2. Polis y urbe: la ciudad como teatro de un mundo civilizado. 2.1

2. Polis y urbe: la ciudad como teatro de un mundo civilizado.
2.1. La ciudad como escenario; escenas de la ciudad
2.1.2. TRAMOYA URBANA. ESTRUCTURA DE LA MATERIA
Alguien en la prehistoria se dio cuenta de que al fundir ciertos minerales en las hogueras de
leña resultaban unas pepitas. Esas pepitas, si se frotaban, eran de color amarillo-rojizo y brillante.
No se rompían , fácilmente y, si se reunían varios fragmentos, se podían refundir en uno solo. Con
aquel material fabricaron cuchillos, utensilios de cocina, amuletos y ornamentos, hebillas, cascos,
espadas y un sinfín de objetos. Había empezado la Edad del Bronce y, con ella, la química de los
metales. Desde entonces, la humanidad ha perseguido conocer, crear y domesticar nuevos
materiales. A los brujos de la tribu les sucedieron los alquimistas y a estos, los químicos. Un mundo
sin química es imposible.
1.- La organización de la materia. La materia, en estado sólido, líquido y gas, está formada por
átomos o por agrupaciones de átomos. Elabora un informe con los siguientes apartados.
-¿Qué son las partículas subatómicas? Indica las principales características (masa, carga
eléctrica, otras) de las partículas subatómicas: electrones, protones, neutrones, quarks.
-Estructura del átomo. Explícala y realiza un dibujo.
- Símbolo químico. Número atómico (Z). Número másico (A). Isótopos. Enumera varios ejemplos
- Iones. Cationes y aniones. Enumera varios ejemplos
- Agrupaciones de átomos. Moléculas. Redes o retículos atómicos e iónicos (cristales)
2.- Trabajo práctico. Modelos moleculares.
OBJETIVOS: - Interpretar modelos moleculares
- Construir moléculas de compuestos químicos, para averiguar de qué átomos se componen, cómo
se unen y cuál es su posible geometría.
FUNDAMENTO TEÓRICO.
Las partículas más pequeñas que constituyen la materia y que poseen existencia propia son
los átomos (a su vez formados por partículas que ya no poseen esta propiedad). Los átomos se unen
entre sí formando moléculas o estructuras cristalinas (metálicas o no). Las diferentes uniones entre
los átomos proporcionan distintas geometrías a sus moléculas; distintos ángulos y longitudes de
enlace. Por ejemplo, la molécula de metano (CH 4) es tetraédrica, la de amoniaco (NH 3) es piramidal
y la de agua es angular.
Como hemos dicho, muchas sustancias sólidas no contienen moléculas separadas, sino que
forman cristales de numerosos átomos dispuestos de forma ordenada. Los metales están
constituidos por átomos iguales del propio elemento formando estructuras cristalinas. Otros cristales
están compuestos por iones, como ocurre con las sales como el cloruro de sodio (NaCl).
Los compuestos químicos se representan mediante fórmulas químicas que indican la
proporción en que se presenta cada átomo en un compuesto cristalino, es decir, cuántos átomos
existen en una molécula, aunque no aclaran su disposición espacial.
MATERIAL: Palillos, bolas de porexpan o plastilina, pintura de varios colores
PROCEDIMIENTO.
1. Para fabricar las moléculas utilizaremos el código internacional de colores para las bolas que van
a representar los átomos. Construye el número de esferas diferentes que se indica a continuación.
Ten en cuenta los colores y la proporción de tamaños (Consulta el Sistema Periódico)
COLOR
ELEMENTO
NÚMERO ESFERAS
TAMAÑO (orden)
Blanco
hidrógeno
17
1º (menor)
negro
carbono
4
2º
rojo
oxígeno
6
4º
azul
nitrógeno
3
3º
gris
sodio
14
5º
verde
cloro
14
6º (mayor)
2. Con estos modelos de átomos y con los palillos (que servirán para emular los enlaces entre
átomos), construye las siguientes moléculas, teniendo en cuenta la geometría aproximada de cada
una como se aprecia en las siguientes imágenes: hidrógeno (H 2); oxígeno (O2); nitrógeno (N2);
dióxido de carbono (CO2); agua (H2O); etanol (C2H6O); amoníaco (NH3); metano (CH4); red de
cloruro sódico (NaCl)
3. A continuación se representan algunos ejemplos de cada uno de los modelos que se proponen:
CONCLUSIONES
A) Explica la diferencia entre las sustancias moleculares y las reticulares. ¿Indica lo mismo la
fórmula en una sustancia molecular y en una reticular?
B) Realiza con un dibujo el modelo de dos moléculas y de dos redes diferentes, las que tú quieras.
3.- Las sustancias químicas. Los materiales, los alimentos, los objetos, el aire, el agua y nosotros
mismos estamos formados por sustancias químicas. Define y establece las diferencias entre los
siguientes conceptos:
- Sustancia química. Ejemplos
- Sustancias químicas puras. Elementos y compuestos. Ejemplos
- Mezcla de sustancias. Homogéneas (disoluciones) y heterogéneas. Ejemplos
4.- Práctica de laboratorio. Métodos de separación de los componentes de una mezcla.
OBJETIVOS: - Utilizar técnicas de separación de sustancias.
- Diferenciar mezclas y sustancias puras.
FUNDAMENTO TEÓRICO
La materia suele estar formada por mezclas de sustancias. Es difícil encontrar sustancias que
se encuentren puras en la naturaleza, es decir, que estén formadas por un sólo tipo de molécula. Las
mezclas de sustancias pueden ser homogéneas, aquellas cuyas propiedades son las mismas en todos
sus puntos, o heterogéneas, en las que se distinguen las propiedades según la porción o el punto
elegido. Las mezclas ordinarias suelen ser sistemas heterogéneos
MATERIAL. Vaso de pricipitados, embudo de decantación, varilla de vidrio, papel de filtro,
limaduras de hierro, pie o soporte, matraz Erlenmeyer, embudo de filtro, imán, arena, sal y aceite.
PROCEDIMIENTO.
1. Prepara en un vaso de precipitados una mezcla de dos sustancias: arena y sal. Sepáralas
añadiendo agua. La sal se disuelve en agua y podrás filtrar para separar la arena. Los pasos a seguir
para realizar la filtración son:
a) Coloca el papel de filtro en el embudo de filtro.
b) Vierte el contenido de la mezcla poco a poco ayudándote con una varilla como guía.
c) Sobre el filtro recoge el sólido en el vaso, el líquido
2. Prepara una mezcla de dos sustancias: limaduras de hierro y sal. Para separar estas dos sustancias
utiliza el método de separación con imán
3. Mezcla aceite y agua. Introduce la mezcla en el embudo de decantación y agítala. Espera unos
minutos y extrae el agua abriendo la llave
CONCLUSIONES
1. Realiza dibujos de cada uno de los pasos del método
2. ¿Se podría separar la sal del agua en el apartado 1? Si es así, explica cómo.
3. ¿Qué tipo de mezclas se han usado en la actividad?
4. Explica los métodos utilizados en esta práctica para la separación de los componentes de la
mezcla.
- Solubilidad-filtración:
- Imantación:
- Decantación:
- Evaporación y cristalización: