Unit 1 - Matter and Energy

Ciencias de la Naturaleza 2 ESO Matter and Energy 1. 1

INDEX

1.1. INTRODUCTION ________________________________________ 1

1.2. ENERGY ________________________________________________ 2

1.2.1. Cualidades de la energa _____________________ 3

1.2.2. Forms of energy _____________________________ 4

1.3. MATTER ________________________________________________ 4

1.3.1. Estados de agregacin de la materia ________ 5

1.3.2. The atoms ___________________________________ 8

1.3.3. Atomic Theory _____________________________ 10

1.4. PHYSICAL AND CHEMICAL CHANGES __________________ 11

1.5. MATTER AND ENERGY IN CHEMICAL CHANGES _______ 12

1.5.1. Chemical equations _________________________ 12

1.5.2. Conservation of mass _______________________ 13

1.5.3. Balancing Chemical Equations _____________ 14

1.5.4. Energy in Chemical Reactions ______________ 15

1.6. RATES OF REACTIONS ________________________________ 15

1.7. CHEMICAL REACTION TYPES __________________________ 16

1.1. INTRODUCTION

Los dos constituyentes fundamentales del Universo son la materia y la energa. Ambos son inconvertibles entre s, de tal manera que su

cantidad total permanece constante.

Por ejemplo, la materia del Sol est sometida a reacciones nucleares, en las cuales elementos como el hidrgeno (H2) se convierten en helio (He), irradiando al exterior la energa

sobrante, parte de la cual llega a la Tierra y es aprovechada por los seres vivos producir nueva materia y otras transformaciones.

Para obtener energa hay que transformar la materia.

Puede decirse que el universo es un conjunto de materia y energa en permanente cambio y evolucin.

1. Los seres vivos necesitamos un suministro constante de materia y de energa De dnde obtiene el ser humano la materia? Y la energa?

2. Read and answer the questions:

Huge glowing clouds of steam and smoke flow upward as the space shuttle Discovery lifts off into a clear, blue sky. The huge, orange, external fuel tank holds a massive amount of liquid rocket fuel including over 1.9 million liters of liquid oxygen and liquid hydrogen. When combined in the right proportions, hydrogen and oxygen are highly explosive, which makes them an excellent

rocket fuel. Hydrogen and oxygen cannot be taken into space in their gaseous form because they would take up too much space. The oxygen and hydrogen are compressed to such an extent they become liquid. This compressing process actually creates heat. The heat is removed with special devices called heat exchangers. The resulting liquid oxygen (183C) and hydrogen (253C) are extremely cold, so the external tank must be insulated."

a) Cmo obtiene el Discovery la energa para el despegue?


b) La materia es necesaria en esta transformacin o podramos prescindir de ella? Por qu?

c) Por qu crees que el tanque de combustible debe estar tan aislado del exterior? Cita al menos 2 razones.

1.2. ENERGY

In all these phenomena there is something in comun: ENERGY.

Energy is a term you probably use every day. You say that eating a plate of spaghetti gives you energy, or that a gymnast has a lot of energy. A bouncing ball and a tank of gasoline also have energy.

But energy is related to something intangible. It is something that the bodies have, but we do not know how much. We only know that energy produces a change, a work or a transformation. The energy possessed by a body is called Internal Energy.

Energy is the ability to cause change. For example, energy can change the temperature of a pot of water, or it can change the direction and speed of a baseball.

The energy in a thunderstorm produces lightning that lights up the sky and thunder that can rattle windows. Energy can change the arrangement of atoms in molecules and cause chemical reactions to occur. You use energy when you change the speed of a bicycle by pedalling faster or when you put on the brakes.

3. Describe 5 fenmenos o actividades que necesitan energa para producirse.

4. Mientras visualizas el siguiente video sobre la energa ( 10 minutos de duracin aproximada), contesta a las siguientes preguntas:

http://www.youtube.com/watch?v=MOPQWEE3Lds


A. Para qu necesita el ser humano la energa?

B. La energa necesita transformarse para ser usada. Quin produce principalmente esa transformacin? Haz un breve resumen.

C. De dnde surge la energa elctrica? Cmo se genera la electricidad?

D. Por qu se dice que la energa elctrica es una fuente secundaria de energa?

E. Qu otras fuentes generan energa? Por qu son energas limpias?

1.2.1. Cualidades de la energa

La energa se almacena en los cuerpos y se manifiesta cuando hay una transformacin, es decir, cuando hay un cambio. Por ejemplo, cuando quemamos un trozo de madera, parte de la energa que se encontraba almacenada en las molculas de la madera se libera en forma de calor al producirse la reaccin qumica de estas molculas con el oxgeno del aire.

