El Agua Como Compuesto 5345

Diferencia entre cambio físico y un cambio químico. Cambio físico Son aquéllos que no alteran la composición íntima de la materia o que lo hacen de un modo aparente y transitorio. Estos cambios desaparecen al cesar la causa que los origina, por ejemplo, el magnetismo, los cambios de estado del agua, el movimiento de los cuerpos o la formación de un arcoíris. Cambio químico Ocurren cuando el cambio modifica la naturaleza íntima de la materia; después del cambio se tienen sustancias diferentes con propiedades distintas, por ejemplo: combustión, corrosión, fermentación, fotosíntesis, electrólisis y síntesis del agua.

Sustancias puras: elementos y compuestos

Sustancias puras: So aquellas que conservan una composición fija e invariable y cuyas propiedades físicas y químicas son siempre las mismas. Elemento: sustancia pura que no pueden descomponerse en otras más simples por ningún método, ni físico ni químico. Compuesto Compuesto: unión química de dos o más elementos en proporción constante que al hacerlo pierden sus propiedades características que dan origen a otras que sólo pueden ser separadas por métodos químicos. Cuando se da tal unión, el compuesto resultante presenta características y propiedades diferentes a la de los elementos que le dieron origen. Ejemplo de compuestos es el agua, formada por la unión de hidrógeno y oxígeno en la proporción de 2:1 y con propiedades diferentes a las del hidrógeno y del oxígeno. Las reacciones químicas son procesos donde se transforman unas sustancias en otras mediante la ruptura y formación de enlaces y que para llevarse a cabo interviene la energía. El hidrógeno y el oxígeno gaseoso existen como moléculas diatómicas. Los enlaces de estas moléculas deben romperse antes de que puedan formar los

nuevos enlaces de las moléculas de los productos. La ruptura de enlaces requiere energía y por lo tanto necesita dar energía inicialmente para “activar” a las moléculas de los reactivos. Una vez que empieza la reacción, la energía liberada es suficiente para activar a otras moléculas. La energía que se necesita para activar a los reactivos es la energía de activación de la reacción. En este caso la energía puede proporcionarse mediante una chispa eléctrica un haz de luz o llama de un mechero.

Reacción endotérmica La energía de los reactivos es menor que la de los productos por lo que se absorbe esa diferencia de energía. Electrólisis y síntesis del agua

Reacción exotérmica Son las que desprenden energía ya que el nivel de energía total de los productos es menor que el de los reactivos.

Para comprender al agua como compuesto tenemos que someterla a un análisis y a una síntesis químico como procedimientos para establecer su naturaleza.

Electrólisis del agua La electrólisis es el proceso que separa los elementos de un compuesto por medio de la electricidad. Se aplica una corriente eléctrica continua mediante un par de electrodos conectados a una fuente de alimentación eléctrica y sumergidos en la disolución. El electrodo conectado al polo positivo se conoce como ánodo, y el conectado al negativo como cátodo. Cada electrodo atrae a los iones de carga opuesta. Así, los iones negativos, o aniones, son atraídos y se desplazan hacia el ánodo (electrodo positivo), mientras que los iones positivos, o cationes, son atraídos y se desplazan hacia el cátodo (electrodo negativo).

Síntesis del agua Los compuestos son combinaciones químicas de los elementos. Cuando se unen 2 o más elementos para formar un compuesto se lleva a cabo una reacción

química llamada de síntesis o combinación.

Postulados y modelo atómico de Dalton Modelo Atómico de Dalton El inicio de la Teoría atómica fue de gran importancia para la ciencia, con ello se pretendía comprender el comportamiento de las sustancias durante los experimentos y así darles una explicación. Postulados de Dalton Primer postulado

La materia está formada por minúsculas partículas indivisibles llamadas átomos.

Segundo postulado Los átomos de un mismo elemento son iguales esencialmente en masa y propiedades, los de otros elementos tienen diferente masa y no se pueden crear o destruir.

