Algunos conceptos básicos para estudiar este tema son:
MOVIMIENTOS: si un objeto cambia de posición a partir de un punto fijo, se da el movimiento. Siempre hay un punto de partida y un punto final que es donde termina el movimiento. Si un objeto no esta en movimiento, se dice que está en reposo.
El movimiento puede ser RECTILÍNEO o CIRCULAR (si se mueve alrededor de un punto fijo) según su trayectoría. También puede haber movimiento uniforme donde la velocidad siempre es la misma y movimiento acelerado, cuando aunmenta o disminuye la velocidad.
La VELOCIDAD es el espacio recorrido por unidad de tiempo, pueden preentarla en kilometros por hora, metros por segundo o millas por hora.
Si nos presentan la velocidad en kilometros por hora y la queremos convertir a metros por segundo, solo hay que multiplicar la respuesta por 5/18. Por el contrario si nuestra respuesta está representada en metros por segundo y la queremos convertir a kilometros por hora, solo hay que multiplicar por 18/5.
La formula para obtener la distancia es d = vt
Donde d = distancia, v = velocidad y t = tiempo.
También nos pueden pedir obtener la velocidad o el tiempo, para lo cual hay que despejar la formula y tenemos:
Si lo que quieres obtener es el tiempo, divides la distancia entre la velocidad.
Si quieres obtener la velocidad, divides la distancia entre el tiempo.
También es posible que representen el tiempo en minutos para ello hay que convertirlo a decimal como se muestra en la tabla siguiente:
Ejemplo: Un auto va a 80km/h, ¿cuánta distancia recorre en 45 minutos? Al aplicar la formula no puedes multiplicar 75 por 45, tienes que convertir el tiempo a decimal que sería .75,
d = 80 x .75
Resuelve los siguientes problemas (En cuanto pued les pongo mas ejercicios)
¿A qué velocidad debe circular un auto de carreras para recorrer 40km en media hora? (convierte la media hora a decimal)
La velocidad de la luz en el vacío es c =300 000 km/s. La luz del sol tarda en llegar a la Tierra 8 minutos y 19 segundos. Calcula la distancia entre el sol y la Tierra. (Pista: convierte los minutos a segundos)
Si un avión tarda 5 segundos en recorrer 310 metros, ¿cuál es su velocidad en km/h? (pista, la respuesta va a ser en metros/segundo, hay que pasarla a km/h multiplicando por 18/5)
¿Cuántos metros recorre una motocicleta en dos segundo si circula a una velocidad de 110km/h? (hay que pasar los km/h a metros por segundo multiplicando por 5/18)
Sabiendo que la velocidad del sonido es de 343,2 m/s, ¿a cuántos kilómetros de distancia se produce un trueno que tarda 6 segundos en oírse?
Un objeto se mueve en el espacio en línea recta con velocidad constante. La gráfica que representa dicho movimiento es la siguiente: Responde a las siguientes preguntas: a) ¿Cuál es la velocidad?, b) ¿Qué distancia recorre en 8 horas?, c) ¿cómo podrías obtener el área de la parte sombreada?, d) ¿sabrías decir cuál es la relación del área coloreada con el movimiento?
RESPUESTAS:
V= 80 km/h
d = 149, 700 000km
233.2 km/h
61.1 m/s
2059.2 m/s (en kilómetros por hora serían 7413.12 km/h)
a) 6km/h, b) 48km, c) multiplicando 6 por 8, d) que al tener el objeto una velocidad constante, conforme pasa el tiempo aumenta la distancia y va dibujando un rectángulo al representarlo en el plano cartesiano.
La mayoría de los contenidos teóricos y las ilustraciones se encuentran en la plataforma digital cuya autora es Lourdes Luengo. En ese mismo enlace vas a encontrar ejercicios de practica para aprender mas sobre el tema. También puedes revisar los siguientes enlace para mas contenidos sobre el tema.
La Genética es la rama de la Biología que estudia la herencia de los caracteres. Esta ciencia nació con los experimentos de Mendel y ha desencadenado un vocabulario propio que debes utilizar con propiedad. A continuación vas a encontrar «leyes de Mendel» con ejemplos pero primero revisa los siguientes conceptos para entender el tema.
Los genes se localizan en los cromosomas, es un trozo de ADN que contiene la información necesaria para construir una determinada proteina, que a la vez controla la manifestación de un determinado carácter. A principio del siglo XX se propuso el nombre de gen en lugar de factor hereditario, propuesto por Mendel, para denominar las unidades de la herencia. Un determinado gen puede presentar varias alternativas o formas alélicas que llevan informaciones diferentes para un carácter correspondiente. Por ejemplo, el gen que determina el color de ojos, puede presentar un alelo que determina ojos oscuros y otro alelo que determina ojos claros.
Cada individuo lleva dos alelos para cada carácter, uno del padre y otro de la madre.
Si un individuo lleva los dos alelos para un carácter iguales, decimos que el individuo es homocigoto o puro para dicho carácter.
Si un individuo lleva los dos alelos diferentes para un determinado carácter, decimos que es heterocigoto o híbrido para dicho carácter.
En la meiosis cada gameto recibe uno de cada padre uno de los cromosomas de cada pareja de homólogos.
Hay algunos caracteres cuya manifestación se debe a un sólo par de alelos como el caso del albinismo.
Hay caracteres que dependen de varios genes como es el caso de la estatura o el color de la piel.
Todo organismo recibe para cada carácter dos genes, uno del padre y otro de la madre. Por lo tanto posee dos dotaciones de genes homólogos
La distribución de los genes maternos y paternos en el hijo se hace completamente al azar.
No siempre se cumple la 3ª ley de Mendel, así que la independecia de los genes no es total, ya que a veces se transmiten grupos de genes conjuntamente, decimos que son genes ligados.
¿Para qué sirve el ADN?
