cultura científica nuevos materiales
ífica
cultura cient
Materiales inteligentes y aplicaciones
• En el campo de la ingeniería sísmica existen aplicacio-
Actualmente, el término «inteligente» se ha adoptado como un modo válido de describir una clase de materiales que presentan la capacidad de cambiar sus propiedades físicas (viscosidad, forma, rigidez, color…) en presencia de un estímulo concreto. Algunas de sus aplicaciones son: • Existen y se comercializan gafas cuyas monturas están
construidas con una aleación con memoria de forma. Así, si la montura resulta doblada o deformada se puede recuperar su forma inicial tan solo calentándola.
tic
• La industria aeronáutica se encuentra desarrollando
alas de rigidez variable que responden a la carga del viento de forma activa para conseguir distintos objetivos como la disminución de cargas de fatiga, optimización aerodinámica, etc.
Unidad
tic
• El nitinol (aleación de níquel y titanio) puede emplear-
EL estudio del
El efecto fotoelé ctrico fue descub 1887 y consis ierto por H. te Hertz en metales cuand en la emisión de electro nes por alguno o tein pudo explicason iluminados con luz. s En 1905, A. r el efecto Einsla hipótesis fotoeléctrico de Planck. basándose En esta secció simulador gratuit en n vamos a o para el estudi usar un o del efecto fotoeléctrico
se para fabricar alambres superelásticos que se pueden tejer en formas cilíndricas para varios usos. Una de las aplicaciones más habituales son los «stents» vasculares para reforzar los vasos sanguíneos.
Simulador
innovadores con aplicaciones a la ingeniería de tejidos. Estos materiales están diseñados para responder a estímulos concretos, como infecciones bacterianas, y pueden tener múltiples aplicaciones médicas.
Stent.
trico
Unidad
2
y corroborar sus conclusiones herramienta sobre este nos permite fenómeno. explicar cómo de onda de La afecta la longitu la radiación incide luz a su capaci d dad para liberar nte y la intensidad de de un metal. la electrones Se trata de de la superfi una aplicac análisis de cie ión muy útil los parámetros para el fundamentale s en este efecto .
as de res
Estrategi
1
Los ingenieros de materiales estudian las cualidades, características y usos de los materiales, y aplican sus conocimientos para investigar y desarrollar nuevos materiales. Investiga acerca de las competencias y del perfil profesional de un ingeniero de materiales.
2
Busca información sobre los fluidos electrorreológicos y sus aplicaciones.
3
Una de las líneas de investigación más importantes sobre materiales inteligentes se refiere a los «metamateriales». Responde a las siguientes preguntas, investigando en Internet: a) ¿cómo funciona un metamaterial?, b) aplicaciones actuales de los metamateriales.
4
En el año 2000, los químicos Alan Heeger, Hideki Shirakawa y Alan MacDiarmid recibieron el Premio Nobel de Química por el descubrimiento y desarrollo de polímeros sintéticos conductores de la electricidad. Busca información sobre las aplicaciones de este tipo de polímeros sintéticos.
Podemos selecci onar la superfi la que vamos cie metálic a el desplegable aplicar la radiación incidena del cátodo sobre bajar con un del metal. Esta simulac te, cliqueando en ión nos permit rango amplio cobalto y así e trahasta veintid de superficies (alumin io, cobre, ós metales Una vez selecci diferentes). onado el metal, establece la la aplicación, frecuencia por defecto umbral (f ) (We) asociad , 0 y el trabajo o a la superfi de extracción cie. Igualmente podemos elegir de onda de mediante un la radiación cursor la (m) con la que longitud el metal y al vamos a incidir mismo tiempo nocer la energía nos sobre del fotón incidenofrece la posibilidad de cote (E = h·f).
Cuestiones 1 Responde a las siguie ntes cuestio simulación: nes utilizan a) do la ca de los fotoel¿Qué ocurre con la b) Al irradia energía cinétiectrones r un cuencia de la radiación cuando se duplica la ce efecto fotoelmetal con luz roja (682 freque incide nm) se produ sobre un metal? el mismo metal éctrico, ¿qué ocurrir á si irradiamoscon luz amaril la (570 nm)?
