GUÍA DE APRENDIZAJE

ESTRATÉGIA DIDACTICA INSTITUCIONAL

1. IDENTIFICACIÓN

Área y/o asignatura: Química      Grado: 11°              Grupo: A y B  

Nombre de los estudiantes: _____________________________________________________                                      

_____________________________________________________  Período: lll  Guías: 1 y 2

_____________________________________________________  Inicio:

_____________________________________________________  Finalización:

2. OBJETIVOS DE APRENDZAJE

Eje Temático: Leyes de Los Gases

3. DESARROLLO DE LA CLASE

ESTRUCTURACIÓN: Realiza una lectura comprensiva de la información presentada por el docente. Si cuentas con internet puedes consultar los videos- tutoriales que se encuentran relacionados en los link que aparecen al final de las actividades.

IDEAS BÁSICAS

DATOS PARA TENER EN CUENTA:

1. Unidades de Presión (P)= (KPa= Kilopascales) (Atm= Atmósferas) (mmHg = Milimetros de mercurio)
2. Volumen (V) = Litro    Temperatura (T)= °C y °K
3. Como pasar de grados °C a grados Kelvin°K?  R/ A los °C, le sumas 273°.  EJ: 20°C = 293°K
4. Cuando decimos que un gas se encuentra a condiciones normales, su temperatura es de 0°C=273°K y su presión es de 1 atm.

LEY DE BOYLE: (RELACIÓN PRESIÓN- VOLUMEN A TEMPERATURA CONSTANTE)

Siempre que la temperatura se mantenga constante (no cambie). Al aumentar la presión, el volumen disminuirá. Es decir, la presión y el volumen son inversamente proporcionales. Si uno aumenta, el otro disminuye.

RECUERDA: Siempre que la temperatura sea constante, se aplica la ley de Boyle.

Las fórmulas de esta ley son las siguientes:

Dependiendo de qué variables necesites despejar, escoges la que sea pertinente.

EJEMPLO 1: Un gas se encuentra a 0ºC y 1 atm. de presión, si su volumen es de 22,4 litros. ¿Qué volumen ocupará es te gas a 2,23 atm. si la temperatura permanece constante?

T1= 0°C (273°K)    P1= 1 Atm.   V1= 22,4 L   V2= ???  P2= 2,23 Atm.

LEY DE CHARLES:    (RELACIÓN VOLUMEN Y TEMPERATURA A PRESIÓN CONSTANTE)

Siempre que la presión se mantenga constante, al aumentarla temperatura, también aumentará el volumen o viceversa. Es decir, el volumen y la temperatura son directamente proporcionales.

RECUERDA: Siempre que la temperatura sea constante, se aplica la ley de Charles.

Las fórmulas de esta ley son las siguientes:

Dependiendo de qué variables necesites despejar, escoges la que sea pertinente.

EJEMPLO: Un recipiente de 6L contiene aire a condiciones normales, si la presión y el número de moles se mantienen constantes y la temperatura se aumenta en 20º C. ¿Cuál será el volumen final?

V1 = 6L    V2 = ???      P1 = 1 atm.    T1 = 0ºC    T2 = 20ºC

La temperatura expresada en grados centígrados se debe expresar en grados Kelvin:

T1= 0° +273° = 273ºK   T2 =  20ºC +273° = 293ºK  

= 6,43 L

LEY DE GAY-LUSSAC: (RELACIÓN PRESIÓN Y TEMPERATURA A VOLUMEN CONSTANTE)

Siempre que el volumen permanezca constante. Es decir, sin variar su valor. La presión interna del gas, aumenta, al aumentar su temperatura, y viceversa.

 Esto significa que la presión que ejerce un gas es directamente proporcional a la temperatura siempre que el volumen se mantenga constante:

Las fórmulas de esta ley son las siguientes:

Dependiendo de qué variables necesites despejar, escoges la que sea pertinente.

EJEMPLO:    Un gas está en un recipiente de 2L a 20ºC y 560 mm de Hg. ¿A qué temperatura en º K llegará el gas si aumenta la presión interna hasta 760 mm de Hg?

