Semana 6 Sesión 17

Semana6 SESIÓN 17

PRIMERA UNIDAD. SUELO, FUENTE DE NUTRIMENTOS PARA LAS PLANTAS

contenido temático

¿Cuál es el alimento para las plantas? Las plantas fabrican su propio alimento. Por tanto, no necesitan alimentarse de otros seres vivos. La alimentación de las plantas comprende tres etapas: tomar sustancias del suelo y del aire, transformar estas sustancias en alimento y repartir el alimento por toda la planta. Además, para aprovechar su alimento, las plantas necesitan respirar permanentemente, como el resto de los seres vivos. ¿Cómo mejorar un suelo deficiente en sales? Abono mineral Materia mineral que completa y enriquece las materias nutritivas, pues contiene elementos que se consideran limitantes de la productividad de los ecosistemas: el nitrógeno, el fósforo, el potasio y el calcio. Abonos minerales de síntesis Fertilizantes inorgánicos que se utilizan para suministrar minerales a un suelo deficiente o para reponer las sustancias que las plantas extraen del suelo. Los abonos minerales de síntesis principales incluyen uno o varios de los elementos fundamentales para las plantas (nitrógeno, fósforo y potasio), en forma de sales (fosfatos cálcico y amónico, sulfato y nitrato amónicos, cloruro y sulfato potásico, etc.). Fertilizante Sustancia que se añade a los suelos agrícolas para mejorar el rendimiento de los cultivos y la calidad de la producción. Existen fertilizantes orgánicos, como el estiércol o el compost, y fertilizantes inorgánicos minerales, que se utilizan para suministrar al suelo nitrógeno,potasio y calcio en forma de sales. Fertilizante completo Llamado así porque contiene tres componentes básicos; nitrógeno, ácido fosfórico y potasio. ¿Cómo se obtienen las sales? Las sales se forman a partir de un ácido y una base, mediante una reacción de neutralización:  Ácido + Base                       Sal + H2O Esto significa  que en solución acuosa, los hidrógenos de los ácidos son sustituidos por el catión de la base, cuyo grupo OH-1 se combina entonces con los H+1 provenientes del ácido que ya fueron sustituidos, para entonces formar H2O  Las SALES, se forman entonces por la unión de un catión metálico con diversos grados de oxidación o valencia positiva, con un anión no metálico con grados de oxidación o valencia negativa: por ejemplo: Fe2+ S-2 La valencia negativa también puede provenir de un anión que contiene oxígeno, por ejemplo    SO4       del ácido sulfúrico que pierde dos H+ que reaccionan con los OH -1 de la base para formar H2O, mediante una reacción de neutralización del ácido con una base.  Así por ejemplo, el  HNO3 pierde su H+1 que es sustituido por el catión de una base y se convierte en el anión NO3-  el que se combina con el catión K+1 de la base KOH y el OH-1 se combina con el H+1 para formar H2O    NO3    +    K+1                K NO3   4 horas

