PORTAFOLIOS DE EVIDENCIAS DE FISICOQUIMICA
Elaborado por: Lizeth Lozada
OBJETIVO
INTRODUCCIÓN
Se realizaron distintas actividades, conceptualizando lo mas importante que se requería para este semestre como lo fue:
Después de haber leído los principales conceptos de Fisicoquímica podemos proceder a observar os trabajos y sus criterios.
DATOS
FORMULA:
3.-
Formula
Aclarando estos puntos me enfocare en una sola
área, que sería el pH en la fisiología bucal, y su participación en la
aparición de caries en los órganos dentarios con la finalidad de saber si es
importante el pH y sobre todo mantener su equilibrio.
OBJETIVO
Aprender sobre física y química mediante la realización de distintos problemas de calor específico, entropía, entalpia, energía libre de Gibbs, además de conocer conceptos básicos de la materia como el calor, temperatura, reacción química. Comprobar distintos planteamientos sobre las leyes de la termodinámica, el equilibrio químico y la constante ionización del agua, mediante distintas formas de aprendizaje como practicas en laboratorio.
INTRODUCCIÓN
Se realizaron distintas actividades, conceptualizando lo mas importante que se requería para este semestre como lo fue:
Calor Específico: Cantidad de calor
necesaria para elevar la temperatura de una unidad de masa de una sustancia en
un grado.
Calentamiento Global: es un aumento de
la temperatura media de la superficie terrestre, considerado como un síntoma y
una consecuencia del cambio climático.
Entalpía: es la cantidad de energía contenida en
una sustancia.
Calorímetro: son instrumentos que sirven
para medir las cantidades de calor suministradas o recibidas
por los cuerpos
Leyes de la termodinámica
1° Principio de la termodinámica establece la
equivalencia entre el trabajo mecánico y la cantidad de calor como formas
de intercambio de energía entre un sistema y el mundo circundante
2° Ley de la termodinámica es compatible con una forma
primaria, la existencia incapaz de máquinas térmicas que recibieron un poco de calor desde una
fuente para producir equivalente trabajo mecánico.
3° Principio de la termodinámica establece que cuando la temperatura tiende a cero absoluto, la entropía de cualquier sistema tiende a cero.
Entropía: (S) es una magnitud termodinámica
definida originariamente
como criterio para predecir la evolución de los sistemas termodinámicos.
Energía libre de Gibbs: se relaciona con la
energía útil que posee un sistema para realizar trabajo y determina si una
reacción es espontánea en un sentido o en el sentido inverso.
Constante de equilibrio: (K) se expresa
como la relación entre las concentraciones molares (mol/l) de reactivos y
productos. Su valor en una reacción química depende de la temperatura, por lo
que ésta siempre debe especificarse.
pH: Es una unidad de medida que sirve para establecer el nivel de
acidez o alcalinidad de una sustancia.Después de haber leído los principales conceptos de Fisicoquímica podemos proceder a observar os trabajos y sus criterios.
Análisis de la película "El día después de mañana"
"El día después de mañana" es una película dirigida por
Roland Emmerich en el año 2004.
Jack Hall quien es un climatólogo da a conocer al gobierno una investigación
acerca del calentamiento global y como este provocaría una serie de cambios climáticos
de gran catástrofe para el mundo.
Durante una conferencia de la ONU, Jak Hall predice que esta serie
de cambios se aproxima a unas décadas y pide que se realicen distintas formas para que no haya mas calentamiento global, lastimosamente no se le toma la
importancia requerida y es ignorado.
Sorprendiendo al mundo y al protagonista, un gran número de irregularidades
en el clima comienzan al norte del mundo, perjudicando a la población y al
ecosistema.
El gobierno de EUA toma la decisión de trasladarse al sur del conteniente,
emigrando a al norte de México.
El protagonista se embarga en un viaje de rescate para su hijo que
ha quedado varado en la ciudad de New York, por lo que junto a su equipo van en
su búsqueda.
