sábado, 30 de noviembre de 2013

CLASE DEL JUEVES ( 28-11-2013)

Actividades corregida ( problema de repaso)
La combustión de pólvora negra (KNO3) produce dióxido de carbono y nitrógeno. Determina cuántos litros de gas medidos en c.n se desprenden en la combustión de 50 g de pólvora según la ecuación:  
KNO3 (s) + C (s)+ S (s) → K2S (s) + CO2 (g) + N2 (g)
50g 
1 mol de KNO→101g     x=0,49 mol de KNO3
         x            →50g

2 mol de KNO→3 mol de C     x=0,7 mol de CO2
         0,49 mol   →   x


2 mol de KNO→1 mol de  N2    x=0,24 mol de N2
         0,49 mol   →   x

v= n.R.T/p= 0,7.0,082.273=15,67 L de CO2
v= 0,24.0,082.273= 5,72 de N2
      v= 21,04 L 

La química del siglo XIX
Actividad 3:
En el siglo XIX se conocían los elementos; calcio, bario, estroncio, magnesio, boro, plata, platino, sulfuro, cloro, hierro, estaño, cinc y nitrógeno al menos. Estos elementos se les puede clasificar en la tabla periódica, dejan huecos libre por que sabían que iba a haber entre ellos más 

Actividad 4: 
Mendeleiev clasificaba los elementos proponiendo utilizar esta técnica: ordenándolos por su masa atómica, relativa, por ejemplo: hidrógeno, litio, berilio y bromo. 
Las ventajas son que todos los huecos que fue dejando en la tabla periódica se fueron llenando con sus correspondientes elementos correspondientes.Y la desventaja es que no siempre la distribución de los pesos atómicos está en creciente.
Actividad 5
Una valencia es el número de hidrógenos que se combinan con un átomo. La valencia de O2 será dos porque se combina con dos hidrógenos.   
Valencias:
   CH4   ------4 
   CO--------- 2
  CO2 ----------4
  CCl4----------4
  NH3----------3
  NH2O --------1
  NO---------2
 N2O3---------3
 MgH2---------2 ( el magnesio siempre tiene dos )

viernes, 29 de noviembre de 2013

Problemas para el lunes.

1. Averiguar las valencias del azufre y del silicio.
¿Qué valencia tomaremos como más común?

2. ¿Cómo puedes saber si un elemento químico es metal)
Escribe el nombre de seis metales con su símbolo. (utiliza la tabla de la página 4)
Ordena esos seis metales de acuerdo con su densidad.

3. El aluminio reacciona con el ácido sulfúrico formando sulfato de aluminio e hidrógeno gas. Se echan 3,375 gramos de un aluminio impuro (del 80% de pureza) sobre 0,5 litros de una disolución de ácido sulfúrico 0,2 M.    Al   +  H2SO4→  Al2(SO4)3  + H2
Sabiendo que el rendimiento de la reacción es del 60%, calcula:
a)      Cantidades (en moles) de aluminio y ácido sulfúrico puros que he utilizado en la reacción.
b)      Reactivo militante.
c)       Cantidad (en moles) que sobra del otro reactivo.
d)      El volumen en litros a 25ºC y 1 atm de hidrógeno generado.
Datos: Masas atómicas relativas: Al: 27  H:1   O:16  S:32   
(Sol.: .   2 Al   + 3 H2SO4→  Al2(SO4)3  +3 H2 a)   0,1 moles de aluminio  y 0,1 moles de ácido
  b)  reactivo limitante el ácido, sobra aluminio. b) sobra 0,044 moles de aluminio  d) 2,44L


miércoles, 27 de noviembre de 2013

Los primeros químicos.

1) ¿Cuáles eran los elementos químicos para los antiguos griegos?
Los elementos químicos para los antiguos griegos eran 4  (tierra, aire, fuego y agua) y el quinto elemento que sirve para fabricar las estrellas, planetas satélites y todo lo relacionado con el espíritu. 

1) ¿En qué se diferencia la definición de elemento para los griegos y para Boyle?
para Boyle, elemento es una sustancia química que no se puede separar. es una definición operativa que permite saber si algo es un elemento o no.
para los griegos los elementos son 4. Cualquier cosa está formada por estos cuatro elementos básicos.

