Cuando tenga los exámenes corregidos publicaré en el blog las notas. Mientras tanto podemos ir haciendo las actividades de repaso de cuarto. Todos los días tendremos una pequeña tarea que deberéis hacer con o sin profesor. Ánimo y a estudiar física.
1. Analizada una sustancia se obtiene el
siguiente análisis cuantitativo:
39,05% de carbono, 16,10% de hidrógeno y el
resto nitrógeno. Averiguar su fórmula empírica. C:12 H:1
N:14 R=0,082 atmL/Kmol
Se
sabe además que en condiciones normales 62 gramos de esa
sustancia gaseosa ocupan 44,8
litros . Averiguar la masa molecular y la fórmula
molecular
Puedo comenzar por el principio o por el final del problema. Si
comienzo por el principio, tenemos los porcentajes en gramos, debo conseguir
moles de cada elemento:
39,05/12= 3,25 moles de C
16,10/1= 16,1 moles de H
44,85/14= 3,20 moles de N para
averiguar la proporción entre estos números divido por el más pequeño:
3,25/3,20= 1,01 moles de C
16,1/3,20=5,03 moles de H 1 mol
de N
Por tanto la fórmula empírica es CH5N (masa relativa 31)
Aplico la ecuación de los gases.
P.V=nRT 1.44,8=n.0,082.373 n=2 moles
62g 1 mol=31g
La fórmula molecular es por tanto la misma que la empírica CH5N
2.
La combinación (combustión) de
propano C3H8 . con oxígeno molecular produce dióxido de
carbono y agua (ambas en estado gaseoso). Hemos quemado una botella de 12,5 kg de propano. C:12
H:1 O:16
Averiguar:
-cantidad de oxígeno consumida.
-volumen de CO2 que se desprende
suponiendo condiciones de 400ºC y 1 atm de presión.
-gramos de agua que se desprenden en la
combustión.
La reacción
química es C3H8
+ 5O2 → 3CO2 + 4H2O
Las masas
son 44g de propano + 160g
de oxígeno para dar 132 g de dióxido y 72 g agua
Proporción para
calcular el oxígeno 44g ----- 160g de oxígeno
12,5 kg --- x x= 45,4 kg de oxígeno
Para calcular el
volumen de dióxido de carbono calculo primero los moles:
Si 44 g de propano proporcionan 3 moles de dióxido
12500g de propano x x= 852 moles de
dióxido de carbono
Ecuación de los
gases. P.V=nRT V= 852.0,082.673/1= 47000L de dióxido
Para calcular el
agua una nueva proporción:
44g de propano----72 g de
agua
12,5Kg x x=72.12,5/44= 20,4 kg = 20400 g de agua.
3. Un elemento químico tiene de
número atómico 16. Averiguar la configuración electrónica explicando las capas
y orbitales donde sitúa sus electrones.
Averiguar los números atómicos de los elementos que están justo encima
y debajo de él en la tabla periódica. (explica el procedimiento utilizado)
Explica como podrá formar un enlace iónico. ¿Qué propiedades se pueden
esperar de este compuesto?
Explica como podrá formar un enlace covalente. ¿Qué propiedades se
pueden esperar del compuesto que resulta?
¿Será un átomo más grande o más pequeño que el que tiene de número 17?
¿Será un átomo más grande o más pequeño que el que tiene de número 19?
El elemento 16 tiene esta
configuración básica: 1s2 2s22p6 3s23p4
Este elemento sitúa sus
electrones en
Capa 1 orbital 1s
Capa 2 orbitales 2s y los 3
orbitales 2px 2py
2pz
Capa 3 orbital 3s y los orbitales 3px 3py 3pz. Estos orbitales están
incompletos.
Para averiguar el elemento que
está encima o debajo busco uno que acabe igual p4
Encima 1s2 2s22p4 Elemento nº 8
Debajo 1s2 2s22p6 3s23p6 4s2
3d10 4p4 Elemento
nº 34
Para formar
un enlace iónico intentará ganar dos
electrones para completar el orbital 3p.
Forma un ión
doblemente negativo. Estos electrones los intenta ganar a un metal por ejemplo
el Sodio (que pierde un electrón). Se unirán 1 átomo de azufre con dos átomos
de sodio con enlace iónico. Na2S.
Este compuesto
conducirá la corriente en estado líquido pero no en estado sólido.
Para formar un
enlace covalente intentará compartir dos electrones con un nometal. Por ejemplo
el oxígeno. Se forma el compuesto SO.
