Quím_T5

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/29/2019 Qum_T5

    1/36

    QumicaCompendio de Ciencias - V - A

    177SISTEMA HELICOIDAL

  • 7/29/2019 Qum_T5

    2/36

    Qumica Compendio de Ciencias - V - A

    178 PASCUAL SACO OLIVEROS

  • 7/29/2019 Qum_T5

    3/36

    QumicaCompendio de Ciencias - V - A

    179SISTEMA HELICOIDAL

    INTRODUCCIN

    Las ecuaciones qumicas permiten representar claramente los procesos qumicos: la sustancias de partida,las sustancias resultantes y las relaciones cuantitativas entre ellas, ya que las ecuaciones qumicas debencumplir la ley de Lavoissier (en una reaccin qumica, la suma de las masas reaccionantes es igual a la sumade las masas de los productos finales).

    En el lenguaje habitual, oxidacin es la combinacin de un metal, generalmente el hierro con el oxgeno,lo que da lugar a la herrumbre u orn; para que se produzca el xido metlico, el oxgeno toma electronesdel metal y los iones se unen mediante el enlace electrovalente.

    La combustin tambin es una oxidacin, mucho ms rpida que la anterior, adems es exotrmica, esdecir produce mucha energa en forma de calor.

    LECTURALA QUMICA EN ACCIN

    Reciclado del Aluminio

    Al2O3 (criolita fundida) + 3C(s) 2Al(l) + 3CO(g)

    H= 1340kJ y S = 586J/K. A 1000C, temperatura del proceso, el cambio estndar est dado por:H TS

    594 kJ

    Poderconocerlarealrelacinponderalenlaformacindecompuestos.

    Poderrealizarclculosestequiomtricossinapoyarseenlaecuacinrespectiva.

  • 7/29/2019 Qum_T5

    4/36

    Qumica Compendio de Ciencias - V - A

    180 PASCUAL SACO OLIVEROS

    La ecuacin 19.3 establece que , por lo tanto, la cantidad de energa elctrica que senecesita para producir un mol de aluminio a partir de bauxita es 594 kJ/20 297 kJ.

    Cuando el aluminio metlico se recicla, la nica energa requerida es el calor necesario para llevar la

    lata a su punto de fusin (660C) ms el calor de fusin (10.7kJ/mol). La cantidad de calor necesaria paracalentar un mol de metal de 25C a 660C es:

    suministro de calor = M p T= (27,0g) (0.900J/g C) (660 - 25)C= 15,4 kJ

    donde M es la masa molar y p el calor especfico del aluminio y T es el cambio de temperatura. As,la energa total necesaria para reciclar un mol de aluminio (Al) est dado por

    energa total = 15,4 kJ + 10,7 kJ= 26,1 kJ

    Para comparar los requerimientos energticos de los dos mtodos se escribe:

    As, al reciclar las latas de aluminio se puede ahorrar aproximadamente 91% de la energa requerida parahacer metal nuevo a partir de bauxita. Al reciclar la mayora de las latas de aluminio que se desechan cadaao, el ahorro llegara a 20 000 millones de kilowatt - hora de electricidad - casi 1% de la potencia elctricausada al ao en los Estados Unidos. (El Watt es la unidad de potencia: 1 Watt = 1 Joule por segundo)

    MASA EQUIVALENTE

    CONCEPTOEs una masa estndar de combinacin propio

    de cada sustancia y que nos permite determinarla proporcin en peso en que esta sustancia secombina con otras sustancias.

    EQUIVALENTE GRAMO

    Es una cantidad de sustancia para cualquierespecie qumica, cuya masa expresada en gramoses numricamente igual a la masa equivalente dela sustancia.

    Si 64g de una sustancia A se combina con24g de O2. Cul es el equivalente - gramo de lasustancia?

  • 7/29/2019 Qum_T5

    5/36

    QumicaCompendio de Ciencias - V - A

    181SISTEMA HELICOIDAL

    Cantidad de Eq - g

    Determinacin de Peq

    I. Elemento

    Obs.:LaMeqdeloselementossedeter-minanslocuandoestosparticipanenunacombinacin.

    1.

    2.

    3.

    II. Compuestos

    : factor de reactividad o valenciao parmetro de carga

    Determinacin del

    1. Al2O3 = 2(3) = 6

    2. CO2

    = 2(2) = 4

    3. Ca(OH)2 = 2 2 rad (OH)

    4. H2SO4

    = 2 2 at (H) sustit.

    5. CH3COOH

    = 1 at (H) sustit.

  • 7/29/2019 Qum_T5

    6/36

    Qumica Compendio de Ciencias - V - A

    182 PASCUAL SACO OLIVEROS

    12.red = 2 ; oxi = 3

    13.

    = 1

    = 5

    1 4 .

    red =2 oxi =6 F.O. =2F.R.=6

    6. H3PO2El P expande su octeto a 10e

    # e (lib) = 20 2(6) = 8

    = 1

    7. = 2 perdi 2 H+

    8.

    = |(+2)| = |(2)| = 2

    9.

    = |2 (+3)| = |3(2)| = 6

    10. (SiO3)2

    = |(2)| = 2

    11. H3O

    + Hidronio

    = |(+1)| = 1

  • 7/29/2019 Qum_T5

    7/36

    QumicaCompendio de Ciencias - V - A

    183SISTEMA HELICOIDAL

    15.

    red = 4 oxi = 3

    Obs.:Para hallar Meq de compuestos

    1.Meq(Al2O3) = Meq(Al) + Meq(O)

    2.

    3.

    = + = 1 + 48 = 49

    4.

