OVA quimica - Tecnológico Comfenalco

OVA de QUIMICA
Ley de los Gases Ideales
Elaborado por:
Cesar Augusto Tovio Gracia
IDENTIFICACIÓN N
NOMBRE DEL PROGRAMA
PERMANENCIA
DESTINATARIOS
Profesores y estudiantes que desarrollen el Modulo de
química general, química básica o química 1 en la
Fundación Universitaria Tecnológico Comfenalco (FUTCO)
e instituciones de educación básica media.
PROYECTO EDUCATIVO Y
TITULO DEL CURSO
OVA de química (ECUACION DE ESTADO DE LOS GASES)
ÁREA DE FORMACIÓN
Ciencias Básicas (Química)
NIVEL ACONSEJABLE PARA
SU UTILIZACIÓN
Semestre I y II, grados de 10 y 11 de la media básica.
ENTORNO DE APRENDIZAJE
Aula virtual TECNOLOGICO VIRTUAL (plataforma
institucional)
DIRECCIÓN (URL) DE LA
PLATAFORMA DE
PUBLICACIÓN
http://www....
PRODUCIDO POR
Cesar Augusto Tovio Gracia
LICENCIA
Derechos Reservados
CIUDAD Y FECHA DE
PRODUCCIÓN
Cartagena de indias, Junio de 2014
COLOMBIA
[email protected]
INTRODUCCIÓN
Esta Guía orienta el uso del contenido de la ley de los gases y conceptos básicos dirigida a
docentes y estudiantes tanto de la Fundación Universitaria Tecnológico Comfenalco de
Cartagena como a instituciones de educación básica media, interesados en desarrollar el
curso de Química en el Aula virtual.
La dinámica de los gases, específicamente los que se comportan de forma similar en
condiciones normales de temperatura, presión y volumen, hacen que el estudio de estos sea
de vital importancia para el entendimiento de fenómenos que ocurren en la naturaleza o de
forma controlada en máquinas y herramientas hechas por el hombre.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Analizar los conceptos de presión, temperatura y volumen,
en los gases con comportamiento ideal como los
atmosféricos, para relacionar estas magnitudes entre sí,
por medio de simulaciones de eventos o fenómenos
comunes en la naturaleza.
Observar cómo afectan las variaciones de presión,
volumen y temperatura entre sí, para estimar si estas
son de forma directa o inversa.
Conocer los conceptos de temperatura, presión y
volumen, para predecir los efectos posibles sobre
otras variables físicas.
-
OBJETIVOS ESPECIFICOS
-
CONTENIDO
TITULO DEL TEMA
ECUACION DE ESTADO DE LOS GASES
El recurso ECUACION DE ESTADO DE LOS GASES está
estructurado básicamente en:
ESTRUCTURA DEL
CONTENIDO
-
METODOLOGÍA
PROPIEDADES DE LOS GASES
Relación de las variables de presión, volumen y
temperatura. (Leyes elementales de los gases)
Ecuación de los gases ideales
Aplicaciones de la ecuación de los gases ideales
A consideración del tutor quien al utilizar el recurso puede
impartir su utilización:
- Individual por participante
- En grupos
Una vez iniciada la rutina del OVA el estudiante tendrá la
posibilidad de interactuar con una aplicación o animación
que le permita verificar de forma empírica como varía la
presión a diferentes alturas y como esta afecta además el
volumen y la temperatura, al desplazar un globo a
diferentes alturas.
Una vez entendido el concepto se realizar unas preguntas
de verificación que permita identificar en base a
situaciones hipotéticas y a lo recién aprendido, como estas
variables pueden afectar un estado futuro del sistema,
además de preguntas que expliquen ciertos hechos de la
vida real.
OBSERVACIONES SOBRE SU
USO
Aunque el material puede ser explorado en una o más
sesiones como quiera que este orienta principalmente a
entender de forma intuitiva los conceptos y las
variaciones de las magnitudes físicas que afectan
principalmente a los gases con un comportamiento ideal,
cabe notar, se espera que el estudiante conozca los
conceptos básicos de presión, volumen y temperatura, y
como resultado del estudio mediante esta herramienta
pueda identificar las variaciones entre estas.
ONSERVACIONES SOBRE LA
EXPLORACIÓN
El recurso es un material del tipo (texto, video y
multimedia interactivo) por lo que se debe disponer de
parlantes o audífonos para su uso.
ACTIVIDADES
ANTES DEL VISIONADO
DURANTE EL VISIONADO
Actividades guiadas en
relación a los conocimientos
previos de:
Actividades guiadas
relacionadas con el
material:

Micro
prueba
de
conocimientos previos
con relación a las
variables que inciden
sobre
el
comportamiento
de
los gases ideales.

Test
cuyas
respuestas deberán
ser respondidas o
señaladas
en
el
esquema propuesto
en el OVA. (realizar
desplazamientos
sobre
la
misma
aplicación, en los
cuales se encuentren
las
condiciones
sugeridas
por
el
test).
DESPUES DEL VISIONADO
Actividades relacionadas con
la evaluación:

Aplicación
de
una
prueba de selección
múltiple
con
única
respuesta, en base a las
condiciones estudiadas
en el OVA, y a posibles
usos de estas relaciones
en
otros
contextos
propuestos
con
retroalimentación de las
respuestas escogidas.
RECURSOS NECESARIOS
TECNOLÖGICOS
-
Aula virtual plataforma Tecnológico Virtual.
Cuenta de correo institucional o personal.
DIDACTICOS
(Otros materiales de
apoyo):
-
Guía de Actividades
GLOSARIO
TEMPERATURA
Es la medida de la energía cinética de un sistema
termodinámico, está relacionado con las nociones comunes
de caliente, tibio o frio.
PRESION ATMOSFERICA
O presión barométrica, es la medida de la presión
realizada por un barómetro, y se define como la fuerza
que ejerce una columna de aire de 1 cm2 y que se extiende
hasta la estratosfera (capa externa de la atmosfera).
PRESION
Se define como una fuerza por unidad de área, es decir,
una fuerza divida por el área sobre la que se distribuye la
fuerza.
VOLUMEN
Es el espacio que ocupan los cuerpos. Se representa como
una magnitud escalar definida como la extensión en tres
dimensiones de una región del espacio.
TERMINO
BIBLIOGRAFÍAS

