TAN PRESENTE Y NO NOS DAMOS CUENTA… - Junta de Andalucía

EDUCACIÓN SECUNDARIA PARA PERSONAS ADULTAS NIVEL I

ÁMBITO CIENTÍFICO-TECNOLÓGICO

BLOQUE VI. TEMA 2: Tan presente y no nos damos cuenta…

Bloque VI. Tema 2, Página 1 de 13

TAN PRESENTE Y NO NOS DAMOS CUENTA…

¿Sabes que el agua es el compuesto más abundante en nuestro planeta? gracias a ella tiene color azul. También sabes que es imprescindible para la vida, que sin ella no podemos vivir, por muchos motivos que luego verás, no se conoce ninguna forma de vida que tenga lugar en su ausencia completa, forma parte de todos los seres vivos. Prácticamente está presente en casi todo lo que nos rodea, desde alimentos sólidos (carnes, verduras, frutas, pescados, huevos...), bebidas (leche, zumos, bebidas alcohólicas y no alcohólicas), medicinas, combustibles, productos de limpieza, desinfectantes, abonos, pesticidas, materiales de

construcción (mezclas, hormigones...). Lo realmente difícil es poner un ejemplo de una sustancia que no contenga agua o no la necesite para poder ser usada. Y nosotros sin darnos cuenta...

Casi siempre agua... con otra cosa pero agua.

Miguel y su abuelo Mateo salen como siempre al campo por la mañana temprano a abonar un poco las plantas que son jóvenes y necesitan alimento.

- Mateo: este año el estiércol no es muy bueno, Miguel.

- Miguel: pues utiliza una disolución de nitrógeno, fósforo y potasio con agua.

- Mateo se ríe y le dice: eso es el 15-15-15, antes lo utilizaba, pero dejé de hacerlo.

- Miguel (que se cree que su abuelo solo sabe de campo) le pide al abuelo que explique qué es eso del 15-15-15.

- Mateo: Miguel, me extraña que tú no sepas que es eso, ¡con todo lo que estudias! es el porcentaje de cada mineral en ese tipo de abono.

Incrédulo por la contestación Miguel se ríe.

- Mateo: Anda en lugar de reírte ¿por qué no preparas las máquinas? ¿Sabes lo que es el soluto y el disolvente? ¿No? pues recuérdalo y no te rías de tu pobre abuelo.

¿Qué te parece si lo recordamos? En el tema anterior viste que la disolución es una mezcla homogénea de varios componentes: soluto y disolvente, soluto es el que se encuentra en menor cantidad

mientras que el disolvente es el que está en mayor cantidad y determina el estado de la disolución (sólido, líquido y gaseoso).

Repasa la diferencia entre soluto y disolvente en el video “Componentes de una disolución” que encontrarás en audiovisuales.

El agua es el disolvente universal, es decir disuelve a casi todas las sustancias. ¿Quieres ver como lo hace? Pues en las animaciones “proceso de disolución y “disolución de nitrato de plata“ lo verás muy claro (audiovisuales)

Esto permite, por ejemplo, que los vegetales puedan incorporar minerales disueltos en el agua y a los animales les facilita la circulación por la sangre de desechos y nutrientes.

http://actespa.wordpress.com/2009/05/27/componentes-de-una-disolucion/





¿Sabías que son muy distintas cuando se disuelven? No todas las sustancias se comportan de la misma manera en el agua, por ejemplo la sal y el azúcar, cuando las disolvemos en agua, aparentemente son iguales, podríamos

confundirlas, si no fuera por su sabor distinto, sin embargo, son moléculas distintas, que en el agua se comportan de distinta forma, lo puedes ver en las siguientes animaciones:

“sal en agua” y “azúcar en agua”

Has visto que la sal en agua conduce la electricidad, por eso se dice que es un

electrolito, porque en disolución se separa la molécula en sus iones (átomos con carga recuerdas), mientras que el azúcar no es un electrolito, no se separan sus átomos en agua (no se forman

iones) por lo que no conducen la electricidad.

