Activida 2 Qumica y sustentabilidad PDF

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Nombre: Oscar David Ponce Santana Matrículas: 2895470Nombre del curso:Química y SustentabilidadNombre del profesor:Liliana Pérez Chávez Módulo:1Actividad:Ejercicio 2Fecha: 29/01/ Bibliografía: Ali, A. (2013, Abril 20). chemical reacction in our daily life. Recuperado de meritnation: meritnation. , G...

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Nombre: Oscar David Ponce Santana

Matrículas: 2895470

Nombre del curso:

Nombre del profesor:

Química y Sustentabilidad Módulo:

Liliana Pérez Chávez Actividad:

1 Fecha: 29/01/2019 Bibliografía:

Ejercicio 2

1. 2. 3. 4. 5.

6.

Ali, A. (2013, Abril 20). chemical reacction in our daily life. Recuperado de meritnation: meritnation.com. , G. (2015, Diciembre 27). What are some examples of chemical reactions in everyday life? Recuperado de socratic.org. Chemical Reactions in Everyday Life. (2016, Agosto 3). Recuperado de buzzle.com. Chang, R. (2010). Química (10ª ed.). México: McGraw-Hill. Rey, E (2017) Meteorología y climatología. ¿En qué se diferencian? Soluciones integrales Blog Recuperado de https://www.solucionesintegralesendesa.com/blog/meteorologia/meteorologia-yclimatologia/ (S.N) (2010) Categoría de los Huracanes; Ministerio de medio ambiente y recursos naturales. El Salvador Recuperado de: http://www.snet.gob.sv/ver/seccion+educativa/meteorologia/huracanes/categori as/

Ejercicio 2. Reacciones químicas en la industria y fenómenos atmosféricos. Instrucciones: I. Contesta lo siguiente respecto al tema: reacciones químicas. 1.

Define con tus propias palabras en qué consiste una reacción química y cómo se representa; indica los símbolos más usuales. Es cuando dos elementos modifican su química y estructura electrónica en la cual las sustancias denominadas reactivos se transforman en productos de la reacción.

2.

Elabora un cuadro en el que representes un ejemplo de cada tipo de reacción química, considerando la clasificación de las reacciones de química inorgánica.

Tipo de reacción Síntesis Descomposición

Reacción con fórmulas 6CO2 + 6H2O→C6H12O6+6O2 C6H12O6 + 6 O2---> 6 CO2 + 6 H2O + CALOR

Ejemplo de la vida cotidiana Fotosíntesis Respiración Celular

Desplazamiento simple

Cu(s) + 2AgNO3(aq) -> 2 Ag(s) + Cu(NO3)2(aq)

una tira de cobre sumergida en una solución de nitrato de plata desplazará átomos de plata

Desplazamiento doble

HC2H3O2(aq) + NaHCO3(aq) → NaC2H3O2(aq) + H2O() + CO2(g) Fe + O2 + H2O → Fe2O3. XH2O

Si combinas vinagre y bicarbonato de sodio para un volcán químico Oxidación del fierro

Oxido -reducción

3. o o o

a.

Resuelve los siguientes ejercicios. Escribe el nombre de reactivos y producto(s). Completa la reacción cuando sea necesario. Especifica el tipo de reacción.

SO3 + H2O --------------------> H2SO4

Trióxido de azufre + agua = Ácido Sulfúrico “Síntesis”

b.

Na OH + H3PO4 --------------> Na3PO4+3H20

Hidróxido de Sodio + ácido fosfórico = Fosfato de Sodio “Desplazamiento doble” ∆ c. K ClO3 ------------------->

KCl + O2

2KCLO3 = 2KCL + 3O2

Clorato de Potasio = Clorato de Potasio + Oxigeno = Fosfato de Sodio “Descomposición”

Zn + H2SO4 --------------> ZnSO4 + H2

d.

Zinc + Acido Sulfúrico = Sulfato de zinc + Hidrogeno “Descomposición”

4.

