Bloque temático 1. Mezclas Propósito Introducción Actividad de consolidación Fuentes consultadas Cálculos de concentración de disoluciones: por ciento en volumen Actividades de aprendizaje Respuestas Autoevaluación Química I Bloque temático 1. Mezclas Cálculos de concentración de disoluciones: por ciento en volumen

Plantearás las metodologías que te lleven a la solución de problemas. Propósito Actividad de consolidación Fuentes consultadas Introducción Cálculos de concentración de disoluciones: por ciento en volumen Actividades de aprendizaje Respuestas Autoevaluación Tendrás la capacidad de emitir opiniones personales o comunes de la naturaleza de las disoluciones, que involucran las de tipo gaseoso y acuoso por ser el aire y el agua los fluidos más abundantes en el planeta y porque debido a sus propiedades forma parte de la mayoría de las mezclas del entorno cotidiano. Aplicarás los conceptos de Concentración, Disolución, Soluto, Solvente y unidades de volumen en la solución de problemas en los que se involucra el Porcentaje en volumen. Plantearás las metodologías que te lleven a la solución de problemas. Para comprender entender y emitir juicios sobre situaciones del acontecer diario y relacionar las percepciones sobre ciencia, tecnología, sociedad y ambiente. ¿Qué vas a lograr? ¿Qué vas a aprender? ¿Cómo lo vas a lograr? ¿Para qué te va a servir?

¿Conoces la composición del oxígeno en el agua y en el aire? Propósito Introducción Actividad de consolidación Fuentes consultadas Cálculos de concentración de disoluciones: por ciento en volumen Actividades de aprendizaje Respuestas Autoevaluación ¿Sabes cómo se componen la mayor parte de las sustancias que nos rodean? ¿Conoces la composición del oxígeno en el agua y en el aire? ¿Te gustaría poder entender y aplicar los conceptos de porcentaje, composición y volumen en contextos cotidianos, tales como contaminación, alimentos, procesos, etc? Prácticamente todo lo que nos rodea son mezclas; están formadas por varias sustancias, es decir tienen cierta composición; por ejemplo en el agua potable puede haber 200mg por litro de sodio o 0.05mg por litro de arsénico, en el aire 11 ppm de monóxido de carbono, en el vidrio debe haber más del 50% de óxido de silicio, en la sangre el nivel normal de hemoglobina es de 12 a 18 gramos por decilitro, en una gelatina más del 80% es proteína. Para ello tendrás que tener nociones de los temas que se te presentan como disolución, volumen, composición. Una vez que adquieras éstos conocimientos podrás comprender y opinar sobre temas de suma importancia que nos atañen a todos a nivel comunidad y mundial de tipo científico, social y ambiental.

1. Disoluciones 1.1 Soluto 1.2 Solvente 1.3 Concentración Cálculos de concentración de disoluciones: por ciento en volumen Propósito Introducción Actividad de consolidación Fuentes consultadas Actividades de aprendizaje Respuestas Autoevaluación 1. Disoluciones 1. Disoluciones 1.1 Soluto 1.2 Solvente 1.3 Concentración 2. Volumen 2.1 Unidades de volumen 2.2 Factores de conversión de unidades de volumen 2.3 Ejemplo de conversión 3. Solución de problemas de porcentaje en volumen 3.1 Algoritmo 3.2.1 Ejemplo 3.2.2 Ejemplo Una disolución (o solución) es una mezcla homogénea de dos (o más) sustancias, por lo que el tamaño de las partículas que la forman debe ser menor a 10A°. Las disoluciones están formadas por el Soluto y el Solvente. 1.1 Soluto Disolución Es la sustancia dispersa, generalmente sólida, en menor proporción en la solución. 1.2 Solvente Es el medio dispersor, por lo general agua, que se encuentra en mayor proporción en la solución soluto 1.3 Concentración La concentración de una solución indica el peso o volumen de soluto presente en una cantidad especificada de solvente o de disolución. Entre los métodos para expresar estas cantidades esta: Por ciento en volumen Sabías que… La cantidad mínima de oxígeno disuelto en el agua debe ser de 4mg/l mientras que en el aire es de más del 20% solvente