Energa almacenada en la madera + oxgeno del aire energa en forma de calor + C02 + H2O vapor + cenizas

Tambin en multitud de aparatos usamos las pilas para obtener la energa almacenada:

La energa se propaga o transporta mediante diversos mecanismos, como el movimiento ondulatorio de los rayos solares, por conduccin calorfica, por cables de alta tensin, tuberas, etc.

La energa se transforma. Por ejemplo, la energa almacenada en la gasolina es transformada

por el motor que mueve la moto.

Energa almacenada en la gasolina + oxgeno del aire movimiento de las

ruedas + gases

Tambin se transforma la energa que se encuentra en forma de electricidad de muchas formas en nuestra vivienda: luz en las lmparas, movimiento de la lavadora, calor del tostador y radiadores de la calefaccin, sonido de los altavoces de una radio, etc.

La energa se degrada, se convierte en formas menos aprovechables, dando la impresin de que se gasta. Por ejemplo, al cocinar parte del calor se pierde calentando el recipiente y el aire lo rodea. Tambin, las bombillas emiten energa en forma de calor y un motor de coche se calienta. Por eso, en cada conversin o aprovechamiento de la energa, una parte se ha degradado como calor no aprovechable.

La energa se conserva. Segn el principio de conservacin de la energa: la energa no se crea ni se destruye, slo se transforma, de tal manera que su cantidad total permanece constante.


5. Which of the following correctly describes energy?

A) Can be created.B) Can be destroyed.C) Cannot change form.D) Can cause change.

6. Which of the following describes how the total amount of energy changes during an energy transformation?

A) It increases.B) It decreases.C) It stays the same.D) It depends on.

1.2.2. Forms of energy

Ya sabemos que se considera la energa como la capacidad de realizar trabajo y provocar transformaciones, pero esos procesos pueden efectuarse de diversas formas. Por eso, la energa recibe nombres distintos segn la transformacin que intervenga o cmo se almacena.

Las formas principales de la energa son trmica, mecnica, elctrica, radiante, qumica, nuclear, ... que

veremos ms adelante. Esta energa la obtenemos de diversas fuentes cuando se transforma la materia.

As, la gasolina o el butano tienen energa qumica, procedente de las molculas que la constituyen, un muelle contrado tiene energa potencial elstica, el agua de un embalse tiene energa potencial gravitatoria y un coche que se mueve tiene energa cintica.

7. Enter below the names of the following forms of energy:

"Elastic potential energy, kinetic energy, chemical energy, nuclear energy, radiant energy, thermal energy, electrical energy, gravitational potential energy".

1.3. MATTER

Cada cambio que se produce en la materia se acompaa de una transferencia de energa. Vamos a estudiar entonces cmo es la materia y qu cambios se producen en ella.

Oxygen, glass, and water are all examples of matter. Everything around you is matter; including things such as air and microbes, which you cannot see.

Matter is anything that has mass and volume.

Mass is the quantity of matter that a substance or object contains; the more matter, the greater the mass. For example, a bowling ball has more mass than a basketball .

Mass is usually measured in grams (g) or kilograms (kg).


Volume is the amount of space taken up by a substance or object. For example, a basketball has a greater volume than a bowling ball.

The volume of a liquid is usually measured in milliliters (ml), liters (l), or cubic centimeters (cm3).

The matter have physical properties. A physical property is a characteristic that can be observed or measured without changing the samples composition. Physical properties describe pure substances, too. Density, color, odor, taste, hardness, melting point, and boiling point are common physical properties that scientists record as identifying characteristics of a substance. Examples are:

Physical properties can be further described as being one of two types.

Extensive properties are dependent upon the amount of substance present. For example, mass, length and volume which depend on the amount of substance there is are extensive properties.

Intensive properties are independent of the amount of substance present. For example, density of a substance (d= m/V), at constant temperature and pressure, is the same no matter how much substance is present. A substance can often be identified by its intensive properties.

