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Quimica 2° · 2024
Libro de Química 2 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

148/210

Sección 11: Disoluciones, sustancias y mezclas (O.CN.Q.5.7)

📄 introduccion quimica 🎓 bachillerato · 2° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
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Sección 11: objetivo O.CN.Q.5.7 (relacionar propiedades con enlace y estructura) y tema "Disoluciones, sustancias y mezclas", ilustrado con la sedimentación de tierra en agua.

quimica ⭐ Dificultad 1/5 ⏱ 3 min lectura

Solución — Página 148

Quimica 2° · 2024

Sección 11 — Marco de la sección

Esta página no contiene ejercicios numéricos: es la portada de la Sección 11, que define el objetivo y los temas de estudio.

Objetivo O.CN.Q.5.7

Relacionar las propiedades de los elementos y de sus compuestos con la naturaleza de su enlace y con su estructura, generando así iniciativas propias en la formación de conocimientos con responsabilidad social.

Esto significa que el estudiante debe lograr:

  1. Explicar por qué un elemento o compuesto presenta ciertas propiedades (punto de fusión, dureza, conductividad, solubilidad) a partir del tipo de enlace (iónico, covalente, metálico) y de su estructura atómica o molecular.
  2. Relacionar microestructura (átomos, iones, moléculas, enlaces) con propiedades macroscópicas observables.
  3. Proponer iniciativas de investigación propias que vinculen la química con la vida cotidiana y con la responsabilidad social (por ejemplo, estudiar la calidad del agua de la comunidad).

Tema 1: Disoluciones, sustancias y mezclas

  • Sustancia pura: material con composición definida y fija; sus propiedades son constantes. Se divide en:
    • Elemento: está formado por un solo tipo de átomo (Fe, O₂, Au).
    • Compuesto: dos o más elementos unidos en proporción fija mediante un enlace químico (H₂O, NaCl, C₆H₁₂O₆).
  • Mezcla: combinación física de dos o más sustancias que conservan sus propiedades y que pueden separarse por métodos físicos (destilación, decantación, cromatografía, filtración).
  • Disolución: mezcla homogénea en la que un soluto se dispersa a nivel iónico o molecular en un disolvente, de modo que no sedimenta y sus partículas son indetectables al microscopio óptico (café, agua salada, aire).
  • Características de la disolución: partículas muy pequeñas (10^{-9} a 10^{-10} ext{ m}), comportamiento termodinámico de solución, y formación de fases homogéneas.

Lectura de la ilustración

La imagen muestra un experimento clásico: se coloca tierra en un vaso, se le añade agua, se agita y se deja reposar. Durante la agitación se forma una mezcla turbia; al dejarla en reposo, las partículas insolubles sedimentan, quedando agua coloreada sobre el sedimento. Ese comportamiento distingue una mezcla heterogénea sedimentable de una verdadera disolución homogénea.

Característica Sustancia pura Disolución Mezcla heterogénea
Composición Definida y fija Variable dentro de límites Variable
Homogeneidad Homogénea Homogénea Heterogénea
Separación Química (reacción) Física (destilación, evaporación) Física (decantación, filtración)
Propiedades Constantes Propias de la mezcla Propias de cada componente
flowchart TD
    A[Materia] --> B[Sustancia pura]
    A --> C[Mezcla]
    B --> D[Elemento: Fe, O₂, Au]
    B --> E[Compuesto: H₂O, NaCl]
    C --> F[Homogénea: disolución]
    C --> G[Heterogénea: tierra en agua]
    F --> H[Destilación / evaporación]
    G --> I[Decantación / filtración]

Respuesta: La sección introduce la clasificación de la materia y el estudio de las disoluciones, sustancias puras y mezclas, buscando explicar sus propiedades a partir del enlace y la estructura.

Contenido de la página

SECCIÓN 11

Ilustración: vaso con tierra y agua; vaso agitado con varilla; vaso en reposo con sedimento y agua coloreada

OBJETIVO

O.CN.Q.5.7. Relacionar las propiedades de los elementos y de sus compuestos con la naturaleza de su enlace y con su estructura, generando así iniciativas propias en la formación de conocimientos con responsabilidad social.