Actualmente, la ciencia y los conocimientos del ADN a determinar enfermedades y prevenirlas, identificar la paternidad de un individuo, autores de un crimen, obtener proteínas y alimentos mejores, conocer el parentesco entre especies. Esta nueva tecnología ha abierto las puertas a la solución de algunos problemas históricos en el tratamiento de enfermedades; pero crea muchos interrogantes cuya respuesta ha de buscarse mas allá de la comunidad científica.
ADN: se considera la molécula de la herencia porque lleva la información de cómo es y debe funcionar un organismo. Además, es capaz de formar copias idénticas por el proceso de REPLICACIÓN o AUTODUPOLICACIÓN.
La información almacenada en el ADN, pasa a unas moléculas intermediarias (ARN) por el proceso de TRANSCRIPCIÓN.
En una segunda fase, la información pasa por un proceso de TRADUCCIÓN dará origen a las proteínas, que controlan todas las características de un ser vivo.
Un gen es un trozo de ADN que contiene información para la síntesis de una proteína y por medio del cual se manifiesta un carácter. Equivale al término de “factor hereditario” propuesto por Mendel en sus trabajos.
Los genes se encuentran alienados a lo largo del cromosoma, tal como nos dice la teoría cromosómica de la herencia.
Los alelos son las distintas manifestaciones de un gen. Así podemos decir que el gen que controla el color de las semillas del guisante. Informan sobre un mismo carácter. Por ejemplo para el carácter color de la semilla del guisante existen dos genes: el gen que informa para el color amarillo (gen A) y el gen que informa para el color verde (gen a). Los genes A y a son alelos.
Homocigoto: individuo que para un gen dado tiene en cada cromosoma homólogo el mismo tipo de alelo, por ejemplo, AA ó aa. También se le conoce como “raza pura” para ese gen.
Heterocigoto: individuo que para un gen dado tiene en cada cromosoma homólogo un alelo distinto, por ejemplo, “Az” También se le llama híbrido para ese carácter.
Los cromosomas se encuentran formando parejas de cromosomas homólogos, por lo que poseemos siempre dos alelos para cada carácter (uno procede del padre y otro de la madre) Genotipo es el código genético de las células de un organismo, lo que determina las características de un individuo.
Es el conjunto de genes que contiene un organismo heredado de sus progenitores. En organismos diploides, la mitad de los genes se heredan del padre y la otra mitad de la madre. Haploides se representa con “n” Diploides se representa con “2n”
Fenotipo es la manifestación externa del genotipo, es decir, la suma de los caracteres observables en un individuo. El fenotipo es el resultado de la interacción entre el genotipo y el ambiente. El ambiente de un gen lo constituyen los otros genes, el citoplasma celular y el medio externo donde se desarrolla el individuo.
Locus es el lugar que ocupa cada gen a lo largo de un cromosoma. Gen dominante: es aquel cuya información se expresa aunque el otro gen alelo lleve una información diferente.
A= gen que determina negro
a = gen que determina blanco
Los individuos: AA y Aa serán negros solamente los individuos aa serán blancos. Gen recesivo: Es aquel cuya información solo se expresa cuando se encuentra en condición homocigótica, es decir que el individuo debe lleva los dos alelos recesivos. Por ejemplo: aa
g. codominantes son aquellos que cuando están en combinación heterocigótica originan un carácter distinto del de las razas puras. Lo veremos en el caso de la herencia intermedia de las flores del dondiego de noche.
LEYES DE MENDEL
Mendel trabajó con “razas puras” de plantas y dedujo unas leyes que sirven para ver como se transmiten los caracteres.
La 1ª ley de Mendel se llama ley de la uniformidad porque cuando se cruzan razas puras toda la F1 es igual (uniforme)
Según la 2ª ley, los dos alelos de un mismo carácter se separan y no irán juntos nunca a un mismo gameto; ley de la segregación.
La 3ª ley llamada “ley de la independencia, nos dice que los genes que determinan distintos caracteres se heredan independientemente.
Los alelos pueden ser dominantes, (herencia dominante); recesivos (herencia recesiva) o equipotentes (herencia Intermedia).
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Si se están preparando para presentar el examen de CIENCIAS del GED, HiSET o TASC, tengan presente que este incluye temas de QUÍMICA, FÍSICA, BIOLOGÍA Y CIENCIAS DE LA TIERRA. En está pagina vas a encontrar recursos para estudiar un poco de todas esas materias.
Este examen de practica solo incluye temas de QUÍMICA, antes de contestar las preguntas te recomiendo que estudies los siguientes temas:
La estequiometría es la parte de la química que nos permite determinar la masa de combinación de las sustancias en una reacción química. En una reacción química la máxima cantidad de producto que se puede formar depende de los reactivos. Estos son las sustancias o moléculas que forman un producto. Dentro de una reacción química se pueden presentar los “reactivos limitantes” que son aquellos que se consumen primero y limitan la cantidad de producto que se puede formar.
También podemos tener los reactivos en exceso que son los que se encuentran presentes en mayor cantidad
En este modelo tenemos que el 4A es el reactivo limitante que ya al ser 4 solo se pueden formar ese número con AB. Por el contrario, el reactivo en exceso esta representa por 2B.
Lo mismo pasa si lo representamos en una ecuación química. Por ejemplo, si tenemos 5 moles de Sodio peros solo un mol de cloro diatónico. Se pueden formar solo dos moles de cloruro de sodio y sobrarían 7 moles de sodio.
Ahora veamos otros ejemplos:
Para una reacción, 124g de aluminio (Al) reaccionan con 601 g de óxido férrico (Fe2O3). La ecuación que representa dicha reacción química es la siguiente:
Si queremos identificar el reactivo limitante, hay que seguir los siguientes pasos.
PASO I
Obtener y acomoda los valores de la masa en gramos (m), el peso molecular (M) y los MOLES (n) de los reactivos.
m (masa en gramos)
M (peso molecular)
n (MOLES)
PASO II
Para identificar el reactivo limitante hay que dividir los coeficientes de cada sustancia presente en los reactivos de la ecuación. Después divide el valor de “n” MOLES del Al entre los de Fe2O3
El reactivo limitante es el aluminio y el reactivo en exceso es el óxido férrico (Fe2O3).
