jueves, 28 de agosto de 2014

un nuevo examen con soluciones

Examen Final 1º Bachillerato                                                                                                  
QUÍMICA

Nombre y Apellidos: ______________________________________________________________________



1.       El porcentaje de masa que tiene el hierro en el sulfato de hierro, Fe2(SO4)3 es:
El sulfato de hierro 3 tiene de masa:
55,6X2 = 111,2 de hierro   32x3=96 de azufre  16x12=192 de oxígeno  en total  399,2

Si en 399,2  hay 111,2
En 100       -----    x          x=27,8% de hierro


2.       Todos los átomos de un mismo elemento tienen:
  1. Mismo número de electrones 
  2. Mismo número de protones
  3. Mismo número de neutrones
Los átomos de un mismo elemento tienen que tener el mismo número de protones: Z=número atómico
Los electrones se pueden ganar o perder para dar el elemento ionizado, con carga eléctrica.
Los neutrones pueden variar dentro de un mismo elemento para dar los diferentes isotopos con mismo valor de Z, pero distinto valor de A (número másico)

3.       La electronegatividad es la:
  1. Tendencia de un átomo a captar y atraer hacia sí los electrones compartidos con otro átomo
  2. Energía necesaria para extraer un electrón de la corteza de un átomo en estado gaseoso y neutro
Esto se llama energía de ionización.
  1. Energía desprendida por un átomo al captar un electrón externo e incorporarlo a su corteza.
Esto se llama electroafinidad

Pesos Atómicos:    H = 1; N = 14; O = 16; Fe = 56; S = 32; P = 31; Zn = 65,4; Cl = 35,5; C = 12; Cu = 63,5

Datos:  R = 1,097 × 107 m-1      h = 6,626 × 10-34 J × s              c = 3 × 108 m / s           NA = 6,022 × 1023



1.       Se ha preparado una disolución agregando 50 g de ácido fosfórico, H3PO4, hasta obtener un volumen total de disolución de 2500 ml. A partir de las correspondientes masas atómicas, calcular la molaridad (moles/L).

Por definición, la molaridad M se define como el número de moles de soluto por litro de disolución,
50 g de ácido fosfórico    1mol pesa 98g     50/98=0,2 moles

0,2 moles/2,5L  = 0,08 mol/L


2.       Dada una disolución comercial de ácido nítrico, HNO3, de 23% en peso y densidad 1,25 g/ml, determinar los gramos de soluto presentes en 2 litros de disolución

La masa molecular relativa del ácido nítrico, HNO3, es 1 × 1 + 14 × 1 + 16 × 3 = 63
. Como la densidad del ácido es 1,25 g/ml, primero debemos calcular cuál es la masa de los 2 litros de disolución. De la definición de densidad,
1,25 g  1 mL
x          2000 mL   x=2500g

Es decir, que la masa de los 2 litros de disolución es 2500 g. Pero al ser de una riqueza en peso del 23%, esto quiere decir que sólo el 23% de los 2500 g corresponden al ácido puro,
23.2500/100=575 g de ácido puro

3.       Se introducen en un matraz 350 gramos de dióxido de azufre, SO2, y 1 litro de oxígeno, O2, medidos a 24ºC y 1 atm de presión, los cuales reaccionan entre sí formando trióxido de azufre, SO3. Determina la cantidad en gramos de trióxido producido, así como la cantidad de reactivo sobrante
2 SO2 + O2 → 2 SO3

En primer lugar, como nos preguntan cantidades en masa, debemos calcular la masa del oxígeno usando la ecuación de los gases ideales. Teniendo en cuenta que el número de moles se calcula dividiendo la masa del oxígeno O2 entre su masa molar 16x2=32g

p.V=nRT   n=p.V/RT= 1.1/0,082.297= 0,041 moles de O2
por tanto serán 0,041x32=1,31 g de O2


La masa molar  del SO2 es 64 g y el del SO3 es 80 g. La ecuación química ajustada nos indica las proporciones según las que reaccionan el SO2 y el O2 para producir SO3