2)  ¿Qué elementos estaban presentes en el agua para Aristóteles y para un 
químico actual?
El agua pura de lluvia para Aristóteles era un elemento. Para un químico actual no es un elemento. es un compuesto formado por dos elementos simples hidrógeno y oxígeno.

3) ¿Los elementos de Aristóteles serían elementos para un químico del siglo pasado?.
El fuego sabemos hoy en día que no es materia, es energía.
En la tierra podemos encontrar gran parte de los elementos conocidos.
En el agua encontramos dos elementos.
El aire es un gas formado por varios elementos: nitrógeno, oxígeno, argón, etc.

d) ¿Durante mucho tiempo se pensó que la cal viva era un elemento ¿porqué?
Para Dalton la cal viva era un elemento ya que no lo podía separar en sustancias más simples. Se necesitó conocer la corriente eléctrica para separar el oxígeno y el calcio de la cal viva.

e) ¿Cuantos elementos se conocen hoy en día?
En la naturaleza hay 91 elementos diferentes. En el laboratorio se han fabricado otros hasta un total de 116. Puedes leer esta noticia sobre el descubrimiento de un nuevo elemento.

e) Durante mucho tiempo los químicos soñaron con transformar los elementos plomo y mercurio en oro. ¿Por qué pensaban los griegos que podíamos hacer algo así?
Para obtener oro basta con añadir algo de fuego a los elementos que forman el plomo o el mercurio. A este trabajo se dedicaron los químicos desde los griegos hasta Dalton.
Lavoisier ¿podía pensar en lograr algo así?
Lavoisier o Dalton como buenos químicos sabían que el plomo y el oro son elementos diferentes con diferentes átomos. Los átomos para ellos eran inmutables, no podían cambiar unos en otros.

Hoy en día ¿Se puede lograr ese cambio?
Hoy sabemos que los átomos tienen partes aún más pequeñas que son los protones, neutrones y electrones. Si cambiamos los protones de un átomo de Plomo podemos obtener uno de Oro. Si quitamos un protón a un átomo de mercurio obtenemos un átomo de oro.

Cuestiones para mañana:
- Opcional. Busca una poesía en la que aparezca un elemento químico.
- Busca el origen del  símbolo (o del nombre) de los siguientes elementos químicos:  
   Hierro: Fe      Polonio: Po       Oxígeno:  O     Hidrógeno:  H      Azufre: S
-  - La combustión de pólvora negra (KNO3) produce dióxido de carbono y nitrógeno. Determina cuántos litros de gas medidos en c.n se desprenden en la combustión de 50 g de pólvora según la ecuación:  
KNO3 (s) + C (s)+ S (s) → K2S (s) + CO2 (g) + N2 (g)
 Sol: 22,18 l.
_ E

martes, 26 de noviembre de 2013

¿Cómo trabajamos en clase y en casa?

Normalmente la clase la daremos en el Laboratorio de Física.

Necesitamos un cuaderno para Física y Química. Vale cualquiera pero tiene que tener hojas numeradas con el día correspondiente.

Durante los tres primeros minutos llegamos y nos sentamos en nuestro sitio. Preparamos el material, repasamos las posibles preguntas de casa y nos ponemos a trabajar donde nos hayamos quedado el día anterior.



Algún alumno o alumna explicará la pregunta de teoría y los problemas o cuestiones de casa.
Cómo mínimo todos los días tendremos que estudiar las cuestiones del día anterior y preguntar lo que no haya quedado claro.
Nos podemos ayudar de un libro de texto, internet o la consulta al diario de la clase que irá apareciendo en esta misma página.
En clase disponemos de libros de consulta, ordenador  o podemos consultar el móvil.
Leemos todos los apuntes y anotamos en un cuaderno las respuestas a todas las cuestiones planteadas escribiendo correctamente las respuestas.
Resolvemos en grupo las dudas y en último extremo preguntamos al profesor.

Dos o tres últimos minutos para recoger, apuntar la tarea etc.
Todos los días quedará un alumno encargado de publicar el diario de clase en Internet.

