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1 INSTITUTO INTEGRADO DE COMERCIO – BARBOSA, SANTANDER GUÍAS DE TRABAJO ACADÉMICO Emergencia sanitaria COVID-19. 1° PERIODO 2021 ASIGNATURA: Química. GRADO: ONCE ESTUDIANTE: _____________________________________________ GRADO: ______ DOCENTE JORNADA TELEFÓNO CORREO HORARIO JULIO CESAR DIAZ VELASCO MAÑANA 3117962485 jucedive45@gmail.com 7:00 am- 12:30 pm LIBIA ASTRID RINCÓN AVELLA TARDE 3183767111 libiaastrid@gmail.com 12:30 a 7:00 pm MARGARITA VERANO CORTÉS MAÑANA 3134974724 mave5719@hotmail.com 6:00 am- 12:15 pm TALLER # 1 META DE COMPRENSIÓN Adquirir habilidad para balancear ecuaciones químicas por diferentes métodos DESEMPEÑO DE COMPRENSIÓN Balancea ecuaciones químicas por diferentes métodos DESARROLLO DE LAS SECUENCIAS O MOMENTOS MOMENTO 1. EXPLORACIÓN Actividad 1. Recuerde, Revise y Resuma creativamente la siguiente información: Una ECUACIÓN QUÍMICA es la representación gráfica o simbólica de una reacción, nos muestra la cantidad de sustancias o elementos que intervienen en la reacción. Los reactivos, representados por sus fórmulas o símbolos, se ubican a la izquierda de una flecha; y posterior a la flecha, se escriben los productos, igualmente simbolizados. En una ecuación se puede indicar los estados físicos de las sustancias involucradas de la manera siguiente: (s) para sólido, (l) para líquido, (g) para gaseoso y (ac) para soluciones acuosas. Los catalizadores, temperaturas o condiciones especiales deben especificarse encima de la flecha. Las ecuaciones químicas son importantes porque: • Permiten expresar de una forma simple las reacciones químicas. • Dan información cualitativa, es decir, nos dicen que sustancias reaccionan y cuales se forman. • Dan información cuantitativa, es decir, nos dicen cuántas moléculas de los reactantes intervienen en la reacción y cuantas se obtienen de los productos. Una REACCIÓN QUÍMICA consiste en el cambio de una o más sustancias en otra(s). Los reactantes o reactivos son las sustancias involucradas al inicio de la reacción y los productos (sustancias finales) son las sustancias que resultan de la transformación. Por ejemplo el H2 y el Cl2 reaccionan para originar un nuevo compuesto, el HCl. En la reacción representada en la imagen podemos observar que el H2 y el Cl2 son los reactivos y el HCl el producto. 2 Algunos ejemplos de reacciones químicas son la combustión de la gasolina en un carro, la transformación de los alimentos en sustancias asimilables para el cuerpo humano, la conversión del CO2 en carbohidratos y Oxígeno durante el proceso de la fotosíntesis, la formación de metano por la descomposición de la materia orgánica en los pantanos, la oxidación del Hierro entre otros. Actividad 2. Con base en lo anterior en las siguientes reacciones vas subrayar los reactivos con un color y los productos con otro a) 2 HgO → Hg + O2 b) N2 + 3 H2 → 2 NH3 c) Mg + O2 → MgO d) MnO2 + Al → Al2O3 + Mn e) H2O → H2 + O2 TIPOS DE REACCION QUIMICA Las reacciones químicas se pueden clasificar desde varios puntos de vista. • Teniendo en cuenta los procesos químicos ocurridos, se clasifican en reacciones de síntesis, de descomposición, de sustitución o de desplazamiento, doble descomposición, óxido-reducción y neutralización. • Teniendo en cuenta el sentido en el que se lleva a cabo una reacción, se clasifican en reacciones reversibles o irreversibles. • Teniendo en cuenta los cambios energéticos producidos, se clasifican en exotérmicas o endotérmicas. Reacciones según el intercambio de calor: Durante una reacción química puede producirse o liberarse energía. En este caso se habla de reacciones exotérmicas. Cuando, por el contrario, el sistema químico absorbe energía del medio para que una reacción pueda llevarse a término, se habla de reacciones endotérmicas. Actividad 3. Clasifique las siguientes reacciones según los tipos de reacciones descritos. a. 2 H2 + O2 2 H2O __________________________________ b. H2CO3 + 2 Na Na2CO3 + H2 ________________________ c. Ba(OH)2 H2O + BaO ______________________________ d. Ca(OH)2 + 2 HCl 2 H2O + CaCl2 _____________________ e. 2 Na + Cl2 2 NaCl ________________________________ Momento 2. ESTRUCTURACIÓN Y PRÁCTICA Actividad 4. Organice sus apuntes sobre el tema en un mapa mental o conceptual, o un cuadro sinóptico. BALANCEO DE ECUACIONES: Las ecuaciones químicas ajustadas o balanceadas obedecen la ley de conservación de masa, que establece que la masa no se crea ni se destruye, por lo cual el número y tipo de átomo en ambos lados de la flecha en una ecuación deben ser iguales. Para esto se antepone en cada una de las especies químicas un número, generalmente entero llamado coeficiente estequiométrico. Este número indica la proporción de cada especie involucrada y corresponde a la cantidad de materia que se consume o se 3 forma durante la reacción. Existen varios métodos para balancear ecuaciones químicas, pero los más utilizados son: • Tanteo o simple inspección. • Por oxido – reducción. • Por Ion electrón. 