Una vez que tenemos esos valores podemos también calcular la masa en gramos de los productos Al20 y 2Fe
Como desconocemos el valor de “n” hay que aplicar la regla de tres para obtenerlo.
Aplicando la regla de tres hacemos la siguiente operación: 4.592 x 1 ÷ 2 = 2.296
El valor de n= es 2.296, con este valor podemos obtener la masa en gramos multiplicando 2.296 x 102 y nos da 234.192 g. Quiere decir que la masa de Al2O3 es igual a 234.192g. Puedes seguir los mismos pasos para calcular la masa en gramos de 2Fe.
Ejemplo II
Determina los reactivos limitantes y en exceso si hay 75 gramos de sodio y 115 gramos de oxígeno.
m (masa en gramos)
M (peso molecular)
n (MOLES)
PASO I
Acomoda los valores de la masa en gramos (m), el peso molecular (M) y los MOLES (n) de los reactivos.
PASO II
Dividir el número mas grande entre el mas chico basado en los coeficientes presentes en la formula química (4 ÷ 1 = 4)
Divide el valor de “n” MOLES del Na entre los de O
Si el valor disminuye, el reactivo limitante es el Na, porque fue el número que dividimos.
Si el valor de los MOLES fuera mayor, el Na sería un reactivo en exceso.
PASOS PARA CALCULAR LA MASA DEL PRODUCTO
PASO I
Acomodamos los valores que tenemos del Oxido de Sodio
Como desconocemos el valor de “n” hay que aplicar la regla de tres para obtenerlo.
Aplicando la regla de tres hacemos la siguiente operación: 3.260 x 2 ÷ 4 = 1.63
El valor de n= es 1.63, con este valor podemos obtener la masa en gramos multiplicando 1.63 x 62 y nos da 101.06 g
Para este tema, revisa el contenido teórico, el video y al final hay unas preguntas de practica. Entre los contenidos de matemáticas que se pueden incluir en el examen de CIENCIAS esta la notación cientifica, regla de tres (proporciones) y pueden también preguntarte temas relacionados con la media (promedio), mediana, moda y rango. Las imagenes y parte del contenido teórico son parte de los recursos didácticos que ofrece la UNAM, aquí puedes ver parte de los contenidos. En este otro enlace puedes encontrar otros recursos didácticos que ofrece la UNAM para estudiar temas de química de manera gratuita.
Los electrones son 1836 veces más pequeños que las otras partículas que los protones y neutrones. La masa total del átomo de cada elemento es la suma de protones y neutrones. Esa información se indica en la tabla periódica y se conoce como “medida en UMA”, Unidades de Masa Atómica.
Una UMA equivale a la masa de un protón o un neutrón y es tan pequeña que expresada en kilogramos sería del orden de1.7×10-27kg
Cuando varios elementos se combinan para formar una molécula, la masa de la nueva molécula será la suma de la masa de cada elemento presente en ella. Por ejemplo, la masa molecular de una molécula de agua es de 18 UMA, ya que cada hidrógeno contiene una UMA y el oxígeno 16 UMA. Esto equivale a3.6 x10-26kg.
Como puedes ver, estas son cantidades muy pequeñas y no existe una balanza que pueda medir dichas cantidades de materia, pero si es posible medir 18 gramos de agua por lo que los químicos utilizan el concepto de MOL“número de moléculas de agua”cuya masa es de 18 gramos.
Los átomos son infinitamente pequeños y la unidad utilizada para contarlos es muy grande y equivale a MOL = 6.2×1023 partículas.
Esta cantidad es conocida como número de avrogrado, un MOL de cualquier sustancia tiene ese número de partículas. Por ejemplo,
En 18 gramos de agua existen 6.2×1023 moléculas de agua.
Ahora, hay que tener presente que los átomos de diferente sustancia tienen diferente masa porque la cantidad de protones y neutrones es diferente. Por lo tanto, un MOL de diferente sustancia tendrá diferentes masas.
Veamos un ejemplo: Para el MOL de carbono con6.2×1023 tiene una masa de 12 gramos porque la masa atómica del carbono es 12 UMA. El MOL es una unidad de cantidad fija de partículas 6.2×1023 pero de masa variable.
Otro ejemplo aplicado a sustancias:
Un MOL de cloruro de sodio con 6.2×1023 tiene una masa de 58.4 g/mol porque la masa atómica del Sodio es de 22.9 UMA y la del cloro es de 35.5 UMA.
Un MOL de “dióxido de carbono” con 6.2×1023 tiene una masa de 44 g/mol porque el oxígeno tiene una nada de 16 UMA y el carbono 12 UMA.
Podemos concluir que un mol de cualquier elemento o sustancia tiene masa igual a su masa molecular expresada en gramos, a esta cantidad se le llama MASA MOLAR.
PREGUNTAS DE PRACTICA
Los electrones son 1836 veces mas pequeños que las partículas. Una UMA (unidades de masa atómica) equivale a la masa de un protón y un neutrón y es tan pequeña que expresada en kilogramos sería del orden de 1.7×10-27 kg.La masa molecular del agua es de 18 UMA ya que el oxígeno tiene 16 UMA y el hidrógeno 2 cada uno. Estas son cantidades muy pequeñas y no existe una balanza que pueda medir dichas cantidades de materia, pero si es posible medir 18 gramos de agua por lo que los químicos utilizan el concepto de MOL “número de moléculas de agua” cuya masa es de 18 gramos. Sabiendo esa información ¿A cuánto equivaldría la masa molecular del agua expresada en kilogramos?
De la siguiente lista de elementos que forman parte de los alcalinos y alcalinotérreos en la tabla periódica, ¿A cuánto equivale la UMA del Calcio?
Para las preguntas 3 y 4 usa la siguiente imagen.
