Guia 4to Química 2016final

8/19/2019 Guia 4to Química 2016final

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Nombre: Curso: Fecha:

Universidad de Buenos Aires INSTITUTO LIBRE DE SEGUNDA ENSEÑANZA

QUÍMICA


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#$%&


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UNI'A' N(%:

C)M*U+,-), IN).G/NIC), Número de oxidación y valencia !once"tos de reducción y oxidación Nomenclatura de com"uestosinor#$nicos% óxidos& 'idruros& 'idróxidos& y oxo$cidos "or numerales de (toc) *cuaciones de ioni+ación&disociación ,eoría de Arr'enius ro"iedades $cido-base de los com"uestos inor#$nicos *cuaciones deneutrali+ación Nomenclatura "or numerales de (toc) de sales binarias y oxosales.esolución de e/ercicios y"roblemas

• ,raba/o "r$ctico ex"erimental N0 1% obtención de óxidos& 'idróxidos y oxo$cidos• ,raba/o "r$ctico ex"erimental N02% ro"iedades $cido-base de com"uestos inor#$nicos

BIB0I)G.AFÍA:

• uía de estudio elaborada "or las "ro3esoras i .isio& !5 .overano& 6 5Va+7ue+& 8& Química B1sica2 8-4a ed& Buenos Aires% !!! *ducando& 291:

8(BN ;9-=9


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re#las "ara nombrar las sustancias 7uímicas es la IU*AC Esi#la en in#lIs de la Unión 8nternacional deQuímica ura y A"licadaH

*s "robable 7ue el a"rendi+a/e de estas re#las resulte al#o di3ícil& si lle#ara a ser así& "iense 7uesería muc'o "eor 7ue cada uno de los casi veinte millones de sustancias conocidas tuviera un nombre "ro"io&como se intentó al comien+o& cuando los al7uimistas conocían "ocas sustancias e todos modos& aún"ersisten varios Fnombres "ro"iosG "ara un "uñado de sustancias como "or e/em"lo el a#ua EK2JH y elamoníaco ENK:H

*xisten di3erentes 3ormas de nombrar los com"uestos EnomenclaturasH%

a la nomenclatura tradicional o cl$sicab la nomenclatura "or atomicidad

c la nomenclatura moderna "or "umerales de ,toc6 *sta es la 7ue se estudiar$ en este curso y brinda enlos nombres in3ormación acerca de cu$les son los elementos combinados y con 7uI número de oxidaciónest$n actuando

http://es.wikipedia.org/wiki/IUPAChttp://es.wikipedia.org/wiki/IUPAC


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C)M*U+,-), BINA.I),: 3ormados "or dos elementos di3erentes

% Com3uestos Bi"arios

VAD*N!8AL

# 789 8 9 7# ; $

Fe#)9%


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# a idruros met1licos

• Mórmula #eneral% Me" siendo n la valencia del metal

• Nomenclatura%

a !on un único número de oxidación% Fidruro de metalG*/em"lo% @ 'idruro de "otasio

b con m$s de un número de oxidación%

idruro de metal Enúmero de oxidación del metal en números romanos H

*/em"lo% Kidruro de 'ierro E88H Fe#

Kidruro de 'ierro E888H Fe9

# b idruros "o met1licos

#2b2% idr1cidos

*n estos com"uestos el 'idró#eno est$ unido a elementos de los #ru"os 1? y 1e"o *stos com"uestos disueltos en a#ua tienen características $cidas "or ello se los nombra se#ún lanomenclatura tradicional como%


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*l anión no met$lico "resenta siem"re su me"or "Emero de o?idaci>"2

• Nomenclatura%

a catión con un único número de oxidación% FNo metal uro de metalG*/em"lo% (ul3uro de sodio Na2(

b catión con m$s de un número de oxidación

FNo metal uro de metal Enúmero de oxidación del metal en números romanos HG

*/em"lo% !loruro de 'ierro E88H Me !l2

(ul3uro de ni7uel E888H Ni2(:


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+ercitaci>" de Com3uestos Bi"arios1 !om"lete el si#uiente cuadro%

Mórmula Nomenclatura !lasi3icacióna óxido de 'ierro E888H

b Na2J

c !uJ

d N2J>

e óxido de cobre E8H3 óxido de cinc

# (J:

e óxido de "lomo E8VH

2 .ealice las estructuras de De@is y 3órmulas desarrolladas de los com"uestos dele/ercicio anterior


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: !om"lete el si#uiente cuadro%

Mórmula Nomenclatura !lasi3icación

a 'idruro de "otasiob Bromuro de 'idró#eno

c NiK2

d K2(

e 'idruro de cobalto E888H

3 metano# (bK:

4 .ealice las estructuras de De@is y 3órmulas desarrolladas de los com"uestos del e/ercicio anterior


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> !om"lete el cuadro

Nomenclatura Mórmul

a

*structuras de De@is !lasi3icación

%a K#J

b Oxido de silicio E8VH

c 2J>

d Oxido de 'ierro E88H

e NK:

3 (nJ2

# Kidruro de litio

' 6nJ2

i Pcido yod'ídrico


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C)M*U+,-), -+.NA.I),

% I'.


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Kay ciertos $cidos cuyo nombre tradicional si#ue vi#ente%

N)9 nitrato EvH de 'idró#eno 1cido "ítrico

#,)4 sul3ato EV8H de 'idró#eno 1cido sulErico Cl)4 clorato EV88H de 'idro#eno 1cido 3ercl>rico

• !asos es"eciales%

ara los elementos 3ós3oro& arsInico y boro se suelen em"lear los "re3i/os meta& "iro y orto de acuerdoa los di3erentes #rados de 'idratación de los $cidos%

Mórmula Nomenclatura Jbtención

KJ: Meta3os3ato EVH de 'idró#eno P2O5 + H2O 2 HPO3

K42J< *iro3os3ato EVH de 'idró#eno P2O5 + 2 H2O H4P2O7

K:J4 )rto3os3ato EVH de 'idró#eno P2O5 + 3 H2O 2 H3PO4


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-rabao *r1ctico N(4:

)=I'), I'.


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Materiales:

*rocedimie"to:

: - !olocar el sólido obtenido en AH en un erlenmeyer

4- A#re#ar > ml de a#ua y a#itar durante : minutos con ayuda de varilla

>- ,ocar con la varilla un "a"el de tornasol rosa otro a+ul

?- .eacción FblancoG% ,ocar un "a"el tornasol rosa y otro a+ul con a#ua destilada sobre un vidrio de relo/


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*arte C

Materiales:

*rocedimie"to

1 - !olocar a"roximadamente 19 ml de a#ua en un 3rasco con ta"a 7ue ten#a una cuc'ara de combustióninsertada

2 - ,omar una "orción de a+u3re en una cuc'ara de combustión Jbservar y re#istrarlo%

a SQuI estado de a#re#ación tiene el a+u3reL ES(ólido& lí7uido o #aseosoLH

b S,iene olorL Se 7uI color esL S*s o"aco o brillosoL

: - Dlevar la cuc'ara de combustión a la llama& observar lo 7ue ocurre y meter la cuc'ara en el 3rasco con

ta"a ,a"ar el 3rasco sin de/ar esca"ar el #as Jbservar y re#istrarlo%c SQuI ocurre al calentar el a+u3reL

d SQuI "roducto se obtieneL S!u$l es el estado de a#re#ación del óxido obtenidoL SQuI ti"o de3enómeno ocurrióL

e SQuI di3erencias se observan en cuanto a la i#nición& entre la "rimera ex"eriencia y IstaLL E!olore intensidad de la llamaH


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+ercitaci>": Com3uestos i"or1"icos1 e3ina 7uI es un $cido

2 e3ina 7uI es una base& 'idróxido o $lcali

: *l 'idróxido de amonio es una base "or7ue

4 !om"lete el si#uiente cuadro

Mórmula Nomenclatura *structura de De@is

a !oEJKH:

b Kidróxido de


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> *scriba las 3órmulas moleculares y las estructuras de De@is de%

a Kidróxido de mercurio E8H

b Kidróxido de cobre E88Hc Kidróxido de talio E8H

d Kidróxido de estaño E8VH

? *scriba el nombre de los com"uestos%

a !oEJKH2

b bEJKH2

c !sEJKH

d (nEJKH2

< !om"lete el si#uiente cuadro%

F>rmula molecular Nombre -i3o de com3uesto

Kidróxido de estroncio

A#EJKH

Bromato EVH de 'idró#eno

N2J>


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Mórmula Nomenclatura *structura de De@is

a K!lJ:

b Pcido sul3úrico o sul3atoEV8H de 'idró#eno

c Bromato EV88H de'idró#eno

d K2(eJ4

e Nitrato EVH de 'idro#eno o$cido nítrico

3 K8J

# KBrJ2

19 *scriba el nombre de cada com"uesto

a K2(J:

b K Br

c !oEJKH2


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dK!l

mK2(

e K#EJKH n NK:

3!aJ

oBr2J<

#B2J:

"AuEJKH:

'K8J4

7KBrJ:

iK:J4

rK2(e

TPNº2*ro3iedades acidobase


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.e"ita el "aso anterior& "ero utili+ando otro /ue#o de tubos y clavos de 'ierro en lu#ar de #ranallas decinc

.e"ita el "aso anterior& "ero utili+ando otro /ue#o de tubos y tro+os o alambres de cobre

Jbserve y re#istre en el cuadro de resultados lo observado Arme un circuito elIctrico Veri3i7ue el buen 3uncionamiento del circuito& uniendo los extremos

desnudos de los cables !olo7ue en la cuba electrolítica Ecristali+adorH $cido sul3úrico concentrado Ebaño electrolíticoH (umer/a los extremos desnudos de los cables en el baño electrolítico& cuidando 7ue "ermane+can

se"arados !olo7ue en otra cuba electrolítica Ecristali+adorH una solución de $cido sul3úrico Ebaño electrolíticoH

(umer/a nuevamente los extremos desnudos de los cables en el baño electrolítico& cuidando 7ue"ermane+can se"arados Jbserve y re#istre en la sección resultados

.*(UD,AJ(%

Acido!olor& olor&estado de

a#re#ación

(oluble

en a#ua

,ornasol !inc Kierro !obre

(ul3úrico


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bH SA 7uI lo atribuyeL

cH *n "resencia de una solución acuosa de $cido sul3úrico Sse enciende la lam"aritaL

dH SA 7uI lo atribuyeL

!JN!DU(8JN*(%1H SQuI características 3ísicas "oseen en común los $cidosL2H S(on los $cidos solubles en a#uaL Sor 7uIL:H S!ómo se com"ortan en "resencia de indicadores como el "a"el tornasol ro/o y a+ulL4H !om"ortamiento 3rente a metales%

aH *n #eneral& Scómo se com"ortan los $cidos 3rente a los metalesLbH SKay exce"ciones& cu$lesLcH *n los casos en 7ue ocurrieron cambios& Scu$les 3ueronL Socurrieron a la misma velocidad con todos

los metalesLdH *n #eneral& S7uI #as o #ases se des"rendieronLeH !om"lete y balancee la si#uiente ecuación 7uímica%