Balancea por el método redox las siguientes ecuaciones, incluye todos los pasos del procedimiento. FeSO4 + H2 SO4 + K2Cr2O7 -----------> Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + H2O

a. +

K2SO4

OXIDACION: +2 +6 -2 +3 +6-2 2Fe S O4 → Fe2 (SO4)3 + 2e(Fe) REDUCCION: +1 +6 -2 +3 +6 -2 K2Cr2O7 + 6e- → Cr2(SO4)3 (Cr) 6FeSO4 + 7H2SO4 + K2Cr2O7 = 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O

ELEMENTO

IZQUIERDA

DERECHO

Fe

6*1

3*2

S

6*1 + 7*1

3*3 + 1*3 + 1*1

O

6*4 + 1*7 + 7*4

3*12 + 1*12 + 1*4 + 7*1

K

1*2

1*2

Cr

1*2

1*2

H

7*2

7*2

SnSO4 + K2Cr2O7 +

b. + H2O

H2SO4 ----------->

Sn2(SO4)4 +

K2SO4 + Cr2(SO4)3

OXIDACION: +2 +6 -2 +4 +6 -2 2Sn S O4 → Sn2 (S O4)4 + 4e(Sn) REDUCCION: +1 +6 -2 K2 Cr2 O7 + 6e- →

+3 Cr2 (S

+6 -2 O4)3 (Cr)

6SnSO4 +2K2Cr 4H2SO4 → 3Sn2( SO4) K2SO4 +2Cr SO4) 4H2O 2O7 +1 4 +2 2( 3 +1 ELEMENTO

IZQUIERDA

DERECHO

Sn

6*1

3*2

S

6*1 + 14*1

3*4 + 2*3 + 2*1

O

6*4 + 2*7 + 14*4

3*16 + 2*12 + 2*4 + 14*1

K

2*2

2*2

Cr

2*2

2*2

H

14*2

14*2

c.

K2Cr2O7

+ H2S + H2SO4 ------------> K2SO4 + Cr2(SO4)3

OXIDACION: +1 -2 +1 +6 -2 H2 S → K2 S O4 + 8e(S) +1 -2 0 H2 S → S + 2e(S) REDUCCION: +1 +6 -2

+3

+6

-2

+ S + H2O

K2 Cr

2

O7 + 6e- → Cr2

(S

O4)3 (Cr)

0K2Cr2O7 + 3H2S + H2SO4 = 0K2SO4 + 0Cr2(SO4)3 + 4S + 4H2O ELEMENTO

IZQUIERDA

DERECHO

H

15*2 + 20*2

8*2

S

15*1 + 20*1

8*3 + 3*1 + 8*1

K

8*2

8*2

Cr

8*2

8*2

O

8*7 + 20*4

8*12 + 8*4 + 8*1

II. Resuelve lo siguiente, consulta las tablas termodinámicas en los casos que aplique. 5. a.

Busca el significado de los siguientes términos y explícalos con tus palabras. Termodinámica. Es el estudio del intercambio de calor en otras formas de energía de los procesos químicos

b.

Termoquímica. Estudia los cambios de calor en los procesos químicos

c.

Tipos de sistemas y descripción de cada uno Sistema abierto

Sistema cerrado

Sistema aislado

Se puede intercambiar masa y energía, por lo general en forma de calor, con sus alrededores.

Permite transferencia de energía (calor) pero no de masa.

No permite la transferencia de masa ni de energía.

d.

Entalpia Es una magnitud termodinámica, simbolizada con la letra H mayúscula, definida como «el flujo de energía térmica en los procesos químicos efectuados a presión constante cuando el único trabajo es de presión-volumen»

6.

En las siguientes reacciones termoquímicas calcula ΔHº por el método directo, describe el procedimiento

a.

CH4(g) + 2O2(g) ------> CO2(g) + 2H2O(l)

ΔHº= - 889.2 kj

b.

2Al(s) + Fe2O3(s) ------> Al2O3(s) + 2Fe(l)

ΔHº = -1208.6 kj

c.

2C2H2(g) + 5O2(g) ------> 4CO2(g) + 2H2O(l)

ΔHº= -2596.8 kj

7.

Utiliza el conjunto de reacciones para determinar el ΔHº de la primera reacción, por el método indirecto ley de Hess. Ejercicio 1 a.

C grafito + H2 (g) -------------------------->

C2H2 (g)

∆H° f = ¿

226 ∆H° kj/mol b.