La cinta finaliza con una misión de rescate para aquellos que
sobrevivieron en la ciudad de New York y un emotivo mensaje del nuevo presidente
de EUA.
Calor Especifico
Calcular el Ce de cierta sustancia de la que su masa es de 7.84 kg y se le aplico 12,355.22 KJ para que su temperatura cambiara de 32.2°C a 55.92°C
DATOS
m= 7.84Kg = 7840g
T1= 32.23°C
T2= 55.92°C
Q= 12355KJ
FORMULA:
Q=mCe∆T
Ce= Q/ m (T2---T1)
Ce= 12.355kJ / 7840(55.92-32.23)
Ce= 12.355kJ / 185729.60
Ce= 0.06 KJ/g°C
Calor Especifico del Aluminio
El calor especifico del aluminio es de 0.896 J/g°C. ¿Que cantidad de calor se requiere para calentar 8.72g de aluminio de 22.2°F a 39.5°F
Datos
Ce= 0.896 J/g°C
m= 8.72g
T1=22.2°F = -5.4°C
T2=39.5°F = 4.1°C
Formula
- Q= mCe∆T
- Q= mCe (T2 -T1)
- °C = °F - 32 / 1.8
Procedimiento
1.-
°C = °F - 32 / 1.8
°C = 22.2 - 32 /1,.8
°C = -5.4
2.-
°C = °F - 32 / 1.8
°C = 39.5 - 32 / 1.8
°C = 4.1
3.-
Q= mCe (T2 -T1)
Q = 8.72g x 0.896 J/g℃" (4.1℃-(-5.4℃))
Q = 8.72g × 0.896J/g℃ (9.5℃)
Q= 74.195 J
Cantidad de Calorías
¿Cuantas calorías son necesarias para calentar 175ml de agua para preparar un café. sabiendo que la temperatura inicial del agua es de 18.2°C y la temperatura del café es de 95.5°C? tomando en cuenta que el Ce es de 4.184 J/g°C
DATOS:
m= 175ml=175g
Ti=18.2°C
Tf=95.5°C
Ce= 4.184 J/g°C
Desarrollo
Q=mCe∆T
Q=mCe(T_(2 )-T_1)
Q=175g×4.184 J/g℃ (95.5℃-18.2℃)
Q=175g×4.184 J/g℃ (77.3℃)
Q=56599.06 J/4.184cal
Q=13527.5 cal
ENTALPÍA
CO + O2 → CO2
Datos
H°co = -110 KJ/mol
H°o = 0.0 KJ/mol
H°co2 = -397.7 KJ/mol
Desarrollo
2CO + O2 → 2CO2
2,1-C-1,2
4,3-O-2,4
°Hreac= H°productos - ∑H°reactivos
°Hreac= ∑-397.7 - ∑-110.5+0.0
°Hreac= (-795.4)-(-221)
°Hreac= -574.4 KJ/mol
Gas Heptano
En la combustión del gas heptano se libera una energia de -1012.83 KJ/mol.A
a ) Calcular el calor que se libera en la combustión de 55.4g de gas heptano
b) Calcular la entalpía del gas heptano
C7 H16 + 11O2→ 7CO2 + 8H2 O
7-C-7
22 ,2-O-3,22
16-H-2,16
H= 1.008
O= 15.99
C= 12.01
a) 100.205/55.4= 0.5528
b) (-1012.83)(5528)= -559.8924 KJ/mol es una reacción exotermica
Practica de Laboratorio
Materiales
- Termómetro
- Espátula
- Balanza granatoria
- Embudo
- Probeta graduada
- Agua
- Hidróxido de sodio
- Calorímetro
- Hoja de papel
Objetivo
Observar funcionamiento de un calorimetro y la reacción que se provoca al mezclar hidróxido de sodio y agua
Procedimiento
- En la balanza, pesar la hoja de papel, posteriormente agregar 7g de hidróxido de sodio con la espátula
- Medir 100ml de agua en la probeta graduada
- Con el termómetro establecer la temperatura inicial del agua
- Vaciar los 7g de hidróxido de sodio en el calorímetro
- Posteriormente vaciar los 100ml de agua con el embudo en el calorímetro
- Observar la reacción que se crea.