→


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? tubos de ensayo& 1 #radilla& 2 es"$tulas& 1 varilla& 1 "i"eta& a#ua destilada "a"el de tornasol a+ul y ro/o&solución alco'ólica de 3enol3taleína& 'idróxido de sodio& 'idróxido de "otasio& 'idróxido de amonio& 1dis"ositivo "ara electrólisis Esimilar al de $cidosH

.J!*868*N,J% *l ayudante entre#ar$ ? tubos de ensayos rotulados 1-2-: y 1W-2W-:W *l tubo 1 contendr$ una "e7ueña

"orción de 'idróxido de sodio E*vite tocar el 'idróxido con las manos "or7ue es c$usticoH *l tubo 2contendr$ 'idróxido de "otasio y en el tubo : 'abr$ dos mililitros de solución de NK4JK

Jbserve y re#istre las características en el cuadro de resultados A#re#ue a los tubos 1-2-:& a"roximadamente 2 ml de a#ua A#ite suavemente Jbserve y anote sus res"ectivas solubilidades en el cuadro de resultados Das soluciones obtenidas en cada tubo& re"$rtalo en dos "artes i#uales Eara ello utilice los tubos vacíos

de la #radilla% 1W 2W y :WH 8ntrodu+ca un tro+o de "a"el de tornasol ro/o y otro a+ul en cada uno de los tubos identi3icados como 1

2 y : Jbserve y anote los cambios 7ue note en el "a"el en el cuadro de resultados Añada dos #otas de solución alco'ólica de 3enol3taleína en cada uno de los tubos identi3icados como 1W 2

W y :W

Jbserve y re#istre los cambios 7ue advierta Arme un dis"ositivo "ara electrólisis Veri3i7ue el buen 3uncionamiento del circuito elIctrico& uniendo los

extremos desnudos de los cables Utilice una solución de 'idróxido de sodio como baño electrolítico 8ntrodu+ca los extremos desnudos de

los cables en dic'o baño Jbserve y re#istre lo 7ue observa en la sección resultados


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!JN!DU(8JN*(%

1H SQuI características 3ísicas "oseen en común las basesL2H S(on las bases solubles en a#uaL Sor 7uIL:H S!ómo se com"ortan en "resencia de indicadores como el "a"el tornasol ro/o y a+ul y en "resencia de

3enol3taleínaL4H SDas soluciones acuosas de las bases conducen la corriente elIctricaL Sor 7uIL>H SDas bases se consideran electrolitosL


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14 8VACO32- Carbonato CarbonatoSiO3 2- Silicato Silicato

1> VA

NO2 – Nitrito Nitrato (III)

NO3

-

Nitrato Nitrato ()PO43- !o"#ato !o"#ato () $"O43- $r"%niato $r"%niato ()

1? V8A

SO3 2- S&l#ito S&l#ato (I)SO42- S&l#ato S&l#ato (I)S%O3 2- S%l%nito S%l%niato (I)SO42- S%l%niato S%l%niato (I)

1< V88A

ClO- Hi'oclorito Clorato (I)BrO- Hi'oroito Broato (I)IO- Hi'oioito Ioato (I)ClO2 - Clorito Clorato (III)BrO2 - Broito Broato (III)IO2 – Ioito Ioato (III)ClO3 - Clorato Clorato ()BrO3 - Broato Broato ()IO3 – Ioato Ioato ()ClO4 - P%rclorato Clorato (II)

BrO4 -

P%rbroato Broato (II)IO4 – P%rioato Ioato (II)

ANI)N+, M)N)A-


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-AB0A '+ A0GUN), CA-I)N+, M/, C)MUN+, J ,U N)MB.+

(86BJDJ ,.A8!8JNAD 8UA! E(,J!XH

Ditio Di Ditio Ditio(odio Na (odio (odio

otasio X otasio otasio

.ubidio .b .ubidio .ubidio

!esio !s !esio !esio

lata A# lata lataBerilio Be2 Berilio Berilio

6a#nesio 6#2 6a#nesio 6a#nesio

!alcio !a2 !alcio !alcio

*stroncio (r2 *stroncio *stroncio

Bario Ba2 Bario Bario

inc n2 inc inc

!admio !d2 !admio !admio

Aluminio Al: Aluminio Aluminio

Amonio NK4 Amonio Amonio

!obre !u1 !u2 !u"roso !ú"rico !obre E8H !obre E88H


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)?o1cidos

GRUPO (86BJDJ N ,.A8!8JNAD NJ6B.* * (,J!X

1: 888A H3BO3 Pcido bórico Borato (III) % *ir,%no14 8VA

H2CO3 Pcido carbónico Carbonato % *ir,%noH2SiO3 Pcido silícico Silicato % *ir,%no

1> VA

HNO2 Pcido nitroso Nitrato (III) % *ir,%noHNO3 Pcido nítrico Nitrato () % *ir,%noH3PO4 Pcido 3os3órico Orto#o"#ato () % *ir,%noH3 $"O4 Pcido arsInico $r"%niato () % *ir,%no

1? V8A

H2SO3 Pcido sul3uroso S&l#ato (I) % *ir,%noH2SO4 Pcido sul3úrico S&l#ato (I) % *ir,%noH2S%O3 Pcido selenioso S%l%niato (I) % *ir,%noH2SO4 Pcido selInico S%l%niato (I) % *ir,%no

1< V88A

HClO Pcido 'i"ocloros Clorato (I) % *ir,%noHBrO Pcido 'i"obromoso Broato (I) % *ir,%noHIO Pcido iodos Ioato (I) % *ir,%no

HClO2 Pcido cloros Clorato (III) % *ir,%noHBrO2 Pcido bromoso Broato (III) % *ir,%noHIO2 Pcido iodos Ioato (III) % *ir,%noHClO3 Pcido clórico Clorato () % *ir,%noHBrO3 Pcido brómico Broato () % *ir,%noHIO3 Pcido iódico Ioato () % *ir,%noHClO4 Pcido "erclórico Clorato (II) % *ir,%no


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'isociaci>" de com3uestos i"or1"icosDos com"uestos inor#$nicos ca"aces de disociarse en solución acuosa son% los 'idróxidos y las

sales

a 'isociaci>" de idr>?idos: Dos 'idróxidos son com"uestos iónicos& "or lo tanto se encuentran ioni+ados *sto si#ni3ica

7ue se encuentran 3ormando iones "ositivos EcationesH y ne#ativos EanionesH& en estos com"uestos losaniones son los iones 'idróxido

Nombre F>rmula mí"ima +structura de 0eLis

Kidróxido de "otasio

Kidróxido de aluminio

Kidróxido de "lomo E8VH

Kidróxido de cobre E88H


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Hn noMe n H+1

+ (noMe)-n • hidrácidos

H noMe O n H+1 +


b Io"iaci>" de 1cidos:

Dos $cidos& ya sea 'idr$cidos u oxo$cidos& en a#ua se ioni+an *sto si#ni3ican 7ue 3orman iones&

debido a 7ue la unión del 'idró#eno al no metal Een 'idr$cidosH o al oxí#eno Een oxo$cidosH es muy"olar& "or lo tanto el 'idró#eno se atrae a la molIcula de a#ua "or un enlace covalente dativo3ormando el catión 'idronio EK:JH1 muy estable

*/em"lo%K N J: K2 J → EK:JH1 EN J:H-1

Da ioni+ación del $cido se escribe& de un modo m$s sencillo& sin tener en cuenta la 3ormación delión 'idronio del si#uiente modo% K N J: → K1 EN J:H-1

el mismo modo se "uede escribir la ioni+ación de 'idr$cidos

Das ecuaciones #enerales "ara dic'as ioni+aciones son%


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+ercitaci>":

1H *scriba las ecuaciones de disociación o de ioni+ación de los si#uientes com"uestos%

Nombre F>rmula +cuaci>" de io"iaci>" o disociaci>"

aH nitrato E888H de 'idró#eno

bH $cido clor'ídrico

cH K2(J4

dH bromato EV88H de 'idró#eno

eH 'idróxido de cobalto E888H

3H 'idróxido de calcio


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2H 8ndi7ue "ara cada uno de los com"uestos dados en el e/ercicio anterior cómo se com"ortan 3renteal "a"el tornasol y 3rente a la 3enol3taleína y /usti3i7ue

:H aH S!u$les son los colores del "a"el tornasol ro/o y a+ul en a#uaLbH (i se a#re#a $cido nítrico al a#ua& S7uI colores tendr$n los "a"eles de tornasol en dic'a soluciónLSor 7uILcH (i se a#re#a 'idróxido de sodio a otro tubo de ensayo con a#ua& S7uI colores tendr$n los "a"elesde tornasol en dic'a soluciónL Sor 7uIL


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hidróxido + ácido → sal +agua


Neutraliaci>"Da neutrali+ación es el "roceso "or el cual un $cido se combina con un 'idróxido "ara dar una sal

y a#ua 'ay otras variantes

Veamos los si#uientes e/em"los%aH Al tratar $cido nítrico con 'idróxido de sodio%*scriba las ecuaciones de disociación yo ioni+ación de cada com"uesto%

(abiendo 7ue estas molIculas est$n 3ormando iones& Scómo cree 7ue se 3orma la molIcula de a#uaL

Due#o& el catión del 'idróxido EYYH y el anión del $cido EYYYH se unen a travIs de un enlace iónico"ara dar la sal Enitrato de sodioH%

(i se a#re#an al a#ua en simult$neo y en "artes i#uales $cido nítrico e 'idróxido de sodio y secolocan un tro+o de "a"el tornasol ro/o y otro a+ul SQuI su"one 7ue "asar$ con los mismos y "or 7uIL


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molecular

Dos nombres de la sal son%

dH Al tratar sul3ato E8VH de 'idró#eno con 'idróxido de bario%

+c2 i>"ica

+c2molecular


eH Al tratar $cido sul3úrico con 'idróxido de oro E888H%

+c2 i>"ica

+c2molecular



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)=),A0+, N+U-.A,

aH 6etal y no metal con un solo número de oxidación% FNo metalato de metalG */em"lo% X2!J: !arbonato de "otasio

bH No metal con m$s de un número de oxidación(i el No 6etal "osee dos números de oxidación%

!uando usa el menor% FNo metalito de metalG!uando usa el mayor% FNo metalato de metalG

(i el No 6etal "osee cuatro números de oxidación%!uando usa el menor de todos% Fi3oNo metalito de metalG!uando usa el mayor de los menores% FNo metalito de metalG!uando usa el menor de los mayores% FNo metalato de metalG!uando usa el mayor de todos% F*erNo metalato de metalG

*/em"los% sul3ito de calcio !a(J: Nitrato de "lata A#NJ:

erclorato de sodio Na!lJ:cH No metal con un solo número de oxidación y el metal con varios%

FNo metalato de 6etal 7"Emero de o?idaci>" del metal e" "Emerosroma"osG

*/em"lo% !arbonato de cobre E8H !u2!J:dH No 6etal y 6etal con varios números de oxidación%

(imilar al ítem bH "ero "ara el metal se escribe entre "arentesis el número de oxidación del