¿Qué ocurre si te pasas con el azúcar en el café? ¿A que no sabe bien?

En el cuerpo humano, por ejemplo, la sangre siempre debe tener unos determinados niveles de azúcar (glucosa), y prácticamente de todos los componentes (colesterol, potasio, hierro...)

Las bebidas también han de tener una proporción adecuada de sus componentes para conservar el mismo sabor.

Cuando preparamos una disolución, nos interesa conocer en qué proporción se encuentran el soluto y el disolvente. A esa proporción los científicos la conocen como concentración de la disolución.

La concentración de una disolución indica la cantidad de soluto que hay en una cantidad determinada de la disolución.

La concentración de una sustancia la podemos expresar de muchas formas, vamos a ver

algunas de ellas:

El porcentaje en masa nos indica los gramos de soluto que hay en 100 g de disolución.

¡¡No olvides que los gramos de disolución son los gramos del soluto más los del

disolvente!!

Por ejemplo…

Se ha preparado una disolución añadiendo 10 g de azúcar y 5 g de sal a 100 g de agua. Calcula:

El porcentaje en masa de azúcar.

El porcentaje en masa de sal.





El porcentaje en volumen nos indica el volumen de soluto que hay en 100 unidades de

volumen de disolución.

¡¡No olvides que el volumen de disolución es la suma del volumen del soluto más el

volumen del disolvente!!

Veamos cómo se hace:

Por ejemplo…

Se ha preparado una disolución añadiendo 10 ml de alcohol a 100 ml de agua. Calcula:

El porcentaje en volumen de alcohol.

Veamos cómo se hace:





¿Sabes la cantidad de alcohol que tomamos cuando bebemos?

¿Qué tiene más alcohol, 3

tercios de cerveza o un whisky (100 ml)?

Un litro de cerveza (3

tercios) como tiene entre 3,5 y 5 ml por cada 100 ml, un litro tendrá entre 35 y 50 ml de

alcohol. 100 ml de whisky tiene 35 y 40 ml de alcohol.

Pues para que veas, es más o menos lo mismo.

Si tenemos una disolución de una sustancia en agua, podemos añadir soluto y remover hasta que se disuelva. Pero llega un momento en que no se puede disolver más y cualquier cantidad adicional de soluto se queda depositada en el fondo del recipiente.

A la cantidad máxima de soluto que se puede disolver en un cantidad de disolvente determinada se le llama solubilidad y se expresa en g de soluto/ L de disolvente.

Cuando una disolución no admite más soluto se dice que está saturada, si no está saturada pero le falta poco para estarlo se dice que está concentrada y si le falta mucho se dice que está diluida, lo podrás ver en la animación “Dilución” que encontrarás en audiovisuales.

Para saber más...

Comprueba que lo has entendido

Si quieres un buen vaso de cola cao sin grumos, deberás calentar la leche ¿sabes por qué?

Pues porque al aumentar la temperatura la mayoría de las sustancias se disuelven mejor. En el documento “Algo más de solubilidad” (que encontrarás en recursos, en el apartado de documentación) podrás ver otros casos curiosos relacionados con la solubilidad.

También podrás comprobar en un test animado “velocidad de disolución” que esto es cierto, que la velocidad de disolución aumenta con la temperatura (lo encontrarás en audiovisuales)

1. Preparamos una disolución que contiene 2 g de cloruro sódico conocido como sal común, (NaCl) y 3 g de cloruro de potasio (KCl) en 100 g de agua destilada. Halla el tanto por ciento en masa de cada soluto en la disolución obtenida.

a. 1,9 % de NaCl y 3,6 % de KCl.

b. 5,9 % de NaCl y 2,8 % de KCl.

c. 1,9 % de NaCl y 2,8 % de KCl.





¡¡Magia!! Unos desaparecen y otros aparecen...

