Libro de Química 3 grado de secundaria Volumen I
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Libro de Química 3 grado de secundaria CONTESTADO
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1. Propiedades de la materia
Pág. 16
1. Observen las imágenes y respondan lo siquiente:
a)Azucar producida por abejas (carbohidratos principalmente fructosa y glucosa)plástico (polímeros producidos a partir de petróleo)Madera y metal (principalmente celulosa y hierro o aleaciones)Humo de combustible quemado (dióxido de carbono)
b)Unos son de origen natural y otros son artificiales producidos por el hombre.
2. Clasifiquen los objetos en conjuntos. Por ejemplo metálicos y no metálicos. Mencionen las características que definen su pertenencia a un determinado conjunto.
La clasificación de los materiales más típicamente usadas son: por características metálicas o no metálicas, y por su origen natural o sintético.En la clasificación de metal/no metal, solo se tiene la punta del martillo como metálico, en cambio para la clasificación por el origen, la miel y la madera del martillo son naturales mientras que el juguete plástico y el humo son de origen sintético.
1. Observen las imágenes, analicen y contesten lo que se les pide.
a) Respuesta abiertab) En todos los casos la química tiene ventajas como desventajas, sin embargo, siempre se busca que los beneficios sean mayores que las desventajas, por ejemplo los pesticidas usados en la agricultura permite que no se obtenga mayor producción evitando la enfermedad de las plantas pero también en exceso crean problemas de salud.
3) En grupo, analicen las similitudes y diferencias entre las propiedades que investigaron y las que estudiaron durante este tema; Anótenlas en su cuaderno.
Viscosidad: Se refiere a la resistencia que tiene un líquido para fluir. Un ejemplo claro de esta propiedad es la miel, al dejar salir miel de un recipiente, la velocidad con la que esta cae es menor en comparación con otros líquidos, por ejemplo el agua; esto se debe a que cuenta con mayor viscosidad.Concentración de una disolución: Hace referencia a la cantidad de soluto que existe en una disolución, por ejemplo, al diluir 1 cucharada de sal en 1 L de agua obtenemos cierta concentración, pero si añadimos 2 cucharadas de sal en 1 L, esta última contará con mayor concentración.Elasticidad: Es la capacidad de ciertos materiales para regresar a su forma original después de que se le aplique cierta fuerza. Si ejercemos fuerza sobre una liga, esta cambiará de forma, pero si dejamos de aplicarle dicha fuerza, la liga regresará a su forma original.Conductividad: Es la capacidad de ciertos materiales para dejar pasar corriente eléctrica o calor. Si tocamos una banca de metal que está en el sol, probablemente esté caliente, pero si esta banca es de cemento, la temperatura será menor.
2. Los materiales y sus usos
Pág. 28
a) ¿Para qué se utilizan los objetos mostrados en cada imagen y de qué están fabricados?
Ligas: Se utilizan para mantener unidos diferentes objetos, está fabricada de goma.Cables: Se utilizan para conectar aparatos electrónicos, están hechos de cobre y cubiertos por plástico aislante.Pan: Es un alimento que está hecho principalmente de harina, leche y huevos.
b) Describan cómo se comportan esos materiales cuando interaccionan con electricidad, calor o la acción de fuerzas.
Ligas:Calor: La goma bajo calor se quema.Electricidad: No es conductor de electricidad.Fuerzas: Se estira mucho más que los otros materiales.Cables:Calor: El cobre es conductor de calor.Electricidad: Es un conductor de electricidad.Fuerzas: Se puede deformar aunque no se rompe con facilidad.Pan:Calor: Se quema en altas temperaturas.Electricidad: No tiene mucho efecto sobre el pan.Fuerzas: Es fácil de romper y deformar.
Pregunta inicial: ¿Qué material es más inflamable?
