UNIDAD N°1 TEMA N°5: RENDIMIENTO Y PUREZA. GRADO 11°

 

	INSTITUCIÓN EDUCATIVA DISTRITAL TÉCNICO INDUSTRIAL Ciencia, Técnica y Valores Humanos
	PLAN DE CLASE DE QUÍMICA. GRADO 11°

UNIDAD N°1 TEMA N°5: RENDIMIENTO Y PUREZA.

LOGRO: Balancea ecuaciones y comprueba la ley de la conservación de las masas

INDICADOR DE DESEMPEÑO: Aplica los pasos de la estequiometria en problemas dados explicando los resultados.

 

1.    INICIO:

Si tu deseas preparar una sustancia totalmente pura, pero tienes un reactivo del 90% puro. ¿Será que se requiere de mayor, igual o menor cantidad de este reactivo?

¿por qué?

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 2.    DESARROLLO:

Rendimiento de una reacción química

El rendimiento de una reacción es la relación entre la cantidad real que se obtiene y la cantidad teórica que se obtendría según la relación estequiométrica.

En general, cuando se produce una reacción química se obtienen menores cantidades

de producto de las que cabría esperar teóricamente por la estequiometría de la reacción. Los motivos son diversos, como pueden ser:

·La reacción se produce en condiciones inadecuadas

·Se pierde algo de la sustancia al manipularla.

·Existen reacciones alternativas o secundarias que dan lugar a productos no

deseados.

Además, hay muchos casos en los que la conversión de reactivos en productos no es total por razones energéticas, independientemente de que se den las circunstancias anteriores.

 

En química, el rendimiento de reacción es la cantidad de producto producido por una reacción química. Hay tres tipos de rendimiento relacionado con el estudio cuantitativo de las reacciones químicas, las cuales son:

 

·Rendimiento teórico.

·Rendimiento real o experimental.

·Rendimiento porcentual.

 

El rendimiento teórico: en una reacción química, la cantidad de producto que se

obtiene cuando reacciona todo el reactivo limitante, este se conoce como rendimiento teórico.

El rendimiento real o experimental: es la cantidad que se obtiene en le laboratorio, es generalmente menor que el rendimiento teórico.

El rendimiento porcentual. Este se halla al dividir el rendimiento real sobre el rendimiento teórico y lo multiplicamos por 100. Este siempre se expresa en termino de porcentaje.

                                           Rendimiento Real                     

Rendimiento porcentual=---------------------------- x100         o también se puede expresar como:

                                          Rendimiento teórico

Ejemplo:

 

Riqueza o pureza de una muestra

La riqueza o pureza indica la cantidad de compuesto puro que hay en una muestra.

Ejemplo: ¿Cuántos gramos de KCl se pueden obtener por la descomposición térmica de 80 gramos de KClO₃ al 70% de pureza? Según la siguiente reacción química: 2 KClO₃ → 2 KCl + 3 O₂

Pasos:

1. Se calcula los gramos puros de KClO₃:

 

80 g de KClO₃ → 100%

X  →   70%

X = 56 gramos puros de KClO₃

2. Se halla las masas moleculares de KClO₃ y KCl:

KCl: 74,45 g/mol

KClO₃: 122,45 g/mol

 

3. Determinar los moles de KClO₃ a partir de los gramos puros:

 

1 mol → 122,45 g

X       →  56 g

X= 0,46 mol de KClO₃

 

4. Se realiza los cálculos estequiométricos para hallar los gramos de KCl:

2 mol KClO₃ → 2 mol KCl

0,46 mol de KClO₃ → X

X = 0,46 mol de KCl

5. Finalmente se calcula los gramos de KCl

Gramos KCl = mol KCl x masa molecular de KCl

Gramos de KCl = 0,46 mol x 74,45 g/mol

Gramos KCl = 34,25 gramos

  Cuestionario de compresión del tema: apoyado en la información anterior, responde las siguientes preguntas:

1.    ¿Qué se entiende por rendimiento de una reacción química?

2.    ¿Cuántos cambios hay relacionado con el estudio cuantitativo de las reacciones químicas?