3. ¿Cuál es el rango de UMA en la lista de elemento?
4. Obtén la media (promedio) y mediana usando el valor de UMA de cada elemento.
5. Los átomos son infinitamente pequeños y la unidad utilizada para contarlos es muy grande y equivale a MOL= 6.2×1023 partículas. Esta cantidad es conocida como número de avogadro, un MOL de cualquier sustancia tiene ese número de partículas. Por ejemplo, En 18 gramos de agua existen 6.02×1023 moléculas de agua. Ahora, hay que tener presente que los átomos de diferente sustancia tienen diferente masa porque la cantidad de protones y neutrones es diferente. Por lo tanto, un MOL de diferente sustancia tendrá diferentes masas. Veamos un ejemplo: Para el MOL de carbono con 6.2×1023 tiene una masa de 12 gramos porque la masa atómica del carbono es 12 UMA. El MOL es una unidad de cantidad fija de partículas 6.2×1023 pero de masa variable. Otro ejemplo aplicado a sustancias:
Un MOL de cloruro de sodio (NaCl) con 6.2×1023 tiene una masa de 58.4 g/mol porque la masa atómica del Sodio es de 22.9 UMA y la del cloro es de 35.5 UMA. ¿AcuántoequivaleunMOLdeOxido de Litio cuya formula molecular esLi2O? Usa la tabla periodica como referencia para obtener tu respuesta.
6. Ahora que ya sabes identificar la UMA y obtener el peso molecular de cada sustancias, practica con las siguientes sustancias.
RESPUESTAS
06X10-26 kg
40 UMA
80.68
media (promedio) = 39.4389, mediana = 31.7015, no hay moda
Los enlaces químicos son uniones que se dan entre átomos y moléculas al que ceden, toman o compartir electrones. Al darse este proceso, se alterar las propiedades físicas y químicas de los átomos.
Los enlaces formar compuestos químicos mas grandes y complejos que también pueden romperse bajo ciertas y determinadas condiciones como el cambio de temperatura o acciones de la electricidad.
Hay tres tipos de enlaces, los IÓNICOS, COVALENTES y METALICOS. Átomo de oxígeno Ión de oxígeno
ENLACE IÓNICO
Los enlaces iónicos se dan cuando un átomo metálico pierde y un átomo no metálico gana electrones.
Se llama IÓN al átomo que al perder o ganar un electrón de su numero acostumbrado, queda cargado eléctricamente.
Se llama CATIÓN al átomo que pierde un electrón y se carga positivamente.
Se llama ANIÓN al átomo que gana un electrón y se carga negativamente.
Este tipo de enlace se combina entre átomos que tiene (1,2 o 3 electrones) en su último nivel de energía con átomos de 5, 6 y 6 electrones.
Ejemplo: Cloruro de sodio
En el Cloruro de Sodio, el Sodio pierde un electrón y queda cargado positivamente; el Cloro gana un electrón y queda cargado negativamente.
Otros ejemplos de compuestos con enlaces IÓNICOS
Óxido de magnesio (MgO)
Sulfato de cobre (CuSO4)
Ioduro de potasio (KI)
Cloruro de manganeso (MnCl2)
Carbonato de calcio (CaCO3)
Sulfato de Hierro (Fe2S3)
ENLACES COVALENTES
Estos se dan cuando dos o mas átomos comparten electrones hasta completar su capa externa.
Hay tres tipos de enlaces covalentes
1. ENLACE COVALENTE PURO
Un ejemplo lo tenemos con el puente de Hidrógeno, el cual tiene solo un electrón y necesita de otro electrón para completar el par en el primer nivel de energía.
2. ENLACE COVALENTE POLAR
Se forma al compartir electrones de cada uno de los átomos.
Monóxido de azufre: ambos tienen 6 electrones en su último nivel de energía y comparten dos cada uno para completar ocho electrones en su último nivel de energía.
3. ENLACE COVALENTE COORDINADO O TRIPLE
Se forma al compartir tres pares de electrones. En el caso del amoníaco, el Nitrógeno tiene cinco electrones en su último nivel de energía y tres Hidrógenos se unen para completar los ocho electrones.
Ejemplos de enlaces covalentes:
Benceno (C6H6)
Metano (CH4)
Glucosa (C6H12O6)
Amoníaco (NH3)
Freón (CFC)
Todas las formas del carbono (C)
ENLACE METALICO
Se da cuando se unen dos o mas metales. Un ejemplo lo tenemos en el bronce que se forma con a aleación de cobre, estaño y zinc.
Una parte importante del examen de ciencias incluye el estudio de los elementos químicos y en esta ocasión vamos a hacer unos ejercicios que nos van a ayudar a familiarizarnos mas con este tema.
Hay que tener presente que no hay que memorizar todos los contenidos, nombres de elementos, propiedades químicas o contenidos teóricos.
Lo primero que necesitamos para estos ejercicios es la tabla periódica, si la imagen está muy pequeña, puedes ingresar a este enlace.
EJERCICIO I
Busca en la tabla periódica cada elemento que están presentes en el cuerpo humano.
Identifica el número atómico de cada elemento y represéntalo aplicando la ley del octeto.
Ejemplo: El número atómico del oxígeno es ocho para acomodar los niveles de energía en la primera capa siempre van dos, en los siguientes niveles de enrgía van ocho pero para el oxígeno solo sobran seis en su última capa.
EJERCICIO II
Usando la tabla anterior, practica un poco los porcentajes. Pensemos que hipotéticamente una persona pesa 130 kilogramos. Obtén la equivalencia en kilogramos que representa cada elemento químico en una persona que pesa 130 kg.
Puedes aplicar la regla de tres o simplemente convertir el porcentaje a decimal y multiplicar.
EJERCICIO III
Identifica los elementos que están presentes en las siguientes sustancias químicas y escribe la fómula desarrollada.
