Saberes y pensamiento científico

Esta página enuncia los aprendizajes esperados (saberes) que orientan el trabajo del bloque. No contiene ejercicios propiamente dichos, sino metas de conocimiento que se desarrollarán en las actividades siguientes. A continuación se explica cada uno con rigor.

Según Arrhenius, un ácido es una sustancia que en agua produce iones hidrógeno \mathrm{H^{+}} (o hidronio \mathrm{H_3O^{+}}), y una base es la que produce iones hidróxido \mathrm{OH^{-}}.

\mathrm{HCl ightarrow H^{+} + Cl^{-}} \qquad \mathrm{NaOH ightarrow Na^{+} + OH^{-}}

En una reacción de neutralización el ácido y la base reaccionan dando una sal y agua:

\mathrm{HCl + NaOH ightarrow NaCl + H_2O}

En iones espectadores la esencia es: \mathrm{H^{+} + OH^{-} ightarrow H_2O}. Representaciones gráficas (curvas de pH) y tablas permiten predecir el pH final de la mezcla.

El número de oxidación es la carga formal que un átomo tendría si los enlaces fueran iónicos. Reglas básicas: el elemento en estado libre tiene número de oxidación 0; el \mathrm{O} suele ser -2; el \mathrm{H} unido a no metales es +1; los iones monoatómicos igual a su carga.

En una reacción redox:

• El agente oxidante se reduce (gana electrones, su número de oxidación disminuye).
• El agente reductor se oxida (pierde electrones, su número de oxidación aumenta).

Ejemplo: \mathrm{Zn + Cu^{2+} ightarrow Zn^{2+} + Cu}. El \mathrm{Zn} pasa de 0 a +2 (se oxida, es reductor); el \mathrm{Cu} pasa de +2 a 0 (se reduce, \mathrm{Cu^{2+}} es agente oxidante).

• Media: \bar{x} = \frac{\sum x_i}{n}.
• Mediana: valor central al ordenar los datos.
• Moda: dato de mayor frecuencia.
• Rango: R = x_{max} - x_{min}.
• Desviación estándar: s = \sqrt{\frac{\sum (x_i - \bar{x})^2}{n}}.

Estas medidas resumen datos (costos, ahorros, emisiones evitadas) que cuantifican los beneficios económicos, sustentables y sociales de las reacciones ácido-base y redox (por ejemplo, baterías, neutralización de residuos).

Figuras planas: perímetro P = suma de lados; área del rectángulo A = b \cdot h; del triángulo A = \frac{b \cdot h}{2}; del círculo A = \pi r^{2}. Cuerpos (sólidos): volumen del prisma V = A_{base} \cdot h; del cilindro V = \pi r^{2} h; área total suma de sus caras.

Implica elegir la unidad adecuada (SI), usar instrumentos con sus incertidumbres, convertir unidades (1 \, \text{m} = 100 \, \text{cm}) y aplicar operaciones a magnitudes de longitud, superficie, volumen, masa y tiempo en situaciones reales.