Situación de la clase


examen resuelto

2º examen. Gases, moles y reacciones.
Datos:   C:12  Ca:40   O:16     S:32 H:1   Cl:35,5   Cu: 63,5   R=0,082 atmL/ºK.mol  1 atm = 1.013 hPa  
1.       Ajusta las siguientes ecuaciones químicas:
PbO + 2NH3 → Pb + 3N2 + H2O
CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
2C4H10 + 13 O2 → 8CO2 + 10H2O
4NH3 + 5 O2 → 4NO + 6 H2O

2.- Hacemos pasar 3 litros de sulfuro de hidrógeno, medido en condiciones normales, por una disolución que contiene 25 g de Cloruro de cobre (II).   SH2 (g)  + CuCl2 (aq)  →  CuS (s)  +  H2 (g) +  Cl2 (g)
1. ¿Cuál es el reactivo limitante y cuanto sobrará del otro reactivo?
2. Determina los moles de sulfuro de cobre (II) que se formarán.

3L de sulfuro de hidrógeno son p.V=nRT    n= 0,13 moles
25 g de cloruro de cobre (II)  son  25/99 = 0,25 moles

Como en la reacción intervienen el mismo número de moles es evidente que:
sobra cloruro de cobre II  sobran exactamente 0,25-0,13=0,12 moles sobran
reactivo limitante el sulfuro de hidrógeno

Se forma el mismo número de moles de sulfuro de cobre (II) es decir 0,13 moles

3.-   Se disponeH de una muestra de un gas, cuya composición centesimal es: 82,76 % de C y 17,24% de H.
3,0 g de este mismo gas recogidos en un matraz de 2,0 litros y a 20 0C ejercen una presión de 608 hPa.
Determinar la fórmula empírica y la fórmula molecular para dicho gas.

Los moles que corresponden a esos g son:
moles de carbono 82,76/12= 6,90 moles
moles de hidrógeno 17,24/1= 17,24 moles
la relación entre ambos números es 17,24/6,90= 2,5
por tanto la fórmula empírica es C2H5

Pero 3 g ocupan 2L. Con la fórmula de los gases calculo los moles p.V=nRT     n= 0,049 moles
1 mol pesará 3/0,049 = 61 g aproximadamente

La fórmula molecular será  C4H10.  1 mol pesa así 58g cercano al valor obtenido antes.
Se puede hacer el dibujo de la molécula con los enlaces y comprobar que es una fórmula posible.
4.- Al descomponer térmicamente la calcita (un mineral que contiene carbonato de calcio) se obtiene cal viva (óxido de calcio) y se desprende dióxido de carbono.  CaCO3 → CaO  + CO2
a) Si partimos de 1000 kg de calcita ¿Cuántos L de CO2 deberíamos obtener en condiciones normales?
 b) Si a partir de 1000 kg de calcita se obtienen solo 450 kg de óxido de calcio, determina la pureza de la calcita.
1000  kg de carbonato cálcico son  1000000/98 =  10200 moles 
1 mol de carbonato produce 1 mol de dióxido de carbono.
Deberíamos obtener 10200 moles de dióxido de carbono
En L, p.V=nRT   V= 230000 L

Deberíamos obtener 10200 moles de óxido de calcio es decir:
10200 . 56 =571000g = 571 kg de óxido de calcio

Si en vez de 571  obtengo 450
  de 100               obtengo x          x= 78,9% de pureza.

5.- Define los siguientes conceptos y escribe un ejemplo de cada uno (aunque sea inventado):
- masa atómica relativa. masa de un átomo en relación al átomo de hidrógeno
Ejemplo. Ca:40   El átomo de Calcio pesa 40 veces más que el átomo de hidrógeno.

- mol. Unidad de cantidad de materia. 1 mol de átomos es 6.1023 átomos
Ejemplo  1 mol de Ca es 6.1023 átomos de calcio

- valencia. número de enlaces químicos que tiene un átomo. También se puede definir como el número de átomos de hidrógeno que se unen a ese átomo.
Ejemplo: El  Carbono tiene valencia 4:
  

- ley de Gay-Lussac sobre reacciones químicas.
Los gases en las reacciones químicas reaccionan en proporciones de volumen sencillas
Ejemplo:
El nitrogeno y el hidrógeno reaccionan en proporción 1 L de nitrógeno con 3 L de hidrógeno

- masa molar.
Es la masa de 1 mol de cualquier especie química expresada en gramos, se representa por M.
Ejemplo:
Masa  molar del oxígeno  M=16g
Masa moles del  hidrógeno gas H2  M=2g


martes, 12 de noviembre de 2013

Para estudiar reacciones químicas.

Página de apuntes.