Tercer postulado Al combinarse dos o más átomos forman un compuesto y la fracción más pequeña de éste es un átomo compuesto, integrado por átomos compuestos idénticos en una relación numérica sencilla de átomos de cada elemento que lo conforma. Este ejemplo ocurre cuando se combina el azufre y el oxígeno.

Cuarto postulado En una reacción química, los átomos se reacomodan para formar nuevos compuestos.

Una reacción química es un proceso mediante el cual unas sustancias se transforman en otras mediante la ruptura de enlaces en los reactivos y la formación de otros nuevos en los productos y que para llevarlos a cabo interviene la energía. Las reacciones de descomposición son reacciones endotérmicas

Las reacciones de síntesis son exotérmicas Modelo atómico de Dalton utilizando pelotas de plástico para comprender los conceptos de elemento, compuesto, enlace, átomo, molécula, mezcla y reacción química.

Ecuación química Una ecuación química es una representación abreviada y simbólica de una reacción química la cual podemos representar de la siguiente manera:

Balanceo de la ecuación por método de inspección Reactivos

4 2

elemento

H O

productos

4 2

Ecuación balanceada

Evaluación 1. ( ) Elige el inciso que complete correctamente el enunciado. Si al experimentar ocurre un cambio químico, una sustancia ______________ . a) cambia de estado b) cambia de forma c) conserva sus propiedades d) produce nuevas sustancias 2. ( ) En un compuesto químico sus elementos se encuentran en proporción:

a) variable b) fija c) indefinida d) directa 3. ( ) En la electrólisis del agua la energía eléctrica que se aplica es necesaria para: a) evaporar el agua. b) romper los enlaces químicos entre el hidrógeno y el oxígeno. c) producir un fenómeno físico. d) formar enlaces químicos entre el hidrógeno y el oxígeno. 4. ( ) La siguiente ecuación 2H2 + O2 → 2H2O + Energía, representa una reacción _______________ a) de doble sustitución. b) endotérmica. c) de neutralización. d) exotérmica. 5. ( ) Con las palabras que se encuentran a continuación, selecciona las que completen correctamente el siguiente párrafo. Palabras: agua, pura, síntesis, compuesto, activación, exotérmica “La obtención de agua se lleva a cabo a través de una reacción de ____________ en la cual es necesario aplicar inicialmente una energía de _____________ para que se lleve a cabo la reacción química que va acompañada de una explosión y flama, por lo que se clasifica como una reacción ______________ ; el producto que se obtiene es ___________, como un ___________ y que es una sustancia ____________” a) 1: activación, 2: síntesis, 3: pura, 4: exotérmica, 5: compuesto, 6: pura b) 1: síntesis, 2: activación, 3: exotérmica, 4: agua, 5: compuesto, 6: pura c) 1: agua.2: pura, 3: síntesis, 4: compuesto, 5: activación, 6: exotérmica d) 1: compuesto, 2: exotérmica, 3: pura, 4: síntesis, 5: compuesto, 6: activación

6. ( ) Sí las representaciones de los átomos de hidrógeno y oxígeno son, respectivamente: y Elige el inciso que contenga los modelos moleculares que se solicitan. I

II

III

Molécula de O2 a) b ) c) d )

Molécula de H2

IV

IV I

V II

Molé cula de H2 O VI III

II I

I IV

VI III

V

VI

7. ( ) Para completa el siguiente párrafo basado en los postulados de Dalton, elige el inciso que contenga la secuencia correcta de términos para cada uno de los espacios. “La materia está formada por partículas diminutas e indestructibles llamadas ______________. Los átomos de un mismo ______________ tienen la misma forma y _____________ y son ___________ de los átomos de otros elementos”. a) elementos, átomo, diferente, masas b) masas, diferente, átomo, elementos c) átomos, diferentes, elemento, masas d) átomos, elemento, masa, diferentes 8. ( ) Selecciona el inciso que corresponde a la representación de la descomposición del agua que se muestra en la siguiente figura.