1. BALANCEO POR MÉTODO TANTEO O SIMPLE INSPECCIÓN: Se efectúa por simple inspección visual y se puede utilizar para balancear ecuaciones sencillas. Se recomienda seguir el orden al balancear los elementos de la ecuación química: primero los metales, luego los no metales, después el hidrógeno y al final el oxígeno. Los pasos son: a. Escriba la ecuación sin balancear usando la fórmula química correcta para todos los reactivos y productos. b. Use coeficientes estequiométricos (números que se colocan al frente de cada fórmula química de reactivos y/o productos de acuerdo a la cantidad de átomos necesarios para balancear la ecuación. (Importante: las fórmulas químicas no cambian, permanecen igual). Por ningún motivo se pueden variar los subíndices en las fórmulas, pues se alteraría la composición química y la identidad de las sustancias. c. Exprese los coeficientes con los números enteros más bajos posibles. d. Verifique su resultado, determinando si la cantidad de átomos es igual en ambos Ejemplo: Ajustar la siguiente ecuación. C5H12 + O2 → CO2 + H2O Ecuación sin balancear REACTIVOS PRODUCTOS 5 C 1 C 12 H 2 H 2 O 3 O En primer lugar contamos los átomos de cada elemento en los reactivos y en los productos, primero los metales, luego los no metales, después los hidrógenos y al final los oxígenos C5H12 + O2 → 5 CO2 + H2O Comience con carbono. Hay 5 átomos de C en el lado de reactivos y 1 C en los productos. Coloque un 5 al frente de CO2. C5H12 + O2 → 5 CO2 + 6 H2O Hay 12 átomos de H en los reactivos y 2 H en los productos. Coloque un 6 al frente de H2O. C5H12 + 8 O2 → 5 CO2 + 6 H2O Ahora los oxígenos, hay 2 átomos de oxígeno en los reactivos y 16 átomos de O en los productos. Coloque un 8 frente a O2. C5H12 + 8 O2 → 5 CO2 + 6 H2O REACTIVOS PRODUCTOS 5 C 5 C 12 H 12 H 16 O 16 O Verifique que tiene los números enteros más bajos posibles en los coeficientes y sino simplifique. Compruebe el número de átomos en los reactivos y los productos. Ecuación balanceada Actividad 4. Balancee por Tanteo y encuentre los coeficientes estequiométricos para la siguiente ecuación. MnO2 + Al → Al2O3 + Mn 2. MÉTODO DE BALANCEO DE ECUACIONES POR ÓXIDO-REDUCCIÓN o REDOX: Se denomina reacción de óxido-reducción o, simplemente, “Redox”, a toda reacción química en la que uno o más electrones se transfieren entre los reactivos, provocando un cambio en sus estados de oxidación. Para que exista una reacción de óxidoreducción, por tanto, debe haber un elemento que ceda electrones, y otro que los acepte: • El elemento que cede electrones se oxida, su número de oxidación disminuye y se denomina agente reductor. • El elemento que acepta electrones, aumentasu número de oxidación, se dice que se reduce y se denomina agente oxidante. • Los procesos de oxidación-reducción son de intercambio de electrones, por tanto, las ecuaciones químicas quedan balanceadas cuando el número de electrones cedidos por el agente reducto, sean los mismos que los aceptados por el agente oxidante. El número de electrones intercambiados se calcula fácilmente, teniendo en cuenta la variación de los números de oxidación de los elementos. 4 El siguiente cuadro destaca la terminología usada en los procesos de oxidación y reducción: TÉRMINO VARIACIÓN EN EL # DE OXIDACIÓN CAMBIO DE ELECTRONES oxidación aumenta pérdida reducción disminuye Ganancia agente reductor aumenta pierde Agente oxidante disminuye gana Sustancia reducida disminuye gana Sustancia oxidada aumenta pierde Ejemplo: Para la reacción: Ca + H2SO4 H2 + CaSO4 tenemos: PASOS PARA ESTE BALANCEO: Para ilustrar paso a paso el procedimiento a seguir, analizaremos la reacción entre el ácido nítrico y el ácido sulfhídrico con producción de óxido de nitrógeno, azufre y agua Paso 1: Asignar # de Oxidación H1+N5+O3 2- + H2 1+S2- N2+O2- + S0 + H2 1+O2- Determinar el número de oxidación de cada elemento en reactivos y en productos. Paso 2: Semirreacciones N5+ + 3e- N2+ , se redujo (1) S2- S0 + 2 e- , se oxidó. (2) Observar cuales fueron los elementos que experimentaron cambios en su estado de oxidación y con ellos se plantean semirreacciones. Paso 3: Igualar la cantidad de electrones perdidos y ganados. 2 ( N5+ + 3e- N2+ ) 3 ( S2- S0 + 2 e- ) Igualar la cantidad de electrones perdidos y ganados. Para ello, se multiplica la ecuación (1) por el número de electrones perdidos en la ecuación (2) y la ecuación (2) por el número de electrones ganados en la ecuación (1). Reescribir la ecuación con los coeficientes estequimétricos 2 HNO3 + 3 H2S 2 NO + 3 S + H2O Estos números no solo sirven para igualar los electrones, sino también como coeficientes en la ecuación balanceada. Así, el coeficiente del HNO3 y de NO será 2 y el del H2S y S será 3. Paso 4: verificar coeficientes, balancear por tanteo 2 HNO3 + 3 H2S 2 NO + 3 S + 4 H2O Verificar los coeficientes para las especies no contempladas en el paso anterior, es decir H y O. En caso de estar desbalanceados, se usa el método de tanteo. Así, vemos que en la parte izquierda hay 8 átomos de H, por lo que deberán formarse igualmente 4 moléculas de H2O en el lado derecho Paso 5. Si es posible simplificar los coeficientes Actividad 5. Balancear por oxido-reducción I2 + HNO3 → HIO3 + NO2 + H2O 5 Momento 3. TRANSFERENCIA Y VALORACIÓN (EVALUACIÓN) Actividad 4. Copie y desarrolle el siguiente taller 1. Expresa la reacción que se describe a continuación con una ecuación química: a) La combustión del gas propano o de cocina implica la reacción entre el propano y el oxígeno del aire para producir dióxido de carbono, agua y calor b) La formación de la lluvia ácida implica la reacción del trióxido de azufre con el agua para producir ácido sulfúrico. 2. Reconoce e interpreta reactivo, productos y símbolos presentes en las siguiente ecuación: N2O5 (g) 200 °C NO2(g) + O2(g) 3. Balancee por Tanteo y encuentre los coeficientes estequiométricos para cada una de las siguientes ecuaciones. a) HgO → Hg + O2 b) N2 + H2 → NH3 c) Mg + O2 → MgO d) MnO2 + Al → Al2O3 + Mn e) H2O → H2 + O2 4. Escribe dentro del paréntesis la letra que corresponda a la respuesta correcta, anexa claramente el procedimiento empleado para su resolución en el caso necesario. ( ) Corresponde al Número de Oxidación del Cromo en el compuesto llamado Dicromato de Sodio [Na2Cr2O7] a) 2+ b) 3+ c) 6+ d) 14+ ( ) En orden de izquierda a derecha, los números de oxidación de cada elemento que forma la molécula del Sulfato de aluminio [Al2(SO4)3] son: a) 3+, 6+,2– b) 3+,4+,6– c) 3+ , 4+, 2– d) 2+, 3+, 2– ( ) Es el número de oxidación del plomo en el Nitrato de plúmbico [Pb(NO3)4]. a) 2+ b) 4+ c) 4– d) 2– ( ) Es el elemento que se oxida en la siguiente ecuación química: 2 KMnO4 + 6 HCl + 5 H2S → 2 MnCl2 + 2 KCl + 5 S + 8 H2O a) El Azufre porque gana 5 electrones