TEMAS

  1. Disoluciones, sustancias y mezclas

Contexto del objetivo

El objetivo pide pasar de la observación macroscópica a la explicación microscópica: por qué un metal conduce la electricidad, por qué el agua es líquida a temperatura ambiente y por qué una disolución de sal no sedimenta. La respuesta siempre está en el tipo de enlace y en la disposición de los átomos, iones o moléculas.

Además, invita al estudiante a formar conocimiento propio y a aplicarlo con responsabilidad social, por ejemplo investigando la calidad del agua o la contaminación del suelo en la comunidad.

Tema 1: Disoluciones, sustancias y mezclas

Sustancias puras

Son materiales con composición definida y constante. Sus propiedades físicas (punto de fusión, densidad, conductividad) son características y permiten identificarlos.

  • Elementos: un solo tipo de átomo. Ejemplos: hierro (Fe), oxígeno (O₂), oro (Au).
  • Compuestos: dos o más elementos unidos en proporción fija mediante un enlace químico. Ejemplos: agua (H₂O), cloruro de sodio (NaCl), glucosa (C₆H₁₂O₆).

Mezclas

Combinaciones en las que los componentes conservan sus propiedades y pueden separarse por métodos físicos.

  • Homogéneas (disoluciones): una sola fase; sus partículas son moléculas o iones dispersos uniformemente (aire, agua salada, aleaciones).
  • Heterogéneas: más de una fase; presentan regiones con propiedades distintas (agua con tierra, leche, granito).

El proceso mostrado en la imagen

  1. Se pone tierra en un recipiente y se le añade agua.
  2. Al agitar, se forma una mezcla turbia (dispersión temporal).
  3. Al dejar en reposo, las partículas insolubles y pesadas sedimentan.
  4. Queda agua coloreada sobre el sedimento, que aún no es una disolución verdadera porque contiene partículas suspendidas.

Este experimento permite distinguir entre una mezcla heterogénea sedimentable y una disolución homogénea estable.

Ejemplos resueltos

Clasifica cada material: a) hierro (Fe); b) agua destilada (H₂O); c) mezcla de tierra y agua; d) aire; e) azúcar disuelta en agua.

a) Hierro: sustancia pura, elemento (un solo tipo de átomo).

b) Agua destilada: sustancia pura, compuesto (H y O en proporción fija, 2:1).

Mezcla heterogénea (varias fases; la tierra sedimenta).

d) Aire: mezcla homogénea (disolución de gases: N₂, O₂, CO₂, Ar).

e) Azúcar en agua: mezcla homogénea, disolución (C₆H₁₂O₆ como soluto, H₂O como disolvente).

Tabla

Característica Sustancia pura Disolución Mezcla heterogénea
Composición Definida y fija Variable dentro de límites Variable
Homogeneidad Homogénea Homogénea Heterogénea
Separación Reacción química Destilación, evaporación Decantación, filtración
Propiedades Constantes Propias de la mezcla Propias de cada componente

Diagrama

flowchart TD
    A[Materia] --> B[Sustancia pura]
    A --> C[Mezcla]
    B --> D[Elemento: Fe, O2, Au]
    B --> E[Compuesto: H2O, NaCl]
    C --> F[Homogénea: disolución]
    C --> G[Heterogénea: tierra en agua]
    F --> H[Destilación / evaporación]
    G --> I[Decantación / filtración]

Fórmulas y ecuaciones

Disolución = soluto + disolvente

Concentración molar: C = \frac{n}{V} con n en mol y V en L

Clasificación de la materia: sustancias puras (elementos, compuestos) y mezclas (homogéneas y heterogéneas)

r_{@@MATH_0@@\text{ a }10^{-10} \, \text{m} \quad (\text{diámetro típico de una disolución})

C = \frac{n_{\text{solute}}}{V_{\text{solución}}} \quad (\text{concentración molar, } \text{mol/L})

Glosario (10)

Sustancia pura
Material con composición definida y fija; puede ser elemento o compuesto.
Elemento
Sustancia formada por un solo tipo de átomo (Fe, O₂, Au).
Compuesto
Sustancia formada por dos o más elementos unidos en proporción fija mediante un enlace químico.
Mezcla
Combinación física de sustancias que conservan sus propiedades y pueden separarse por métodos físicos.
Disolución
Mezcla homogénea formada por un soluto disperso en un disolvente a nivel iónico o molecular.
Soluto
Componente que se disuelve, generalmente en menor cantidad.
Disolvente
Componente que disuelve al soluto, generalmente en mayor cantidad; el agua es el disolvente universal.
Sedimentación
Proceso por el que las partículas sólidas insolubles y pesadas se depositan al fondo al dejar la mezcla en reposo.
Naturaleza del enlace
Tipo de atracción entre átomos (iónico, covalente, metálico) que determina las propiedades de la sustancia.
Estructura química
Disposición de los átomos, iones o moléculas en una sustancia y de los enlaces que los unen.

