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JULIO FERNÁNDEZ MARTÍN

1.- ¿Qué es medir?__________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 2.- ¿En qué consiste el Método Científico?______________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 3.- Nombra las etapas del Método Científico ____________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 4.- ¿Qué es magnitud? _______________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 5.- ¿Qué es unidad? _________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 6.- El Sistema Internacional de Unidades (SI). ___________________________________________ _________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 7.- Etapas del método científico. ______________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 8.- ¿Cómo determinas la masa de un cuerpo?_____________________________________________ _________________________________________________________________________________ 9.- ¿Cómo determinas el volumen de un sólido? __________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ ______________________________________________________ 10.- Explica como determinas la densidad de un cuerpo. ____________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

Actividad para casa.1.- Nombra y busca información de tres científicos. 2.- Nombra y busca información tres científicas. 3.- Según tu criterio nombra como afecta las minas de Aznalcolla al medio ambiente. 4.- Según tu opinión como influye la Ciencia en la Tecnología. 5.- ¿En qué puede perjudicar o beneficiar la Ciencia a la salud?

1.- Poner una V (verdad) o una F (falso) según creas. 1m = 102 cm 1 km = 103 m 1 cm2 10-4 m2 10 dm2 = 10-2 m2 1000 dm3 = 10 m3 1 dm3 = 1 litro

1 m2 = 102 dm2 1 m = 10-3 km 1 m2 = 104 cm2 1 mm2 = 10-2 cm2 10 dm3 = 1 litro 103 litros = 1 m3

1 cm = 10-3 m 100 m = 10-1 km 1 dm2 = 104 mm2 20 m2 = 0.02 dm2 103 cm3 = 1 dm3 0.01 m3 = 1 dm3

2.- Escribe ahora los valores correctos: 1m = 1 km = 1 cm2 = 10 dm2 = 1000 dm3= 1 dm3 =

cm 1 m2 = m 1m= m2 1 m2 = m2 1 mm2 = 3 m 10 dm3= litros 1000 litr =

dm2 Km cm2 cm2 litros m3

1cm = 100 m = 1 dm2 = 20 m2 = 1000 cm3 = 0.001 m3 =

m Km mm2 dm2 dm3 dm3

3.- Ordena de mayor a menor. a) hm, m, dam, dm, cm, km, mm b) m, km, cm, dam, Mm, dm, hm c) km, hm, dam, m, nm, cm, pm d) dam, Tm, hm, m, dm, cm, km

a) b) c) d)

4.- Efectuar operaciones con unidades derivadas. 72 km/h = 10 m/s = 2h= 3 kg/m3 = 1 día =

m/s k/h s g/dm3 s

300 cm/s = 36000 s = 90 km/h = 20000 g/cm3 = 1 km/h =

m/s h m/s kg/m3 m/h

5.- Redondea hasta las centésimas los siguientes números. a) 23.324____________ d)19.245____________

b) 22.347______________ c) 134.2459 ______________ e) 18.5 _______________ f) 0.0067 ________________

6.- ¿Qué reloj es más exacto? Un reloj digital que aprecia hasta las centésimas de segundos o un reloj analógico que aprecia hasta los segundos.

7) ¿Cual es la sensibilidad de cada reloj anterior? Dgital =__________________ Analógico = _____________________

1.

De las igualdades siguientes hay unas que son correctas y otras que no lo son. Hay que averiguar, razonando, cuáles son las correctas y cuál la incorrecta. a)

2.

10,30 h = 10 1/2 horas.

b)

0, 15 h = 1/4 h.

c)

0,75 horas = 3/4 hora.

Cinco estudiantes miden el tiempo que tarda en caer una tiza al suelo, obteniendo los siguientes resultados: 1,20 s. 1, 1 8 s. 1,22 s. 1,21 s. 1,20 s. a) b)

¿Por qué no son todos los valores iguales? ¿Cuál será el valor probable? ¿Tiene unidades el valor probable?

3.

La siguiente tabla contiene varias unidades de volumen. Rellena las casillas vacías utilizando los datos que proporcionan las casillas llenas.

4.

Ordena de mayor a menor las siguientes densidades. b) 7.700 g/l c) 2.700 kg/m3. a) 11,3 g/cm3.

5.

6.

d) 8,5 kg/dm3

Realiza los siguientes cambios de unidades. a) 3 días y 10 horas en s. b) 60 cm3 en 1itros 2 2 e) 100 mg en kg. d) 220 mm en m

e) f)

5·104 s en h. 200 ml en m3

La gráfica m - V que aparece a continuación corresponde a dos sustancias diferentes A. y B. Razonando las respuestas, contesta a las siguientes preguntas:

a) ¿Cuál de las dos sustancias que apárecen en la gráfica tiene mayor densidad? b) ¿Qué volumen ocuparía una masa de 2,5 g de la sustancia A? e) ¿Qué masa corresponde a un volumen de 3,4 cm3 para la sustancia B? d) ¿Cuál de las dos gráficas es más fiable y porqué? e) ¿Qué se puede decir respecto al punto señalado con una flecha? 7.- Poner una V (verdad) o una F (falso) según creas.

1m = 100 cm 1 km = 100 m 1 cm2 = 0.0001 m2 10 dm2 = 0.1 m2 1000 dm3 = 1 m3 1 dm3 = 1 litro

1 m2 = 100 dm2 1 m = 0.001 km 1 m2 = 10 000 cm2 1 mm2 = 0.01 cm2 10 dm3 = 1 litro 1000 litros = 1 m3

1 cm = 1 00 m 100 m = 0.1 km 1 dm2 = 10 000 mm2 20 m2 = 0.2 dm2 1000 cm3 = 1 dm3 0.001 m3 = 1 dm3

1.

Razona si son cambios físicos o químicos: • Fusión de¡ hielo.________________________________________________________ •

Fermentación de¡ vino.___________________________________________________

•

Combustión del butano.__________________________________________________

•

Disolución del azúcar.___________________________________________________

•

Evaporación del agua de una charca._________________________________________

•

Oxidación de una verja metálica.__________________________________________

2. Clasifica como sustancia pura o como mezcla cada una de las siguientes especies: Hierro___________________________________________________________________ Agua destilada_____________________________________________________________ Salsa mahonesa____________________________________________________________ Acero___________________________________________________________________ Vino ____________________________________________________________________ Hielo____________________________________________________________________

3.

Señala las diferencias entre mezclas heterogéneas y homogéneas.______________________

___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________

4. Indica otras mezclas homogéneas y heterogéneas. ¿Puede tu compañero adivinar el tipo de mezcla que es? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________

1.- Calcular la concentración en g/l, de una disolución, sabiendo que hemos puesto 30 g soluto en 300 cm3 de disolución. 2.- Una disolución de sal en agua contiene 10 g de sal en 200 g de disolución. Calcula la concentración en % en peso. 3.- Una disolución saturada es aquella que : a) No admite más soluto b) Tiene más soluto de lo habitual c) Tiene muy poco soluto d) Tiene mucho soluto. 4.- ¿Qué método emplearías para separar una mezcla de aceite y agua. 5.- Una marca de leche indica en su etiqueta que contiene el 2 % de grasa. Si la masa de un litro es de 1080 g calcula: a) Cuanta grasa hay en un litro de leche b) Cual es la concentración de un vaso de 200 g de leche.. c) Cuantos gramos de grasa hay en el vaso anterior. 6.- Se pone en un vaso 200 g de alcohol junto con 2 g de yodo que se disuelven completamente. Calcula: a) La concentración en % b) Cuantos g de disolución habrá que tomar para que al evaporarse el alcohol quede un g de yodo. c) Si tomamos 80 g de disolución y dejamos evaporar el alcohol ¿cuantos g de yodo queda?