8. Qu cambia cuando la masa de un objeto aumenta mientras el volumen permanece constante?

a) Color c) Densidad

b) Longitud d) Altura

9. Cual de las siguientes propiedades de una pelota es independiente de su tamao?

a) Densidad

b) Masa

c) Volumen

d) Peso

10. Escribe dos o ms ejemplos de propiedades intensivas y extensivas de la materia.

11. Cuando hablamos de propiedades de la materia, estamos utilizando la escala macroscpica o la microscpica? Por qu?

1.3.1. Estados de agregacin de la materia

Para entender las propiedades de slidos, lquidos y gases podemos imaginarlos formados por partculas que representaremos como pequeos crculos y que corresponden a tomos aislados o a pequeos grupos de tomos. Estas partculas se encuentran en continuo movimiento y se encuentran continuamente interaccionando entre ellas (Teora Cintica).

A escala macroscpica (aquella que apreciamos con nuestros sentidos) la materia se presenta en tres estados de agregacin: slido, lquido y gas, que son consecuencia de las fuerzas de cohesin entre las partculas.

La materia puede cambiar de un estado a otro si cambiamos las condiciones de presin, temperatura o ambas.

Las caractersticas de los tres estados se resumen en la siguiente tabla:


Solid Fixed shape. Fixed volume. Particles are close together. Strong attractive forces between particles. Particles vibrate in all directions.

Examples:

Liquid No fixed shape, a liquid takes the shape of container. Fixed volume. Particles are close together. Attractive forces between particles are weaker in liquids than in solids. Particles are free to move past neighboring particles.

Examples:

Gas No fixed shape. No fixed volume, a gas expands to fill volume of container. Particles are very far apart. Extremely weak attractive forces between particles. Particles move freely.

Examples:

12. Completa la tabla anterior con 5 ejemplos de cada tipo de sustancia.

13. Haz un esquema con los nombres en ingls y en espaol de los cambios de estado de la materia. Pon un ejemplo de cada cambio. http://es.wikipedia.org/wiki/Cambio_de_estado

14. Relaciona, mediante flechas ambas columnas:

Estado slido La materia se encuentra en absoluto desorden y sus partculas se encuentran muy separadas entre s.

Coexisten pequeos grnulos de forma cristalina con partculas liberadas que se desplazan y chocan entre s.

Estado lquido La materia tiene un volumen fijo y una forma variable.

Las partculas estn muy juntas y se ejercen fuerzas intensas entre ellas.

Estado gaseoso Las fuerzas entre partculas son casi nulas, por lo que adaptan su forma al recipiente que las contiene.

Las partculas vibran en todas direcciones.


Modelling the Particle Model

All solids, liquids, and gases are made of very small particles that have spaces in between them. In this activity, you will model evidence of the spaces .Materials Funnel 50 mL ethanol Water stirring rod Marbles 50 mL sand 250 mL graduated cylinder

Two 100 mL graduated cylinders

What to Do1. Complete the following data table.

Trial Volumes Predicted TotalVolume (mL)

Actual TotalVolume (mL)

1 50 mL water50 mL water

2 50 mL water50 mL ethanol

3 50 mL marbles50 mL sand

4 Trial 3 plus50 mL water

Trial 1 Water and Water2. Use a funnel to carefully measure 50 mL of water into

each of the two 100 mL graduated cylinders.3. Predict the total volume you will have when you

combine these two volumes.4. Add one of the volumes of water to the other. Stir with

the stirring rod. Record the total volume.Trial 2 Water and Ethanol5. Carefully measure 50 mL of water into one 100 mL

graduated cylinder and 50 mL of ethanol in the other cylinder.

6. Predict the total volume you will have when you combine these two volumes.

7. Add one of the volumes to the other. Stir with the stirring rod. Record the total volume.

Trial 3 Marbles and Sand8. Add marbles to the 250 mL graduated cylinder until they

reach the 50 mL mark.9. Predict what the new volume will be when you add 50

mL of sand to the marbles.

Trial 4 Marbles, Sand, and Water11. Predict what the new volume will be when you add 50

mL of water to the marbles and sand.12. Add 50 mL of water. Record the new volume. 13. Clean up and put away the equipment you have used.What Did You Find Out?1. If the 50 mL of water and 50 mL of water did not add up

to 100 mL, explain why.