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales:  32. Reconoce a los experimentos como una actividad en la que se controlan las variables que intervienen en el proceso en estudio y como una forma de obtener información. 33. Aumenta su capacidad de observación y destreza en el manejo de equipo al experimentar. 34. Describe algunos métodos de obtención de sales en el laboratorio. (N2) 35. Manifiesta mayor capacidad de análisis y síntesis de la información obtenida al experimentar y de comunicación oral y escrita al expresar sus conclusiones. 36. Identifica a las reacciones redox mediante la variación de los números de oxidación. (N2) 37. Clasifica a las reacciones químicas en redox y no redox. (N3) 38. Aumenta su capacidad de comunicación oral al expresar fundamentando sus observaciones y opiniones. Procedimentales Realizar ejercicios que permitan establecer los nombres de los elementos que forman una molécula y su proporción de combinación, a partir de fórmulas sencillas.  Representar mediante ecuaciones químicas, reacciones sencillas de combinación y descomposición.  Balancear por inspección las ecuaciones de combinación y descomposición. Elaboración de transparencias electrónicas y manejo del proyector. Presentación en equipo Actitudinales Confianza, cooperación, colaboración, responsabilidad, respeto y tolerancia.
Materiales generales	De Laboratorio: Material: Balanza, cucharilla de combustión, lámpara de alcohol, capsula de porcelana, agitador de vidrio. Sustancias: azufre, limadura de hierro carbonato de sodio. Didáctico: -          Presentación, escrita  electrónicamente.
Desarrollo del Proceso	FASE DE APERTURA El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase presenta las  preguntas  siguientes: RELACIONES MOL-MOL A continuación se muestra un ejemplo señalando las partes de la ecuación: 4 Cr (s) + 3 O2 (g) --à  2 Cr2O3 (s)  Esta ecuación se leería así: Cuatro moles de cromo sólido reaccionan con tres moles de oxígeno gaseoso para producir, en presencia de calor, dos moles de óxido de cromo III. Reactivos:    Cromo sólido y oxígeno gaseoso. Producto:     Óxido de cromo III sólido Coeficientes:  4, 3 y 266 Mg3N2 (s) + 6 H2O (l) ----à3 Mg (OH)3 (ac) + 2 NH3 (g) Un mol de nitruro de magnesio sólido reacciona con seis moles de agua líquida y producen tres moles de hidróxido de magnesio en solución y dos moles de trihidruro de nitrógeno gaseoso. Reactivos: Nitruro de magnesio sólido (MgN2), agua líquida (H2O) Productos: Hidróxido de magnesio en solución [Mg (OH)2] y trihidruro de nitrógeno gaseoso (NH3 ). Coeficientes: 1, 6, 3 y 2 Para la siguiente ecuación balanceada: 4 Al + 3O2 --à2 Al2O3 a) ¿Cuántas moles de O2 reaccionan con 3.17 moles de Al? b) A partir de 8.25 moles de O2, ¿cuántas moles de Al2O3 (óxido de aluminio) se producen? 3.17 ----   X           X  =  (3.17 x 3)/4  =  2.37 mol O2 8.25  -----    X        X  =   (8.25 x 2)/3 =  5.5  mol Al2O3 Cada equipo lee diferente contenido sobre la misma pregunta. FASE DE DESARROLLO Combinación y descomposición 􀂃 Investigación bibliográfica sobre los métodos de obtención de sales: - Metal + No metal → Sal -          - Metal + Ácido → Sal + Hidrógeno -          - Sal 1 + Sal 2 → Sal 3 + Sal 4 -          - Ácido + Base → Sal + Agua -          (A30) -          􀂃 Diseñar colectivamente y realizar un experimento que permita obtener -          algunas sales por desplazamiento simple, desplazamiento doble y -          neutralización ácido-base. (A32, A33) -          􀂃 Elaborar un informe de la actividad experimental. (A34, A35) -          􀂃 Analizar los métodos de obtención de sales empleados, escribir las -          ecuaciones químicas y, a partir de la aplicación de los números de oxidación -          y las definiciones básicas de oxidación y reducción, clasificar las reacciones -          como redox (combinación de metal con no metal y desplazamiento simple) y -          no redox (desplazamiento doble y ácido-base). (A34, A35, A36, A37) -          􀂃 Discusión grupal basada en la investigación bibliográfica y en las -          observaciones del experimento, para concluir la importancia de los métodos -          de obtención de sales para la fabricación de fertilizantes que permita reponer -          los nutrimentos del suelo. (A38) Procedimiento. -           Pesar  