RECUERDA.-

Z = número atómico = número de protones (p+) A = número másico = protones (p+) + neutrones (n0) aproximadamente. Número de protones (p+) = número de electrones (e-) Valencia (V) = intercambiar o compartir electros última capa. S = Símbolo del elemento correspondiente. En estado neutro Z = p+ = e- y n0 = A – Z aproximadamente. Ion = Átomo que ha perdido o ganado electrones.

20

40 2

Ca Calcio

S Nombre

p+ = e- = Z p+ = 20 Î protones e- = 20 Î electrones n0 = 40 – 20 = 20 V = 2 Î Valencia Símbolo Î Ca

EJEMPLO

Consulta el Sistema Periódico y completa los datos que faltan en los siguientes elementos

H Protones = Electrones = Neutrones = Valencia = Nombre =

He Protones = Electrones = Neutrones = Valencia = Nombre =

K Protones = Electrones = Neutrones = Valencia = Nombre =

Fe

Cu Protones = Electrones = Neutrones = Valencia = Nombre =

Protones = Electrones = Neutrones = Valencia = Nombre = Cl

Hg Protones = Electrones = Neutrones = Valencia = Nombre =

Protones = Electrones = Neutrones = Valencia = Nombre =

Protones = Electrones = Neutrones = Valencia = Nombre =

Protones = Electrones = Neutrones = Valencia = Nombre =

Li

Na

C Protones = Electrones = Neutrones = Valencia = Nombre =

Zn Protones = Electrones = Neutrones = Valencia = Nombre =

Cd Protones = Electrones = Neutrones = Valencia = Nombre =

RECUERDA.-

Z = número atómico = número de protones (p+) A = número másico = protones (p+) + neutrones (n0) aproximadamente. Número de protones (p+) = número de electrones (e-) Valencia (V) = intercambiar o compartir electros última capa. S = Símbolo del elemento correspondiente. En estado neutro Z = p+ = e- y n0 = A – Z aproximadamente. Ion = Átomo que ha perdido o ganado electrones.

Z

A V

S Nombre

Consulta el Sistema Periódico y completa los datos que faltan en los siguientes elementos

Hf Z= A p+ = e- = n0 = V= Nombre

Au Z= A p+ = e- = n0 = V=

=

Nombre

Z= A p+ = e- = n0 = V= Nombre

Nombre

Nombre

=

Nombre

=

Z= A p+ = e- = n0 = V=

=

Nombre

Nombre

= Ag

Z= A p+ = e- = n0 = V=

=

Rb Z= A p+ = e- = n0 = V=

S

Br Z= A p+ = e- = n0 = V=

=

Te Z= A p+ = e- = n0 = V=

Nombre

O Z= A p+ = e- = n0 = V=

=

Z= A p+ = e- = n0 = V=

=

N

Co

Nombre

=

Ir Z= A p+ = e- = n0 = V= Nombre

=

Xe Z= A p+ = e- = n0 = V= Nombre

=

RECUERDA.-

Z = número atómico = número de protones (p+) A = número másico = protones (p+) + neutrones (n0) aproximadamente. Número de protones (p+) = número de electrones (e-) Valencia (V) = intercambiar o compartir electros última capa. S = Símbolo del elemento correspondiente. En estado neutro Z = p+ = e- y n0 = A – Z aproximadamente. Ion = Átomo que ha perdido o ganado electrones.

Z

A V

S Nombre

Consulta el Sistema Periódico y completa los datos que faltan en los siguientes elementos

Ni Z= A p+ = e- = n0 = V= Nombre

Se Z= A p+ = e- = n0 = V=

=

Nombre

Z= A p+ = e- = n0 = V= Nombre

Nombre

Nombre

=

Recuerda:

Nombre

=

Z= A p+ = e- = n0 = V=

=

Nombre

Nombre

= At

Z= A p+ = e- = n0 = V=

=

Ra Z= A p+ = e- = n0 = V=

F

U Z= A p+ = e- = n0 = V=

=

Po Z= A p+ = e- = n0 = V=

Nombre

V Z= A p+ = e- = n0 = V=

=

Z= A p+ = e- = n0 = V=

=

I

W

Nombre

=

Fr Z= A p+ = e- = n0 = V= Nombre

=

Bi Z= A p+ = e- = n0 = V= Nombre

=

Los óxidos son compuestos formados por un elemento cualquiera y oxígeno. Si el elemento que se combina con el oxígeno es un metal o actúa como tal, el compuesto se llama óxido metálico.

El oxígeno actúa con su número de oxidación -2 y el metal con una de sus valencias positivas. A la hora de formularlo, como las sustancias son neutras las cargas negativas procedentes del oxígeno y las cargas positivas del metal han de estar compensadas.

Nomenclatura sistemática:

Ejemplos:

Monóxido de calcio u óxido de calcio Trióxido de dihierro

Î Î

CaO Fe2O3

Escribir las formulas y nombrar los siguientes compuestos:

La notación Stock se hace utilizando la palabra óxido y a continuación la preposición «de» y el nombre del metal colocando entre paréntesis y con números romanos el estado de oxidación con el que este actúa. Si el metal sólo tiene un estado de oxidación, este no se indica. Ejemplos: óxido de hierro (III) Î Fe2O3 óxido de cobre (I) Î Cu2O óxido de plata (I) Î Ag2O

Escribir las formulas y nombrar los siguientes compuestos:

Recuerda:

De acuerdo con la notación tradicional los óxidos metálicos se nombran con la palabra genérica óxido seguida del nombre del metal terminado en -oso para la valencia menor e -ico para la valencia mayor. Nombre de algunos metales Hierro Î Ferr .. Cobre Î Cupr .. Plata Î Argent Estaño Î Estann Plomo Î Plumb Oro Î Aur

Ejemplos:

Escribir las formulas y nombrar los siguientes compuestos:

Formulación. Óxidos no metálicos

Los óxidos no metálicos son combinaciones del oxígeno con un no metal. El oxígeno actúa con su número de oxidación -2 y el no metal con alguna de sus valencias de oxidación positiva. Para formularlos se sigue el mismo procedimiento que para los óxidos metálicos, colocándose primero el no metal y luego el oxígeno. Los óxidos de los no metales en la tradicional se llaman anhídridos: Cl2O5 Î Anhídrido clórico Escribir las formulas y nombrar los siguientes compuestos:

