2 Au(HCO3)3
Fe(H2PO4)2 Ni2(OH)4SO3 Fe(OH)SO4 Sb2O3
FASE DE EXPLORACIÓN FECHA DE ENTREGA 27 DE AGOSTO A LAS 12:00m
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FASE DE ESTRUCTURACIÓN
LAS REACCIONES QUÍMICAS
La materia es susceptible de presentar cambios, algunas de estas variaciones suceden en la cotidianidad, por ejemplo, el proceso
de digestión, la fotosíntesis, la corrosión del acero, la fermentación de las uvas en la producción del vino, entre otras.
Un fenómeno común para estos ejemplos se refiere a que en ellos ocurre una reacción química, es decir, una transformación en la
que cambia la composición de la materia. Razón por la cual una reacción química implica un cambio en el que se produce un
reordenamiento de los átomos sin que estos pierdan su cantidad e identidad. Así pues, durante una reacción se rompen los enlaces
químicos de las sustancias que reaccionan, generando la formación de nuevos enlaces que dan origen a una o más sustancias diferentes a las originales.
Las evidencias de una reacción química. Aunque no siempre notamos lo que está ocurriendo durante una reacción química, existen algunos signos físicos que nos permiten
poner en evidencia tal hecho. Algunos de estos son:
La formación de precipitado: un precipitado es una sustancia sólida no soluble que se forma durante una reacción química.
En el laboratorio es fácil observado en el fondo o flotando dentro de los vasos de precipitados o tubos de ensayo en donde
se realizan los experimentos.
El desprendimiento de gas: en algunas ocasiones, las reacciones químicas se manifiestan por el desprendimiento de
gases. Por ejemplo, cuando se calienta un compuesto que contiene oxígeno, como el permanganato de potasio (KMn04), se
desprende gran cantidad de oxígeno que aviva la combustión del fósforo prendido.
La transferencia de calor: el calor es el flujo de energía de un cuerpo con alta temperatura hacia uno con baja temperatura
cuando se ponen en contacto. Cualquier tipo de reacción química absorbe o produce energía en forma de calor, gracias a
esto es posible describir los cambios de energía que ocurren durante el proceso.
Los cambios en la coloración: es frecuente que durante o después de una reacción química se presenten cambios en la
coloración como muestra de la formación de nuevas sustancias.
La ecuación química. Una ecuación química es una representación simbólica de una reacción química, en ella se muestra la organización de las sustancias
iniciales también llamadas reactivos o reactantes que se ubican al lado izquierdo de la ecuación, seguidas de una flecha que indica
el proceso que acontece durante la reacción y las sustancias formadas luego de la reacción, denominadas productos, estas se
sitúan al lado derecho. La manera como se representa una ecuación química se muestra a continuación:
La reacción entre el hidrógeno y el oxígeno produce agua:
El signo + en el lado izquierdo de la ecuación se utiliza para indicar reacciona con y la flecha se lee como produce o da como resultado. Por ejemplo:
Fe + 2HCl FeCl2 + H2 El hierro reacciona con el ácido clorhídrico y produce cloruro ferroso e hidrógeno.
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Los números que se encuentran antes de las fórmulas químicas, es decir, los elementos o compuestos representados en la ecuación
química, se llaman coeficientes estequiométricos e indican las cantidades relativas de las sustancias que intervienen en la reacción
con el objetivo de hacer cumplir la ley de la conservación de la masa. Por ello, el coeficiente es proporcional al número de moléculas, átomos o iones de cada sustancia que interviene en la reacción química. Por ejemplo, la siguiente ecuación química se leería:
2H2(g) + O2(g) 2H2O(l)
Dos moléculas de hidrógeno reaccionan con una molécula de oxígeno y produce dos moléculas de agua
Los símbolos especiales en la ecuación química En una ecuación química es posible encontrar los siguientes símbolos complementarios.
Símbolo Significado
Indica si la reacción requiere de una fuente calórica para iniciarse.
0o Indica la temperatura en grados Celsius para activar la reacción química
Catalizador
Indica que la reacción requiere de un catalizador, sustancia que disminuye la energía de activación y
acelera la reacción.
Indica que la sustancia se desprende en forma de gas.
o pp Indica que la sustancia se precipita como sólido insoluble en la reacción
Indica que la reacción en reversible
(s) (l) (g) (ac)
Indica el estado de los reactivos o los productos: sólido (s), líquido (l), gaseoso (g). En ocasiones ac,
indica que la reacción tiene lugar en un medio acuoso.
EL BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS
Una reacción química es la manifestación de un cambio en la identidad de La materia y la representación de un fenómeno químico.
