Roosvelt Cataño Pereira
Maestría en Educación
Enfasis en Enseñanza
de las ciencias naturales
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Una buena forma de comprender el concepto de cambio químico, es aplicándolo en una situación diferente. En este sentido, con base en lo que ya hemos visto en la fase exploratoria y descriptiva, podemos ahora identificar el fenómeno del cambio químico a nivel submicroscópico. Por esta razón, resulta pertinente observar con detenimiento la animación del CIER-SUR (2015) sobre la combustión del etanol.
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Con base en la información encontrada en la animación, responde las siguientes preguntas:
1.3.1. ¿Cuál es la proporción en la que deben interaccionar las moléculas de etanol con las de oxígeno, para que produzcan moléculas de dióxido de carbono y agua?
1.3.2 Si se tienen 8 moléculas de etanol (C2H5OH) interaccionando con 3 moléculas de oxígeno (O2), ¿cuántas moléculas de dióxido de carbono (CO2) y de agua (H2O) se producen?
1.3.3 Para producir 12 moléculas de dióxido de carbono (CO2) y 24 moléculas de agua (H2O), ¿cuántas moléculas de etanol (C2H5OH ) interaccionando y de oxígeno (O2) deberían de interactuar?
1.3.4 En un recipiente se tienen interactuando 4 moléculas de etanol (C2H5OH) con 5 moléculas de oxígeno (O2), ¿cuál de estos recipientes se agota primero? Argumenta tu respuesta.
Elaboración de modelos
El objetivo es identificar la forma en la que se reorganizan los átomos cuando ocurre la oxidación del etanol. Para ello, se debe elaborar el modelo de cada molécula de la manera más fiel posible, de acuerdo con su estructura espacial. Debes tener en cuenta, que la geometría de las moléculas y el tamaño relativo de los átomos han sido evidenciados por la ciencia mediante métodos físicos. Por otro lado, existen otros aspectos de los modelos que son solo una representación cuyo fin es facilitar la identificación de los átomos. En este sentido, se sabe que los átomos no tienen color y la forma piramidal no es real
A partir de la animación anterior, podemos elaborar el modelo de la reacción de oxidación del etanol empleando esferas de icopor (poliestireno).
Materiales:
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6 esferas de icopor con un diámetro aproximado de 3 cm, cuatro de ellas pintadas de color negro para representar los átomos de carbono y 14 pintadas de rojo para representar al oxígeno.
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12 esferas de icopor con un diámetro aproximado 1 cm, pintadas de azul para representar los átomos de hidrógeno.
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Estructura molecular del etanol (modificado de Bratan, Dreamstime.com)
Procedimiento:
Debes construir los modelos de las moléculas presentes en la ecuación de oxidación del etanol.
El siguiente es un ejemplo para la estructura del etanol que puede servir de base para la elaboración de las distintas moléculas de la reacción planteada.
Ahora con base en el modelo de la reacción del etanol con el oxígeno, responde las siguientes preguntas por escrito redactando un párrafo con coherencia para cada una:
1.3.5 Compara el número de moléculas que hay al inicio de la reacción con las que permanecen al final.
1.3.6 Compara el número de átomos de cada elemento que hay al inicio de la reacción con los que permanecen al final
1.3.7 ¿Qué diferencia hay entre la identidad de los átomos presentes en los reactivos comparada con los productos?
1.3.8 Explica por qué la reacción puede ocurrir, con base en el comportamiento de distintas fuerzas interatómicas e intermoleculares.