INSTITUCIÓN
EDUCATIVA JESUS MARIA ORMAZA
Guía N° 2. TERCER
PERIODO
Área: CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL SECUNDARIA ACTIVA
Fecha: 18
de Agosto de 2020
Grado: 9 E
Instrucciones para el desarrollo del trabajo: Con base en la lectura del siguiente texto realizar
las actividades asignadas para cada área en el material requerido (cuaderno,
hoja tamaño carta, computador, o en el material que se facilite hacerlo etc.)
dicho trabajo será enviado al correo gbetancourtportilla@gmail.com según
los acuerdos con la docente GLORIA DEL ROSARIO BETANCOURT P.
OBJETIVOS:
ü DESCRIBO Y RELACIONO EL CICLOS
DEL AGUA
ü
JUSTIFICO Y VALORO LA IMPORTANCIA DEL RECURSO HIDRICO.
ü
RECONOZCO LAS PROPIEDADES DEL AGUA Y SUS CARACTERISTICAS FISICAS Y QUIMICAS
Ciencias Naturales: LA MATERIA, LOS ESTADOS DE
LA MATERIA
PROPIEDADES
FISICAS Y QUIMICAS DE EL AGUA
Materia es todo aquello que tiene masa y volumen, por tanto,
ocupa un lugar en el espacio. En la naturaleza existen diferentes formas de
materia que presentan diferentes propiedades. Una de éstas es la capacidad de
producir y/o conducir corriente eléctrica. Debido a estas características, es
adecuado estudiar algunos aspectos importantes de la estructura y composición
de los materiales para entender el porqué de su comportamiento.
Así como algunos materiales conducen corriente eléctrica, hay
otros que no. Incluso algunos sólo la conducen cuando se encuentran disueltos
en agua, a estos materiales se les conocen como electrólitos. No obstante, para
entender mejor a los electrólitos, es necesario comprender algo más sobre la
naturaleza del agua y algunas de sus propiedades fisicoquímicas
EL AGUA:
Vista desde el espacio exterior, la Tierra presenta una
coloración muy especial, azul con manchas blancas; el azul corresponde
principalmente al mar y lo blanco a las nubes; esto implica, que
aproximadamente el 70% de la superficie del planeta Tierra está cubierta por
agua. El agua considerada como un solvente casi universal constituye
entre el 30% y 90% de los seres vivos. Es importante ya que interviene en la
mayor parte de las reacciones de los organismos. Por otra parte, se estima que
la cantidad de agua que existe en la Tierra es aproximadamente de 1.386
millones de kilómetros cúbicos, cantidad representada en sus tres estados
(sólido, líquido y gaseoso) desde el origen de la vida hasta la actualidad,
mediante el ciclo del agua o ciclo hidrológico. El ciclo hidrológico es un
fenómeno natural muy complejo y de manera general se lleva a cabo de la
siguiente forma:
a. La energía del Sol evapora el agua oceánica que luego
forma las nubes. Aunque en menor proporción, en este proceso también
intervienen las aguas continentales y el vapor de agua transpirado por las
plantas. Esta propiedad que tiene el agua para evaporarse es la que deben
utilizar las personas del ejemplo que se nos plantea en la sección de
indagación.
b. Las nubes son
trasladadas por los vientos hacia los continentes.
c. Al llegar a ellos, el agua de las nubes se enfría,
condensa y precipita. Parte del agua que se precipita se evapora antes de
llegar a la superficie terrestre y regresa al mar acarreada por los vientos que
soplan desde los continentes hacia el mar. La otra parte restante llega a la
superficie, principalmente en estado sólido (nieve o granizo), líquido (lluvia)
y gaseoso (niebla
d. Ya en la
corteza terrestre, el agua escurre sobre la superficie del suelo y es absorbida
por ella. La nieve y el granizo se derriten y junto con el agua de lluvia
escurren por la superficie, formando cuerpos de agua dulce, como ríos, lagos y
lagunas. Una porción de esta agua se filtra en los suelos constituyendo las
aguas subterráneas o mantos freáticos, los cuales brotan a la superficie en
forma de manantiales o descargándose directamente en ríos, lagos, lagunas y
mar.
e. Y, finalmente, la mayor parte del agua
regresa a los océanos.
De la cantidad total de agua en la Tierra el 97.3%
corresponde a agua oceánica y el 2.7 % restante es agua dulce (López, 1985), un
porcentaje considerable de agua se encuentra en los casquetes polares. Pese a
que existe una gran cantidad de agua en el planeta Tierra, es importante
aclarar que la gran mayoría de ese líquido está contenido en los mares y
océanos, por lo que no puede ser utilizada para el consumo humano.