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C)M*U+,-), CUA-+.NA.I),

% )=),A0+, /CI'A, Mórmula #eneral% Me? 7 "o Me )D aH 6etal y no metal con un solo número de oxidación

No metalato $cido de metal*/em"lo% NaK!J:

!arbonato $cido de sodioBicarbonato de sodio

bH 6etal o no metal con m$s de un número de oxidación

No metal itoato $cido de metal Enúmero romanoH!oEK(J:H2 (ul3ito $cido de cobalto E88HMeEK(J:H: (ul3ito $cido de 'ierro E888H

# ,A0+, B/,ICA, "oseen en su 3órmula uno o m$s #ru"os ox'idrilo EJKH-1

(olo veremos la nomenclatura tradicional EN,H 7ue es idIntica a la de sales $cidas "ero cambiando la"alabra $cida "or b$sica

*/em"lo% 6#EJKH !l cloruro b$sico de ma#nesio AlEJKHE!J:H carbonato b$sico de aluminio


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+ercitaci>" de sales

1H *scriba las ecuaciones de obtención Ecom"letas e i#ualadasH de las sales 7ue se obtienen al tratar%

aH Kidróxido de talio E8H cloruro de 'idró#eno →

bH Kidróxido de cobalto E888H yoduro de 'idró#eno →

cH Kidróxido de ni7uel E88H $cido nítrico →

dH Kidróxido de estaño E8VH sul3uro de 'idró#eno →

eH 'idróxido de aluminio seleniuro de 'idró#eno →

3H Kidróxido de sodio clorato EV88H de 'idró#eno →


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:H *scriba la ecuación de neutrali+ación "ara obtener las si#uientes sales%aH Zodato EVH de cobre E88H

bH Nitrato E888H de "lomo E8VH

cH !arbonatoE8VH de oro E888H

dH (ul3ato EV8H de aluminio


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4H adas las si#uientes sales& com"lete el cuadro%

Mórmula !lasi3icación Números de oxidación de

cada elemento

Nombre

aH K#!l2

bH NiE8J:H:

cH Me2(:

dH !aENJ:H2

eH b84

3H X6nJ4

>H !om"lete y balancee las si#uientes ecuaciones%


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UNI'A' N(#: MAGNI-U'+, A-


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Á t om

E s la

m e n o rp o r c i ó n d em a t e r iac o nc a p a c i d a dd e

C u a n d o l o s

á t o m o s s eu n e n e np a r e s o e ng r u p o sm á sg r a n d e s s e

M ol é c

E s l a

m e n o rp o r c i ó n d em a t e r iac a p a z d ee x i s t i r e ne s t a d o


/-)M), J M)0CU0A,

robablemente los tIrminos% 1tomo molOcula D com3uesto ya los cono+camos y los utilicemos&

"ero es im"ortante saber bien sus si#ni3icados ya 7ue son muy "recisos (e 'abla de un $tomo de sodio"ero de una molIcula de a+úcar5 decimos 7ue el sodio es un elemento& "ero 7ue el a+úcar es uncom"uesto

C O

C

CC

C

OH

HH

H

OH

OH

H OH

H

CH2OH

$tomo de sodio& Na1123 6olIcula de #lucosa

(e "uede "ensar en los $tomos como "artículas muy "e7ueñas a "artir de las cuales se construyen todaslas dem$s sustancias ,odo est$ 3ormado "or $tomos


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,usta"cia com3uesta Ecom"uestoH

Dos $tomos de distintos elementos se combinan entre si dando otras sustancias 7ue como no

est$n 3ormadas "or una única clase de $tomos se llaman com"uestos y su 3órmula indica en 7uI"ro"orción se 'allan los $tomos de dic'os elementos unidos entre si or e/em"lo% #) re"resenta lamolIcula del com"uesto a#ua indicando 7ue "osee dos $tomos del elemento idr>e"o y un $tomo delelemento )?íe"o

*/ercicio%Da si#uiente lista da el símbolo o la 3órmula de un número de sustancias& rotular como% aH sustancia sim"le bH sustancia com"uesta o com"uesto

ma#nesio E6#H sodio ENaH

amoníaco ENK:H cloruro de sodio ENa!lH

#as oxí#eno EJ2H "lomo EbH

óxido de sodio ENa2JH óxido de cinc EnJH

o+ono EJ:H $cido nítrico EKNJ:H

dióxido de carbono E!J2H 'idróxido de bario EBaEJKH2H

MA,A, A-


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aH m EJ:H R : mEJH R : 1? R 4= u

bH m EN2J>H R 2 m ENH > mEJH R 2 14 > 1? R 19= u

!alcula las masas moleculares de las si#uientes molIculas o unidades 3órmula& del mismo modo%

m EK2(J4H m7!E!K:H4 m EAl2 E (J: H:H

*xiste una e7uivalencia entre u y #ramos& 7ue "ermite conocer la masa de un $tomo o molIculaEex"resada en #ramosH%

!om"lete el cuadro

(ustancia 6asa 6asa 6asa atómica 6asa molecular

1 u R 1&??19-24


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M)0 NM+.) '+ A!)GA'.)!omo en el traba/o diario del laboratorio resulta im"osible se"arar un $tomo o molIcula "or su

extraordinaria "e7ueñe+& los investi#adores 'an resuelto el "roblema buscando una cantidad desustancia 7ue conten#a un número conocido de molIculas o $tomos y 7ue sea 3$cil de "esar o medir Asísur#ió el 6JD%

*sta cantidad 3i/a vale &$#2%$#9 y se denomina "Emero de AKoadro "or ser este cientí3ico7uien "rocedió a calcularlo Da masa de un mol de $tomos E6asa molarH coincide numIricamente con lamasa atómica relativa "ero ex"resada en #ramos y la masa de un mol de molIculas E6asa molarH coincidenumIricamente con la masa molecular relativa "ero tambiIn ex"resada en #ramos ara com"renderlome/or%

1 $tomo de Na ------------- 2: 1&??19-24 #

?&92192: $tomos de Na ---- R 22&;= #

(i miramos la ,abla eriódica la masa atómicadel Na es 22&;= umas

1 molIcula de K2J -------------1= 1&??19-24 #

?&92192: molIcula de K2J ---- R 1= #

(i calculamos la masa molecular del K2J esE211?H R1= u

MOL: la cantidad de materia que contiene un número exacto de partículas elementales (ya sean átomos, moléculas, electrones,etc.) coincidentes con el número de átomos que hay en 12, ! del


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La unidad de cantidad de materia es el mol, es

decir que cuando se nos ida indicar la cantidad desustancia o de átomos de!eremos re"erirnos an#mero de moles$


!)0UM+N M)0A.% es el volumen 7ue ocu"a un mol de sustancia(e "uede establecer una relación entre masa molar y volumen molar& mediante la densidad de

una sustancia

(abiendo 7ue V

m= ρ

si la masa 7ue tenemos es la de un mol "odemos establecer la si#uiente relación%

M V

M = ρ

A modo de e/em"lo%(e tiene un reci"iente de >9&9 cm: de ca"acidad& al 7ue se llena 'asta la mitad con un sólido met$lico&

cuya densidad a 2>0! y 1 atm es \ R


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e acuerdo con todo lo "lanteado& si se conoce la 3órmula molecular de una sustanciadeterminada& se conoce tambiIn% su masa molecular& su masa molar y la masa 7ue corres"onde a cadaelemento en el mol de esa molIcula5 cu$l es el número de molIculas y cu$ntos $tomos de cada elemento

"osee en un mol de la misma y si dic'a sustancia est$ en estado #aseoso en !N, se conoce tambiIn suvolumen 7ue es 22&4 dm:mol EVolumen molar normalH

+ercicio%adas las si#uientes sustancias aH K2(J4 E$cido sul3úricoH bH !2K4J2 E$cido etanoicoH& calcule% aH 6asamolecular5 bH 6asa molar5 cH 6asa molecular en #ramos5 dH número de $tomos de cada elemento en unamolIcula5 eH número de $tomos de cada elemento en un mol de molIculas5 3H cantidad de $tomos Emol de$tomosH de cada elemento en un mol de molIculas


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!on los conocimientos ad7uiridos com"lete el cuadro%

aH óxido de cloro EV88H

E!l2J Número de molIculas en

1 mol de molIculas

? Volumen 7ue ocu"a 1 molde dic'as sustancia

ato% ]R 1&>4 #cm: ato% ] R :&24 #cm:


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e acuerdo con esto& "odemos calcular%aH S!u$ntos #ramos de dióxido de carbono est$n contenidos en 2&>9 moles de molIculas del mismoL

.: 119 #

bH S QuI cantidad de !J2 'ay en :>9 # de dic'o com"uestoL .: moles

cH SQuI volumen ocu"an :&>9 moles de !J2 en !N,L .:


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aH 82 bH (J2 cH 6#EJKH2 dH n:EJ4H2 .: aH 2>4 #mol5 bH ?4&9 #mol5 cH >=&9 #mol-15 dH :=> #mol-1

2H aH !alcule la masa ex"resada en #ramos y el número de molIculas "resentes en :&99 moles de !J2 y :&99 moles de bJ2bH Sor 7uI las masas de estos moles de molIculas son di3erentes si ambos est$n constituidos "orel mismo número de molIculasL.: aH 1&=11924 molIculas5 1:2 # !J25 molIculas de (i4 es 2&2219-29 # Due#o de calcular la masa molecular relativa del

com"uesto& calcule la masa atómica de e identi3í7uelo "or su símbolo

.% >:4&> u R 8 yodo

4H *n el "latillo de una balan+a di#ital se coloca una cierta cantidad de un sólido blanco y en el visor selee 1=9 # 8ndi7ue 7uI cantidad de molIculas de #lucosa E!?K12J?H se 'a colocado en el "latillo de labalan+aL

.: ?&92 192: molIculas

>H (eleccione la res"uesta correcta a las "re#untas si#uientes%aH 4&99 # de oxí#eno #aseoso contienen%1- 1&>1192: $tomos de oxí#eno2- 9&>99 moles de oxí#eno:- ?&92192: $tomos de oxí#eno

bH Da masa de un $tomo de ma#nesio es de%1- 24&: #2- >4&; #


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moles de #lucosadH el número de moles de molIculas 7ue 'ay en 19&9 # de cada una de las sustanciaseH el volumen ocu"ado "or :&>9 moles de J2 en !N, 3H el número de molIculas "resentes en 2&:9 moles de J2& en 1>&9 # de Na!l y en 9&249 moles de

#lucosa#H la masa en #ramos de mil molIculas de J25 de una molIcula de Na!l y de :&29 1929

molIculas de #lucosa


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12H 8ndi7ue si las si#uientes a3irmaciones son o no correctas y /usti3i7ue con c$lculos

aH *n medio mol de molIculas de oxí#eno EJ2H 'ay i#ual número de molIculas 7ue en 1?&9 #de oxí#eno EJ2HbH 1&99 #r de a+u3re E(H contiene menos $tomos 7ue 1&99 # de "otasio EXH

cH *n >&>9 dm: de 'idró#eno EK2H en !N, 'ay i#ual número de $tomos 7ue en 2&>9 # de J 2en !N,

dH Da masa molecular del óxido de nitró#eno EVH EN2J>H es 19= #

eH 19&9 # de K2 y 19&9# de J2 contienen i#ual número de molIculas

3H Kay i#ual número de $tomos de cloro en 2&>9 moles de cloro #aseoso E!l2H 7ue en ?99 dm:

de ese mismo #as en !N,

1:H ara el óxido de bromo E888H #aseoso en !N,& calcule%

aH el número de $tomos de cada elemento "resentes en 2>&9 #5bH el número de moles de $tomos de Br y de J 7ue 'ay en 2>&9 # de dic'a sustanciacH la masa de Br "resente en >99 # de Br2J:dH número de $tomos de oxí#eno "resentes en ?99 dm: del com"uesto en !N,.: aH 1&4> 192: $t de Br y 2&1 $t