Los materiales que se enciendan a mayor distancia de la flama, son aquellos más flamables, la razón de esto es que necesitaron una menor temperatura para hacer combustión. Los objetos más inflamables de las lista anterior son:1) Las frituras sabor a queso.2) Rama seca3) Papel
Esta actividad se debe de responder a partir de los resultados obtenidos en el experimento. En el siguiente video se realiza un experimento parecido, en donde se puede observar el mismo fenómeno.
Investiguen en la biblioteca o en internet…
Plasticidad: propiedad de materiales inelásticos que consiste en la capacidad de deformarse permanente e irreversiblemente cuando se encuentra sometido a tensiones por encima de su rango elástico. Ejemplos de materiales: Plomo, Estaño y Plástico.
Maleabilidad: es una propiedad del material que permite su descomposición o deformación y extenderse en finas láminas, sin que el material se rompa. Ejemplos de materiales: Oro y Aluminio.
Dureza: es el impedimento a alterar su condición física que presentan algunos materiales como rayarse, penetrarse, desgastarse, romperse o deformarse. Ejemplos de materiales: Diamante, Corindón, Topacio y Cuarzo.
Tenacidad: es la cualidad de los materiales a resistir a romperse o deformarse como el acero, el cobre, la madera, el granito.
Elasticidad: propiedad de ciertos materiales de sufrir deformaciones reversibles cuando se les aplica fuerzas externas y volver a su forma original una vez que se retiran las fuerzas. Ejemplos: goma elástica, silicón, resortes, algunos plásticos.
¿Cómo responde el grafito al paso de la corriente eléctrica?
Después de realizar el experimento, o ver el video anexado en el inciso anterior, te darás cuenta que el grafito es un conductor de energía eléctrica.
a)¿Cuánto crece la longitud de un metro de acero cuando la temperatura aumenta 1°C?
0.00001
b) ¿Cuál es el cambio de temperatura cuando pasa de -5°C a 50°C?
55°C
c) ¿Cuánto crece un metro de acero con el cambio que calculaste?
0.00055 metros
d) ¿Cuánto crece el riel de 30 m de longitud debido a dicho cambio de temperatura?
0.0165 metros
Ahora, imagina que tienes un riel de cuarzo. ¿Cuánto aumentaría su longitud en la condiciones descritas anteriormente?
0.00066
Investiguen en la biblioteca o internet…
a) Aluminio y cobreb) Agua y alcoholc) Oxigeno y heliod) Hierro y acero.
3. Mezclas
Pág. 40
a) En cuáles imágenes pueden asegurar que hay más de un material o sustancia?
Vaso de agua con arena.Vaso de agua con aceite.Plato con mezcla de alimentos.
En los casos donde hay dos o más componentes, describan como podrían separarlos. Pueden incluir dibujos, si es necesario.
Vaso de agua con arena: Filtración.Vaso de agua con aceite: Decantación.Plato con mezcla de alimentos: Tamizado.
¿El estado de agregación influye para poder separarlos? Explica por qué
Sí, pues dependiendo de su estado de agregación es posible utilizar diferentes métodos, por ejemplo, no sería posible utilizar filtración en la mezcla de dos sólidos, pues ninguno de las sustancias pasaría por esta.
a)¿ Cuántos componentes tiene el agua de limón con chía?
son 4, el agua, azúcar, limón y chía.
b) Mencionen aquellos que pueden distinguir y los que no.
El agua se puede distinguir por ser líquida, cristalina, incolora e insabora.El limón no se detecta a simple vista, pero es posible detectar su olor.La chía se puede detectar a simple vista.
c) Expliquen dos formas en las que podrían separar las semillas de chía del agua de limón.
Filtración: Se pasa la mezcla por papel filtro, la mezcla líquida es capaz de pasar a través de este, mientras que las semillas se quedan sobre el papel.Decantación: Eventualmente las semillas dejarán de flotar en la mezcla y se sedimentarán en la parte inferior de la jarra, por lo que solo se vierte el líquido en otro recipiente.
