Página 108 - Libro de Química de Primero de Bachillerato
Compuestos orgánicos
Resolución Página 108 - Libro de Química de Primero de Bachillerato
Datos para la resolución:
Enumera primero los usos clave de la gasolina y luego evalúa sus impactos ambientales y sociales. Contrasta la dependencia actual con la necesidad de transición energética. Organiza tu argumento en ventajas y desventajas antes de emitir tu juicio.
Explicación
Análisis del problema: Se pide emitir un juicio sobre el papel de la gasolina en la sociedad actual.
Resolución paso a paso:
- Identificar usos principales: transporte (automóviles, aviación, maquinaria agrícola), industria (generadores, motores de combustión interna) y economía (fuente de ingresos y empleo en el sector petrolero).
- Valorar ventajas: elevado poder calorífico, infraestructura existente, disponibilidad inmediata en la mayoría de países.
- Reconocer desventajas: carácter no renovable, emisiones de CO2 y otros contaminantes, contribución al calentamiento global y a problemas de salud pública.
- Sintetizar postura: catalogar la gasolina como un recurso energético estratégico pero ambientalmente insostenible, cuyo uso continúa siendo esencial en el corto plazo mientras se desarrollan y adoptan alternativas más limpias.
Conclusión/Respuesta final: La gasolina sigue siendo un pilar energético fundamental para el transporte y la economía mundial; sin embargo, su importancia está marcada por una paradoja: resulta estratégica a corto plazo, pero ambiental y socialmente insostenible a largo plazo, por lo que debe considerarse un combustible de transición hacia fuentes más limpias.
Datos para la resolución:
Compara la eficiencia y las emisiones de ambos tipos de motores. Piensa también en el origen de la electricidad y en la evolución tecnológica de baterías y estaciones de carga.
Explicación
Análisis del problema: Debe justificarse la elección de vehículos eléctricos o híbridos como alternativa a los de gasolina.
Resolución paso a paso:
- Eficiencia energética: Los motores eléctricos convierten entre 85 % y 90 % de la energía en movimiento, mientras que los de combustión interna apenas alcanzan un 30 %.
- Reducción de emisiones locales: No generan gases de escape (CO, NOx, SO2, partículas) durante la conducción, mejorando la calidad del aire urbano.
- Disminución de CO2 global (según matriz eléctrica): Si la electricidad proviene de fuentes renovables, las emisiones de ciclo de vida se reducen drásticamente.
- Mantenimiento y ruido: Menos piezas móviles → menor mantenimiento y contaminación acústica.
- Transición tecnológica: Los híbridos combinan motor eléctrico y de gasolina, reduciendo consumo y sirviendo de puente tecnológico.
Conclusión/Respuesta final: Se asume que los autos eléctricos o híbridos son una alternativa porque ofrecen mayor eficiencia, reducen las emisiones contaminantes y de CO2, disminuyen el ruido y representan un paso intermedio hacia una movilidad completamente libre de combustibles fósiles.
Datos para la resolución:
Para diseñar tu estrategia:
1) Identifica a quién te diriges.
2) Plantea un mensaje breve y poderoso.
3) Elige los canales que ese público usa con más frecuencia.
4) Incluye recursos visuales y ejemplos cercanos.
5) Define cómo medirás el impacto.
Explicación
Análisis del problema: Se requiere diseñar una estrategia de comunicación efectiva.
Resolución paso a paso:
- Definir público objetivo: Comunidad local (estudiantes, usuarios de transporte, autoridades).
- Mensaje central: "Reducir el uso de combustibles fósiles protege la salud, el ambiente y la economía futura".
- Canales de difusión: Redes sociales (videos cortos, infografías), charlas en escuelas, spots radiales, y carteles en transporte público.
- Herramientas de engagement:
- Infografías comparativas de emisiones.
- Calculadoras de huella de carbono.
- Testimonios de usuarios de autos eléctricos o ciclistas urbanos.
- Llamado a la acción: Uso de transporte público, bicicleta, compartir auto o considerar vehículos eléctricos.
- Métricas de evaluación: Número de participantes en encuestas, descargas de la calculadora y asistencia a charlas.
Conclusión/Respuesta final: Optaría por una campaña multimedia apoyada en datos científicos y casos locales de éxito, con mensajes claros y llamados a la acción medibles, difundidos principalmente por redes sociales y espacios educativos.
Datos para la resolución:
Consulta la nomenclatura IUPAC de hidrocarburos.
Investiga ejemplos cotidianos (gas natural, etileno para madurar frutos, acetileno en soldadura).
Dibuja modelos 2D o 3D para visualizar los enlaces.
Explicación
Análisis del problema: Se debe investigar estructura, fórmula general y propiedades básicas de cada familia de hidrocarburos.
Resolución paso a paso:
- Alcanos (ej. CH4):
Estructura: enlaces simples C‒C.
Fórmula general: $$C_nH_{2n+2}$$.
Propiedades: cadenas saturadas, baja reactividad, combustibles limpios (flama azul). - Alquenos (ej. C2H4):
Estructura: presencia de un doble enlace C=C.
Fórmula general: $$C_nH_{2n}$$.
Propiedades: más reactivos que alcanos (reacciones de adición), se usan para obtener plásticos. - Alquinos (ej. C2H2):
Estructura: enlace triple C≡C.
Fórmula general: $$C_nH_{2n-2}$$.
Propiedades: alta reactividad, usada la acetilena en soldadura oxiacetilénica.
Conclusión/Respuesta final: Cada familia se distingue por el tipo de enlace carbono-carbono, lo que determina su fórmula empírica y reactividad: enlaces simples (alcanos), dobles (alquenos) y triples (alquinos).
