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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA COLOMBIA-2021

ACTIVIDAD DE QUÍMICA SOBRE MATERIA Y CONVERSIÓN

Presentado por



RAMÓN DAVID GUERRERO

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Ejercicio 1. Materia y medición. a) ¿Qué provocó la destrucción del satélite espacial Mars Climate Orbiter y como este accidente se pudo haber evitado? Argumente su respuesta en un párrafo. RTA/

Uno de las causas de la destrucción del satélite fue que al momento de realizar el aterrizaje no se tuvo una sistema de medición en común, para de esta manera poder llegar a un bajo porcentaje de error o evitar que esto pasara, por otro lado lo que sucedió fue que al momento de que el satélite espacial MARS CLIMATE ORBITE, entro a planeta marte entro en un altura menor, a la calculada y por tal motivo no tuvo la altura deseada para poder hacer un alunizaje, Además Para poder evitar este tipo de accidentes y mas de este tipo en donde no pueden, ni deben existir errores, debía haberse hablado entre los encargados de

Lockheed Martin Corporation

y los científicos de Jet Propulsion

Laboratory de la nasa, determinar qué sistema de unidades se basaron para poder determinar para poder hacer los calculo, para realizar y las partes, para que los encargados de Jet Propulsion Laboratory de la nasa poder recalcular con los nuevos datos y de esta manera tener una corrección y evitar este accidente.

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b) De acuerdo con algunas de las unidades de medida vistas en la lectura, realice las conversiones que se indican en la tabla 1:

-

Estudiante 5

Longitud

350 km

ft =1.148,294 ft ( 3280,84 1 km )

Masa

0,352 kg

(

1 x 109 μg =3.521 x 1011 μg 1kg

Volumen

)

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9,24 m3

(

61023.7 pulg3 =5.638 1 x 10 7 pulg 3 3 1m

)

c) Las temperaturas a las que se ve expuesto un satélite en órbita están entre +120 ºC y -170 ºC. Convertir la siguiente temperatura a la escala Kelvin (K), Fahrenheit (ºF) y Rankine (ºR).

-

de Celsius a kelvin

110,2 ° C +273,15=383.35 k

-

de Celsius a Fahrenheit

( 95 )+32=230.36 ° F

110.2 ° c∗

-

de Celsius de Rankine

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( 95 )+491,67=690.03 ° R

110.2 ° c∗

d) Para el funcionamiento de sus satélites meteorológicos, la NASA utiliza un combustible líquido que se encuentra en un recipiente cilíndrico con radio r, altura h y volumen de 𝜋𝑟2ℎ, que contiene 22 lb de combustible. Calcule la densidad del combustible en g/cm 3, si el radio del cilindro es de 16,5 cm y una altura de 22,3 cm.

Datos m=22 lb radio = 16,5 cm altura=22,3 cm

incógnitas

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densidad

D=

MASA VOLUMEN

D=

D=

D=

22lb 2 π∗r ∗h

22lb π∗16,5 2∗22,3

22lb 70.059 cm∗16,52 cm 2

D=

22lb 19073 cm3

Ahora realizamos la conversión de lb a gramos

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D=

22lb 453,592 gr ∗( ) 3 1lb 19073 cm

D=0,5232

gr cm3

Ejercicio 2. Átomos, moléculas y iones.

a) ¿Cuántos protones, electrones y neutrones tiene? Indique su notación atómica,

símbolo, número de masa, dos isótopos en términos de la notación atómica y si es un metal, metaloide o no metal.

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SILICIO

El silicio es un elemento químico metaloide que lo encontramos en nuestro organismo para la formación de nuevos tejidos, el sillico tiene 14 electrones y protones además consta de 28 neutrones, además tiene una notación atómica de 14 lo cual lo ubica en el grupo metaloide y masa atómica de 28,0855 además presenta un isotopo de

33 14

si,42 14 si por otro lado el

silicio es un metaloide lo que se define como los metaloides o semimetales son cierto tipo de elementos quimicos que exhiben un comportamiento intermedio entre los elementos metálicos y no metálicos, en lo que se refiere a asuntos de ionización y propiedades de enlace. son elementos que actúan como metales en algunas situaciones y cono no metales [ CITATION wik \l 2058 ] [ CITATION len \l 2058 ]

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b) De acuerdo con la lectura, ¿dónde se encuentra el elemento y por qué es importante? Explique brevemente en tres renglones.

El silicio se encuentra en diferentes partes de la naturaleza si nos remontamos en la parte geológica se encuentra en la capa llamada manto, este elemento es uno de los mas importante junto con los demás 11 ya que representa el 99.7% de la corteza terrestre

c) Consulte la fórmula molecular de un compuesto que contenga al elemento

(ejemplo: molibdeno; MoCl3) y dibuje su fórmula estructural. El compuesto elegido debe tener aplicación industrial o ambiental o en salud, para ello, debe agregar un pequeño párrafo que describa la aplicación.

Formula molecular del que contiene silicio es el hidruro de silicio (SILANO), su fórmula molecular es el SIH 4 , el hidruro de silicio tiene grandes aplicaciones una de ella es

sector de la electrónica lo cual se utiliza para la fabricación de tambores de la fotocopiadoras y celdas solares. En la industria química es usado como agente reductor para síntesis orgánicas y organometálicas, también es el monómero de múltiples polímeros inorgánicos, algunos obtenidos por el método sol-gel.

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d) Emplear la tabla periódica para predecir las cargas de los iones del elemento.