Conclusión
Al llega r al paso #6, la reacción que se crea es el aumento de temperatura en el agua gracias al hidróxido de sodio.
En conclusión podemos deducir que e hidróxido de sodio hace que aumente la temperatura y desprenda calor por lo que a esto podríamos llamarla una reacción exotérmica
Problema
Datos
Ce= 0.35
m= 7g
T1= 20°C
T2= 35°C
Formula
Q= mCe∆T
Q= mCe (T2 -T1)
Desarrollo
Q= mCe (T2 -T1)
Q = 7g x 0.35 J/g℃" (35℃- 20℃)
Q = 2.45 J/g℃ (15℃)
Q= 36.75 cal
1cal = 4.184 J
36.75cal = 153.762 J
ENTROPIA
Fe + O2 → Fe2 O3
4Fe + 3O2 → 2Fe2 O3
4, 1 -Fe- 2, 4
6, 2 -O- 3, 6
Datos
∆°S (Fe) = 125.25 J /°K
∆°S (O) = 350.55 J /°K
∆°S (Fe2O3) = 295.45 J /°K
Formula
∆S°= ∑S°productos ⎯ ∑S°reactivos
∆S°= ∑590.90 ⎯ ∑501+1051.65
∆S°= 590 ⎯ 1552.65
∆S°= 一961.75 J / °K
La reacción no es espontanea ya que para ser espontanea se necesita la aplicación de energía mientras que los resultados presentan una disminución de esta
Energía Libre de Gibbs
Al(OH3) + HNO3 → Al (NO3)3 + H2O
Al(OH3) + 3HNO3 → Al (NO3)3 + 3H2O
1 ⧿Al⧿ 1
12, 6 ⧿O⧿ 10, 12
6, 4 ⧿H⧿ 2, 6
3,1⧿N⧿ 3
Datos
∆°H(Al)= 788.4 J/mol ∆°S= 570.8 J/°K
∆°H(HNO3)= 658 J/mol ∆°S= 234.5 J/°K
∆°H= 525.55 J/mol ∆°S= 385.1 J/°K
∆°H= 102.2 J/mol ∆°S= 165.5 J/°K
∆°H(HNO3)= 658 J/mol ∆°S= 234.5 J/°K
∆°H= 525.55 J/mol ∆°S= 385.1 J/°K
∆°H= 102.2 J/mol ∆°S= 165.5 J/°K
Formula
∆H°reac= ∑H°productos - ∑H°reactivos
∆H°reac= ∑-397.7 - ∑-110.5+0.0
∆H°reac= −1.93025 KJ/mol
∆S°reac= ∑S°productos - ∑S°reactivos
∆S°= (0.57008+0.7035) − (0.385 + 0.4965)
∆S°= −0.3927 KJ/°K
Temperatura
273.15 + 11= 284.15°K
∆G°= H° − TS°
∆G°= (−1.93035) − (284.15°K)(−0.3927)
∆G= 109.655355 KJ/mol
Constante de equilibrio
H3PO4 + KOH → K3PO4 + H2O
H3PO4 + 3KOH → K3PO4 + 3H2O
H3PO4 + 3KOH → K3PO4 + 3H2O
6, 4 ⧿H⧿ 2, 6
1 ⧿P⧿ 1
7, 5 ⧿O⧿ 5, 7
3,1⧿K⧿ 3
H3PO4= 0.36M
KOH= 0.24M
K3PO4= 0.22M
H2O= 0.15M
Formula
Keq= ⦋C⦌c ⦋D⦌d / ⦋A⦌a ⦋B⦌b
Keq= ⦋K3PO4⦌ ⦋H2O⦌3 / ⦋H3PO4⦌ ⦋KOH⦌3
Keq= ⦋0.22⦌ ⦋0.15⦌3 / ⦋0.36⦌ ⦋0.24⦌3
Keq= ⦋7.4250x10^-4⦌ / ⦋49.7664x10^-4⦌
Keq= 0.1491M
pH y pOH
Calcular el pH y pOH de una solución de ácido perclorico (HCLO3) que tiene una concentración 0.120 molar (suponer que el ácido se ioniza al 100%).
