Erstellt von Iván García
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EL MÉTODO EN LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA. Marco teórico. Son el conjunto de conocimientos previos a partir de los cuales realizamos interrogantes sobre un determinado fenómeno1. Observación. Es el examen cuidadoso que se realiza de determinar sus características y cualidades1. Planteamiento. Es una interrogante que se realiza acerca de cierto fenómeno de nuestro interés1. Hipótesis. Es una proposición que responde de manera tentativa a un problema; es decir, es una explicación provisional de las causas del fenómeno observado. Esta debe ser puesta prueba para determinar su validez. Comprobación. Consiste en probar por diversos medios, si la hipótesis es válida o no lo es; y para ello, se recurre a un diseño experimental o diseño metodológico, el cual contiene los siguientes aspectos: Materiales se describe el material y sustancias que se van a utilizar. Método. Es la seríe de paso a seguir con el fin de comprobar o rechazar la hipótesis. Variables independientes: Son las condiciones del fenómeno que vamos a controlar y manipular, es decir, son la causa del cambio. Variables dependientes. Son las condiciones del fenómeno que cambian por efecto de las variables independientes, es decir, es la consecuencia del cambio. Grupo testigo. Está constituido por las muestras en las que se excluyen las variables para que el fenómeno se presente de la manera más cercana a como ocurre la naturaleza,de forma que sirva de punto de comparación. Grupo experimental. Es la muestra en la cual se introducen variables para observarse cambios en el fenómeno. Experimentación. Con el fin de investigar las causas de algún proceso natural se realiza la experimentación, que consiste en repetir un fenómeno bajo condiciones controladas. Medición. En la comparación que un objeto con un patrón establecido. Para ello, utilizamos el sistema internacional de unidades. Interpretación. Es la obtención de datos o información, a partir de datos numéricos procesados mediante estadística, empleando tablas, gráficas, esquemas e ilustraciones, etc. Argumentación. Es comprender las ideas o conceptos empleados para defender una propuesta y convencer mediante pruebas, basadsas en la interpretación de las mediciones. Conclusión. Es lo obtenido del análisis de los resultados del experimento, que consiste en aceptar o rechazar la hipótesis, haciendo uso de: Abstracción. Consiste en obtener información de un objeto proceso mediante su análisis estudio no siempre de manera tangible. La extracción se relaciona con elaboración de modelos; es decir, puede representar algo para explicarlo sin haberlos visto. Generalización. Es aplicar un conocimiento previo a una situación nueva o parecida a una anterior y encontrar provecho en ello. Comunicación. Es transmitir a otros el estudio elaborado. Para los científicos es importante conocer las investigaciones efectuadas en otros lugares del mundo para fomentar y enriquecerse su trabajo. Leyes y teorías. Son enunciados que afirman una relación constante entre dos o más variables y tienen una aplicación universal. Se trata de una generalización y, por tanto, se cumplen en la mayoría de las ocasiones. Bibliografía. Llano-Lomas M. G., Müller-Carrera G. E. y Rivero-Müller A. R. 2011. Química. SM de Ediciones, serie comunidad. pp. 23-26 Valdivia B., Granillo P. y Villarreal M. Del S. 2006. Biología, la vida y sus procesos. México. Publicaciones Cultural. pp. 10-13, 32-37
PROPIEDADES CUALITATIVAS DE LA MATERIA : ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA Bibliografía. Llano-Lomas M. G., Müller-Carrera G. E. y Rivero-Müller A. R. 2011. Química. SM de Ediciones, serie comunidad. pp.46-45 Inserto un enlace en youtube, que previamente he revisado que es confiable.
DENSIDAD. Es una propiedad cuantitativa de tipo específica o intensiva, que asocia la cantidad de masa con el volumen que esta ocupa. La fórmula de la densidad puede medirse en g/cm3 o en kg/m3: Inserto un enlace en youtube, que previamente he revisado que es confiable.