Una parte importante para el examen del GED, HiSET o TASC es QUÍMICA que se incluye en el examen de ciencias. Por tanto, vamos a dedicar un espacio a esta materia. En seguida nos vamos a enfocar a la química orgánica que se encarga de estudiar los compuestos de carbono y otros que combinana carbono con otros elmentos. En otro momento vamos a revisar lo relacionado con la química inorgánica la cual se ocupa del estudio científico de todos los compuestos químicos, excepto de aquellos que tienen carbono.
COMPUESTOS ORGANICOS
Son aquellos que contienen carbono y se forman con enlaces de carbono-carbono, carbono-hidrógeno. Puede incluir otros elementos como el oxígeno, nitrógeno, azufre, fósfato, etc. Una característica es que arden y pueden ser quemadas (son compuestos combustibles). La mayoría de los ocmpuestos orgánicos se producen de forma natural y son de vital importancia por las diversas aplicaciones que tienen en la medicina, agricultura, industria textil, industria de los plásticos, etc.
Es importante tener presente que no todas las sustancias que tienen carbono son considerados compuestos organicos, entre algunas excepciones se encuentran: óxidos de carbono (C2O y CO), sales – bicarbonatos Na2CO3 y NaHCO3
ÁTOMO DE CARBONO
Carbono natural
1. GRAFITO: Es un mineral considerado de carbono casi puro, solido, negro, brillante metálico, suave, resbaloso y buen conductor de electricidad. Los átomos de carbono están fuertemente unidos en el plano mediante enlaces covalentes. Una de las aplicaciones mas comunes es la fabricación de lápices, también tiene aplicación en la industria automotriz, energía móvil, metalurgia, etc.
2. DIAMANTE: de forma alotrófica del carbono, es una de las sustancias más duras que se conoce. Sólido transparente, mal conductor de electricidad.
CARBONO AMORFO: Son carbonos impuros que se producen de la descomposición de la materia orgánica por cientos y miles de años.
Carbono artificial
Son subproductos de cambios químicos de los compuestos del carbono a nivel doméstico e industrial. Se caracteriza pro ser sólidos amorfos. Ejemplos: carbón vegetal, carbón animal, hollín, carbón activo, coque, etc.
PROPIEDADES QUÍMICAS DEL CARBONO
1. COVALENCIA: El átomo de carbono se enlaza con los elementos organógenos (C, H, O, H). al compartir electrones forma enlaces covalentes. Ejemplo: alcohol etílico.
2. TETRAVALENCIA: Al tener 4 electrones de valencia puede enlazarse formando enlaces simples, dobles, triples, así completa su octeto electrónico
4. AUTOSATURACIÓN: Tiene la capacidad de enlazarse consigo mismo formando cadenas carbonadas cortas, medianas y largas.
5. HIBRIDIZACIÓN: Consiste en la “combinación” de orbitales puros de un mismo átomo de carbono produciendo orbitales híbridos.
TIPOS DE CARBONO
1. Carbono primario: Es aquel que está unido a un solo carbono y el resto de los enlaces son a otros átomos distintos del carbono, no necesariamente hidrógeno.
2. Carbono secundario: Es aquel que está unido a dos carbonos y los otros dos enlaces son a cualquier otro átomo.
3. Carbono terciario: Un carbono terciario es aquel que está unido a tres átomos de carbono y a otro átomo.
4. Carbono cuaternario: Es aquel que está unido a cuatro átomos de carbono.
Parte importante que se incluye en examenes de nivel medio superior como el GED, HiSET, TASC o CEVENAL son los contenidos de CIENCIAS, y en seguida van a encontrar diversos temas que se abordan en la revista ¿Cómo ves? de la UNAM. Tanto maestros como estudiantes pueden tener acceso gratuito a todas las revistas.
Los mestros las pueden usar como materiar deapoyo didáctico en el salón de clases, pedir a los estudiantes elaborar cuadros sinompticos, mapas conceptuales, ilustraciones, reportes de lectura, síntesis o simplemente pedir que lean los contenidos en casa y discutirlos en clase.
Para los estudiantes que están estudiando por su cuenta, traten de fomentar el hábito de leer diario para de esta manera ir incorporando mas conocimientos cada día. Tenga presente que no se trata solo de leer por leer, una vez que revisen un tema traten de escribir lo que entendieron con sus propias palabras, si tienen alguien con quién compartirlo intenten explicarlo, estos son temas de ciencia por tanto son de un crado de dificultad mas alto. También pueden intentan elaborar mapas conceptuales , síntesis, etc.
Dentro de los temas de ciencias se encuentran la biología que estudia todos los seres vivos, su clasificación, similitudes, diferencias y todo lo que tiene que ver con su entorno. Ésta, dentro de las ciencias naturales, es una de las mas fáciles y amenas, en seguida vas a encontrar algunos de los temas relacionados con esta materia, te recomendamos que tomes notas, apuntes, elabores cuadros sinópticos, tablas comparativas o cualquier técnica que te ayude a aprender los contenidos incluidos en los enlaces.
Con el uso de la tecnología, podemos fácilmente revisar y saber las equivalencias entre los grados Fahrenheit y Centígrados, para ello solo recurrimos a las aplicaciones del teléfono celular y ¡listo!
Eso no es tan sencillo al momento de hacer el examen, ya que solo vamos a contar con la calculadora y este tema puede estar presente en el examen de CIENCIAS y MATEMÁTICAS por lo que es importante practicar para saber resolver la fórmula, para la cual solo necesitamos saber, sumar, restar, multiplicar y dividir. ¡Sencillo, verdad!
Ahora revisemos la fórmula:
F = Grados Fahrenheit
C = Grados Centígrados
9/5 equivale a 1.8 en decimales (a algunos estudiantes se les facilita más usar decimales y da el mismo resultado).