2 moles de SO2 (2 × 64 g = 128 g) reaccionan siempre con 1 mol de O2 (32 g) para formar 2 moles de SO3 (2 × 80 g = 160 g). Como tenemos 350 g de dióxido de azufre y solamente 1,314 de oxígeno, es evidente que sobrará dióxido de azufre. Para calcular la cantidad que sobrará usamos la siguiente proporción,
Como 128 g de SO2 reaccionan con 32 g de O2, los 1,314 de O2 reaccionarán con cierta cantidad de SO2,
128 ---- 32
 x ----- 1,314      5,256 g de SO2  reaccionan
Por tanto sobrarán         350 g – 5,256 g = 344,74 g SO2

Sabiendo ahora la cantidad de oxígeno y dióxido de azufre que reaccionan, utilizando uno cualquiera de los reactivos podemos calcular el trióxido de azufre que se formará,

128g de S=2   ---- 160g de SO3
5,256g de SO2  --  x                        x=6,57g de SO3

4.       Escribe la configuración electrónica de los elementos con Z = 9, 35, 47, 53 y ordénalos de menor a mayor electronegatividad.

Z = 9 Flúor Þ 1s2 2s2p5     
Z = 35 Bromo Þ 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p5    
Z = 47 Plata Þ 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d9 5s2         
Z = 53 Yodo Þ 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d10 5s2p5     

Salvo el elemento de Z = 47, que se trata de un metal, los demás son elementos halógenos. Por tanto, el menos electronegativo será el metal, y en el caso de los halógenos, la electronegatividad aumenta al subir en el grupo, es decir


Ag (47) < I (53) < Br (35) < F (9)

martes, 26 de agosto de 2014

Algunas preguntas para el examen final con solución

1.  Los volcanes emiten gran cantidad de sulfuro de hidrógeno (H2S), un gas que reacciona con el oxígeno del aire, formándose agua y dióxido de azufre (S02). Cada 68 toneladas de sulfuro de hidrógeno reaccionan con 96 toneladas de oxígeno, originando 36 toneladas de agua. ¿Cuántas toneladas de S02 se forman?.
Si hago reaccionar 100 toneladas de sulfuro con 100 toneladas de oxígeno ¿qué ocurrirá? ¿Qué cantidad de agua  se formará?
Masas relativas S:32  H:1  O:16
SH2 + 2O2  ---  2H2O  + SO2

34g  + 64g  ---36g  +  64g 
Con 68T de SH2 se forman 128T de SO2

Con 100 y 100 tenemos un problema de reactivo limitante. Sobra SH2
con 34g de SH2  reaccionan 64g de O2
con    x                      ---------   100 T                     x= 53,1 T de SH2  reaccionan   ..sobran 100-53,1=46,9T de SH2

Con 64g de o2 ----36g de h2O
con 1oo t de O2 --- x                        x=56,25T de h2O

2. Un matraz de 5L, al que se ha hecho previamente el vacío, se llena de hidrógeno gaseoso. Si la temperatura es 25 ºC y la presión, 0,75 atm:
              a) ¿Cuántos moles de H2 contiene el matraz?
              b) ¿Cuál es la densidad del  hidrógeno en estas condiciones?
R=0,082 atm.l/ºK.mol  Masa relativa: H:1
Aplico la ley de los gases  p.V=nRT     n=0,15moles de H2     es decir 0,15x2=0,3g de H2

d= m/V= 0,3/5=0,06 g/L

3. El medicamento L‑Dopamina, utilizado en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson, contiene 54,82 % de C,  5,62 % de H,  7,10 % de N, y 32,46 % de 0. ¿Cuál es su fórmula empírica? 
Otros experimentos han demostrado que su masa molecular relativa es menor de 200. ¿Cuál es su fórmula molecular?
 Masas atómicas relativas. O:16  C:12  H:1  N:14. 
Consejo.: Utilizar bastantes decimales en las operaciones.