    LEY GENERAL DE EQUIVALENTESSea la reaccin:

  • 7/29/2019 Qum_T5

    8/36

    Qumica Compendio de Ciencias - V - A

    184 PASCUAL SACO OLIVEROS

    aA + bB cC + dDSe cumple:

    Ejemplo:1. 2Ca + 1O2 2CaOMasa 50g 32g 112gMeq 20g 8g 28g

    2. Cierta masa de plata es atacada por el cidontrico y luego, el producto generado por eltratamiento 14,35g de AgCl(s). Cul fue la

    masa de Ag que se utiliz?

    #Eq g(Ag) = #Eq g(AgCl)

    M(Ag) = 10,8

    1. Hallar el peso equivalente del calcio (Ca+2) ydel plomo (IV).Dato: Ca=40, Pb=208.A) 40 y 208 B) 20 y 52C) 40 y 104 D) 50 y 100E) 208 y 40

    2. Hallar el peso equivalente del agua (H2O) y delxido de calcio (CaO).Dato: H=1, O=16, Ca=40A) 18 y 56 B) 18 y 28C) 9 y 56 D) 9 y 28E) 9 y 18

    3. Determinar la sustancia de mayor parmetro

    de carga () en cada una de las siguientesalternativas:

    IA) H2SO4 B) H3PO4C) Ca(OH)2 D) Pb(OH)4

    E) Al2O3

    II.A) CaO B) Na2SO3C) KMnO4 D) H2CO3E) Al2 (PO4)3

    4. En cada una de las siguientes alternativas indi-car la de mayor valor del factor .

  • 7/29/2019 Qum_T5

    9/36

    QumicaCompendio de Ciencias - V - A

    185SISTEMA HELICOIDAL

    IA) CaO B) MgO C) Al2O3D) PbO2 E) Na2O

    II.

    A) HNO3 B) H2SO4 C) H3PO4D) A2CO3 E) B y C

    III.A) Al(OH)3 B) Mg(OH)2C) Na(OH) D) Pb(OH)2E) Fe(OH)3

    IV.A) Na2CO3 B) NaClC) Mg(NO3)2 D) Ca3(PO4)2E) MgCl

    2

    5. Hallar el P.E. del HNO3 en la siguiente se-mirreaccin: HNO3 NODato: N=14, H=1, O=16.A) 63 B) 21 C) 31,5D) 126 E) 10,5

    6. Hallar el P.E. del H2SO4 en la siguientesemirreaccin: H2SO4 SO2

    Dato: H=1, S=32, O=16.

    A) 98 B) 49 C) 22,5D) 32,6 E) 196

    7. Hallar la masa equivalente del

    en la siguiente semirreac-cin: KMnO4 MnO2A) 26,3 B) 12,15 C) 158D) 52,6 E) 316

    8. Hallar la masa equivalente del HNO3 en lasiguiente semirreaccin:HNO3 + H2S NO + S + H2O

    A) 63 B) 21 C) 31,5D) 126 E) 10,5

    9. Hallar la masa equivalente del cido sulfricoen la siguiente reaccin:

    H2SO4 + NaOH NaHSO4 + H2O

    Dato: H=1, S=32, O=16A) 49 B) 22,5 C) 98D) 196 E) 391

    10. Hallar la masa equivalente del H3PO4 segnla siguiente reaccin:Dato: H=1, P=31, O=16A) 98 B) 32,6 C) 16,3D) 49 E) 196

    11. Hallar la masa equivalente del Al(OH)3 segnla ecuacin:2Al(OH) + Cl2 2Al(OH)2Cl + H2 + O2Dato: Al=27

    A) 29 B) 39 C) 78D) 58 E) 156

    12. Cuntos equivalentes gramo hay en 490 g decido sulfrico?Dato: H=1, S=32, O=16A) 2,5 B) 5 C) 7,5D) 10 E) 1,25

    13. Hallar los equivalentes-gramo presentes en

    320g de xido frrico.Dato: Fe=56, O=16A) 6 B) 12 C) 18 D) 24 E) 30

    14. Hallar la masa presente en 20 miliequivalentesgramo de carbonato de calcio (CaCO3).Dato: Ca=40, C=12, O=16A) 10 g B) 5 g C) 1 gD) 20 g E) 2,5 g

    15. Hallar los miliequivalentes presentes en 490miligramos de cido sulfrico.A) 5 B) 50 C) 0,5D) 500 E) 0,05

    16. Un elemento L forma el xido L2O3. Hallar elpeso equivalente de L si 27 g de este elementogeneran 51 g de xido.A) 3 B) 6 C) 9 D) 12 E) 15

  • 7/29/2019 Qum_T5

    10/36

    Qumica Compendio de Ciencias - V - A

    186 PASCUAL SACO OLIVEROS

    17. En un experimento se encontr que 0,562 g dealuminio se combinaron con 0,500 g de oxge-no. Calcular el peso equivalente del aluminio.

    A) 8 g B) 4,5 g C) 8,9 gD) 12,6 g E) 27 g

    18. Calcular el peso equivalente de cierta sustanciasabiendo que 60 g de ella se combinan con 1023tomos de cierto elemento divalente.A) 20 B) 35,5 C) 140D) 180 E) 90

    19. El P.E. de un cloruro metlico es el doble del P.E.del xido clcico. Cul es el P.E. del metal?A) 18,5 B) 19,5 C) 20,5D) 21,5 E) 22,5

    1. Cul es el P.E. del azufre IV?

    20. Cuando se tratan 0,5 g de un metal M conun exceso de un cido A se liberan 190 ml dehidrgeno H2 medidos a C.N. Cul es el P.E.

    de dicho metal?A) 8,0 g B) 19,7 g C) 29,5 gD) 38,6 g E) 59,0 g

    Dato: S=32.

    A) 32 B) 16 C) 8 D) 4 E) 64

    2. Cul es el P.E. del fierro (+3)?

    Dato: Fe=56.