2. Volumen 2.1 Unidades de volumen Cálculos de concentración de disoluciones: por ciento en volumen Propósito Introducción Actividad de consolidación Fuentes consultadas Actividades de aprendizaje Respuestas Autoevaluación 2. Volumen Sabías que… Para medir volumen empleamos materiales como probetas, pipetas o vasos de precipitados. Es la medida en tres dimensiones del espacio que ocupa un cuerpo. 1. Disoluciones 1.1 Soluto 1.2 Solvente 1.3 Concentración 2. Volumen 2.1 Unidades de volumen 2.2 Factores de conversión de unidades de volumen 2.3 Ejemplo de conversión 3. Solución de problemas de porcentaje en volumen 3.1 Algoritmo 3.2.1 Ejemplo 3.2.2 Ejemplo 2.1 Unidades de volumen En el Sistema Internacional de medidas se emplea el metro cúbico,m3 . Además se emplea el litro y sus derivaciones. En el sistema inglés el pie cúbico, ft3 y el galón con sus derivaciones PIPETA PROBETA MATRAZ BURETA MATRAZ ERLENMEYER VASO DE PRECIPITADOS

Centímetro cúbico (cm3) Cálculos de concentración de disoluciones: por ciento en volumen Propósito Introducción Actividad de consolidación Fuentes consultadas Actividades de aprendizaje Respuestas Autoevaluación 2.2 Factores de conversión de unidades de volumen La siguiente tabla muestra algunos de los factores de conversión que emplearemos. Puedes investigar en libros o medios electrónicos otros factores de conversión o las equivalencias de unidades: http://www.miliarium.com/prontuario/varios/unidades.htm http://www.convertworld.com/es/ http://www.portalplanetasedna.com.ar/conversiones.htm 1. Disoluciones 1.1 Soluto 1.2 Solvente 1.3 Concentración 2. Volumen 2.1 Unidades de volumen 2.2 Factores de conversión de unidades de volumen 2.3 Ejemplo de conversión 3. Solución de problemas de porcentaje en volumen 3.1 Algoritmo 3.2.1 Ejemplo 3.2.2 Ejemplo Litro (l) Mililitro (ml) Centímetro cúbico (cm3) Metro cúbico (m3) Galón (gal) E.E.U.U 1 1000 0.001 0.2641 0.000001 0.0002641 Centímetro cúbico cm3) Metro cúbico m3) 1000000 264.1728 Galón (gal) 3.7854 3785.4 0.003785

Cálculos de concentración de disoluciones: por ciento en volumen Propósito Introducción Actividad de consolidación Fuentes consultadas Actividades de aprendizaje Respuestas Autoevaluación 2.3 Ejemplo de conversión Sabías que… El ácido clorhídrico concentrado es uno de los más fuertes, su pH es de 1. Este ácido se encuentra en el estómago y es capaz de desintegrar todo lo que ingerimos como carne, hueso, plástico y los alimentos. 1. Disoluciones 1.1 Soluto 1.2 Solvente 1.3 Concentración 2. Volumen 2.1 Unidades de volumen 2.2 Factores de conversión de unidades de volumen 2.3 Ejemplo de conversión 3. Solución de problemas de porcentaje en volumen 3.1 Algoritmo 3.2.1 Ejemplo 3.2.2 Ejemplo Si se tuviese 1.2 gal de ácido clorhídrico en el laboratorio y se deseara trasvasarlo a otros recipientes. ¿Cuántos recipientes de 1 l se emplearían? ¿Cuántos mililitros quedarían sin trasvasar? Multiplicamos la cantidad de galones que se tienen por el factor de conversión a litros (1.2) (3.7854) = 4.5424 l Se emplearían 4 recipientes de 1 l y quedarían 0.5424 l Multiplicamos la cantidad de litros que quedan por el factor de conversión a mililitros (0.5424) (1000) = 542.4 ml Quedarían sin trasvasar 542.4 ml

3. Solución de problemas de porcentaje en volumen % en volumen= Cálculos de concentración de disoluciones: por ciento en volumen Propósito Introducción Actividad de consolidación Fuentes consultadas Actividades de aprendizaje Respuestas Autoevaluación 3. Solución de problemas de porcentaje en volumen 1. Disoluciones 1.1 Soluto 1.2 Solvente 1.3 Concentración 2. Volumen 2.1 Unidades de volumen 2.2 Factores de conversión de unidades de volumen 2.3 Ejemplo de conversión 3. Solución de problemas de porcentaje en volumen 3.1 Algoritmo 3.2.1 Ejemplo 3.2.2 Ejemplo La fórmula que utilizaremos para la solución de problemas es: Considera que: Muchas veces se necesita calcular la cantidad de soluto, por lo que se debe realizar el despeje de la fórmula, el cual queda: Recuerda que puedes consultar libros y medios electrónicos como: http://www.pvivov.net/eso/temas/disoluciones/ejerciciosdisoluciones.pdf % en volumen= mililitros de soluto (100) mililitros de solución mililitros de solución = mililitros de soluto + mililitros de solvente mililitros de soluto = (% en volumen) (mililitros de solución) 100