REFERENCIAS

Ralph H. Petrucci., William S. Harwood., F.
Geoffrey Herring. Química General, octava edición.
PEARSON EDUCACION, S.A., Madrid, 2003.
Raymond Chang, Williams College. Química, séptima
edición. Editorial McGRAW-HILL. 2002.
PHET interactive simulations
https://phet.colorado.edu/es/simulation/states-ofmatter-basics
SITIOS SUGERIDOS
Este sitio muestra simulaciones de diferentes asignaturas
que permite entender de forma interactiva ciertos
conceptos básicos pero muy importantes. Se referencia de
la universidad de Colorado, para compartir y hacer más
accesible los conceptos básicos y fundamentales de las
ciencias básicas.
ESTRUCTURA DE CONTENIDO
Presentación: la virtualidad como estrategia para el fortalecimiento del aprendizaje se
constituye en una herramienta motivadora del proceso, aprovechando el momento histórico de
la tecnología y la comunicación.
La herramienta que se presenta a continuación pretende en primera instancia motivar y
desmitificar la complejidad de las ciencias básicas, sobretodo en el afianzamiento de los
conceptos básicos; por otro lado, se aprovechara la condición social del hombre para la
interacción y las actividades colaborativa que apunten a la construcción de conocimiento.
Inducción:
A continuación se enuncian unas series de preguntas con múltiples opciones pero única
respuesta, con el objetivo de determinar los conocimientos previos antes de empezar a realizar
las diferentes actividades del OVA.
Los estados de la materia son:
a)
b)
c)
d)
Sólido, líquido y vapor.
Agua, sólido y gas.
Sólido, líquido y gaseoso.
Todas las anteriores.
Retroalimentación:
a) Aunque la respuesta correcta es la c, para conceptos básicos la opción a también es
correcta, ya que el vapor se denomina como la fase gaseosa de una sustancia, en otros
contextos más específicos se puede notar la diferencia.
b) SU RESPUESTA ES INCORRCTA. El agua es una sustancia en estado líquido, mas no es un
estado de la materia.
c) SU RESPUESTA ES CORRECTA. Estos son los tres estados en que se encuentra la materia.
d) SU RESPUESTA ES INCORRECTA. Verificar los conceptos de estados de la materia y
diferenciarlos de las sustancias.
Un mismo tipo de materia en la tierra a lo máximo la podemos encontrar en estado:
a)
b)
c)
d)
Líquido y sólido.
Gaseoso y líquido.
Solo en uno de los tres estados.
Es posible en los tres estados.
Retroalimentación:
a) SU RESPUESTA ES INCORRCTA. Ya que es posible encontrar en un mismo entorno también
el estado líquido.
b) SU RESPUESTA ES INCORRCTA. Ya que es posible encontrar en un mismo entorno también
el estado sólido.
c) SU RESPUESTA ES INCORRCTA. Son muy pocas las sustancias que se encuentran en un solo
estado.
d) SU RESPUESTA ES CORRCTA. Por ejemplo el agua puede en un mismo entorno encontrarse
en los tres estados, como ocurre en los polos.
PROPIEDADES DE LOS GASES
PRESION DEL GAS
Los gases se expanden hasta llenar y adoptar las formas de los recipientes que los contienen.
Los gases se difunden unos en otros y se mezclan en todas las proporciones.
No podemos ver las partículas individuales de un gas, aunque podemos apreciar si la masa de
gas tiene color.
Algunos gases son combustibles como el hidrogeno y el metano, mientras que otros son
químicamente inertes, como el helio y el neón.
Estas son algunas propiedades genéricas que podemos deducir de los gases a través de la
observación, pero que hay de las propiedades que determinan el comportamiento físico de
estos, existen cuatro propiedades que determinan el comportamiento físico de un gas:
La cantidad de gas
Volumen
Temperatura
Presión
Es posible predecir o calcular el valor de alguna de estas si se conocen las otras tres, por
ejemplo si conocemos la temperatura, la presión y el volumen podemos calcular el número de
moles que hay contenidos en este volumen de gas.
Claro esto se determina con una relación matemática conocida como la ecuación de estado,
PV= nRT, ahora más que realizar ejercicio con esta ecuación nos interesa conocer cómo se
relacionan entre si estas variables, y lo analizaremos a través de ejemplos sencillos que nos
permitan analizar por qué se da de esa manera.
Unos de los conceptos más importantes para entender esto es el de presión, sobre todo la
presión atmosférica o barométrica (glosario de términos), pero analicemos este un poco más.
Como podemos observar en la figura el estado gaseoso las moléculas se encuentran muy
separadas entre sí, provocando una alta cinética entre las partículas, imaginemos entonces cada
partícula o átomo que conforma al gas como una pequeña pelota revotando entre las paredes
del recipiente y entre ellas, así el promedio de revotes en las paredes lo definimos como la
presión que ejerce el gas, en este caso sobre el recipiente, a diferencia de los demás estados,
esta presión se ejerce de manera uniforme sobre todas las partes del recipiente.
Pero como es obvio, nosotros vivimos rodeados de gases, inmerso en un mar de gas que va desde
el nivel del mar hasta donde podemos respirar (N2, O2, Ar, Ne, He, H2, CO2, entre otros), esta
capa la conocemos como troposfera, ahora esta ejerce una fuerza sobre todo lo que está sobre
la superficie de la tierra incluyéndonos.
Como podemos observar el mayor contenido de moléculas de
aire se encuentran en cercanías de la superficie de la tierra,
provocando así que la presión varié según la altura en la que nos
encontremos, la mayor presión atmosférica la podemos sentir a
nivel del mar (1 atmosfera de presión), bajando está en la
medida que ascendemos.
Hasta aquí podemos afirmar entonces que la presión atmosférica
es inversamente proporcional a la altura con respecto al nivel
del mar.
ANEXOS