Datos para la resolución:
Utiliza una plantilla uniforme. Incluye diagramas de Lewis y escribe breves viñetas de obtención y aplicaciones. Así la comparación será más sencilla.
Explicación
Análisis del problema: Se requiere generar fichas informativas.
Resolución paso a paso:
- Diseño de ficha: Título, fórmula, estructura, obtención, usos.
- Ejemplo – Metano (CH₄):
Estructura: tetraédrica, enlaces simples.
Obtención: producción biogás, extracción de gas natural.
Aplicaciones: combustible doméstico, generación de electricidad. - Ejemplo – Eteno (C₂H₄):
Estructura: planar, doble enlace.
Obtención: craqueo de fracciones de petróleo.
Aplicaciones: materia prima para polietileno. - Ejemplo – Acetileno (C₂H₂):
Estructura: lineal, triple enlace.
Obtención: reacción CaC₂ + H₂O.
Aplicaciones: sopletes de soldadura, síntesis orgánica.
Conclusión/Respuesta final: Las fichas deben resumir la información clave para comparar rápidamente estructura, obtención y uso de cada hidrocarburo.
Datos para la resolución:
Observa cómo cada enlace adicional π aumenta la insaturación y la reactividad. Relaciona esto con su uso industrial.
Explicación
Análisis del problema: Comparar los datos de las fichas para encontrar similitudes y diferencias.
Resolución paso a paso:
Familia | Tipo de enlace | Fórmula general | Reactividad | Usos principales |
---|---|---|---|---|
Alcanos | Simple σ | CnH2n+2 | Baja | Combustibles (gasolina, gas natural) |
Alquenos | Doble π,σ | CnH2n | Media | Materia prima plásticos (etileno) |
Alquinos | Triple 2π,σ | CnH2n-2 | Alta | Soldadura, síntesis orgánica (acetileno) |
Conclusión/Respuesta final: La principal diferencia radica en el tipo de enlace C-C, que afecta la fórmula, reactividad y aplicaciones: los alcanos son saturados y menos reactivos; los alquenos y alquinos, insaturados, son progresivamente más reactivos y valiosos en la industria química.
Datos para la resolución:
Resume los conceptos clave que hayas interiorizado y cita algunos ejemplos prácticos.
Explicación
Modelo de respuesta:
He comprendido la importancia de los combustibles fósiles y sus impactos ambientales, así como las propiedades y diferencias entre alcanos, alquenos y alquinos. Además, he adquirido habilidades para investigar en equipo y reflexionar sobre mi propio aprendizaje.
Datos para la resolución:
Menciona estrategias de estudio o actividades (lectura, debate, mapas conceptuales) que te ayudaron a consolidar el contenido.
Explicación
Modelo de respuesta:
Lo he aprendido mediante la lectura crítica, la investigación colaborativa, la elaboración de fichas descriptivas y la discusión con mis compañeros, lo que me permitió contrastar ideas y reforzar mi comprensión.
Datos para la resolución:
Relaciona los beneficios obtenidos con tus metas académicas o tu vida cotidiana.
Explicación
Modelo de respuesta:
Me ha servido para entender los desafíos energéticos actuales, evaluar alternativas sostenibles y mejorar mis competencias de investigación y trabajo en equipo, útiles en futuros proyectos académicos y profesionales.
Datos para la resolución:
Piensa en situaciones reales (proyectos escolares, debates, decisiones de consumo) donde puedas usar lo aprendido.
Explicación
Modelo de respuesta:
Puedo aplicar este conocimiento al analizar noticias sobre energía, participar en ferias de ciencia, proponer soluciones ambientales comunitarias y en estudios superiores relacionados con química, ingeniería o medioambiente.
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Reto
1. Leo el siguiente texto y respondo:
La gasolina es un combustible derivado del petróleo, líquido incoloro, sumamente inflamable, que puede ser utilizada en motores de combustión interna. En el funcionamiento de estos motores se produce la emisión de diversos gases que alteran la composición natural del ambiente, así como su calidad.
La quema de combustibles fósiles, en general, produce la liberación de grandes cantidades de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero, profundizando el problema del calentamiento global y el cambio climático, con graves repercusiones sobre la biodiversidad, los ecosistemas naturales y la salud.
Actualmente, es necesario impulsar una movilidad sostenible a través del uso de autos eléctricos o híbridos.
a. ¿Cómo catalogaría la importancia de la gasolina en la actualidad?
...
b. ¿Por qué asumiría que los autos eléctricos o híbridos son una alternativa para evitar el uso de autos con motores de combustión interna que utilizan gasolina?
...
c. ¿Qué estrategia de comunicación utilizaría para concientizar a la población sobre la importancia en la disminución de uso de combustibles fósiles?
...
Actividad para trabajo en grupo
2. Me reúno en equipos de trabajo e indagamos las características de los siguientes compuestos:
Alcanos | Alquenos | Alquinos |
---|---|---|
$$CH_4$$ metano | $$C_2H_4$$ eteno | $$C_2H_2$$ etino (acetileno) |
3. Elaboramos fichas descriptivas que contengan datos como, por ejemplo: estructura, formas de obtención, aplicaciones.
4. Utilizamos las fichas para diferenciar las características entre los alcanos, alquenos y alquinos.
5. Participamos en un conversatorio en el aula sobre este tema.
Metacognición
- ¿Qué he aprendido?
- ¿Cómo lo he aprendido?
- ¿Para qué me ha servido?
- ¿En qué otras ocasiones puedo usarlo?
Respondo estas preguntas de manera individual y luego las comparto en una plenaria para establecer un diálogo acerca del aprendizaje desarrollado en la sección.