C grafito + O2 (g) ---------------------------> CO2 (g) 393.5 KJ/ mol

c.

H2 (g) + 285.8 KJ/ mol

d.

C2H2 (g) + O2 (g) --------------------------> CO2 (g) + H2O (l) 2598.8 KJ/ mol

O2 (g) ----------------------------> H2O (l)

∆H° f = -

∆H° f = -

∆H° r = -

Ejercicio 2 e.

C grafito + 2 S rómbico -----------------> CS2 (l)

86.3 ∆H° kj/mol

∆H° f ?

f.

C grafito + O2 (g) ---------------------------> CO2 (g) KJ/ mol

∆H° = - 393.5

g.

S rómbico + O2 (g) --------------------------> SO2 (g) KJ/ mol

∆H° = - 296.1

h.

CS2 (l) + O2 (g) ----------------------------> CO2 (g) + SO2 (g) KJ/ mol

∆H° = - 1072

2. Investiga y describe la importancia de la termodinámica química en la industria El interés de la termodinámica se centra especialmente en considerar la manera en que se transforman las distintas formas de energía y la relación existente entre estos procesos y la temperatura. Un ingeniero químico es un profesional que estudia la transformación de la materia y de la energía con el objetivo de poder generar valor y riqueza para el bienestar de la sociedad. Pero esta disciplina no podría desarrollarse si no fuese por la termodinámica, ya que es una ciencia que estudia aspectos fundamentales de la materia y su interacción. De hecho, no sería posible para un ingeniero transformar la materia si no puede tener un conocimiento de cómo una materia puede ser transformada y cuáles son los condicionantes para esa transformación 3. Describe los siguientes conceptos de equilibrio químico, aludiendo a sus características químicas: a.

Constante de equilibrio

Se define mediante un cociente, cuyo numerador se obtiene multiplicando las concentraciones de equilibrio de los productos, cada una de las cuales está elevada a una potencia igual a su coeficiente estequiométrico en la ecuación balanceada. El denominador se obtiene aplicando este mismo procedimiento para las concentraciones de equilibrio de los reactivos. La magnitud de la constante de equilibrio indica si una reacción en equilibrio es favorable a los productos o a los reactivos. (Chang, 2010)



Si K es mucho mayor que 1 (es decir, K » 1), el equilibrio se desplazará hacia la derecha y favorecerá a los productos, 10 es mucho mayor que 1.



Por el contrario, si la constante de equilibrio es mucho menor que 1 (es decir, K « 1), el equilibrio se desplazará a la izquierda y favorecerá a los reactivos, 0.1 es mucho menor que 1.

b.

¿Cómo se interpreta la constante de equilibrio? Se establece cuando existen dos reacciones opuestas que tienen lugar simultáneamente a la misma velocidad y las concentraciones de los reactivos y productos permanecen constantes

c.

Velocidad de reacción

Vd = Velocidad de formación de los productos (velocidad directa) Vi = Velocidad de descomposición de los productos (velocidad inversa) a, b, c, d = Coeficientes estequimétricos de las especies reactivas A, B, C y D.

d.

El principio de Le Chatelier Es un útil principio que da una idea cualitativa de la respuesta de un sistema de equilibrio ante cambios en las condiciones de reacción. Si un equilibrio dinámico es perturbado por cambiar las condiciones, la posición de equilibrio se traslada para contrarrestar el cambio. Por ejemplo, si se agrega un ácido

mineral a la mezcla de ácido acético, el aumento de la concentración del ion hidronio, la disociación debe disminuir a medida que la reacción se desplaza hacia a la izquierda, de conformidad con este principio. e.

¿Cuál es la importancia de conocer la velocidad de reacción y la constante de equilibrio? Analizar si se alcanza un equilibro dinámico en la reacción entre productos y reactivos

2. Analiza las siguientes reacciones: HF(ac) + H2O(l) = H3O+(ac) + F-(ac) 2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g) CH3COOH(ac) + C2H5OH(ac)= CH3COOC2H5(ac) + H2O(l) 2N2O5(g) = 4NO2(g) + O2(g) a. b.

Proporciona la constante de equilibrio Kc y Kp, según sea el caso Redacta tus conclusiones respecto a la trascendencia de estos conceptos en el área química.