2. If the 50 mL of water and 50 mL of ethanol did not add up to 100 mL, explain why.

3. If the 50 mL of marbles and 50 mL of sand did not add up to 100 mL, explain why.

4. If the 50 mL of marbles, 50 mL of sand, and 50 mL of water did not add up to 150 mL, explain why.

5. If you had added the substances in Trial 3 to the cylinder in reverse order, would the total volume be greater or less? Explain.


1.3.2. The atoms

In the early 1980s, a powerful new instrument called the atomic-force microscope was invented.

The atomic-force microscope can magnify an object up to one million times. This magnification is great enough for the surfaces of individual atoms to be seen, as shown in Figure.

In this space, particles are moving. No one has ever seen inside an atom, so how do scientists know what atoms are made of?

Por tanto, a escala microscpica, la materia est formada por tomos , que son las partculas ms simples que la forman. Hay muchas clases de tomos, que se representan por un smbolo qumico y se ordenan en la Tabla Peridica.

De la unin de tomos iguales o diferentes surge la gran infinidad de elementos, molculas y compuestos que forman el Universo.

Atendiendo a cmo se presentan los tomos que componen las sustancias, stas se pueden clasificar en:

An element is matter that is composed of one type of atom. An atom is the smallest piece of matter that still retains the property of the element. At least 115 elements are known and about 90 of them occur naturally on Earth.

A compound is a substance whose smallest unit is made up of atoms of more than one element bonded together.

In the Periodic Table, the elements are arranged in 18 vertical columns, or groups, and seven horizontal rows, or periods. The most representative elements are:

Perodo

Grupo


15. Los elementos y los compuestos se pueden presentar en la naturaleza de diferentes formas (sustancias atmicas, sustancias moleculares y sustancias cristalinas); indica la que corresponde a cada una de las siguientes sustancias:

16. Look for the symbol and the English name of these chemical elements:

Tabla Peridica interactiva: http://www.dayah.com/periodic/?lang=en

a. Cesio: b. Oxgeno: c. Paladio:

d. Radio: e. Litio: f. Bromo:

g. Carbono: h. Berilio: i. Plutonio:

j. Arsnico: k. Polonio l. Bismuto.

m. Uranio: n. Radn: o. Vanadio:

17. Indica el nombre de los elementos qumicos y el nmero total de tomos que integran las siguientes molculas:

a. Bicarbonato sdico: HNaCO3

b. Dixido de carbono: CO2

c. Amonaco: NH3

d. Fructosa: C6H12O

18. Busca en la siguiente sopa de letras los nombres de veintids elementos qumicos y escribe sus smbolos respectivos:


1.3.3. Atomic Theory

Many experiments performed by scientists during the last 200 years have established what is inside an atom. An atom is mostly empty space surrounding a tiny nucleus.

An atom consists of a nucleus made of protons and neutrons surrounded by an electron cloud. Most of the volume of an atom is the region occupied by its electrons.

Protons are subatomic particles with an electrical positive charge of +1 . Atoms of different elements differ in the number of protons they contain.

Neutrons are subatomic particles that do not have an electric charge.

Electrons are subatomic particles with an electrical negative charge of -1.

Every neutral atom of the same element contains an equal number of protons and electrons. Since a proton counts as a 1 electric charge and an electron counts as a 1 electric charge, the charges add up to zero, making an atom uncharged or neutral.

You can compare the size and mass of subatomic particles in the following table

19. Nombra las partculas del tomo y di dnde se localizan.

20. Explica la diferencia entre un neutrn y un ncleo.

21. Qu partcula no tiene carga?

Electrones.

Protones.

Neutrones.

Ncleo.

22. Qu partcula es la ms pequea?

Electrones.

Protones.

Neutrones.

Ncleo.

23. Construye tomos visitando la siguiente pgina y dibuja 4 de ellos. Ten en cuenta que el nmero atmico, Z, es el nmero de protones de un elemento y lo identifica en la Tabla Peridica:

http://www.isftic.mepsyd.es/w3/eos/MaterialesEducativos/mem2000/materia/web/act7.swf


1.4. PHYSICAL AND CHEMICAL CHANGES

Llamamos cambio a cualquier fenmeno que es observable y medible. Cuando se produce un cambio siempre es debido a la interaccin (fuerza) entre dos o ms cuerpos y siempre se produce con transferencia de energa.