Una buena página para estudiar

Aquí tienes más problemas para practicar. Tienen solución y puedes utilizarla si se atascas en algún sitio

1.    A 400 0C el nitrato amónico se descompone en monóxido de dinitrógeno y vapor de agua.
a)    Escribir la ecuación ajustada correspondiente al proceso.
b)    Calcular los gramos de agua que se formarán en la descomposición de 8,00 g de nitrato amónico.
Sol: a) NH4NO3  à  N2O + 2 H2O ; b) 3,60 g de H2O
2.    El carbonato cálcico reacciona con el ácido clorhídrico para dar cloruro de calcio, dióxido de carbono y agua
a)    Escribir la ecuación ajustada correspondiente al proceso.
b)    ¿Qué volumen de dióxido de carbono medido a 20 0C y 700 mm de Hg se desprenderá en la reacción?
Sol: a) CaCO3  + 2 HCl à CaCl2 + CO2 + H2O; b) 2,6 mL de CO2
3.    Se trata un exceso de hidróxido de sodio en disolución con 1,12 L de cloruro de hidrógeno gaseoso medidos a 30 0C y 820 mm de Hg
a)    Escribir la ecuación ajustada correspondiente al proceso
b)    ¿Qué peso de NaCl se obtendrá supuesta completa la reacción?
Sol: a) NaOH + HCl à NaCl + H2O; b) 2,85 g de NaCl
4.    Se queman 5 litros de metano (gas). Calcular los litros de oxígeno necesarios y el volumen de dióxido de carbono obtenido si todos los gases se miden en las mismas condiciones de P  y T
Sol: a) 10 litros de O2 ; 5 litros de CO2
5.    En el proceso Mond para purificar el níquel se produce el níquel tetracarbonilo , Ni (CO)4 , mediante la reacción
Ni + 4 CO à Ni (CO)4
a)    Calcular el volumen de monóxido de carbono necesario para combinarse con 1 kg de níquel si se supone medido a 300 0 C y 2 atm de presión.
b)    Una vez terminada la reacción se determina la cantidad de Ni (CO)4 obtenida, obteniéndose 2 326,2 g ¿Cuál es el rendimiento del proceso?

Sol: a) 1600 litros de CO; b) 80%
6.    En la síntesis del amoniaco: Nitrógeno + Hidrógeno à Amoniaco, reaccionan 10 g de nitrógeno. Calcular el volumen de amoniaco obtenido (medido en c.n.) si el rendimiento del proceso es del 40 %.
Sol: 6,4 litros de NH3
7.    El ácido nítrico se puede preparar por reacción entre el nitrato de sodio y el ácido sulfúrico según la siguiente reacción:
Nitrato de sodio  + Ácido sulfúrico à Sulfato de sodio  + Ácido nítrico
Si se quieren preparar 100 g de ácido nítrico ¿qué cantidad de  ácido sulfúrico se debe emplear suponiendo un rendimiento del 70 % para el proceso?
Sol : 111,1 g de H2SO4

8.    En un recipiente se introducen  1,5 litros de propano (C3H8) y 10 litros de oxígeno y se inicia la combustión de la mezcla.
a)    ¿Cuál es el reactivo limitante?
b)    ¿Cuál será la composición de la mezcla final?
Sol: a) Reactivo limitante: C3H8 b) 4,5 L CO2 ( 34,6 % vol)  6,0 L H2O (g) (46,2 % vol), 2,5 L O2 19,2% vol)