1
calcular el dato
problemas icos
iométr Cálculos estequ
como tenemos . De hecho, sí los tenemos En este caso, carbonato. 0,485 mol de y reaccio0,86 nos sobran ácido fosfórico limitante es el H PO4. Luego el reactivo MgCO3 con 0,250 mol de 3 de amente nan 0,375 mol la reacción complet resulta suponemos parte, A continuación, que, por otra la derecha, lo y los demás estar gaseoso desplazada a o CO2 un product lógico al ser el acuosa. H2O 3 ↑+ en disolución (PO4)2 + 3 CO2 H PO4 → Mg3 de de sustancia 3 MgCO3 + 2 3 que la cantidad de dióxido de indica la La estequiometría la misma que reacciona es mol de CO2. carbonato que luego serán 0,375 obtenemos, 23 ºC y carbono que obtenido a an el volumen de los gases: Como nos pregunt s la ecuación general V: despejamos 743 mmHg aplicamounidades adecuadas y T en las p·V=n·R· n·R ·T V = p
que hay que los compuestos 1. Lo primero ar correctamente enunciado, identific de la reacción. ajuste luego hacer el O ) + CO2 + H2 PO → Mg3(PO4 2 MgCO3 + H3 4 + 3 H2O (PO4)2 + 3 CO2 H PO4 → Mg3 3 MgCO3 + 2 3 en el produchay que fijarse la clave para hacer el ajuste que nos dará Recordar para solo complicado, más os. El Mg está to o reactivo los demás element igual, luego el ajuste de todos reactivo, el grupo fosfato el un y o o. Ajustados en un product el ajuste complet la clave para fácilmente. Hay ellos nos dan se completa productos. fosfato el resto el y to en reactivos y carbona los elementos s de que repasar todos , pero debemo volumen y aplicar datos en masa a (mol) para poder -1 ) 2. Nos dan los de sustanci -1 = 84 g · mol M ; trabajar en cantidad H3PO4 mol · = 84 g el ajuste. (MMgCO3 1mol mol g · 84 g = 0,86 nMgCO3 = 72 1 mol 0,25 mol puros · 0,5 · 98 g = g/mL · 37 mL nH3PO4 = 1,34 0,25 mol de ácido fosfórico hay reacciona la mL de ácido mos que solo Es decir, en 37 es agua. (Recorde puro, el resto a pura). sustanci de de cantidad ará toda la cantidadcuál a es si reaccion rlo hay que buscar ión La siguiente pregunt averigua ; para en proporc sustancia presente será el que esté reacción) y limitante (que metría de la es el reactivo estequio la : endo y otro después inferior manteni os uno primero cuál sobra. Suponem ríamos, según necesita to ajustada: fuera el carbona – Si el limitante ecuación química que indica la , la proporción 2 molH3PO4 = 0,57 mol de H3PO4 · O 0,86 mol MgCO3 3 molMgC 3
Así, por ejempl o, si elegim lica, la aplicac os el sodio como ión valor 5,51 ·10 14 –1 nos establece una frecuen superficie metás y un trabajo cia umbral 2,28 eV. (f0) con de extracción (We) cuyo valor es Si iluminamos la superficie longitud de onda m =645 con una radiación inciden mos arranca nm observamos te de r electrones que no conseg (la energía inferior al trabajo uiasociad radiación inciden de extracción). En cambioa a la radiación es te , si utilizamos de longitud mos arranca una de onda λ = r electrones 400 nm conseg de la superfi la radiación uicie (la energía es superior al trabajo de asociada a extracción).
En anayaeducacion.es puedes encontrar un documento sobre otros materiales muy interesantes y con múltiples aplicaciones hoy en día, los semiconductores y los superconductores.
Las unidades finalizan con un contenido de ampliación para acercar la química (en cuanto a su historia, aplicaciones, aspectos prácticos, etc.) al día a día del alumnado.