b) El Azufre porque pierde 2 electrones c) El Manganeso porque pierde 2 electrones d) El Manganeso porque gana 5 electrones ( ) Es el agente oxidante de la ecuación: 3 H2S + Na2Cr2O7 + 5 H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 2 NaHSO4 + 3 S + 7 H2O a) H2S b) H2SO4 c) NaHSO4 d) Na2Cr2O7 ( ) Los coeficientes de la siguiente ecuación, al balancearla por el método de óxido reducción son, respectivamente: SO2 + Na2Cr2O7 + H2SO4 → Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O a) 3, 1, 1, 1, 1, 1 b) 1, 3, 3, 1, 1, 7 c) 3, 1, 3, 1, 1, 3 d) 3, 3, 9, 3, 3, 2 ( ) En la ecuación KMnO4 + NH3 → KNO3 + MnO2 + KOH + H2O, al quedar balanceada el coeficiente que corresponde al agua es: a) 2 b) 3 c) 5 d) 8 ( ) Son los coeficientes de la ecuación al balancearla por el método de óxido reducción: KMnO4 + Zn + H2SO4 KHSO4 + MnSO4 + ZnSO4 + H2O a) 2, 5, 9, 2, 2, 5, 8 b) 2, 5, 18, 2, 2, 5, 16 c) 5, 5, 9, 2,4, 5, 18 d) 2, 5, 18, 2, 2, 5, 16 6 ASIGNATURA: Química. GRADO: ONCE TALLER # 2 META DE COMPRENSIÓN Ejercitar los principios estequiométricos y realizo ejercicios aplicando diferentes relaciones DESEMPEÑO DE COMPRENSIÓN Realiza cálculos con diferentes relaciones estequiométricas DESARROLLO DE LAS SECUENCIAS O MOMENTOS MOMENTO 1. EXPLORACIÓN Actividad 1. Resuma creativamente la siguiente información. CONCEPTOS GENERALES BÁSICOS 1. El Mol: Un mol se define como la cantidad de materia que tiene tantos objetos como el número de átomos que hay en exactamente 12 gramos de 12C. Se ha demostrado que este número es: 6,0221367 x 1023. Se abrevia como 6,02 x 1023, y se conoce como número de Avogadro. 2. Pesos atómicos y moleculares: Los subíndices en las fórmulas químicas representan cantidades exactas. La fórmula del H2O, por ejemplo, indica que una molécula de agua está compuesta exactamente por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. 3. La escala de masa atómica: Los átomos de elementos diferentes tienen masas diferentes. Trabajos hechos en el S. XIX, donde se separaba el agua en sus elementos constituyentes (hidrógeno y oxígeno), indicaban que 100 gramos de agua contenían 11,1 gramos de hidrógeno y 88,9 gramos oxígeno. Un poco más tarde los químicos descubrieron que el agua estaba constituida por dos átomos de H por cada átomo de O. Por tanto, nos encontramos que en los 11,1 g de Hidrógeno hay el doble de átomos que en 88,9 g de Oxígeno. De manera que 1 átomo de O debe pesar alrededor de 16 veces más que 1 átomo de H. Un átomo de hidrógeno, tiene una masa de 1,6735 x 10-24 gramos, que el átomo de oxígeno tiene una masa de 2,6561 X 10-23 gramos. Si en vez de los valores en gramos usamos la unidad de masa atómica (uma), sirve más para trabajar con números pequeños. La unidad de masa atómica uma, no se normalizó respecto al hidrógeno sino respecto al isótopo 12C del carbono (masa = 12 uma). Entonces, la masa de un átomo de hidrógeno (1 H) es de 1,0080 uma, y la masa de un átomo de oxígeno (16 O) es de 15,995 uma. Una vez que hemos determinado las masas de todos los átomos, se puede asignar un valor correcto a las uma: 1 uma = 1,66054 x 10-24 gramos y al revés: 1 gramo = 6,02214 x 1023 uma. 4. Masa atómica promedio: la mayoría de los elementos se presentan en la naturaleza como una mezcla de isótopos. Podemos calcularla masa atómica promedio de un elemento, si sabemos la masa y también la abundancia relativa de cada isótopo. Ejemplo: El carbono natural es una mezcla de tres isótopos, 98,892% de 12C y 1,108% de 13C y una cantidad despreciable de 14C. Por lo tanto, la masa atómica promedio del carbono será: (0,98892) x (12 uma) + (0,01108) x (13,00335 uma) = 12,011 uma La masa atómica promedio de cada elemento se le conoce como peso atómico, y es el valor que se da en las tablas periódicas. 5. Masa Molar: Un átomo de 12C tiene una masa de 12 uma. Un átomo de 24g tiene una masa de 24 uma, La masa molar (en gramos) de cualquier sustancia siempre es numéricamente igual a su peso fórmula (en uma). 6. Peso molecular y peso fórmula: El peso fórmula de una sustancia es la suma de los pesos atómicos de cada átomo en su fórmula química Por ejemplo, el agua (H2O) tiene el peso fórmula de: [2 x (1,0079 uma)] + [1 x (15,9994 uma)] = 18,01528 uma. Una molécula de H2O pesa 18,0 uma; 1 mol de H2O pesa 18,0 gramos. 7 Por ejemplo, el carbono, el hidrógeno y el oxígeno pueden unirse para formar la molécula del azúcar glucosa que tiene la fórmula química C6H12O6. Por lo tanto, el peso fórmula y el peso molecular de la glucosa será: [6 x (12 uma)] + [12 x (1,00794 uma)] + [6 x (15,9994 uma)] = 180,0 uma 7. Composición porcentual a partir de las fórmulas: A veces al analizar una sustancia, es importante conocer el porcentaje en masa de cada uno de los elementos de un compuesto. Usaremos de ejemplo al metano: CH4 Peso fórmula y molecular: PM CH4 = [1 x (12,011 uma)] + [4 x (1,008uma)] = 16,043 uma %C = 1 x (12,011 uma)/16,043 uma = 0,749 = 74,9% %H = 4 x (1,008 uma)/16,043 uma = 0,251 = 25,1% 8. Interconversión entre masas, moles y número de partículas: Es necesario rastrear las unidades en los cálculos de interconversión de masas a moles. A esto lo conocemos formalmente con el nombre de análisis dimensional. Ejemplo: Calcular la masa de 1,5 moles de cloruro de calcio Fórmula química del cloruro de calcio = CaCl2 Masa atómica del Ca = 40,078 uma, Masa atómica del Cl = 35,453 uma Peso fórmula del CaCl2 = (40,078 uma) + 2(35,453 uma) = 110,984 uma, entonces, un mol de CaCl2 tendrá una masa de 110,984 gramos. Y entonces, 1,5 moles de CaCl2 pesarán: (1,5 mol)x(110,984 gramos/mol) = 166,476 gramos 9. Fórmula empírica a partir del análisis elemental: Una fórmula empírica nos indica las proporciones relativas de los diferentes átomos de un compuesto. Estas proporciones son ciertas también a nivel molar. Entonces, el H2O tiene dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno. De