Trabajo Grupal 201102_74

TRABAJO Unidad 2: Fase 3 - Trabajo Cuantificación y Relación en la Composición de la Materia.

Estudiantes Didier Alexander Largo Morales. Ana María Herrera Borrero. Carlos Alexander Florez.

Grupo del curso 201102_74

Presentado a Sandra Liliana Albornoz Marín

FECHA 31 de Mayo de 2017.

Etapa I. A. Cada estudiante elegirá dos problemas de concentración de los cuales uno de unidades Físicas y otro de Unidades Químicas. Dándole solución y mostrando los resultados. Unidades Físicas:Problemas de concentración. Tabla 1: Etapa I. Ejercicio (1) de concentraciones Físicas. Nombre del estudiante

Didier Alexander Largo M

Enunciado del problema Cuantos gramos de cloruro de sodio están presentes en una bolsa de suero Fisiológico que especifica en la etiqueta una concentración de 0,9 %p/v y un volumen de 500 mL. Solución.

%p/v= ml stox 100 Despejar mlsto= %p/v. ml sol ml sol

100

mlsto= 0,9 gr/ml X 500 ml = 4.5 gr de cloruro de sodio. 100

Tabla 1: Etapa I. Ejercicio (2) de concentraciones Físicas. Nombre del estudiante

Ana María Herrera Borrero

Enunciado del problema 2. Una botella de Cerveza especifica un contenido alcohólico del 3,5 %v/v. ¿Qué cantidad de etanol se presenta en la bebida si la botella es

de 375 mL? Solución.

Datos %

𝑣 = 3.5 𝑣

𝑉𝑠𝑜𝑙 = 375 𝑚𝑙 𝑣 𝑉𝑠𝑜𝑙 𝑉𝑠𝑜𝑙 = % ∗ 𝑣 100 𝑚𝑙 375𝑚𝑙 𝑉𝑠𝑜𝑙 = 3.5 ( ) ∗ 𝑚𝑙 100 𝑉𝑠𝑜𝑙 = 3.5𝑚𝑙 ∗

375 = 𝟏𝟑. 𝟏𝟐 𝒎𝒍 100

Tabla 4: Etapa I. Ejercicio (4) de concentraciones Físicas. Nombre del estudiante

Carlos Florez

Enunciado del problema ¿Cuál es el porcentaje en peso a peso de una solución que se preparó mezclando 80 gramos de sacarosa con 2000 gramos de agua?
 Solución.

peso del soluto = 80 gramos

peso del solvente = 2000 gramos

peso solución = 80gr+2000gr

% p/p = ( peso soluto / peso solucion ) x 100

% p/p = ( 80 / 80 + 2000 ) x 100

% p/p = ( 80 / 2080 ) x 100

% p/p = (0.0384 ) x 100

% p/p = 3.84%

Unidades Químicas: Problemas de concentración. Tabla 6: Etapa I. Ejercicio (1) de concentraciones Químicas. Nombre del estudiante

Didier Alexander Largo M

Enunciado del problema ¿Cuál es la Molaridad (M) de una solución de volumen 1350 mL que contiene 1,5 gramos de NaCl? Solución.

m= mol soluto L solución Datos: convertir g sto=1,5 g NaCL V ste =1350 ml M=?

Mol L

= 1,5

Convertir 1,5 g NaCl ( 1 mol ) = 0,026 moles NaCl 58 g NaCl E

A

Na

23

Cl

35

∑= 58

1350 ml a Lt

1350/1000 =1,35 L

m= 0,026 mol = 0,019 m 1,35 lt Tabla 2: Etapa I. Ejercicio (2) de concentraciones Físicas. Nombre del estudiante

Ana María Herrera Borrero

Enunciado del problema ¿Cuál es la Normalidad de una solución donde se disolvió 15,3 gramos de NaOH en suficiente agua hasta completar 1320 mL de volumen?