Preguntas para practicar

¿Por qué la ilustración muestra tierra en agua y no una verdadera disolución? ¿Cómo lo comprobarías experimentalmente?

Porque la tierra es insoluble en agua: sus partículas son mayores a $10^{-9} \text{ m}$ y sedimentan al dejar la mezcla en reposo, lo que indica una mezcla heterogénea. Experimentalmente se comprobaría filtrando la mezcla (el residuo queda en el papel filtro), decantando y observando el sedimento, o midiendo el punto de ebullición: si fuera una disolución verdadera, sería homogénea y no filtrable.

¿Cómo se relaciona el objetivo O.CN.Q.5.7 con tu vida cotidiana y con tu comunidad?

Permite explicar, por ejemplo, por qué el agua dura forma sarro (enlace y estructura de los iones Ca²⁺ y Mg²⁺), por qué el acero resiste la corrosión (enlace metálico y aleación) o por qué el plástico contamina (polímeros covalentes que no se biodegradan fácilmente). Una iniciativa social sería investigar la calidad del agua de consumo de la comunidad, analizando turbidez, pH y posibles contaminantes, y proponer medidas de cuidado ambiental.

Explica con tus palabras por qué un compuesto presenta propiedades distintas a las de sus elementos.

Porque al formarse el compuesto los átomos se unen mediante un enlace químico y crean una estructura nueva, con distribución electrónica, fuerzas intermoleculares y disposición espacial distintas. Esas características macroscópicas (estado, punto de fusión, dureza, conductividad, solubilidad) dependen del tipo de enlace y de la estructura, no de los elementos por separado; por eso el NaCl sólido es duro y conduce la electricidad fundido, mientras que Na y Cl por separado son metales o gases reactivos.

Temas y conceptos clave

Disoluciones, sustancias y mezclasObjetivo O.CN.Q.5.7: propiedades, enlace y estructuraClasificación de la materiasustancia puraelementocompuestomezcla homogéneamezcla heterogéneadisolución (soluto y disolvente)naturaleza del enlaceestructura químicaresponsabilidad social

Fuentes y referencias

  • https://v9.cl/6qc17 (crédito de la imagen incluido en la página)
  • Ministerio de Educación del Ecuador. Currículo Nacional de la Educación General Básica, Física y Química, código O.CN.Q.5.7.
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Figuras de la página (1)

Ilustración de laboratorio en tres momentos: (1) vaso con agua limpia y un plato con tierra marrón; (2) vaso con la mezcla turbia agitada con una varilla; (3) vaso en reposo donde el sedimento marrón se depositó en el fondo y el agua superior quedó de color café claro. Incluye el enlace de imagen https://v9.cl/6qc17.
Figura 1 image

Preguntas que la gente también hace

¿Qué dice el objetivo O.CN.Q.5.7 del Currículo Nacional de Ecuador?
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¿Cuál es la diferencia entre sustancia pura, disolución y mezcla heterogénea?
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¿Por qué la tierra en agua se considera mezcla heterogénea y no disolución?
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📌 Antes de leer esto
  • • Estructura del átomo y tipos de partículas (protones, neutrones, electrones)
  • • Enlaces iónicos, covalentes y metálicos
  • • Nomenclatura básica de elementos y compuestos
  • • Estados de la materia y propiedades físicas
Siguiente tema sugerido
Definición, componentes (soluto y disolvente) y tipos de disoluciones con ejemplos de la vida cotidiana
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SECCIÓN 11

https://n9.cl/6qc17

OBJETIVO:

O.CN.Q.5.7. Relacionar las propiedades de los elementos y de sus compuestos con la naturaleza de su enlace y con su estructura generando así iniciativas propias en la formación de conocimientos con responsabilidad social.

TEMAS:

J 1. Disoluciones, sustancias y mezclas

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