III. Busca información para responder de forma clara las siguientes preguntas; usa tus propias palabras e incluye gráficas, imágenes o videos que representen lo que explicas en cada una. 11.

¿Qué diferencia existe entre meteorología y climatología? La meteorología– se aplica a cortos periodos de tiempo, se puede aplicar el concepto de predicción, es el tiempo del día a día, el que vemos en la tele, escuchamos en la radio, etc., mientras que la otra -la climatología– se aplica a largos periodos de tiempo y se apoya en datos históricos, es más descriptiva y define las características de un país o zona en concreto.

12.

¿Cuál es la razón por la que la presión siempre decrece con el incremento de la altura? La causa principal de este fenómeno, conocido como gradiente vertical de temperatura, es la superficie terrestre, que actúa como un foco calorífico, desprendiéndose del calor recibido por la radiación solar y transmitiéndola a la capa de aire más cercana a ella

13.

¿A qué se le llama Atmósfera Estándar y cuál es su importancia? Es un modelo de la atmósfera terrestre que permite obtener los valores de presión, temperatura, densidad y viscosidad del aire en función de la altitud. Su función es proporcionar un marco de referencia invariante para la navegación aérea y para la realización de cálculos aerodinámicos consistentes.

14.

15.

Describe la estructura térmica vertical de la atmósfera, indica su variación en las capas que la constituyen.

¿Qué criterio se emplea para informar la dirección del viento? La dirección del viento se define como la orientación del vector del viento en la horizontal. Para propósitos meteorológicos, la dirección del viento se define como la dirección desde la cual sopla el viento, y se mide en grados en la dirección de las agujas del reloj a partir del norte verdadero.

16.

¿Qué significa un informe de viento norte? El viento Norte es una prolongación estival de los vientos alisios (vientos que soplan en el verano) del NE y el anticiclón del Atlántico Sur, generando mayor humedad en el ambiente; mientras que el Zonda es un viento caliente y seco que sopla a sotavento de la cordillera de los Andes (es decir protegido por la cordillera), entre los 38° de latitud sur y genera baja presión atmosférica.

17.

¿Qué es la altura geopotencial y cuál es su importancia? La altura geopotencial es la altura expresada en metros geopotenciales en lugar de geométricos y se diferencia de estos en que para calcularla tienes en cuenta la aceleración de la gravedad, cuando ésta es de 9,8 m/s-2 en teoría coinciden

IV. Contesta lo siguiente sobre fenómenos meteorológicos.

18.

Busca una noticia en la que hayan ocurrido estos sucesos; describe lo que pasó en cada región y añade los links correspondientes.

a.

Ciclón tropical Huracán Pauline Huracán Categoría 4 (EHSS) Hurricane Pauline 07 oct 1997 2042Z.jpg El huracán Paulina aproximándose a Oaxaca el 7 de octubre. Duración

5-10 de octubre de 1997

Vientos máximos

215 km/h (durante 1 minuto)

Presión mínima

948 hPa

Daños $7500 millones (1997 USD) $10 000 millones (2011 USD) Fallecimientos

230-400 directos.

Áreas afectadas

Sur-sureste de México (especialmente la costa de Guerrero)

Forma parte de la Temporada de huracanes en el Pacífico de 1997 El huracán Pauline, también conocido como Paulina, fue un ciclón tropical que tocó tierra en el sur de México a principios de octubre de 1997 siendo uno de los más mortíferos, destructivos y costosos en dicho país durante la segunda mitad del siglo xx. Paulina fue la decimosexta tormenta tropical, octavo huracán y el

séptimo huracán mayor que se formó en la temporada de huracanes en el Pacífico de 1997. Fue el tercero más intenso de dicha temporada.