Cuando mezclamos sustancias no siempre ocurre lo mismo, unas veces las sustancias siguen estando ahí aunque mezcladas, pero otras veces... ¡desaparecen! No tienes que ir muy lejos para ver estas transformaciones, en la cocina de tu casa puedes observar muchas de ellas bien físicas o bien químicas. Cuando añades azúcar a la leche, estás preparando una disolución; el resultado es que la leche está más dulce, pero sigue siendo leche y el azúcar sigue siendo azúcar; la naturaleza de las sustancias no ha cambiado. Se trata de un PROCESO FÍSICO o UNA TRANSFORMACIÓN FÍSICA. Cuando prendes fuego al gas en el quemador de la cocina, éste, al arder, desaparece (al final la botella de butano se gasta) y se generan unas sustancias nuevas, dióxido de carbono y agua (aunque tú no las veas porque son gases incoloros) se dice, entonces, que ha tenido lugar un PROCESO QUÍMICO o TRANSFORMACIÓN QUÍMICA a la que se le suele llamar REACCIÓN QUÍMICA. El horneado de un bizcocho o la corrosión de los metales son el resultado de reacciones químicas. Ejemplos como estos se suceden a nuestro alrededor diariamente.

Una reacción química es un proceso por el cual una o más sustancias, llamadas reactivos, desaparecen y

aparecen otras sustancias con propiedades diferentes que se denominan productos.

Aquí pasa algo raro… Algo debe de estar ocurriendo, al mezclar estas dos sustancias, de buenas a

primera el color ha cambiado, ¡Uf! ¡Qué olor más desagradable! madre mía cuidado que quema, pero ¿y eso? ¿Son burbujas? Creo que al mezclarlas...ha

ocurrido algo ¿Será una reacción química?

Aunque hay muchas reacciones diferentes todas tienen algunas cosas en común:

Normalmente los productos suelen presentar un aspecto diferente del que tenían los reactivos.

Algunas reacciones desprenden energía, las llamamos exotérmicas, otras en cambio necesitan energía para que se realicen, a las que llamamos endotérmicas.





Ejemplos:

Al acercar una cerilla a la cocina de butano para calentar la comida, aparte de gastarse el gas, se forman gases (agua y dióxido de carbono) y por supuesto energía, por lo que esta reacción es exotérmica:

Butano + oxígeno dióxido de carbono + agua + calor (energía)

Otro ejemplo exotérmico se produce cuando nuestro organismo realiza la combustión de los alimentos ingeridos, gracias a esa energía que se genera podemos vivir.

Las reacciones endotérmicas, sobre todo las del amoníaco impulsaron una próspera industria de generación de hielo a principios del siglo XIX.

Un ejemplo de reacción endotérmica es la producción del ozono (O3). Esta reacción ocurre en las capas altas de la atmósfera, donde las radiaciones ultravioleta suministran la energía suficiente para romper la molécula de O2 en 2 átomos libres de oxígeno que se unirán a otra molécula de oxígeno y se formará una de ozono. También ocurre cerca de descargas eléctricas (cuando se producen tormentas eléctricas).

Molécula de oxígeno (O2) + energía del sol Átomos de oxígeno libres (O)

Molécula de oxígeno (O2) + Átomos de oxígeno libres (O) Ozono (O3)

Pero la característica más importante de todas es que la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos, esto se conoce como "La ley de conservación de la masa de Lavoisier"

¿Como tiene lugar una reacción química?

Se separan los átomos de los reactivos y se combinan de otra forma dando lugar a los productos.

Puedes ver la animación “La formación de agua”. Si quieres ver otras reacciones no dudes en ver las animaciones “Formación de óxido nítrico”, “Formación de clorhídrico” y “Ley de Lavoisier” que encontrarás en el apartado de audiovisuales.





¿Quieres hacerlo tú? A continuación te damos algunas reacciones para que puedas hacer en casa...