    A) 28 B) 56 C) 18,6

    D) 112 E) 168

    3. Identifique el compuesto que tiene mayor valorpara su P.E.

    A) cido fosfrico: H3PO4B) Carbonato de calcio: CaCO3C) Bisulfato de sodio: NaSO4D) Nitrato brico: Ba(NO3)2E) cido perclrico: HClO4Dato: P=31; O=16; Ca=40; Cl=35,5;Ba=137

    4. Llenar la tabla adecuadamente:

    y sealar: a + b + c + d + eA) 200 B) 205 C) 210D) 270 E) 250

    5. Calcular el P.E, del K3PO4K3PO4 + HCl K2HPO4 + KCl

    Dato: K=39; P=31; O=16; Cl=35,5; H=1A) 212 B) 70,6 C) 100,6D) 180 E) 120

    6. De las relaciones:I. CaCO3 .................P.E. = 50

  • 7/29/2019 Qum_T5

    11/36

    QumicaCompendio de Ciencias - V - A

    187SISTEMA HELICOIDAL

    II. H2CO3 .................P.E. = 10,33III. Pb3(PO4)2 .............P.E. = 135,16IV. Al(OH)3 ................P.E. = 26Cuntas son verdaderas?

    Dato: Ca =4 0; P=31 ; Pb=207 ; C=12 ;O=16;

    H=1; Al=27A) 0 B) 1 C) 2 D) 3 E) 4

    7. Si reaccionan 9 g de un elemento con 1,5 at-gde aluminio, cul es el P.E. de dicho elemen-to?Dato: O=16, Al=27A) 1,39 B) 9,06 C) 2D) 3,15 E) 4,5

    8. Hallar el P.E. de un metal si 5 g de ste forman

    7 g de su xido.A) 6 g B) 8 g C) 20 gD) 10 g E) 12 g

    9. Se tiene un xido de un elemento alcalino queposee 26% de oxgeno. Hallar el peso atmicodel elemento.Dato: O=16A) 22,8 B) 24,8 C) 25,8D) 26,8 E) 20,8

    10. Hallar el nmero de equivalente-gramo conte-nido en 240 g de cido carbnico (H2CO3)Dato: H=1, C=12, O=16A) 0,62 B) 1,5 C) 5,2D) 7,7 E) 9,9

    Cuidando la salud

    Las menestras, en general, son una buenafuente alimenticia. No aportan la misma cantidad deprotenas que, por ejemplo, la carne de pescado oel huevo de gallina, pero no se trata de compararlas

    sino de aprovechar su existencia.De las menestras, la soya es una de las ms co-

    nocidas y quiz la que ms protenas tiene. Inclusopodramos decir ms: es una menestra de moda.Los restaurantes vegetarianos la promueven y enlos mercados se le puede conseguir precocida, en

    polvo, embotellada como refresco o con su originalapariencia de frejolito.

    Durante ms de 5000 aos la semilla de soyaha formado parte de la dieta humana. Muchos cien-tficos opinan ahora que puede reducir los nivelesde colesterol, hasta el punto que la Administracinde Drogas y Alimentos (FDA, por sus siglas eningls) de los Estados Unidos reconoci que 25

    gramos por da de protena de soya, como partede una dieta baja en grasas saturadas y colesterol,

    puede reducir el riesgo de una enfermedad cardaca

    o, en las mujeres, aquellas asociadas con la altera-cin de las hormonas.

    Ahora bien, dicho esto es necesario saber queno todos los productos de soya que se venden en losmercados entraan la misma cantidad de protena.

    La mayor cantidad la tiene el aislado de protenade soya, que se halla presente, por ejemplo, en los

    pastelillos de embutidos de soya o en las hambur-guesas de soya. En cambio, el tofu es el productoque menos protenas de soya tiene.

    Por ltimo, conviene tener en cuenta que lossuplementos de soya (que se venden, por lo co-mn, en tabletas o cpsulas) generalmente estncompuestos de isoflavones de soya concentrados.Y aunque los isoflavones de soya pueden servir

    para tratar los sntomas de la menopausia, ya quese comportan de manera similar a los estrgenos,no existe suficiente evidencia que apoye su uso

    para cualquiera de los beneficios en la salud men-cionados anteriormente. Asimismo, los productosde aislado de soya no se recomiendan para ser

  • 7/29/2019 Qum_T5

    12/36

    Qumica Compendio de Ciencias - V - A

    188 PASCUAL SACO OLIVEROS

    INTRODUCCIN

    LA BOTELLA DE REFRESCO, LOS CALAMBRES Y LA SOLUBILIDAD DE LOS GASES

    La solubilidad de un gas puede aumentar al incrementar la presin. Los siguientes dos ejemplos muestranlo que ocurre con las solubilidades gaseosas cuando cambian en forma brusca las condiciones externas.

    Cada vez que se abre una botella de refresco, cerveza o champagne, se observa la formacin de burbujas.Antes de que se selle la botella con la bebida, se somete a presin con una mezcla de aire y CO

    2saturada

    con vapor de agua. La cantidad de CO2 que se disuelve en la bebida es varias veces la que se disolvera encondiciones atmosfricas debido a su alta presin parcial en la mezcla gaseosa a presin. Cuando se quita latapa, escapa el gas a presin, la presin en la botella cae a la presin atmosfrica y la cantidad de CO2 quepermanece en la bebida est determinada slo por la presin parcial atmosfrica normal del CO2 (0,03atm).El exceso de CO2 disuelto abandona la disolucin, causando la efervescencia.

