Cuestionario de Química - Instituto Politécnico Nacional

# Instituto Politécnico Nacional ## Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica ### ESIME #### Unidad Azcapotzalco #### Ingeniería Mecánica ##### Asignatura: Química I ##### Profesor: Maya Gómez Gerardo Aarón ##### Tema: Investigación Cuestionario ##### Presenta: Ángel Adrián Minaya Sánche...

# Instituto Politécnico Nacional ## Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica ### ESIME #### Unidad Azcapotzalco #### Ingeniería Mecánica ##### Asignatura: Química I ##### Profesor: Maya Gómez Gerardo Aarón ##### Tema: Investigación Cuestionario ##### Presenta: Ángel Adrián Minaya Sánchez ##### Fecha de entrega: Miércoles 30 de octubre del 2024 ##### Grupo: 1MM3 ## Cuestionario ### 1. ¿Qué es un polímero? Un polímero es una macromolécula formada por la repetición de unidades estructurales más pequeñas llamadas monómeros, que están unidas mediante enlaces químicos. ### 2. ¿Cuándo un polímero está formado por un tipo de monómero se llama? Cuando un polímero está formado por un solo tipo de monómero, se llama **homopolímero**. ### 3. ¿Cuándo un polímero tiene más de un monómero se llama? Cuando un polímero está formado por más de un tipo de monómero, se llama **copolímero**. ### 4. ¿Cuáles son los tipos de cadenas en los polímeros?. Los polímeros pueden tener diferentes tipos de cadenas, como: * **Lineales:** Los monómeros están dispuestos en una sola cadena recta. * **Ramificadas:** Existen ramas o cadenas laterales que salen de la cadena principal. * **Reticuladas:** Las cadenas están conectadas entre sí formando una red tridimensional. ### 5. ¿Cuántas y cuáles son las cadenas de homopolímeros? Los homopolímeros tienen un solo tipo de cadena porque están compuestos por un único tipo de monómero, y pueden presentarse en formas lineales, ramificadas o reticuladas. ### 6. ¿Cuántas y cuáles son las cadenas de copolímeros? Los copolímeros, al estar formados por más de un tipo de monómero, pueden formar cadenas de distintos tipos, como: * **Alternantes:** Los monómeros se alternan de forma regular. * **Bloque:** Los monómeros se agrupan en bloques. * **Injertados:** Se añaden ramas de un tipo de monómero en una cadena principal de otro tipo. * **Al azar:** La distribución de monómeros es aleatoria en la cadena. ### 9. ¿Qué es una reacción endotérmica? Una reacción endotérmica es una reacción química que absorbe energía en forma de calor del entorno, lo que hace que el sistema disminuya su temperatura. ### 10. ¿Qué es una reacción exotérmica? Una reacción exotérmica es una reacción química que libera energía en forma de calor al entorno, lo que provoca un aumento en la temperatura del sistema. ### 11. ¿Cuáles de estas dos reacciones es utilizada en encapsulado sencillo y encapsulado doble? Generalmente, el encapsulado sencillo y doble se realizan mediante reacciones exotérmicas, ya que liberan calor, lo cual ayuda en el proceso de endurecimiento y formación del encapsulado alrededor del material. ### 12. ¿Qué es una polimerización por adición? La polimerización por adición es un proceso en el cual los monómeros se unen entre sí sin liberar subproductos, formando largas cadenas poliméricas al romper dobles enlaces en los monómeros. ### 13. ¿Qué es una polimerización por condensación? La polimerización por condensación es un proceso en el cual los monómeros se unen formando un polímero, y en cada paso de unión se libera una pequeña molécula, comúnmente agua o alcohol. ### 14. Un elastómero es un tipo de polímero que tiene propiedades elásticas, lo que le permite estirarse y deformarse bajo una fuerza y regresar a su forma original una vez que la fuerza es removida. Los elastómeros tienen una estructura de cadenas largas y flexibles con enlaces entrecruzados que les permiten esta elasticidad. ### 15. Por su naturaleza, los polímeros se clasifican en tres categorías principales: * **Termoplásticos:** Polímeros que pueden fundirse y moldearse repetidamente al aplicar calor. Ejemplos incluyen el polietileno y el polipropileno. * **Termoestables:** Polímeros que, una vez endurecidos mediante calor o una reacción química, no pueden volver a fundirse. Ejemplos incluyen la baquelita y la resina epoxi. * **Elastómeros:** Polímeros con alta elasticidad, como el caucho natural y el caucho sintético. ### 16.- ¿Qué es el caucho? El caucho es un material elástico usado en productos como llantas y guantes, obtenido de plantas o fabricado sintéticamente. ### 17.- ¿Cuál es la clasificación de un polímero en su estado final? En su estado final, los polímeros se clasifican en: * **Termoplásticos:** Se ablandan con el calor y pueden moldearse repetidamente. * **Termoestables:** Una vez moldeados, no pueden volver a ablandarse; son rígidos y resistentes al calor. * **Elastómeros:** Son flexibles y elásticos, como el caucho, y pueden estirarse y recuperar su forma. ### 18.