Recuerda: Formulación. Hidruros metálicos

Se entiende por hidruros metálicos a las combinaciones del hidrógeno con metales. El hidrógeno actúa con su número de oxidación - 1 y el metal con alguna de sus valencias positivas. Al formularlo siempre habrá, por tanto, un solo átomo del metal en la fórmula y el número de átomos de hidrógenos coincidirá con la valencia con la que actúe el metal. Al formularlos se pone primero el metal y luego el hidrógeno. En la nomenclatura sistemática, se nombran con el término hidrURO seguido de la preposición «de» y del nombre del metal, anteponiendo los prefijos di, tri, tetra,... según el número de hidrógenos presentes en la molécula. La notación Stock se hace con la palabra hidrURO seguida de la preposición «de» y del nombre del metal indicando la valencia con que éste actúa, que se pone entre paréntesis y con números romanos. En la notación tradicional se designan con la palabra hidrURO seguida nombre del metal terminado en ...oso o ...ico, dependiendo de si actúa con la valencia menor o la mayor, respectivamente. Si sólo tiene una valencia se utiliza la terminación ...ico o la preposición de y el nombre del metal. Ejemplo:

Ejemplo: N. sistemática N. Stock N. tradicional Dihidruro de bario.................Hidruro de bario..................Hidruro bárico o hidruro de bario

Escribir las formulas: Monohidruro de sodio, Hidruro de sodio o Hidruro sódico Monohidruro de monocobre, Hidruro de cobre (I) o Hidruro cuproso Dihidruro de bario, Hidruro de bario o Hidruro bárico Trihidruro de hierro, Hidruro de hierro (III) o Hidruro férrico Dihidruro de calcio, Hidruro de calcio o Hidruro cálcico Dihidruro de níquel, Hidruro de níquel (II) o Hidruro niqueloso Dihidruro de hierro, Hidruro de hierro (II) o Hidruro ferroso

Nombrar los siguientes compuestos:

Fórmula BaH2

Formula y nombra los hidruros posibles de los siguientes metales. FÓRMULA Be Mg Au Ni Sn Ca Cu Zn Al K Sr Cs Ra Sc Pb Na Ba Hg Fe Co

TRADICIONAL

STOCK

IUPAC

Recuerda Hidruros volátiles Son combinaciones del hidrógeno (número de oxidación, +1) con otros no metales distinto de la columna VI o VII (con número de oxidación negativo). Tienen nombres especiales consagrados por la tradición y admitidos por la IUPAC. Se formulan escribiendo el símbolo del no metal y colocando a su derecha el del hidrógeno con un subíndice Igual al número de oxidación del otro elemento. Por tanto, su fórmula general será: NHn siendo n el número de oxidación del no metal, N. Ejemplos

Nombre tradicional

Nombra sistemático

NH3

Amoníaco

Trihidruro de nitrógeno

PH3

Fosfina o fosfamina

Trihidruro de fódoro

AsH3

Arsina o arsenamina

Trihidruro de arsénico

SbH3

Estibina o estibamina

Trihidruro de antimonio

CH4

Metano

Tetrahidruro de carbono

SiH4

Silano

Tetrahidnjro de silicio

Formulación. Hidruros de los no metales de la Columna VI y VII. “Ácidos Hidrácidos” Los ácidos hidrácidos son combinaciones de un no metal con el hidrógeno. El no metal actúa con su número de oxidación negativo, y el hidrógeno con +1. En la fórmula se coloca primero el hidrógeno (que es más metálico) y a continuación el no metal (columna VI: S; Se; Te, columna VII: F; Cl; Br; I). Al ser 1 la valencia del hidrógeno, sólo habrá un átomo del no metal y el número de hidrógenos coincidirá con el valor absoluto del número de oxidación negativo del no metal. La nomenclatura sistemática se forma con el nombre del no metal terminado en ...URO, la preposición «de» y a continuación la palabra hidrógeno precedida del prefijo griego que indica el número de átomos de hidrógeno que tiene la molécula. Ejemplos: Cloruro de hidrógeno......... HCl Î Sulfuro de dihidrógeno........H2S

La notación Stock se hace igual que la sistemática omitiendo los prefijos griegos. Ejemplo: Telururo de hidrógeno............................................. H2Te

Formula y los hidruros siguientes “ácidos hidrácidos”. Nombra estas formulas por los tres métodos FORMULA

TRADICIONA

STOCK 

IUPAC

F Cl Br I S Se Te

Formulación. Sales hidrácidas Son compuestos que resultan de sustituir el hidrógeno de los ácidos hidrácidos por un metal. El no metal actúa con su número de oxidación negativo. En la fórmula se coloca delante el elemento más electropositivo, o sea , el metal seguido del no metal con los subíndices correspondientes de manera que resulte una sustancia neutra.

Ejemplo:

Recuerda: La notación Stock se hace igual que la sistemática omitiendo los prefijos griegos e indicando entre paréntesis con números romanos la valencia con la que actúa el metal, sólo si este tiene más de un valor. Ejemplos: Sulfuro de cobalto (III)...... Co2S3 Î Seleniuro de potasio.......................... K2Se

Yoduro de hierro (III).................................... Sulfuro de Níquel (II)..................................... Seleniuro de plata........................................... Yoduro de magnesio..........................................

La nomenclatura tradicional utiliza el nombre del no metal terminado en -uro seguido del nombre del metal terminado en -oso o -ico, dependiendo de si actúa con la valencia menor o la mayor; en el caso de tener una sola valencia se utiliza la terminación -ico, o la preposición de y el nombre del metal. Ejemplos: Cloruro sódico (sal común)........NaCI Î Sulfuro cálcico.......... CaS

Recuerda:

Los compuestos ternarios son aquellos que están formados por tres elementos. Pueden ser: Hidróxidos, oxoácidos y oxisales.

Formulación. Hidróxidos Es una combinación de un metal con el grupo OH, llamado grupo hidróxido y cuyo número de oxidación es igual a -1. Al formularlo se coloca primero el metal seguido del grupo OH. Al ser -1 el número de oxidación del grupo OH, sólo habrá un átomo de metal en la molécula, y el número de grupos OH coincidirá con el número de oxidación del metal. La nomenclatura sistemática utiliza la palabra hidróxido precedida del prefijo griego que indica el número de OH de la molécula, a continuación la preposición «de» y el nombre del metal. Ejemplos: Trihidróxido de níquel......... Ni(OH)3 Î Dihidróxido de cinc........ Zn(OH)2

La notación tradicional se hace con la palabra hidróxido y el nombre del metal terminado en -ico u -oso, según que actúe con la valencia mayor o la menor, si sólo tiene una valencia se utiliza la terminación -ico o la preposición de y el nombre del metal. Ejemplos: Hidróxido plumboso.............. Pb(OH)2 Î Hidróxido aúrico....... Au(OH)3 Algunos tienen nombres propios como la sosa Na(OH) o la potasa K(OH).