la misma manera, 1,0 mol de H2O está compuesta de 2,0 moles de átomos de hidrógeno y 1,0 mol de átomos de oxígeno. También podemos trabajar a la inversa a partir de las proporciones molares: Si conocemos las cantidades molares de cada elemento en un compuesto, podemos determinar la fórmula empírica. Ejemplo: El mercurio forma un compuesto con el cloro que tiene 73,9% de mercurio y 26,1% de cloro en masa. ¿Cuál es su fórmula empírica? Supongamos que tenemos una muestra de 100 gramos de este compuesto. Entonces la muestra tendrá 73,9 gramos de mercurio y 26,1 gramos de cloro. ¿Cuántas moles de cada átomo representan las masas individuales? Para el mercurio: (73,9 g) x (1 mol / 200,59 g) = 0,368 moles. Para el cloro: (26,1 g) x (1 mol / 35,45 g) = 0,736 mol ¿Cuál es la proporción molar de los dos elementos? Para el mercurio: ( 0,368 mol Hg / 0,368 mol ) = 1,0. Para el cloro: ( 0,736 mol Cl / 0,368 mol ) = 2,0. Es decir, tenemos el doble de moles (o sea de átomos) de Cl que de Hg. La fórmula empírica del compuesto sería: HgCl2 10. Fórmula molecular a partir de la fórmula empírica: La fórmula química de un compuesto obtenida por medio del análisis de sus elementos o de su composición siempre será la fórmula empírica. Para poder obtener la fórmula molecular necesitamos conocer el peso molecular del compuesto. La fórmula química siempre será algún múltiplo entero de la fórmula empírica (es decir, múltiplos enteros de los subíndices de la fórmula empírica). Ejemplo: La Vitamina C (ácido ascórbico) tiene 40,92 % de C y 4,58 % de H, en masa. El resto, hasta completar el 100%, es decir el 54,50 %, es de O. El peso molecular de este compuesto es de 176 uma. ¿Cuáles serán su fórmula molecular o química y su fórmula empírica? • En 100 gramos de ácido ascórbico tendremos: 40,92 gramos de C, 4,58 gramos de H, 54,50 gramos de O • Esto nos dirá cuantas moles hay de cada elemento así: (40,92 g de C) x (1 mol/12,011 g) = 3,407 moles de C 8 (4,58 g de H) x (1 mol/1,008 g) = 4,544 moles de H (54,50 g de O) x (1 mol/15,999 g) = 3,406 moles de O • Para determinar la proporción simplemente dividimos entre la cantidad molar más pequeña (en este caso 3,406 o sea la del oxígeno): C = 3,407 moles/3,406 moles = 1,0 H = 4,544 moles/3,406 moles = 1,333 O = 3,406 moles/3,406 moles = 1,0 • Las cantidades molares de O y C parecen ser iguales, en tanto que la cantidad relativa de H parece ser mayor. Como no podemos tener fracciones de átomo, hay que normalizar la cantidad relativa de H y hacerla igual a un entero. 1,333 es como 1 y 1/3, así que si multiplicamos las proporciones de cada átomo por 3 obtendremos valores enteros para todos los átomos. C = 1,0 x 3 = 3 H = 1,333 x 3 = 4 O = 1,0 x 3 = 3 Es decir C3H4O3 • Esta es la fórmula empírica para el ácido ascórbico. Pero, ¿y la fórmula molecular? Nos dicen que el peso molecular de este compuesto es de 176 uma. • ¿Cuál es el peso molecular de nuestra fórmula empírica? (3 x 12,011) + (4 x 1,008) + (3 x 15,999) = 88,062 uma • El peso molecular de nuestra fórmula empírica es significativamente menor que el valor experimental. ¿Cuál será la proporción entre los dos valores? (176 uma / 88,062 uma) = 2 • Parece que la fórmula empírica pesa esencialmente la mitad que la molecular. Si multiplicamos la fórmula empírica por dos, entonces la masa molecular será la correcta. • Entonces, la fórmula molecular será: 2 x C3H4O3 = C6H8O6 Momento 2. ESTRUCTURACIÓN Y PRÁCTICA Actividad 2. Organice sus apuntes sobre el tema en un mapa mental o conceptual, o un cuadro sinóptico. ESTEQUIOMETRÍA. LEYES ESTEQUIOMÉTRICAS, Del griego στοιχειον, (stoicheion), letra o elemento básico constitutivo y μετρον (métron), medida. La Estequiometría es la parte de la química que se ocupa del estudio de las cantidades de las especies que forman parte de un compuesto; o bien, la cantidad de reactivos y productos que participan en una reacción química; es decir, de las proporciones en que se combinan las sustancias, basándose para su estudio en algunas leyes llamadas ponderales. CÁLCULOS BASADOS EN LAS ECUACIONES QUÍMICAS: Las relaciones de una ecuación química pueden expresarse como relaciones de moléculas, de moles y de masas, así como de volúmenes cuando están implicados gases. Mediante el ejemplo que se presenta a continuación se ilustra la clase de información que puede inferirse a partir de una ecuación química. La reacción muestra la oxidación del dióxido de azufre: 2SO2(g) → 1 O2(g) + 2SO3(g) Observemos ahora la información que se puede inferir a partir de la ecuación anterior. De la información se deduce que una ecuación química balanceada, contiene la información necesaria para predecir cuál será la cantidad de reactivo que se necesita para preparar una cierta cantidad de producto, o bien, cuánto producto se obtiene a partir de cierta cantidad CADA PUEDE RELACIONARSE CON PARA DAR 2 moléculas de SO2 1 molécula de O2 2 moléculas de SO3 2 moles de SO2 1 mol de O2 2 moles de SO3 128 g de SO2 32 g de O2 160 g de SO3 44,8 L de SO2 (medidos a 0°C y 1 atm) 22,4 L de O2 44,8 L de SO3 2 volúmenes de SO2 (medidos a 0°C y 1 atm) 1 volumen de O2 2 volúmenes de SO3 9 de reactivo. Estos cálculos que se pueden realizarcon las reacciones químicas se denominan cálculos estequiométricos y se basan en las LEYES PONDERALES. LEYES PONDERALES. Son las leyes usadas en la ESTEQUIOMETRÍA que nos ayudan a comprender mejor la misma y poder realizar los cálculos necesarios para cualquier tipo de problema, algunas son: Ley de Conservación de la materia, Ley de Proust (de las proporciones constantes o definidas) y Ley de las proporciones definidas. 1. Ley de la conservación de la masa: Lavoisier generalizó sus resultados a todas las reacciones químicas, enunciando la llamada ley de la conservación de la masa, que puede formularse de la siguiente manera: “En toda reacción química, la masa total de las sustancias reaccionantes es igual a la masa total de los productos de la reacción.” 