3.     ¿Cómo se calcula el rendimiento porcentual? Busque un ejemplo y explíquelo.

4.    ¿Qué se entiende por pureza de una muestra?

5.    ¿Qué hay que tener en cuenta para calcular la pureza de una muestra?

6.    ¿Cómo se calcula la pureza de una muestra?

 3.    CIERRE. ,se producen 244,2 g de cloruro de plata. Calcula el porcentaje de rendimiento

de la reacción

A.   A partir de una muestra de monóxido de mercurio de 13,5 g y del 80% de pureza, ¿qué masa de mercurio podrías obtener?

B.   Al reaccionar 1,274 g de sulfato de cobre con un exceso de zinc metálico, se obtuvieron 0,392 g de cobre metálico según la ecuación:

CuSO4(aq)+Zn(s)⟶Cu(s)+ZnSO4(aq).

 ¿Cuál es el porcentaje de rendimiento?

ACTIVIDAD INTERACTIVA DE COMPETENCIAS CIENTÍFICA. GRADOS 8°

 

	INSTITUCIÓN EDUCATIVA DISTRITAL TÉCNICO INDUSTRIAL Ciencia, Técnica y Valores Humanos
	ACTIVIDAD INTERACTIVA DE COMPETENCIA CIENTÍFICA

TEMA: CAMBIOS QUÍMICOS Y CAMBIOS FISICOS EN LA MATERIA

OBJETIVO: Identificar y diferenciar un cambio químico de un cambio físico.

Procedimiento: Das clic en este link: https://wordwall.net/es-ar/community/cambios-fisicos-y-cambios-quimicos-de-la-materia   Para desarrollar las tres actividades: la primera de Cambios en la materia y las otra dos de cambios químicos y físicos:

1. ACTIVIDAD N°1. CAMBIOS EN LA MATERIA. Cuando hayas dado clic en link anterior vas encontrar esta primera actividad. una vez dentro das clic en el cuadro, esperas que te abra das clic en INICIAR y una vez tengas abierta la actividad propiamente dicha, arrastras cada elemento al grupo que corresponda según sea cambio físico o cambio químico. El objetivo es ordenar por grupos.

cuando hayas terminado de ubicar cada elemento en su grupo que tu creas que correspondes. Luego le das clic en ENVIAR RESPUESTAS  y le tomas capture al resultado y lo imprimes

2. ACTIVIDAD N°2. CAMBIOS FISICOS Y QUIMICOS. Cuando hayas dado clic en link anterior vas encontrar esta segunda actividad. una vez dentro das clic en el cuadro, esperas que te abra das clic en INICIAR y una vez tengas abierta la actividad propiamente dicha, arrastras cada elemento al grupo que corresponda según sea cambio físico o cambio químico. debes de arrastrar de primero los cuadritos de cambio físico y cambio químico para asignar el nombre a cada grupo y sepas en que grupo vas a arrastrar a los demás elementos. el objetivo es asignar el el grupo y ordenar por grupo

cuando hayas terminado de ubicar cada elemento en su grupo que tu creas que correspondes. Luego le das clic en ENVIAR RESPUESTAS, le tomas capture al resultado y lo imprimes.

3. ACTIVIDAD N°3. CAMBIOS FISICOS Y QUIMICOS. en esta actividad das clic en el cuadro de los números. una vez dentro tocas cada caja que contiene un numero del 1 al 20. 

Al tocar una caja, esta se abre y descubres el elemento que está en su interior y salen las opciones de respuesta de cambio físico y de cambio químico. Por lo tanto, tu debes escoger la respuesta correcta.

tienes 30 segundo para responder cada respuesta. Si la respuesta es correcta vas a notar que se te reponen nuevamente los 30 segundos. si la respuesta es incorrecta los 30 segundos corren y si la siguiente es incorrecta te siguen corriendo los 30 segundo que se agotarán y se terminara la actividad si sigues contestando mal. esto te arrojará un mal puntaje y debes hacerlo de nuevo hasta contestar mínimo 13 preguntas buenas. RECUERDA ALGO. DEBES CONTESTARLA TODAS. Una vez hayas respondidos todas las preguntas. Inmediatamente termines te sale el resultado y debes tomar capture e imprimir. 