Formula y nombra los hidróxidos de los siguientes metales:

FORMULA K Al Be Ni(II) Pb(IV) Na Li Ca Mg Fe(II) Fe(III) Au(I) Au(III)

TRADICIONA

STOCK

IUPAC

Nombra: FORMULA SnH2 AgH Cl2O3 Na2O Na2O2 FeH2 Au2O3 Mg(OH)2 MgO Co(OH)3

TRADICIONA

STOCK

IUPAC

Recuerda que... • • •

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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 ¡a 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 un nº de partículas (átomos o moléculas), NA = 6,022·10-23. Ejemplo: Un mol de átomos de Na es igual a 6,022·10-23 átomos de sodio; un mol de moléculas de H2O es igual a 6,022·10-23 moléculas de agua. Volumen molar de sólidos y líquidos: la relación que existe entre la masa molar y el volumen molar de un sólido o de un líquido es su densidad. La unidad de densidad en el SI es el kg/m3; no obstante, en los cálculos químicos 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 = 0ºC) es 22,4 litros, y contiene el número de Avogadro de moléculas, 6,022·10-23 . Densidad = masa/volumen

1.-Las masas atómicas de¡ carbono (C), del oxígeno (O) y del sodio (Na) son, respectivamente, 12, 16 y 23. Calcula: a) La masa molecular del carbonato sódico: Na2CO3

b) La masa de un mol de ese compuesto.

2.-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 _______________________________________

1.-Calcula la composición centésima¡ de las siguientes sustancias: a) Bromuro de plata, AgBr

b) Sulfato de sodio, Na2SO4

2.-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 amoníaco, NH3, hay en 100 g de dicho gas?

d)

Calcula la masa en gramos de una molécula de N2.

3.-Determina el volumen molar de las siguientes sustancias: a) Bromo líquido, Br2, sabiendo que su densidad es 3,2 g/cm3.

b) Mercurio, Hq, 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 litros 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. 1.- Ajusta las siguientes reacciones químicas y nombra las sustancias que intervienen: a) Fe2O3 + C Î Fe + CO2 b) N2 + H2 Î NH3 c) Sn + HCl

Î SnCl2 + H2

d) C3H8 + O2 Î CO2 + H2O e) CaCO3 + HCl Î CaCl2 + CO2 + H2O 2.- El mármol es una roca formada por carbonato cálcico (CaCO3) y se descompone por la acción del ácido clorhídrico (HCl) en cloruro cálcico (CaCl2), agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2). a) Expresa la ecuación química de ¡a reacción y ajústala.

b) Calcula la cantidad de cloruro cálcico que se obtiene al reaccionar 300 g de carbonato cálcico.

3.- El amoníaco (NH3) se forma a partir de hidrógeno molecular (H2) y nitrógeno molecular (N2). a) Escribe la ecuación de la reacción ajustada,

b) Calcula la cantidad de nitrógeno necesaria para obtener una 1000 kg de amoníaco.

c) Calcula el volumen de hidrógeno necesario, sabiendo que un mol de hidrógeno gaseoso (en condiciones normales) ocupa un volumen de 22,4 litros.

d) ¿Cuántos moles de amoníaco se forman si reaccionan 280 g de nitrógeno?

Recuerda que... • • • • • •

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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 ÎProductos Las reacciones exotérmicas desprenden energía: Reactivos Î 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 negativo si la reacción es exotérmica. Utilizamos sustancias como la madera, el carbón, el gas natural, etc., para aprovechar el calor producido cuando 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) Î CO2 (g) + H2O (g) + Energía 1. ¿Por qué las reacciones de combustión hay que realizarlas con buena ventilación? Enumera algunos combustibles de uso frecuente.

2. 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.

3. En la descomposición de¡ carbonato de calcio, 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 1 00 g de carbonato cálcico, 60 g de óxido de calcio? 4. 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?

Recuerda que... •

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1.

La bioquímica es la parte de la Química que se ocupa de¡ 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 químicas necesarias 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 zinc (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 de¡ 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 de¡ medio en el que se encuentran, su composición química no es parecida a la de dicho media, en e¡ 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

Calcula la masa molecular de la hemoglobina, C2952H4664O832N812S8Fe4, e indica cuántas moléculas de agua son necesarias para que su masa sea igual.

2. 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

3. Casi todas las sustancias orgánicas arden en presencia de oxígeno, dando como resultado dióxido de carbono, CO2, y agua, HO2. a) ¿Qué elementos son comunes a todas las sustancias orgánicas?

b)

Cita sustancias y objetos de tu entorno que sean compuestos orgánicos.

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 ácido sulfuroso, 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 rayos ultravioleta del Sol, que perjudican la salud. El ozono se forma por la acción de los rayos ultravioleta sobre el oxígeno, pero estos rayos también producen la reacción contraria: la descomposición del ozono en oxígeno. Se alcanza así un equilibrio que forma la capa del gas ozono en la estratosfera, Los compuestos denominados clorofluorocarbonos (CFCl3, CF2Cl2, C2F3Cl3, etc.), que se utilizan en mezclas frigoríficas y aerosoles, y los óxidos de nitrógeno y el bromometano (CH3Br), que se utilizan en los cultivos agrícolas como pesticida, son los responsables de la destrucción progresiva de la capa de ozono. También los aviones y los volcanes contribuyen a su destrucción.

1. Explica cuáles son las consecuencias de la lluvia ácida. _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________

2. ¿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? _________________________________________________________________________________

Contesta: a)

¿Sabrías explicar en qué consiste «el agujero de la capa de ozono»?

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b)

¿Qué sustancias utilizadas cotidianamente son las causantes de ese problema?

_________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________

c)

¿Por qué es aconsejable que, en las horas centrales de¡ día, no nos expongamos excesivamente al Sol?

_________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________

d)

Comenta la siguiente afirmación: «Las sociedades de alto desarrollo tecnológico producen elevados índices de contaminación».

_________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________

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 cantidades pequeñas, 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 mas 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.

1. En las refinerías de petróleo se obtiene: propano, butano, gasolina, fue¡-o¡¡, asfalto, etc. observa la siguiente tabla:

a) ¿E¡ petróleo es una sustancia pura o un tipo cae mezcla? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________

b) ¿Los procesos a (os que se somete el petróleo en una refinería son físicos o químicos? _________________________________________________________________________________ c) ¿En qué consiste el craqueo del petróleo? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ d) ¿Cuáles son los países productores de petróleo? ¿Son los más desarrollados? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________

Contesta: a)

Describe los dos tipos de procesos que permiten la obtención de energía nuclear.

_________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________

b) ¿Qué es una reacción nuclear en cadena? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________

c) ¿Qué ventajas e inconvenientes presenta el uso de la energía nuclear? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ d) ¿Qué entiendes por medio ambiente? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ e) ¿Cómo influye el hombre en el medio ambiente? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ f) ¿Qué diferencias encuentras entre los compuestos orgánicos y los inorgánicos? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________

Recuerda que... La esperanza de vida de la población es mayor en los países desarrollados. Este hecho se atribuye a factores sociales como la mejor alimentación y las mejores condiciones de trabajo, que son la consecuencia de¡ desarrollo tecnológico y de los avances de la Medicina. La Química ha contribuido a aliviar y evitar muchas enfermedades mediante la obtención de numerosos medicamentos. Un medicamento es una sustancia que sirve para prevenir, curar o aliviar una enfermedad. Contesta: a) ¿Qué es un analgésico? Cita algunos de ellos. _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ 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 adecuado de los medicamentos. _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ e) ¿Cuántos gramos de alcohol se ingieren cuando se bebe una botella de cerveza de 33 cl que indica 5 % en volumen de alcohol? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ f) ¿Cuántos gramos de alcohol pueden ingerirse con una copa de 20 ml de un licor de 40"? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ g) Calcula la concentración de ese licor en % en masa. _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________

