viernes, 12 de abril de 2013

Actividad final

En esta actividad, se evaluará no sólo los conocimientos adquiridos en el laboratorio, sino se evaluarán conocimientos, habilidades y actitudes desarrolladas a lo largo del curso de química.
En las clases, se notaba cierto desorden y conductas inapropiadas en el laboratorio. Por ejemplo, poner las mochilas sobre las mesas. Hacer anotaciones en hojas dispersas y de manera informal y desordenada. El uso inapropiada de la bata de laboratorio, etc.
Esta vez, deben procurar seriedad absoluta. Deben mantener la máxima seriedad, comportándose de la manera más ordenada y formal posible, propio de un trabajo de laboratorio.
Para la evaluación final de electroquímica, más que el cumplimiento de la tarea asignada en la práctica, se tomarán en consideración las buenas prácticas de laboratorio. al final de esta publicación se mencionará una rúbrica (una rúbrica son criterios de evaluación formalmente expresados) en donde se indicará claramente la manera de evaluar esta última parte del curso.

Sobre la actividad:
Se tienen dos objetivos definidos:

  • Obtención de 100 mL de hidrógeno elemental aislado en un recipiente. 
  • Obtención de 50 mL de cloro elemental aislado en un recipiente 
  • Deposición de un metal sobre otra superficie metálica. 

Cada equipo es libre de elegir el objetivo que considere apropiado cumplir. Para el cumplimiento de los objetivos se deben utilizar medios electroquímicos.
Corre por cuenta del equipo, a partir del momento de publicación de las indicaciones, hasta el día miércoles,  planear la estrategia que utilizará para el cumplimiento del objetivo establecido.
A continuación se muestra una lista de los recursos que estarán disponibles para el día de la actividad:

  • 500 mL de ácido sulfúrico 0,5 M
  • 500 mL de sulfato de sodio 0,1 M.
  • 100 mL de sulfato de cobre 0,1 M
  • 100 mL de sulfato de zinc 0,1 M
  • 100 mL de cloruro de calcio 0,1 M
  • 100 mL de cloruro de sodio 0,1 M
  • Una fuente de poder (por equipo) de 12 V DC, 5 A.
  • Un par de caimanes
  • 2 electrodos de Fe, Cu, grafito, acero inoxidable
  • 2 vasitos desechables del número 4 limpios y secos
  • Laminillas de cobre, latón y zinc.

Si el equipo considera necesario algún otro material, favor de solicitarlo al maestro a más tardar el día lunes a las 6:00 pm, por este medio, indicando la cantidad y la concentración en caso de ser reactivo.
Si el equipo tiene una propuesta de cómo cumplir con el objetivo elegido, y desea retroalimentación por parte del profesor, favor de enviar la propuesta teniendo en consideración un plazo de 24 hs. para obtener respuesta.
Como pista, les recomiendo entrar a http://youtube.com, y buscar ideas que permitan desarrollar el cumplimiento del objetivo elegido.
Antes del día martes 16 de abril del 2013, cada equipo, en forma de comentario, deberá colocar en este espacio el objetivo que desea cumplir.
Consejo: Para la fácil obtención de los productos indicados, a veces es necesario disponer de "ingenios" o dispositivos creados por uno mismo, de manera manual, que faciliten la producción, recopilación o aislamiento del producto obtenido. En ese caso, es recomendable que el equipo lleve elaborado dicho artefacto para el día de la actividad, ya que el diseño de artefactos consume demasiado tiempo, y el día de la clase el tiempo será el principal obstáculo para el desarrollo de la actividad.

Rúbrica.
Los puntos a evaluar para la sección de electroquímica son:

  • Cumplimiento del objetivo elegido: 2 puntos.
  • Orden y calidad en el trabajo de laboratorio: 5 puntos
  • Creatividad e ingenio en la actividad experimental: 2 puntos
  • Seguimiento de comentarios y actividades dentro del blog en tiempo y forma: 2 puntos


Por favor, no se confíen. Es el último esfuerzo que hacen a favor de la materia. A favor de su vida como preparatorianos. Más que una exigencia que complique su existencia, esta actividad pretende ser una oportunidad para que se demuestren a ustedes mismos que ahora, son mejores personas que al comenzar la preparatoria.