NOTA: En la primera y segunda actividad debes de tener como mínimo 12 repuestas buenas en cada una y en la tercera debes tener como mínimo 13 respuestas buena.

UNIDAD N°1TEMA N°4 :REACTIVO LÍMITE. SOLO GRADO 11°4. ACTIVIDAD DE AUTOAPRENDIZAJE

 

	INSTITUCIÓN EDUCATIVA DISTRITAL TÉCNICO INDUSTRIAL Ciencia, Técnica y Valores Humanos Plantel Oficial Aprobado por Resolución No. 1039 del 22 de noviembre del 2016 Emanada de la Secretaría de Educación Distrital de Santa Marta
	ACTIVIDAD DE AUTOAPRENDIZAJE
Versión: 01	Fecha de emisión: 26 - 01 – 2023	Pág.    1 de 6

TEMA: REACTIVO LIMITE.

LOGROS:

• Identificar un reactivo limitante a partir de un conjunto de reactivos.
• Calcular la cantidad de producto que se producirá a partir del reactivo limitante.
• Calcular cuánto reactivo (s) queda (n) cuando se completa la reacción.

 

1. INICIO:

Imaginemos que queremos hacer emparedados o sándwiches. Para un emparedado necesitamos 2 rebanadas de pan y 1 de jamón. Pensemos ahora que tenemos 20 rebanadas de pan y solamente 5 rebanadas de jamón.

a) ¿Cuántos emparedados podremos hacer?

 

 

b) ¿Por qué? Trata de hacer un análisis profundo y contesta argumentando.

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 c) ¿Cuál es el ingrediente que se termina primero?

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d) ¿Cuál el ingrediente que tenemos en exceso?

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 2. DESARROLLO.

REACTIVO LÍMITE.

A partir de la situación de la actividad de inicio, vamos a analizar dos conceptos muy importantes para el trabajo de un químico en situaciones reales que implican reacciones químicas.

a) El reactivo limitante es aquel del cual tenemos en menor cantidad y, por lo tanto, se terminará primero al momento de la reacción química, dando como resultado el final de la reacción, esto quiere decir que cuando se termine ya no se podrá seguir generando cierto producto. En el caso anterior, el reactivo limitante es el jamón, ya que al terminarse no se pueden seguir haciendo más emparedados.

b) El reactivo en exceso es aquel del cual tenemos más de lo necesario para que se lleve a cabo la reacción química. En el caso de los emparedados, el reactivo en exceso son las rebanadas de pan, ya que sólo se utilizaron 10 rebanadas para los únicos 5 emparedados que se pudieron hacer.

Debido a la presencia del reactivo limitante, podemos decir que las reacciones van a estar “limitadas” por éste, por lo cual cuando vayamos a obtener la cantidad de cierto producto tenemos que partir del reactivo limitante para poder sacar la cantidad de producto correcta.

 

EJEMPLOS

1.- A altas temperaturas el azufre se combina con el hierro para formar el sulfato de hierro (II) café oscuro:

En un experimento 7.621 g de Fe se dejan reaccionar con 8.669 g de S.

a) ¿Cuál de los dos es el reactivo limitante?

Antes de cualquier otra cosa, es conveniente sacar las masas teóricas de los reactivos y del producto. Después de eso, procedemos a anotar las masas reales dadas.

Para proceder a conocer cuál es el reactivo limitante, vamos a evaluar los dos reactivos y ver cuál de los dos producen menos FeS, el cual será el reactivo limitante.

b) Calcula la masa de FeS formada.

La ventaja de utilizar el método anterior, es que ya nos da la masa directamente del FeS.

Respuesta: 11.988 g= 12 g de FeS.

c) ¿Qué cantidad del reactivo excedente (en g) queda al final de la reacción?