Por esta razón la tarea de racionalizar su uso es una
tarea y compromiso de todos.
El agua dulce o continental permite el desarrollo de la
fauna y flora terrestres: árboles, ranas, salamandras, libélulas, cocodrilos,
arbustos, hormigas, gatos, castores, además del ser humano
Por otra parte, en el agua oceánica o salada existen millones de organismos como camarones, tiburones, delfines, medusas, pulpos, algas, corales, tortugas, atunes. Todos estos organismos dependen directa o indirectamente del ciclo hidrológico, es por eso que puede afirmarse que en la Tierra, el agua, salada o dulce, y el ciclo hidrológico, son el sustento de la vida y la estabilidad del planeta.
Observa en los esquemas anteriores el ciclo hidrológico y el porcentaje de agua
dulce y salada en el planeta
Durante algún
tiempo se pensó en que el agua era un recurso inagotable, hoy muchas personas
han observado que si se continúa contaminando indiscriminadamente los ríos,
lagos, lagunas, aguas subterráneas y mares, el agua potable se convertirá cada
día en un recurso más escaso
Los principales
contaminantes se han agrupado de la forma siguiente: sustancias orgánicas,
sustancias inorgánicas, sustancias radiactivas y organismos microscópicos.
PROPIEDADES DEL AGUA
En el agua, como en
toda la materia, se presentan cambios asociados a sus propiedades físicas y
químicas.
En los cambios
físicos no se altera su estructura química fundamental; por ejemplo, el agua,
en forma de líquido, hielo y vapor, tiene la misma composición; sus moléculas
están constituidas por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno.
En los cambios
químicos se altera la estructura química fundamental del agua. Ejemplo de ello
es la descomposición del agua (H2O) en dos gases: hidrógeno (H2) y oxígeno
(O2).
PROPIEDADES FISICAS DEL AGUA
El agua pura es inodora,
insípida e incolora.
• La
temperatura a la cual pasa del estado líquido al sólido es cero grados en la
escala Celsius (0°C). Esta medida también es conocida como punto de congelación
del agua o punto de fusión del hielo y se obtiene en condiciones de presión de
760 mm de Hg (1 atmósfera de presión).
• La
temperatura a la cual pasa del estado líquido al estado gaseoso es de 100°C y
es denominada punto de ebullición. También se obtiene a 760 mm Hg (a nivel del
mar).
• Presenta
una característica especial que difiere de la mayoría de los líquidos: de 0 ºC
a 4 ºC se contrae; cerca de los 4°C de temperatura alcanza su máxima densidad,
y después de los 4 ºC se dilata, como cualquier otro cuerpo. Esto se debe a que
las moléculas del agua se colocan más juntas unas de otras; por tanto, el agua
en estado líquido tiene una densidad mayor que la del hielo. Lo que explica
porqué el hielo flota en el agua, en lugar de hundirse.
• Otra de las propiedades del agua es
su alta capacidad calorífica, es decir, la gran cantidad de calor que se
necesita aplicarle para elevar su temperatura. Un ejemplo, la cantidad de calor
necesaria para elevar la temperatura de 1 kg de agua en 10°C es suficiente para
elevar la temperatura de 1 kg de hierro en 93°C o 1 kg de arena en 53°C. Esta
propiedad ha permitido que el agua se use como enfriador en los motores y que,
en la naturaleza, regule la temperatura del ambiente, debido a su presencia en
grandes mantos como es el caso del mar, pues tarda mucho tiempo en enfriarse y
en calentarse
• Además de ser un solvente casi
universal, consecuentemente en ella se disuelven con facilidad muchas
sustancias. Describe las propiedades físicas que tiene el agua de río.
PROPIEDADES QUÍMICAS
DEL AGUA:
• El agua no se puede descomponer
fácilmente debido al enlace que se forma entre los átomos del oxígeno (O) y de
hidrógeno (H). Se necesitan 2.200 °C para descomponerla. Sin embargo, a
temperatura ambiente y haciendo pasar a través de ella una corriente eléctrica
directa y/o continua (CD) se puede descomponer en H2 y O2.
• A
temperaturas ordinarias, el agua presenta una reacción violenta con los metales
químicamente activos como el sodio (Na), potasio (K), calcio (Ca) y litio (Li),
formando hidróxidos, liberando gas hidrógeno y desprendiendo calor y energía.