un  gramo  de cada sustancia. -          - Colocar ambas sustancias, azufre y hierro  en la capsula  de porcelana, -          -Mezclar  perfectamente con el  agitador  de vidrio. -          Colocar la  mezcla  en la cucharilla   de   combustión y esta a la flama de  la  lámpara  de alcohol,  hasta reacción completa. -          -Enfriar el  producto   obtenido y pesarlo. -          Observaciones: Sustancias Símbolos Peso inicial g Peso final g Ecuación química Relación molar Azufre-limadura de hierro Hierro 1 S:Azufre Fe:Hierro 2 gramos 1 gramo S+Fe→FeS          ∆        Sulfuro de hierro 1g=1.13 mol 2 S: Azufre Fe: Hierro 2gr 1.4 gr S+Fe->FeS          ∆ Sulfuro de Hierro 1gr=0.8 3 Fe: Hierro S: Azufre 2gr 0.5 Fe+S→FeS          ∆        Sulfuro de Hierrro 1gr=1.57mol 4 S: Azufre Fe: Hierro 2gr 1.3gr S+Fe→ FeS           ∆ Sulfuro de Hierro       1g. Azufre 1gr. Hierro 1gr. Sulfuro de Hierro 5 Azufre:S Hierro:Fe 2 gr. 1 gr. S+Fe→FeS ∆ Sulfuro de Hierro 1gr=1.13 mol 6 S: azufre Fe: Hierro 2 gr. 1 gr. S+Fe→ eS ∆ Sulfuro de Hierro 1 gr. = 1.13 mol -          Conclusiones: Al reaccionar 2 gramos de Azufre y Hierro el producto obtenido presenta menor cantidad debido a la perdida de azufre que se convirtió en dióxido o trióxido de azufre. Se les solicita Tabular y graficar los datos obtenidos en el programa Hoja de cálculo. EJERCICIOS: 1)       2 H2+ O2 <−−> 2 H20 a)       ¿Cuántas moles de O2 reaccionan con 3.17 moles de H2? b) A partir de 8.25 moles de O2, ¿cuántas moles de H2O se producen? 2)       2 N2 + 3 H2  <−−>2   NH3 a)¿Cuántas moles de N2 reaccionan con 3.17 de moles de NH3? b) A partir de 8.25 moles de N2, ¿cuántas moles de NH3 se producen? 3)      2 H2O +  2 Na  <−−>2  Na(OH) + H2 a)      ¿Cuántas moles de Na reaccionan con 3.17 moles de H2O? b)      A partir de 8.25 moles de H2O, ¿cuántas moles de NaOH se producen 4) 2 KClO3 <−−>2  KCl +3  O2 a)      ¿Cuántas moles de O2 se producen con 3.17 moles de KClO3? b)      A partir de 8.25 moles de KClO3, ¿cuántas moles de KCl se producen?          5)  BaO +2 HCl   -----à     H2O  +  BaCl2 a) ¿Cuántas moles de BaO2 reaccionan con 3.17 moles de HCl? b) A partir de 8.25 moles de BaO2, ¿cuántas moles de BaCl2 se producen?   6) H2SO4 + 2NaCl <−−>  Na2SO4 +  2HCl a)      ¿Cuántas moles de NaCl reaccionan con 3.17 moles de H2SO4? b)      A partir de 8.25 moles de NaCl, ¿cuántas moles de Na2SO4 se producen? 7) 3 FeS2 <−−>  Fe3S4 +  3 S2 a)      ¿Cuántas moles de S2 obtienen con 3.17 moles de FeS2? b) A partir de 8.25 moles de FeS2, ¿cuántas moles de Fe3S4 Se producen?  8) 2 H2SO4 + C  <−−>  2 H20 + 2 SO2 + CO2 a) ¿Cuántas moles de C reaccionan con 3.17 moles de  H2SO4 ? b) A partir de 8.25 moles de C, ¿cuántas moles de SO2 se producen? 9) SO2 + O2 <−−> 2 SO3 a)       ¿Cuántas moles de O2 reaccionan con 3.17 moles de SO2? b)       A partir de 8.25 moles de O2, ¿cuántas moles de SO3 se producen? 1- 2  10) 2 NaCl  <−−>  2 Na + Cl2 a) ¿Cuántas moles de Cl2 se obtienen con 3.17 moles de NaCl? b) A partir de 8.25 moles de NaCl, ¿cuántas moles de Na se producen? 11) CH4   +  2 O2  −−> 2 H20  + CO2 a) ¿Cuántas moles de O2 reaccionan con 3.17 moles de CH4? b) A partir de 8.25 moles de O2, ¿cuántas moles de CO2se producen?  12) 2 HCl  +   Ca −−> CaCl2    +  H2 a) ¿Cuántas moles de Ca reaccionan con 3.17 moles de HCl? b) A partir de 8.25 moles de Ca, ¿cuántas moles de CaCl2 se producen? Después discuten y sintetizan el contenido.  Se preparan para mostrarlo a los demás equipos.                                   Para convertir las unidades se les proporciona el nombre del programa Fullquimica para que lo localicen en la Red y lo utilicen, es gratuito. FASE DE CIERRE     Los equipos presentan su información a los demás. Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase con el profesor, de lo  que se aprendió. Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa  e indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma. Elaboraran su informe, en un documento electrónico, para registrar los resultados en su Blog.
Evaluación	Producto: Presentación del producto, Resumen de la indagación bibliográfica.  Actividad de Laboratorio. Tabulación y graficas de  longitud, masa y edad del grupo. Indagación del programa gratuito  http://www.fullquimica.com/2011/10/yenka-un-laboratorio-virtual-para.html.