El bicarbonato y el vinagre. Una reacción para hacer en casa es la siguiente,

necesitarás bicarbonato, vinagre, agua, un globo y una botella. Echamos una cucharadita de bicarbonato dentro del globo y lo colocamos en la botella que ya

contiene el vinagre con un poco de agua. Tal como aparece en la foto, cogemos el globo y soltamos dentro el bicarbonato para que se mezcle con el vinagre. Mira a ver

lo que ocurre, te impresionará.

El amoniaco y el salfumán (ácido clorhídrico o agua fuerte). Para ello necesitarás ácido clorhídrico, amoniaco, 2 pinceles y dos vasos de cristal. Coge un pincel y pinta

con él, el vaso por dentro con amoniaco y lo apartas. Haces lo mismo con ácido

clorhídrico en el otro vaso utilizando el otro pincel. Después juntas los dos vasos, (con mucho cuidado, pues el vapor es peligroso, si se respira), como aparece en el

dibujo y observa lo que pasa en el interior a ver que te parece lo que va a suceder...

Formación del CO2.

En una cáscara de huevo machacada añade vinagre. Verás que se forma

una gran cantidad de espuma, debido al dióxido de carbono que se desprende. Observa lo que ocurre, al cabo de unos días, si metes un

huevo en vinagre.

El mármol es carbonato de calcio (CaCO3). Si viertes un ácido sobre mármol, verás que se forma un

burbujeo y, con el tiempo, desaparece. En esta reacción, el sólido se ha disuelto (desapareció) y se

desprende gas, el dióxido de carbono (CO2)...Pero claro, ¡no lo hagas en el suelo de tu casa!

...Y si quieres apuntarte a hacer jabón... Sólo tienes que leer la receta “Fabricando jabón” que encontrarás

en documentación.


2. Fíjate en esta reacción: Cu + S → CuS. Que cantidad de azufre será necesario para que al reaccionar con 63,5 g

de cobre se formen 95,5 g de sulfuro de cobre.

a. La masa del azufre (S) no se puede calcular así.

b. 32 g de azufre (S), es el resultado.

c. La misma cantidad que de Cobre (Cu) m=63,5 ya que está en los reactivos.

3. Elige la opción correcta:

a. Un proceso físico implica la aparición de sustancias nuevas.

b. Una transformación química solo ocurre en un laboratorio, no en la naturaleza.

c. A diferencia del proceso físico el químico implica la desaparición de las sustancias iniciales y aparición de otras nuevas.

4. De las siguientes afirmaciones elige la correcta:

a. Los productos son las sustancias que se obtienen de la nueva combinación de los átomos de los reactivos.

b. Los reactivos son las sustancias obtenidas al final de la reacción química.

c. Cuando disolvemos sal en agua, la sal y el agua son los reactivos y el agua salada el producto.





¡Interviene en casi todo!

A qué sabes a qué nos referimos ¿verdad? pues claro, al agua

El agua es el elemento y principio de las cosas Tales de Mileto

¡En casi todos los procesos químicos de la naturaleza!

El agua es el más importante de todos los compuestos y uno de los principales constituyentes del mundo en que vivimos y de la materia viva.

¿Sabías que es la tercera molécula más abundante del universo, tras la molécula de hidrógeno (H2) y la de monóxido de carbono (CO)? y la sustancia más común en la superficie terrestre, donde es prácticamente el único compuesto inorgánico líquido que existe de forma natural.

Casi la totalidad de los procesos químicos que ocurren en la naturaleza, tienen lugar entre sustancias disueltas en agua.

Vamos a ver algunos de esos procesos

La reacción más importante en la que interviene el agua en la naturaleza es la fotosíntesis

Fíjate bien, porque este proceso químico es el verdadero motor de la vida:

El cloroplasto que es el orgánulo donde está la clorofila ¿te acuerdas? utiliza la energía del sol.