Escriban en su cuaderno un criterio que usarían para distinguir una mezcla homogénea de una heterogénea.
Criterio para mezcla heterogénea: Es fácil determinar sus componentes a simple vista.Criterio para mezcla homogénea: Es imposible determinar sus componentes a simple vista.
Anoten en el pizarrón dos ejemplos de mezclas homogéneas y dos heterogéneas.
Ejemplos de mezclas heterogéneas: Arroz con verduras.Chocolate con almendras.
Ejemplos de mezclas homogéneas:Limonada.Perfume.
Determinen si las que aparecen en la actividad 1 son mezclas homogéneas o heterogéneas.
Agua de jamaica: Homogénea.Arena y agua: Heterogénea.Agua con aceite: Heterogénea.Bowl de frutos secos: Heterogénea.Vaso de agua con hielos: Heterogénea.
Es necesario realizar el experimento y contestar de acuerdo a tus observaciones, aquí te adjunto un par de videos que te podrían ser útiles.
Para responder esta actividad es necesario que realices el experimento, a continuación te daré algunas sugerencias para facilitar la actividad, y te adjuntaré algunos videos que te podrían ser útiles.
La filtración es un método de separación en donde se separa una mezcla sólido-líquido, se utiliza una especie de membrana que permite que fluya el líquido a través de ella, pero retiene los sólidos. La decantación utiliza la diferencia de densidades de las sustancias en una mezcla para separarla, esto quiere decir que uno de los componentes tiene mayor masa en determinado volumen, lo que los permite separar fácilmente.
Respondan en su cuaderno para cuál de las mezclas usarían el imán y para cuál el colador? Expliquen por qué.
Utilizaría el método de imantación para las mezclas que contienen un material metálico ferromagnético, como lo son el vaso con clavos y el plato de aserrín con limadura de hierro. La disolución de sal no se puede separar por ninguno de los dos métodos, mientras que las monedas pueden ser separadas con el colador.
¿Por qué las monedas y la sal no pueden separarse del agua de la misma forma que los clavos cuando usan el imán?
La razón por la que las monedas y la sal no pueden separarse con el imán es que el soluto en la mezcla no presenta magnetismo, por lo que el imán no tiene efecto sobre ellos. La moneda a pesar de ser de metal, está hecha de un material no ferromagnético, a diferencia del hierro que sí lo es.
Expliquen qué características debe de tener una mezcla heterogénea de metales para separarla usando un imán.
El material que se quiera separar debe de ser un metal ferromagnético, de lo contrario acercar un imán no generará impacto sobre la mezcla.
Para contestar esta actividad es necesario realizar el experimento, a continuación te recomiendo un video en el que se explica cómo hacerlo y cuáles serán los resultados.
4. Sistemas físicos y químicos
Pág. 50
a) Respondan: ¿De qué está hecho cada uno de los materiales?
En la imagen 1 podemos observar una mezcla de cemento y agua.En la imagen 2 podemos observar una mezcla entre tierra y agua (lodo).En la imagen 3 podemos observar agua en estado sólido (hielo).En la imagen 4 podemos observar un pan, elaborado a partir de harina y agua.
En un sistema cerrado, ¿Qué propiedades se mantienen constantes en un proceso físico o químico?
En un sistema cerrado se mantiene constante la masa, pues no existe transferencia de esta al ambiente, mientras que el volumen puede variar dependiendo del estado de agregación o la temperatura a la que se encuentra.
a) ¿Cómo defines el sistema?
Se define a partir de todos los componentes participantes en el fenómeno estudiado, así como las interacciones entre estos.
b) ¿Se trata de un sistema cerrado o abierto? Explica por qué.
Es un sistema cerrado, pues no existe cambio masa durante el experimento.
c) A partir de la respuesta del inciso b, y lo que sabes acerca de la Ley de Conservación de la masa, determina cuál es la lectura de la báscula en la imagen b). Explica por qué contestaste de esa manera.