olución de
con el ácido io reacciona dióxido to de magnes de magnesio, 1 El carbona lugar al fosfato fosfórico y da agua: de carbono y n ajustada io y a) Escribe la reacció to de magnes 72 g de carbona ad = 1,34 g/mL y b) Se mezclan o (densid fosfóric ácido 37 mL de del ácido). que se riqueza del 50% de carbono Hg. n de dióxido de 743 mm de Calcula el volume a 23 oC y presión = 24 Mg obtiene medido u; 16 12 u; O = atómicas C = Datos: Masas = 1 u. u; P = 31 u; H el y resolución cuidadosamente y Planteamiento hacer es leer
Cuestiones
Microscopía electrónica de barrido de un tejido de algodón recubierto de partículas de ZnO. 122
efecto fotoeléc
En primer lugar efecto fotoe ve a la página léctrico web del simulad http://www.va or. rga.org/recurs trico/index.htm os-educativos Por último l para realizar /efecto-fotoel la simulación establecer ecVerás que completa tenemo la intensidad está del haz lumino frenado necesa s que varias magnit en castellano y que te so y el rio para frenar udes claves permite trabaja de la superfi los fotoelectronespotencial de trico. Tambié en el estudio r con cie metálica. n podemos del efecto arrancados establecer fotoelé frecuencia cgráfica y energía frente a longitud de s energía frente a onda.
Gafa con montura de titanflex (aleación de titanio). • Investigadores europeos han desarrollado materiales
de problemas n ió c u l o s e r e d s EstrategIa
nes para disminuir las vibraciones producidas durante un terremoto y garantizar la seguridad estructural de un edificio.
0,25. íamos: pero solo tenemos fosfórico necesitar si lo fuera el ácido – Por el contrario 3 molMgCO3 = 0,375 mol de MgCO3 PO · 0,250 mol H3 4 2 molH3PO4
–1 K · mol · K 296 = de CO2 , 082 atm · L –1 0, 375 mol · 0 atm 760 mmHg · 743 mmHg –1
PROBLEMA
ANÁLISIS DEL formulado adecua rnos de haber y haber Debemos asegura stos, realizado el ajuste nos compue limitante. A veces damente los onden es el reactivo detectado cuál aportados corresp es así. que los datos a, y no siempre confiamos en ometría ya ajustad ya se ha ina una estequi que lo r conviene recorda a lo largo de cursos Por otro lado, se sas ocasiones cálculo en químicaión, dicado en numero problemas de anteriores: los utilizando factores de convers as problem deben resolver resolución de estrategia de a paso; y es adeya que es una o a hacerlo paso BOE. más rápida respect como preferente en el cida más, la estable DE RESULTADOS DISCUSIÓN
s deos son correcto bar que los resultad o como correcto Para compro tomando el resultad obtener la cantibemos repasar nado ones a la inversa: y hacer las operacide carbonato que han reaccio ia dad de sustanc han reaccionado: -1 no -1 · 296 K; y sumar la que ·L · mol · K atm 0,082 · L=n coinciden 0,98 atm · 9,31 dióxido, que sa = 0,375 mol de n, que sumado despejando n to en la reacció los iniciacon los de carbonanan (0,485 mol) nos dan reaccio no que los les (0,86 mol).
para todos los datos Ahora ya tenemos enunciado: pedido en el 2, 36 mol = 0,75 Xsoluto: 3, 14 mol te: será disolven por uno, el resto Al ser un tanto
ácido clordisolución de litros de una de densidad 2 Se tienen 0,5 % de riqueza en masa y hídrico del 86 : 1,24 g/mL. Calcula
ad. a) La molarid ad. b) La molalid molar del soluto. ico nec) La fracción ón de ácido clorhídrón 2 M. de esa disoluci disoluci d) El volumen r 150 mL de otra cesario para prepara ón que resulde la disoluci o con la molaridad es ácido obtenid e) ¿Cuál 100 mL de este M? ta de mezclar clorhídrico 0,5 ácido de L 0,25 u. 1 u; Cl = 35,5 atómicas: H = Datos: Masas y resolución samente el Planteamiento es leer cuidado