Las reacciones químicas implican procesos en los cuales los átomos se separan, se combinan y se reagrupan para formar nuevas
sustancias. Por tanto para formar un compuesto determinado no solamente se necesitan los átomos de elementos específicos, sino
también el número adecuado de átomos de cada uno de los elementos para llevar a cabo la reacción. Balancear una ecuación química
significa encontrar la equivalencia entre el número de átomos de cada elemento presentes en los reactivos con el número de átomos
de cada elemento que hacen parte de los productos de la ecuación química. Para conseguir esta equivalencia, existen distintos
métodos:
EL BALANCEO POR MÉTODO DE TANTEO: consiste en escribir la ecuación. Luego realizar un conteo de los átomos de los elementos a cada lado de la reacción y finalmente, asignar coeficientes hasta igualar el número de átomos a ambos lados de la ecuación. Cuando se
iguala una ecuación química por este método, es recomendable balancear primero los metales, luego los no metales y finalmente, el
hidrógeno y el oxígeno.
EL BALANCEO POR ÓXIDO-REDUCCIÓN: es aquel que se utiliza para balancear ecuaciones redox, es decir, que implican transferencia
de electrones que conduce a un cambio en los números de oxidación de algunos de los compuestos que participan en la reacción. En el método óxido-reducción se debe tener en cuenta que los compuestos se oxidan cuando pierden electrones y se reducen cuando
los ganan.
Para balancear una ecuación correctamente, la cantidad de átomos presentes antes y después de la reacción deben ser los mismos,
por tanto, la suma de la masa de Los reactivos es necesariamente igual a la suma de la masa de los productos. En el balanceo de ecuaciones es importante conocer:
La Ley de la conservación de la materia.
La ley de las proporciones definidas.
La ley de las proporciones múltiples.
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Para que se cumpla la ley de la conservación de la materia es necesario que la masa molecular de los reactivos sea igual a la de los productos.
LA LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA En 1770 había quienes creían que era posible transformar el agua en tierra si esta era calentada durante mucho tiempo. Antoine
Lavoisier, quien desde un principio dio gran importancia a las mediciones precisas en sus investigaciones, decidió examinar este
cambio de una forma más exacta haciendo algo más que una simple observación, en 1774 realizó un experimento calentando un recipiente de vidrio cerrado que contenía una muestra de estaño y aire. Encontró que la masa antes y después del calentamiento era
la misma.
Lavoisier notó en efecto, que si en el curso de los experimentos se tenían en cuenta todas las sustancias que tomaban parte de la
reacción química y todos los productos formados, nunca habría un cambio de masa. Por eso Lavoisier aseguró que los átomos no se creaban ni se destruían durante una reacción, si no que se reorganizaban a medida que la sustancia se transformaba en otra. A este
postulado se le conoce como la ley de conservación de la materia.
Para que una ecuación química cumpla con la ley de conservación de la materia necesita que haya el mismo número de átomos de
cada elemento a cada lado de la ecuación, por ello, es importante interpretar de forma adecuada la información que da una ecuación
química. A continuación, se tiene la reacción de formación del agua (H2O).
1. Se tienen los elementos implicados en la reacción química. H2 (g) + O2 (g) H2O(l) 2. Se escriben los coeficientes al lado de cada elemento de los reactivos.
2H2 (g) + O2 (g) H2O(l)
3. Se calcula el número de átomos, para ello, se multiplica el coeficiente el subíndice.
2H2 (g) + O2 (g) 2H2O(l)
Elemento Número de átomos en los reactivos Número de átomos en los productos
H 4 4
O 2 2
Para comprobar la ley de la conservación de la energía también se sumen los pesos atómicos de los reactivos y los productos
2H2 (g) + O2 (g) 2H2O(l)
4g 32g 36g
36g = 36 g
Como se puede evidenciar, la ecuación anterior cumple con la ley de la conservación de la materia. Sin embargo, en algunas ocasiones se encuentran las ecuaciones sin los correspondientes coeficientes, en ese caso puede ocurrir que no cumplan con la ley anterior.
Ejemplo:
CH4 + O2 H2O + CO2
Elemento Número de átomos en los reactivos Número de átomos en los productos
H 4 2
O 2 4
C 4 1
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CH4 + O2 H2O + CO2
16g 32g 18g 34g
48g ≠ 62g
Cuando una ecuación no cumple con la ley de conservación de la materia, se hace necesario igualar la cantidad de átomos en los
reactivos y en los productos mediante el balanceo de ecuaciones químicas.
EL MÉTODO DE TANTEO
Este método consiste en probar diferentes valores numéricos o coeficientes estequiométricos por simple inspección hasta tener
igual número de átomos en los reactivos y en los productos, es decir, hasta que la ecuación quede balanceada.
Para balancear la ecuación KClO3 KCl + O2 se siguen los siguientes pasos:
Paso 1. Identifica los reactivos y los productos de la ecuación. Para ello, escribe la ecuación:
KClO3 KCl + O2
Paso 2. Verifica si la ecuación está balanceada. Para ello, realiza un listado del número de átomos para cada elemento de los
reactivos y los productos.