ESCALAS DE MEDICIÓN DEL SISTEMA INTERNACIONAL
FACTORES DE CONVERSIÓN DE UNIDADES PARA EL CURSO DE CIENCIAS III
MEZCLAS Y TIPOS DE MEZCLAS. MEZCLA. Combinación de dos o más sustancias en la que cada una conserva sus propiedades físicas y químicas individuales, y por lo tanto, pueden separarse por métodos físicos simples. (Chang, 1999.) MEZCLA HOMOGENEA. Mezcla en la cual composición es uniforme. y puede observarse una sola fase.ambién son conocidas con el nombre de disoluciones. Se componen de: Disolvente. Sustancia presente en mayor cantidad en una disolución. Soluto(s).Sustancia(s) presente (s) en menor cantidad en una disolución (Chang, op. cit). MEZCLA HETEROGENEA. Tipo de mezcla entre los componentes individuales permanecen físicamente separados y su distribución no es uniforme, apreciándose dos o más fases (Chang, op. cit). SUSPENSIÓN: Es una mezcla heterogénea con partículas disueltas en un líquido, gas o sólido. de las partículas es mayor que cero. Las partículas se sedimentan si no se agitan. EMULSIÓN: Mezcla de dos líquidos inmiscibles de manera más o menos homogénea. Un líquido (la fase dispersa) es dispersado en otro (la fase continua o fase dispersante) COLOIDE: Son partículas una sustancia (fase dispersa) dispersas en un medio dispersor (fase dispersora). Algunas propiedades son: suspensión, viscosidad, absorción, turbidez y movimiento browniano (Valdivia y cols., 2006) BIBLIOGRAFÍA: Chang R. 1999. Química, 6º edición.. Editorial. Mc Graw-Hill. México. pp. 8-18, 492 Valdivia B., Granillo P. y Villarreal M. Del S. 2006. Biología, la vida y sus procesos. México. Publicaciones Cultural. pp. 10-13, 32-37 MATERIAL DE APOYO: https://es.slideshare.net/ThorOdinson666/qumica-propiedades-de-los-materiales Inserto tres enlaces en youtube, que previamente he revisado que son confiables.
PRINCIPALES MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS BIBLIOGRAFÍA: Chang R. 1999. Química, 6º edición.. Editorial. Mc Graw-Hill. México. pp. 8-18, 492. Llano-Lomas M. G., Müller-Carrera G. E. y Rivero-Müller A. R. 2011. Química. SM de Ediciones, serie comunidad. pp. 78-81. Inserto tres enlaces en youtube, que previamente he revisado que son confiables.
FÓRMULAS SOBRE CONCENTRACIÓN DE MEZCLAS. El % m/m, puede referirse en g/g o en kg/kg. El % v/v, puede referisre en mL/mL o en L/L. Las partes por millon (ppm), pueden calcularse como g/kg o en g/L. Tanto el cálculo de la concentración de una disolución en porcentajes (%) o en partes por millón (ppm), pueden calcularse con fórmula o con regla de tres. Para cambiar o modificar la concentración de una disolución, es necesario despejar la variable de interés en la fórmula. Inserto tres enlaces en youtube, que previamente he revisado que son confiables.
PROBLEMARIO SECCIÓN I. FACTORES DE CONVERSIÓN DE UNIDADES. 1) La velocidad promedio de una molécula de nitrógeno en el aire a 25 °C es de 515 m/s. Convierta esta velocidad a millas por hora. 2) Un automóvil recorre 28 mi por galón de gasolina. ¿Cuántos kilómetros por litro representan? 3) Si una mujer tiene una masa de 115 lb, ¿cuál es su masa en gramos? 4) Determinar la longitud en kilómetros de una carrera de automóviles de 500.0 mi. 5) Realice las siguientes conversiones: a) 62 °F a °C; b) 216.7 °C a °F; c) 233 °C a K; d) 315 K a °F; e) 2500 °F a K. 6) Resuelve los siguientes problemas: a) La temperatura de un cálido día de verano es de 87 °F. ¿Cuál es la temperatura en °C? b) Muchos datos científicos se reportan a 25 °C. ¿Cuál es esta temperatura en Kelvin y en grados Fahrenheit? c) Suponga que una receta indica una temperatura de 175 °F para el homo. Convierta esta temperatura a grados Celsius y a Kelvin. d) El punto de fusión del bromuro de sodio (una sal) es 755 °C. Calcule esta temperatura en °F y en Kelvin. e) El neón, un elemento gaseoso a temperatura ambiente, se utiliza para hacer anuncios electrónicos. Este elemento tiene un punto de fusión de —248.6 °C y un punto de ebullición de —246.1 °C. Convierta estas temperaturas a Kelvin. f) La velocidad de la luz en el vacio es de 2.998 X 108 m/s. Calcule su velocidad en km/h. g) La torre Sears en Chicago mide 1454 ft de alto. Calcule su altura en metros. h) Un individuo que padece de un alto nivel de colesterol en su sangre tiene 232 mg de colesterol por 100 mL de sangre. Si el volumen de sangre total del individuo es 52 L, ¿cuántos gramos de colesterol en la sangre total puede contener el cuerpo. LITERATURA Barradas-Solas F. Varela-Arroyo P. y Vidal Fernández M. Del C. 2008. Solucionario de Física y Química 1. Proyecto la Casa del Saber, Editorial Santillana. España. pp. 5-50 Brown T. L. Le May H. E., Bursten B. E., Murphy C. J. 2009. Química la ciencia central. Undécima edición. Pearson/Prentice Hall. México. pp. 25-33 Ediciones Castillo. 2014. Química: Recursos digitales para el docente.