Los cambios se clasifican normalmente en funcin de las consecuencias que producen en:

- Cambios fsicos: son aquellos en los que no se altera la naturaleza de las sustancias que intervienen en l. Ej.: al echar un poco de alcohol en una superficie ste se evapora. Los cambios de estado y la disolucin pertenecen a este tipo.

o Los fenmenos fsicos ms conocidos son los cambios trmicos, elctricos, pticos, sonoros y de movimiento.

- Cambios qumicos: son aquellos en los que s se altera la naturaleza de las sustancias que intervienen en l. Se destruyen unas sustancias y se forman otras nuevas. Ej.: al quemar alcohol arde produciendo CO2 y agua.

o Los fenmenos qumicos ms conocidos son las reacciones qumicas y tambin podemos incluir las reacciones nucleares.

It is important to realize that in a physical change, the physical properties of a substance change, but the identity of the substance does not change. In a chemical change the identity of a substance due to the chemical properties of that substance. A new substance or substances are formed as a result of such a change.

Newspaper can undergo both physical and chemical changes. . If you fold it, you change its size and shape, but it is still newspaper. If you use it to start a fire, it will burn. Burning is a chemical change because new substances result.

24. If the volume of a substance changes but no other properties change, is this a physical or a chemical change? Explain.

25. Which is a chemical change?

A. Dissolving sugar in water.B. Breaking a bone.C. Frying an egg.D. Heating a copper pan in the oven.

26. Which is NOT a chemical change?

A. Copper turning green in air.B. Baking a cake.C. Drying clothes.D. Exploding dynamite.

27. List another two physical changes and two chemical changes.

28. Indica cules de estas transformaciones son fsicas (F) y cules son qumicas (Q):

Combustin de una cerilla

Piedra rota con un martillazo

Cubito de hielo que se funde

Sonido de una campana al vibrar

29. Escribe al lado si los siguientes fenmenos son fsicos (F) o qumicos (Q):

Aumento de temperatura del agua lquida. Combustin de carbn. Descomponer agua en hidrgeno y oxgeno. Paso de la corriente elctrica por una

bombilla. Cada de un objeto desde una cierta altura. Digestin en el estmago. Una bicicleta en movimiento. Disolucin de azcar en el caf. Oxidacin de una llave. Evaporacin del agua de un ro.


1.5. MATTER AND ENERGY IN CHEMICAL CHANGES

Lo que resta de unidad lo vamos a dedicar a los cambios qumicos.

Normalmente los cambios qumicos se reconocen de distintas formas:

- Se desprenden gases. Ej.: ponemos bicarbonato en un globo y tapamos con l una botella con vinagre. El CO2 formado infla el globo.

- Se produce un cambio de color. Ej.: la leja produce la decoloracin de la tinta, que pierde sus propiedades.

- Se forma un precipitado slido: Ej.: al verter sobre un vaso de leche zumo de limn o vinagre se produce un precipitado de casena (protena), que altera su estructura.

- Otras manifestaciones de luz (fuegos artificiales con estroncio), electricidad (pilas y bateras), ondas expansivas, sonido,)

- Se produce un cambio de temperatura con absorcin ( agua + bicarbonato o cido ctrico, produccin de ozono) o liberacin de calor (agua + cal, combustin del gas, respiracin).

1.5.1. Chemical equations

A chemical change is represented by a chemical equation.

To describe a chemical reaction, you must know which substances react and which substances are formed in the reaction. Reactants are the substances that exist before the reaction begins. The substances that form as a result of the reaction are called the products.

Reactans Products (Reactivos Productos)

For example, baking soda and vinegar are the common names for the reactants in this reaction, but they also have chemical names. Baking soda is the compound sodium hydrogen carbonate (often called sodium bicarbonate), and vinegar is a solution of acetic acid in water. What are the products? You saw bubbles form when the reaction occurred, but is that enough of a description?

The complete chemical equation for this reaction can be written as follows:

When you look at chemical formulas, notice the small numbers written to the right of the atoms. These numbers, called subscripts (subndices), tell you the number of atoms of each element in that compound. For example, the subscript 2 in CO2 means that each molecule of carbon dioxide has two oxygen atoms. If an atom has no subscript, it means that only one atom of that element is in the compound, so carbon dioxide has only one carbon atom.

30. En la siguiente reaccin qumica, indica cules son los productos y cules los reactivos.

Cl2 + 2 Na 2 NaCl

31. Cmo leeras la ecuacin anterior?


32. Define reaccin qumica. Qu diferencia hay entre los reactivos y los productos?

33. Escribe una ecuacin qumica en la que se diga que 2 tomos de hidrgeno reaccionan con 1 tomo de oxgeno y forman 1 molcula de agua y se desprende calor.