9.    Se mezclan 2 L de cloro gas medidos a 97 0 C y 3 atm con 3,45 g de sodio metal y se dejan reaccionar hasta completar la reacción. Calcular
a)    Los gramos de cloruro de sodio obtenidos.
b)    Los gramos de los reactivos no consumidos
Sol: a) 8,9 g de NaCl b) 8,3 g de Cl2
10.  Con el fin de obtener cloruro de hidrógeno se hacen reaccionar 0,92 moles de ácido sulfúrico y 1,49 moles de cloruro de sodio.
a)    Indicar cuál es el reactivo limitante y la cantidad del otro que hay en exceso
b)    Calcular la masa de sulfato de sodio obtenida
Sol: a) Reactivo limitante: NaCl. Exceso: 16,9 g de H2SO4  b) 105, 8 g
11.  Cuando se calienta una mezcla de clorato potásico y azufre se produce una reacción muy exotérmica que conduce a la formación de cloruro potásico y dióxido de azufre. Si la mezcla contiene 10 g de clorato potásico y 5 g de azufre ¿qué reactivo estará en exceso? ¿qué cantidad de dióxido de azufre se formará?
Sol: Reactivo en exceso: S ; 7,8 g de SO2
12.  Calcular la pureza, en % en peso,  de una muestra de sulfuro de hierro(II), sabiendo que al tratar 0,5 g de la muestra con ácido clorhídrico se desprenden 100 mL de sulfuro de hidrógeno gas, medidos a 27 0C y 760 mm de Hg. El otro producto de la reacción es cloruro de hierro(II)
Sol: 74 %
13.  Calcular la cantidad de caliza, cuya riqueza en carbonato cálcico es del 85,3 % , que se necesita para obtener, por reacción con un exceso de ácido clorhídrico, 10 litros de dióxido de carbono medidos a 18 0C y 752 mm Hg
Sol : 48,6 g
14.  En el análisis de una blenda, en la que todo el azufre se encuentra combinado cono ZnS, se tratan 0,94 g de mineral con ácido nítrico concentrado. Todo el azufre pasa al estado de ácido sulfúrico y éste se precipita como sulfato de bario. Una vez filtrado y secado el precipitado pesa 1,9 g. Calcular el % de ZnS en la muestra analizada.
Sol : 84,0%
15.  Si el estaño forma parte de una aleación, y de 1 kg de la misma se obtienen 38,2 g de dióxido de estaño, hallar el % de estaño de la aleación
Sol: 3,0%
16.  Una disolución que contiene 0,5 g de de hidróxido de calcio se neutraliza con ácido clorhídrico 0,1 M. Calcular el volumen de ácido necesario
Sol:  135 mL de ácido 0,1 M
17.  El ácido sulfúrico reacciona con el peróxido de bario para dar sulfato de bario y agua oxigenada. Calcular el volumen de ácido sulfúrico 4 M necesario para obtener 5,0 g de peróxido de hidrógeno.
Sol: 36,8 mL

18.  ¿Qué volumen de ácido clorhídrico 1,5 M es necesario para reaccionar con 2,5 g de magnesio?
Sol: 137,1 mL
19.  El hidróxido de sodio reacciona con el tricloruro de hierro para dar cloruro de sodio y un precipitado pardo de hidróxido de hierro(III) . Si a una disolución de tricloruro de hierro se le añaden 20 mL de disolución 0,75 M de hidróxido de sodio ¿qué masa de hidróxido de hierro(III) se obtendrá?
Sol: 0,53 g
20.  50 mL de una disolución 0,5 M de dicloruro de cobalto se mezclan con idéntico volumen de otra disolucíon 1,3 M de carbonato de sodio formándose un precipitado de carbonato de cobalto(II)
a)    ¿Cuál es el reactivo limitante?
b)    ¿Cuánto sobra del que está en exceso?
c)    ¿Qué cantidad de precipitado debería de obtenerse?
d)    ¿Qué volumen tendría que tomarse de la disolución del reactivo en exceso para que contuviera la cantidad justa para la reacción?
Sol: a) Reactivo limitante: CoCl2 , b) 0,04 moles ; c) 3,0 g de CoCO3 ; d) 19, 3 mL
21.  Se hacen reaccionar 6,54 g de zinc con ácido clorhídrico del 35 %  y 1,18 g/mL de densidad. Calcular el volumen de ácido necesario para reacción total
Sol : 17,7 mL de ácido del 35%
22.  Se desea neutralizar una disolución que contiene 4,8 g de hidróxido de magnesio. Para ello se dispone de ácido sulfúrico comercial del 98 % y 1,83 g/mL de densidad. Calcular el volumen de ácido que se gastará  en la reacción de neutralización.
Sol:  4,5 mL
23.  ¿Qué volumen de ácido clorhídrico del 20 % y 1,10 g/mL de densidad deben reaccionar con zinc para liberar 10,92 g de hidrógeno
Sol: 1811,7 mL
24.  10 gramos de un mineral que tiene un 60% de zinc reaccionan con una disolución de ácido sulfúrico del 96 % y densidad 1823 kg/m3.
a)   La cantidad de sulfato de zinc producido.
b)   El volumen de hidrógeno obtenido si se mide a 25 0C y 740 mm.
c)   El volumen de ácido sulfúrico necesario para la reacción.

Sol: 14,8 g de ZnSO4 ; 2,3 litros de H2 ; 5,14 cm3 de ácido del 96%