Solución. Datos M= 15.38 gr V= 1320 ml= 1.32 L Pm= 39.98 gr/mol 𝑵= 𝐸𝑞 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 =

𝒏°𝒆𝒒 𝒔𝒕𝒐 − 𝒈𝒓 𝑽𝒔𝒐𝒍

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 39.98 = = 39.98 + 𝑛° 𝑑𝑒 𝐻 1

𝑛°𝑒𝑞 𝑠𝑡𝑜 =

𝑵=

15.38𝑔𝑟 = 0.38 39.98

𝑵°𝒆𝒒 𝒔𝒕𝒐 − 𝒈𝒓 𝟎. 𝟑𝟖 = = 𝟎. 𝟐𝟖 𝑵 𝑽𝒔𝒐𝒍 𝟏. 𝟑𝟐

Tabla 10: Etapa I. Ejercicio (5) de concentraciones Químicas. Nombre del estudiante

Carlos Florez

Enunciado del problema Calcular la molaridad de 3,6 gramos de H2SO4 disueltos en un volumen de 500 mL. Solución.

M= n°moles/volumen (lt)

N° moles = W/Peso atómico

W= 36.6gr Peso de H2SO4 = H= 1x2=2 S= 32x1=32 O= 16x4=64

98 gr/mol

N° moles=

36.6 𝑔𝑟

98 𝑔𝑟/𝑚𝑜𝑙

N° moles = 0.036 mol

Volumen= 500 mL x

M=

1 𝑙𝑡 1000𝑚𝑙

= 0.5 lt

0.036 𝑚𝑙 0.5 𝑙𝑡

M= 0.072 mol/lt

B. Cada estudiante entrara al siguiente simulador y Agregara una sola cantidad de Sulfato de Cobre (soluto) en moles, manteniendo el volumen de H20 (Solvente) constante de la solución realizando el ejercicio en grupo completando el siguiente Cuadro. Después el grupo en una gráfica mostrara la relación Molaridad Vs cantidad de soluto en Moles.

Consultado el 2 de Marzo del 2017 y disponible en línea: https://phet.colorado.edu/sims/html/molarity/latest/molarity_ en.htmlTabla 11: Etapa I. Molaridad del Permanganato de Potasio.

Volumen H2O (solvente) Litros

Moles de soluto CuSO4(Soluto)

1.Ana María Herrera

0,700

0,285

0.570 M

2.Didier Alexander Largo M

0,700

0,479

0.684 M

3.

0,700

0,595

4. .Carlo Alexander Florez

0,700

0,800

5.

0,700

0.901

Nombre del Estudiante

Molaridad

1.141M

Etapa II. A. Propiedades Coligativas de las Soluciones El grupo realizara el siguiente ejercicio: Calcular la temperatura de ebullición de una solución que se preparó mezclando 20 gramos de Glucosa (C6H12O6) en 700 gramos de Agua (H2O). (Keb = 0,52 °C/m).

Tabla 12: Etapa II. Propiedades Coligativas. Nombre Estudiante Estudiante Estudiante Estudiante Estudiante

de los estudiantes que participaron en el desarrollo 1. Didier Alexander largo m 2. Ana María Herrera 3. Carlo Alexander Florez 4. 5. Solución.

m=n(soluto) masa (solvente)kg peso molecular: C6H12O6

C: 12x6=72 H:1x12= 12 O: 16x6=96 180 g/mol.

N Soluto=20 g de glucosa= 0,11moles de glucosa 180 g/mol 700 g a Kl igual a 0,7 kl. m= 0,11 mol = 0,16 mol/kg 0,7 kg(solvente) T: 0,52°C Kg x 0,16 mol = 0,083°C mol Etapa III A. Cada estudiante elige una de las siguientes reacciones y expresa la constante de equilibrio: B. Tabla 13: Etapa III. Ejercicio (3) Constante de equilibrio. Nombre del estudiante 1

Carlos Florez Reacción

NO2(g)  NO(g) + O2

Constante de equilibrio

Balancear la ecuación.

2 NO2(g)  2 NO(g) + O2

15.5 M

0.0542M

0.127M

KC = [NO]2 [O2]

[NO2]2

KC = [0.0542]2 [0.127]

[15.5]2

KC= 1.552 x 10-6

C. Tabla 14: Etapa III. Ejercicio (2) Constante de equilibrio. Nombre del estudiante 2

Didier Alexander Largo M Reacción

SbCl5 (g)  SbCl3 (g) + Cl2 (g)

Constante de equilibrio

verificación de la ecuación balanceada 1 Sb 1 5 Cl 5 SbCl5 (g) à SbCl3 (g) + Cl2 (g)

A

C

k=[SbCl 3] .[Cl2] [SbCl5]