251.3 g. Debido a que al ser un sistema cerrado no existe transferencia de masa con el exterior, y según lo estipulado en la ley de conservación de la masa, la materia contenida no se pudo crear ni destruir.
d) Imagina que se retira el globo de la botella sin que pierda líquido y se mide la masa como se muestra en la siguiente figura. ¿Cuál será la masa del gas que salió del agua mineral?.
2.1 gramos
Escriban en u cuaderno una definición de los procesos endotérmico y exotérmico. Investiguen tres de ejemplos de cada uno e inclúyanlos.
Endotérmico: Se trata de un proceso en donde el sistema absorbe calor. Ejemplos:Condensar el vapor de agua.Solidificación del aceite.Hacer hielos.
Exotérmico: Se trata de un proceso en donde el sistema desprende calor. Ejemplos:Quemar papel.Evaporación del alcohol.Explosión de pirotecnia.
Pregunta inicial: ¿Qué me permite identificar un sistema cerrado?
Un sistema cerrado es aquel en el que no existe un cambio en la masa, mientras que el sistema abierto es capas de aumentar o disminuir su masa dependiendo de las condiciones.
5. El cambio químico
Pág. 60
a) ¿Cuáles son los componentes del sistema en cada caso?
Caso 1: Ramas secas, presencia de aire y aumento de temperatura.Caso 2: Superficie conductora, huevo, fuente de calor.Caso 3: Grava, agua y herramienta mezcladora
b) ¿Qúe cambios identifican en cada imagen?
Caso 1: Los palos secos se quemaron.Caso 2: El huevo se coció.Caso 3: La grava fue mezclada con agua para formar una pasta.
c) Cuáles son las propiedades de los materiales antes y después del cambio?
Caso 1:Antes: Temperatura ambiente, madera en estado natural, color café.Después: Altas temperaturas, madera calcinada, color gris.
Caso 2: Antes: Huevo crudo en estado líquido, la clara es transparente y a temperatura ambiente.Después: Huevo cocinado, clara en estado sólido y a alta temperatura.
Caso 3:Antes: Estado sólido, en forma de polvo, grava pura.Después: Mezcla con agua, en forma de pasta.
Pregunta inicial: ¿Cómo impedir un cambio químico com la oxidación en algunas frutas?
La razón por la que se oxidan algunas frutas es porque quedan expuestas al contacto con el aire, una de las principales sustancias que componen el aire es el oxígeno, por lo que la superficie del fruto se oxida y presenta un color de tonalidad oscura. Para evitar dicha oxidación basta con agregar una sustancia ácida, como limón o vinagre, o bien, retirar el contacto con el aire.
Análisis y discusión
Para contestar las preguntas es necesario que realices el experimento, aquí te dejo un video que considero que te puede ayudar.
Pregunta inicial: La cantidad de una sustancia a detectar, ¿influye en la respuesta de la sustancia indicadora?
Sí, pues se está aumentando la concentración de la sustancia que presenta la peculiaridad química que causa el cambio de color (por lo general se trata de pH), por lo que la respuesta del indicador será más intensa o menos intensa dependiendo de la cantidad de sustancia agregada.
Evaluación
Pág. 86
a) Enlista los ingredientes que usaron Roselia y Joaquín y anota los estados de agregación de cada uno de ellos.
Sal: Sólida.Agua: Líquida.Avena: Sólida.Harina: Sólida.Azúcar: Sólida.Leche: Líquida.Pasas: Sólidas.
b) A partir de lo que le dijo el tío Rogelio a Roselia, menciona qué propiedad de la charola oxidada se modificó.
Lo que dice el tío Roberto se puede asociar con un cambio en la conductividad de calor de la charola oxidada.
c) ¿Qué tipo de mezcla es el agua con sal que preparó Joaquín?