Paulina se originó de una onda tropical el 5 de octubre a 410 km al sur-suroeste de Huatulco, Oaxaca. Inicialmente tuvo un desplazamiento con dirección hacia el este, pero luego giró hacia el nornoroeste. Durante el día 7 de octubre, Paulina registró su máxima intensidad alcanzando la categoría 4 en la escala de Saffir-Simpson con vientos de 215 km/h y rachas de hasta 240 km/h. Para la tarde del día 8, tocó tierra cerca de Puerto Escondido, Oaxaca provocando serias afectaciones en la costa de ese estado. La madrugada del 9 de octubre, se internó en el estado de Guerrero dejando al puerto de Acapulco prácticamente devastado. Paulina se disiparía en las primeras horas del día 10 en el estado de Jalisco.

https://es.wikipedia.org/wiki/Hurac%C3%A1n_Pauline b.

Tormenta tropical La tormenta tropical Javier fue una tormenta tropical débil que tocó tierra en la península de Baja California. La décima tormenta nombrada de la temporada de huracanes en el Pacífico de 2016, Newton se formó debido por los remanentes del Huracán Earl como un área de baja presión de la costa de México el 2 de agosto. Se formó el 7 de agosto de 2016 alcanzando la intensidad máxima, rápidamente se debilitó y degeneró en un baja remanente el 9 de agosto, antes de disiparse al día siguiente.

https://es.wikipedia.org/wiki/Tormenta_tropical_Javier_(2016) c.

Huracán categoría 5 El huracán Celia (designación del Centro Nacional de Huracanes: 04-E) fue un poderoso ciclón tropical de categoría 5 de principios de temporada que existió en las aguas abiertas del Océano Pacífico oriental a fines de junio de 2010. La tercera tormenta nombrada, el primer huracán y la primera huracán mayor de la mínima temporada de huracanes en el Pacífico de 2010. Los origenes de Celia se formó como una perturbación tropical el 18 de junio al sur del golfo de Tehuantepec, con condiciones favorables para su desarrollo. En las primeras horas del día siguiente, el sistema fue designado como la depresión tropical Cuatro-E.1 Horas más tarde, al intensificarse se le asignó el siguiente nombre en

la lista de ciclones: Tormenta tropical Celia, la tercera de la temporada. Se pronosticó que Celia se convertiría en huracán dentro de las siguientes 48 horas.2 En efecto, en la tarde del 20 de junio, Celia se convierte en el primer huracán de la temporada.3 La cizalladura vertical hizo que luego Celia no se intensificara tan rápidamente como se previó en un comienzo, provocando que mantuviese su intensidad. 4 Sin embargo, el 21 de junio, el fortalecimiento se reanudó y el sistema fue elevado a la categoría 2 de la Escala de Saffir-Simpson,5 aunque por poco tiempo. Celia comenzó a debilitarse y volvió a la categoría 1 en la noche del 22 de junio, 6 para luego reintensificarse el día 23 y convertirse en el primer huracán mayor de 2010.7 Celia experimentaba fluctuaciones en su intensidad, pero su fortalecimiento continuó y el día 24 de junio alcanzó la categoría 5, convirtiéndose así en el primer huracán de la temporada de dicha categoría, y el segundo huracán en registrar categoría 5 en el mes de junio en esta parte del Pacífico. Su pico fue de 260 km/h y una presión de 926 hPa. El 25 de junio, Celia fue reducido a categoría 4, pero comenzó a mostrar algunas características de huracán anular, como un amplio ojo rodeado de una pared simétrica de convección profunda.8 Celia comenzó a desplazarse por un entorno más hostil y rápidamente fue debilitándose9 sobre aguas abiertas del océano Pacífico. El 28 de junio el CNH emitió el último aviso sobre Celia al debilitarse y transformarse en un remanente.10 Aunque Celia permaneció lejos de cualquier masa de tierra poblada, las olas de la tormenta provocaron avisos de tormenta a lo largo de la costa sur de México. Además, sus bandas externas trajeron lluvias moderadas a partes de Oaxaca y Guerrero. Debido a la alta intensidad y longevidad del huracán, contribuyó significativamente al valor récord de la Energía Ciclónica Acumulada para junio de 2010 en la cuenca del Pacífico oriental.

https://es.wikipedia.org/wiki/Hurac%C3%A1n_Celia_(2010) 19.

Explica cuál es la diferencia entre onda tropical, depresión tropical y tormenta tropical. La evolución de un ciclón tropical puede llegar a desarrollar cuatro etapas:

Perturbación Tropical: Zona de inestabilidad atmosférica asociada a la...