Y simplemente con agua (H2O), anhídrido carbónico (CO2) y sales minerales, las plantas crean todos los nutrientes que utilizaremos todos los animales (hidratos de carbono, lípidos y proteínas) y oxígeno (O2.

CO2 + H2O + Sales minerales (luz y clorofila) Glucosa, almidón, proteínas, lípidos + O2





Por ejemplo la formación de la lluvia ácida

Pero no todas las reacciones en las que interviene el agua son "tan buenas" por ejemplo interviene en la formación de la lluvia ácida, que podrás ver en la animación “lluvia ácida” en audiovisuales

Otra reacción es la propia descomposición del agua: Electrolisis

Es la descomposición del agua (H2O) en gas de hidrógeno y de oxígeno debido al paso de corriente eléctrica a través de esta.

¿Cómo se hace?

Se conectan dos electrodos a una pila y se introducen en el agua tal y como ves en la imagen.

Aparecerán burbujas en los dos electrodos, las que salen al electrodo conectado con el polo positivo de la pila son de oxigeno y las que se producen en el otro son de hidrógeno.

¿En cuál crees que salen más burbujas?

Si ves la animación “Electrolisis” lo entenderás muy bien.

¿Y esto de la electrolisis para qué sirve?

Una innovadora empresa japonesa, acaba de presentar un prototipo de coche capaz de moverse usando como combustible agua.

El funcionamiento del vehículo es sencillo: separa el hidrógeno del oxígeno del agua por medio de la electrólisis.

El verdadero combustible es el hidrógeno.

Puedes ver como funciona en el vídeo “Agua como combustible” que encontrarás como siempre en audiovisuales.





Una reacción muy utilizada es el apagado de la cal viva con agua

La cal, es óxido de calcio, CaO. Con el agua produce una reacción exotérmica muy intensa que tiene muchas aplicaciones, utilizándose en siderurgia, industria química, hormigones, morteros, estabilización de suelos, asfaltos, y en el tratamiento de aguas, gases, fangos, agricultura, fertilizantes, desinfectante, en la industria del papel y alimentaria. Y por supuesto cal

para encalar.

Otra reacción de apagado con agua es la del carburo de calcio

El carburo de calcio es una sustancia sólida de color grisáceo que reacciona exotérmicamente con el agua para dar cal apagada (hidróxido de calcio) y acetileno. Se usa mucho en para soldar a altas temperaturas, solo hay que ir añadiendo agua muy lentamente y se va produciendo el gas acetileno que en presencia de oxígeno arde a altas temperaturas. El carburo de calcio, fue muy utilizado en la antigüedad en las llamadas lámparas de carburo o de acetileno que se usaban para iluminar en las casas y hoy en día se siguen utilizando para iluminar el interior e grutas y cuevas. La lámpara se llenaba de agua, después se introducía el carburo de calcio que generaba acetileno al reaccionar con el agua, después se encendía y el acetileno (H2C2) prendía, generando luz.

Para saber más...

Aquí puedes ver algunas de las reacciones más importantes en la que el agua está involucrada, la electrólisis y la lluvia ácida verás que se encuentran entre ellas.






... Y por eso sin ella no podemos vivir.

¿Sabías que...? El hombre puede resistir relativamente bien sin comer durante 40 días utilizando las reservas de grasa acumuladas. Algunos casos de ayuno alcanzan los 4 meses, en

regímenes en los que sólo se ingiere agua. Pero sin beber líquidos o agua en 2 ó 3

días podríamos morir y en el mejor de los casos aguantaríamos 5 ó 6 días si no hace mucho calor.

¿Por qué soy tan importante?