Primero debo calcular los moles de cada elemento:
54,82/12= 4,568 moles de C
5,62/1= 5,62 moles de H
 7,10/14=0,507 moles de N
32,46/16=2,029 moles de O      ahora busco la relación entre estos números dividiendo por el menor:

4,568/0,507= 9
5,62/0,507= 11
0,507/0,507=1
2,029/0,507=4    fórmula empírica    C9 H11 O4 N

Si su masa molecular relativa es menor de 200 la fórmula molecular real debe ser esa misma ya que es 197. No puede ser otra.

4. Escribir la configuración electrónica de los elementos:
                 a) Bromo (Z = 35)   y  b) Calcio  (Z = 20)
Br  1s2  2s22p6  3s23p6 4s2  3d10 4p5   está situado en la penúltima columna p5  en la cuarta fila
Ca 1s2  2s22p6  3s23p6 4s2     está situado en la segunda columna en la cuarta fila
                 Indicar en ambos átomos:     Situación en la tabla periódica
                                               Si son metales o no metales.
El calcio puede ceder los dos últimos electrones que están lejos y poco unidos. Es por tanto un metal de valencia 2.
El Bromo intenta coger un electrón para completar la última capa. Es un nometal de valencia 1
                                               Valencia más común.
                                               A quién se le arranca mejor el último electrón.
Al calcio se le arranca bien el último electrón. Es un átomo grande con los últimos electrones poco unidos. Al revés que al Bromo  
                                              ¿Cuál es más electropositivo?
Es más positivo el Calcio ya que cede electrones y se transforma en un catión.
                                         ¿Cuál es más pequeño?
El Bromo y el Calcio tienen 4 capas. El bromo tiene 35 protones en el núcleo que atraen mucho a los electrones y hacen que las capas sean más pequeñas.

5. Dibujar lo mejor posible que sepas el átomo de Na1123
Este átomo tiene 11 protones en el núcleo y 12 neutrones. En la corteza como es neutro tendrá 11e

1s2   2s22p6  3s1   Los electrones están situados en :
dos electrones en un orbital esférico 1s
dos electrones en un orbital esférico más grande 2s
seis electrones en los tres orbitales px py y pz (forma de salchicha en las tres direcciones del espacio)
1 electrón en un orbital 3s esférico y muy grande

 Rellenar la siguiente tabla: Contestar si se quiere en la propia tabla.


¿Qué átomos  lo utilizan para  unirse?
Conductividad eléctrica
Conductividad eléctrica disueltos en agua
Puntos de fusión
¿Forman moléculas sueltas?
¿Se disuelven en agua?
Enlace iónico
metales con nometales
conducen disueltos en agua
si
altos
no
si
Enlace covalente
nometales con no metales
no conducen
no
hay de todo
normalmente si
no
Enlace metálico
metales con metales
siempre conducen
no se disuelven
altos
no
no

6. Disponemos de una botella de ácido clorhídrico comercial (densidad = 1,2 g/cm3 y riqueza 36 % en peso). Calcular los moles que hay en 1L.
Primero debo calcular los gramos de 1L      1,2.1000= 1200g
De estos 1200 g solo el 36% es de ácido  es decir 360 g de HCl
Puedo calcular los moles:
1mol --- 36,5g      360/36,5=9,86 moles de HCl  en 1L

Utilizando la botella anterior deseamos preparar 500 cm3 de una disolución de ácido clorhídrico 0,1 moles/L. Explica detalladamente los cálculos y como lo harías en el laboratorio.
Para preparar 500 cm3  de 0,1mol/L  ..    necesito  0,05 moles de ácido puro
Este ácido lo voy a sacar de la disolución primera que tiene 9,86 mol/L
9,86 mol --- 1L
0,05mol ---- x      x=0,005L=5mL

Es decir tengo que tomar con una pipeta 5mL de la botella con ácido concentrado. Y les añado agua hasta tener 500mL

viernes, 8 de agosto de 2014

Enlace químico.

Vamos con la última parte del trabajo.
A partir del día 20 iré poniendo ejemplos de exámenes de septiembre para que vayas practicado todo lo que has aprendido.

ENLACE QUÍMICO.

Puedes usar estos apuntes para estudiar o la página web

página con problemas resueltos

También puedes seguir repasando reacciones químicas con estos dos documentos
reacciones 1
reacciones 2