UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Curso: Procesos Químicos

GUIA DE ACTIVIDADES TRABAJO DE RECONOCIMIENTO OBJETIVOS 1. Revisar las generalidades, objetivos y los cursos prerrequisitos necesarios para desarrollar bien las temáticas de procesos químicos. 2. Analizar y mostrar los conocimientos adquiridos en química general y termodinámica como base para el diseño de un producto químico y su aplicación en la industria Temáticas de la actividad: Conceptos Básicos de química general y termodinámica Aspectos Generales del trabajo: Cada estudiante del grupo colaborativo seleccionará un ejercicio por Temática y lo desarrollará, su selección será dada a conocer por medio de un mensaje en el foro. Ningún estudiante podrá tener el mismo ejercicio. Ejemplo de selección: el estudiante elige todos los ejercicios a, entonces tendría que hacer el 1a, 2a, 3a, 4a. Actividad N° 1. 1. Desarrollar los siguientes ejercicios de propiedades de la materia a) Una sustancia sólida blanca A se calienta intensamente en ausencia de aire y se descompone para formar una nueva sustancia blanca B y un gas C. El gas tiene exactamente las mismas propiedades que el producto que se obtiene cuando se quema carbono con exceso de oxígeno. Con base en estas observaciones, ¿podemos determinar si los sólidos A y B y el gas C son elementos o compuestos? Explique sus conclusiones para cada sustancia. b) Clasifique cada una de las siguientes como sustancia pura o mezcla; si es una mezcla, indique si es homogénea o heterogénea: (a) arroz con leche; (b) agua de mar; (c) magnesio; (d) gasolina c) En un intento por caracterizar una sustancia, un químico hace las siguientes observaciones. La sustancia es un metal lustroso color blanco plateado que se funde a 649ºC y hierve a 1105ºC; su densidad a 20ºC es de 1.738 g/cm3. La sustancia arde en aire, produciendo una luz blanca intensa, y reacciona con cloro para producir un sólido blanco quebradizo. La sustancia se puede golpear hasta convertirla en láminas delgadas o estirarse para formar alambres, y es buena conductora de la electricidad. ¿Cuáles de estas características son propiedades físicas y cuáles químicas? d) Un matraz contiene un líquido transparente e incoloro. Si es agua, ¿cómo podría determinar si contiene sal de mesa disuelta o no? ¡No la pruebe! e) Lea la siguiente descripción del elemento zinc e indique cuáles de las propiedades son físicas y cuáles químicas. El zinc es un metal color gris plateado que funde a 420°C. Cuando se añaden

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gránulos de zinc a ácido sulfúrico diluido, se desprende hidrógeno y el metal se disuelve. El zinc tiene una dureza en la escala Mohs de 2.5 y una densidad de 7.13 g/cm3 a 25°C. Reacciona lentamente con oxígeno gaseoso a temperaturas elevadas para formar óxido de zinc, ZnO correspondientes unidades, fundamentales. 2. Unidades de Medición

a) Qué potencia decimal representan las siguientes abreviaturas: (a) d; (b) c; (c) f; (d) µ; (e) M; (f) k; (g) n; (h) m; (i) p? b) Una muestra de tetracloruro de carbono, un líquido que solía usarse para el lavado en seco, tiene una masa de 39.73 g y un volumen de 25.0 mL a 25°C. Calcule su densidad a esta temperatura. ¿El tetracloruro de carbono flota en agua? (Los materiales menos densos que el agua flotan en ella.) (b) La densidad del platino es de 21.45 g/cm3 a 20°C. Calcule la masa de 75.00 cm3 de platino a esa temperatura. (c) La densidad del magnesio es de 1.738 g/cm3 a 20°C. Calcule el volumen de 87.50 g de este metal a esa temperatura. c) La densidad del metal titanio es de 4.51 g/cm3 a 25°C. ¿Qué masa de titanio desplaza 65.8 mL de agua a 25°C? d) Para identificar una sustancia líquida, una estudiante determinó su densidad. Empleando una probeta graduada, midió una muestra de 45 mL de la sustancia. A continuación, determinó la masa de la muestra, encontrando que pesaba 38.5 g. Ella sabía que la sustancia tenía que ser alcohol isopropílico (densidad = 0.785 g/mL) o bien tolueno (densidad =0.866 g/mL). ¿Cuál fue la densidad calculada y cuál es la probable identidad de la sustancia? e) El oro puede martillarse hasta formar láminas extremadamente delgadas llamadas pan de oro. Si un trozo de 200 mg de oro (densidad = 19.32 g/cm3) se martillea hasta formar una lámina que mide 2.4x1.0 ft, calcule el espesor medio de la lámina en metros. ¿Cómo podría expresarse el espesor sin notación exponencial, empleando un prefijo métrico apropiado? 3. Balanceo de ecuaciones químicas a) ¿Qué principio o ley científica se aplica en el proceso de balancear ecuaciones químicas? (b) Al balancear ecuaciones, ¿por qué no deben modificarse los subíndices de las fórmulas químicas? (c) ¿Qué símbolos se emplean para representar gases, líquidos, sólidos y soluciones acuosas en las ecuaciones químicas?