- ¿Qué es el reciclaje de un polímero y cuáles polímeros si podemos reciclar? El reciclaje de un polímero es el proceso de recuperar y reutilizar materiales plásticos para reducir residuos y ahorrar recursos. No todos los polímeros son reciclables, pero los termoplásticos sí pueden reciclarse, ya que se derriten con el calor y se pueden volver a moldear. Ejemplos de polímeros reciclables incluyen: * **Polietileno tereftalato (PET):** Usado en botellas de agua y refresco. * **Polietileno de alta densidad (HDPE):** Usado en envases de leche y detergentes. * **Polipropileno (PP):** Común en tapas de botellas y envases de alimentos. Los termoestables y algunos elastómeros no son fácilmente reciclables, ya que no pueden fundirse de nuevo. ### 19.- Como se hace un polímero por: * **A) Extrusión** Este proceso se usa para formar polímeros al empujarlos a través de una boquilla que les da forma continua. Ejemplos: * **Polietileno (PE):** Usado en tuberías y películas plásticas. * **Polipropileno (PP):** Usado en bolsas, envases y fibras. * **Policloruro de vinilo (PVC):** Usado en tuberías, perfiles y mangueras. * **B) Compresión** En este proceso, se aplica presión y calor en un molde para formar la pieza. Ejemplos: * **Baquelita:** Usada en componentes eléctricos, es un polímero termoestable. * **Goma EVA:** Usada en suelas de zapatos y acolchados. * **Poliuretano (PU):** Se utiliza en ruedas, colchones y sellos. * **C) Calandrado** El polímero se hace pasar por rodillos para darle una forma de lámina o película delgada. Ejemplos: * **Policloruro de vinilo (PVC):**Usado en manteles, vinilos y recubrimientos. * **Poliestireno (PS):** Usado en láminas de envasado y papelería. * **Policarbonato (PC):** Usado en láminas para cubiertas y vidrios de seguridad. ### 20.- De acuerdo al código de identificación de un polímero como se llaman los polímeros de los siguientes códigos y menciona 3 ejemplos de cada uno de ellos: * **Código 1: PET (Polietileno Tereftalato)** Es común en envases de alimentos y bebidas, por su resistencia y transparencia. Ejemplos: * Botellas de agua y refresco. * Envases de alimentos como bandejas de frutas. * Fibras para textiles (poliéster en ropa y textiles para el hogar). * **Código 5: PP (Polipropileno)** Es resistente, liviano y tiene alta tolerancia al calor, lo que lo hace apto para varios usos. Ejemplos: * Tapas de botellas. * Envases de yogur y margarina. * Juguetes y componentes de electrodomésticos. * **Código 7: Otros (Incluye Policarbonato, Nylon, y otros polímeros no especificados)** El código 7 abarca polímeros no incluidos en los otros códigos, como los termoplásticos avanzados y los polímeros de ingeniería. Ejemplos: * **Policarbonato (PC):** Usado en lentes de seguridad y CDs. * **Nylon:** Usado en cepillos, fibras textiles, y partes automotrices. * **Acrílico (PMMA):** Usado en ventanas, pantallas, y señalización. ### 21.- ¿Qué es un cerámico? Un cerámico es un material sólido, generalmente inorgánico y no metálico, que se forma a altas temperaturas. Los cerámicos son duros, resistentes al calor y al desgaste, pero suelen ser frágiles. Se usan en aplicaciones como vajillas, ladrillos, revestimientos de pisos y componentes de alta tecnología, como aislantes eléctricos y piezas de motores. ### 22.- ¿Qué es la cerámica tradicional? La cerámica tradicional es un tipo de cerámica elaborada a partir de materiales naturales como arcilla y minerales, sin requerir procesos avanzados. Se caracteriza por ser resistente, aunque frágil, y es común en aplicaciones domésticas y de construcción. Ejemplos: * Ladrillos: Usados en construcción de muros y estructuras. * Azulejos: Utilizados en revestimientos de pisos y paredes. * Vajillas: Como platos, tazas y jarrones para uso doméstico. ### 23.- ¿Qué son los cerámicos de Ingeniería? Los cerámicos de ingeniería son materiales cerámicos avanzados diseñados para aplicaciones industriales y tecnológicas. Se producen mediante procesos controlados para obtener propiedades específicas, como alta resistencia al calor, dureza, y resistencia al desgaste, lo que los hace ideales para entornos exigentes. Ejemplos: * **Alúmina (Óxido de aluminio):** Usada en componentes electrónicos, prótesis dentales y como aislante térmico. * **Carburo de silicio:** Empleado en herramientas de corte, recubrimientos resistentes y piezas de motores. * **Nitruro de silicio:** Utilizado en cojinetes de alta velocidad, turbinas y componentes automotrices. ###24.- ¿Qué factores influyen para hacer un cerámico? Los factores que influyen en las propiedades y rendimiento de un cerámico incluyen: * **Composición química:** Determina las propiedades básicas, como la resistencia y la conductividad. * **Tamaño de grano: ** Influye en la dureza, resistencia y densidad del material. * **Temperatura de sinterización:** Afecta la densidad, resistencia y porosidad del cerámico. * **Pureza de los materiales:** Las impurezas pueden debilitar la estructura y afectar la resistencia. * **Porosidad:** Determina la resistencia mecánica y la permeabilidad del material. * **Tipo de procesamiento:** Procesos como prensado o extrusión afectan la forma y calidad final del cerámico. ### 25.