34. What term is used to describe the 4 in the expression 4 Ca(NO3)2?

A. Coefficient B. FormulaC. SubscriptD. Symbol

35. In chemical reactions, the atoms in the reactants rearrange to form products. There is usually a change in:

A. AtomsB. EnergyC. MassD. Molecules

36. The illustration below shows a chemical reaction.

Identify the products in the reaction.

A. NiCl2 and NaOHB. NaOH and NaClC. Ni(OH)2 and NaClD. Ni(OH)2 and NiCl2

1.5.2. Conservation of mass

El qumico francs Lavoisier, en 1877, us la lgica y el mtodo cientfico para estudiar las reacciones qumicas. Demostr la ley conocida como ley de Conservacin de la Masa o Ley de Lavoisier: en un sistema cerrado, la masa de los reactivos es igual a la masa de los productos". Ej.:

Zn + HCl ZnCl2 + H2

676 g + 645 g 1321 g

Por tanto, nada se pierde o se crea en una reaccin qumica. Esto quiere decir que los tomos se reordenan, pero su nmero y clase de es el mismo en ambos lados de la ecuacin, al igual de si se tratara de una ecuacin matemtica. El nmero de tomos de cada clase en los reactivos debe ser igual al que existe en los productos.

http://almez.pntic.mec.es/lgum0000/Cambios_quimicos/Ley_Lavoisier.sw

37. Which statement about the law of conservation of mass is NOT true?

A) The mass of reactants must equal the mass of products.

B) All the atoms on the reactant side of an equation are also on the product side.

C) The reaction creates new types of atoms.

D) Atoms are not lost, but are rearranged


1.5.3. Balancing Chemical Equations

Now, we know that when you write the chemical equation for a reaction, you must observe the law of conservation of mass. For example:

Ag + H2S Ag2S + H2Silver + Hydrogen sulphide Silver sulphide + Hydrogen

Count the number of atoms of each type in the reactants and in the products. The same numbers of hydrogen and sulfur atoms are on each side, but one silver atom is on the reactant side and two silver atoms are on the product side. This cannot be true. A chemical reaction cannot create a silver atom, so this equation does not represent the reaction correctly.

Place a 2 in front of the reactant Ag and check to see if the equation is balanced. Recount the number of atoms of each type.

The equation is now balanced. There are an equal number of silver atoms in the reactants and the products. The numbers placed before the formulas are called coefficients. However, never change the subscripts written to the right of the atoms in a formula. Changing these numbers changes the identity of the compound.

38. Si en una reaccin qumica los tomos son los mismos Por qu se dice que se forman sustancias nuevas? Pon un ejemplo.

39. Por qu nunca deben cambiarse los subndices de las sustancias cuando se ajusta una ecuacin qumica?

40. How many atoms of each kind are represented by 2 Ca(NO3)2?

A. 1 atom Ca, 1 atom N, 3 atoms O

B. 2 atoms Ca, 1 atom N, 3 atoms O

C. 2 atoms Ca, 2 atoms N, 6 atoms O

D. 2 atoms Ca, 4 atoms N, 12 atoms O.b

41. Which is a balanced chemical equation?

A. Na + Cl2 NaCl

B. H2O2 2 H2O + O2

C. O2 + 2 PCl3 2 POCl3

D. Ca + H2O Ca(OH)2 + H2

42. Which chemical equation is balanced?

A. HgO Hg + O2

B. Mg O22 MgO

C. 2 Li + 2 H2O2 LiOH + H2

D. Cu + AgNO3Cu(NO3)2 + 2 Ag

43. Ajusta las siguientes ecuaciones qumicas:

a) Fe + O2 Fe2O3

b) PCl3 + H2O H3(PO)3 + HCl

c) HCl + Zn ZnCl2 + H2

d) H2S + O2 SO 2 + H2O

e) C5H12 + O2 CO 2 + H2O

f) HCl + CaCO3 CaCl 2 + CO2 + H2O

44. Ajusta las reacciones y escrbelas debajo: http://www.educaplus.org/play-69-Ajuste-de-reacciones.html

1.

2.

3.

4.

5.

6.