El agua se
considera como el SOLVENTE UNIVERSAL
porque disuelve, la mayor cantidad de las sustancias que existen en la
naturaleza. La sustancia que se disuelve en un solvente se conoce como SOLUTO
El agua que
consumimos normalmente a diario es un agua que está tratada y aun cuando tenga
productos químicos, se puede consumir pues las dosis de estos no son
perjudiciales para los seres vivos.
+++++ LA CONDUCTIBILIDAD
ELECTRICA DEL AGUA
INDAGACION
Tales de Mileto, un sabio griego descubrió que al frotar un
pedazo de ámbar, este atraía los cabellos de una persona.
Escoge varios objetos y frótalos con un pedazo de tela y posteriormente acércalo al cabello de una persona, repite la operación pero colocando el objeto cerca de pedacitos de papel. Puedes realizar la prueba con una peinilla, un lápiz, una cuchara, un esfero, entre otros.
Responde las
siguientes preguntas
1. Intenta una explicación para lo que sucede en esta
prueba
2. ¿Cuál de todos
los objetos atrae mejor los papelitos y por qué?
3. Consulta y establece la relación que hay entre esta
prueba y la forma como se produce la electricidad.
El agua pura es un
mal conductor de la electricidad.
Sin embargo, si se disuelven en ella sustancias como cloruro
de sodio (NaCl) o ácido clorhídrico (HCl), se convierte en un estupendo
conductor eléctrico.
Significa que las características y la fuerza de
conductividad eléctrica dependen del tipo de sustancia disuelta en el agua y de
su concentración.
Existen sustancias sólidas como el cloruro de sodio (NaCl)
que al entrar en contacto con el agua se disocian, es decir que el sodio y el
cloro se separan y quedan cargados eléctricamente, el sodio es positivo y el
cloro negativo, cuando estos átomos quedan cargados eléctricamente se les llama
iones
Cuando se genera la corriente eléctrica hay un flujo de
electrones, los cuales pasan a través de la solución utilizando los iones como
puentes, por esta razón, a mayor cantidad de iones que haya en la solución,
mayor será su capacidad de conductividad eléctrica.
Un electrón es una de las partículas elementales del átomo
que tiene carga eléctrica negativa y que se ubican en las órbitas; la palabra
electrón viene del griego elektrón que significa ámbar, material que
corresponde a la resina de las plantas que cuando se solidifica forma un
material plástico natural que tiene la propiedad de que al frotarlo produce
electricidad
SOLUCIONES Y ELECTRÓLITOS
Las soluciones, que son buenas conductoras de electricidad,
así como las sustancias, que al disolverse forman soluciones conductoras, se
conocen como ELECTROLITOS.
Arrhenius, un químico sueco, estudió las soluciones
conductoras y descubrió que al disolver ácido clorhídrico (HCl) y ácido nítrico
(HNO3) en agua, se comportaban como electrólitos fuertes. Esto se debe a que
prácticamente todas las moléculas de esos compuestos se disocian en iones.
Svante Augusto Arrhenius, observó que los ácidos, las bases y
las sales, al estar disueltos en agua, presentan la propiedad de conducir la
corriente eléctrica, por lo que los llamó electrólitos.
Los electrólitos
débiles son soluciones formadas por compuestos que no se disocian completamente
en iones y por tanto no conducen la electricidad con la misma facilidad que un
electrolito fuerte. También existen sustancias que, disueltas en agua, no
conducen la corriente eléctrica; estos son los llamados no electrolitos.
Arrhenius, para explicar el comportamiento de los
electrólitos, creó una teoría llamada Teoría Iónica que dice: “los
electrólitos en solución se ionizan o disocian, es decir, se rompen en dos o
más partículas cargadas eléctricamente (iones), que son las que transportan la
corriente eléctrica”.
Recordemos que los electrolitos son sustancias que contienen
iones libres; algunos de ellos son de importancia biológica como el sodio y el
potasio que son esenciales para el funcionamiento de las neuronas o el calcio
que se utiliza en la contracción y relajación muscular; el magnesio se hace
presente en la mayor parte de las reacciones que se dan al interior de las
células, el bicarbonato es esencial en la disolución de la sales en el suelo
para que puedan penetrar en la planta a través de las raíces.
CORRIENTE DE ELECTRONES
Los compuestos orgánicos, como la glicerina, el azúcar, la
urea, el éter y el cloroformo no conducen la corriente eléctrica cuando se
disuelven en agua porque no se disocian en iones.