- ¿Qué pruebas destructivas de utilizan para ver la resistencia de un material cerámico? Las pruebas destructivas que se utilizan para evaluar la resistencia de un material cerámico incluyen: * **Prueba de compresión:** Se aplica una carga axial hasta que el material falla, determinando su resistencia a la compresión. * **Prueba de flexión:** Se coloca una muestra en un soporte y se aplica una carga en el centro hasta que se quiebre, lo que permite medir la resistencia a la flexión. * **Prueba de dureza:** Se emplean métodos como el de Mohs o el de Vickers para evaluar la resistencia a la indentación, proporcionando información sobre la dureza del material. * **Prueba de tracción:** Aunque los cerámicos no son ideales para esta prueba debido a su fragilidad, se pueden realizar mediciones indirectas al evaluar el comportamiento bajo esfuerzos de tracción. * **Prueba de choque térmico:** Se somete a la cerámica a cambios bruscos de temperatura para evaluar su resistencia a la fractura térmica. * **Prueba de impacto:** Se utiliza un martillo o un péndulo para aplicar un impacto en la muestra y medir su capacidad para resistir la fractura por impacto. ### 26. ¿Qué tipo de polímero es el PET y lo podemos reciclar o no? Menciona 5 ejemplos. EI PET (tereftalato de polietileno) es un polímero termoplástico. Sí se puede reciclar. Ejemplos de productos de PET: * Botellas de agua * Envases de refrescos * Bandejas de comida * Ropa de poliéster * Envolturas de alimentos ### 27. ¿Qué tipo de polímero es la baquelita? Menciona 5 ejemplos de baquelita y 5 ejemplos donde se recicle la baquelita. La baquelita es un polímero termo endurecible, es decir, no puede ser reciclado mediante fusión. Ejemplos de productos de baquelita: * Manijas de utensilios de cocina * Enchufes y tomacorrientes * Componentes de teléfonos antiguos * Carcasas de radios antiguas * Interruptores eléctricos La baquelita no se recicla fácilmente debido a su naturaleza termo endurecible, por lo que generalmente no tiene aplicaciones en reciclaje convencional. ### 28. ¿Qué es óxido-reducción? La óxido-reducción (o reacción redox) es un tipo de reacción química en la que se transfieren electrones entre reactivos. En este proceso, una sustancia se oxida (pierde electrones) y otra se reduce (gana electrones). ### 29. ¿Qué reglas se siguen para realizar una ecuación por óxido-reducción? Las reglas para balancear una ecuación de óxido-reducción son: * Identificar las especies que se oxidan y las que se reducen. * Separar la ecuación en semirreacciones de oxidación y reducción. * Balancear todos los elementos en cada semirreacción, excepto el oxígeno y el hidrógeno. * Balancear el oxígeno usando agua (H2O) y el hidrógeno usando iones de hidrógeno (H+). * Balancear la carga eléctrica agregando electrones. * Igualar el número de electrones en ambas semirreacciones y sumarlas para obtener la ecuación balanceada final. ### 30. Cuando un elemento se encuentra solo en una ecuación de óxido-reducción, ¿cuál es su número de oxidación? Cuando un elemento está en su forma elemental, su número de oxidación es 0. Esto se aplica a metales en estado puro, y cualquier otro elemento en su forma atómica o molecular elemental. ### 31. ¿A qué es igual la suma algebraica de los elementos de un compuesto? La suma algebraica de los números de oxidación de los elementos en un compuesto neutro es igual a cero. Esto se debe a que, en un compuesto neutro, las cargas positivas y negativas de los átomos deben equilibrarse para que el compuesto no tenga carga neta ### 32. ¿A qué es igual la suma algebraica de un ion poliatómico?. La suma algebraica de los números de oxidación de los átomos en un ion poliatómico es igual a la carga neta del ion. Por ejemplo, en el ion sulfato, la suma de los números de oxidación debe ser igual a -2. ### 33. Realizar el cálculo estequiométrico del siguiente compuesto NaHCO3 al 25% en peso. En una mezcla al 25% en peso de 100 gramos, hay aproximadamente 0.2976 moles de NaHCO3 ### 34. Realizar el cálculo estequiométrico del H2SO4 al 5% en volumen. En una solución de H2SO4 al 5% en volumen y con un volumen total de 100 mL, hay aproximadamente 0.0939 moles de H2SO4 ### 35. ¿Qué se agrega al final de una ecuación óxido-reducción para terminar de balancearla? Al final de una ecuación de óxido-reducción, se agregan electrones en cada semirreacción (oxidación y reducción) para que el número de electrones perdidos en la oxidación sea igual al número de electrones ganados en la reducción. Esto asegura que la ecuación esté balanceada en términos de masa y carga.