Lee el texto y contesta las cuestiones:

a) ¿En qué consiste el efecto invernadero? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ b) ¿Qué consecuencias tiene el incremento del efecto invernadero? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ c) ¿Qué actividades pueden influir sobre el efecto invernadero? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________

Recuerda que... •

• • • •

• •

Energía. Hay cuerpos que, en determinadas condiciones, poseen capacidad para la interacción, es decir, para provocar cambios en otros cuerpos. A esa capacidad la podemos llamar energía. También podemos decir que energía es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo. Trabajo mecánico, W, es el producto de¡ desplazamiento producido por una fuerza multiplicado por el valor de dicha fuerza en la dirección de¡ movimiento: W = F - d. Calor es la energía transferida entre dos cuerpos que se encuentran a diferente temperatura. Tipos de energía. La energía que utilizamos las personas puede presentarse de diversas formas. La energía interna depende de la estructura interna de los cuerpos, de la temperatura y de la masa de¡ cuerpo (a partir de los alimentos, la gasolina y el carbón podemos obtener una gran cantidad de energía). Combustibles son aquellas sustancias que mediante la combustión (al combinarse con el oxígeno) nos pueden dar energía (madera, carbón, gasolina, gas-o¡¡, etc.). El poder calorífico de un combustible es la energía que puede suministrar la combustión de 1 kg de¡ mismo.

Todas las fuentes de energía tienen su origen en el Sol. Observa la ilustración.

Explica a partir del dibujo las distintas vías y formas de aprovechar la energía solar ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________

Observa el poder calorífico de algunas sustancias:

a) ¿Qué combustibles son los más eficientes? ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________

b) Calcula la energía proporcionada Por: 1 kg de antracita

1 kg de gasolina.

____________________________________________________________________________________

1 kg de paja.

1 kg de hidrógeno

____________________________________________________________________________________

c) ¿Crees que a la hora de elegir un combustible sólo debemos valorarla eficiencia? (Claves para ¡a respuesta: precio, abundancia, seguridad... ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________

Recuerda que... • La unidad internacional de energía es eJ julio (J), que se define como el trabajo que se realiza cuando una fuerza de un newton (N) desplaza a un cuerpo un metro en la dirección y sentido de la fuerza. Un julio es la energía necesaria para elevar 100 g de masa a un metro de altura situado al nivel del mar, independientemente de lo que se tarde en ello. Se aplica una fuerza de un newton al sostener con la mano una masa de 100 g. • Una caloría es la energía que se comunica a un gramo de agua para aumentar su temperatura de 14,50 ºC a 15,50 ºC (1 cal = 4,18 J). • Otra unidad es el kilovatio-hora (kwh), que equivale a 3.600.000 julios.

1. ¿Qué clase de energía tiene un avión parado en el suelo? ¿Y cuando está en vuelo a gran altura? Razona la respuesta.

2. Una persona arrastra un mueble con una fuerza constante de 50 N. ¿Qué trabajo realizó al mover el mueble 4 m?

3. Calcula la energía cinética de un coche de 1.000 kg de masa cuando circula a 90 km/h y a 120 km/h.

4. ¿Qué energía potencial tiene una maceta de 3 kg de masa situada en una terraza a 20 m del suelo?

5. Se quiere colocar una viga metálica de 500 kg sobre dos pilares que tienen una altura de 7m sobre el suelo. La viga está ¡inicialmente a 1,5 m del suelo y mediante una grúa la levantamos hasta los 7 m. a) Calcula la energía potencial gravitatoria que tendrá la viga cuando esté sobre los pilares.

b) ¿Cuánta energía se habrá necesitado para subir la viga?

c) ¿Es necesario suministrar energía para mantener la viga a esa altura?

Recuerda que... • Llamamos fuentes de energía a los cuerpos o sistemas materiales que por sus características o situación proporcionan energía utilizable. • Fuentes de energía no renovables son aquellas que en un plazo de tiempo más o menos largo se agotarán con su uso (el carbón, el petróleo, el gas natural, etc.). • Fuentes de energía renovables son aquellas que su empleo no hace previsible su agotamiento en un plazo de tiempo imaginable (energía hidráulica, solar, eólica, geotérmica, mareomotriz, biomasa, etc.).

En el gráfico de las vías de la energía (Ficha 1, Elercícío 1) identifica las energías renovables y las no renovables.

Con ayuda del Libro de texto explica lo que entiendes por: a) Energía solar térmica: b) Energía solar fotovoltaica: c) Energía geotérmica: d) Energía mareomotriz: e) Biomasa: En el siguiente cuadro se indican otras unidades de energía muy utilizadas al hablar de la economía de los países.

Con mucha aproximación, podemos suponer que la cantidad de energía que se necesita comunicar a 1g de agua líquida para llevarla a la temperatura de ebullición desde la temperatura ambiente es de 80 calorías. Calcula la cantidad de agua que podemos hacer hervir con: 1,5 kWh; 1 tep y 1 tec.

Recuerda que... • En la caída de un cuerpo, si se considera nulo el rozamiento con el aire, se cumple que la energía mecánica se conserva en todos los puntos: EM = Ec + Ep (siendo EM, energía mecánica; Ec energía cinética, y Ep, energía potencial). • Si hay fuerzas de rozamiento, parte de la energía mecánica no se aprovecha, sino que se transforma en calor y se disipa.

Un cuerpo de 10 kg de masa cae desde una altura de 25 m. ¿Con qué velocidad llegará al suelo? ¿Y sí el cuerpo tuviera una masa de 6 kg? ¿Qué conclusiones sacas?

Halla la energía cinética, potencial y mecánica de un cuerpo en función de su masa, en los puntos A, B y C del recorrido en caída libre, sabiendo que están a una altura de 120 m, 65 m y nivel del suelo, respectivamente.

Responde razonadamente: a) Si un cuerpo está a mayor altura que otro, ¿tiene más energía?

b) ¿De qué depende la energía cinética de un cuerpo?

De las siguientes afirmaciones referidas a un vehículo que se desplaza por una carretera, indica las que son verdaderas (V) o falsas (F): ‰ ‰ ‰ ‰ ‰

El motor transforma la energía química de la gasolina en energía mecánica. La energía mecánica se transforma en trabajo. El vehículo realiza un trabajo. La energía aportada por el combustible se consume. La energía química del combustible termina a final del recorrido convertida en calor.

