Tema Conceptos básicos




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fecha de publicación31.10.2015
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Tema 1. Conceptos básicos

Los podemos agrupar en cinco tipos de problemas:

  1. Nº de moles, moléculas, átomos, iones, gramos, volumen molar, masa atómica, masa molecular, hipótesis de Avogadro….

1.-Un tubo de ensayo contiene 25 mL de agua. Calcule:

a) El número de moles de agua.

b) El número total de átomos de hidrógeno.

c) La masa en gramos de una molécula de agua.

Datos: Densidad del agua = 1 g/mL. Masas atómicas: O = 16; H = 1.

2.- Una cantidad de 2,261 g de un metal X reaccionan con oxígeno para formar 2,397 g del óxido X2O. ¿Cuál es la masa atómica de X?

3.-Razona si en dos recipientes de la misma capacidad que contienen uno hidrógeno y otro oxígeno, ambos en las mismas condiciones de presión y temperatura, existe: a) el mismo número de moles; b) igual número de átomos1; c) la misma masa.

4.- ¿Verdadero o falso? a) Un mol de cualquier compuesto químico ocupa en c.n. un volumen de 22,4 L. b) El Nº de Avogadro indica el nº de moléculas que hay en 1 mol de cualquier compuesto químico.

5.-Cuestiones desde la 1 a la a16 de “Iniciación a la química. Preparación para el acceso a la universidad” (IQPAU)

B) Disoluciones: preparación y cálculos relacionados con la concentración.

1.- Una disolución acuosa de HNO3 15 M tiene una densidad de 1,4 g/mL, calcula:
a) la concentración de dicha disolución en tanto por ciento en masa de HNO3
b) el volumen de la misma que debe tomarse para preparar 1 L de disolución de HNO3 0,5 M
MASAS ATÓMICAS N-14; O-1; H.-1

2.-Se prepara 1L de disolución acuosa de ácido clorhídrico 0,5 M a partir de uno comercial de riqueza 35% en peso y 1,15 g/mL de densidad. Calcula:
a) El volumen de ácido concentrado necesario para preparar dicha disolución.
b) El volumen de agua que hay que añadir a 20 mL de HCl 0,5 M, para que la disolución pase a ser 0,01 M. Suponga que los volúmenes son aditivos.
MASAS ATÓMICAS Cl-35,5; H-1

3.- Problemas:8,9,15,16,17,18,19,25,27,28,30 (IQPAU)

C) Estequiometría en reacciones químicas: Leyes de Proust y Lavoisier, reactivos en exceso, rendimiento…

1.-Si 12 g de un mineral que contiene un 60% de cinc se hacen reaccionar con una disolución de ácido sulfúrico del 96%  en masa y densidad 1,82 g/mL , según Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 Calcula:
a) los gramos de sulfato de cinc que se obtienen
b) el volumen de ácido sulfúrico que se ha necesitado
MASAS ATÓMICAS O-16 ; H-1; S-32; Zn-65

2.- Problemas: 20,21,22,23,24,26,29,31,32,33,34,36,37,38 (IQPAU)

D) Composición centesimal. Fórmula empírica y molecular: A partir de la composición centesimal, a partir de la combustión del compuesto.

1.-Determina la fórmula empírica del compuesto que se forma cuando 2,267 g de cobre reaccionan para formar 3,409 g de un sulfuro. Masas atómicas: Cu 63,55; S 32,07.

2.- Problemas:7,10,11,12,13 (IQPAU)

3.- Con relación a los compuestos benceno (C6H6) y acetileno (C2H2). ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son ciertas? Razone las respuestas. a) Las dos tienen la misma fórmula empírica. b) Las dos tienen la misma fórmula molecular. c) Las dos tienen la misma composición centesimal.

4.-Cuando 7,42 g de un compuesto orgánico que contiene C,H y O se queman completamente en presencia de oxígeno, todo el carbono se convierte en 14,06 g de CO2 y el hidrógeno en 8,63 g de H2O. Determina la fórmula empírica del compuesto.

E) Gases. Leyes de los gases

1.-Si tenemos 1 g de cada una de las sustancias siguientes: nitrógeno, flúor y metano, ¿cuál de ellas ocupará el mayor volumen?

2.- ¿Qué volumen ocuparán, a 20ºC y 700 mmHg, 4 g de oxígeno que, a 0ºC y 760 mmHg, ocupan 2,8 L?

3.- Un frasco de laca del pelo tiene una presión de 3,8 atm a la temperatura de 22ºC. Si se pusiera en contacto con el fuego podría alcanzar 400ºC , ¿podría llegar a explotar suponiendo que sus paredes no resisten presiones superiores a 8 atm?

Ley de Dalton de las presiones parciales: En una mezcla de gases, la presión total de la mezcla es igual a la suma de las presiones parciales que ejercería cada uno de esos componentes si se encontrase el solo en el mismo recipiente y a la misma temperatura. Realiza la demostración matemática suponiendo que se mezclan un número de moles de 3 gases diferentes en un volumen V y a una temperatura T. Comprueba que también se cumple: P1/ Ptotal = n1/ntotal = X1 fracción molar del gas 1.

Si ahora se mezclan 1L de O2 y 4L de N2, ambos a la P de 1 atm y a la misma temperatura, se obtendrán 5L de mezcla gaseosa a la misma P y T. Como el oxígeno y el nitrógeno mezclados ocuparán un mayor volumen (5L) ejercerán, cada uno, una menor presión que se puede calcular con la ley de Boyle: PO2 = 1atm.1 L/5L = 0,2 atm y para el nitrógeno vale 0,8 atm. A estas presiones se les llama presiones parciales y su suma dará la presión total de la mezcla. Comprueba que también se cumple: V1/ Vtotal = n1/ntotal = X1

4.- Problemas desde el 1 al 6 (IQPAU)

5.- Reaccionan 230 g de CaCO3 (87% de pureza) y 178 g de cloro obteniéndose Cl2O (g) , CaCl2 (s) y CO2 . Los gases formados se recogen en un recipiente de 20 L a 10ºC. En estas condiciones la presión parcial del Cl2O es 1,16 atm. Calcula: a) El rendimiento de la reacción b) la molaridad de la disolución de CaCl2 que se obtiene cuando a todo el CaCl2 producido se le añade agua hasta un volumen de 800mL.


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