CLASE - COLOQUIO 1 - CIVIL A - 13_04_2021

Vista previa del material en texto

Coloquio N 1 - Sistemas Materiales 
 
1.- Para los conceptos siguientes, identificar si se trata de una propiedad o transformación de 
la materia. A las Propiedades clasificarlas en intensivas o extensivas y a las Transformaciones 
en física o químicas: 
a) Punto de Ebullición b) Densidad c) Combustión d) Sublimación 
e) Masa f) Inflamabilidad g) Conductividad eléctrica 
 
Propiedades: Se emplean para caracterizar a la materia. Si dependen de la masa serán 
extensivas; si son independientes de la masa serán intensivas. 
Transformación: Proceso en el cual hay un cambio físico o químico de la materia. Cambio físico: 
No cambia la identidad de la sustancia. Cambio químico: Cambia la identidad de la sustancia. 
Rta.: a) Propiedad intensiva b) Propiedad intensiva c) Transformación química 
d) Transformación física e) Propiedad extensiva f) Propiedad intensiva 
g) Propiedad intensiva 
 
 
2.- En relación a los sistemas materiales propuestos, determinar si se tratan de una sustancia 
simple (SS), compuesta (SC) o de una mezcla (M). Agruparlos en sistemas homogéneos y 
heterogéneos, indicando el número de componentes y fases: 
a) Sal de cocina (NaCl) 
b) nitrógeno (N2) y oxigeno (O2) gaseosos 
c) hielo y agua líquida 
d) salmuera (solución saturada de NaCl en agua) 
e) arena (SiO2) y agua 
f) azúcar (sacarosa, C12H22O11) 
g) trozo de hierro (Fe) 
Sustancia simple: Formada por un único elemento (Ej: H2, Ni, O2), Sustancia compuesta: 
Formada por más de un elemento (H2O, FeO, CH4), Mezcla: formada por dos o más sustancias 
(Agua y NaCl) 
Sistema homogéneo: 1 sola Fase (Agua y sal); Sistema Heterogéneo: Dos o más fases (Agua y 
Aceite) 
Ej Extra: Sigo añadiendo NaCl a la sol Saturada, que sucede? 
Ej Extra2: Acero inoxidable 
 
 
Sistema homogéneo Sistema heterogéneo 
 
Rta.: a) Sustancia compuesta; Sistema homogéneo; 1 fase; 1 componente. 
b) Mezcla de SS; Sistema homogéneo; 1 fase; 2 componentes. 
c) Sustancia compuesta; Sistema heterogéneo; 2 fases; 1 componente. 
d) Mezcla de SC; Sistema homogéneo; 1 fase; 2 componentes. 
e) Mezcla; Sistema heterogéneo; 2 fases; 2 componentes. 
f) Sustancia compuesta; Sistema homogéneo; 1 fase; 1 componente. 
g) Sustancia simple; Sistema homogéneo; 1 fase; 1 componente. 
 
 
3.- ¿Cuáles son los cambios endotérmicos de la materia? Nombrarlos e indicar la 
transformación que se produce.
 
Rta.: L→G = Vaporización; S→L = Fusión; S→G = Sublimación 
[L=Líquido; S=Sólido; G=Gaseoso] 
 
 
 
4- Indicar que determinan las siguientes transformaciones de la materia: 
a) Condensación: transformación física de la materia mediante la cual pasa del estado 
gaseoso al líquido. 
5- Determinar la masa de una pieza de cobre (Cu) de 0,5 mL de volumen, si la densidad [d] del 
metal es de 8,92 g/cm3. 
dH2O = 1 g/mL = 1 g/cm3 = 1 kg/L = 1 TON/m3 = 1000 kg/m3 
𝑑𝐻2𝑂 = 1000
𝑘𝑔
𝑚3
.
1 𝑇𝑂𝑁
1000 𝑘𝑔
= 1
𝑇𝑂𝑁
𝑚3
 
En primera instancia repasemos el concepto de densidad. La densidad [d] es una propiedad 
intensiva, es decir que no depende de la masa, que relaciona la masa que posee determinado 
volumen de una muestra. Su unidad en el SI es el kilogramo por metro cúbico (kg/m3)(g/mL = 
g/cm3, 1L = 1000 mL, 1Kg = 1000 g, 1TON = 1000 kg, 1m3 = 1000L) 
𝑑 =
𝑚
𝑉
 
donde: m = masa 
 V = volumen 
 Para obtener la masa del cobre despejamos la misma de la fórmula anterior 
𝑚𝐶𝑢 = 𝑑𝐶𝑢 ∗ 𝑉𝐶𝑢 
 Ahora reemplazamos por los datos provistos por el problema. Siempre considerando que 
las unidades de cada uno los mismos sean de la misma índole a fin de que puedan cancelarse. En 
el caso de ser distintas dichas unidades, se debe proceder a realizar la conversión 
correspondiente según sus equivalencias. 
𝑚𝐶𝑢 = 8,92 [
𝑔
𝑐𝑚3
] ∗ 0,5 [𝑚𝐿] ∗ 1 [
𝑐𝑚3
𝑚𝐿
] 
 