Los iones de silicio quedan de la siguiente manera Si−4

Ejercicio 3. Propiedades periódicas de los elementos. a) ¿En qué consiste la regla de Hund? Represente la configuración electrónica completa del elemento asignado, indicando el total de electrones y su diagrama de orbitales. +

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La regla de hunder consiste en llenar los orbitales de energia, los electrones se distribuyen siempre que sea posible con flechas en paralelo es decir que no se cruzen, llevando varios orbitales pertenecientes a un mismo nivel y subnivel, la configuración electrónico completa de cloro es 1 s 2 2 s 2 2 p6 3 s 2 3 p5 en el cual su número total de electrones es e−¿=17 ¿ a continuación realizare la configuración pero con orbitales

b) La configuración electrónica de los elementos está relacionada con su posición en la tabla periódica. En este sentido, prediga y justifique el número de grupo y periodo al que pertenece el elemento, mediante su configuración electrónica.

El cloro se encuentra en periodo 3 ya que su máximo nivel de energía es 3 ya que su mayor configuración es 3 s 2 3 p5 ahora bien para calcular su grupo se hace con sus electrones en su máximo nivel de energía para este caso en VII, ya que 3 s 2 3 p5 =2+ 5=7

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C) Para el ejemplo y el elemento asignado, consultar en la tabla periódica el radio atómico en (Å), la afinidad electrónica (KJ/mol) y la primera y segunda energía de ionización (KJ/mol), completar la tabla 4 del Anexo 1. Para las propiedades periódicas, indicar como “mayor” y “menor” la característica de cada uno.

Sillico

Radio atómico = 1,32 Å Afinidad electrónica = 133,6

KJ mol

Primero energía ionización = 786,5 

KJ mol

Segunda energía de ionización = 1577,1

KJ mol

Cloro

Radio atómico= 175 Å Afinidad electrónica= 349

KJ mol

Primero energía de ionización =1251,2

KJ mol

Segunda energía de ionización = 2298

KJ mol

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a) A partir de la fórmula molecular del producto químico asignado, consultar su fórmula

estructural y con ello, la diferencia de electronegatividad de los enlaces que conforman la molécula. Determinar si tiene enlaces en iónicos o covalentes (apolares o polares).

Forma estructural

Electronegativas de los enlaces

Con ayuda de la tabla periódica buscamos los valores de electronegatividad de Pauling para los átomos de oxígeno y azufre.

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S=2.58 O=3.44

ahora calculamos el valor absoluto de la diferencia de electronegatividad.

No tomamos en cuenta el número de átomos presentes, simplemente las electronegatividades.

|2.58-3.44|=0.86

Ahora revisamos la escala de Pauling.

Electronegatividad "X" X≤0.4 Enlace covalente no polar 0.5≤X≤1.7 Enlace covalente polar 1.8≤X. Enlace iónico.

Como vemos la diferencia de electronegatividad cae en el intervalo de enlace covalente polar, por lo cual dicho compuesto tiene enlace covalente polar.

b) Proponer una reacción en la que participe la molécula, y a partir de ella, balancear la reacción por tanteo, indicar el tipo de reacción, el nombre de los reactivos y productos según la nomenclatura tradicional, y el estado de agregación de los compuestos.

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H 2 O+O2 + SO2 → H 2 S O4

A continuación, realizaremos el balanceo de la ecuación anterior por tanteo y queda de la siguiente manera

2 H 2 O+O2 +2 SO2 → 2 H 2 S O4 La reacción que se presenta anteriormente es una reacción de reducción-oxidación REACTIVOS FORMULA

SO 2 H2O O2

Nomenclatura Dióxido de azufre Hidróxido de hidrogeno dioxigeno

ESTADO Gas incoloro Liquido incoloro Gas incoloro

PRODUCTO

H 2 S O4

Ácido tetraoxosulfúrico

Liquido aceitoso incoloro

c) Cada estudiante tendrá asignada una reacción, como se indica a continuación.

Para la reacción, asignar los números de oxidación de los elementos y realizar el balanceo de las ecuaciones por el método de oxidación-reducción (OR); reflejar el procedimiento realizado en la tabla 6 del Anexo 1.

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K 2 Cr2 O 7+ H 2 S O 4 + H 2 S → KHSO4 +Cr 2 (SO4 )2+ S+ H 2 O



determinado el número de oxidación de cada átomo que aparece en la reacción



determinamos el numero de pare que han sido oxidados



combinamos los pares en dos reacciones parciales

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

equilibramos todo el átomo menos los de oxigeno e hidrogeno



ahora si procedemos a equilibrar los átomos de oxigeno



equilibramos los átomos de hidrogeno



se equilibran las cargas. La suma de todas las cargas en el lado de los productos debe equivaler a la suma de todas las cargas en el lado de los reactantes



igualamos el numero de electrones perdido y ganados

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Queda de la siguiente forma



sumamos los semireactores como ecuaciones algebraicas ordinarias donde la flecha funciona como una señal de igualdad



simplificamos la ecuación anterior



finalmente, la ecuación queda de la siguiente manera

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CONCLUSIÓN En el presente trabajo podés determinar que la química y los sistemas de medición son de gran importación para todos los fenómenos que se presente, como podemos ver en la lectura sobre la nave espacial en la cual, por un error de conversión se perdió no tanto una nave espacial, sino millones de dólares pero se dejó un gran lección además también en las reacciones podemos saber que tipos de compuesto y su forma molecular, además con este trabajo profundizamos un poco sobre las reacciones y las importancia de ciertos elementos en la vida human y por que son de gran importancia.

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BIBLIOGRAFÍA

lenntch. (s.f.). Obtenido de lenntch: https://www.lenntech.es/periodica/elementos/si.htm#:~:text=S%C3%ADmbolo%20Si%2C %20n%C3%BAmero%20at%C3%B3mico%2014,lustre%20met%C3%A1lico%20y %20sumamente%20quebradizo. wikipedia. (s.f.). Obtenido de wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Anexo:Is %C3%B3topos_de_silicio