5. De las siguientes afirmaciones elige las que son correctas:

a. La lluvia ácida se produce cuando el dióxido de azufre (SO2) y los óxidos de nitrógeno (NOx) reaccionan con el oxígeno atmosférico y se disuelven en el agua de lluvia, formando los ácidos sulfúrico (H2SO4) y nítrico (HNO3).

b. La electrolisis del agua es su descomposición (H2O) en gas de hidrógeno y de oxígeno debido al paso de corriente eléctrica a través de esta.

c. Es la primera molécula más abundante del universo le siguen la molécula de hidrógeno (H2) y la de monóxido de carbono (CO), y la sustancia más común en la superficie terrestre, donde es prácticamente el único compuesto inorgánico líquido que existe de forma natural.





El Agua es el componente principal de los seres vivos.

El cuerpo humano tiene un 75 % de agua al nacer y cerca del 60 % en la edad adulta.

Aproximadamente el 60 % de este agua se encuentra en el interior de las células (agua intracelular). El resto (agua extracelular) es la que circula en la sangre y baña los tejidos.

Por eso necesitamos unos 3 litros de agua al día como mínimo, de los que la mitad aproximadamente los obtenemos de los alimentos y la otra mitad debemos conseguirlos bebiendo. Por supuesto, en determinadas situaciones o etapas de la vida estas necesidades pueden aumentar considerablemente.

Veamos porqué es tan importante el agua, más detenidamente:

Es el medio donde ocurren las reacciones metabólicas, porque las moléculas que necesitamos para obtener la energía de los nutrientes y fabricar nuestras propias moléculas necesitan estar en agua para ser activas (son las enzimas)

El agua como principal componente de la sangre y la linfa es el medio por el que transporta el oxígeno y los nutrientes a nuestros tejidos.

También es la encargada de retirar de nuestro cuerpo los residuos y productos de deshecho del metabolismo celular.

Por ultimo, gracias a la elevada capacidad de evaporación del agua, podemos regular nuestra temperatura, sudando o perdiéndola por las mucosas, cuando la temperatura exterior es muy elevada.

Se necesita como reactivo en algunas reacciones metabólicas y se obtiene como producto en otras. Es decir, no solo actúa como medio en el que se realizan las reacciones, sino que es necesaria para que muchas de ellas tengan lugar. Por ejemplo, observa las siguientes imágenes en las que se representan dos procesos metabólicos (no te asustes de la cantidad de nombres que aparecen, no tienes que aprendértelos).

o En la primera imagen fíjate como el agua se produce (busca la flecha roja) como consecuencia de la combustión de los nutrientes. Es la llamada agua metabólica (unos 0,3 litros al día de media).

o En la otra imagen está representado el ciclo de Krebs, en el que el agua es reactivo fundamental para la obtención de energía.





Aquí verás que todas las reacciones de los nutrientes para obtener

energía (ATP) están relacionados y que de su combustión se obtiene agua metabólica (producto)

Aquí vemos como el agua interviene como reactivo en el ciclo

de Krebs, fundamental para obtener energía de los nutrientes.

¿Lo sabías? Si los camellos pueden aguantar meses sin beber es porque utilizan el agua

metabólica, producida al quemar la grasa acumulada en sus jorobas.

Comprueba que lo has entendido (soluciones)

1. La respuesta correcta es la c: 1,9 % de NaCl y 3,6 % de KCl.

2. La respuesta correcta es la b: 32 g de azufre (S), es el resultado.

3. La respuesta correcta es la c: A diferencia del proceso físico el químico implica la desaparición de las sustancias iniciales y aparición de otras nuevas.

4. La respuesta correcta es la a: Los productos son las sustancias que se obtienen de la nueva combinación de los átomos de los reactivos.

5. Las respuestas correctas son la a y b:

a) La lluvia ácida se produce cuando el dióxido de azufre (SO2) y los óxidos de nitrógeno (NOx) reaccionan con el oxígeno atmosférico y se disuelven en el agua de lluvia, formando los ácidos sulfúrico (H2SO4) y nítrico (HNO3) y la b) La electrolisis del agua es su descomposición (H2O) en gas de hidrógeno y de oxígeno debido al paso de corriente eléctrica a través de esta.

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