Sabemos por el procedimiento anterior que el reactivo en exceso es el azufre. Por lo cual, necesitamos evaluar la cantidad de azufre que necesita para reaccionar nuestra cantidad de hierro inicial:

3. CIERRE. Resuelve el siguiente problema:

1. La UREA [(NH₂)₂CO] se usa como fertilizante, como alimento para animales y en la industria de los polímeros. Se prepara por reacción del amoniaco con el dióxido de carbono:

En cierto proceso, se hacen reaccionar 637.3 g de NH₃ con 1141 g de CO₂.

a) ¿Cuál de los dos reactivos es el limitante?

b) Calcular la masa de (NH₂)₂CO formada.

c) ¿Qué cantidad del reactivo excedente (en g) queda al finalizar la reacción?

2.    La reacción entre el aluminio (Al) y el óxido de hierro(III) (Fe₂O₃ ) pueden producirse temperaturas cercanas a los 3000°C , lo que se utiliza para soldar metales:

Al + Fe₂O₃    Al₂O₃ +    Fe

En un proceso se hicieron 124 gramos de aluminio con 601 gramos de Fe₂O₃.

A) ¿Cuál es el reactivo limitante y en exceso?

B) ¿Cuál es la cantidad en gramos obtenida de Al2O3?

C) ¿Cuántos gramos se obtendrán de Fe?

D) ¿Qué cantidad de reactivo en exceso se consumió?

E) ¿Cuánto de reactivo en exceso sobró?

3.  El hipoclorito de sodio HCLO es usado en el mantenimiento comercial de albercas. esta sustancia se produce con reacción del hidróxido de sodio con cloro gaseoso. Si se tiene 50 gramos de hidróxido de sodio y 55 de cloro. Determine el reactivo limitante y el reactivo en exceso.

NaOH   +   Cl₂              NaClO   +   NACl   +   H₂O

A ¿Cuál de los dos reactivos es el limitante?

B) Calcular la masa de NaClO  formada.

C) ¿Qué cantidad del reactivo excedente (en g) queda al finalizar la reacción? 

4.  4.  Si tienes 12,5 gramos de carbonato de calcio y 17,3 ácido fosfórico reaccionando según la siguiente ecuación

  CaCO₃   +    H₃PO₄  Ca₃ (PO4)₂   +    CO₂    +   H₂O  

A ¿Cuál de los dos reactivos es el limitante?

B) Calcular la masa de Ca₃ (PO4)₂ formada.

C) ¿Qué cantidad del reactivo excedente (en g) queda al finalizar la reacción?

 

LABORATORIO VIRTUAL Y TALLERES SOLO GRADO 11°4. REACCIONES QUIMICAS

 

	INSTITUCIÓN EDUCATIVA DISTRITAL TÉCNICO INDUSTRIAL Ciencia, Técnica y Valores Humanos
	LABORATORIO VIRTUAL DE QUÍMICA GRADO 11°
	Fecha de emisión: 21 - 01 – 2020

TEMA: Reacciones de elementos metálicos y no metálicos con el oxígeno.

Logros:

      distinguir los elementos metales de los no metales a través de la experimentación.

      Observa las reacciones de las sustancias metálicas y no meta licas con e oxígeno.

Indicadores de desempeño:

·         Formulará y comprobará su hipótesis a través de la experimentación.

·         Practicará el uso de material y sustancias del laboratorio de Química.

·         Distinguirá los compuestos óxidos, hidróxidos y ácidos.

·         Distinguirá los elementos metálicos y no metálicos por su comportamiento frente al oxígeno.

·         Clasificará a los óxidos metálicos y no metálicos por los productos de su reacción con agua.

·         Comparará los resultados obtenidos de la experimentación con metales y no metales

 

INTRODUCCIÓN.

Dentro de la química inorgánica existen 5 funciones químicas importantes que son: los óxidos, la bases o hidróxidos, los ácidos, las sales y los hidruros.

Las bases y los ácidos oxácidos proceden de recciones iniciales entre los metales y los no metales con el oxigeno respectivamente para lo formar los óxidos correspondientes; los cuales, cuando reaccionan con el agua nos dan las bases y los ácidos oxácidos.

En este laboratorio vamos a estudiar las reacciones entre sustancias metálicas y de sustancias no metálicas con el oxígeno y la transformación de estas cuando reaccionan con el agua.