Recuerda que... • La producción y el uso de la energía tienen como fin el bienestar de la humanidad, pero para conseguirlo se olvida a veces la conservación del medio ambiente. • Debemos entender los inconvenientes que trae consigo el uso indebido de las distintas fuentes de energía: lluvia ácida, efecto invernadero, destrucción de la capa de ozono y nieblas de sólidos en suspensión. • El consumo de carbón y derivados del petróleo (combustibles fósiles) en la industria, automóviles, centrales térmicas, calefacciones, etc., ejerce un efecto nocivo sobre el medio ambiente. El efecto invernadero Una parte de la energía solar recibida por nuestro planeta es reflejada otra vez al espacio, pero el vapor de agua y el dióxido de carbono que hay en la atmósfera absorben parte de esa energía —radiación infrarroja—, con lo que se impide su emisión al espacio y, por tanto, se produce un aumento de la temperatura media de la Tierra. A este proceso se le llama efecto invernadero. El vapor de agua y el dióxido de carbono actúan como el techo de vidrio de un invernadero que permite el paso de la energía solar, pero impide la salida de una parte de ella. La concentración de dióxido de carbono aumenta constantemente debido al uso del carbón, derivados del petróleo y gas natural (combustibles fósiles), y a la destrucción de los bosques. El efecto invernadero puede ocasionar que los hielos polares se fundan parcialmente; así aumentaría el nivel del mar y disminuirían los suelos de cultivo. También puede originar cambios en el clima y la desertización de regiones fértiles. Destrucción de la capa de ozono El ozono (O3) se forma por la acción de los rayos ultravioleta del Sol sobre el oxígeno. Los rayos ultravioleta también producen la descomposición del ozono en oxígeno, alcanzando así un equilibrio global y formando una capa de este gas en la estratosfera. La capa de ozono es muy importante para la vida en la Tierra, porque actúa de filtro ante los rayos ultravioleta, que son muy perjudiciales para la salud. La destrucción progresiva de la capa de ozono se debe a los compuestos denominados clorofluorocarbonos (CFCl3, CF2Cl2, C2F3Cl3, ...) que se utilizan en mezclas frigoríficas y aerosoles; el bromometano (CH3Br) que se emplea en los cultivos agrícolas como pesticida y también los óxidos de nitrógeno. Uso racional de la energía El consumo de energía es un índice del desarrollo económico de un país, del nivel de vida de sus habitantes y de su capacidad industrial. Sin embargo, como su producción es muy cara, se hace necesario un consumo racional de la energía. De esta forma se contribuye a la conservación del medio ambiente y, además, al ahorro individual y colectivo. La lluvia ácida Gases como el dióxido de azufre (SO2), el trióxido de azufre (SO3), el sulfuro de hidrógeno (H2S) y los óxidos de nitrógeno que son enviados a la atmósfera como resultado de procesos industriales, toda clase de vehículos, etc., cuando se combinan con el agua en la atmósfera, producen ácido sulfuroso (H2SO3), ácido sulfúrico (H2SO4) y ácido nítrico (HNO3), y caen al suelo disueltos en la lluvia, originando lo que se conoce con el nombre de lluvia ácida. Ésta ocasiona daños de consideración (destruye tierras de cultivo, desertiza los bosques y pone en peligro la vida animal y vegetal).

Has una redacción de 15 líneas como mínimo que tenga como tema las siguientes cuestiones: ¿Qué ventajas e inconvenientes principales presentan las centrales térmicas, hidráulicas y nucleares?

Observa el esquema de una central térmica nuclear (ver Libro de texto, pág. 101), identifica cada una de las partes y señala cuál es su misión.

¿Cuáles son principalmente los gases que contaminan la atmósfera de tu localidad? Haz un comentario de industrias que conozcas y los gases contaminantes que emitan.

¿Qué medidas se pueden poner en práctica para disminuir el efecto invernadero? Haz un breve comentario.

¿Qué medidas se pueden poner en práctica en relación con la disminución del contenido de ozono?

Comenta la contaminación atmosférica de tu ciudad o alguna ciudad cercana y sugiere medidas para reducirla.

Haz un comentario sobre la utilización de la electricidad y de las distintas fuentes de energía.

En la práctica, la unidad de energía eléctrica es el kWh (kilovatiohora). Utilizando esta unidad, podemos expresar: Energía eléctrica KWh

= =

Potencia . Tiempo kW · h

• Analiza un recibo de la luz de tu casa y averigua la potencia que tienes contratada y la energía en kWh que has utilizado. Teniendo en cuenta todos los conceptos, ¿a cuánto sale el precio de cada kwh?

Por la comodidad de su utilización se malgasta bastante energía eléctrica. Sugiere posibilidades de ahorrar energía eléctrica, conociendo la potencia media normal de los aparatos eléctricos de una vivienda.

Recuerda que... •

• • • •

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Energía. Hay cuerpos que, en determinadas condiciones, poseen capacidad para la interacción, es decir, para provocar cambios en otros cuerpos. A esa capacidad la podemos llamar energía. También podemos decir que energía es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo. Trabajo mecánico, W, es el producto de¡ desplazamiento producido por una fuerza multiplicado por el valor de dicha fuerza en la dirección de¡ movimiento: W = F - d. Calor es la energía transferida entre dos cuerpos que se encuentran a diferente temperatura. Tipos de energía. La energía que utilizamos las personas puede presentarse de diversas formas. La energía interna depende de la estructura interna de los cuerpos, de la temperatura y de la masa de¡ cuerpo (a partir de los alimentos, la gasolina y el carbón podemos obtener una gran cantidad de energía). Combustibles son aquellas sustancias que mediante la combustión (al combinarse con el oxígeno) nos pueden dar energía (madera, carbón, gasolina, gas-o¡¡, etc.). El poder calorífico de un combustible es la energía que puede suministrar la combustión de 1 kg de¡ mismo.

Todas las fuentes de energía tienen su origen en el Sol. Observa la ilustración.

Explica a partir del dibujo las distintas vías y formas de aprovechar la energía solar ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________

Observa el poder calorífico de algunas sustancias:

a) ¿Qué combustibles son los más eficientes? ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________

b) Calcula la energía proporcionada Por: 1 kg de antracita

1 kg de gasolina.

____________________________________________________________________________________

1 kg de paja.

1 kg de hidrógeno

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c) ¿Crees que a la hora de elegir un combustible sólo debemos valorarla eficiencia? (Claves para ¡a respuesta: precio, abundancia, seguridad... ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________

Recuerda que... • La unidad internacional de energía es eJ julio (J), que se define como el trabajo que se realiza cuando una fuerza de un newton (N) desplaza a un cuerpo un metro en la dirección y sentido de la fuerza. Un julio es la energía necesaria para elevar 100 g de masa a un metro de altura situado al nivel del mar, independientemente de lo que se tarde en ello. Se aplica una fuerza de un newton al sostener con la mano una masa de 100 g. • Una caloría es la energía que se comunica a un gramo de agua para aumentar su temperatura de 14,50 ºC a 15,50 ºC (1 cal = 4,18 J). • Otra unidad es el kilovatio-hora (kwh), que equivale a 3.600.000 julios.

6. ¿Qué clase de energía tiene un avión parado en el suelo? ¿Y cuando está en vuelo a gran altura? Razona la respuesta.

7. Una persona arrastra un mueble con una fuerza constante de 50 N. ¿Qué trabajo realizó al mover el mueble 4 m?

8. Calcula la energía cinética de un coche de 1.000 kg de masa cuando circula a 90 km/h y a 120 km/h.

9. ¿Qué energía potencial tiene una maceta de 3 kg de masa situada en una terraza a 20 m del suelo?