0,75 = 0,25 Xdisolvente: 1 – calculamos disolución 2 M ando la 150 mL de una mos, consider d) Para preparar soluto que necesita los gramos de indicadas: % y la densidad 36, 5 g 10,95 g riqueza del 86 = mol · 1 mol 1L · 150 mL= 0,30 2 mol · 1000 mL 1L
hacer nos que hay que los datos que 1. Lo primero compuesto y identificar el . problema, e cada apartado nos piden en soluto (mol) dan, y los que sustancia de cantidad de disolución (L) = Volumen de a) Molaridad el cálculo: Planteamos así -1 · mol 35,5 = 36,5 g M (HCl) = 1 + 1 mol soluto · 86 g soluto · ón 1, 24 g disoluci · ón 36, 5 g soluto 100 g disoluci ón 1 mL disoluci ón = 29,2 M 1000 mL disoluci · 1 L disolución soluto (mol) sustancia de cantidad de te (kg) disolven = d masa b) Molalida indica que a y la riqueza datos del problemde disolución, por tanto, Vamos a los g 1 000 g están en 100 te. Así pues, en 86 g de soluto 14 g son de disolven los restantes te tendremos: (1 kg) de disolven soluto mol · 1 86 g soluto · ón ón 36, 5 g disoluci 100 g disoluci mol n ó = 168, 3 kg ón 100 g disoluci 100 g disoluci · te 1 kg disolven · te considedisolven uno g 14 es el tanto por molar de soluto a de soluto (mol) respecto c) La fracción de sustanci n (mol). rando la cantidad total de la disolució n: de sustancia 100 g de disolució a la cantidad 86 g soluto en tenemos si Es decir, 86 g de HCl = 2,36 mol de HCl. –1 M (HCl) = 36, 5 g · mol de H2O = 0,78 mol de H2O ^ 100 – 86 h g –1
g mol M ^ H2O h = 18 La suma de ambos. mol = 3,14 mol. 2,36 mol + 0,78 Disolución =
de HCl puro la disolución densidad de la riqueza y la Al considerar s escribir: ón inicial = 12,73 g inicial, podemo 100 g disoluci puro · 86 g soluto 10,95 g soluto ón inicial = 1 mL disoluci n inicial · 1, 24 g disolución inicial de la disolució disolución inicial. y añadi= 10,27 mL de disolución inicial 10,27 mL de la deseado. Es decir, cogería mL, que es el volumen final 150 n 2 M tendrería agua hasta de una disolució s de 100 mL e) Si partimo mos: mol 1L · 100 mL=0,2 2 mol · 1000 mL n 0,5 M: 1L otra disolució con 0,25 L de Lo vamos a mezclar mol 0, 5 mol · 0, 25 L = 0,25 L = 0,125 1L L de disode HCl en 0,35 os 0,325 mol En total tendríam lución. Luego:
M. 0, 325 mol = 0,93 mol/ L = 0,93 0, 35 L MA
Lo PROBLE todos los pasos. ón cuidadosos con disoluci Debemos ser es tener claro siempre la r, y comnte os obtene más importa s y la que querem de la que partimo o es lógico o no. difeprobar si el resultad as recordar la se reeste tipo de problem densidad (donde n toConviene, en de tos concep ón con el volume rencia entre los total de la disoluci s formas de expresar laciona masa ón) y las distinta relaciona tal de la disoluci (donde, en su mayoría, se ón; a la concentración con el volumen de la disoluci la masa del soluto la molalidad). excepción de
ANÁLISIS DEL
29
67
En el estudio de la química, el empleo de las TIC merece un tratamiento específico.
En cada unidad, se incluye la resolución de diferentes problemas, se analizan los enunciados y se discuten los resultados obtenidos. 28
ACTIVIDADES EXPERIMENTALES
TrAbaja con lo apren
dido
Recuerda seleccionar el material portfolio. de trabajo de esta unidad para tu
Actividades es experimental
trabaja con lo aprendido
1 Preparación de una disolución de concentración conocida
Consideracione
s históricas