PROBLEMARIO SECCIÓN II. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES. 1) De los siguientes listados, ¿cuáles son ejemplos de propiedades extensivas? Masa, densidad y solubilidad. Masa, peso y volumen. Volumen, solubilidad y viscosidad. Volumen, peso y concentración. 2) ¿Qué son las propiedades intensivas? Aquéllas cuyo valor no depende de la cantidad de sustancia presente. Aquéllas cuyo valor depende de la cantidad de materia. Las que no se pueden medir y percibimos mediante nuestros sentidos. Las que no se miden y son constantes, aunque varíe la cantidad de materia. 3) ¿Qué son las propiedades cualitativas? Las que varían respecto a la cantidad de materia que se mida. Aquéllas cuyo valor no depende de la cantidad de materia. Son las que percibimos mediante los sentidos y presentan el aspecto de la materia. Aquéllas que no percibimos mediante los sentidos. 4) Clasifica las siguientes propiedades: masa, volumen, temperatura de ebullición, densidad. Intensivas: masa y volumen. Extensivas: densidad y temperatura de ebullición. Todas las propiedades mencionadas son extensivas. Intensivas: densidad y temperatura de ebullición. Extensivas: masa y volumen. Todas las propiedades son cualitativas. 5) Identifica los instrumentos de medición que se emplearon para la determinación de la masa, el volumen, la densidad y la temperatura de ebullición, respectivamente, de una sustancia líquida. Balanza de brazos, probeta, densímetro y barómetro. Balanza, probeta, viscosímetro y termómetro. Balanza, probeta, densímetro y termómetro. Balanza granataria, cúbica, densímetro y termómetro. 6) De acuerdo con la teoría cinética, ¿cómo se comportan las partículas que forman la materia cuando esta se encuentra en estado sólido, líquido o gas? En estado sólido estas partículas están unidas por fuerzas bastante fuertes, que las obligan a permanecer en posiciones relativamente fijas; solo tienen un pequeño movimiento de vibración en torno a una posición de equilibrio que es mayor cuanto mayor sea la temperatura del cuerpo. En estado gaseoso las fuerzas entre las partículas son casi inexistentes; de ahí que se muevan con total libertad, por todo el recipiente en que se encuentran. En estado líquido las fuerzas que mantienen unidas las partículas son intermedias, lo que permiten que tengan una cierta movilidad y se puedan deslizar unas sobre otras. 7) La mayoría de los termómetros que utilizamos en el laboratorio miden la temperatura en °C y permiten medir temperaturas positivas y negativas. Cuando se quema madera se alcanzan temperaturas próximas a los 350-400 °C. ¿Se te ocurre algún proceso que transcurra a temperaturas similares a esas pero negativas? 8) Explica por qué la escala Kelvin de temperaturas comienza en -273,15 °C. 9) En general, el volumen de los cuerpos aumenta al aumentar la temperatura. Explica si la densidad de los cuerpos, en general, aumenta o disminuye al aumentar la temperatura. 