    En el captulo de gases se vieron algunas de las aplicaciones de las leyes de los gases en el buceo. Elreconocimiento de la Ley de Henry puede proteger a los buzos de una condicin a veces mortal conocidacomo los calambres. Cuando un buzo respira el aire comprimido suministrado por un tanque a una pro-fundidad mayor de 15m, se disuelve ms nitrgeno en la sangre y otros fluidos del organismo que lo que se

    disolvera en la superficie, porque la presin a esta profundidad es mucho mayor que la presin atmosfricaen la superficie. Si el buzo asciende muy rpido, gran parte de este nitrgeno se desprender en forma sbitay su presin parcial descender, formando burbujas en el torrente sanguneo. Estas burbujas limitan el flujode la sangre, afectando la trasmisin de impulsos nerviosos y puede provocar la muerte. En la actualidad, lamayora de los buzos profesionales usan una mezcla de helio-oxgeno en vez de la mezcla nitrgeno-oxgenoen sus tanques de gas comprimido, como medida de precaucin. El exceso de oxgeno disuelto en la sangrese usa en el metabolismo, de modo que no aflige a los buzos con los calambres.

    Identificarlosdiferentestiposdesoluciones.

    Reconoceryaplicarlasunidadesdeconcentracindelassoluciones.

  • 7/29/2019 Qum_T5

    13/36

    QumicaCompendio de Ciencias - V - A

    189SISTEMA HELICOIDAL

    SOLUCIONES I

    CONCEPTOSon mezclas homogneas o dispersiones en donde a la fase dispersa se le denomina soluto y a la fase

    dispersante se le denomina solvente o disolvente. En toda solucin el solvente es nico, por lo general es elque se encuentra en una mayor proporcin en masa o en volumen y es quin determina el estado final dela solucin. Una solucin puede contener ms de un soluto pero las ms comunes son aquellas donde hayun soluto y se denominan soluciones binarias o disoluciones. Las comunes son las disoluciones acuosas.

    PROCESO DE DISOLUCINLa formacin de una solucin implica que se produzcan interacciones entre las unidades frmulas del

    soluto y las del disolvente.Para que esto sea posible, las unidades frmulas deben ser del mismo tipo de polaridad, cumplindose lasiguiente regla.

    Lo polar disuelve a lo polar y lo apolar disuelve a lo apolarEl proceso de disolucin se desarrolla mediante una solvatacin de las unidades frmulas del soluto

    mediante fuerzas intermoleculares (in - dipolo, puente de hidrgeno o fuerzas de dispersin).

    Ejemplo:

    SOLUBILIDAD

    El ndice de solubilidad indica en forma cuantitativa la capacidad que tiene el disolvente para disolver

  • 7/29/2019 Qum_T5

    14/36

    Qumica Compendio de Ciencias - V - A

    190 PASCUAL SACO OLIVEROS

    un soluto.

    Se expresa:

    * Depende de la naturaleza de las sustan-cias

    * Depende de la temperatura

    Ejemplo:

    Los enlaces P.H explican la alta solubilidad delmetanol en el H2O.

    Problema:

    Cul es el ndice de solubilidad de la sal en H2Oa 25C, si una solucin saturada contiene 32% enmasa de soluto?

    32g (NaCl) 68g(H2O)Wmx(Sto) 100g(H2O)

    Problema:La solubilidad de cierto soluto en H2O est dada

    por la siguiente tabla:

    a) Si a 50C se tienen 70g de soluto disueltos en200g de H2O, determine la masa que se crista-liza si la temperatura disminuye a 20C.

    Wsto(cristal) = (70 50) = 20g

    b) Cul es la solubilidad a 35C?

    Se cumple:

    a 35C:

    CLASIFICACIN DE SOLU-CIONES

    I) SEGN SU ESTADO FSICO1 Slidas

    *

  • 7/29/2019 Qum_T5

    15/36

    QumicaCompendio de Ciencias - V - A

    191SISTEMA HELICOIDAL

    3 SaturadasMsto = S* Contiene la mxima cantidad de solu-

    topermitido

    4 SobresaturadasMsto > S* Se varan momentneamente las con-

    diciones de presiones y/o temperatura

    III) SEGN SU TIPO DE SOLUTO1 Inicas o de electrolitos

    * Soluto es un compuesto inico* Son conductores de corrientes* El soluto est disociado totalmente

    1) NaCl(ac)2) CuSO4(ac)3) NaOH(ac)

    2 Moleculares* Soluto es compuesto covalente* Los polares conducen corriente, los

    apolares no conducen1) Agua azucarada: C12H22O11(ac)2) HCl(ac)3) C6H6 en CCl4 (no electrolitos)

    IV) SEGN SU CARCTER

    1 Neutras

    * Su hidrlisis genera pH = 71) NaCl(ac)2) CuSO4(ac)

    2 cidas

    *

    *

    2 Lquidas

    *

    *

    *

    3 Gaseosas* Sol - Gas { Polvo de Al en el aire* Lq - Gas { Vapor de H2O en el aire*

    II) POR LA PROPORCIN DE SOLUTO

    1 DiluidasMsto < 50% S* El efecto del soluto no se siente* Baja concentracin

    2 Concentrada50% < Msto < S* Se siente el efecto de soluto* Mayor concentracin de soluto

  • 7/29/2019 Qum_T5

    16/36

    Qumica Compendio de Ciencias - V - A

    192 PASCUAL SACO OLIVEROS

    * Su hidrlisis genera pH < 71) HCl(ac)2) NH4(ac)

    3 Bsicas* Su hidrlisis genera pH > 7

    1) NaOH(ac)2) CH3COONa(ac)3) NH3(ac)

    UNIDADES DE CONCENTRACIN

    1) FSICAS

    1 Porcentaje en masa

    Ejemplo:

    Notacin: NaCH(ac) 26,67%

    2 Porcentaje en volumen (%V/V)

    3Porcentaje en peso por volumen(%P/V)

    Ejemplo:

    Notacin:

    4 Partes por milln (ppm)

    Tambin:

    2) QUMICAS1 Fraccin molar (fm )

    2 Molaridad (M)

  • 7/29/2019 Qum_T5

    17/36

    QumicaCompendio de Ciencias - V - A

    193SISTEMA HELICOIDAL

    *

    Ejemplo:

    Notacin: (molar)

    CasoParticular

    Ejemplo:

    Notacin: molar

    3 Normalidad (N)

    *

    *

    Ejemplo:

    Notacin: (normal)

    Relacin entre N y M

    Ejemplo: FeCl3: 1,2M N = ??

    sto = 3 N = 1,2 3 = 3,6 eq-g/l

    4 Molalidad (m)

    Ejemplo:

    Notacin: (molal)

    Para soluciones de solutos inicos, lamolaridadsedenominaformalidad.