Por ejemplo, si se disuelve NaCl (cloruro de sodio) en agua,
se descompone su molécula en dos iones, el ión positivo (Na+) debido a que el
átomo de sodio pierde un electrón y el ion negativo cloruro (Cl-) gana un
electrón. Cuando los electrodos se introducen en la solución, los iones
positivos (Na+) se dirigen al electrodo negativo o cátodo y los iones negativos
(Cl-) se dirigen al electrodo positivo o ánodo.
La electrólisis tiene
muchas aplicaciones en la industria, lo mismo para la obtención de metales como
plata, aluminio, sodio, y de sustancias como la soda cáustica, el agua
oxigenada y los gases de cloro, como para la galvanización que consiste en
recubrir cuerpos metálicos con oro, plata, cromo, que son de gran utilidad en
joyería y en la industria automotriz
Cationes y aniones: se ha demostrado que los compuestos iónicos están formados
por iones con carga positiva o metálicos, y por iones con carga negativa o no
metálicos.
Pero se conoce que experimentalmente todos los compuestos son
neutros;
¿dónde quedaron las cargas? La respuesta es que en los
compuestos sólidos iónicos, las cargas positivas de los iones metálicos o de
radical metálico, están balanceadas con igual número de cargas negativas de los
iones no metálicos o de radicales no metálicos.
Cationes: los iones con carga positiva se llaman cationes.
Algunos ejemplos de ellos son: Litio Li+1 Sodio Na+1 Potasio
K+1 Hierro Fe+2 Cromo Cr+3 Aluminio Al+3.
Aniones: los iones con carga negativa se llaman aniones.
Ejemplos de ellos son: Óxido O-2 Fluoruro F-1 Bromuro Br-1
Cloruro Cl-1 Sulfuro S-2.
Una compañía de rines
de alta resistencia utiliza el magnesio como materia prima en fabricación de
este producto. Usualmente, el magnesio metálico llega a la empresa, listo para
su procesamiento y modelado, proveniente de una empresa productora de metales.
Sin embargo, por un accidente laboral, la empresa productora de metales se incendió y se perdieron todos los planos y procedimientos para realizar esta purificación. Lo único que se salvó fue la materia prima de la cual proviene el magnesio: el cloruro de magnesio, MgCl2. La producción de rines debe seguir, por tanto, es necesario obtener magnesio lo antes posible.
Algunos iones son perjudiciales para los seres vivos. Por ejemplo, el
arseniuro y el cianuro.
En el cuerpo humano y en general en todos los seres vivos,
los elementos químicos se encuentran en forma de iones; algunos son vitales
como el sodio y el potasio que son los iones con los que funcionan las
neuronas, o los iones de calcio que son fundamentales en el funcionamiento de
los músculos, en la constitución de los huesos y en los procesos de
coagulación, por eso, una dieta balanceada en donde se consuman este tipo de
elementos le garantiza al cuerpo un estado saludable, porque le permite
realizar sus funciones de manera óptima
ACTIVIDAD 1 SOBRE LOS IONES PARA DESARROLLAR:
Investiga los efectos que tienen estos iones en los seres humanos. Si te es posible, investiga sobre otros iones que te llamen la atención.
Investiga sobre la
importancia de los iones en la agricultura; por ejemplo, los nitratos,
carbonatos, sulfatos, cloruros, entre otros
ACTIVIDAD 2 SOBRE EL AGUA:
·
Si a las plantas que viven
cerca del río se les echa de esa agua ¿tiene el mismo efecto que sobre los
humanos?
Escribe tus apreciaciones al respecto.
·
Elabora una lista de
situaciones de la vida diaria en donde se presenten alteraciones tanto en las
propiedades químicas como en propiedades físicas del agua.
·
Realiza las siguientes pruebas:
·
En una botella desechable de 500
ml o menos coloca agua hasta la mitad, marca el nivel a donde quedó, luego
debes colocarla en el congelador y esperar a que esta se convierta en hielo,
retírala y revisa en donde quedó la marca que tú le habías hecho a la botella.
·
Explica que sucedió, ¿con cuál
propiedad del agua relacionas esta prueba?
· Halla de forma independiente la masa de dos vasos desechables transparentes y desocupados; márcalos como 1 y 2.
En cada uno deposita 50 mililitros de agua y marca en cada uno los niveles hasta
donde llegó el agua; coloca uno de los vasos en el congelador y déjalo hasta
que el agua se solidifique, posteriormente lo sacarás, los volverás a masar y
compararás las masas de los dos. Obtén la densidad de cada muestra, descontando
la masa de los vasos desocupados.
·
Escríbelo en tu cuaderno de
ciencias naturales. Envìa estas preguntas con sus respuestas a la profe
G GRACIAS!!!
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