Estaré al pendiente de sus dudas y comentarios.
Atentamente: Jesús Martínez.




jueves, 11 de abril de 2013

Actividad 4 - 3

Actividad experimental

Material por equipo

  • Portaobjetos
  • Trozo de papel filtro
  • Disolución de Sulfato de zinc
  • 2 clavos
  • Una pila cuadrada (9 V) 
  • Gotero


Coloca sobre el portaobjetos 10 gotas de disolución desulfato de zinc.
Posteriormente coloca el trozo de papel filtro encima del porta objetos de tal manera que quede perfectamente impregnado de la disolución de sulfato de zinc.
Coloca la punta de ambos clavos sobre el papel filtro impregnado, y permite que haya entre ellos una separación aproximada de 1 cm. Pon en contacto cada uno de los extremos de los clavos a los polos de una pila de 9 V.
Mantén el dispositivo conectado durante 1 minuto, y observa los cambios ocurridos.

A continuación se muestra un diagrama del dispositivo requerido.







Preguntas:

  • ¿Qué especie química se ha reducido?
  • ¿Qué especie química se ha oxidado?
  • El ánodo es el electrodo en donde se lleva a cabo la oxidación. El cátodo es el electrodo en donde se lleva a cabo la reducción. ¿Qué polo de la pila es el ánodo y cuál el cátodo?
  • Escriban las semireacciones balanceadas que ocurrieron en cada uno de los polos de la pila. 
  • La reacción llevada a cabo ¿es exotérmica o endotérmica?


Actividad 4 - 2

Actividad experimental

Material por equipo

  • Portaobjetos
  • Trozo de papel filtro
  • Disolución de yoduro de sodio
  • 2 clavos
  • Una pila cuadrada (9 V) 
  • Gotero


Coloca sobre el portaobjetos 10 gotas de disolución de yoduro de sodio.
Posteriormente coloca el trozo de papel filtro encima del porta objetos de tal manera que quede perfectamente impregnado de la disolución de yoduro de sodio.
Coloca la punta de ambos clavos sobre el papel filtro impregnado, y permite que haya entre ellos una separación aproximada de 1 cm. Pon en contacto cada uno de los extremos de los clavos a los polos de una pila de 9 V.
Mantén el dispositivo conectado durante 30 segundos, y observa los cambios ocurridos.

A continuación se muestra un diagrama del dispositivo requerido.








Preguntas:

  • En el dispositivo ha ocurrido una reacción de óxido-reducción. Haz una lista de todas las especies presentes en el dispositivo que podrían oxidarse, y otra lista de todas las especies presentes en el dispositivo que pueden reducirse. Para cada caso, la semirreacción mencionando el potencial estándar de reducción asociado. 





Actividad 4 - 1

Reacciones producidas por electricidad: Celdas electrolíticas.

A continuación se muestra un dispositivo. Obsérvenlo atentamente. En un comentario, predigan y argumenten si ocurriría alguna reacción química.




Información adicional:
  • Fórmula química del yoduro de sodio: NaI
  • El yoduro es incoloro. El yodo elemental es de color café oscuro



martes, 9 de abril de 2013

Actividad 3 - 3

Predicción de reacciones químicas

Con la ayuda de la tabla de potenciales estándar de reducción, indiquen en cuáles de los siguientes casos habría reacción química, y en esos casos proponiendo una ecuación química balanceada, indicando quien es la especie oxidante, la reductora, y la especie que se oxida y la que se reduce, así como la diferencia de potencial asociada a esa reacción.


  1. Sumergir un clavo en una disolución de Zn(II)
  2. Sumergir en ácido sulfúrico un trozo de Cu
  3. Sumergir en ácido sulfúrico un trozo de Fe
  4. Sumergir en ácido sulfúrico un trozo de Au
  5. Fe en contacto con el oxígeno del aire
  6. Cu con el oxígeno del aire

Nota: recuerden sus clases de ácido-base. los ácidos en disolución se disocian en H+, que es la especie susceptible a oxidarse o reducirse.

Actividad 3 - 2

Predicción de las reacciones de óxido-reducción

Si sumergimos Zn en una disolución de Cu(II), ocurre un fenómeno similar al observado al sumergir el clavo en la misma disolución. Sin embargo, si sumergimos un trozo de Cu en una disolución de Zn(II), no ocurre ninguna reacción química.

Observación:
Cuando ocurre una reacción de óxido-reducción es favorable, hay asociada una diferencia de potencial químico que se mide en Volts.


  • En la sección "anexos" consulten los potenciales estándar de reducción. Estos datos permiten predecir la espontaneidad de las reacciones de óxido-reducción.
  • Describan en forma de comentario cómo podrían utilizar la información descrita en la tabla para poder predecir si una reacción de óxido-reducción ocurriría o no, y para conocer la diferencia de potencial asociada a la reacción. 

Pista: En el video visto en la actividad 3-1, la diferencia de potencial asociada a la reacción que ocurre luego de sumergir el clavo en la disolución de Cu(II) es de 0,77 V.