14H 8ndi7ue el número de $tomos de cada elemento "resentes en >&99 # de $cido acetilsalicílico


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cH Número de $tomos de oxí#eno totales.: aH 9&299 # de Na2(J4 y 9&1>9 # !aENJ:H25 bH >?&;_ Na2(J4 y 4:&1_ !aENJ:H25 cH?&29192> $tomos de oxí#eno en total !alcule%aH 6asa de cada com"onente en la me+clabH Números de $tomos de oxí#eno "resentes en el a#uacH orcenta/e de cada com"onente.: aH 2:4 # de etanol y :>< # de a#ua5 bH 1&1;192> $tomos de oxí#eno en el a#ua5 cH

:;&?_ de etanol y ?9&4_ de a#ua

21H Una sustancia sim"le& triatómica en estado #aseoso tiene una densidad de 1&;? #dm-:

en ciertascondiciones de y , Da masa de un $tomo del elemento es 2&??19-2: # !alcular el número demolIculas contenidas en 199 cm: del #as en las mismas condiciones de "resión y tem"eratura.% 2&4?1921 molIculas

22H Da densidad del benceno en determinadas condiciones de "resión y tem"eratura es 9&==9 #cm:,ambiIn se sabe 7ue la masa de una molIcula de benceno es


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UNI'A' N(9: ,)0UCI)N+,

(oluto y solvente Mormas de ex"resar la concentración de las soluciones% _ mm5_mV& molaridad& molalidad ilución de soluciones (olubilidad% conce"to y curvas desolubilidad .esolución de e/ercicios y "roblemas

,raba/o "r$ctico ex"erimental N0 :% iluciones sucesivas ,raba/o "r$ctico ex"erimental N0 4% (olubilidad

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Una solución es un sistema 'omo#Ineo 3ormado "or dos o m$s com"onentes& el com"onente 7uese encuentra en mayor "ro"orción y determina el estado de a#re#ación de la solución se lo denomina


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Clasicación(segn su estado de agregación!

"olucion

essólidas

solucion

esl#$uidas

soluciones

gaseosas

%oluciones s&lidas` donde el o los solutos y solvente son sólidos` */ aleaciones

%oluciones l'quidas



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Concentracionesf#sicas

%m&m

%m&ms'

%m&'

%m&'s'

%'&'

%'&'s'

Concentraciones

$u#micas

Molarida

d

molalidad

fracción molar


*xisten di3erentes 3ormas de ex"resar la concentración de una solución%

TmSm: "orcenta/e masa en masa% indica cuantos #ramos de soluto 'ay cada 199 # de solución TmS!: "orcenta/e masa en volumen% indica cuantos #ramos de soluto 'ay cada 199 cm: de

solución T!S!: "orcenta/e volumen en volumen% indica cu$ntos cm: de soluto 'ay cada 199 cm: de

solución


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+ercitaci>"1H SQuI si#ni3ica 7ue las si#uientes soluciones acuosas de cloruro de (odio ENa!lH ten#a las

si#uientes concentraciones%

a- :>&9 _mmb- 2&>9 _mv

c- =&>9 6

d- ;&:9 m

e- (i toma 2&99 cm: de solución EaH& Scu$l ser$ la concentración en ese volumenLSor7uIL

2H (e colocan en un reci"iente :99 # de una solución de nitrato EVH de 'idró#eno E$cido nítricoHcuya concentración es 29&9 _mm5 la densidad de la solución es 1&9: #cm: !alcular%aH volumen de soluciónbH masa de soluto y solvente "resente

.: aH VR2;1 cm: bH mstR?9&9 # y msv R 249 #

:H *n un vaso de "reci"itados se colocan 299 ml de una solución acuosa de 'idróxido de sodio cuyaconcentración es 1&>9 6 y su densidad es 1&92 #mD !alcular%

aH masa de solución& masa de soluto y masa de solventebH _mmcH 6olalidad

.: aH mscR 294 # mstR 12&9 # msvR 1;2 # bH >&==_mm cH 1&>? m

Algunos problemas resueltosIntente resolver el problema y luego mire el procedimiento sugerido presentado en páginasposteriores para los problemas. Los otros se sugiere debatirlos en grupos o parejas de estudio.


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.esoluci>" 3roblema %

a "ol&cin conti%n% , – 5, 6 55 , % a,&a

1l ol&%n % la "ol&cin %" 6 a"a8%n"ia

6 , 8 9/3,8c3 6 5:2/52 c3

a) , "ol&cin---------; 5 , % "al/ 9 , "ol&cin--------< 6 :/33 , % "al

Conc%ntracin 6 :/33 = 8

b) 5:2/52 c3 "ol&cin----------; 5 , % "al

9 c3 % "ol&cin----------< 6 :/5: , % "alConc%ntracin 6 :/5:= 8

.esoluci>" 3roblema #

aH el enunciado indica 7ue se tiene 49 # (, 1?9 # (V& y se lleva a 199 # (V

1?9 # (V 49 # (,

199 # (V x R 2> # (, 199 # (V


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dH se debe calcular _ m V es es x # (, 199 cm: (!& si se "arte de 49&9 # (, 299 # (! la masade (! se debe ex"resar en cm:& "ara lo cual se usa la densidad de la solución

3

3

5,16918,1

200!m

!m

" " mV V m ===⇒=

ρ ρ

lue#o se "uede escribir 49 # (, 1?;&> cm: (! y se lo lleva a 199 cm: (!

1?;&> cm: (! 49 # (,

199 cm: (! x R 2:&>; # (,

.ta: #9W T m S !

.esoluci>" 3roblema 9

*s conveniente ex"resar la concentración como _ m m& "ara ello se usa la densidad de la solución

"ara 'allar la masa de la solución

!omo 2> _ m V es 2> # (, en 199 cm: se calcula la masa como

" !m!m

" V m

V

m120100.2,1. 3

3 ===⇒= ρ ρ


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bH como 1 ml de a#ua e7uivale a 1 #& se tiene >9 # (, >99 # (V& lue#o se lo lleva a 199 # desolvente

>99 # (V >9 # (, 199 # (V x R 19 # (,

.ta% 19 # st199 # sv

cH como _ m m es # (, 199 # (!& se debe calcular "rimero la masa de solución usando m(! R m(, m(V

m(! R >9 # >99 # R >>9 #

7uedando >9 # (, >>9 # (! y llevando a 199 # de solución

>>9 # (! >9 # (,

199 # (! x R ;&9; # (,Rta/> ?? = 8

N b C F h


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.esoluci>" 3roblema

aH con los datos se tiene :2&9 # (, cada 249 ml (! y como 1 ml es e7uivalente a 1 cm:

& se "uedeescribir :2 # (, 249 cm:5 "ara resolver se lo debe llevar a 199 cm:

249 cm: (! :2 # (,

199 cm: (! x R 1:&:: # (,

.ta% 1:&: _ m V

bH "artiendo de :2 # (, 249 cm: se 'alla la masa de solución usando la densidad

" !m!m

" V m

V

m4,254240.06,1.

3

3 ===⇒= ρ ρ

es así 7ue se tiene :2 # (, cada 2>4&4 # (c& lue#o se lo ex"resa "or 199 # (!

2>4&4 # (! :2 # (,

199 # (! x R 12&>< # (,

.ta% 12&>< _ m m

cH teniendo 12&>< # (, en 199 # (!& se "asa a 1999 # (! E 1 )# H

N b C F h


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(i la concentración es del 1= _ m m se tiene 1= # (, en 199 # (!& lue#o

1= # (, 199 # (!

>9 # (, x R 2


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.esoluci>" 3roblema V

*n "rimer lu#ar sabemos 7ue la masa de la solución va a ser i#ual a la suma de las masas de cada unode sus com"onentes

"ol&cin 6 "t + "

"ol&cin 6 3, + : ,

"ol&cin 6 99 ,

Sab%o" @&% %n 99 , % "ol&cin *a0 3 , % "ol&to (NaCl) "lo no" #alta a%ri,&ar c&Anto "ol&to*abrA 'or caa 9 , % "ol&cin (%#inicin % = 8)

99 , "ol&cin ----------- 3 , % NaCl ("ol&to)

9 , "ol&cin------------ < 6 2727 , % NaCl ("ol&to)

&%,o coo *a0 273 , % "ol&to (%n a%lant% abr%iao "t) 'or caa 9 , % "ol&cin %'r%"ao"@&%>

C ; #V9T mSm

N b C F h


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+ercitaci>"

1H 8nter"retar 7uI si#ni3ica cada una de las si#uientes concentraciones de una solución

aH 19&9_mmbH 1&>9 6cH 2=&;_VVdH 9&:>9 R steH :&:9 m

2H !alcule el _mm de las si#uientes soluciones%aH 2>&9 # de NaBr en 199 # de a#uabH 1&29 # de X2(J4 en 19&9 # de a#uacH 9&2>9 mol de !K:!JJK en :&99 mol de a#uadH (olución 1&99 m de #lucosa E!?K12J?H en a#ua.% aH 29&9_ bH 19&_ en masa contieneaH :9&9 # de solutoL

bH 9&499 mol de solutoL .% aH 249&9 # bH >44&9 #

4H (e tienen 2>9 # de una solución de dicromato de "otasio EX2!r2J&9_mm !alcular%aH la masa de soluto

bH S7uI volumen de solución contiene esa masa de solución& cuya densidad de la soluciónE]scH es 1 9: #cm:

Nombre: C rso: Fecha:


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=H (e tiene una solución de #lucosa E!?K12J?H en a#ua cuya concentración es 1>&9_mm !alcule%aH la masa de solución 7ue contiene :>9 # de solutobH si la ]sc es 1&9: #cm: 7uI volumen de solución corres"onde a los :>9 # de solutocH la molaridad de la solución

.% aH mscR 2&::19: # bH VscR 2&2< dm: cH 9&=?9 6

;H !alcule 7uI volumen de solución 9&:>9 6 se "uede "re"arar disolviendo en a#ua 4>&9 # de X!l.% 1& # msvR 2