2. Ley de las proporciones definidas: Cuando se hacen reaccionar dos elementos químicos para formar un determinado compuesto, dichos elementos siempre reaccionan en la misma proporción (2 g de hidrógeno por cada 16 g de oxígeno forman un mol de agua), de tal manera que si uno de estos elementos se encuentra en exceso con relación al otro, este exceso no tomará parte en la transformación. “Las proporciones en las que se encuentran los distintos elementos que forman un compuesto son constantes e independientes del proceso seguido para su formación.” Una aplicación de la ley de Proust es la obtención de la composición porcentual de un compuesto, misma que para cualquier cantidad de sustancia permanece constante; esto es, el porcentaje que representa cada elemento dentro de la molécula no cambia; sin importar el tamaño de la muestra. 3. Ley de Dalton o de las proporciones múltiples: Proust y muchos químicos de su época encontraron compuestos formados por los mismos elementos, que tenían distinta composición. Con esta información dedujo la ley de las proporciones múltiples que se enuncia así: “Las cantidades de un mismo elemento que se combinan con una cantidad fija de otro para formar varios compuestos, están en una relación de números enteros sencillos” CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS: Para resolver problemas que impliquen cálculos estequiométricos se precisan cuatro etapas: primero, se escribe la ecuación química balanceada, luego, se convierte a moles la información suministrada en el problema, a continuación se analizan las relaciones molares en la ecuación química y finalmente, se pasa de moles a la unidad deseada. EJEMPLO: ¿Qué masa de oxígeno se requiere para que reaccionen completamente 24 g de metano, CH4? CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 1 mol 2 mol 1mol 2 mol 16 g 64g 44 g 36 g Interpretando la información anterior tenemos que 16 g de metano reaccionan con 64 g de oxígeno, por lo que se puede establecer la siguiente relación: Primero, se transforman los 24 g de metano en moles: Teniendo en cuenta la relación molar de la ecuación: x Moles de CH4 = 24 g de CH4 x 1 mol de CH4 = 1,5 moles de CH4 16 g de CH4 1 mol de CH4 x 1,5 moles de CH4 2 moles de O2 2 moles de O2 x Moles de O2 = 1,5 moles de CH4 x 2 moles de O2 = 3 moles de O2 1 mol de CH4 10 Por último, se transforman los moles de oxígeno a unidades de masa: Los pasos anteriores se pueden efectuar en uno solo: 96 g de O2 CÁLCULOS CON REACTIVO LÍMITE: Generalmente en el laboratorio es difícil tomar las cantidades precisas de cada uno de los reactivos para las diferentes experiencias, ocasionando el exceso de uno de los reactivos. Los cálculos para determinar la cantidad de producto esperado se realizan teniendo en cuenta la sustancia que se consume en forma total o reactivo límite. EJEMPLO: Se hacen reaccionar 15 g de NaOH con 15 g de HCl para producir agua y cloruro de sodio. ¿Cuántos gramos de NaCl se obtienen?. La ecuación equilibrada es: NaOH + HCl → NaCl + H2O Lo primero que se debe hacer es determinar cuál es el reactivo límite. De acuerdo con la ecuación tenemos que: NaOH + HCl → NaCl + H2O 39,98 g de NaOH se combinan con 36,45 g de HCl 15 g de NaOH se combinarán con X g de HCl X g de HCl 15 g de NaOH x 36,45 g de HCl 13,67 g de HCl 39,98 g de NaOH Significa que en la reacción únicamente 15 g de NaOH requieren combinarse con 13,67 g de HCl, quedando en exceso 1,33 g de HCl. Por tanto, el reactivo límite es el NaOH y con esa cantidad problema debemos determinar la cantidad de producto obtenido: 39,98 g de NaOH producen 58,43 g de NaCl 15 g de NaOH producirían X g de NaCl X g de NaCl 15 g de NaOH x 58,43 g de HCl 21,92 g de HCl 39,98 g de NaOH EJERCICIOS DE APLICACIÓN 1. Responder teniendo en cuenta la siguiente reacción C3H8 + O2 → CO2 + H2O Balancea la ecuación y responde las siguientes preguntas: a. La relación de moles de O2 a moles de propano (C3H8) es… b. La proporción en masa entre O2 y C3H8 es… c. Con 3 moles de propano (144 g C3H8) la masa de O2 requerida para utilizar todo el propano, así como el CO2 producido son… d. ¿El reactivo límite de la pregunta anterior es? e. ¿La cantidad de CO2 producida en el ejercicio es? Momento 3. TRANSFERENCIA Y VALORACIÓN (EVALUACIÓN) Actividad 4. Copie y desarrolle la siguiente evaluación. Resuelva los siguientes ejercicios: 1. Si 50g de una sustancia reaccionan exactamente con 30g de otra, ¿qué masa tendrán los productos de esa reacción? ¿Por qué? 2. Para formar 32,5g de una sustancia AB se requieren se utilizan 13,2g de la sustancia A. ¿Cuántos gramos de la sustancia B se requieren? g de O2 = 3 moles de O2 x 32 g de O2 = 96 g de O2 1 mol de O2 g de O2 = 24 g de CH4 x 1 mol de CH4 x 2 moles de O2 x 32 g de O2 16 g de CH4 16 g de CH4 1 mol de O2 11 3. En una industria productora de dióxido de carbono se está realizando una prueba con un reactor pequeño. Se le suministran al reactor 220 g de gas propano C3H8 y 1600 g de oxígeno O2 para una reacción de combustión completa, a). Los moles que se agregan de cada reactivo son: b). Si el propano estuviera en exceso, ¿Cuánto propano reaccionaría con todo el oxígeno? ¿Cuál es el reactivo límite? ¿Cuánto se produce de CO2 4. Qué cantidad de peróxido de sodio en gramos y moles es necesario poner a reaccionar con agua para obtener 300 g de oxígeno. Na2O2 + H2O NaOH + O2 5. Cuántos gramos de HCl reaccionan con 28.2 gramos de hidróxido de bario de acuerdo con la siguiente reacción Ba(OH)2 + HCl BaCl2 + H2O 6. Al hacer reaccionar la plata con el ácido nítrico se produce una reacción de oxidación: ¿Cuántos moles de NO2 se producirán cuando reaccionan 0,5 moles de HNO3? Ag + HNO3 AgNO3 + NO2 + H2O 7. La fermentación de glucosa, C6H12O6, produce alcohol etílico, C2H5OH, y dióxido de carbono: ¿Cuántos gramos de etanol se pueden producir a partir de 10,0 g de glucosa? C6H12O6(ac) C2H5OH(ac) + CO2(g) 8. El octano se quema de acuerdo con la siguiente ecuación: 2C8H18 + 25O2 16CO2 + 18H2O ¿Cuántos gramos de CO2 se producen cuando se queman 5 g de C8H18? 