SEMANA 7 SESIÓN 19

Semana7 SESIÓN 19

PRIMERA UNIDAD. SUELO, FUENTE DE NUTRIMENTOS PARA LAS PLANTAS

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¿Cómo ayuda la química a determinar la cantidad de sustancias que intervienen en las reacciones de obtención de sales? MASA ATÓMICA Se conoce como masa atómica a la masa que posee un átomo mientras éste permanece en reposo. En otras palabras, puede decirse que la masa atómica es aquella que surge de la totalidad de masa de los protones y neutrones pertenecientes a un único átomo en estado de reposo. Dentro del Sistema Internacional, la unidad que permite calcularla y reflejarla es la masa atómica unificada. MASA MOLAR La masa molecular relativa es un número que indica cuántas veces mayor es la masa de una molécula de una sustancia con respecto a la unidad de masa atómica. Su unidad es el Dalton o unidad de masa atómica, que se abrevia u. La masa molecular se determina sumando las masas atómicas relativas de los elementos cuyos átomos constituyen una molécula de dicha sustancia. A pesar de que se sigue diciendo popularmente peso molecular, el término correcto es masa molecular. La masa molar de una sustancia coincide numéricamente con la masa molecular, aunque son cosas distintas. La masa molecular se calcula sumando las masas atómicas de los elementos que componen la molécula. Así, en el caso de la molécula de agua, H2O, su masa molecular sería: 2 \times 1,00797 + 15,9994 = 18,01534 u (masa atómica del H: 1,00797, masa atómica del O: 15,9994) Se multiplica por 2, ya que la molécula de agua contiene 2 átomos de hidrógeno (H). MOL  El mol (símbolo: mol) es la unidad con que se mide la cantidad de sustancia, una de las siete magnitudes físicas fundamentales del Sistema Internacional de Unidades. Dada cualquier sustancia (elemento químico, compuesto o material) y considerando a la vez un cierto tipo de entidades elementales que la componen, se define como un mol a la cantidad de esa sustancia que contiene tantas entidades elementales del tipo considerado, como átomos hay en 12 gramos de carbono-12. Esta definición no aclara a qué se refiere con cantidad de sustancia y su interpretación es motivo de debates, aunque normalmente se da por hecho que se refiere al número de entidades. El número de unidades elementales –átomos, moléculas, iones, electrones, radicales, u otras partículas o grupos específicos de éstas– existentes en un mol de sustancia es, por definición, una constante que no depende del material ni del tipo de partícula considerado. ESTEQUIOMETRÍA En química, la estequiometría es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre los reactivos y productos en el transcurso de una reacción química. Estas relaciones se pueden deducir a partir de la teoría atómica, aunque históricamente se enunciaron sin hacer referencia a la composición de la materia, según distintas leyes y principios. Ley de Proust o Ley de las Proporciones Definidas “Todas las muestras de un compuesto tienen la misma composición, es decir, las mismas proporciones en masa de los elementos constituyentes.” FERTILIZANTES                                                                                                                    Los fertilizantes o abonos son sustancias de origen animal, mineral, vegetal o sintético, que contienen gran cantidad de nutrientes y se utilizan para enriquecer y mejorar características físicas, químicas y biológicas del suelo o sustrato; así las plantas se desarrollarán mejor. Podemos diferenciar tres tipos de fertilizantes: Químicos, orgánicos e inorgánicos. REACCIONES QUIMICAS                                                                                                         Una reacción química es un proceso por el cual una o más sustancias, llamadas reactivos, se transforman en otra u otras sustancias con propiedades diferentes, llamadas productos. 8 horas