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1?H (e "re"ara una solución me+clando ;&>9 # de K:J4 E$cido orto3os3óricoH con ;9&9 cm:de a#uaEcuya densidad es 1&99 #cm:H Da densidad del $cido 3os3órico EstH es 1&=:#cm: y la densidad del a#uaes 1&99 #cm: !alcule%

a/ %l ol&%n % Acio #o"#rico %'l%ao

b/ la a"a % a,&a %'l%aac/ la conc%ntracin % la "ol&cin %'r%"aa coo = 8/ la conc%ntracin % la "ol&cin coo olalia%/ S&'oni%no @&% lo" olF%n%" "% '&%%n "&ar ("&'oni%no aitiia % olF%n%") calc&lar

la conc%ntracin % la "ol&cin %'r%"aa coo = 8 0 la conc%ntracin olar/#/ la %n"ia % la "ol&cin/.% aH >&1; cm: bH ;9&9 # sv cH ;&>> _mm dH 1&11 m eH 19_mv y 1&9> 6 3H ]R 1&94> #ml

1


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-.ABAX) *./C-IC) N) #

'I0UCI)N+, ,UC+,I!A,

)betiKos: racticar la "re"aración de soluciones y diluciones Visuali+ar las di3erencias entre una solución concentrada y una solución diluida& bas$ndose en los

cambios 7ue ocurren traba/ando con una solución coloreada

ad7uirir destre+a manual en el uso de materiales de laboratorio 'abituales "ara la "re"aración desoluciones% matraces& "i"etas& "robetas& etc5 .eali+ar c$lculos "ara determinar sus concentraciones veri3icar la relación existente entre intensidad de color y concentración en soluciones coloreadas y

a"li7ues este com"ortamiento como base de una tIcnica de an$lisis eterminar la concentración de una muestra incó#nita "or com"aración de la intensidad de su color

con la de soluciones de concentraciones conocidas

I"troducci>"Da ex"eriencia consiste en determinar la concentración de una solución acuosa de un solutocoloreado *l mItodo est$ basado en 7ue existe una relación directa entre la cantidad de solutodisuelta y la intensidad del color de la solución (e "re"aran varias soluciones de di3erentesconcentraciones y se com"arara la intensidad del color de una muestra incó#nita con las deconcentración conocida



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*.)C+'IMI+N-) +=*+.IM+N-A0

re"aración de las soluciones

E1H 6ide con la "i"eta el volumen re7uerido de la soluciónconcentrada de "artida y viIrtela en el matra+E2H Dleva a volumen con a#ua destilada Komo#enei+a la soluciónasí obtenida

An$lisis visual de la relaciónentre concentración eintensidadde color

E:H Vierte : ml de cada solución en sendos tubos de ensayolim"ios y secos& y ordInalos "or concentraciones crecientes

E4H Vierte 2 ml de la solución de concentración incó#nita enotro tubo y com"ara su color con los de la serie "re"arada enE:HE>H *stima la concentración de la solución incó#nita Eindicandoun ran#o de valoresH

INF).M+ '+ 0), .+,U0-A'),:

re"aración de soluciones de "erman#anato de "otasio%Jbserva las soluciones y determina el ran#o de concentraciones 7ue "osee tu solución incó#nita

,oluci>"N(

Co"ce"traci>" 7M*i3eta o 3robeta

7mlmatra

7ml'iluci>"

% :&=919T4 ?9 199 :%>



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similar a lo 'ec'o en esta actividad *l alco'ol es incoloro "or lo tanto es im"osible determinar suconcentración en el visible (e lo 'ace reaccionar con dicromato de "otasio& de color anaran/ado& 7ue"asa a color verde Da intensidad del color verde obtenido da una indicación de la cantidad de alco'ol enel aliento del conductor y si merece una multa o no

.esultados:etermina en 7ue ran#o de concentraciones est$ la muestra incó#nita

Cuestio"ario:1H SQuI di3erencia existe entre los tIrminos disolver y diluir L2H SQuI es la concentración de una soluciónL

:H SQuI es y en 7uI consiste el "roceso de diluciónL SQuI es un 3actor de diluciónL4H SQuI si#ni3ica 7ue una solución 3ue diluida " vecesL>H Sodemos 'ablar de molIculas cuando las sustancias son salesL Sor 7uIL?H S!ómo se disocian las sales cuando se las disuelve en a#uaL Suede una solución salina conducir

la corriente elIctricaL *x"lica y escribe las ecuaciones corres"ondientes "ara Na2(J45 !a!l25X!l

" i"al



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,)0UBI0I'A'

Una soluci>" saturada contiene la m$xima cantidad de soluto 7ue se "uede disolver a una dadatem"eratura y "resión Da concentración de esa solución se denomina ,olubilidad E(H y se ex"resa en#eneral en _mm con res"ecto al solvente& o sea en #ramos de soluto cada 199 # de solvente *n unasolución saturada ocurren dos "rocesos en 3orma simult$nea *l sólido se disuelve y "asa a 3ormar "artede la solución y& al mismo tiem"o& el soluto disuelto cristali+a y "asa a 3ormar "arte del sólido nodisuelto *sto se "uede ex"resar como%

(oluto Esin disolverH (oluto EdisueltoH

!uando estos dos "rocesos o"uestos se e3ectúan con la misma ra"ide+& la cantidad de soluto ensolución es constante& y se establece un estado de e7uilibrio entre el soluto disuelto y el no disueltoor consi#uiente una solución saturada contiene soluto disuelto en e7uilibrio con el soluto no disuelto

Una soluci>" "o saturada contiene menos soluto "or unidad de volumen 7ue el corres"onde a unasolución saturada& "or lo tanto se "uede disolver m$s soluto

*n al#unas circunstancias se "ueden "re"arar soluciones 7ue ten#an m$s soluto 7ue el necesario"ara una solución saturada a una tem"eratura dada (e dice 7ue esas soluciones son sobresaturadas(in embar#o& debemos tener en cuenta 7ue una solución sobresaturada es inestable !ual7uier"erturbación& como un #ol"e en las "aredes del vaso 7ue las contiene& a#itación& tallar las "aredes delreci"iente con una varilla de vidrio& o FsembrarG un cristal& 'acen 7ue la sobresaturación re#rese a lasaturación con des"rendimiento de calor !uando una solución sobresaturada se somete a una"erturbación& el exceso de soluto cristali+a de inmediato y la solución vuelve a un estado de saturación

Da solubilidad de un soluto sólido& lí7uido o #as en un lí7uido se ve a3ectada "or la interacción



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Gr1ico de solubilidad de solutos s>lidos Kersus tem3eratura:



73/205


Gr1ico de solubilidad de u" as 7o?íe"o co" la tem3eratura:

Jbservando el #r$3ico de solubilidad del dicromato de "otasio& mar7ue en el mismo%

Da solubilidad disminuye cuandola tem"eratura aumenta



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-.ABAX) *./C-IC) N) #,)0UBI0I'A'

)BX+-I!):eterminar la masa de una muestra de clorato EVH de "otasio EX!lJ:H& conociendo la curva de solubilidad

de dic'a sal

MA-+.IA0+,: tubos de ensayo& termómetro de 90! a 1990!& varilla de vidrio& "i"eta de > ml& vaso de"reci"itados& mec'ero de Bunsen& trí"ode& tela met$lica& "in+a de madera&& a#ua destilada& clorato EVHde "otasio sólido

*.)C+'IMI+N-):

!olo7ue en un tubo de ensayo lim"io y seco la muestra de clorato de "otasio Utili+ando la "i"eta vierta en un tubo de ensayo > ml de a#ua destilada !aliente a baño maría 'asta disolución total& a#itando suavemente con el termómetro *n3ríe lentamente al aire& mientras se continúa a#itando con el termómetro .e#istre en el cuadro de resultados la tem"eratura "ara la cual se observa la a"arición de los



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2H !om"lete el cuadro%

volumen de a#ua a#re#ado en cm: >&99 9&92 19&99 9&92

masa de a#ua añadida Emi H ex"resada en #

tem"eratura de la muestra E0!H , 1 , 1 , 2 , 2

tem"eratura "romedio E0!H2

'T T T #$ome%&o

+=

, 1 "romedio R , 2 "romedio R

concentración extraída del #r$3icoR

T S E#r st199 # svH

masa de X!lJ: utili+ada a"$e"a%amaa%ea"'aS mt T ×= 1

masa "romedio de soluto X!lJ: R masa obtenida

masa de soluto real dada "or la c$tedraR masareal



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UNI'A' N(4:0+J+, '+ 0), GA,+,

ro"iedades de los #ases Deyes del estado #aseoso *cuación #eneral de estado de los#ases ideales y sus diversas ex"resiones (ituaciones "roblem$ticas en las 7ueintervienen masas& moles& molIculas& $tomos& volúmenes yo densidad de sustancias#aseosas 6e+cla de #ases .esolución de e/ercicios y "roblemas

BIB0I)G.AFÍA:• uía de estudio• i .isio ! y col Química B1sica & *ditorial !!! *ducando& Ar#entina& 291: 8(BN

;9-=9>• Botto y otros Quí2 Química *d ,inta Mresca Buenos Aires 299?& "$#inas E>9 y

1=? T 1;4H

• 6 A al M$vero y otros Química actiKa *olimodal2 *d uerto de "alos Ar#entina&2992& "$#inas E4:-4>H y E1>;H• 'tt"%@@@"nticmeceseos6ateriales*ducativosmem299:#ases

• htt3:SSLLL2educa3lus2orSasesSleDYaDlussac2html


http://www.pntic.mec.es/eos/MaterialesEducativos/mem2003/gases/http://www.educaplus.org/gases/ley_gaylussac.htmlhttp://www.pntic.mec.es/eos/MaterialesEducativos/mem2003/gases/http://www.educaplus.org/gases/ley_gaylussac.html


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+0 +,-A') GA,+),)

ostulados de la teoría cinItico molecular E,!6H

Da materia est$ 3ormada "or "e7ueñas "artículas Das "artículas reali+an un movimiento con velocidad constante en línea recta y al a+ar *ste movimiento se modi3ica si las "artículas c'ocan entre si o contra las "aredes del

reci"iente "ero no se "ierde ener#ía durante el c'o7ue E o sea& se su"onen c'o7ues"er3ectamente el$sticosH

Dos c'o7ues de las "artículas contra las "aredes del reci"iente "roducen la "resión 7ue el mismoso"orta& inde"endientemente de la naturale+a 7uímica del #as

Da ener#ía cinItica media de las "artículas es "ro"orcional a la tem"eratura absoluta del #as Eamayor tem"eratura& mayor movimiento molecularH

usti3icación de las "ro"iedades del estado #aseoso de acuerdo con la ,!6%

• No tienen 3ormade3inida

• oseen el volumen delreci"iente 7ue loscontiene

• Mluyen

• i3unden

• (us molIculas est$n en continuo movimiento& c'ocan entre si y contralas "aredes del reci"iente 7ue los contiene y al a+ar ale/$ndose unas de

otras& "or eso no "oseen 3orma ni volumen "ro"io• *l movimiento en línea recta es de traslación& adem$s sus "artículas"ueden rotar y vibrar

• Al c'ocar las molIculas se ale/an ocu"ando todo el es"acio dis"onible&"or eso "ueden 3luir y di3undir

• Al c'ocar las molIculas& contra las "aredes del reci"iente& e/ercen"resión Ela "resión es la 3uer+a 7ue e/ercen las molIculas del #as sobrela su"er3icie donde c'ocanH



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0eDes del estado aseoso• Dey de Boyle y 6ariotte