energía

+

a) AB2 + C3 → 3AC + 2B + Energía b) AB + CD → AD + CB + Energía c) 3A + B + Energía → A3B d) 2A2B + Energía → 2A2 + B2

9. ( ) En la electrólisis del agua se obtiene hidrógeno y oxígeno como se muestra en la siguiente figura; con base en este modelo se puede afirmar que: + Energía →

→

a) los enlaces de la molécula del agua se rompen b) Los enlaces de la molécula del agua desaparecen c) Los átomos de hidrógeno y oxígeno están unidos durante toda la reacción d) Los átomos de hidrógeno y oxígeno permanecen libres

10. (

) ¿Cuál es la ecuación que representa la descomposición del agua?

a) 5H2O(l) + Energía → 2H2(g) + 3O2(g) b) H2O(l) → H2(g) + O2(g) + Energía c) 3H2O(l) + Energía → 3H2(g) + 3O2(g) d) 2H2O(l) + Energía → 2H2(g) + O2(g) 11. (

) ¿Cuál es la ecuación que representa la síntesis del agua?

a) 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(vap) + Energía b) 3H2O(l) + Energía → 3H2(g) + 3O2(g) c) 3H2(g) + 3O2(g) → 3H2O(s) + Energía d) 5H2O(l) + Energía → 2H2(g) + 3O2(g) 12. (

) La ecuación 2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g) representa

a) la síntesis de un compuesto. b) la descomposición de un compuesto. c) la combinación de una mezcla de gases. d) que los reactivos y productos son gases. 13. ( ) De acuerdo a la ecuación 2H2 + O2 → 2H2O, cuantas moléculas de hidrógeno y de oxígeno hay en los reactivos a) 2 moléculas de hidrógeno y 1 molécula de oxígeno b) 4 moléculas de hidrógeno y 2 moléculas de oxígeno c) 4 moléculas de hidrógeno y 1 molécula de oxígeno d) 2 moléculas de hidrógeno y 2 moléculas de oxígeno 14. ( ) Cuando dos moléculas de hidrógeno reaccionan con una molécula de oxígeno, se forman dos moléculas de agua. Lo anterior se representa con la ecuación: a) H2O → H2 + O b) H2 + O → H2O c) 2H2O → 2H2 + O2 d) 2H2 + O2 →2H2O 15. (

) La ecuación balanceada 2H2 + O2 → 2H2O indica que

a) se descomponen dos moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno. b) reaccionan dos moléculas de hidrógeno con una molécula de oxígeno. c) se mezclan 4 átomos de hidrógeno con 2 átomos de oxígeno. d) se produce una mezcla de átomos de hidrógeno y oxígeno. 16. (

) Relaciona el tipo de reacción química con la ecuación correspondiente.

1. ANÁLISIS 2. SÍNTESIS

A. B. C. D.

2H2 + O2 → 2H2O 2HgO → 2Hg + O2 2Fe + O2 → 2FeO 2H2O → 2H2 + O2

a) b) c) d)

1:A,B 1:A,D 1:B,C 1:B,D

2:C,D 2:C,B 2:A,D 2:A,C

17. ( ) Selecciona el inciso que contenga los coeficientes que balancean correctamente la siguiente ecuación química. __ Al2 (SO4)3 + __ NH4OH  __ Al(OH)3 + __ (NH4)2 a) b) c) d)

1,6,2,3 1,3,1,1 2,6,2,3 2,4,1,2

18. ( ) Selecciona el inciso que contenga los coeficientes que balancean correctamente la siguiente ecuación química __ H2SO4 + __ Cu  __ CuSO4 + __ H2O + __ SO2 a) b) c) d)

4,1,1,2,2 3,2,4,1,2 2,1,2,2,1 2,1,1,2,1