1.5.4. Energy in Chemical Reactions

Where does this energy come from? To answer this question, think about the chemical bonds that break and form when atoms gain, lose, or share electrons. When such a reaction takes place, bonds break in the reactants and new bonds form in the products. In reactions that release energy, the products are more stable, and their bonds have less energy than those of the reactants. The extra energy is released in various formslight, sound, and heat.

Often, energy is released or absorbed during a chemical reaction.

There are two types:

Exothermic reactions release heat energy. When hydrogen and oxygen combine to form water the energy is released:

2 H2 +O2 2 H2O + energy

Endothermic reactions absorb heat energy. In reactions that absorb energy, the reactants are more stable, and their bonds have less energy than those of the products.

2 H2O + energy 2 H2 + O2

45. Esta chica calienta una mezcla para que se produzca una reaccin. Cmo ser esa reaccin?

a) Isotrmica

b) Endotrmica

c) Exotrmica

d) Hipotrmica

46. Escribe algunos ejemplos de reacciones exotrmicas y reacciones endotrmicas distintos a los ya descritos.

47. Qu frase describe mejor a una reaccin endotrmica?

A. Hay una liberacin neta de energa.B. Los productos tienen menor energa que los

reactivos.C. Los productos tienen ms energa que los

reactivos.D. Los productos son ms estables que los

reactivos.

48. Decide si las siguiente reaccciones son exotrmicas o endotrmicas:

A) FeO (s) + C (graf.) +calor Fe (s) + CO (g)

B) Hg (s) + O2 (g) HgO (s) + calor

1.6. RATES OF REACTIONS

Las reacciones qumicas no suceden todas a la misma velocidad, algunas son rapidsimas, mientras que otras tardan mucho tiempo en suceder.

La velocidad de reaccin se define como la cantidad de reactivos que se transforma o el producto que se forma por unidad de tiempo. Depende de varios factores que se estudian a continuacin.


49. Visita la siguiente pgica de CHEM4KIDS y responde a las preguntas extradas de ella:

http://www.chem4kids.com/files/react_rates.html

1. Qu es la velocidad de reaccin?

2. En qu consiste la teora de las colisiones?

3. Cmo influye la concentracin en la velocidad de una reaccin? Por qu?

4. Y la temperatura? Por qu?

5. Y la presin? Por qu?

1.7. CHEMICAL REACTION TYPES

Existen varios tipos de reacciones qumicas y tambin distintas formas de clasificarlas. Las ms importantes son:

Reacciones de sntesis: varias sustancias se unen para formar una sola.

S + O2 SO2 + calor

Reacciones de descomposicin: una sustancia se transforma en dos o ms. Las ms comunes son las oxidaciones:

2 H2O2 2 H2O + O2

Reacciones de sustitucin: un elemento sustituye a otro.

HCl + Zn ZnCl2 + H2

Reacciones de combustin: las sustancias al reaccionar con el oxgeno liberan una gran

cantidad de energa muy rpidamente. Es el caso de los combustibles.

Combustible(C,H,O) +O2 CO2 + H2O

Reacciones de neutralizacin: determinadas sustancias llamadas cidos (limn o vinagre) al reaccionar con sustancias bsicas (leja, jabn) se neutralizan formando una sal y agua, y por tanto, perdiendo sus propiedades.

HCl + NaOH NaCl + H2O

50. Visita los siguientes enlaces para ampliar conocimientos sobre las reacciones qumicas:

Reaction Metals + O + Water: http://lgfl.skoool.co.uk/content/keystage3/chemistry/pc/learningsteps/RMWLC/launch.html

Reaction Metals + Acid: http://lgfl.skoool.co.uk/content/keystage3/chemistry/pc/learningsteps/RMALC/launch.html

Displacement Reactions : http://lgfl.skoool.co.uk/content/keystage3/chemistry/pc/learningsteps/DIRLC/launch.html

Top 10 amazing chemistry videos: http://www.wired.com/wiredscience/2008/03/top-10-amazing

Chemical party: http://lgfl.skoool.co.uk/content/keystage3/chemistry/pc/learningsteps/DIRLC/launch.html


51. Identifica los reactivos y los productos en las reacciones que se indican.

Reactivos: Productos:

a) Al reaccionar cloruro de hidrgeno (HCl) con hidrxido de sodio (NaOH), se forma sal comn (NaCl) y agua (H2O).

b) Al calentar carbonato clcico (CaCO3), se obtuvo xido de calcio (CaO) y se produjo dixido de carbono (CO2) gaseoso.

c) El yoduro de hidrgeno (HI) se sintetiza a partir de yodo (I2) e hidrgeno (H2).

d) En una cocina de gas, el metano (CH4) reacciona con el oxgeno del aire (O2), formndose dixido de carbono (CO2) y agua (H2O).