Elemento Número de átomos en los reactivos Número de átomos en los productos
K 1 1
Cl 1 1
O 3 2
Paso 3. Cambia los coeficientes para que el número de átomos de cada elemento sea igual en ambos Lados de la ecuación. Para ello, prueba distintos números y considera:
Los coeficientes deben ser los números enteros más pequeños posibles.
El orden para cambiar y asignar los coeficientes es:
Metales, en este caso el K. Debido a que a cada lado de la ecuación hay igual número de K no se adiciona coeficiente.
No metales, en este caso el Cl. Debido a que a cada lado de la ecuación hay igual número de Cl no se adiciona coeficiente.
Oxígenos e hidrógenos. Al lado izquierdo hay 3 átomos de oxígeno mientras que al lado derecho hay 2, por tanto, se debe colocar en los reactivos el número 2 y junto al oxígeno de los productos el número 3:
2KClO3 2KCl + 3O2
Dado que se modifica el número de K y Cl en los reactivos ahora estos elementos deben quedar con el mismo número de átomos en
los productos, para ello se coloca el número 2.
Nunca se modifican los subíndices de una ecuación química.
Paso 4. Revisa la ecuación, asegurando que el número de átomos de cada elemento sea igual en ambos lados de la ecuación.
Elemento
Elemento Número de átomos en los reactivos Número de átomos en los productos
K 2 2
Cl 2 2
O 6 6
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Ejemplo Balancear la siguiente ecuación
H2 + N2 NH3
Elemento Número de átomos en los reactivos Número de átomos en los productos
H 2 1
N2 2 2
3H2 + N2 2NH3
Elemento Número de átomos en los reactivos Número de átomos en los productos
H 6 6
N2 2 2
Ejemplo Balancear la siguiente ecuación
H2SO4 + NaCl HCl + Na2SO4
Asignamos coeficiente a los metales en este caso Na
H2SO4 + 2NaCl HCl + Na2SO4
Asignamos coeficiente a los no metales en este caso Cl
H2SO4 + 2NaCl 2HCl + Na2SO4
A continuación, balanceamos el H y por último balanceamos el O
H2SO4 + 2NaCl 2HCl + Na2SO4
Finalmente verificamos con la tabla comparando la cantidad de átomos de
reactivos como productos y/o por masa molecular de los mismos.
Elemento Número de átomos en los reactivos Número de átomos en los productos
Na 2 2
Cl 2 2
H 2 2
O 4 4
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H2SO4 + 2NaCl 2HCl + Na2SO4
98g 117g 73g 142g
215g = 215g
FASE DE TRANSFERENCIA Y EVALUACIÓN
Desarrolla las actividades propuestas en la actividad de afianzamiento, este debe desarrollase en su totalidad, si es posible su impresión soluciónalo en las
mismas hojas y anéxalo al portafolio, de no ser así, desarróllalo en el cuaderno, con tu puño y letra, buena caligrafía y ortografía, marcar con su nombre
completo y curso cada página, tomar fotografías claras del trabajo completo y envíalas al classrroom.
RESUMEN Y ACTIVIDAD BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS debe ser entregado más tardar el viernes 3 de septiembre a
las 12:00 m.
VIDEOS DE APOYO (Encuéntralos también en classrroom en el material de apoyo).
ACTIVIDAD DE BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS POR TANTEO
1. Balancear por tanteo las siguientes ecuaciones y nombrarla teniendo en cuenta la nomenclatura tradicional. No olvide que debe asignar los números de oxidación a los compuestos dados. A modo de ejemplo:
2H2 + O2 2H2O
Dos moléculas reaccionan con una molécula para formar dos moléculas de agua.
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+1 +5 -2 +1 -2 +2 -2 0 +1 -2
+1 +5 -2 +1 -2 +2 -2 0 +1 -2
+5 +2
-2 0
+5 +2
-2 0
EL MÉTODO POR ÓXIDO-REDUCCIÓN
No todas las ecuaciones se pueden balancear por el método de tanteo, las reacciones redox se balancean por el método de óxido-reducción, en el que se tiene en cuenta el cambio en los números de oxidación. Si el número de oxidación disminuye ocurre una
reducción, es decir, hay ganancia de electrones. Si el número de oxidación aumenta ocurre una oxidación, es decir, que hay una pérdida de electrones.
ACTIVIDAD DE BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS POR ÓXIDO-REDUCCIÓN
1. Balancear por óxido-reducción las siguientes ecuaciones y nombrarla teniendo en cuenta la nomenclatura tradicional. No olvide que debe asignar los números de oxidación a los compuestos dados. a. MnO2 + HCl MnCl2 + H2O + Cl2
b. KMnO4 + HCl KCl + MnCl2 + H2O + Cl2
c. H2S + HNO3 H2SO4 + NO + H2O
d. MNO2 + H2SO4 + NaCl Cl2 + MnSO4 + H2 O + Na2SO4