𝑚𝐶𝑢 = 4,46 [𝑔] 
6- ¿Qué volumen ocupan 50 g de aluminio (Al)? Densidad relativa del metal drAl = 2,7. 
 La densidad relativa [dr] es el cociente entre la densidad de una sustancia y otra que se 
toma como referencia. Ambas densidades se deben expresar en las mismas unidades e iguales 
condiciones ambientales (presión y temperatura), por lo que la densidad relativa es 
adimensional. Normalmente cuando no se especifica la sustancia de referencia o base, se toma 
la densidad del agua (H2O) en estado líquido a 4°C, que es de 1 g/mL o cm3. 
 Entonces en este caso tenemos: 
𝑑𝑟
𝐴𝑙 =
𝑑𝐴𝑙
𝑑𝐻2𝑂 (𝑙)
4°𝐶
 2,7 =
𝑑𝐴𝑙
1 [
𝑔
𝑚𝐿]
 𝑑𝐴𝑙 = 2,7 [
𝑔
𝑚𝐿
] 
 
 
g/1 g * mL = mL 
g/mL 1 * g 
 
𝑉𝐴𝑙 = 18,5 [𝑚𝐿] 
 
𝑔
1
𝑔
𝑚𝐿
=
𝑔 ∗ 𝑚𝐿
1 ∗ 𝑔
= [𝑚𝐿] 
7- Datos: 
 δCCL4: 1,59g/mL 
 masarecip. vacío: 12,3 g 
 masarecip. lleno: 283,2 g 
 v: Valor a determinar 
 
δ= m/v 
 
 
 
 δ = m/v 
1,59 g/mL = 161,9 g/ v 
 vCCL4 = 101,82 mL = 0,10182 L 
 
 
Cálculo Auxiliar 
Masa CCl4= masarecip. lleno - masarecip. vacío 
 283,2 g - 121,3 g 
Masa CCl4 = 161,9 g 
Dato Valor a determinar 
 Cálculo auxiliar 
8- Datos: 
probeta graduada de 100 mL con 8 g de material filtrante para piscinas, y su 
densidad es 2,2 g/mL 
 
 
 
 
 
 
 mL a agregar, valor a determinar 
 
 
 δ= m/v 
 
 
 
 δ = m / v 
1,59g/mL = 8g/ v mL 
 v = 3,6 mL 
Para una probeta de 100 mL deberé colocar 96,4 mL = 0,0964 L 
 
 
9- Un picnómetro es un recipiente de vidrio con tapa. El cuello del picnómetro es de vidrio 
esmerilado para favorecer el cierre. Es un instrumento utilizado para determinar con precisión 
la densidad de líquidos. La característica principal es la de mantener un volumen fijo al colocar 
diferentes líquidos en su interior. Esto nos sirve para comparar las densidades de dos líquidos 
pesando el picnómetro con cada líquido por separado y comparando sus masas. 
 
Dato Valor a determinar 
 Dato 
Datos: 
masapic. vacío: 25,60 g 
masapic.llenoH2O: 35,53 g 
masapic.llenoCH3OH: 33,40 g 
δ : 0,9982 g/mL 
Calcular densidad del CH3OH 
 
masa H2O = masapic.llenoH2O - masapic. vacío 
 35,53 g - 25,60 g 
masa H2O = 9,93g 
 
 δH2O = m/v 
 0,9982 g/mL = 9,93 g /v mLH2O 
v mLH2O = 9,95 mL 
 
 masa CH3OH = masapic.llenoCH3OH - masapic. vacio 
 33,40 g - 25,60 g 
 δ CH3OH = m/v = 7,8 g / 9,95 mL 
δ CH3OH = 0,782 g/mL 
Determinar la densidad del CH3OH en unidades de kg/m3 
𝑑𝐶𝐻3𝑂𝐻 = 0,782
𝑔
𝑚𝐿
∗
1 𝐾𝑔
1000 𝑔
∗
1000 𝑚𝐿
1 𝐿
∗
1000 𝐿
1 𝑚3
=782 kg/m3 
Como tarea, convertir 0,782 g/mL a g/L y a TON/m3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Densidad: 
dCu = 8,9 g/mL (Tabla periódica → Densidad teórica) 
dCu = 9,1 g/mL (TP → Densidad experimental) 
E% = (Dexp-Dteo)/Dteo*100 = (9,1-8,9)/8,9*100 = 2,25%