 T1 = 20ºC + 273 = 293 ºK         P1 = 560 mm de Hg       V1 = 2L

 T2 = ???     P2 = 760 mm de Hg      V2 = 2L

ECUACIÓN DE ESTADO O LEY DE LOS GASES IDEALES: Combinando las leyes de los gases, se puede obtener la ECUACIÓN DE ESTADO PARA LOS GASES IDEALES:   PV = n RT

P= Presión   V= Volumen   n= Número de moles

R= La Constante universal siempre tendrá este valor            

T= Temperatura

Las fórmulas de esta ley son las siguientes:

Dependiendo de qué variables necesites despejar, escoges la que sea pertinente.

EJEMPLO 1: Se tiene 6,5 moles de hidrógeno en un recipiente a 100ºC y 2 atm. de presión. ¿Qué volumen ocupa el gas?

CONDICIONES DEL EJERCICIO:   n = 6,5 mol     P = 2atm.     T = 100ºC       V = ???

La temperatura que está en ºC se expresa en ºK: 273 + 100ºC = 373ºK

                                               R/ V= 99,40 L

EJEMPLO 2: Calcula el número de moles de un gas que se encuentran en un recipiente cerrado de 2,0 L; sometidos a una presión de 2,3 atm. Y a 25ºC.

CONDICIONES DEL EJERCICIO:  n =?    P = 2,3 atm.   V = 2L   T= 25ºC+273 = 298ºK

De la ecuación de estado despejamos        n:          = 0,188 mol

• TRANSFERENCIA

ACTIVIDAD N° 1

DESARROLLO DE COMPETENCIAS

1. La tabla muestra la cantidad de moléculas de cada gas atmosférico por cada millón de moléculas de aire seco, no contaminado, a nivel del mar.

Con base en la información anterior indica:

1. ¿Cuál es el gas más abundante en la atmósfera?
2. ¿Cuál es el porcentaje de oxígeno presente en el aire atmosférico?
3. ¿Cuál es el gas menos abundante? .

2. En la siguiente gráfica se muestra la ley de Boyle para los gases o sea la relación que existe entre la presión y el volumen del gas. Con base en la información explica:

   a) ¿Qué sucede con el volumen cuándo aumenta la presión?.

   b) ¿Qué puedes concluir a cerca de proporcionalidad entre el volumen y la presión a temperatura constante?.

3. En el siguiente cuadro se indica la presión de un gas, en función de la masa de dicho gas, introducida en un recipiente con volumen fijo y a temperatura constante. Representa en un gráfico la variación de la presión del gas con la masa del gas.

4. Establece:

1. ¿Cuánto gas debe introducirse en el recipiente para que la presión llegue a ser de 2 atm.?.
2. ¿Cuál es la presión del gas cuando la masa introducida en el recipiente es de 15 kg?.
3. Si se extraen los 3.5 kg de gas del recipiente y se introducen en otro con el doble de capacidad,  ¿el gas llenará este nuevo recipiente?.
4. ¿Cuál será la presión del gas en el nuevo recipiente?.

5. Resuelve los siguientes ejercicios:

1. 80 gramos de gas carbónico en condiciones normales ocupan un volumen de 40.73 l. Si la presión permanece constante y la temperatura se eleva en 20ºC. ¿Qué volumen ocupará el gas?.
2. Un recipiente contiene 8l de aire a 20ºC y 560 mm de Hg.¿ Qué volumen ocupará a una atmósfera de presión si la temperatura y el número de moles permanecen constantes?.

3. Un mol de SO2 tiene un volumen de 29.86 l a 560 mm de Hg y 0ºC. Si la presión se mantiene constante y la temperatura aumenta hasta 80ºC. ¿Cuál será el volumen final.

ACTIVIDAD N° 2

• Preguntas de selección múltiple con única respuesta:

1. Ana prepara sus alimentos en una olla a presión, y para que ésta funcione correctamente, debe de quedar perfectamente sellada con su tapa. En esta situación se ajusta a la ley de:

1. Charles    b. Gay-Lussac    c. Boyle     d. La constante Universal

2. El volumen de una muestra de gas es 18 l a 0,25 atm. Si la temperatura se mantiene constante y la presión se cuadruplica, el volumen será:

1. Dos veces mayor    b. Cuatro veces mayor

c   Dos veces menor    d. Cuatro veces menor

3. Un recipiente contiene 8 l de aire a 20°C y 560 mm de Hg. Más tarde, la presión aumenta a 1 atm. La temperatura y el número de moles permanecen constantes.