EJEMPLO I
Ya que tenemos la fórmula, vamos a convertir 20°C a Fahrenheit
PASO I
Sustituir los valores en la fórmula. Vamos a usar 1.8 en lugar de los 9/5
F = 1.8(20) +32
PASO II
Siguiendo la jerarquía de operaciones, se multiplica 1.8 por 20
F = 36 +32
PASO III
Se suman ambos valores
F = 68
Por tanto 20°C equivalen a 68°F
EJEMPLO II
Convertir 5°C a grados Fahrenheit
PASO I
Sustituir los valores en la fórmula, en esta ocasión vamos a usar los 9/5
PASO II
Multiplicar 9/5 por 5
F = 9 + 32
PASO III
Se suman ambos valores
F = 41
Por tanto 5°C equivalen a 41°F
Ahora vamos a hacer la operación inversa, quiere decir convertir grados Fahrenheit a Centígrados usando los mismos valores.
EJERCICIO III
Si tenemos 68°F, hay que obtener su equivalencia en Centígrados, aunque ya la sabemos, vamos a ver como aplicaríamos la fórmula.
PASO I
Sustituir los valores en la fórmula y en el lugar de la F ponemos el valor de los grados Fahrenheit.
PASO II
Despejar en el orden contrario a la jerarquía de operaciones, quiere decir que empezamos con la suma y resta. Y despejamos el 32 porque está sumando, pasa al lado izquierdo con la operación contraria que es la resta.
PASO III
Se resta 68 menos 32 y nos da 36
PASO IV
Se despeja el 9/5 y como está multiplicando a los grados centígrados, pasa a la izquierda dividiendo.
PASO V
Se divide y nos queda 20,
Por tanto 68°F equivale a 20° F
En estos ejemplos las equivalencias nos han quedado en números enteros, en caso de que la respuesta quede en decimales, solo se redondea.
EJERCICIOS DE PRACTICA
Convertir de grados Centígrados a Fahrenheit los siguientes valores:
La tabla periódica esta compuesta actualmente por 118 elementos pero no siempre fue así, tuvieron que pasar muchos años para que los científicos lograran identificar cada elemento. En ese proceso pudieron, además, clasificarlos en varias caterorias en base a su número atómico, masa atómica, su origen, metales, no metales y los que son necesarios para la vida, incluida la nuestra.
La siguiente información fue elaborada por la UNAM la cuál también puede ser encontrada en este enlace donde se ofrece además la posibilidad de ver las carácteristicas de los elementos de la tabla periódica.
Número atómico
Cada elemento se distingue de los demás por el número de protones que tiene dentro del núcleo. La cantidad de neutrones o de electrones puede variar sin que el elemento pierda sus propiedades, pero con un protón de más o de menos ese elemento se convertirá en otro distinto.
El número de protones de un elemento se conoce como número atómico.
Masa atómica
La suma de los neutrones y los protones que se encuentran dentro del núcleo se conoce como número de masa, que no es lo mismo que la masa atómica. Como puedes observar, la masa atómica casi nunca es un número entero. Lo que sucede es que existen átomos de un mismo elemento, conocidos como isótopos, con diferentes números de neutrones que por lo tanto tienen un número de masa distinto. El valor que se reporta en la Tabla Periódica es el número de masa promedio de los isótopos de cada elemento, que se conoce como masa atómica.
Otro aspecto importante de notar es que los electrones no influyen en la masa atómica. Recuerda que la masa de un electrón es casi 1850 veces más pequeña que la de un protón, por lo que el núcleo concentra el 99.9% de la masa del átomo.
Clasificación según su origen
Según la teoría más aceptada del origen del universo, la mayoría de los elementos se formaron mediante procesos de fusión nuclear que iniciaron con el Big Bang. Se supone que existía una enorme concentración de partículas elementales, que explotaron liberando una gran cantidad de energía.
El primer elemento que se formó fue el hidrógeno (H), que tiene un solo protón. Con las temperaturas tan alas que se alcanzaron, los átomos de H se unieron formando átomos de helio (He), que se unieron con otros para formar elementos cada vez más pesados. Este proceso sigue elementos cada vez más pesados. Este proceso sigue sucediendo en los núcleos de las estrellas jóvenes. En el Sol ya casi no se forman elementos pesados porque su temperatura ha disminuido, pero originalmente se formaron al menos 90, desde el hidrógeno hasta el uranio (U). Al desprenderse la Tierra hace millones de años, estos elementos llegaron a su corteza, con dos excepciones: El tecnecio (Tc) -primer elemento sintético- y el prometio (Pm), que si bien no se hallan en la Tierra, sí ha sido posible ubicarlos en algunas estrellas a través de su espectro electromagnético.
Los elementos más pesados que el uranio (U) han sido sintetizados en laboratorios experimentales mediante aceleradores de partículas y procesos de fusión nuclear provocados por el hombre. Algunos de ellos tienen una vida media muy pequeña, de apenas algunos milisegundos.
Carácter metálico
Desde el punto de vista químico un elemento se considera metal cuando cede fácilmente electrones y no tiene tendencia a ganarlos. Si observas la Tabla periódica notarás que los elementos metálicos se encuentran acomodados hacia la izquierda, ya que son los que tienen uno, dos o tres electrones en la última capa. Claro hay una excepción: el hidrógeno (H), porque es un gas y no puede considerarse metal.
Por el contrario, los no metales están ubicados hacia la derecha porque en su última capa tienen seis o siete electrones y tienden a robarse los electrones de otros elementos. Evidentemente, los elementos del grupo 18 tienen completa la última capa y no interactúan con otros elementos, ni cediendo ni ganando electrones.
Desde un punto de vista físico, los elementos metálicos presentan brillo, conducen el calor y la electricidad y son maleables.
Observa que algunos elementos están señalados como “semimetales”. Lo que pasa en que en ocasiones se comportan como metales, pero bajo ciertas circunstancias no lo hacen. Algunos químicos incluyen en este grupo al astato y otros no.
Estado de agregación
En la tabla se muestra el estado de agregación de los elementos cuando no están sometidos a temperaturas o presiones extremas. La mayoría se encuentran en estado sólido y existen algunos gases. Sólo hay tres líquidos: el Mercurio (Hg) (cuyo símbolo se deriva de la expresión latina “Hydrargyrum” que significa “plata líquida”), el Boro (B) y el Francio (Fr). Este último es muy inestable: su vida promedio es de 22 minutos antes de convertirse en astato, que es un sólido.