10) ¿Qué tipo de magnitud (por ejemplo, longitud, volumen, densidad, etc.) representan las siguientes unidades: mL ____________________ cm2 ____________________ mm3 ____________________ mg/L ____________________ ps ____________________ nm ____________________ g ____________________ K ____________________ 11) Expresa en unidades del SI (g/cm3 o kg/m3) la densidad de las sustancias que se recogen en la tabla siguiente. Anexa los cálculos. Sustancia Densidad (a 25 °C y 1 atm) Resultado en unidades del SI agua 1 kg/L aire 1,3 g/L aceite 0.88 g/mL plomo 11.35 g/cm3 aluminio 2700 g/dm3 12) Tenemos una bola de plomo y otra de aluminio de 3 cm de diámetro. ¿Cuál es su masa? Explica, a partir de este resultado, por qué se prefieren las bicicletas de aluminio frente a las de otros metales. Para ello necesitamos los datos de las densidades que aparecen en el problema 5. Dato: volumen de la esfera → V=3/4 πr^3 13) ¿Cuál es la masa en gramos de 1 galón de agua? La densidad del agua es 1.00 g/mL. 14) Clasifique cada uno de los siguientes procesos como físicos o químicos: corrosión de aluminio metálico ____________________ fundición de hielo ____________________ pulverización de una aspirina ____________________ digestión de un dulce ____________________ explosión de nitroglicerina ____________________ 15) En el proceso de intentar caracterizar una sustancia, un químico hace las siguientes observaciones: la sustancia se enciende un fósforo y se coloca bajo una pieza fría de metal. Se hacen las siguientes observaciones: ¿Cuáles de estos sucesos se deben a cambios físicos y cuáles a cambios químicos? El cerillo arde ____________________ El metal se calienta ____________________ Se condensa agua sobre el metal ____________________ Se deposita hollín (carbono) sobre el metal ____________________ 16) Resuelve los siguientes planteamientos de razonamiento a partir del concepto de densidad: a) Cuando se despegó la etiqueta de una botella con un líquido transparente, que se creía era una sustancia llamada benceno, un químico midió la densidad del líquido para verificar su identidad. Una muestra de 25.0 mL del líquido presentó una masa de 21.95 g. Un manual de química muestra la densidad del benceno como 0.8787 g/mL. ¿La densidad calculada coincide con el valor reportado? b) Un experimento requiere 15.0 g de ciclohexano, cuya densidad a 25 °C es 0.7781 g/mL. ¿Qué volumen de ciclohexano debe utilizarse? c) Un minero se encontró una pepita dorada y supone que es oro, para confirmarlo determinó la masa de la pepita y ésta fue de 8.25 g, además comprobó que desplazaba 1.6 ml de agua. Si la densidad del oro es de 19.32, ¿la pepita es de oro? 17) En una muestra de sal común se encontró que había 4.6 g de sodio y 7.1 g de cloro. ¿Cuál es la masa de la muestra? 18) Una persona adulta requiere 14 kg de aire diarios para sobrevivir. Si la densidad del aire es de 1.29 kg/m3,¿cuántos litros de aire respira al día? 18 060 L 10.85 L 18.06 L 10852.71L LITERATURA Barradas-Solas F. Varela-Arroyo P. y Vidal Fernández M. Del C. 2008. Solucionario de Física y Química 1. Proyecto la Casa del Saber, Editorial Santillana. España. pp. 5-50 Brown T. L. Le May H. E., Bursten B. E., Murphy C. J. 2009. Química la ciencia central. Undécima edición. Pearson/Prentice Hall. México. pp. 25-33 Ediciones Castillo. 2014. Química: Recursos digitales para el docente.