D

k=0,5 . 0,5 = 9,32 · 10–2 0,5(1-a)

De donde: a = 0,348 [SbCl5] = 0,5 M · (1 – 0,348) = 0,326 M [SbCl3] = 0,5 M · 0,348 = 0,174 M [Cl2] = 0,5 M · 0,348 = 0,174 M b) ctotal = 0,326 M + 0,174 M + 0,174 M = 0,674 M ptotal= ctotal·R·T = 0,674 mol·L–1·0,082 atm·L·mol–1·K–1·455 K ptotal= 25 atm

B. Considerar en grupo y desarrollar el siguiente ejercicio: Cuál será la concentración de hidrogeniones en una solución 0.15 M de HCN, si su constante de disociación (Ka) es 4 x 10-10 Tabla 18: Etapa III. Ejercicio constante de Disociación. Nombre de los estudiantes que participaron en el desarrollo Estudiante 1.

Didier Alexander largo m

Estudiante 2.

Ana María Herrera

Estudiante 3.

Carlo Alexander Florez

Estudiante 4. Estudiante 5. Solución.

HCN-->H+CN 0,15 -x +x +x 0,15-x x x

Ka ("+-x" se cancelan ) Pero por ionizacion del agua, se le suma 10^-7 H--->x=(C)=7,84*10^-6

FASE IV A. Cada estudiante entrara al siguiente simulador y escogerá una Mezcla y realizara el ejercicio en grupo completando el siguiente Cuadro.

Consultado el 20 de Noviembre del 2016 y disponible en línea:

https://phet.colorado.edu/sims/html/ph-scale-basics/latest/ph-scalebasics_en.html

Tabla 19: Etapa IV. Ejercicio Escala de pH. Nombre del Estudiante

Mezcla y pH

1.Didier Alexander Largo 2.Ana María Herrera Borrero

café Jugo Naranja

3.Carlo Alexander Florez

leche

4. 5.

Volumen de Agua(L) 0,70 0,70

Volumen adicionado/pH registrado V pH V pH V pH 0,01 6,56 0,05 6,12 0,10 5,87 0,01 6.88 0,05 6.67 0,10 6.55

0,70

0,01 6.99 0,05 6.94 0,10 6.89

0,70 0,70

0,01 0,01

0,05 0,05

0,10 0,10

A. Cada estudiante elegirá un problema de cálculo de pH y lo resolverá (mostrar cálculos). Tabla 20: Etapa IV. Ejercicio (1) Cálculo de pH. Nombre del estudiante 1

Didier Alexander Largo M

Enunciado del problema Calcular el pH y el pOH de una de una solución de HCl 0,02 M Solución. pH: - log (H+)

pOH: - log (OH-)

pH= log(H) ---> pH=-log (0,02)= 1,698 pH + pOH =14 pOH = 14-pH pOH = 12,30

Tabla 21: Etapa IV. Ejercicio (2) Cálculo de pH.

Nombre del estudiante 2

Ana María Herrera Borrero

Enunciado del problema Calcular el pH de una solución que se prepara con 7 gramos de KOH y se completa el volumen a 850 mL. Solución.

KOH = 56.10g/mol

7 gr/ 56.10 g/mol= 0.124 mol

0.124 mol/ 0.85 L = 0.14 M

pH= -log[H+]

pH=-log[0.14]

Ph= 0.85

Tabla 24: Etapa IV. Ejercicio (5) Cálculo de pH. Nombre del estudiante 5

Carlos Florez

Enunciado del problema Calcular el pH de una disolución 0,01 M de hidróxido de sodio NaOH. Solución.

Dado que NaOH es una base= [OH-]=0,01

POH= -log (0.01)

POH= 2

PH+POH=14 PH=14-2 PH=12

ETAPA V. Actividades de Elaboración del proyecto. La proliferación de sustancias químicas en nuestro planeta hacen que en el momento de manipular y almacenarlas debamos conocer sobre sus riesgos con el organismo y el medio ambiente, por lo cual mediante la estrategia basada en proyectos y el desarrollo de los conceptos en las etapas anteriores podremos llevarlos a un caso real. Para lo cual en esta etapa V, y continuando con el trabajo de la fase 1, cada integrante deberá responder los siguientes interrogantes sobre el compuesto escogido en la Etapa I y presentar una planificación de tareas para la identificación de una sustancia(cronograma).