9. El alcohol etílico se quema de acuerdo con la siguiente ecuación: C2H5OH + 3O2 2CO2+ 3H2O ¿cuántos moles de CO2 se producen cuando se queman 3.00 mol de C2H5OH de esta manera? TALLER # 3 META DE COMPRENSIÓN Identifico condiciones de equilibrio en las soluciones químicas e Interpreto el concepto de pH y resuelvo ejercicios DESEMPEÑO DE COMPRENSIÓN • Identifica propiedades y resuelvo ejercicios sobre unidades de concentración de las soluciones • Resuelve ejercicios sobre pH DESARROLLO DE LAS SECUENCIAS O MOMENTOS MOMENTO 1. EXPLORACIÓN Actividad 1. Represente creativamente la siguiente información: El inicio del café como bebida se remonta al siglo XVII,sin embargo, para tomarlo era necesario hacerlo a partir de los granos secos de la planta. No fue sino hasta el siglo XX que surgen los primeros procesos para hacer el café soluble. En 1901, el científico estadounidense Satori Kato patentó el invento del café soluble, y en 1938 la empresa Nestlé lo sacó al mercado con la marca Nescafé, para abastecer los ejércitos en la II Guerra mundial. Hoy en día es el segundo producto más comercializado en el mundo. El café soluble es una disolución acuosa de los componentes de los granos de la planta a la cual se le elimina el agua quedando el polvo café que conocemos comercialmente. Cuando hacemos el café en casa, lo que hacemos es volver a formar la disolución inicial. Actividad 2. Responde las siguientes preguntas: a) ¿Te imaginas si aún fuese necesario ir a la planta para tomar una taza de café? b) ¿crees que la tecnología ha facilitado la obtención de los alimentos? Momento 2. ESTRUCTURACIÓN Y PRÁCTICA SOLUCIÓN QUÍMICA es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. La sustancia disuelta se denomina soluto y está presente generalmente en pequeña cantidad, en comparación con la sustancia donde se disuelve denominada solvente, en cualquier discusión de soluciones, el primer requisito consiste en poder especificar sus 12 composiciones, esto es, las cantidades relativas de soluto y solvente. También se le puede nombrar como disolución. SOLUCIÓN: SOLUTO + SOLVENTE La concentración de una solución expresa la relación de la cantidad de soluto a la cantidad de solvente. Las soluciones poseen una serie de propiedades que las caracterizan: 1. Su composición química es variable. 2. Las propiedades químicas de los componentes de una solución no se alteran. 3. Las propiedades físicas de la solución son diferentes a las del solvente puro: la adición de un soluto a un solvente aumenta su punto de ebullición y disminuye su punto de congelación; la adición de un soluto a un solvente disminuye la presión de vapor de éste. PRINCIPALES CLASES DE SOLUCIONES: LA SOLUBILIDAD: es la cantidad máxima de un soluto que puede disolverse en una cantidad dada de solvente a una determinada temperatura. Factores que afectan la SOLUBILIDAD: a) Superficie de contacto: La interacción soluto-solvente aumenta cuando hay mayor superficie de contacto y el cuerpo se disuelve con más rapidez (pulverizando el soluto). b) Agitación: Al agitar la solución se van separando las capas de disolución que se forman del soluto y nuevas moléculas del solvente continúan la disolución c) Temperatura: Al aument6ar la temperatura se favorece el movimiento de las moléculas y hace que la energía de las partículas del sólido sea alta y puedan abandonar su superficie disolviéndose. d) Presión: Esta influye en la solubilidad de gases y es directamente proporcional Clases de disoluciones: De acuerdo con la concentración de las soluciones, ellas pueden ser analizadas en términos cualitativos y cuantitativos dependiendo de su estado: A. Disoluciones empíricas o Cualitativas: No toman en cuenta la cantidad numérica de soluto y disolvente presentes, y dependiendo de la proporción entre ellos se clasifican de la siguiente manera: a. Disolución diluida: Es aquella en donde la cantidad de soluto que interviene está en mínima proporción en un volumen determinado. b. Disolución concentrada: Tiene una cantidad considerable de soluto en un volumen determinado. c. Disolución insaturada: No tiene la cantidad máxima posible de soluto para una temperatura y presión dados. d. Disolución saturada: Tienen la mayor cantidad posible de soluto para una temperatura y presión dadas. En ellas existe un equilibrio entre el soluto y el solvente. e. Disolución sobresaturada: es la solución en la cual no es posible disolver más soluto. Si se calienta una solución saturada se le puede agregar más soluto, esta solución es enfriada lentamente y no se le perturba, ósea puede retener un exceso soluto pasando a ser una solución sobresaturada. Sin embargo, son sistemas inestables, con cualquier perturbación, este soluto en exceso se precipitará y la solución quedará saturada. SOLUCIÓN SOLVENTE SOLUTO EJEMPLOS Gaseosa Gas Gas Aire Liquida Liquido Liquido Alcohol en agua Liquida Liquido Gas O2 en H2O Liquida Liquido Sólido NaCl en H2O 13 B. Disoluciones valoradas o Cuantitativas: A diferencia de las disoluciones empíricas, las disoluciones valoradas cuantitativas, sí toman en cuenta las cantidades numéricas exactas de soluto y solvente que se utilizan en una disolución. Este tipo de clasificación es muy utilizada en el campo de la ciencia y la tecnología, pues en ellas es muy importante una alta precisión. La CONCENTRACIÓN de una disolución se puede expresar de diversas maneras: A. UNIDADES FÍSICAS DE CONCENTRACIÓN o unidades de concentración porcentuales, es decir, aquellas que me dan el porcentaje del soluto en la disolución. a. Porcentaje Masa a Masa (%m/m): Expresa la cantidad de gramos de soluto que existen por cada 