PROBLEMARIO SECCIÓN III. MEZCLAS Y SUS MÉTODOS DE SEPARACIÓN. 1) La unión que se da entre dos o más sustancias sin que se presente un cambio químico es: a) Elemento. b) Compuesto. c) Reacción química. d) Mezcla. 2) La relación entre la cantidad de soluto y de disolución recibe el nombre de: a) disolución. b) concentración. c) solubilidad. d) dilución. 3) Si en una mezcla el disolvente es el agua como en un café, una botella de vino, un refresco, etc., la disolución se denomina... a) disolución acuosa. b) disolvente. c) disolución con agua. d) soluto. 4) Identificar los solutos y el disolvente en cada una de las disoluciones siguientes: a) agua del grifo (Sales minerales, Oxígeno y agua); b) suero fisiológico (Cloruro de sodio; agua) c) contenido del soplete oxhídrico (Oxígeno; Hidrógeno) d) bronce (estaño y cobre); e) gas propano (nitrógeno, etano, ácido sulfhídrico, propano) f) aire (oxígeno, bióxido de carbono, argón, agua, nitrógeno). agua del grifo suero fisiológico soplete oxhídrico bronce gas natural aire Soluto(s) Disolvente 5) Los especialistas en nutrición recomiendan que tomemos 0,8 g de calcio al día. suponiendo que solo tomamos calcio en la leche, ¿qué cantidad de leche deberíamos beber diariamente para llegar a la cantidad recomendada? Dato: la leche tiene, por término medio, un 0.12% de calcio. 6) La cerveza “sin alcohol” tiene hasta un 1% de alcohol. calcula qué cantidad de cerveza «sin alcohol» debe beber una persona para consumir 25 mL de alcohol. 7) Nos podemos preparar un buen frappé poniendo en un vaso grande: 4 g de café soluble descafeinado (2 sobrecitos), 20 g de azúcar (2 sobres) y agua hasta completar 200 mL (el vaso grande lleno). Solo falta revolver y ponerla una hora en la nevera. Calcula la concentración en masa de las sustancias que forman este refresco. 8) El alcohol es irritante para la piel de los bebés. Por eso para ellos se utiliza una mezcla de alcohol y agua al 70%. supón que en casa tienes 100 g de alcohol al 90%. ¿Qué tienes que hacer para transformarlo en alcohol para bebés? 9) La etiqueta de un agua mineral dice que contiene sodio: 50,5 mg/L, flúor: 0,4 mg/L y calcio: 9,2 mg/L. sabiendo que la cantidad diaria recomendada (CDR) para una persona de cada uno de estos elementos es: sodio = 200 mg; flúor = 2 mg; calcio = 800 mg. a) ¿Que cantidad de agua deberíamos tomar para conseguir la CDR de cada uno de estos elementos? b) ¿Puedes decir que esta agua es una buena fuente de calcio? 10) El análisis de sangre de una persona dice lo siguiente: Glucosa = 89 mg/100 mL. Una persona adulta tiene alrededor de 5 litros de sangre. ¿cuánta glucosa tiene en su sangre? 11) Para preparar un licor se añadieron 200 g de azúcar a medio litro de un aguardiente de orujo de densidad 1,05 kg/L. La disolución resultante tenía un volumen de 550 mL. Calcula el % en azúcar del licor resultante, su concentración en g/L y su densidad. 12) En 200 mL de agua, la cantidad de oxígeno máxima es de 0.3 mL, ¿cuál es la concentración en porcentaje en volumen de oxígeno para esta relación? a) 0.10 % b) 0.15 % c) 0.20 % d) 0.25 % 13) El agua de mar contiene 0.0079 g de estroncio por kilogramo de agua. Calcula la concentración de estroncio en ppm. a) 0.079 ppm b) b. 0.79 ppm c) c. 7.9 ppm d) d. 79 ppm 14) Explica por qué las cervezas se sirven en vasos muy fríos (relación entre temperatura, presión y solubilidad). 15) Razona si son ciertas o no las siguientes afirmaciones: a) Al aumentar la temperatura aumenta la solubilidad de las sustancias. _____________________ b) Una disolución sobresaturada es una mezcla heterogénea. _____________________ c) La solubilidad del oxígeno en agua se incrementa al aumentar la presión. ___________________ d) Una disolución saturada puede ser también una disolución diluida. _____________________ e) Para eliminar el cloro del agua es bueno meterla en la nevera. _____________________ 16) Sugiera un método para separar cada una de las siguientes mezclas en dos componentes: a) azúcar y arena. ________________________________________ b) hierro y azufre. ________________________________________ 17) Un vaso de precipitados contiene un líquido transparente e incoloro. Si es agua, ¿cómo podría determinar si tiene sal de mesa disuelta? 18) ¿Qué método puede usarse para separar una mezcla de hierro y azufre? a) Centrifugación. b) Cristalización. c) Magnetismo. d) Decantación. 19) Es un método de separación en el que los componentes de la mezcla se distribuyen entre dos fases, una móvil y otra estacionaria. a) Cristalización. b) Sublimación. c) Cromatografía. d) Destilación. LITERATURA Barradas-Solas F. Varela-Arroyo P. y Vidal Fernández M. Del C. 2008. Solucionario de Física y Química 1. Proyecto la Casa del Saber, Editorial Santillana. España. pp. 5-50 Brown T. L. Le May H. E., Bursten B. E., Murphy C. J. 2009. Química la ciencia central. Undécima edición. Pearson/Prentice Hall. México. pp. 25-33 Ediciones Castillo. 2014. Química: Recursos digitales para el docente.