Formula
pH= −log ⟦H3O+⟧
pOH= −log ⦍OH-⦎
Desarrollo
log 0.627
−0.2027025
pH= −log [0.120]
pH= 0.920
pOH= −log (14)
pOH= 13.08
Concentración pH, pOH y OH
Se tiene una solución de cierta sustancia de la que se sabe su pH es de 0.23
a) Calcular su concentración de H+
b) Calcular su pOH
c) Calcular la concentración de OH-
pH= |🗌 .23
pH= 0.588M
pOH= log (0.23)
pOH= 13.76
OH= |🗌-13.76=1.69
ENSAYO
¿Qué
importancia tiene el pH en la fisiología Humana?
Para empezar el cuerpo humano
constantemente se encuentra produciendo H3O+
(define el grado de acidez de una
disolución), por ello es fundamental mantener en equilibrio los niveles de pH,
ya que es esencial para ciertas funciones en el cuerpo. Si el exceso de ácidos
no se eliminara de nuestros organismos probablemente moriríamos, es por ello
que nuestro cuerpo tiene ciertos mecanismos que mantienen el equilibrio del pH
como lo son: el sistema renal, el sistema respiratorio, y los amortiguadores
(proteínas, fosfato, la hemoglobina en la sangre y el bicarbonato)
Podemos encontrar en nuestro cuerpo distintos
niveles de pH
Sustancias
|
Niveles de pH aproximados
|
Sangre
|
7.35 - 7.45
|
Saliva
|
7 - 7.4
|
Orina
|
4.5
- 8
|
Piel
|
4.5 - 5.75
|
Jugo gástrico
|
1 -
3
|
Bilis
|
6,8 - 7,0
|
Jugo pancreático
|
8,5 -
8,9
|
Lágrimas y sudor
|
7,2.
|
Aclarando estos puntos me enfocare en una sola
área, que sería el pH en la fisiología bucal, y su participación en la
aparición de caries en los órganos dentarios con la finalidad de saber si es
importante el pH y sobre todo mantener su equilibrio.
En la cita “De
acuerdo con un estudio publicado en el International Journal of Odontostomatology,
la saliva tiene una capacidad de neutralizar ácidos y amortiguar
las variaciones de acidez, además de que puede determinar la presencia de
ciertas enfermedades denta
Normalmente consumimos un alto porcentaje de
alimentos ácidos como lácteos, harinas, carnes, refrescos y cítricos. Al no
tener una buena técnica de cepillado, los alimentos y bebidas se van acumulando
en la superficie de los dientes.
El pH de tu boca disminuye y tu saliva se
vuelve más ácida, esto hace que bacterias como Streptococcus Mutans aparezcan,
esta batería forma parte de la placa dentobacteriana, se encarga de fermentar
los azucares que consumimos y su sistema metabólico como consecuencia
desarrolla ácidos, estos a su vez van consumiendo el esmalte de los órganos
dentarios y van ocasionando un orificio más grande y profundo con el paso del
tiempo hasta llegar a la pulpa que es donde se encuentran los nervios y vasos
sanguíneos provocando dolor en la persona, a esto se le llama erosión o caries
y puede provocarse por distintos factores.