b) Indica a qué grupo 1 Indica tres de las del sistema periódico tríadas cada elemento y pertenece blecidas por Döberein de elementos químicos estasi son metales o er. ¿Qué caracterís no metales. taba el peso atómico tica presenc) ¿Cuál es el elemento (masa atómica) más electropositivo del elemento central de las tríadas el elemento más y cuál es en relación con electronegativo? los otros dos? 11 Dados los elemento 1-2-4. ¿A qué partes del sistema periódico s A, B y C, de números tual se asemejan 6, 12 y 19: acatómicos las «octavas de Newland s»? 3 ¿Qué elemento a) Escribe la configura s fueron previstos ción electrónica por Mendeléiev antes de ser descubie de cada uno de ellos. rtos? ¿Cómo los llamó Mendeléiev y cuáles son b) Indica su situación sus nombres actuales? en la tabla periódica período). (grupo y 4 Utilizando la bibliograf ción busca los científicos ía y otros medios de informac) Ordena de mayor y científicas españoles a menor potencial dos en el descubrim de ionización. implicaiento de nuevos 12 Para los elemento elementos químicos. Relaciona tus s sodio, azufre y hallazgos con la meta cloro: 5.5 de los ODS. a) Escribe sus configura ciones electrónic Configuracione as. b) Ordena los elemento s electrónicas y posición s por orden creciente en el sistema periódic tencial de pode ionización o y justifica tu respuesta . 5 c) Ordena los elemento Explica qué tienen en común, en relación s por orden creciente la configuración dio atómico y justifica de racon electrónica, los tu respuesta. elementos pertenecientes a un mismo 13 Basándose en grupo del sistema las propiedades periódico. periódicas de los 6 ¿Por qué el tercer mentos E (Z = 35), eleI período tiene únicamen EII (Z = 36) y E (Z elementos y el cuarto = son ciertas o falsas 37), III te ocho las siguientes afirmacio razona si tiene dieciocho? nes: a) EIII posee mayor 7 Escribe las configura potencial de ionización ciones electrónic que EI. as de los elementos de números b) EI tiene menor atómicos 19, 26, afinidad electrónic 33 y 35. a que EII. 8 Dadas las configura c) La electronegatividad ciones electrónic de EI es mayor que as siguientes, indica el número la de E 14 atómico, el grupo II. A la vista de las configura y el período de cada elemento: elementos de números ciones electrónicas de los atómicos 9, 16, a) 1s 2 2s 2p 6 3s 2p 6 2 9 indica: 20, 34 y 38, 4s 3d b) 1s 2 2s 2p 6 3s 2p 6 2 10 2 a) ¿En qué período 4s 3d 4p se encuentran y a qué grupo pertenecen? c) 1s 2 2s 2p 6 3s 2p 6 2 10 6 4s 3d 4p b) ¿Quién tendrá d) 1s 2 2s 2p 6 3s 2p 6 2 10 6 mayor potencial 4s 3d 4p 5s 2 4d 2 de ionización? c) Clasifícalos en 9 Los elemento metales y no metales. s de transición Cu, Ag y Au números atómicos 15 Ordena de mayor 29, 47 y 79, respectiv tienen de a menor radio atómico amente: tos: cadmio, mercurio, los elemena) Escribe sus configura cinc y germanio ciones electrónic . as. 16 Ordena los b) Si forman iones elementos químicos con carga positiva magnesio, calcio, +1, ¿qué elecflúor, cloro y potasio trón perderán? en función de su: c) Escribe las configura a) Mayor potencial de ionización. ciones electrónic iones: Cu +, Ag + as de los b) Menor electrone y Au +. gatividad. 17 Según su posición Propiedades periódic en el sistema periódico as elemento de: señala el 10 Considera los elementos con número a) Mayor radio atómico: atómico 4, 11, 17 y 33: magnesio o aluminio. b) Mayor potencial a) Escribe la estructura de ionización: sodio electrónica señaland o magnesio. electrones de la o los c) Electronegatividad capa de valencia. más alta: silicio o azufre. d) Carácter metálico: 90 calcio o cromo.
2
En anayaeducacion.es encontrarás la solución todas las actividade de s numéricas.