METODOLOGÍA.

Para la realización exitosa de esta experiencia de laboratorio de química, es indispensable que usted lea con mucha atención y sea organizado en sus observaciones y apuntes.

Una vez entre al laboratorio virtual tenga en cuenta lo que desea lograr que usted aprenda y para ello, se plantearon los logros e indicadores de desempeño.

 

Los pasos a seguir son los siguientes:

1.       Anotar las medidas de bioseguridad

2.       Plantear dos hipótesis

3.       De aquí en adelante siga cuidadosamente todas las instrucciones que le van dando a medida que van ejecutando bien los pasos.

4.       Haga la experiencia completa, es decir, debes hacer la experiencia con cada una de las sustancias metálicas y no metálicas

5.       Recuerda que debes anotar lo que vas haciendo en cada paso para presentar tu informe de laboratorio.

6.       ENTRA AL SIGUIRNTE LINK E INICIA ESTA MARAVILLOSA EXPERIENCIA: DAR CLIC

http://www.objetos.unam.mx/quimica/oxigeno_

PARTES DEL INFORME: 1. Portada 2. Hoja de presentación 3. Desarrollo de cada actividad 4. Resultados. 5. Verificación de las hipótesis (si son falsas o ciertas, argumente). 6.Conclusión. 

CONSULTA LAS NORMAS DE INCONTEC:  : https://normasicontec.c

	INSTITUCIÓN EDUCATIVA DISTRITAL TÉCNICO INDUSTRIAL Ciencia, Técnica y Valores Humanos
	TALLER DE CALCULOS EN REACCCIONES QUÍMICAS. GRADO 11°

INDICADOR DE DESEMPEÑO: Realiza correctamente los cálculos de las partículas o unidades a partir de ecuaciones químicas previamente balanceadas.

 

Actividad N°1. Organizados en binas resuelvan en los siguientes ejercicios. Recuerden que las letras entre paréntesis solo indican el estado sólido(S), líquido (l) y gaseoso (g) de las sustancias.

 

1.       Un método de laboratorio para preparar O2 (g) consiste en la descomposición de KCIO3 (s):

KCIO3 (s) ® KCI (s) + O₂ (g)

a) ¿Cuántos moles de O₂ se producen cuando se descomponen 32,8 g de KCIO₃?

 b) ¿Cuántos gramos de KCIO₃ deben descomponerse para obtener 50 g de 0₂?

c) ¿Cuántos gramos de KCI se forman al descomponerse KCIO₃ formándose 28,3 g de O₂?

2. ¿Cuántos gramos de Ag₂CO₃ deben haberse descompuesto si se obtuvieron 7511 g de Ag según la reacción: Ag₂CO₃ ® Ag(s) + CO₂(g) + O₂ (g)?

3. Un método comercial de obtención de hidrógeno consiste en hacer reaccionar el hierro y el vapor de agua: Fe(s) + 4 H₂O(g) ® Fe₃O₄ (s) + 4 H₂ (g)

a) ¿Cuántos moles de H₂ pueden obtenerse si 42 g de Fe reaccionan con un exceso de H₂O?

 b) ¿Cuántos gramos de H₂O se consumen cuando 63,5 g de Fe se transforman en Fe₃O₄?

 c) Si se producen 7,36 moles de H₂ ¿cuántos gramos de Fe₃O₄ se forman al mismo tiempo?

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	TALLER DE CALCULOS EN REACCCIONES QUÍMICAS. GRADO 11°

 

ACTIVIDAD N°2. Resuelve en tu cuaderno los siguientes ejercicios en donde se evidencia plenamente el procedimiento para su correcto desarrollo:

1. Calcular la cantidad de Oxido de calcio que se produce simultáneamente cuando se descomponen 50 g de carbonato de calcio puro

2. La degradación de la glucosa, proceso muy complejo que ocurre en el cuerpo humano, puede representarse como: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ ®   6CO₂ + 6H₂O Si nuestro cuerpo consume 500 g de glucosa, ¿qué masa de CO₂ y H₂O se producen?