Actividad 3 - 1

Reacciones de óxido-reducción


Observen cuidadosamente el siguiente video:




Propongan una ecuación química balanceada que describa los cambios ocurridos. También identifica al agente oxidante, al agente reductor, al elemento que se oxida, y al elemento que se reduce.

Nota: Uno de los productos obtenidos es Fe(II).

Actividad 3

Material necesario para la actividad 3:

  • No es necesario llevar material para la actividad 3, que se realizará el día miércoles 10 de marzo del 2013. 


domingo, 7 de abril de 2013

Potenciales estándar de reducción

A continuación se muestra una tabla de potenciales estándar de reducción a 25°C.
Nótese que cada reacción de reducción tiene asociado un potencial estándar.


Brown, T. Et al. Química, la ciencia central. 9ed. Pearson. México, 2004

miércoles, 3 de abril de 2013

Actividad 1 - 1

Comercialmente, se pueden encontrar disponibles numerosas marcas de Pilas. Varían en precio, forma, tamaño, y desde luego, en calidad.
Desde tu punto de vista como usuario que pretende decidir que pilas comprar ¿Qué aspectos consideras importantes para decidir qué marca comercial es mejor?


Actividad 1 - 2

En México, las marcas de pilas Duracell y Energizer son muy comunes. Cada una de ellas tiene un sitio de internet en donde proporcionan información del producto al usuario. 


Compara la información que ambas marcas comerciales mencionan respecto a su pila alcalina, y con una actitud crítica y considerando los criterios de calidad que elegiste, argumenta y concluye;  ¿cuál de ambas alternativas comerciales consideras que es la mejor?

Actividad 1 - 3

Durante tu consulta ¿qué conceptos tuviste dificultad para comprender o asimilar? ¿Cuáles fuero nuevos para ti?

martes, 2 de abril de 2013

Actividad 2 - 2

Actividad Experimental

Material requerido (por equipo):
  • Varias laminillas de zinc y cobre (al menos 3 de cada una)
  • 2 o 3 frutas.
  • Caimanes 
  • Sensor de voltaje alto
  • Led de 1,5 V
Objetivo: Tu objetivo es ensamblar un dispositivo que sea capaz de encender el LED proporcionado por el profesor. 

Instrucciones: 
  • Haz uso de tus conocimientos, habilidades, ingenio y trabajo en equipo, para ensamblar con el material disponible, un dispositivo que sea capaz de encender el LED proporcionado por el profesor.
  • Una vez logrado el objetivo, describe detalladamante en un comentario lo que hiciste para conseguir el objetivo planteado.


Tarea individual para entregar la siguiente clase:
En una hoja blanca, realiza un dibujo detallado del dispositivo funcional incluyendo al LED encendido, y asigna a cada componente alguno de los siguientes nombres:
  • Electrodo
  • Ánodo
  • Cátodo
  • Puente salino
  • Electrones
  • Iones
En tu dibujo, explica en términos químicos qué es lo que hace que el filamento del foco emita luz. 

Actividad 2 - 1

Actividad  experimental
Material requerido por equipo:
  • 2 frutas diferentes. 
  • 1 láminas de cobre (aproximadamente 7 x 2 cm de longitud)
  • 1 clavo (hierro de aproximadamente 7 cm de longitud)
    • En sustitución pueden utilizarse clips.
  • 1 lámina de zinc (aproximadamente 7 x 2 cm de longitud)
    • Pueden obtenerse de una pila alcalina
  • Medidor de voltaje alto y accesorios relacionados
Procedimiento:

  • Sumerge en una de las frutas una laminilla de cobre, y por otra parte, uno de zinc. Procura que no estén en contacto una vez ensartados en la fruta.
  • Mide la diferencia de potencial entre ambas laminillas, y en una tabla de datos concentra tus resultados de manera detallada y completa. No olvides indicar en la tabla de datos la fruta que utilizaste para hacer tu observación.
  • Ahora, sumerge en una de las frutas una laminilla de cobre, y por otra parte, el clavo de hierro. Procura que no estén en contacto una vez ensartados en la fruta.
  • Mide la diferencia de potencial entre ambos metales, y registra los resultados.
Imagina que sumergimos una laminilla de zinc, y el clavo de hierro a la fruta, y con los datos recopilados, predice qué diferencia de potencial registrará el sensor de voltaje. 

Una vez lograda una predicción, sumerge la laminilla de zinc y el clavo de hierro a la fruta:

Contesta en forma de comentario:
  1. ¿Tu predicción fue acertada?
  2. Con lo que has observado, ¿qué entiendes por diferencia de potencial?
  3. ¿Qué función tiene la fruta en el dispositivo ensamblado?