Factores Intrínsecos
En la cita “El jugo gástrico es un causante de
la erosión dental, este llega a la cavidad oral durante un largo periodo de
tiempo” (referencia) el jugo gástrico también puede provocar caries debido al
gran porcentaje de acidez que posee y puede llegar a la cavidad bucal mediante
vómitos o lo que llamamos reflujos gástricos.
Factores extrínsecos
Una caries puede provocarse ingiriendo
frecuentemente alimentos o medicamentos
con un bajo nivel de pH.
Conclusión
La importancia del pH en la fisiología humana es muy
relevante y mantener en equilibrio cada uno de estos organismos nos mantiene
vivos día con día, ya que estos son encargados de muchas funciones en el cuerpo
humano.
Además a lo largo de este ensayo hemos visto que el
desequilibrio del pH puede ocasionar distintos problemas en la fisiología, en
este caso fue la fisiología bucal, por lo que encontramos que un desequilibrio
en nuestra boca, nos ocasiona grandes problemas como la aparición de bacterias llamadas
Streptococcus Mutans, que debido a su sistema metabólico provocan lo que
llamamos caries
Después de haber expuesto las anteriores evidencias puedo
concluir en mi opinión que estoy de acuerdo con muchos de los especialistas que
consulte para realizar el siguiente trabajo. El pH es de suma importancia y
debemos hacer lo posible por mantener su equilibrio para evitarnos problemas en
nuestra salud, por lo que exhorto a las personas que lean este ensayo a llevar
una dieta balanceado y procurar no consumir demasiados alimentos ácidos con
frecuencia.
PREGUNTAS
1. ¿Cuál consideras que es el mejor trabajo realizado? Explica. El ensayo ya que para la elaboración de este se hizo una gran investigación acerca del tema de este trabajo, para así tener una base de conocimientos y así poder realizar este ensayo.
2. ¿Cuál consideras que es el peor trabajo realizado? Explica. La energía libre de Gibbs porque es muy laborioso el realizar el procedimiento del ejercicio ya que se tiene que sacar la entalpía, entropía, temperatura y luego la energía por lo que es muy tardado resolverlo.
3. ¿Cuál consideras es el tema mas importante visto en Fisicoquímica? Explica. Considero el pH como el tema mas importante ya que este es también parte de nuestro cuerpo por lo que es bueno saber en que consiste este, para también así llevar un control mejor detallado de los cambios que podría provocar en nuestro alrededor
4. ¿Cuál consideras es el tema menos importante visto en Fisicoquímica Explica. Entalpia y entropia porque honestamente no se como podría involucrar ambos temas en cosas que impliquen mi ida cotidiana
5.¿Cómo aplicas los conocimientos adquiridos en Fisicoquímica en tu vida personal? Creo que lo hago dependiendo el momento o el tema, podría ser el pH en nuestro cuerpo y como este podría cambiar con los alimentos que consumimos o incluso el jabón o crema que utilizamos para nuestra piel.
Conclusión
Durante este semestre en la materia de fisicoquímica tuve muchos nuevos conocimientos mediante de la realización de los trabajos anteriormente mostrados en este blog.
La realización de este proyecto me pareció muy bueno ya que pude recodar los temas aprendidos en este semestre, pude hacer un repaso de lo aprendido y ejercerlo mediante todos estos proyectos.
Bibliografía
- https://tatofisicatermodinamica.wordpress.com/segundo-corte/calor/calor-especifico/
- https://www.concienciaeco.com/2010/08/21/que-es-el-calentamiento-global/
- https://conceptodefinicion.de/entalpia/
- https://www.certicalia.com/blog/que-son-calorimetros
- https://solar-energia.net/termodinamica/leyes-de-la-termodinamica
- https://solar-energia.net/definiciones/entropia.html
- https://www.portaleducativo.net/tercero-medio/25/energia-libre-de-gibbs
- https://www.hiru.eus/es/quimica/la-constante-de-equilibrio
- https://concepto.de/ph/#ixzz5ZF3MlKAk
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