3. -La urea (NH2)₂CO compuesto nitrogenado que se usa como fertilizante, puede sintetizarse a partir de la reacción entre amoniaco y dióxido de carbono: 2NH₃ + CO₂ ® (NH₂)₂CO + H₂O En cierto proceso se hacen reaccionar 254 g de NH₃ con 456,8 g de CO₂. Determinar la masa de urea que se forma.

4. El cianuro de hidrógeno arde en presencia de oxígeno produciendo dióxido de carbono, nitrógeno y agua. Calcular los moles de HCN descompuestos, si se han producido 15 moles de N₂. 5. Se tiene la siguiente reacción: H₂SO₄ + NaOH ® Na₂SO₄ + H₂O, Convierta los productos y los reactivos a gramos, suponga que de ácido sulfúrico tiene 50 gramos, ¿qué cantidad de sulfato de sodio se producirá? 

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	Taller N°2 cálculos de ecuaciones químicas y redox

1.       

  ¿Cuáles son los cálculos estequiométricos?

A.       MOL-MOL, GRAMO-GRAMO

B.       MOL-GRAMO

C.       GRAMO-MOL

D.       TODAS SON CORRECTAS

2.      ¿Es necesario saber el peso molecular de un elemento o compuesto para estos cálculos?

A.       SI

B.       TE PESASTE

C.       ESTA NO ES

D.       NINGUNA

3.      ¿Cómo se conoce a aquello que relaciona un reactivo con otro o con el producto final?

A.       FACTOR DE CONVERSION

B.       FACTOR ESTEQUIOMÉTRICOS

C.       MOL-GRAMO

D.       NINGUNA

4.      ¿Como se le llama a aquello que nos permite cancelar unidades de medida en su desarrollo?

A.       FACTOR DE CONVERSIÓN

B.       FACTOR ESTEQUIOMETRICO

C.       MOLALIDAD

D.       NINGUNA

5.      ¿Cuál es la función del cálculo estequiométrico?

A.       PERMITE LA CONVERSIÓN DE UNIDADES

B.       NO TIENE FUNCIÓN DEFINIDA

C.       PARA OBTENER MEDIDAS

D.       NINGUNA DE LAS ANTERIORES

6.      El estado de oxidación de un elemento es:

A.       EL NUMERO QUE INDICA PROTONES Y ELECTRONES

B.       LA CARGA POSITIVA O NEGATIVA DEL ATOMO

C.       NUMERO DE ELECRONES GANADOS, CEDIDOS O COMPARTIDOS POR UN ATOMO.

D.       INDICA EL NUMERO DEL GRUPO DEL ELEMENTO EN LA TABLA PERIODICA

7.      En las reacciones redox que cual sustancia oxidada.

A.       LA QUE GANA ELECTRONES

B.       LA QUE PIERDE ELECTRONES

C.       LA QUE ESTÁ EN ESTADO NEUTRO

D.       LA QUE TIENE EL ESTADO DE OXIDACIÓN MÁS BAJO

8.      En las reacciones redox las sustancia que pierde electrones es:

A.       EL AGENTE REDUCTOR

B.       EL AGENTE OXIDANTE

C.       LA SUSTANCIA REDUCIDA

D.       LA QUE SE MANTIENE EN ESTADO DE OXIDACIÓN NEUTRO

9.      En las reacciones redox:

A.       HAY TRANSFERENCIAS DE ELECTRONES

B.       HAY COMPARTIMIENTO DE ELECTRONES

C.       SE FORMAN COMPUESTOS MOLECULARES

D.       TODAS SON DE DESCOMPOSICIÓN

10.  TAREA INDIVIDUAL PARA LA CASA: COPIA EL SIGUENTE LINK O TOMALE UNA FOTO CON TU CELULAR Y REALIZA EL JUEGO: https://mobbyt.com/videojuego/educativo/?Id=308954 . PARA INICIARLO, ENTRA Y DAS CLIC EN LA PALABRA JUGAR. RECUERDA BALANCEAR LAS ECUACIONES Y TEN EN CUENTA EL TIEMPO EN QUE LO HACES. ANOTALO. ENTREGAR EN LA PROXIMA CLASE.