Este compuesto es
un gas, no conduce la corriente…
El elemento 17
tiene esta configuración 1s2 2s22p6 3s23p5 Tiene las mismas
capas y orbitales. Pero estas son más pequeñas ya que el núcleo es más positivo
y las atrae más. El átomo 17 es más pequeño que el 16.
El elemento 19 tiene esta
configuración 1s2 2s22p6 3s23p6 4s1. Tiene una capa más que el 16
y por tanto será bastante más grande.
4.. A lo largo de la lección hemos
visto como los científicos han ido modificando sus teorías y modelos sobre como
son los átomos, han ido elaborando modelos atómicos. Primero hacen unos
experimentos, elaboran unas ideas, proponen un modelo atómico, y es considerada
válido durante cierto tiempo.
Pasados unos siglos, o años, se logra
demostrar que ese modelo no es valido y se sustituye por otro ..... Y así una
vez tras otra.
¿Quiere decir esto que los primeros no
eran buenos científicos?
¿Tiene sentido investigar, proponer
teorías para que luego venga otro y las modifique?
Utilizar un ejemplo visto a lo largo de la
lección.
Los científicos son buenos o malos según utilizan
los datos que disponen, según buscan maneras de obtener más datos con mejores
experimentos. No son buenos o malos comparando con nuestra época sino con los
medios que disponían en la suya. Dalton fue un científico de primera línea
aunque luego parte de sus teorías se hayan demostrado falsas.
Las teorías que se van elaborando mejoran las
anteriores y a su vez son la base de las futuras investigaciones. Ese es el
sentido de la ciencia, la mejoría continua del conocimiento.
Por ejemplo la teoría atómica de Dalton fue
utilizada por Thomson en sus experimentos sobre las descargas eléctricas en
gases. Con ellos se dio cuenta de la existencia de los electrones y modificó mejorándola
la teoría inicial. La teoría atómica de Thomson a su vez fue utilizada por
Rutherford….
5. En el año 1912 Rutherford propone
su modelo atómico. ¿Como representaría un átomo de Litio? Z=3 Ar=7.
Dibujar el átomo de Litio como lo veía
Rutherford.
¿Es posible que un átomo tenga numero
atómico decimal? ¿Es posible un átomo que tenga masa atómica relativa decimal?
La masa relativa del elemento Litio puede ser decimal?
¿Cómo sería un isótopo del átomo
anterior?
El átomo de Litio ¿Tiene tendencia a
convertirse en un ión? ¿Qué tipo de ión?
átomo de Litio, 3p y 4n en el núcleo
3 electrones en capas.
Un átomo no puede tener un número atómico decimal ya que representa el número de protones.
Su masa relativa tampoco puede ser decimal ya que representa la suma de protones y neutrones.
Un elemento puede tener masa relativa decimal, ya que puede estar formado por una mezcla de diferentes isótopos. La masa de la mezcla puede tener decimales.
Un isótopo del átomo de Litio anterior debería tener protones pero diferente nº de neutrones por ejemplo 3 o 5. Así tendríamos el Li36 o
el Li38.
El Litio pierde fácilmente el último electrón ya que no está muy atraído por el núcleo. Se convierte fácilmente en un ión positivo (catión).
6. Para nota superior al 8: Hay
errores en la reacción pero vamos a suponer en la corrección del examen que
está bien. De todas formas la reacción correcta es
CaCO3 + 2HNO3 ----
Ca(NO3)2 + CO2 + H2O
El nitrato de calcio se puede
obtener por reacción entre el carbonato de calcio y el ácido nítrico. CaCO3 + HNO3 ----
CaNO3 + CO2 + H2O
Si se han añadido 60 g de carbonato de calcio a
300 mL de una disolución de ácido nítrico de concentración 2 moles/L, calcular:
a) reactivo limitante.
60 g de Carbonato de calcio son 0,6 moles
en 300mL de concentración 2 M hay 0,6 moles de ácido nítrico
Tengo el mismo número de moles de cada uno como indica la reacción. No hay reactivo limitante, están en la proporción correcta.
También podemos llegar a esta conclusión utilizando los gramos.
b) gramos de nitrato de calcio que se obtienen
Mediante una proporción sencilla:
si con 100 g de carbonato obtengo 102 g de nitrato de calcio
con 60 g obtengo x x= 61,2 g de nitrato de calcio
c) resolver el problema si el
rendimiento es del 70 %.
Si el rendimiento es del 70% obtendré tan solo el 70% de 61,2 es decir:
42,8 g de nitrato
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