3.1 Algoritmo 1. Disoluciones 1.1 Soluto 1.2 Solvente Cálculos de concentración de disoluciones: por ciento en volumen Propósito Introducción Actividad de consolidación Fuentes consultadas Actividades de aprendizaje Respuestas Autoevaluación 3.1 Algoritmo Datos del problema Si Conversión de unidades Consulte libros o páginas como: http://www.convertworld.com/es/ y http://www.miliarium.com/prontua rio/varios/unidades.htm Consulte el tema 2.2 Factores de conversión de unidades de volumen y el tema 2.3 Ejemplo de conversión 1. Disoluciones 1.1 Soluto 1.2 Solvente 1.3 Concentración 2. Volumen 2.1 Unidades de volumen 2.2 Factores de conversión de unidades de volumen 2.3 Ejemplo de conversión 3. Solución de problemas de porcentaje en volumen 3.1 Algoritmo 3.2.1 Ejemplo 3.2.2 Ejemplo RESULTADO No Calcular: % en volumen Calcular: Volumen de soluto Operaciones Datos: Volumen de soluto (ml) Volumen de la solución (ml) Volumen del solvente (ml) % en volumen Calcular el volumen de solución Despejar fórmula Sustituir en la fórmula

Cálculos de concentración de disoluciones: por ciento en volumen Propósito Introducción Actividad de consolidación Fuentes consultadas Actividades de aprendizaje Respuestas Autoevaluación 3.2.1 Ejemplos Sabías que… La reacción entre el ácido sulfúrico y el agua es muy exotérmica, es decir libera energía. Por eso en el laboratorio se tiene sumo cuidado al preparar estas disoluciones, agregando el ácido al agua muy lentamente, nunca se agrega el agua al ácido. Calcula el porcentaje en volumen de una solución formada por 15ml de ácido sulfúrico en 1.3 l de agua 1. Disoluciones 1.1 Soluto 1.2 Solvente 1.3 Concentración 2. Volumen 2.1 Unidades de volumen 2.2 Factores de conversión de unidades de volumen 2.3 Ejemplo de conversión 3. Solución de problemas de porcentaje en volumen 3.1 Algoritmo 3.2.1 Ejemplo 3.2.2 Ejemplo 1. Datos Volumen de soluto= 15 ml Volumen de solvente= 1.3 l 2. Conversión de unidades de volumen Multiplicar la cantidad en litros por el factor correspondiente (1.3 l) (1000) Volumen de solvente= 1300 ml 3. Calcular el volumen de la disolución volumen de disolución = 1315 ml 4. Sustituir en la fórmula 5. Operaciones % en volumen= (0.01140) (100) 6. Resultado % en volumen= 1.14% % en volumen = mililitros de soluto (100) mililitros de solución % en volumen = 15 ml (100) 1315 ml ml de disolución = ml de soluto + ml de solvente ml de disolución = 15 ml + 1300 ml

Cálculos de concentración de disoluciones: por ciento en volumen Propósito Introducción Actividad de consolidación Fuentes consultadas Actividades de aprendizaje Respuestas Autoevaluación 3.2.2 Ejemplos 1. Disoluciones 1.1 Soluto 1.2 Solvente 1.3 Concentración 2. Volumen 2.1 Unidades de volumen 2.2 Factores de conversión de unidades de volumen 2.3 Ejemplo de conversión 3. Solución de problemas de porcentaje en volumen 3.1 Algoritmo 3.2.1 Ejemplo 3.2.2 Ejemplo El nitrógeno presente en el aire, tiene un porcentaje en volumen de 78%, ¿cuántos litros de nitrógeno habría en 1 m3? 1. Datos: % en volumen= 78% Volumen de solvente= 1 m3 2. Conversión de unidades Factor de conversión: 1000 l entonces 1 m3= 1000 l Volumen de solución= 1000 l 3. Despejar fórmula 4. Sustituir en la fórmula 5. Operaciones 6. Resultado volumen de soluto= 780 l de Nitrógeno volumen de soluto= (78%) (1000 l) 100 volumen de soluto= 78000 l 100 volumen de soluto = (%volumen) (volumen de solución) 100