10. Se quiere colocar una viga metálica de 500 kg sobre dos pilares que tienen una altura de 7m sobre el suelo. La viga está ¡inicialmente a 1,5 m del suelo y mediante una grúa la levantamos hasta los 7 m. a) Calcula la energía potencial gravitatoria que tendrá la viga cuando esté sobre los pilares.

b) ¿Cuánta energía se habrá necesitado para subir la viga?

c) ¿Es necesario suministrar energía para mantener la viga a esa altura?

Recuerda que... • Llamamos fuentes de energía a los cuerpos o sistemas materiales que por sus características o situación proporcionan energía utilizable. • Fuentes de energía no renovables son aquellas que en un plazo de tiempo más o menos largo se agotarán con su uso (el carbón, el petróleo, el gas natural, etc.). • Fuentes de energía renovables son aquellas que su empleo no hace previsible su agotamiento en un plazo de tiempo imaginable (energía hidráulica, solar, eólica, geotérmica, mareomotriz, biomasa, etc.).

En el gráfico de las vías de la energía (Ficha 1, Elercícío 1) identifica las energías renovables y las no renovables.

Con ayuda del Libro de texto explica lo que entiendes por: a) Energía solar térmica: b) Energía solar fotovoltaica: c) Energía geotérmica: d) Energía mareomotriz: e) Biomasa: En el siguiente cuadro se indican otras unidades de energía muy utilizadas al hablar de la economía de los países.

Con mucha aproximación, podemos suponer que la cantidad de energía que se necesita comunicar a 1g de agua líquida para llevarla a la temperatura de ebullición desde la temperatura ambiente es de 80 calorías. Calcula la cantidad de agua que podemos hacer hervir con: 1,5 kWh; 1 tep y 1 tec.

Recuerda que... • En la caída de un cuerpo, si se considera nulo el rozamiento con el aire, se cumple que la energía mecánica se conserva en todos los puntos: EM = Ec + Ep (siendo EM, energía mecánica; Ec energía cinética, y Ep, energía potencial). • Si hay fuerzas de rozamiento, parte de la energía mecánica no se aprovecha, sino que se transforma en calor y se disipa.

Un cuerpo de 10 kg de masa cae desde una altura de 25 m. ¿Con qué velocidad llegará al suelo? ¿Y sí el cuerpo tuviera una masa de 6 kg? ¿Qué conclusiones sacas?

Halla la energía cinética, potencial y mecánica de un cuerpo en función de su masa, en los puntos A, B y C del recorrido en caída libre, sabiendo que están a una altura de 120 m, 65 m y nivel del suelo, respectivamente.

Responde razonadamente: a) Si un cuerpo está a mayor altura que otro, ¿tiene más energía?

b) ¿De qué depende la energía cinética de un cuerpo?

De las siguientes afirmaciones referidas a un vehículo que se desplaza por una carretera, indica las que son verdaderas (V) o falsas (F): ‰ ‰ ‰ ‰ ‰

El motor transforma la energía química de la gasolina en energía mecánica. La energía mecánica se transforma en trabajo. El vehículo realiza un trabajo. La energía aportada por el combustible se consume. La energía química del combustible termina a final del recorrido convertida en calor.

Recuerda que... • La producción y el uso de la energía tienen como fin el bienestar de la humanidad, pero para conseguirlo se olvida a veces la conservación del medio ambiente. • Debemos entender los inconvenientes que trae consigo el uso indebido de las distintas fuentes de energía: lluvia ácida, efecto invernadero, destrucción de la capa de ozono y nieblas de sólidos en suspensión. • El consumo de carbón y derivados del petróleo (combustibles fósiles) en la industria, automóviles, centrales térmicas, calefacciones, etc., ejerce un efecto nocivo sobre el medio ambiente. El efecto invernadero Una parte de la energía solar recibida por nuestro planeta es reflejada otra vez al espacio, pero el vapor de agua y el dióxido de carbono que hay en la atmósfera absorben parte de esa energía —radiación infrarroja—, con lo que se impide su emisión al espacio y, por tanto, se produce un aumento de la temperatura media de la Tierra. A este proceso se le llama efecto invernadero. El vapor de agua y el dióxido de carbono actúan como el techo de vidrio de un invernadero que permite el paso de la energía solar, pero impide la salida de una parte de ella. La concentración de dióxido de carbono aumenta constantemente debido al uso del carbón, derivados del petróleo y gas natural (combustibles fósiles), y a la destrucción de los bosques. El efecto invernadero puede ocasionar que los hielos polares se fundan parcialmente; así aumentaría el nivel del mar y disminuirían los suelos de cultivo. También puede originar cambios en el clima y la desertización de regiones fértiles. Destrucción de la capa de ozono El ozono (O3) se forma por la acción de los rayos ultravioleta del Sol sobre el oxígeno. Los rayos ultravioleta también producen la descomposición del ozono en oxígeno, alcanzando así un equilibrio global y formando una capa de este gas en la estratosfera. La capa de ozono es muy importante para la vida en la Tierra, porque actúa de filtro ante los rayos ultravioleta, que son muy perjudiciales para la salud. La destrucción progresiva de la capa de ozono se debe a los compuestos denominados clorofluorocarbonos (CFCl3, CF2Cl2, C2F3Cl3, ...) que se utilizan en mezclas frigoríficas y aerosoles; el bromometano (CH3Br) que se emplea en los cultivos agrícolas como pesticida y también los óxidos de nitrógeno. Uso racional de la energía El consumo de energía es un índice del desarrollo económico de un país, del nivel de vida de sus habitantes y de su capacidad industrial. Sin embargo, como su producción es muy cara, se hace necesario un consumo racional de la energía. De esta forma se contribuye a la conservación del medio ambiente y, además, al ahorro individual y colectivo. La lluvia ácida Gases como el dióxido de azufre (SO2), el trióxido de azufre (SO3), el sulfuro de hidrógeno (H2S) y los óxidos de nitrógeno que son enviados a la atmósfera como resultado de procesos industriales, toda clase de vehículos, etc., cuando se combinan con el agua en la atmósfera, producen ácido sulfuroso (H2SO3), ácido sulfúrico (H2SO4) y ácido nítrico (HNO3), y caen al suelo disueltos en la lluvia, originando lo que se conoce con el nombre de lluvia ácida. Ésta ocasiona daños de consideración (destruye tierras de cultivo, desertiza los bosques y pone en peligro la vida animal y vegetal).

Has una redacción de 15 líneas como mínimo que tenga como tema las siguientes cuestiones: ¿Qué ventajas e inconvenientes principales presentan las centrales térmicas, hidráulicas y nucleares?

Observa el esquema de una central térmica nuclear (ver Libro de texto, pág. 101), identifica cada una de las partes y señala cuál es su misión.

¿Cuáles son principalmente los gases que contaminan la atmósfera de tu localidad? Haz un comentario de industrias que conozcas y los gases contaminantes que emitan.

¿Qué medidas se pueden poner en práctica para disminuir el efecto invernadero? Haz un breve comentario.

¿Qué medidas se pueden poner en práctica en relación con la disminución del contenido de ozono?

Comenta la contaminación atmosférica de tu ciudad o alguna ciudad cercana y sugiere medidas para reducirla.