Tabla 25: Etapa V. Actividades de Elaboración del proyecto. Nombre del estudiante 1

Didier Alexander Largo M

Enunciado del problema 1. ¿Determinar la concentración Molar de la molécula escogida en la Etapa I del trabajo de la fase 1. Identificación de la Estructura de la Materia y Nomenclatura, si el peso es 20 gramos en un volumen de solución de 1500 mL.?

Solución. MoleculaNaCl.

Numero de moles= Masa del compuesto = Masa de molecular

Molaridad= # de moles: Volumen(L)

Peso molecular de NaCl es 58,44 g/mol.

Molaridad= 20 gr :0,34 moles de NaCl. 58,44 g/mol

1500 mL a L = 1,5 L

Numero de moles: 0,34 moles de NaCl :0,23 moles de NaCl. 1,5 L

Enunciado del problema 2. ¿Qué usos tiene en la industria la molécula?

Solución. -

En tratamiento de aguas se usa en su forma natural (sal de piedra granulada) para la limpieza de las resinas cationicas en los suavizadores de agua. - En el teñido de telas de algodón y sintéticas, se usa la sal para aumentar la fijación del colorante en las fibras a teñir. - En los procesos de síntesis de productos químicos tales como resinas, esteres, alcoholes se usa la sal para aumentar el efecto salino en el reactor y así aumentar la separación de los productos orgánicos y separarlos del agua producida. - Para la obtención del ácido muriático a partir del ácido sulfúrico y sal. - En la petroquimica se usa la sal para la obtención del cloro gas,

y de la soda cáustica en un proceso de electrólisis. -En la industrias de alimento para la conservación de carnes de res, de cerdo, y para la deshidratación del pescado.

Enunciado del problema 3. ¿Cómo elaboro un cronograma de tareas necesarias para realizar una búsqueda usos del compuesto en la industria Alimentaria, Agrícola y Farmacéutica? Solución.

La elaboración del cronograma de actividades.

Existen muchas metodologías que sirven de base para la elaboración del cronograma de actividades. Para elegir cuál es la más indicada en cada caso, habrá que atender a las características concretas del proyecto y sus necesidades. Así, por ejemplo, se pueden aplicar los métodos del Diagrama de Gantt, CPM - Pert o algún tipo de análisis de redes, en función de su creciente complejidad. En cualquier caso, la información necesaria para la elaboración de un calendario de este tipo ha de ser, como mínimo:

Descripción del alcance del proyecto: permite determinar las fechas de inicio y final clave, los principales supuestos detrás del plan, así como las limitaciones y restricciones clave. También puede incluir expectativas de los interesados, que a menudo determinan los hitos del proyecto.

Lista de actividades y necesidades de recursos: es importante determinar si hay otras restricciones a tener en cuenta en el desarrollo de la programación. La comprensión de las capacidades de los recursos unida a la experiencia profesional del Project Manager ayudará a conocer qué factores o circunstancias (vacaciones, días libres, etc.) pueden afectar al cronograma de actividades y, por tanto, al proyecto.

Calendarios personales y de proyecto: en la programación del proyecto se ha de incorporar la información relativa a los días laborables, los turnos, y la disponibilidad de los recursos.

Riesgos del proyecto: su comprensión es necesaria para planear cada actividad con tiempo suficiente para hacer frente y responder a los riesgos identificados, pero calculando la posible aparición también de riesgos no identificados previamente.

Tabla 26: Etapa V. Actividades de Elaboración del proyecto. Nombre del estudiante 2

Ana María Herrera

Enunciado del problema 1. ¿Determinar la concentración Molar de la molécula escogida en la Etapa I del trabajo de la fase 1. Identificación de la Estructura de la Materia y Nomenclatura, si el peso es 20 gramos en un volumen de solución de 1500 mL.?

Solución.

Molécula CaO

Peso molecular = 56.1 g/mol

20gr/56.1gr/mol= 0.35 mol

Número de moles = 0.35 mol/1.5 l= 0.23 mol

Enunciado del problema 2. ¿Qué usos tiene en la industria la molécula?

Solución.

      

Depuración de gases. Tratamiento de agua. Industria del papel. Elaboración de jabón. Estabilización del suelo. Fabricación de caucho y carburo cálcico. Fundición de elementos químicos (cobre, zinc, plomo).