SECCIÓN IV. CONTAMINACIÓN Y TOXICOLOGÍA 1) Probablemente habrás oído que los náufragos se pueden morir de sed. ¿cómo es posible, si el agua del mar tiene más de un 90% de agua? 2) En días de mucho calor, las personas sensibles corren el riesgo de deshidratarse. ¿Por qué se recomienda que estas personas tomen bebidas isotónicas? 3) ¿Qué es una sustancia tóxica? a) La que al entrar en contacto con un ser vivo es capaz de causarle alteraciones en sus funciones normales, incluso la muerte. b) La que su concentración supera los límites permitidos por las normas. c) La que su concentración no supera los límites permitidos por las normas y la legislación. d) La que no causa alteraciones significativas en los seres vivos. 4) Determina la concentración de plomo en leche en % masa usando los datos del siguiente estudio que se llevó a cabo y elije la opción que corresponda a las medidas tomadas por la instancia de regulación respecto a este posible problema de contaminación. Un grupo de personas que habitan cerca de la planta lechera de la marca Establo Lechero, sospecha que los productos que se fabrican ahí contienen altos niveles de plomo. El líder del grupo, German Uco, afirma que la leche no cumple con el límite máximo permitido por la norma oficial, que es de 0.0001 % en masa. Además, aseguró que este producto puede llegar a causar severos daños en la salud de los niños y los adultos que la consumen. La instancia de regulación de productos lácteos, atendiendo el llamado de la población, advirtió a la marca Establo Lechero que prohibirá la venta y distribución de sus productos en caso de que se compruebe la sospecha de contaminación, por lo que de inmediato se realizó un estudio en que se encontró que en 1 000 g de leche hay 0.05 g de plomo. a) Prohibir la venta y distribución de leche debido a que la concentración es 0.005 % en masa y es superior al límite máximo permitido. b) Promover el consumo de la leche de esta marca, porque la concentración calculada es de 0.00005 % en masa y no rebasa el límite máximo permitido. c) Se necesitan más datos para llevar a cabo el cálculo del porcentaje en volumen. d) No se detiene la venta y distribución de la leche, porque la concentración calculada es 0.005% en volumen y es inferior al límite que propone la norma oficial. 5) ¿Cuál es el límite máximo permitido expresado en ppm y cuál la concentración en ppm de plomo en la leche que se sometió a estudios de determinación de metales pesados? a) Límite máximo: 0.0001 ppm, y la concentración de la muestra analizada es: 0.005 ppm. b) Límite máximo: 10 ppm, y la concentración de la muestra analizada es: 5 ppm. c) Límite máximo: 1 ppm, y la concentración de la muestra analizada es: 50 ppm. d) Límite máximo: 100 ppm, y la concentración de la muestra analizada es: 500 ppm. 6) ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera? a) Las sustancias químicas unas veces benefician al ser humano y otras lo perjudican. b) Las sustancias químicas siempre benefician al ser humano. c) Las sustancias químicas dañan al ser humano. d) El buen o mal uso de las sustancias químicas depende de quienes las utilizan. LITERATURA Barradas-Solas F. Varela-Arroyo P. y Vidal Fernández M. Del C. 2008. Solucionario de Física y Química 1. Proyecto la Casa del Saber, Editorial Santillana. España. pp. 5-50 Brown T. L. Le May H. E., Bursten B. E., Murphy C. J. 2009. Química la ciencia central. Undécima edición. Pearson/Prentice Hall. México. pp. 25-33 Ediciones Castillo. 2014. Química: Recursos digitales para el docente.
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