A partir del elemento 104 es muy difícil determinar el estado de agregación. Se trata de elementos sintetizados en laboratorio y sólo se han obtenido cantidades sumamente pequeñas que no permiten determinar con certeza la relación que tendrían sus átomos entre sí. Además, prácticamente no se ven: su vida media es de aproximadamente .0.25 milisegundos.
Fundamentales para la vida
El 99% de la masa de cualquier ser vivo está formado por una colección muy pequeña de elementos: carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), sodio (Na), magnesio (Mg), potasio (K), calcio (Ca), fósforo (P), azufre (S) y cloro (Cl). Con toda seguridad, este grupo de elementos es esencial para la vida.
De los elementos que están marcados en azul, los químicos y los biólogos no están tan seguros de que sean esenciales, tal vez con la excepción del yodo (I). En los organismos vivos se encuentran en muy poca proporción, apenas algunas trazas y es muy difícil establecer qué pasaría si se suprimieran del todo en un organismo
450 años antes de nuestra era ya se hacía referencia al término elemento, pero tenía un significado distinto en cada cultura. Para los griegos los elementos eran cuatro; fuego, aire, agua y tierra. Para los chinos el aire no era un elemento, pero añadían a la lista el metal y la madera. En la india la lista era más larga; agua, tierra, fuego, aire, éter, tiempo, espacio, alma y sensaciones.
La primera definición científica de elemento químico fue establecida por Robert Boyle en 1661: sustancia simple. Sin embargo, 100 años después Lavoisier todavía incluía en la lista de elementos a la luz y al calórico, que se suponía que era una especie de fluido que trasportaba al calor.
Ahora conocemos 118 elementos, algunos de ellos sintetizados por el hombre. ¿Crees que exista la posibilidad de descubrir o sintetizar algunos más?
1828
Johann WolfgangDöbereiner (13 diciembre 1780 – 24 Marzo 1849)
Notó que existían grupos de tres elementos que tenían propiedades químicas semejantes y que sus propiedades físicas variaban de manera ordenada de acuerdo con sus masas atómicas. A estas series las llamo traídas.
1863
John Alexander Reina Newlands (26 November 1837 – 29 July 1898)
Ordenó a los elementos con base en sus masas atómicas y observe que cada octavo elemento tenía propiedades semejantes al primero. Este hecho fue nombrado como la ley de las octavas, pero no se cumplía con elementos de mayor masa atómica, por lo que fue rechazada.
1869
Dmitry Ivanovich Mendeleyev
Propuso clasificar a los elementos de acuerdo con la repetición regular y periódica de sus propiedades. Su propuesta superó a la de Newlands, porque la agrupación de los elementos de acuerdo con sus propiedades fue exacta, además dejó espacios vacíos prediciendo la existencia de elementos hasta entonces desconocidos.
1869
Julius Lothar Meyer (19 August 1830 – 11 April 1895)
Su clasificación de los elementos coincidió con la Mandeleiev, aunque eran de países diferentes, el de Alemania y Mandeleiev de Rusia.
1913
Henry Gwyn Jeffreys Moseley (23 November 1887 – 10 August 1915)
Descubrió que el número atómico aumenta en el mismo orden que la masa atómica periódica
1944
Glenn Theodore Seaborg
Descubrió y aisló 10 elementos químicos transuránicos, elementos con número atómico superior a 92. Además, fue el primero en proponer la serie actínida, que contribuyó a la clasificación actual de la tabla periódica.
Preguntas de practica
El concepto de elemento en las civilizaciones antiguas incluía:
Helio, fuego, aire, agua y viento
Agua, tierra, fuego, aire, éter, tiempo, espacio, alma y sensaciones
Fuego, aire, tierra y agua
Calor, aire, luz, agua, tierra
¿Cuál fue la primera definición que se le dio a la palabra “elemento”?
compuesto químico
sustancia química
sustancia simple
sustancia terrestre
¿Cuántos elementos contiene la tabla periódica?
¿Qué relación hay entre el número atómico y la masa atómica según las aportaciones de Moseley?
¿Qué par de científicos coincidieron al clasificar los elementos de la tabla periódica?
El examen de ciencias evalúa contenidos y destrezas vinculados con temas científicos. Las destrezas se dividen en tres áreas descritan a continuación. En una segunda parte se encuentran las áreas de “contenidos” en las que se incluyen diversos temas y contenidos relacionados con “ciencias de la vida”, “ciencias físicas” y “ciencias terrestre-espacial”. No es necesario tener un dominio total de estos temas, pero si es indispensable estar familiarizado con ellos. También es importante tener presente que, aunque se recomienda estudiar estos temas, al momento del examen, las preguntas pueden variar o incluir preguntas relacionadas directa o indirectamente con dichos temas.
Área I, incluye un 30% el mostrar destrezas para leer y escribir temas relacionados con ciencias naturales
Comprender y explicar presentaciones científicas escritas.
Entender e interpretar símbolos, términos y frases usados en ciencias.
Identificar en textos científicos pruebas para apoyar hallazgos o conclusiones.
Expresar de manera escrita información o hallazgos científicos.
Reunir y dar sentido a diferentes hallazgos, conclusiones o teorías.
Área II, un 40% evalúa la habilidad para aplicar conceptos científicos importantes
Conocimiento del método científico e identificar fuentes de error que alteren un diseño de investigación.
Identificar y refinar hipótesis en investigaciones científicas.
Analizar e identificar las variables en un diseños de investigaciones científicas.
Habilidad para diseñar una investigación científica.
Identificar e interpretar variables independientes y dependientes en investigaciones científicas.
Habilidad para recolectar datos o pruebas para plantear una conclusión.
Hacer pronósticos basados en datos o pruebas.