  • 7/29/2019 Qum_T5

    18/36

    Qumica Compendio de Ciencias - V - A

    194 PASCUAL SACO OLIVEROS

    Notacin: (formal)

    TIPOS DE PROBLEMAS1) Disolucin:

    Disminuye la concentracin por agregar disol-vente

    La cantidad de Sto es constante, se tiene :

    1. En %P/P Msto1 = Msto2

    %P/P1 M1 = %P/P2 M2

    2. Molaridad:

    * V2 = V1 + VAgregado

    3. Normalidad:#eq g (sto1) = #eq g (sto2)

    Ejemplo:

    200g de HCl al 60% P/P se le agregan 100g dedisolvente. Cul es la concentracin final?

    Solucin:

    %P/P1 M1 = %P/P2 M2

    40% = %P/P2

    2) Mezcla de soluciones

    La cantidad de soluto en la solucin final es lasuma de solutos en las otras dos.

    1) En %P/P: Msto1 +Msto2 = Msto3%P/P

    1 M

    1+ %P/P

    2 M

    2= %P/P

    3 M

    3

    2) Molaridad: sto1 + sto2 = sto3

    3) Normalidad :#Eqg(sot1) + #Eqg(sot2) = #Eq

    g(sot3)

    Ejemplo:Se mezclan dos soluciones de HCl 1,6M y 0,5M.Si se obtienen 4L de soluciones 0,8M Cuntoslitros de la primera se utiliz?Solucin:

  • 7/29/2019 Qum_T5

    19/36

    QumicaCompendio de Ciencias - V - A

    195SISTEMA HELICOIDAL

    Se cumple: M1V1 + M2V2 = M3V31,6V + 0,5(4 - V) = 4(0,8)1,1 V = 1,2 L

    V = 1,09L

    3) Neutralizacin y/o titulacin

    Neutralizacin

    cido + base Prod.H+ + OHH+OH

    Se cumple:

    Elvolumensepuedeexpresarenml.

    1. Marque la secuencia que relacione dispersin-

    tipo:

    a. Leche fresca ( ) suspensinb. Lodo ( ) solucinc. Agua potable ( ) coloide

    A) a, b, c B) c, b, a C) c, b, aD) a, c, b E) b, a, c

    2. Marque la alternativa correcta respecto a las

    soluciones:I. Todas son de naturaleza inica.II. Sus componentes son soluto y solvente.III. Son estables en el tiempo.IV. Se pueden apreciar en ellas dos o msfases.A) FFVF B) VFFV C) VVVFD) FVVF E) VFVF

  • 7/29/2019 Qum_T5

    20/36

    Qumica Compendio de Ciencias - V - A

    196 PASCUAL SACO OLIVEROS

    3. Por definicin una solucin saturada es aquellaen donde:A) La concentracin del soluto es siempre la

    misma.B) Se alcanza una concentracin mayor que el

    de solubilidad.C) El solvente es capaz de disolver ms solu-

    tos.D) No puede disolverse una cantidad mayor

    de solutos.E) A temperatura constante la solubilidad

    vara.

    4. Se disuelven 60 g de cloruro de sodio en 44 gde agua. El porcentaje en peso de la sal en lasolucin es:A) 8,5 B) 10,1 C) 10,0D) 11,1 E) 12,0

    5. Se prepar una solucin al 30% en peso decloruro de potasio. Si se usaron 30 g de la sal,qu peso de agua se us en la solucin?A) 90 B) 70 C) 80 D) 60 E) 67

    6. Se desea preparar alcohol medicinal mezclando100 ml de agua con 200 ml de una solucinalcohlica al 30% de volumen. (Considreselos volmenes aditivos).A) 60 B) 33 C) 40 D) 55 E) 20

    7. La cantidad de ml que se pueden preparar deuna solucin 0,1 M de H2SO4 usando 4,9 g decido.

    Dato: .

    A) 100 B) 200 C) 400D) 500 E) 650

    8. Se preparan 200 ml de solucin disolviendo20g de hidrxido de sodio. Cul es su molari-dad?Dato: PF(NaOH)=40.

    A) 20,0 B) 10,0 C) 5,0D) 20,5 E) 2,5

    9. Para preparar 4 L de una solucin 0,5 molar

    de una sal de sodio se utilizan 170 g. El pesofrmula de la sal es:A) 40,0 B) 58,5 C) 23,0D) 85,0 E) 144,0

    10. Cul es la molaridad de una solucin de NaOHal 5% en peso cuya densidad es 1,2 g/ml?A) 2,0 B) 0,5 C) 3,0 D) 1,0 E) 1,5

    11. La normalidad de 4 litros de una solucinpreparada con 73 g de HCl es:Dato: PF(HCl)=36,5.A) 0,25 B) 1,50 C) 0,50D) 0,75 E) 2,00

    12. Cul es el peso de nitrato de calcio necesariopara preparar 400 ml de ua solucin 0,25N?Dato: PF(Ca(NO3)2=164 gA) 16,4 B) 8,2 C) 4,1