Actividad de Aprendizaje 1 Propósito Introducción Actividad de consolidación Fuentes consultadas Cálculos de concentración de disoluciones: por ciento en volumen Actividades de aprendizaje Respuestas Autoevaluación Actividad de Aprendizaje 1 Escribe en el paréntesis la letra que corresponda. ( ) Sustancia que se disuelve, se encuentra en menor proporción en la solución A) Equivalencia de 1m3 a litros ( ) Indica el peso o volumen de soluto presente en la solución B) (Di)solución ( ) Se calcula dividiendo los volúmenes de soluto y solución por cien C) Factor de conversión de cm3 a ml ( ) 1000 D) Soluto ( ) Pipeta, bureta, probeta, matraz, vaso de precipitados E) Unidades de volumen ( ) Datos que se requieren para calcular el volumen de solución F) Volumen de soluto y volumen de solvente ( ) 1 G) % en volumen ( ) Es el medio dispersor, se encuentra en mayor proporción en la solución H) Instrumentos de medición de volumen ( ) Mezcla homogénea de dos o más sustancias I) Concentración ( ) m3, ft3, gal, ml, l J) Solvente

Actividad de Aprendizaje 2 Propósito Introducción Actividad de consolidación Fuentes consultadas Cálculos de concentración de disoluciones: por ciento en volumen Actividades de aprendizaje Respuestas Autoevaluación Actividad de Aprendizaje 2 Resuelve los siguientes problemas. Determina la composición en volumen de la fragancia, del agua y del alcohol, de una solución preparada con 120ml de agua, 10ml de fragancia y 20 ml de alcohol. ¿Cuántos mililitros de ácido acético emplearías para preparar 1l de una disolución al 15% en volumen? El porcentaje en volumen del oxígeno en el aire es de 20.9% en volumen. ¿Qué cantidad de oxígeno en mililitros se tendría en 1 l de aire? Determina el % de sulfatos en una muestra de 50 ml de agua, si en un análisis se determino que la muestra contenía 0.03ml de sulfatos. El límite máximo permisible en agua potable según normas oficiales, es de 0.0004% en volumen. ¿La muestra es potable? Calcula la concentración de una disolución preparada con 30 ml de amoníaco y 300 ml de agua.

Respuestas a la Actividad de Aprendizaje 1 Propósito Introducción Actividad de consolidación Fuentes consultadas Cálculos de concentración de disoluciones: por ciento en volumen Respuestas Actividades de aprendizaje Autoevaluación Respuestas a la Actividad de Aprendizaje 1 A continuación se presentan las respuestas correctas para que verifiques tu aprendizaje D I G A H F C J B E

Respuestas a la Actividad de Aprendizaje 2 Propósito Introducción Actividad de consolidación Fuentes consultadas Cálculos de concentración de disoluciones: por ciento en volumen Respuestas Actividades de aprendizaje Autoevaluación Respuestas a la Actividad de Aprendizaje 2 Para asegurarte de la veracidad de tus resultados, comprueba tus respuestas. 80% de agua, 6.66% de fragancia y 13.33% de alcohol 2) 150ml de ácido acético 3) 209 ml de oxígeno 4) 0.06% en volumen de sulfatos, no es potable 5) 10% en volumen de amoníaco

Realiza tu autoevaluación Actividades de aprendizaje Propósito Introducción Autoevaluación Fuentes consultadas Cálculos de concentración de disoluciones: por ciento en volumen Respuestas Actividad de consolidación Realiza tu autoevaluación Las repuestas a las que debiste haber llegado son las siguientes: 0.032% en volumen No rebasa los 100 puntos IMECA 3. Dióxido de carbono 0.0013 ml como máximo La composición máxima de dióxido de azufre, 0.00000013, por los mililitros de solución, 1000,000 ml Agua El ozono no rebasa los 100 puntos IMECA 0.00000020% en volumen Mililitros de soluto, 0.0021ml de bióxido de nitrógeno, entre mililitros de solución, 1000,000ml La muestra de agua con todos lo solutos presentes