S!ómo se "uede ex"licar dic'o "roceso a travIs de la ,!6L

ara una masa 3i/a de #as a tem"eratura constante& al disminuir el volumen el es"acio entre lasmolIculas se reduce y esto "rovoca 7ue c'o7uen m$s veces entre si y contra las "aredes del reci"iente"rovocando un aumento de la "resión& mientras la tem"eratura es constante Eo sea 7ue la velocidad con

F*ara u"a masa ia de as a tem3eratura co"sta"te la 3resi>"es i"Kersame"te 3ro3orcio"al al Kolume" 5ue ocu3a el asG) V P =× ⇒ 1 P 1V × ; 2 P 2V × "ara una masa 3i/a de #as a tem"eratura constante

*l #r$3ico corres"onde a una isotermaEcurva 7ue une "untos de i#ual

tem"eraturaH*roceso isotOrmico



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%"'%ano 9 "% obti%n% %"'%ano 2 "% obti%n%>

%"'%ano 9 "%

obti%n%>

S!ómo se ex"lica dic'o "roceso a travIs de la ,!6L Al aumentar la tem"eratura de una determinada masa de #as& a "resión constante& el volumendebe aumentar "ara 7ue al 'aber m$s es"acio entre molIculas se manten#a constante el número de

*l #r$3ico corres"onde a una isobara Ecurva7ue une "untos de i#ual "resiónH *roceso isob1rico



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obtendr$s un valor "ara el nuevo volumen de 2:


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*l enunciado de dic'a ley es%

H*ara u"a masa ia de as a !olume" co"sta"te al aume"tar la tem3eratura absolutaaume"ta la 3resi>" e" orma directame"te 3ro3orcio"al

)

T

P =

⇒ 2

2

1

1

T

P

T

P =

"ara una masa 3i/a de #as a Volumen constante

*roblema modelo:

Un reci"iente rí#ido contiene un determinado #as a una "resión de ;rico



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1H Das leyes de los #ases contem"lan las si#uientes variables% el número de "artículas& latem"eratura& la "resión y el volumen S!u$les de estas variables "ermanece constante en la leyde Boyle y 6ariotte y en las dos de !'arles y ay DusaacL

2H Una masa dada de un determinado #as ocu"a un volumen de 299 ml& a una "resión de 499 mm deK# SA 7uI "resión se debe someter el #as "ara cambiar su volumen a &9 ml a tem"eraturaconstanteL *x"resar dic'o valor en atmós3eras.% 1&49 atm

:H ,res litros de 'idró#eno a -290! se de/a a la tem"eratura ambiente de 2 dm:

.% 1190!



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Kasta a'ora 'emos a"licado cada una de las leyes estudiadas& solo modi3icando dos de lasvariables E&,&VH y manteniendo la masa del #as en cuestión 3i/a ero "uede ocurrir 7ue se modi3i7uen&, y V simult$neamente

or e/em"lo%!ierta masa 3i/a de #as a una "resión de 1 atm se calienta desde una tem"eratura de 290! 'asta

otra de ?90! y se "roduce un aumento del volumen de 2>9 ml a ?>9ml S!u$l ser$ la "resión e/ercida"or esta masa de #as en estas nuevas condicionesL

ara resolver este ti"o de "roblemas y utili+ar una ex"resión matem$tica 7ue vincule estos dosestados& consideraremos 7ue la trans3ormación ocurre en dos eta"as% A y B

+stado % A +stado

I"termedio 7i

B +stado #

16anteniendo ,R , 1

26anteniendo R2

2, 1 , 1 , 2V1 Vi V2

SQuI ley se veri3ica en la trans3ormación AL(e mantiene constante la tem"eratura E-%H entonces se veri3ica la ley de Boyle y 6ariotte

SQuI ley se veri3ica en la trans3ormación BL(e mantiene constante la "resión 2 entonces se veri3ica una de las leyes de !'arles-ay Du+ca a constante

or lo tanto a"licando las leyes en cada trans3ormación& sin reem"la+ar "or los datos de estee/em"lo es"ecí3ico& se obtiene%

V& 2V



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.esuelKa los siuie"tes 3roblemas a3lica"do las leDes em3íricas de los ases:

1H ados 29&9 dm: de amoniaco #aseoso a >&990! y &90! y &9 D y a una "resión de 1&99 atmL.% 212 0!

:H *l volumen de un #lobo lleno de #as es de >9&9 dm: a 29&90! y


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*.0 ,B8> cm,F )>,8 atm

*8! 2n gas ocupa dm, a )) C 5 4)) atm :Cuál será su presión a -4 A si ocupa un'olumen de 6 dm,<

*.0 )) atm

*,! /a 'ál'ula de seguridad de una caldera se abre cuando la presión interna alcanza *8-atm. Dara $ue esto ocurra :a $ué temperatura debe .llegar el gas si la caldera traba@anormalmente a 8)) atm 5 *8)=C< (9un$ue es una aproximación bastante groserasuponer $ue el 'apor de agua se comporta como un gas ideal!.*0 8*6.*),C

*4! "abiendo $ue *)) dm, de ox#geno se encuentra a *-8) mm Gg 5 ,))=C calcular $ué

presión soportará la misma cantidad de ox#geno cuando ocupe 8)) cm , 5 latemperatura sea de 8)=C.*: 64) atm



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*cuación #eneral de los #ases ideales%

Da ecuación de estado establece=

×

T

V P

)

(e "uede conocer el valor de ) "ara un mol de molIculas en !N, ya 7ue se conoce% la "resión E1atmH5 la tem"eratura E2


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*0 *4) g

! En CHD7 la densidad del ox#geno es *4 g&dm,. :9 $ué presión la densidad de dicho gastendrá un 'alor de ))6 g&/ suponiendo $ue se mantiene la temperatura en 8B, A<

*0 ))- atm

B! "e sabe $ue -)) g de un gas ocupan 8)) dm, a 8)=C 5 )-) atm. :Cuál es su 'olumen encondiciones normales de presión 5 temperatura< :Cuál será su densidad en esascondiciones<

*: )>, dm, 5 la densidad -, g&dm,



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1 J 8 dm, 7 J 8B, A

9D9 J * atm

?D? J , atm

19 J 1? 79 J 7?

D9 D? ó D9 J D? (indistinto! D9 5 D? independientes

M+C0A '+ GA,+,0+J '+ 0A, *.+,I)N+, *A.CIA0+, 7'alto"

(u"on#amos 7ue tenemos 2 #ases ideales A E#H y B E#H en sendos reci"ientes del mismo volumen

*l #as A se encuentra en un reci"iente de 2 dm: y en una cantidad tal 7ue e/erce R 1 atm a 2


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(umando miembro a miembro%

V

T Rn P

A

A

..=

V

T Rn P

B

B

..=

*ntonces sabiendo%V

T Rn P

A

A

..=

y V

T Rn P T T

..=

ividiendo miembro a miembro%

V

T RnV

T Rn

P

P

T

A

T

A

..

..

=

⇒ .

T

A

T

A

n

n

P

P =

⇒

T A A P + P .= siendo T A An

n + =

la 3racción molar del com"onente A en el sistema

.esumiendo y #enerali+ando

∑= n

&T PP P+P =&

&n

n + =

⇒ =+ B A P P V

T Rn A ..

V

T Rn B ..

=+ B A P P V

T Rn P

V

T Rnn P T T B AT

..

.).( =⇒+=



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+X+.CI-ACI0!& se determina 7ue el volumen ocu"ado "or el #as es de :9&99 dm:!alcula indicando 7ue ley se a"lica%aH SQuI "resión e/ercer$ el #as si se en3ría 'asta 90! manteniendo constante el volumenLbH S!u$l ser$ la "resión en el interior del reci"iente& si isotIrmicamente a 2>0! se du"lica el

volumenLcH (i manteniendo constante la "resión en 2 atm& "ero se ba/a la ta"a móvil de modo 7ue el volumen

se 'ace i#ual a 19&9 dm: Sa 7uI tem"eratura se encontrar$ el #asLdH *n todas las trans3ormaciones anteriores Sse modi3ica la masa de #asL S!ómo se modi3ican las

distancias entre "artículasL S*n 7ue casos aumenta la ener#ía cinItica de las molIculasL .% aH R1&=: atm bH R1 tam cH tR -1


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11H Un reci"iente contiene un #as cuya naturale+a se desconoce& aun7ue se sos"ec'a 7ue "uede tratarsede !J2 o de J2 (e dis"one de los si#uientes datos% la masa del #as contenido en el reci"iente es de>1; m#5 la "resión de 2 atm5 el volumen de 9&1>9 dm: y la tem"eratura de :


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b

1>H Un r%ci'i%nt% % 9/ conti%n% /2 ol%" % %tano CH 4 /3 ol%" %*iro,%no H2 0 /4 ol%" % nitr,%no N2 $ 25C/a) JC&Al %" la #raccin olar (

a) JC&Al %" la #raccin olar % caa ,a" %n la %EclaKbH JC&Al %" la 'r%"in 'arcial % caa ,a" 0 c&Al %" la 'r%"in totalK

.% aH 3racción molar del oxí#eno 9&>>? y del nitró#eno 9&444bH oxí#enoR1>atm nitró#enoR29 atm totalR:> atm



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2) roblema conce"tualUn reci"iente de ta"a móvil contiene una me+cla de !l2 E#H y K2 E#H a cierta tem"eratura y "resión(i se aumenta el volumen del reci"iente manteniendo la tem"eratura constante& indicar cu$les delas si#uientes situaciones esson correctas y /usti3i7ue

aH Da 3racción molar y la "resión "arcial de K 2 disminuyenbH la "resión total disminuye y la densidad de la me+cla "ermanece constantecH la 3racción molar de K 2 aumentar$ y la "resión total se mantendr$ constantedH Da densidad de la me+cla disminuir$ y la 3racción molar de !l 2 se mantendr$ constante



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UNI'A' N(:+,-+QUI)M+-.ÍA

R%i"in %l 'rinci'io % con"%racin % la a"a % la" r%accion%" @&Lica"/ Balanc%o% %c&acion%" 'or %l Dtoo al,%braico/ Conc%'to" % '&r%Ea r%actio liitant% 0r%nii%nto/ CAlc&lo" %"t%@&ioDtrico"/ Sit&acion%" 'robl%Atica" %n la" @&% int%ri%n%na"a" ol%" olDc&la" Atoo" 08o olF%n%" % "&"tancia" ,a"%o"a" % r%actio" 0'ro&cto"M o r%actio" %n "ol&cin/ R%"ol&cin % %%rcicio" 0 'robl%a" int%,raor%"/

rabao 'rActico %'%ri%ntal N4> r%accin %ntr% a,n%"io 0 Acio clor*Lrico

BIB0I)G.AFÍA:

• uía de estudio elaborada "or los "ro3esores del de"artamento• i .isio ! y col Química B1sica & *ditorial !!! *ducando& Ar#entina& 2013. ISBN

978-950-807-029-6 !a" 19& "$#inas :?9-:;1• Botto y otros Quí2 Química *d ,inta Mresca Buenos Aires 299?& "$#inas 1;