    D) 1,6 E) 82,0

    13. Cul es el nmero de equivalentes gramos deNa2SO4 contenidos en 300 ml de una solucin0,2 M?A) 6,00 B) 0,12 C) 0,60D) 0,80 E) 1,00

    14. El volumen en ml de una solucin 1,5 N que se

    puede preparar con 0,5 moles de cido fosfrico(H3PO4) es:A) 200 B) 400 C) 600D) 800 E) 1 000

    15. Se tiene una solucin de NaOH 3M cuya den-sidad es de 1,2 g/ml. Cul es su porcentaje enpeso?Dato: PF(NaOH)=40.

  • 7/29/2019 Qum_T5

    21/36

    QumicaCompendio de Ciencias - V - A

    197SISTEMA HELICOIDAL

    A) 20 B) 12 C) 30 D) 15 E) 10

    16. Se ha preparado 250 ml de una solucin 0,4N a partir de 100 ml de una solucin cuya

    concentracin normal es:A) 2,0 B) 4,0 C) 0,2 D) 0,4 E) 1,0

    17. El volumen en litros de una solucin 0,5 Mobtenida a partir de 500 ml de una solucinde FeCl3 2M es:A) 2,0 B) 4,0 C) 0,2 D) 0,4 E) 1,0

    18. La cantidad de agua en litros que debe aadirsea 400 ml de una solucin de cido sulfrico(H

    2SO

    4) 2M para obtener una solucin 1 N

    es:A) 1,2 B) 2,4 C) 0,6 D) 1,4 E) 2,6

    19. Cul es el volumen en ml de una solucin 0,05

    M obtenida por dilucin a partir de 200 ml deuna solucin de MgCl2 0,2 N?A) 100 B) 400 C) 200D) 40 E) 600

    20. El volumen en ml de agua que debe aadirsea 100 ml de solucin 1,5 N de cido fosfrico

    1. Respecto a los sistemas dispersos establezca larelacin correcta:A) Espuma de afeitar ( ) solucin gaseo-sa

    B) Acero ( ) coloideC) Aire ( ) suspensinD) Alcohol medicinal ( ) solucin slidaE) Leche de magnesia ( ) solucin lquida

    2. Qu cantidad de agua en milmetros se nece-sita para preparar 500 ml de solucin acuosaal 20% en volumen?A) 20 B) 100 C) 400D) 50 E) 40

    3. Se unen dos soluciones cuyas concentracionesson del 20% en masa de NaOH y 5% en masade NaOH. Se obtienen 1200 g y una nueva so-lucin al 15% en masa de NaOH. Determine lamasa de cada una de las soluciones iniciales.A) 600 g y 600 g B) 400 g y 800 gC) 800 g y 400 g D) 700 g y 500 gE) 900 g y 300 g

    4. Cuntos gramos de KMnO4 se necesitan parapreparar 500 ml de una solucin 4,0 10

    4

    M?

    Dato: PF (KMnO4) = 158A) 3,16 102 B) 3,16 102

    C) 6,32 102 D) 6,32 102

    E) 3,16 10

    5. Medio litro de solucin contiene 73 g de HCl.Calcule su normalidad.Dato: PF (HCl) = 36,5A) 4,0 B) 2,0 C) 1,0 D) 0,5 E) 8,0

    6. Cuntos gramos de CaCl2 se necesitan parapreparar 100 ml de solucin 0,2 N?Dato: PF (CaCl2) = 111

    A) 1,11 101

    B) 1,11 100

    C) 1,11 101

    D) 1,11 102

    E) 1,11 102

  • 7/29/2019 Qum_T5

    22/36

    Qumica Compendio de Ciencias - V - A

    198 PASCUAL SACO OLIVEROS

    7. La molaridad de una solucin 0,8 N de H2SO4es:A) 0,4 B) 1,6 C) 0,8 D) 3,2 E) 0,2

    8. Cul es la molaridad y normalidad de un litrode solucin de K2SO4 al 10% en peso.(Densidad = 1,08 g/ml).Dato: PF (K2SO4) = 174A) 0,80 ; 1,35 B) 0,75 ; 1,98C) 0,71 ; 1,94 D) 1,24 ; 1,45E) 0,62 ; 1,24

    9. Qu volumen en litros de Na2SO4 4 N sererequiere para preparar 10 l de Na2SO4 0,2M?A) 0,4 B) 2,0 C) 1,5 D) 1,0 E) 0,5

    10. Qu volumen en ml de una solucin de H3PO46 M ser necesario para preparar 600 ml desolucin 3,0 N y qu cantidad de agua se debeagregar?A) 200 ; 400 B) 100 ; 500C) 300 ; 300 D) 150 ; 450

    Curiosidades

    LA GOTA FRA Es el nombre de una cancin de Carlos Vives ycasi todos la saben. Es verdad. Pero, como suele su-ceder en ste como en otros casos del lenguaje, no

    slo es eso. Tambin se llama gota fra a cualquiersituacin meteorolgica, de preferencia en otoo yen la zona mediterrnea, asociada a lluvias intensasy efectos desastrosos. Las lluvias torrenciales que la

    acompaan aparecen, sobre todo, en setiembre yoctubre, cuando el agua clida del mar se evaporay luego se condensa.

    La frase o trmino gota fra fue inventadano por el agente del trpico o del Mediterrneo,

    sino por un grupo de seudocientficos de la EscuelaAlemana de Meteorologa, en 1886.

    LAINOCENTEPOLILLALa polilla no come la ropa ni pica las maderas.

    No, al menos, cuando ya es adulta y se ha conver-tido en mariposa.