Unidad
3
18 Para el elemento alcalino del tercer período y para el segundo elemento del grupo de los Indica: a) configura halógenos: ción a) Escribe sus configura tos; b) grupo y periodo electrónica de estos elemenciones electrónic al que pertenec as. b) ¿Qué elemento cación de la gran en; c) justifide los dos indicados diferencia que existe primera energía valores de la energía entre ambos de ionización menor? tendrá la de sus potencial respuesta. Razona la ción; d) cómo varía es de ionizael potencial de ionización para los elementos de c) ¿Cuál es el elemento un mismo grupo que presenta mayor y de un mismo periodo. Datos: números cia a perder electrone tendenatómicos Li = 3, s? Razona la respuesta F = 9, K = 19. . 19 Dados los elemento s químicos aluminio, bono, oxígeno y boro, carGenerales de toda flúor: la unidad a) ¿Quién tiene mayor el primer 25 Un isótopo del cobalto potencial de ionización? es utilizado en radioterapia para el tratamien to de algunos tipos b) ¿Cuál tendrá menor afinidad Escribe el símbolo de cáncer. electrónica? nuclear del isótopo c) Ordénalos en (Z = 27), que tiene del cobalto forma creciente 33 de su electronegatividad. respuesta de acuerdo neutrones. Justificad vuestra con el objetivo 3 de desarrollo sostenible. d) Ordénalos en forma creciente de su radio atómico. 26 El número atómico (Z) de un elemento 20 Ordena en forma es 30: decreciente de a) Escribe su configura su radio atómico los elementos estaño, ción electrónica. estroncio, yodo y rubidio. b) Indica su posición 21 Dados los elemento en el sistema periódico s químicos de números . c) ¿Es un elemento 12, 17 y 35, indica: atómicos metálico o no metálico? a) ¿Cuál tiene mayor 27 Escribe las configura afinidad electrónic ciones electrónic a? b) ¿Cuál tiene mayor as de los tres primeros gases nobles radio atómico? e indica sus números atómicos. 22 Dados los elemento 28 Dados los iones s químicos de números Na + y Al 3+, ¿cuál 11, 16 y 19, ordénalo atómicos tiene iónico? Datos: números mayor radio s en forma creciente atómicos: Na = tronegatividad. de su elec11, Al = 13. 29 Escribe las estructura 23 Los números s electrónicas de atómicos de los K +, Mg 2+ y Fe 3+. los iones F−, elementos A, B, respectivamente, C, son, Z, Z + 1 y Z + 2. Se sabe que elemento B es un 30 Tres elemento el gas noble que se s tienen números encuentra en el tercer periodo: atómicos 19,35 y respectivamente. 54, Indica: a) estructura s electrónicas; b) su posición en a) ¿En qué grupo la tabla periódica de la tabla periódica ; c) ¿cuál yor afinidad electrónic se encuentran los elementos A tiene may C? ¿Qué configura a?; d) cuál menor potencial de ción electrónica presentan en ionización? su capa de valencia mentos? estos ele31 Busca informaci b) ¿Pueden formar ón sobre las tierras dar una respuesta algún compuesto raras para los elementos razonada a qué A y C? ¿qué tipo elementos los constituyen; aplicacion de enlace podrían formar? es concretas c) ¿Qué te hace decir de algunos de ellos; países principale eso? Comenta si s productores de ta la siguiente es cierles que contienen los mineraafirmació estos elementos; mento B son isoelectró n: «Los átomos del ele¿conoces algún proyecto para abrir una mina de tierras elemento A». Justifica nicos con los átomos del raras en España? ¿La extracció tu respuesta. n de estos elemento s puede causar contaminación y 24 El primer y segundo riesgos medioam potencial de ionización bientales? Ajusta tus respuestas a elementos litio, para los alguna meta de fluor y potasio. los ODS 7, 8 y 9. 32 Los transactínidos Litio son elementos Flúor radiactivos, y algunos Potasio sintéticos y Primer potencial son tóxicos. Busca (KJ · mol –1) e indica su nombre información 520 1 680 419 y símbolo. ¿Por Segundo potencial qué alguno de ellos no produce (KJ · mol–1) efectos negativos 7300 3370 sobre la salud humana ni el medio 3052 ambiente? Justifica las respuestas de acuerdo con la meta 12.4 de anayaeducacion.es los ODS. Consulta el apartado estudiar» en el banco de recursos.
Objetivo Material y reactivos
• idrio de reloj. • Balanza digital. • Vaso de precipitados grande. • Varilla agitadora. • Matraz aforado de 1 L.
procedimiento
2 Preparación de una disolución
diluida a partir de otra concentrada
Objetivo
Muchas veces en el laboratorio no tenemos una disolución de la concentración que necesitamos, y hay que prepararla a partir de otra cuya concentración sí conocemos. En esta práctica vamos a dar los pasos generales para preparar una disolución de ácido sulfúrico diluido partiendo de otro más concentrado y posteriormente, se piden los cálculos para preparar 0,25 L de una disolución 0,5 M de ácido sulfúrico a partir de otra de ácido sulfúrico concentrado al 61,54% en masa y densidad 1,515 g/mL.
• Embudo. • Frasco lavador. • Cuentagotas. • Hidróxido de sodio (sólido). • Agua destilada.