100 gramos de disolución EJEMPLO: Por ejemplo, si se disuelven 10 g de NaCl en 90 g de agua, ¿cuál es el porcentaje en masa de la sal? DATOS: Soluto: 10 g de NaCl solvente: 90 g de agua masa de la solución: 10 g de NaCl + 90 g de agua = 100 g de solución. Luego remplazamos en la fórmula: b. Porcentaje masa a Volumen (%m/v): Relaciona la masa del soluto por cada 100 unidades de volumen de la solución. EJEMPLO: calculemos el % m/v cuando preparamos una taza de café (200 mL) a partir de 1 cucharadita de café (1,8 g) y completamos hasta 200 mL con agua. DATOS: Masa del Soluto: 1.8 g de café volumen de la solución: 200 ml Luego remplazamos en la fórmula: a. c. Porcentaje volumen a volumen (%v/v): Expresa el volumen de soluto por cada 100 unidades de volumen de la solución. Se suele usar para mezclas líquidas o gaseosas. EJEMPLO: Se disuelven 40 ml de alcohol en agua, formando 200 ml de solución. ¿Cuál será el % v/v de dicha mezcla? DATOS: Masa del Soluto: 40 ml de alcohol volumen de la solución: 200 ml Luego remplazamos en la fórmula: d. Partes por millón: expresa el número de partes, masa o volumen del soluto presentes en un millón de partes de solución. Las ppm son también los mg de una sustancia en un litro, expresado de otra forma, (mg/L) % m/m = 10 g de NaCl x 100 = 10% m/m 100 g de solución % m/v = 1,8 g de Café x 100 = 0,9 % m/v 200 mL de sln % v/v = 40 ml de alcohol x 100 = 20 % v/v 200 mL g de sln 14 Por ejemplo, ¿cuál será la concentración, en ppm, de una muestra de 0,350 L de solución de fluoruro de sodio en agua, que contiene 0,7 mg de esta sal disuelta? DATOS: Masa del Soluto: 0,7 mg de NaF volumen de la solución: 0,350 L de solución Luego remplazamos en la fórmula: B. UNIDADES QUÍMICAS DE CONCENTRACIÓN son las unidades que utilizan al “mol”, como unidad química relevante en la formación de disolución. Siendo la Molaridad, la más utilizada en el estudio químico. b. e. Molaridad (M): es la cantidad de sustancia o cantidad de moles (n) de soluto que hay en 1 L de disolución. EJEMPLO: Calcular la Molaridad de una disolución de 0,250 L en la que está disueltos 30 gramos de cloruro sódico (NaCl). Datos: pesos atómicos Na = 23, Cl = 35,45. DATOS: • masa del soluto 30 g de NaCl • volumen de la solución 0,250 L • Peso molecular del NaCl = 23 + 35,45 = 58,45 gramos / mol Hallamos el número de Moles de NaCl = ? lo mismo que n de NaCl Luego remplazamos en la fórmula: c. f. Normalidad (N): se define como el número de peso equivalente de soluto expresado en gramos por litro de solución Cálculo del nº de Equivalentes Químicos (EQ): eq de un ácido = Peso molecular / nº de H+→ eq de H2SO4 = 98 / 2 = 49 gramos eq de una base = Peso molecular / nº de OH- → eq de NaOH = 40 / 1 = 40 gramos eq de una sal = Peso molecular / carga del catión o anión → eq de Na2CO3 = 106 / 2 = 53 gramos EJEMPLO: ¿Cuál será la normalidad de una solución de NaOH que contiene 8 g de NaOH en 200 mL de solución? DATOS: • masa del soluto 8 g de NaOH • volumen de la solución 200 mL de solución • eq de NaOH = 40 / 1 = 40 gramos 1. En primer lugar, vamos a calcular el peso equivalente gramo del NaOH: ppm = 0,7 mg de NaF = 2 ppm 0,350 L de sln Moles de NaCl = masa soluto = 30 g de NaCl = 0,51 moles de NaCl peso molecular sto 58,45 g / mol M = 0,51 moles de NaCl = 2,04 M 0,250 L de sln 1 peq-g de NaOH = masa molecular del NaOH = 40 g de NaOH = 40 g 1 OH 1 15 2. Como se tienen 8 g de NaOH, entonces el número de equivalentes presentes será: 3. Ahora expresamos el volumen de solución en litros así: Luego remplazamos en la fórmula: La concentración de la disolución es 1 normal (1 N). g. Molalidad (m) o concentración molal (m): corresponde a la cantidad de sustancia o moles (n) de soluto en 1 kg de disolvente. EJEMPLO: calcular la molalidad de una disolución de ácido sulfúrico H2SO4 siendo la masa del disolvente de 6 Kg y la cantidad de ácido de 60 gramos. PM del H2SO4 = 98 g / mol. DATOS: • masa del soluto 60 gramos de H2SO4 • masa del disolvente 6 Kg • Peso molecular del del H2SO4 = 98 g / mol. Hallamos el número de Moles de H2SO4= ? Luego remplazamos en la fórmula: h. La fracción molar (X): es la relación entre la cantidad de materia (mol) del soluto y la cantidad de materia (mol) total (n soluto + n disolvente) EJEMPLO: Calcular la fracción molar de cada componente de una disolución de 40 gramos de alcohol etílico (CH3CH2OH) y 100 gramos de agua: DATOS: • masa del soluto 40 gramos de alcohol etílico (CH3CH2OH) • masa del disolvente 100 gramos de agua • Peso molecular del CH3CH2OH = 46 g / mol • peso molecular del agua = 18 g / mol Hallamos el número de Moles de CH3CH2OH y del agua moles totales disolución = 0,87 moles + 5,56 moles = 6,43 moles # eq-g de NaOH = 8 g de NaOH x 1 eq de NaOH = 0,20 eq-g de NaOH 40 g V de solución (L) = 200 mL de sln x 1 L = 0,2 L 1000 mL N = # eq-g de NaOH = 0,20 eq-g de NaOH = 1 N Volumen de la solución 0,2 L Moles de H2SO4 = masa soluto = 60 gramos de H2SO4 = 0,61 moles H2SO4 peso molecular sto 98 g / mol m = 0,61 moles de H2SO4 = 1,02 molal 6 Kg de disolvente Moles de CH3CH2OH = 40 g de CH3CH2OH = 0,87 moles CH3CH2OH 46 g / mol Moles de H2O = 100 g de H2O = 5,56 moles H2O 18 g / mol 16 Luego remplazamos en la fórmula: La suma de fracciones molares debe dar 1: X SOLUCIÓN = X ALCOHOL ETÍLICO + X AGUA = 0,14 + 0,86 = 1 PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES Descenso de la presión de vapor: Cuando se prepara una solución con un disolvente puro y un soluto no volátil (que se transformará en gas) y se mide su presión, al compararla con la presión de vapor de su solvente puro (medidas a la misma temperatura), se observa que la de la solución es menor que la del solvente. Esto es consecuencia de la presencia del soluto no volátil. A su vez, cuando se comparan las presiones de vapor de dos soluciones de igual composición y diferente concentración, aquella solución más