    La polilla es una mariposa?, preguntaronmuchos, incrdulos. Pues s, s lo es. Aunque notenga brillantes colores ni sea de las ms bonitas,es una mariposa. Y no come ropa ni muerde ma-

    deras.Slo cuando es un gusanito lo hace!INFORMTICADIVINA

    El matemtico alemn Gottfriend W. Leibnitz(1646-1719) invent el sistema binario usado hoyen los ordenadores. Leibnitz vio en este sistema laimagen de la Creacin. Se imagin que la unidad

  • 7/29/2019 Qum_T5

    23/36

    QumicaCompendio de Ciencias - V - A

    199SISTEMA HELICOIDAL

    1. Hallar la molalidad de 40 g de NaOH en 2040g de solucin.Dato: Na=23, O=16, H=1.A) 1 B) 0,5 C) 5 D) 0,2 E) 0,4

    2. Hallar la molalidad de 46 g de etanol C2H5(OH)en 4046 g de solucin.Dato: C=12, H=1, O=16.A) 2,05 B) 0,25 C) 0,3D) 3 E) 4

    3. Calcular la molalidad de una solucin de NaOHsi la fraccin molar del soluto es 0,9.A) 0,5 B) 5 C) 50D) 500 E) 100

    4. La fraccin molar de una solucin acuosa deuna sal es 0,36. Calcular la molalidad de lasolucin.A) 6,25 B) 31,25 C) 12,5D) 3,125 E) 125

    5. Se desea preparar 50 ml de solucin KCl 0,3M a partir de KCl 0,2 M y KCl 0,5 M. Quvolumen de solucin de KCl 0,2 M debe em-plearse?

    A) 33,3 ml B) 16,7 ml C) 2 0 , 7mlD) 29,3 ml E) 18,5 ml

    6. Se desea preparar 50 ml de solucin KCl 0,3M a partir de KCl 0,2 M y KCl 0,5 M. Quvolumen de solucin de KCl 0,2 M debe em-plearse?A) 33,3 ml B) 16,7 ml C) 2 0 , 7

    mlD) 29,3 ml E) 18,5 ml

    7. Qu volumen de solucin de H2S 3 N se debemezclar con otra solucin de H2S 6 N paraobtener un litro de solucin cuya concentracinsea 4 M?

    A) 2 L B) C)

    D) E) 6 L

    8. Se aade 12 L de HCl 8 M a 8 L de HCl 2,5 M.Hallar la normalidad resultante de la mezcla.A) 4,8 B) 5,8 C) 6,8D) 8,8 E) 10,8

    9. Se dispone de dos soluciones de HCl al 12M y 5 M. Si se desea preparar 50 ml de unasolucin de HCl al 8 M, qu volumen en ml dela primera solucin se debe utilizar sin agregarms disolvente?A) 21,4 B) 10,6 C) 8,6D) 18,9 E) 0,31

    10. Se tiene 120 ml de una solucin 3 m y 80 mlde otra solucin del mismo soluto, pero 4 M.

    Determinar la molaridad de la solucin resul-tante al mezclar las dos soluciones.A) 3,5 B) 3,2 C) 3,4 D) 3,8 E) 3,6

    11. Para la neutralizacin de 2,7 g de un cido seusaron 45 ml de una solucin de KOH al 0,3N. Calcular el eq-g del cido.A) 120 B) 200 C) 180

  • 7/29/2019 Qum_T5

    24/36

    Qumica Compendio de Ciencias - V - A

    200 PASCUAL SACO OLIVEROS

    D) 160 E) 140

    12. 600 ml de una solucin de cido triptico sonneutralizados por la accin de 800 ml de una

    solucin de KOH 2 M. Hallar la molaridad dela solucin cida.A) 3,25 B) 1,06 C) 4,06D) 2,06 E) 8,26

    13. Se mezclan 50 ml de Ca(OH)2 2 N con HNO34 N. Qu volumen del cido se debe emplearpara la neutralizacin?A) 30 ml B) 20 ml C) 25 mlD) 35 ml E) 24 ml

    14. Hallar las moles de hidrgeno que se liberan alreaccionar 5 L de HCl 0,4 M en:

    K + HCl KCl + H2A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 6

    15. Hallar las moles de plata que se emplean siforman 500 ml de solucin AgNO3 0,2 M.Ag + HNO3 AgNO3 + NO + H2O

    A) 0,5 B) 1 C) 2 D) 3 E) 5

    16. Hallar la masa de hidrgeno que se libera sireaccionan 200cm3 de solucin HBr 0,5 M.

    Na + HBr NaBr + H2A) 0,05 g B) 0,01 g C) 0,1 gD) 0,5 g E) 0,2 g

    17. Hallar la masa que se emplea de C6H6 paraformar una solucin de 600 ml de CO2 0,1M.

    C6H6 + O2 CO2 + H2OA) 0,39 g B) 0.78 g C) 0,195 gD) 0,92 g E) 1,17 g

    18. Hallar el volumen empleado de una solucinde HCl 0,5 M si se forma: 4 L de KCl 0,5 M.

    K + HCl KCl + H2A) 1 L B) 2 L C) 4 LD) 0,5 L E) 8 L

    19. Hallar el volumen de hidrgeno liberado enC.N. a partir de 2 L de H2SO4 0,5 M.

    Fe + H2SO4 FeSO4 + H2A) 11,2 L B) 22, 4 L C) 33,6 LD) 44,8 L E) 67,2 L

    20. Si se hace reaccionar totalmente 1,2 L de H2SO40,5 M con cobre metlico segn:

    qu peso de cobre se habr oxidado?

    1. Se disuelven 2400 g de MgSO4 en 5 L de agua.Calcular la molalidad.

    Dato: P.A. (Mg=24, S=32, O=16).