1 Calcular y pesar en la balanza la cantidad de soluto necesaria. Utilizar para ello un vidrio de reloj. 2 Transferir el soluto al vaso de precipitados y añadir agua destilada, aproximadamente un tercio del volumen final, agitando para disolver. 3 Trasvasar la disolución al matraz aforado y completar con disolvente (agua destilada, en este caso) agitando periódicamente, hasta una altura próxima al enrase, sin alcanzar la marca. Esta operación se realiza normalmente con un frasco lavador.
Material y reactivos
• Probeta. • Pipeta graduada y succionador. • Matraz aforado y embudo. • Vaso de precipitados grande.
procedimiento
2 Tomar con la pipeta el volumen calculado (¡ojo, no se debe pipetear directamente de la botella!, ¡ni con la boca!). Se vierte un volumen de ácido mayor del requerido en un vaso de precipitados, y después se pipetea, desde él y utilizando el succionador, el volumen de ácido deseado. También se puede medir el volumen requerido con la probeta.
5 Tapar y etiquetar la disolución.
Cuestiones
3 Llevar al matraz el volumen de ácido concentrado tomado y completar con el disolvente (agua destilada) hasta alcanzar el volumen final, agitando levemente para facilitar la homogenización.
1 Calcula la cantidad de soluto
que necesitarás pesar para preparar la disolución anterior de NaOH 0,5 M.
2
• Frasco lavador. • Cuentagotas. • Ácido sulfúrico concentrado. • Agua destilada.
1 Calcular el volumen a tomar de la disolución concentrada, teniendo en cuenta su concentración y su densidad. Para ello, la clave está en tener presente que la cantidad de sustancia de soluto de la nueva disolución (disolución diluida) será la misma que tomemos de la disolución concentrada.
4 Completar el volumen (de disolución requerido) enrasando cuidadosamente con un cuentagotas.
4 Tapar y etiquetar la nueva disolución.
Las variaciones. Si, en lugar de querer preparar una disolución sólido-líquido hubieras querido preparar una líquido-líquido, ¿qué material habrías necesitado?
Cuestiones
1 Con los datos aportados en la práctica, calcula el volumen de ácido sulfúrico concentrado que tienes que tomar para preparar la disolución diluida.
2 ¿Cuántos gramos de H2SO4 puro hay en dicho volumen? 3 ¿Dónde hay mayor cantidad de sustancia de ácido, en la disolución
Recuerda
3 Si la disolución anterior hubiera sido de ácido sulfúrico en agua, ¿qué precauciones habrías debido tomar? Desde el punto de vista práctico, ¿cómo debes hacerlo?
La densidad de una disolución se define como: masa de la disolución Densidad = volumen de la disolución
concentrada o en la diluida?
4 Si ahora hicieras una nueva dilución añadiendo agua destilada hasta obtener el doble del volumen final, ¿cuál sería la nueva concentración? ¿Qué cantidad de sustancia de ácido puro contendría?
366
«Para
91
ones Dispones de las soluci ades de todas las activid numéricas en anayaeducacion.es
Aprender los pasos generales para preparar en el laboratorio una disolución de una determinada concentración. En concreto, un litro de disolución de NaOH 0,5 M.
Actividades relacionadas con todos los contenidos estudiados en la unidad, para reforzar dichos contenidos y autoevaluar lo aprendido.
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Al final del libro se proporcionan una serie de actividades experimentales para que los docentes puedan ponerlas en práctica en el laboratorio de química con su alumnado.
Educación emocional
Cultura emprendedora
TIC
académica y profesional
Evaluación
Aprende a conocerte; identifica las situaciones que te generan emociones bloqueantes y gestiónalas con experiencias de autoafirmación constructiva.
Confía en tus aptitudes y conocimientos, desarrolla la creatividad, adáptate a las situaciones cambiantes y ten una actitud proactiva y responsable.
Aprende a obtener información, seleccionarla y aplicarla; a planificar, gestionar y elaborar trabajos; a colaborar en Red de forma ética y segura.
Valora tus capacidades personales, descubre y despierta tu vocación, entrénate en la toma de decisiones y aprende a orientarte entre distintas opciones.
Descubre diversas estrategias para analizar qué has aprendido y cómo lo has aprendido; entrénate para asumir compromisos o superar dificultades.
Orientación