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BA0ANC+) '+ +CUACI)N+, QUÍMICA,

*xisten varios mItodos de i#ualación de ecuaciones& nosotros em"learemos el mItodo de tanteo y elmItodo al#ebraico%

MOtodo alebraico%8#ualar la si#uiente ecuación 7uímica% Cl# 8 @) → @Cl)9 8 @Cl 8 #)1- !olocar a cada 3órmula 7uímica letras como coe3icientes%

a Cl# 8 b @) → c @Cl)9 8 d @Cl 8 e #)

2- ara cada elemento indicar el coe3iciente multi"licado "or el subíndice& sumando todos los 7uea"are+can de cada lado de la 3lec'a%ara el cloro% 2a R c d entonces 2a R bara el "otasio% b R c dara el oxí#eno% b R :c e entonces 2e R:c e ⇒ e R :cara el 'idró#eno% b R 2e

9 Asi#narle a al#una letra el valor arbitrario %& "or e/em"lo asi#no c ; %

4 Utili+ando este valor ir resolviendo las ecuaciones& "or e/em"lo% e ; 9c ; 9\b ; #e ; &5 b ; #a entonces a ; 9 y b ; c 8 d entonces d ; & % ;

>- Minalmente reem"la+o las letras "or los números des"e/ados%

9 Cl# 8 &@) → %@Cl)9 8 @Cl 8 9#)



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Este$uiometr#a0

relación entrecantidades de

reacti'os 5cantidades de

productos

Cálculoseste$uiométricos0 se pueden

)H Y X!lJ: Y 82 Y K2J → Y X!l Y K8J:

+,-+QUI)M+-.ÍA '+ .+ACCI)N+,+ste5uiometría si#ni3ica& en "rinci"io relación entre cantidades de reactivos y cantidades de"roductos

6

ediante los c$lculos este7uiomItricos se "ueden estimar las cantidades relativas en 7ue reaccionan

entre sí dos o m$s sustancias y las cantidades relativas de los "roductos 7ue se 3orman



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Leacti'osse

transforman

Droductos

el caso de los com"uestos iónicosH interactúan #enerando una Eo m$sH molIculas Eo unidades 3órmulaHde otras sustancias con di3erentes "ro"iedades Edi3erente estructura en su molIcula obviamenteH3ísicas y 7uímicas *n toda reacción 7uímica se rom"en enlaces 7uímicos y se 3orman otros di3erentes yse "roduce intercambio de ener#ía con el medio circundante

A escala microscó"ica una reacción 7uímica se "roduce "or la colisión de las "artículas 7ueintervienen ya sean molIculas& $tomos o iones& aun7ue "uede "roducirse tambiIn "or el c'o7ue deal#unos $tomos o molIculas con otros ti"os de "artículas& tales como electrones o 3otones *ste c'o7ue"rovoca 7ue las uniones 7ue existían "reviamente entre los $tomos se rom"an y se 3acilite 7ue se3ormen nuevas uniones *s decir 7ue& a escala atómica& es un reordenamiento de los enlaces entre los$tomos 7ue intervienen *ste reordenamiento se "roduce "or des"la+amientos de electrones% unosenlaces se rom"en y otros se 3orman& sin embar#o los $tomos im"licados no desa"arecen& ni se crean

nuevos $tomos *sto es lo 7ue se conoce como%


http://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ionhttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fot%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fot%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_qu%C3%ADmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ionhttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fot%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_qu%C3%ADmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3n


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Ejemplos:

1- K!l NaJK → Na!l K 2 J

1 molIculade K!l

secombinacon

1 unidad3órmulade NaJK

"ara3ormar

1 unidad3órmulade Na!l

y 1 molIculade K2J

1 mol deK!l

secombina

con

1 mol deNaJK

"ara3ormar

1 mol deNa!l

y1 mol de

K2J

*sta ecuación 7uímica re"resenta a la reacción 7uímica entre el cloruro de 'idró#eno y el 'idróxidode sodio "ara 3ormar cloruro de sodio y a#ua *s decir 7ue cuando leemos esta ecuación sabemos 7ueuna molIcula de K!l se combina con una de NaJK "ara 3ormar una de Na!l y una de a#ua o tambiIn7ue un mol de molIculas de K!l se combina con un mol de molIculas de Na9K "ara 3ormar un mol deNa!l y un mol de a#ua res"ectivamente ,odo esto constituye la este7uiometría de la reacción

2- 4 HCl(aq) + Mn02 (s) → MnCl2 (aq) + Cl2 (g) + 2 H 2O(l)

*n este caso& un "oco m$s com"leto 7ue el anterior vemos 7ue al lado de la 3órmula de cada sustanciaa"arece un "arIntesis con una si#la abreviada Allí indicamos en 7ue estado real interviene la sustanciaen el "roceso& ya sea sólido EsH& lí7uido ElH& #aseoso E#H o en solución acuosa Ea7H or delante de al#unas3órmulas a"arece un número Ecuando no a"arece escrito se sobreentiende 7ue vale unoH 7ue recibe elnombre de coeicie"te este5uiomOtrico ic'o coe3iciente se coloca "ara balancear la ecuación& esdecir "ara escribirla de acuerdo al *ri"ci3io de co"serKaci>" de los eleme"tos Erecuerde 7ue en un i t i d t l t i l t t l tid d d $t d d l t



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Escribir la ecuación correctamente !alanceada

GCl(g! + HG,(g! → HG4Cl(s!

*l ob/eto de este cuadro es visuali+ar todos los datos 7ue nos "ro"orciona una ecuación 7uímica

de manera sencilla& r$"ida y m$s o menos "r$ctica *sto es es"ecialmente útil a la 'ora de anali+ar yresolver situaciones "roblem$ticas ara ello se deben se#uir al#unos "asos& 7ue iremos visuali+ando conun e/em"lo%

:99 # de cloruro de 'idró#eno #aseoso ^K!l E#H& reacciona con amoníaco #aseoso ^NK : E#H "ara3ormar cloruro de amonio ^NK4!l se#ún la si#uiente ecuación

K!l E#H NK: E#H → NK4!l EsH!alcular%

aH el volumen de amoniaco utili+ado en !N,bH la masa de cloruro de amonio obtenida

^rimero a"arecen las instrucciones "ara el armado del cuadro y a continuación el cuadro "ara este e/em"lo& es aconse/able 7ue miren la instrucción y veri3i7uen en el cuadro e/em"lo

!uadro *ste uiomItrico



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!uadro%

K!lE#H NK:E#H → NK4!lEsH

8 1 mol 8 1 mol 1 mol88 :?&> #mol•1 mol R :?&> # 22&4 dm:mol•1 mol R 22&4 dm: → >:&> #mol•1 mol R >:&> #

888

:99 # 8 dm: E!N,H

Z #

.esolver las "ro"orciones o re#las de tres sim"le entre las 3ilas E88H y E888H

aH :?&> # de K!l ----------- 22&4 dm: de NK:

:99 # de K!l ----------- R %]4 de N9

bH :?&> # de K!l ----------- >:&> # NK4!l

:99 # de K!l ----------- ZR 44$ de N4Cl

.ecordar 7ue las reacciones ocurren en !N, y con 199_ de rendimiento& exce"to 7ue en el enunciadodel "roblema se aclare lo contrario

Jtro e/em"lo%



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Leacti'o limitante

el reacti'o $ueestá endefecto

el $ue seconsumetotalmentedurante la

reacción

reactivo limitante *sto se debe a 7ue e l reactiKo limita"te se co"sume com3letame"te *s decir 7ueel reactivo limitante E.DH reacciona com"letamente& y eso nos "ermite "redecir con se#uridad cu$nto"roducto obtendremos

ara saber cu$l de los reactivos es el limitante es necesario com3arar los datos ex"erimentalesEmasas de sustancias colocadas a reaccionarH o los datos del "roblema Esobre un su"uesto ex"erimentoHcon las "ro"orciones calculadas se#ún lo 7ue indica la ecuación 7uímica *l reactivo limitante reacciona



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,+- g de GCl 4) g deHaKG

*+- g de GCl N J *+4 g deHaKG

-ara utili+ar todo el K!l E1&> #H senecesitan 1&?4 # de NaJK y se#ún los

datos del "roblema 'ay 1&> #& deNaJK

J sea tenemos M+N), NaJK 7ue el 7ue"recisamos "ara 7ue reaccione con todo el K!l 7ueindica el "roblema& decimos entonces 7ue est$ en

'+F+C-)2

*l NaJK ser$ el reactiKolimita"te E.DH de esta

reacción

En consecuencia el *L esel +aOH

4) g de HaKG ,+- g deGCl

*+- g de HaKG N J *+,B gde GCl

Dara utilizar todo el HaKG (*+-g! se necesitan *+,B g de GCl 5segn los datos del problema

ha5 *+- g de GCl

*s decir colocamos M/, cantidad de K!l 7ue lanecesaria "ara consumir todo el NaJK *ntonces

decimos 7ue el K!l est$ en +=C+,).

*l K!l& en este "roblema& es el

reactiKo en e?ceso E.*H

ara saber cu$l es el .D se debe calcular la masa de K!l 7ue se necesita "ara utili+ar todo el NaJKdado como dato y lue#o calcular la masa de NaJK 7ue se necesita "ara 7ue reaccione todo el K!l dadocomo dato y así reconocer el .D



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*m"ecemos& como siem"re& con un e/em"lo de la vida cotidiana 6uc'as veces en los "ubs cuandotomamos una #aseosa& no sabemos si a la #aseosa le a#re#aron a#ua o al a#ua le a#re#aron #aseosa *ntal caso decimos 7ue la bebida est$ [reba/ada[5 m$s correcto sería decir 7ue el "roducto est$im"uri3icado

*n al#unas bebidas leemos su contenido% colorante "ermitido& esencias "ermitidas& otros& /u#ode naran/a 19 _ Da "ure+a del /u#o de naran/a natural en dic'as bebidas [es[ del 19 _

(i "esamos 'arina 'úmeda& la masa 7ue en realidad estamos midiendo es la del a#ua /unto con lade 'arina& entonces% m leída = m harina + m agua

*s decir 7ue si 7ueremos establecer cu$n "ura es la 'arina& deberíamos 'acer las si#uientes cuentas%

100.%mle,%a

m-a$&na-a$&na =

m harina = m leída - m agua

*ste ti"o de cuestiones son abordadas "or la Química analítica cuantitativa *n el caso de losalimentos& la disci"lina 7ue estudia su calidad 7uímica y bioló#ica es la Bromatolo#ía

Volviendo a la "ure+a de un reactivo& las dro#as 7ue se utili+an en el laboratorio no siem"re est$nen un estado de m$xima "ure+a sino 7ue "resentan variaciones debidas a la 'umedad& a ladescom"osición con el tiem"o Elos medicamentos [se vencenfH& el "roceso se#ún el 7ue 3ueron"re"aradas& etcItera

*n los laboratorios se utili+an : ti"os de dro#as%

aH Das tIcnicas& de uso industrial& muy im"uras

*U.+A '+ UN .+AC-I!)