Haz un comentario sobre la utilización de la electricidad y de las distintas fuentes de energía.

En la práctica, la unidad de energía eléctrica es el kWh (kilovatiohora). Utilizando esta unidad, podemos expresar: Energía eléctrica KWh

= =

Potencia . Tiempo kW · h

• Analiza un recibo de la luz de tu casa y averigua la potencia que tienes contratada y la energía en kWh que has utilizado. Teniendo en cuenta todos los conceptos, ¿a cuánto sale el precio de cada kwh?

Por la comodidad de su utilización se malgasta bastante energía eléctrica. Sugiere posibilidades de ahorrar energía eléctrica, conociendo la potencia media normal de los aparatos eléctricos de una vivienda.

ACTIVIDADES La ecuación de un movimiento es s = 2 + 3t Cual es su posición inicial _________ Cuanto vale su velocidad __________ Que posición tendrá a los 4 segundos ________Has una tabla de valores que represente las posiciones del móvil en los tiempos t = 1s, t = 2s, t = 3s, t = 4s. Representa la grafica posición-tiempo

La ecuación de un movimiento es s = 5 + 2t Cual es su posición inicial _________ Cuanto vale su velocidad __________ Que posición tendrá a los 4 segundos ________Has una tabla de valores que represente las posiciones del móvil en los tiempos t = 1s, t = 2s, t = 3s, t = 4s. Representa la grafica posición-tiempo

La ecuación de un movimiento es s = -2 + 4t Cual es su posición inicial _________ Cuanto vale su velocidad __________ Que posición tendrá a los 4 segundos ________Has una tabla de valores que represente las posiciones del móvil en los tiempos t = 1s, t = 2s, t = 3s, t = 4s. Representa la grafica posición-tiempo

La ecuación de un movimiento es s = 2 - 3t Cual es su posición inicial _________ Cuanto vale su velocidad __________ Que posición tendrá a los 4 segundos ________Has una tabla de valores que represente las posiciones del móvil en los tiempos t = 1s, t = 2s, t = 3s, t = 4s. Representa la grafica posición-tiempo

La ecuación de un movimiento es s = -2 - 4t Cual es su posición inicial _________ Cuanto vale su velocidad __________ Que posición tendrá a los 4 segundos ________Has una tabla de valores que represente las posiciones del móvil en los tiempos t = 1s, t = 2s, t = 3s, t = 4s. Representa la grafica posición-tiempo

EL MOVIMIENTO Y LAS FUERZAS Movimiento.- Es el cambio de posiciones que experimenta móvil en un intervalo de tiempo. Móvil.- Es todo cuerpo que cambia de posición. Posición.- Es el lugar que ocupa un móvil en un momento determinado. Sistema de referencia.- Para fijar la posición de un móvil hemos de fijar un sistema de referencia, que puede ser un punto en una recta o unos ejes coordenados. Pueden ser: Sistema de referencia lineal: Sistema de referencia en el plano:

R

Trayectoria.- Es la línea que describe un móvil en su desplazamiento. Puede ser: Rectilínea, Circular, Parabólica, Elíptica, Senoidal… Ejercicios: 1) Dibuja un sistema de ejes lineal. Coloca una referencia, dibuja un móvil en la posición x1 = 5, ahora en la posición x2 = 10, x3 = -2 2) Dibuja un sistema de referencia en el plano y un móvil que va ocupando las siguientes posiciones: x0 = 0; y0 = 0; x1 = 2; y0 = 1 x2 = 4; y0 = 2 x3 = 9; y3 = 3 Cuestiones: Dibuja en un diagrama lineal las posiciones de un coche sabiendo que en el instante inicial (t = 0) se encuentra a 2 m de la referencia, pasado 1 segundo a 4 m, a los 2 segundos a 6 m, a los 3 segundos a 8 m y a los 4 segundos a 10 m.

Espacio.- Es la longitud recorrida a lo largo de la trayectoria entre dos posiciones del móvil. s = x2 – x0 = 6 – 2 = 4 m

Si el móvil no ha cambiado de sentido ¿Qué distancia habrá recorrido en los dos primeros segundos.

¿Qué distancia habrá recorrido entre el tiempo 1 segundo y 4segundo.

Desplazamiento.- Es una magnitud vectorial cuyo módulo es la distancia entre dos posiciones por el camino más corto. Dibuja un sistema de referencia lineal, un movimiento cuya característica se expresan en la tabla siguiente: Tiempo (seg) Posición (m)

0 2

1 4

2 6

3 5

4 1

R

1) Calcula el espacio recorrido entre el inicio al final: ______________________________________ 2) Calcula el desplazamiento entre el inicio y el final: _______________________________________ 3) ¿Qué espacio recorre entre el tiempo 2 s y 4s? __________________________________________ 4) ¿Qué desplazamiento ha experimentado entre el tiempo 2 s y 4s? ___________________________ Diagrama posición-tiempo (x-t).- Los valores del ejercicio anterior los podemos representar en unos ejes coordenados colocando, colocando el valor de las posiciones en el eje vertical y el de los tiempos en el eje horizontal.

Representar en el diagrama x-t, las posiciones del movimiento: t(seg) x(m)

0 3

1 5

2 7

3 9

Representar en el diagrama x-t, las posiciones del movimiento: t(seg) x(m)

0 0

1 4

2 8

3 12

Rapidez.-

Velocidad.-

Velocidad media.-

Velocidad instantánea.-

Unidades de velocidad.-

Movimiento rectilíneo uniforme.-

ACTIVIDADES La ecuación de un movimiento es s = 2 + 3t Cual es su posición inicial _________ Cuanto vale su velocidad __________ Que posición tendrá a los 4 segundos ________Has una tabla de valores que represente las posiciones del móvil en los tiempos t = 1s, t = 2s, t = 3s, t = 4s. Representa la grafica posición-tiempo La ecuación de un movimiento es s = 5 + 2t Cual es su posición inicial _________ Cuanto vale su velocidad __________ Que posición tendrá a los 4 segundos ________Has una tabla de valores que represente las posiciones del móvil en los tiempos t = 1s, t = 2s, t = 3s, t = 4s. Representa la grafica posición-tiempo

La ecuación de un movimiento es s = -2 + 4t Cual es su posición inicial _________ Cuanto vale su velocidad __________ Que posición tendrá a los 4 segundos ________Has una tabla de valores que represente las posiciones del móvil en los tiempos t = 1s, t = 2s, t = 3s, t = 4s. Representa la grafica posición-tiempo

La ecuación de un movimiento es s = 2 - 3t Cual es su posición inicial _________ Cuanto vale su velocidad __________ Que posición tendrá a los 4 segundos ________Has una tabla de valores que represente las posiciones del móvil en los tiempos t = 1s, t = 2s, t = 3s, t = 4s. Representa la grafica posición-tiempo La ecuación de un movimiento es s = -2 - 4t Cual es su posición inicial _________ Cuanto vale su velocidad __________ Que posición tendrá a los 4 segundos ________Has una tabla de valores que represente las posiciones del móvil en los tiempos t = 1s, t = 2s, t = 3s, t = 4s. Representa la grafica posición-tiempo