Enunciado del problema 3. ¿Cómo elaboro un cronograma de tareas necesarias para realizar una búsqueda usos del compuesto en la industria Alimentaria, Agrícola y Farmacéutica? Solución. Debido a que el compuesto se usa en mayor medida para el tratamiento de productos no alimenticios, ni agrícolas, se debe hacer una búsqueda exhaustiva en el tratamiento del agua, ya que de alllí podemos consumir todos los de la población. Como tarea principal está la de visitar las instalaciones donde se trata el agua, para conocer cual es el procedimiento en el que usan el compuesto

Tabla 27: Etapa V. Actividades de Elaboración del proyecto. Nombre del estudiante 3

Carlos Florez

Enunciado del problema

4. ¿Determinar la concentración Molar de la molécula escogida en la Etapa I del trabajo de la fase 1? Identificación de la Estructura de la Materia y Nomenclatura, si el peso es 20 gramos en un volumen de solución de 1500 mL.?

Solución.

Molécula escogida en la Etapa I: FeO

M=

n°moles volumen (lt)

N° moles =

W

Fe: 55.8

Peso atómico

O: 16 71.8g/mol

N° moles =

20 gr 71.8 gr / mol

N° moles= 0.278 mol

Convertir = 1500 mL x

M=

0.278 mol 1.5 lt

1 𝑙𝑡 1000𝑚𝑙

= 1.5 lt

M= 0.185 mol/lt

Enunciado del problema 5. ¿Qué usos tiene en la industria la molécula?

Solución.

Algunos de estos óxidos son utilizados en cerámica, particularmente en vidriados. Los óxidos de hierro, como los óxidos de otros metales, proveen el color de algunos vidrios después de ser calentados a altas temperaturas. También son usados como pigmento. Los óxidos de hierro naturales son pigmentos que han sido utilizados desde que el hombre comenzó sus andaduras en el planeta, lo han usado entre otras cosas para pintar sus cuerpos y para decorar sus cuevas y viviendas. Hoy día es usado como pigmento en muy distintas aplicaciones industriales.

Industria del cemento: Se usa para pigmentar cualquier tipo de cemento, mortero, lechada, pavimentos, terrazos, tejas, bloques, estucos, etc.

Pinturas: Imprimaciones, impermeabilizantes, esmaltes, pintura de decoración, recubrimientos, etc.

Plásticos: Masterbatch, PVC, etc.

Industria del papel: Cartoncillo, boquilla para cigarros, etc.

Industria del vidrio, industria de la fundición, industria de la cerámica, abrasivos, comida para animales, cosmética, fertilización, pieles de caucho, asfalto, etc.

Enunciado del problema 6. ¿Cómo elaboro un cronograma de tareas necesarias para realizar una búsqueda usos del compuesto en la industria Alimentaria, Agrícola y Farmacéutica?

Solución. Los pasos para llevar a cabo la elaboración de un cronograma de tareas acerca del uso del óxido de hierro (FeO) en la industria alimentaria, agrícola y farmacéutica son los siguientes:

1. Determinar la duración de cada una de las actividades de búsqueda propuestas, es decir, realizar lo que se denomina “calendarización del proyecto”, esto nos sirve para analizar si la investigación utiliza adecuadamente el tiempo y los recursos. 2. Establecer los recursos necesarios para cada actividad, tanto personales, materiales como económico 3. Distribuir las actividades. Cada miembro o equipo de la búsqueda debe responsabilizarse de una serie de actividades, según su naturaleza. 4. Seguimiento del cronograma. Una vez elaborado el cronograma, debe ser revisado constantemente y mejorado siempre que sea posible.

REFERENTES BIBLIOGRÁFICOS

Se debe referenciar todas las páginas, libros, artículos que se consulten para el desarrollo de la actividad, recuerden utilizar las normas APA para ello.

Ejemplo de cómo referenciar consultas de páginas web.

 Normas APA consultado el día 7 de septiembre del 2016. Disponible en línea en: http://www.bidi.uam.mx/index.php?option=com_content&view=ar ticle&id=62:citar-recursos-electronicos-normasapa&catid=38:como-citar-recursos&Itemid=65#2

 También es de ayuda el siguiente Link: http://www.cva.itesm.mx/biblioteca/pagina_con_formato_version_oct/apa.htm