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales:  39. Incrementa sus habilidades en la búsqueda de información pertinente y en su análisis y síntesis. 40. Determina masas moleculares a partir de las masas atómicas.(N2) 41. Reconoce el significado cuantitativo de las fórmulas de los compuestos. (N2) 42. Interpreta cuantitativamente a las reacciones químicas. (N3) Procedimentales 45. Incrementa su habilidad en la búsqueda de información pertinente y en su análisis. Elaboración de transparencias electrónicas y manejo del proyector. Presentación en equipo Actitudinales Confianza, cooperación, colaboración, responsabilidad, respeto y tolerancia.
Materiales generales	De Laboratorio: Material: Capsula de porcelana, , pipeta viral .matraz  erlenmeyer  250  ml,  embudo  de   filtración,  papel  filtro. Sustancias: cloruro de sodio, bicarbonato de sodio ácidos: clorhídrico, sulfúrico, nítrico, hidróxidos: sodio, calcio, potasio, las naranjas, los limones y las mandarinas, solución del suelo: abajo, en medio, arriba. Indicadores,  agua destilada y de  la germinación de cada suelo indicador universal, papel indicador de pH. Didáctico: -          Presentación, escrita  electrónicamente.
Desarrollo del Proceso	FASE DE APERTURA El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase presenta las preguntas siguientes: Pregunta ¿Qué es la Acidez? ¿Qué es una Base? ¿Cómo se identifica un acido o una base?  ¿En qué consiste la Teoría de Arrhenius? ¿Por qué es importante conocer la acidez del Suelo? ¿Qué tipo de semillas no germinan en suelos ácidos? Equipo 6 5 2 4 3 1 Respuesta Sustancia que en solución acuosa libera iones de hidrógeno (H+) Es cualquier sustancia que presente propiedades alcalinas. Una molécula capaz de proporcionar electrones o captar protones. -OH Determinando su PH menor a 7 es acido color rojo , Mayor a 7 es base color azul, 7 es Neutro color verde Arrhenius describe en su teoría, que un Acido, es una sustancia que desprende protones en solución acuosa, su sabor es agrio y su estado es líquido. Y una base desprende OH en disolución acuosa. Es importante conocer la acides del suelo, ya que este es capaz de retener cationes (iones positivos) de los cuales muchos son los nutrimentos de las plantas. Ejemplos de semillas  de maíz que no germinan: -Cisko -NK perform -NJK Columbia (semillas de maíz) Cada integrante del  equipo lee diferente contenido sobre la misma pregunta. FASE DE DESARROLLO 􀂃 Investigación bibliográfica sobre, masa atómica, masa molecular, mol, masa molar, estequiometría, Ley de Proust. Análisis en grupo de la información obtenida. (A39) 􀂃 A partir de un ejemplo de obtención de un fertilizante realizar cálculos estequiométricos masa-masa, destacando: - El balanceo por inspección de la ecuación. - El cálculo de masas moleculares a partir de masas atómicas. - La interpretación estequiométrica de la ecuación química en función de la masa de las sustancias involucradas. - El cálculo de la masa de un producto a partir de las masas de reactivos, o de la masa de reactivos necesaria para obtener cierta cantidad de producto. Realizar ejercicios al respecto. (A40, A41, A42, A43)    Ver los colores que tiene cada indicador disponible en medio ácido y en el básico. -       Colocar en la capsula de porcelana cinco gotas de la sustancia, medir el  pH con la tira indicadora,  enseguida adicionar tres gotas del indicador universal, anotar el color inicial y  final. -       Averiguar si un producto desconocido se comporta como ácido o básico. -       Detectar en el jugo de cada cítrico. -       Detectar en la Disolución de la germinación de cada suelo. Observaciones: Sustancia Formula Ionización y pH Color inicial Color final Tipo de sustancia: Acido, Hidróxido, Sal Acido Clorhídrico E1 HCl pH=2 H+  Cl- Verde Rojo Acido Hidróxido de sodio E2 NAOH PH=14 Na+  -OH VERDE MORADO BASE Cloruro de sodioE3 NaCl PH=7 Na+ Cl- VERDE VERDE UN TONO MAS OBSCURO QUE EL INICIAL. SAL (NEUTRO) Acido sulfúricoE4 H2SO4 pH=1 2H+  =SO4 verde Rosa intenso Acido Bicarbonato de sodioE5 NaHCO3 pH=7 Na+  -HCO3 VERDE VERDE OBSCURO SAL (NEUTRO) Hidróxido de potasioE6 KOH pH= 11 K+  -OH Verde Morado oscuro Base Suelo E1a6 Conclusiones: Se puede decir que los ácidos poseen un color rojo y las bases colores obscuros como serian el azul o morado. La muestra del suelo nos indico un color verde con lo que se puede decir que es neutro. . Después discuten y sintetizan el contenido.  Se preparan para mostrarlo a los demás equipos.                                   FASE DE CIERRE     Los equipos presentan su información a los demás. Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase con el profesor, de lo  que se aprendió. Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa  e indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma. Elaboraran su informe, en un documento electrónico, para registrar los resultados en su Blog.
Evaluación	Producto: Presentación del producto. Resumen de la indagación bibliográfica.  Actividad de Laboratorio. Indagación del programa simulador gratuito Yenka.