El volumen final del gas es:

1. 5,44 l        b.9,23 l          c.5,89 l          d. 4,26 l  

4. En el buceo se aplican las leyes de los gases en las normas para subir a la superficie a salvo. Se sabe que a medida que se desciende en el interior de una masa de agua la presión aumenta. Así a 20 m. de profundidad la presión es tres veces la presión atmosférica. Si se asume que no hay cambio en la temperatura, y que en los pulmones del buceador hay 1,5 l de aire residual y que está a 20 m de profundidad y si se sube rápidamente el volumen del aire al llegar a la superficie del agua sería:

1. 4, 5 l      b. 0,5 l   c. 3,0 l   d. 6,0 l

5. Después de realizar un experimento donde la presión se mantiene constante y se modifica la temperatura a cierto volumen de gas, se identificó que el volumen aumenta al incrementar la temperatura. La gráfica que representa este comportamiento es:

1.                                                       b.

2.                                                       d.

6. Una masa de gas carbónico en condiciones normales ocupa un volumen de 56,40 l. Si la presión permanece constante y la temperatura se eleva en 27°C el volumen que ocupa el gas es:

1. 42,80       b. 61,97        c. 71,85        d. 50,40    

7. Un globo está inflado con helio y tiene un volumen de 5 l del gas . Si se encuentra a nivel del mar a una temperatura de 25°C . La cantidad de moles de helio que hay en el globo es:

1. 0,20 moles      b. 2 moles     c. 0,40 moles  d. 0,10 moles

8. Una llanta de automóvil contiene aire, las moléculas de los gases están en movimiento y chocan unas con otras y contra las paredes de la llanta ejerciendo una determinada presión. Cuando un carro realiza un largo viaje por una región cuya temperatura ambiente es muy alta, esperas que:

a) La presión del aire en la llanta aumente    b)La presión del aire en la llanta disminuye

c)No varíe la presión interna de la llanta      d)La presión se disminuya a la mitad  

• REFUERZO:

Para reforzar los conocimientos adquiridos a partir de la estructuración o explicación, ofrecida por la presente guía de trabajo académico, te hemos ofrecido algunas actividades como observar y analizar: Clase a través de una plataforma virtual, Video – clase docente, Video – tutoriales en los link que se relacionan a continuación:

Química: Ley de Boyle (relación entre presión y volumen): https://youtu.be/vq3-tk1xDo0 (Obsérvalo solo hasta el minuto 1:10)

Ley de Boyle (Presión y Volumen): https://youtu.be/jHPr0BFKMVo 

Química: Ley de Charles (relación entre la temperatura y el volumen ): https://youtu.be/1ZduXmVPe1I  (Obsérvalo solo hasta el minuto 1:26)

Ley de Charles (Volumen y Temperatura en gases): https://youtu.be/os_ZKVlZenM 

Química: Ley de Gay-Lussac (relación entre la temperatura y la presión ): https://youtu.be/OJ9_mgkwZAk (Obsérvalo solo hasta el minuto 1:27)

Ley de Gay Lussac (Presión y Temperatura en gases): https://youtu.be/NmGo7HCEUac 

Ecuación de los GASES IDEALES (bien fácil y chido): https://youtu.be/kUTnsdO7Luo 

NOTA IMPORTANTE: DESARROLLAR EN GRUPOS VIRTUALES DE 3 O 4 ESTUDIANTES, ESTABLECIENDO COMUNICACIÓN POR REDES SOCIALES. (WHATSAPP, FACEBOOK, MESSENGER)  ENTRE OTROS.

SI TRABAJAS INDIVIDUALMENTE, TU TRABAJO NO PUEDE SER IGUAL A OTRO.

QUIENES HAGAN ENVÍOS DE FOTOGRAFIAS, ÉSTAS DEBEN DE LLEGAR DERECHAS, SER CLARAS Y CON CALIGRAFÍA LEGIBLE.