Lista de cotejo SI NO 1. Tengo errores al realizar el cálculo Actividades de aprendizaje Propósito Introducción Autoevaluación Fuentes consultadas Cálculos de concentración de disoluciones: por ciento en volumen Respuestas Actividad de consolidación Lista de cotejo Llena la lista de cotejo y al terminar identifica tus deficiencias y corrígelas. SI NO 1. Tengo errores al realizar el cálculo 2. Puedo comparar el resultado para responder el cuestionamiento 3. Aprendí a diferenciar el soluto en una disolución 4. Logro aplicar el resultado para compararlo con la información que me dan 5. Identifico las operaciones matemáticas que debo realizar 6. Reconozco el solvente en una disolución 7. Aplico el resultado en una problemática real 8. Realizo el cálculo de concentración sin dificultad 9. Realizo las operaciones matemáticas correctamente 10. Distingo los componentes de una disolución

Actividad de consolidación Fuentes consultadas Propósito Actividades de aprendizaje Actividad de consolidación Cálculos de concentración de disoluciones: por ciento en volumen Introducción Respuestas Autoevaluación CHANG, RAYMOND. (2011). Fundamentos de Química. McGraw-Hill/Interamericana Editores, S.A. de C.V. México. CHOPIN, GREGORY. (1985). Química. Publicaciones cultural, S.A. de C.V. México. GARRITZ, RUIZ ANDONI. (2001). Tú y la Química. Pearson Educación de México, S.A. de C.V. México. KEENAN, CHARLES. (1976). Química general universitaria. Compañía editorial continental, S.A. México. PEÑA, ROJAS ESTELA. (2007). Química I. Pearson Educación de México, S.A. de C.V. México. COLEGIO DE BACHILLERES. Programas de estudio. Química I, Recursos naturales. Cuarto Semestre. México, 2011. http://3.bp.blogspot.com/_HvA3QIt2LeU/S1WI1C-_8UI/AAAAAAAAAA8/j8hDiv4SH4s/s400/ruben http://3.bp.blogspot.com/_zjJBboz0VSQ/S5urIjBP73I/AAAAAAAAAAM/hWoLo4ak5E8/s320/mezclas+homogenias.gif http://t0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQVwF8R5zYJ33Xk3mnOq91TgHUktKto2-fY4t3MFD5d0SwfRifE http://www.lenntech.es http://concurso.cnice.mec.es http://www.pvivov.net/eso/temas/disoluciones/ejerciciosdisoluciones.pdf http://www.portalplanetasedna.com.ar/conversiones.htm http://www.nl.gob.mx http://www.economia-noms.gob.mx http://www.milenio.com/media/236/a2294621c9c792c17e5eff0ef5b01236_int470.jpg http://eleconomista.com.mx/files/imagecache/nota_completa/Valle_de_Mexico_Contaminacion.png http://www.vanguardia.com.mx/XStatic/vanguardia/images/espanol/contaminacion_fabricas.jpg http://prisordonez.files.wordpress.com/2011/08/laboratorios3.jpg http://neccint.files.wordpress.com/2009/07/meio_ambiente.jpg spot.com/_JZRS-MbL6vQ/S8ogJ6arrbI/AAAAAAAAACI/BNXPxgWh4iU/s320/colores%252Bprimarios.gif http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/clasif/img/mezclas http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/la_atmosfera_terrestre/imagenes/composici http://profile.ak.fbcdn.net/hprofile-ak-ash2/276624_160463024036062_5405497_n.jpg http://1.bp.blogspot.com/-LmBIvF6V3PI/Ty_0UqcGnVI/AAAAAAAAC2E/48ECGLOdck0/s1600/viento.gif http://fotos.imagenesdeposito.com/imagenes/l/libros_gratis-17770.jpg http://cubamatinal.es/__oneclick_uploads/2009/10/quimica.jpg http://www.kalipedia.com/kalipediamedia/matematicas/media/200709/26/aritmetica/20070926klpmatari_48_Ies http://3.bp.blogspot.com/_8HR-kHSJZmU/S8OeNirLCcI/AAAAAAAAOXM/-ns73VKbWEg/s400/quimica.jpg http://1.bp.blogspot.com/_kK2X_L93j6Q/S2MRj2dMquI/AAAAAAAAADs/NjG3PUnIraM/s400/Ciencia_para_todos

I.Q. Maricela Aguilar Saldo Autor (a) D.R. ©Colegio de Bachilleres, 2011 Departamento de Diseño de Materiales Educativos