Elaborar juicios para determinar si una conclusión o teorías científicas están apoyadas por evidencias presentadas en datos y pruebas.
Área III, un 30% del examen evalúa la aplicación del razonamiento matemática a ciencias
Entender y explicar datos científicos presentados visual y numéricamente (tablas, diagramas, etc.).
Expresar datos o hallazgos científicos en forma visual (colocar datos en tablas, cuadros, etc.).
Entender y expresar información y datos científicos usando números o símbolos.
Aplicar y resolver formulas de teorías científicas.
Determinar la probabilidad de los eventos.
ÁREAS DE CONTENIDOS
Área I, ciencias de la vida 40%
El cuerpo y la salud
Sistema de organismos y sus funciones (sistema endocrino, nervioso, muscular, respiratorio, etc.).
Homeóstasis y los efectos de cambio en el ambiente externo sobre los seres vivos.
Transmisión de enfermedades y patógenos, efectos de estos en la población y métodos de prevención de las enfermedades.
La relación entre las funciones de la vida y el consumo de energía
Energía para las funciones vitales como fotosíntesis, respiración, fermentación, etc.
Ecosistemas y flujos de energía en las redes ecológicas.
Conservación, transmisión y fuentes de energía dentro de un ecosistema.
Cadenas alimentarias y redes atróficas en los ecosistemas.
Cambios de la población y sus efectos en el ambiente, limites de recursos para el crecimiento y desarrollo de poblaciones.
Relaciones simbióticas.
Cambios en un ecosistema ocasionado por especies invasoras y como una especie puede afectar a otra o no.
Organización de la vida (estructura y función)
Funciones esenciales de la vida y sus componentes celulares (reacciones químicas, reproducción, metabolismo, membrana celular, enzimas, energía, etc.).
Teoría celular, tejidos especializados (músculos, nervios, celular, tejidos, órganos, sistemas).
Procesos y características de la mitosis y la meiosis.
Base molecular de la herencia
Biología molecular, mecanismos de la herencia y la función de los cromosomas.
Genotipos, fenotipos y la probabilidad de rasgos en parientes lejanos ( cuadros de Punnet, cuadros genealógicos).
Nuevos alelos, variedad de alelos, alteración medioambiental de rasgos y expresión de rasgos (mutación, cruces, epigenética).
Evolución
Antepasados comunes y cladogramas (diagramas de historia evolutiva).
Selección y los requisitos de selección.
Adaptación, presión selectiva y especiación.
Fuentes de nutrientes (alimentos, organismos simbióticos,) y conceptos de nutrición (calorías, vitaminas, minerales, proteínas, aminoácidos, etc.).
Transmisión de enfermedades, patógenos y sus efectos en la población así como métodos de prevención de las enfermedades (cambios demográficos, extinción, vacunación, higiene, etc.
Área II, ciencias físicas 40%
Conservación, transformación y flujo de la energía
Formas de transferir el calor y la temperatura (conducción, convección, radiación).
Reacciones endotérmicas y exotérmicas.
Tipos de energía y transformación entre los diferentes tipos de energía (cinética, potencial, química, eólica, eléctrica, mecánica, etc.).
Diferentes fuentes de energía, su efecto en el medio ambiente y la relación entre ellas (combustibles fósiles, sol, nuclear, viento, niveles de contaminación, cantidad de energía generada, etc.).
Características de los diferentes tipos de ondas (longitud- amplitud), tipos de radiación electromagnética, transferencia de la energía por ondas.
Trabajo, movimiento y fuerzas
Velocidad, rapidez, aceleración, impulso y colisiones.
Fuerza, leyes de Newton, gravedad, aceleración por gravedad, peso y masa (caída libre, ley de la atracción gravitacional).
Trabajo, maquinas simples (tipos y funciones), ventajas mecánicas (fuerza, distancia y maquinas simples) y potencia.
Propiedades y reacciones químicas relacionadas con sistemas vivos
Estructura de la materia.
Propiedades físicas y químicas, cambios de estado y densidad.
Balanceo de ecuaciones químicas y distintos tipos de ecuaciones químicas, conservación de la masa en ecuaciones químicas balanceadas y reactores limitantes.
Partes en soluciones, reglas generales de solubilidad, saturación y diferencia entre soluciones débiles y fuertes (disolución de solutos, solventes, aleaciones, mezclas, etc.).
Área III, ciencias terrestre y espacial 20%
Interacciones entre los sistemas terrestres y los seres vivos
Interacciones de materia entre los seres vivos y los inánimes (ciclos de la materia), uso, ubicación y peligros de los combustibles fósiles).
Desastres naturales, sus efectos y mitigación (terremotos, huracanes, tsunamis, diques, albergues para tormentas, practicas de construcción).
Extracción y uso de recursos naturales, recursos renovables, no renovables y sostenibilidad.
La tierra y sus componentes e integraciones del sistema
Características de la atmosfera, entre ellas sus capas, gases y sus efectos sobre la tierra y sus organismos, cambio climático, etc.
Características de los océanos y sus efectos sobre la tierra y los organismos (agua salada, corrientes, arrecifes de coral).
Interacciones entre los sistemas de la tierra (erosión producida por el viento, agua, viento de alta o baja presión).
Estructura interior de la tierra y sus efectos, masas terrestres principales.
Estructuras y organización del cosmos
Estructuras en el universo (galaxias, estrellas, constelaciones, sistemas solares), edad y desarrollo del universo y las estrellas.
Sol, planetas y lunas. Movimientos de la tierra y la interacción dentro del sistema solar terrestre (mareas, eclipses).
Edad de la tierra, incluida la radiometría, fósiles y los accidentes geográficos.
Los conocimientos básico de química incluyen entender la estructura del átomo, propiedades físicas y químicas de los elementos que al unirse pueden formar sustancias y compuestos químicos.
Para enterder dichos conceptos básicos revisa la siguiente presentación de «los átomos y su estructura» y los videos presentados abajo.