52. Las reacciones anteriores corresponden a cuatro tipos muy importantes de reacciones qumicas: sntesis, descomposicin, combustin y neutralizacin. A qu tipo corresponde cada una?

53. Escribe la ecuacin qumica que corresponde a cada reaccin, colocando, en primer lugar, las frmulas de los reactivos (separadas por un signo +); despus, una flecha, y, por ltimo, las de los productos (si hay ms de uno, tambin separadas por signo +).

a)

b)

c)

d)

54. Por qu hay que mantener ventilada una habitacin en donde est encendida la chimenea?

55. Fabricando Jabn: http://cajondesastres.wordpress.com/2008/05/11/como-hacer-jabon-natural/

Haz un resumen del procedimiento.


VOCABULARY UNIT 1: MATTER AND ENERGY

ENGLISH SPANISH FRANCAIS ENGLISH SPANISH FRANCAIS

Aeolic energy

Balanced equation

Biomass

Change

Charge

Chemical Bond

Chemical energy

Chemical equation

Chemical reaction

Coefficient

Combustion

Compound

Decomposition

Electrical energy

Electron

Element

Endothermic

Energy

Energy resources

Exothermic

Experiment

Fossil fuels

Geothermal Energy

Group

Kinetic energy

Mass

Energa elica

Ecuacin ajustada

Biomasa

Cambio

Carga

Enlace qumico

Energa qumica

Ecuacin qumica

Reaccin qumica

Coeficiente

Combustin

Compuesto

Descomposicin

Energa elctrica

Electrn

Elemento

Endotrmica

Energa

Fuentes de Energa

Exotrmica

Experimento

Combustibles fsiles

Energa geotrmica

Grupo

Energa cintica

Masa

nergie olienne

quation ajuste

Biomasse

Change

Charge

Liaison chimique

nergie chimique

quation chimique

Raction chimique

Cofficient raction

Combustion

Compos

Dcomposition

nergie lectrique

lectron

lment

Endothermique

nergie

Source dnergie

Exothermique

Exprience

Combustibles fossiles

nergie gothermique

Groupe nergie

Cintique

Masse

Matter

Metal

Motion

Negative

Neutron

Nonmetal

Nonrenewable resource

Nuclear energy

Nucleus

Particle

Period

Periodic Table

Positive

Potential energy

Product

Proton

Radiant energy

Reactant

Reaction

Reaction rate

Renewable resource

Solar energy

Subscript

Substance

Synthesis reaction

Thermal energy

Materia

Metal

Movimiento

Negativa

Neutrn

No metal

Recurso no renovable

Energa Nuclear

Ncleo

Partcula

Perodo

Tabla Peridica

Positiva

Energa potencial

Producto

Protn

Energa radiante

Reactivo

Reaccin

Velocidad reaccin

Recurso renovable

Energa solar

Subndice

Sustancia

Reaccin de sntesis

Energa trmica

Matire

Mtal

Mouvement

Ngative

Neutron

Non mtal

Ressorce non renouvelable

nergie nuclaire

Noyeau

Particule

Priode

Table Priodique

Positive

nergie potentielle

Produit

Proton

nergie radiante

Ractive

Raction

Taux de raction

Ressouce renouvelable

nergie solaire

Subscript

Substance

Raction de synthse

nergie thermique


1.1. INTRODUCTION1.2. ENERGY1.2.1. Cualidades de la energa1.2.2. Forms of energy

1.3. MATTER1.3.1. Estados de agregacin de la materia1.3.2. The atoms1.3.3. Atomic Theory

1.4. PHYSICAL AND CHEMICAL CHANGES1.5. MATTER AND ENERGY IN CHEMICAL CHANGES1.5.1. Chemical equations1.5.2. Conservation of mass1.5.3. Balancing Chemical Equations1.5.4. Energy in Chemical Reactions

1.6. RATES OF REACTIONS1.7. CHEMICAL REACTION TYPES

Documents

Unit 1 - Matter and Energy