Es una mezcla homogénea, pues no es posible ver los granos de sal en el agua después de revolverla.
d) Con la prisa por limpiar la cocina, Roselia vació la sal en el mismo bote donde guardaban las pasas. Afortunadamente sabía como separar uno del otro, ¿Cómo harías tú para separar la sal de las pasas?
Utilizaría un colador o un filtro lo suficientemente fino como para dejar pasar la sal, pero no lo suficiente para dejar pasar las pasas.
e) ¿Qué propiedad de los materiales permitió saber a Roselia que se trataba de sal y no de azúcar?
El punto de fusión, pues el del azúcar es menor que el de la sal. Al pasar el tiempo necesario, se percató que el azúcar no había pasado al estado líquido, por lo que infirió que se trataba de sal.
f) ¿Cuáles son las evidencias de que las galletas horneadas son el resultado de un cambio químico?
Las galletas al ser horneadas, están pasando por un proceso de cocción, y la cocción es un cambio químico.
h) Considera los tipos de horno que hay en casa de Roselia y en casa de la abuela Margarita. En ambos casos, ¿Cómo se logra proveer de energía al sistema?
En ambos casos se logra por medio de un proceso de combustión, en uno de leña, y en otro de gas.
i) ¿A qué atribuyes la presencia de humo en la cocina?
La razón por la que existe humo es la liberación de gases después de la combustión de alguno de los materiales, o bien, del propio combustible utilizado para la cocción.
g) Durante la cocción de las galletas, ¿el horno es un sistema cerrado o abierto? ¿A qué tipo de sistema corresponde el refrigerador de donde sacó Rogelio la leche para las galletas?
El horno se trata de un sistema cerrado, pues no existe transferencia de masa entre el horno y sus alrededores.El refrigerador, al momento de que se sacara la leche para las galletas, se convirtió en un sistema abierto, pues hubo un cambio la cantidad de masa con el ambiente.
1. Fabricación de un extintor
Pág. 90
¿Qué medidas se pueden tomar para evitar un incendio?
Evitar el ingreso de materiales inflamables al salón, evitar realizar acciones que involucren fuego y tener revisión constante de los aparatos electrónicos.
¿Dónde es adecuado colocar los extintores?
Es adecuado colocarlo en una distancia considerable de otro extintor, para ampliar la zona de cobertura. Es necesario que se encuentre a la vista y a una altura accesible.Se debe colocar de forma vertical.Debe de estar cerca de las salidas de emergencia.
¿De qué manera podrían mejorar su extintor?
Se podrían ampliar las dimensiones y concentraciones de los materiales utilizados.Mejorar la relación entre vinagre añadido y bicarbonato en la bolsa, para obtener el mejor resultado posible.Se podría utilizar un mejor sellador para redireccionar el gas perdido.
2. ¿Cómo hacer un purificador de agua?
Pág. 92
Expliquen qué hace posible purificar el agua con el filtro elaborado. En su explicación argumenten si el agua es una mezcla
Lo que hace posible que el agua sea filtrada es que cada una de las capas tiene la función de retirar ciertos tipos de contaminantes. Después de pasar por cada nivel del filtro es poco probable que exista algún tipo de residuo sólido a la salida del este.
El agua se trata de una mezcla, pues contiene otros componentes como ciertos minerales o contaminantes. Como es imposible observar a simple vista diferencias en su composición, es posible decir que se trata de una mezcla homogénea.
B) Con base a lo que investigaron sobre la purificación del agua, determinen qué materiales del filtro pueden sustituir.
Sería posible sustituir las gasas de tela, pues es posible encontrar otro material con características similares, además, solo se encarga de eliminar residuos sólidos de gran tamaño, por lo que es relativamente sencillo de cambiar.
Respondan, ¿qué componentes tienen en común el filtro que elaboraron y uno comercial?
El componente que es comúnmente utilizado el filtros de grado comercial y que también se encuentra en el experimento es el carbón activado.
muy bueno