concentrada tiene menor presión de vapor. El descenso de ésta se produce por dos razones: por probabilidad, pues es menos probable que existan moléculas de disolvente en el límite de cambio, y por cohesión, pues las moléculas de soluto atraen a las de disolvente por lo que cuesta más el cambio. Descenso crioscópico: El soluto obstaculiza la formación de cristales sólidos, por ejemplo el líquido refrigerante de los motores de los automóviles tiene una base de agua pura a presión atmosférica se congelaría a 0°C dentro de las tuberías y no resultaría útil en lugares fríos. Para evitarlo se le agregan ciertas sustancias químicas que hacen descender su punto de congelación. Aumento ebulloscópico: Al agregar moléculas o iones a un solvente puro la temperatura en el que éste entra en ebullición es más alto. Por ejemplo, el agua pura a presión atmosférica ebulle a 100°C, pero si se disuelve algo en ella el punto de ebullición sube algunos grados centígrados. Presión osmótica: La ósmosis es la tendencia que tienen los solventes a ir desde zonas de menor hacia zonas de mayor concentración de partículas. El efecto puede pensarse como una tendencia de los solventes a "diluir". Es el pasaje espontáneo de solvente desde una solución más diluida hacia una solución más concentrada, cuando se hallan separadas por una membrana semipermeable Momento 3. TRANSFERENCIA Y VALORACIÓN (EVALUACIÓN) Actividad 4. Copie y desarrolle el siguiente taller A. Responda las preguntas 1 y 2 de acuerdo con la siguiente información. Se tienen 4 tubos: El ácido reacciona con los metales, observándose desprendimiento de burbujas (de hidrógeno) mientras disminuye la cantidad de metal a través del tiempo, a diferente velocidad en cada tubo. De las observaciones, se establece que el orden de velocidad de reacción del ácido con los metales de mayor a menor es: Mg, Zn, Fe y Cu X ALCOHOL ETÍLICO = # moles de CH3CH2OH = 0,87 moles = 0,14 # moles de la solución 6,43 moles X AGUA = # moles del agua = 5,56 moles = 0,86 # moles de la solución 6,43 moles http://es.wikipedia.org/wiki/Volatilidad_(qu%C3%ADmica) http://es.wikipedia.org/wiki/Cristalizaci%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Motor http://es.wikipedia.org/wiki/Autom%C3%B3vil http://es.wikipedia.org/wiki/%C2%B0C http://es.wikipedia.org/wiki/Sustancia_qu%C3%ADmica http://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_congelaci%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Ion http://es.wikipedia.org/wiki/Ebullici%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_ebullici%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis 17 1. De lo anterior, es correcto afirmar que el factor que afecta la velocidad de reacción en el experimento es la A. concentración B. temperatura C. naturaleza de los reaccionantes D. presencia de catalizadores. 2. En general, la temperatura afecta, en forma directa la velocidad de reacción. Si el experimento se realiza 3 veces, primero a 90°C, después a 20° C y por último a 0°C, lo más probable es que la velocidad de reacción sea A. igual en los tres casos B. mayor cuando se realiza a 90°C C. menor cuando se realiza a 90°C D. igual, a 20°C y a 0°C. B. Desarrollar los siguientes ejercicios concentración de soluciones 1. Una disolución de azúcar en agua, contiene 20 g de azúcar en 70 g de disolvente. Expresar la disolución en % m/m. 2. Una disolución salina contiene 30g de NaCl en 80 ml de disolución. Calcular su concentración en % m/v. 3. Calcular la concentración en volumen de una disolución alcohólica, que contiene 15 ml de alcohol disueltos en 65 ml de disolución. 4. Si se tiene una disolución que contiene 40 g de agua y 10 g de sacarosa ¿Cuál es el porcentaje en masa de sacarosa? 5. 5,0 g de un soluto, se disuelven en agua suficiente como para completar 150 g de disolución. Calcula el % m-m de la disolución. 6. Determina la concentración m-m de una dilución de HNO3 al 60% m-v y d = 1530 g/L. 7. Una muestra de 5,0 mL de suero sanguíneo contiene 0,00812 g de glucosa, calcula el % m-v de la muestra. 8. Una muestra de vinagre contiene 6,10 % m-m de ácido acético. ¿Cuántos g de ácido acético están contenidos en 0,750 L de vinagre? La densidad del vinagre es 1,01 g/ml. 9. Se mezclan 200 g de una disolución de Sulfato de Sodio (Na2SO4) al 10% m-m y d =1,09 g/ml con 120 ml de otra disolución de la misma sal al 28% m-m y d=1,23 g/ml. Determina: a) Concentración m-m de ladisolución final. b) Concentración m-v de la disolución final. c) Densidad de la disolución final. 13. Calcular las ppm de 80 mg de ion sulfato (SO4 2−) en 5 litros de agua. 14. Calcular la molalidad de una disolución de 95 gramos de ácido nítrico (HNO3) en 2,5 litros de agua. 15. Calcular la molalidad de una disolución de 90 gramos de glicerina (C3H8O3) en 200 gramos de agua 16. Calcular la molaridad de una disolución de 250 ml en la que está disueltos 30 gramos de cloruro sódico (NaCl). 17. Calcular los gramos de hidróxido de sodio (NaOH) de 350 ml de disolución 2 M. 18. Calcular la molaridad de 5 gramos de ácido sulfúrico (H2SO4) en una disolución de 200 cm3. 19. ¿Qué disolución contiene mayor cantidad de ácido sulfúrico H2SO4, una 1 N o una 0,5 M? Razona la respuesta. 20. Calcular la cantidad de NaOH necesaria para preparar medio litro de disolución 4,5 N. (Dato: peso molecular del NaOH = 40). 21. Calcular la normalidad de una disolución de HCl que contiene 100 gramos de soluto en 3 litros de disolución.). NOTA: EN CADA UNA DE LAS METAS DE COMPRENSIÓN: EL DESARROLLO DE LAS ACTIVIDADES DEL MOMENTO 1 Y 2 TIENEN UN VALOR DEL 50%, Y EL TALLER EVALUATIVO DEL MOMENTO 3 TIENE VALOR DEL OTRO 50% Una máquina puede hacer el trabajo de 50 hombres corrientes. Pero no existe ninguna máquina que pueda hacer el trabajo de un hombre extraordinario. Elbert Hubbard (1856-1915) Ensayista estadounidense.
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