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b) Balancee las ecuaciones siguientes:

c) Balancee las ecuaciones siguientes:

d) Escriba ecuaciones químicas balanceadas que correspondan a cada una de las descripciones siguientes: (a) El carburo de calcio sólido, CaC2, reacciona con agua para formar una disolución acuosa de hidróxido de calcio y acetileno gaseoso, C2H2. e) Convierta estas descripciones en ecuaciones balanceadas:(a) Cuando trióxido de azufre gaseoso reacciona con agua, se forma una disolución de ácido sulfúrico.

4. Termodinámica a) Un tanque rígido de 0,8 m3 contiene gas de nitrógeno a 600 kPa y 300 K. Entonces, se comprime isotérmicamente el gas hasta un volumen de 0,1 m3. El trabajo efectuado sobre el gas durante este proceso de comprensión es b) Un recinto esta lleno de vapor de agua saturado a 100°C. Entonces se introduce al recinto una bola de boliche de 5 kg a 25°C. Se transfiere calor del vapor a la bola y aumenta su temperatura a 100°C mientras que algo del vapor se condensa sobre ella, al perder calor (

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pero continua a 100°C). Se puede suponer que el calor especifico de la bola es 1.8 kJ/kg*°C. La masa de vapor condensando durante este proceso es. c) Un tanque rígido de 3 m3 contiene gas de nitrógeno a 500 kPa y 300K. Entonces, se transfiere calor al nitrógeno, y su presión se eleva hasta 800 kPa. El trabajo efectuado durante este proceso es d) Un dispositivo de cilindro-embolo contiene 5 kg de aire a 400 kPa y 30°C. Durante un proceso de expansión isotérmica de cuasiequilibrio, el sistema hace 15 kJ de trabajo de la frontera y sobre el sistema se efectúan 3 kJ de trabajo de agitación. Durante este proceso, el calor transferido es.

e) Un paquete con 6 latas de bebida debe enfriarse de 25°C a 3°C. La masa de cada bebida enlatada es 0.355 kg. Se puede considerar que la bebida es agua, y que la energía almacenada en la propia lata de aluminio es despreciable. La cantidad de calor transferido de las 6 bebidas enlatadas es. Descripción de la Estrategia. Estrategia de aprendizaje: Aprendizaje por ejercicios de aplicación Peso Evaluativo: 15 puntos de 500. Producto(s) esperado: Al finalizar el grupo debe entregar una carpeta que contendrá el producto en formato PDF. Esta debe ser subida al foro colaborativo por parte de uno de los estudiantes del grupo colaborativo. Este debe incluir: portada, introducción, contenido (todos los ejercicios desarrollados), conclusiones y referencias usadas con formato APA. El nombre del archivo debe ser denominado de la siguiente manera: PRODUCTO FINAL -número del grupo respectivo al cual pertenecen Cronograma de las actividades: Inicio: 11 de febrero del 2014 00:00 Cierre: 05 de marzo de 2014 23:55 Si encuentra algún inconveniente en el desarrollo de este trabajo, por favor emplee la mensajería interna para comunicarlo y darle oportuna asesoría. En el mismo foro podrá desarrollar la intercomunicación con su grupo de trabajo. Nota importante: En el documento oficial entregado debe relacionarse quienes SI participaron en el foro respectivo. No incluyan a quien NO participó de manera apropiada en esta actividad colaborativa.

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Si por algún motivo ud no puede hacer el trabajo de manera grupal (se va para campo, no hay señal de internet, etc.) tiene plazo hasta el 20 de febrero del 2014 para reportarlo en el foro del trabajo y por mensajería interna al tutor. Si usted realiza los aportes al trabajo colaborativo los últimos 3 días antes del cierre del trabajo y no reporto que iba a realizar su trabajo solo, su nota será de 5 puntos sin excepción. Y queda prohibido que sus demás compañeros lo incluyan en el trabajo porque también serán amonestados. Finalmente le ruego que si tiene algún problema de salud o de carácter familiar se lo haga saber por correo interno a su tutor, para tratar el tema y establecer nuevos plazos bajo las condiciones dadas en el reglamento académico estudiantil de la UNAD

Las bases del éxito son la disciplina, la constancia y la ética, futuro ingeniero no lo olvide!