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2H (e tiene una muestra de un mineral 7ue contiene _ de !a!9: Ecarbonato de calcioH

SQuI masa de mineral 'abr$ 7ue colocar a reaccionar en un "roceso donde se necesitan 199 # decarbonato de calcioL

.esoluci>"*n este caso& la "ure+a del reactivo es del _& lo 7ue si#ni3ica 7ue "or cada 199 # de mineral 7ueanalicemos encontraremos # de carbonato de calcio

75 g CaCO3 ------------ 100 g de mineral

10.0 g CaC03 ----------- X = 13,3 g de mineral.

!i"#e $na ex"resión "r$ctica 7ue "ermita calcular la masa de dro#a activa en 3unción de la

"ure+a o a la inversa(i anali+amos detenidamente los c$lculos reali+ados en los "roblemas E1H y E2H obtendremos unaex"resión como la si#uiente%

100.%a MaaM'et$

!t&.a MaaD$o"aA%eP'$e/a =

es"e/ando de esta ex"resión "odemos encontrar cual7uiera de las variables estudiadas sobre "ure+a'asta el momento

No siem"re lue#o de un "roceso 7uímico se obtiene toda la cantidad de "roducto 7ue se es"era*n #eneral se obtienen cantidades menores a las es"eradas& debido a diversos motivos% "Irdida desustancia al e3ectuar un 3iltrado& descom"osición de el o los "roductos& reacción incom"leta& existencia

1

.*N868*N,J * UNA .*A!!8ON QUg68!A



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Z a'ora e3ectuamos el c$lculo de lo 7ue en realidad se obtie"e%199 _ ----------- 4&> # de a#ua Esi el rendimiento es 199_H

50 ( ----------- X= 2.25 g de agua (con

rendimiento del 50 %).

)am*i+n "e ,$ede $"ar la relain/

100.a MaaTe0$&!

%a MaaO(ten& R =

2H (e 'acen reaccionar 19&9 # de NaJK con su3iciente K!l "ara obtener cloruro de sodio y a#ua (i seobtienen 112> # de a#ua& Scu$l 3ue el rendimiento de la reacciónL

lanteo el cuadro%

NaJK K!l → Na!l K2J

8 1 mol 1 mol → 1 mol 1 mol

88 49#mol 1mol R 49 # :?&>#mol 1mol R:?&> # → 1= #mol 1mol R1= #

888 19&9 # !antidad su3iciente → 1&12> #

Calc&lao" @&D a"a % a,&a obt%nrLa "i la r%accin t&i%ra &n r%nii%nto %l 9= (i%al t%ricao esperada)/

%0 g NaO& --------------- 18 g de &2O

10'0 g NaO& -------------- X = %'50 g de &2O da# #eri

%'5 g de &2O ------ 100(

1 125 & O X 25% d di i t



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bH 7uI volumen de dióxido de a+u3re se obtiene a 1>0! y a) 43: , b) 74 3



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Ejercitaci!n

1 C$n#" mle" de amnia "e ,$eden ,rd$ir a ,ar#ir de 8'00 g de

hidrgen 4$e reaina n "$iien#e ni#rgen a e$ain 4$ímia n

*alaneada e"/

N2g &2g → N&3g

R / 2'67 mle"

2 C$n#a" ml+$la" de ag$a "e ,$ede ,rd$ir al haer reainar 0'0100

mle" de !ígen : "$iien#e hidrgen a e$ain 4$ímia e"

&2g O2g→ &2O

R / 1'20.1022 ml+$la"

3 ;ada la "ig$ien#e reain/


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8 Se lan en $n erlenme:er 500 ml de $na "l$in de AgBr2 25'0(mEm' la

den"idad de diha "l$in e" 1'035 gEm3' la reain $rre n $n

rendimien# del 87'0( : la e$ain 4$ímia e" la "ig$ien#e/

AgBr2a E#H 2J>E#H !EsH → EsH !JE#H

aH Balancee las reacciones

bH etermine la masa de Mós3oro 7ue "uede obtenerse a "artir de 2999 # de 3os3ato de calcio&con un rendimiento del ?>_ .% bH 2?9 #

11H *l amoníaco se "uede obtener calentando cloruro de amonio con 'idróxido de sodio !alculecu$ntos #ramos de una muestra de cloruro de amonio 7ue tiene un ==_ de "ure+a& se necesitan"ara obtener : litros de amoníaco medidos a 2>0! y 9&; atm

NK4!lEsH NaJKEsH → Na!lEsH NK:E#H K2JE#H



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1?H ada la si#uiente ecuación% !aK2 EsH K2JElH → !aEJKH2Ea7H K2E#H8ndica en cada caso cu$l es el reactivo limitante%

aH 29&9 # de !aK2 y 199 # de K2J

bH 1&99 # de !aK2 y 9&29 # de K2JcH >9&9 # de !aK2 y 29&9 # de K2JdH


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21H *n un reci"iente rí#ido de >9 dm: "reviamente evacuado se colocan a 29! y 1 atm de cloro#aseoso y :4 # de sodio cuya "ure+a es del > # de metano cuya "ure+a es del _ con 2?9 # de solución de $cidonítrico ?9_mm se#ún la reacción%

!K4 KNJ: → !K:NJ2 K2J

aH S!u$l es el reactivo limitanteLbH Scu$ntos moles de reactivo en exceso sobranLcH S7uI masa de !K:NJ2 se 3ormaL

.% aH KNJ: bH 9&9= mol cH 1>1&99 #

2:H ada la reacción K2(J4 XJK → X2(J4 K2J(i reaccionan 499 cm: de solución 4&>96 de $cido sul3úrico y :99 cm: de solución 2&>9 6 de'idróxido de "otasioaH S!u$l es el reactivo limitanteLbH S7uI masa sobra del reactivo en excesoLcH Scu$ntos moles de sal se 3orma si el rendimiento es del ;>_L.% aH XJK bH ?1&: # cH 9& # S!u$l es el rendimientoL (b4EsH !l2E#H → (b!l:EsH


H l l d _ l d d d d


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eH (i se reem"la+a la muestra de ! "or uno 199_ "uro& la cantidad de "roducto aumenta&disminuye o no cambia

3H Nombrar reactivos y "roductos.% aH K2(J4 bH :&99 #5 cH :&2? dm:5 dH 9&2995 eH No cambia

2=H (e#ún la ecuación 2 Ni 2 K2(J4 J2 Rh 2 Ni(J4 2 K2J(e colocan a reaccionar ?1&9 # de un mineral de Ni 7ue contiene 2&99 # de im"ure+as con 1&9 dm :

de solución de K2(J4 1&99 6 *l J2 se 'alla en #ran exceso y el rendimiento de la reacción es del


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:4H (e colocan a reaccionar :&>9 # de una muestra de Na!8J E7ue contiene :9&9 _ de im"ure+asinertesH con 1&99 dm: de solución acuosa de Na!l 2&24 6 & y con exceso de a#ua (e "roduce lareacción con un rendimiento del ?:&4 _& se#ún%

Na!l Na!lJ K2J → !l2E#H 2 NaJKaH Nombre y 3órmula del reactivo limitantebH !alcular el volumen& en cm:& de cloro #aseoso obtenido a 9&2>9 atm y 1=&9 !cH (i se e3ectúa la reacción utili+ando una muestra de Na!lJ m$s "ura& sin modi3icar las dem$s

condiciones& indicar si el volumen de !l2E#H obtenido es mayor& menor o i#ual 7ue en el "untoanterior

dH !alcular el número de iones sodio contenidos en la base obtenida

eH Nombrar los "roductos.% aH Na!lJ 5 bH 1;;95 cH Na!lJ es el .D entonces se obtiene mayor V dH 2&>11922

:>H (e#ún la ecuación 2 Ni 2 K2(J4 J2 → 2 Ni(J4 2 K2J se colocan a reaccionar ?1&9 # de unmineral de N8 7ue tiene 2&99 # de im"ure+as con 1&99 D de solución de K2(J4 1&996 *l oxí#enoest$ en exceso *l rendimiento es del 99 6 y #ran exceso de a#ua *lrendimiento del "roceso es del =_ se#ún



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-.ABAX) *./C-IC) N) 4.eacci>" e"tre ma"esio D 1cido clorhidrico

I )betiKosaH eterminar ex"erimentalmente el rendimiento de una reacción 7uímicabH Anali+ar "osibles causas de menor rendimiento 7ue el es"erado

II2 I"troducci>"Da ex"eriencia consiste en "rimer lu#ar& en 'acer reaccionar +inc con $cido clor'ídrico& 7ue"roduce #as 'idró#eno y cloruro de +inc& de acuerdo con la si#uiente ecuación%

nEsH 2 K!l Ea7H → n!l2Ea7H K2 E#HDas relaciones molares de esta ecuación nos indican 7ue un mol de $tomos de cinc reacciona con dosmoles de molIculas de cloruro de 'idró#eno "ara 3ormar un mol de unidades 3órmula de n!l2 y unmol de molIculas de 'idró#enourante la reacción se reco#e el #as 'idró#eno en una "robeta y se mide el volumen obtenido

*n 3unción de la cantidad de 'idró#eno 7ue se debería 'aber "roducido& calculadaeste7uiomItricamente& se obtiene el rendimiento de la reacción se#ún%

9trica%nt%%"t%@&ioDcalc&laacantia

%nt%%ri%ntal%B'obt%niacantia(=)R ×=

*stas cantidades corres"onden a "roductos y "ueden ser ex"resadas en moles #ramos o litros


d 8 t l t b d d di i t d t d l b d l b t


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d 8nsertar el tubo de des"rendimiento dentro de la boca de la "robetae !olocar en el tubo de ensayos& mediante la "i"eta& 1 cm: de solución de $cido clor'ídrico

: # de cinc en #ranallas& y a#re#ar en el tubo de ensayos& ta"$ndolo

inmediatamente con el ta"ón del tubo de des"rendimiento# 6over el tubo de ensayos suavemente y observar el des"rendimiento de #as 'idró#eno 7ue va

desalo/ando el a#ua contenida en la "robeta' Una ve+ 3inali+ada la reacción es"erar > minutos y mover levemente la "robeta 'asta 'acer

coincidir el nivel de a#ua dentro y 3uera de la misma Sor 7uILi 6edir el volumen de 'idró#eno reco#ido en la "robeta y la tem"eratura del a#ua en el

reci"iente / .etirar el tubo de des"rendimiento y a#re#ar al tubo de ensayos mediante la "i"eta& solución

de NaJK 29 _ mm 'asta 7ue a"are+ca un "reci"itado blanco

!2 C1lculos D e?3resi>" de resultadosaH !om"letar la si#uiente tabla

'atos

6asa de n em"leada en #

Volumen de 'idró#eno reco#ido en cm:

,em"eratura del a#ua en X

resión atmos3Irica ex"resada en mm K# EaH

resión de va"or del a#ua EvH&a la tem"eratura del a#ua


>H SQ I s st i stit l i it d bl t id l t b d s s l d


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>H SQuI sustancia constituye el "reci"itado blanco contenido en el tubo de ensayos& lue#o dea#re#ar solución de NaJK al 29_ mmL

*resi>" de Ka3or de aua *K 7mm a la tem3eratura - 7^C2

Documents

Guia 4to Química 2016final