    A) 2 B) 3 C) 4 D) 6 E) 8

    2. Se disuelven 20 g de MgO en 180 ml de agua.Calcular la fraccin molar del soluto.Dato: P.A. (Mg=24, O=16, H=1).

    A) B) C) D) E)

    3. Si se aaden 3 L de HCl 6 M a 2 L de HCl

  • 7/29/2019 Qum_T5

    25/36

    QumicaCompendio de Ciencias - V - A

    201SISTEMA HELICOIDAL

    1,5 M, calcular la normalidad de la solucinresultante.A) 1,8 B) 3,9 C) 3,7 D) 4,2 E) 5,0

    4. En una solucin de NaOH la fraccin molar desoluto es 0,7. Si el peso de la solucin es 49,6g, hallar la masa del solvente.Dato: P.A. (Na=23, O=16, H=1).A) 14,85 g B) 80,19 g C) 160,38 gD) 53,46 g E) 10,25 g

    5. Cul ser la molalidad de una solucin prepa-rada con 50 g de Na2SO4 10H2O y 50 g deagua.

    Dato: P.F. (Na2SO4=142, H2O=18).A) 0,54 B) 1,08 C) 1,98D) 2,16 E) 5,4

    6. Se desea preparar 50 ml de solucin de KCl0,3 M a partir de KCl 0,2 M y KCl 0,5 M.Qu volumen de solucin de KCl 0,2 M debeemplearse?A) 33,3 ml B) 16,7 ml C) 20,7 ml

    D) 29,3 ml E) 18,7 ml

    7. Qu volumen de solucin de H2SO4 debemezclarse con otra solucin de H2SO4 que

    sea para obtener 6 L de solucin deH2SO4.A) 1,25 L B) 3,15 L C) 2,25 LD) 1,75 L E) 1,5 L

    8. Se hace una solucin con 3 L de HCl 2N y 2 L

    de HCl 1,5 N. Si a la solucin as formada sele agrega 5 L de agua, cul ser la normalidadde la nueva solucin?

    A) 1,75 N B) 6 N C) 3 N

    D) 0,9 N E) 2,5 N

    9. 40 ml de NaOH tienen una densidad de1,25g/ml. La soda custica es neutralizada porla accin de 500 ml de una solucin 1,6 N deHCl. Calcular el porcentaje de soda custicaque contiene la solucin inicial.

    A) 64% B) 16% C) 1,2%

    D) 84% E) 5,6%

    10. Cul ser el volumen en ml de una solucinde AgNO3 0,1 N necesario para obtener 2 gde C2Ag2 preparado con acetileno, segn lasiguiente reaccin:

    C2H2(g) + AgNO3 C2Ag2(s) + HNO3A) 166,8 B) 2,39 C) 0,0167

    D) 239,8 E) 2,166

  • 7/29/2019 Qum_T5

    26/36

    Qumica Compendio de Ciencias - V - A

    202 PASCUAL SACO OLIVEROS

    Proteccin del Medio Ambiente

    ELMONZN

    Bueno, quiz hayas odo que Monzn es unapellido y una regin de Espaa. De acuerdo, esverdad. Pero tambin se llama monzn al viento

    peridico que sopla en ciertos mares, en especialsobre el Ocano ndico, unos meses en una direc-cin y otros en la opuesta.

    El origen de la palabra es incierto pero en rabesignifica estacin (mausim). Y ya desde antaolos navegantes se referan con esta palabra a losvientos de una gigantesca zona. Un espacio queabarca, hasta le fecha, el sur y sudeste de Asia, el

    sur del archipilago japons, el entorno del Golfode Guinea y el norte de Australia. Imagnate!

    Ahora bien, hoy el monzn est en peligro

    porque si la contaminacin del aire y de la Tierracambian, se perturbar la reflectividad de la Tierray con ello aumentar el calor. Y un efecto de esatremenda perturbacin climtica sera la agona delos vientos del ndico. De manera que el monzn

    podra, ms tarde o ms temprano, desaparecerpor completo.

    Si recordamos que bastara un cambio bruscoen el monzn para causar inundaciones y afectarlos cultivos de arroz, de los que dependen millonesde personas, entonces... piensa en lo que sucedera

    si dejara de existir.

    SOBRE NATIONAL GEOGRAPHICSOCIETY

    El abogado, financiero y adems filntropoGardiner Greene Hubbard, fund en Washington(Estados Unidos) la famosaNationalGeographic

    Societyall por el ao 1888, ha llovido bastantedesde entonces. Hoy en da esta sociedad financiauna gran cantidad de proyectos de diversasdisciplinas cientficas como la oceanografa, la

    zoologa, la geografa o la antropologa entre otrasmuchas.

    Se ha ganado a pulso muchos premios yreconocimientos por la gran labor desempeada,ha realizado ms de 8000 proyectos de exploracine investigacin cientfica, de hecho, durante

    ms de cien aos, se ha tenido conocimiento demuchos acontecimientos importantes, ya sea parala conservacin de nuestro planeta y sus recursosnaturales, como para la difusin de gran parte dela cultura humana relacionada con la historia o elarte entre otros aspectos.

    Hoy en da se considera a National GeographicSociety como una de las ms importantesorganizaciones cientficas del mundo. La difusin

    Curiosidades

    que realiza esta sociedad llega a millones depersonas a travs de los distintos medios decomunicacin, televisin, publicaciones, radio,etc.IVNELTERRIBLE

    No era casualidad ni estrategia militar que aIvn IV se le conociera como El Terrible. Ya ensu infancia pasaba las horas torturando a animalesy arrojndolos al vaco desde los tejados del palacioreal.

    Su primer crimen poltico conocido ocurri en1543, a los 14 aos, al ordenar que Andrei Chuiski

    fuera arrojado a unos perros hambrientos.En 1555, orden la construccin de la iglesia de

    San Basilio en Mosc. Qued tan complacido con la

    obra que orden dejar ciegos a los arquitectos paraque no pudieran proyectar nada ms hermoso.En 1570, march sobre la ciudad de Novgorod

    al frente de un ejrcito de quince mil hombres,arrasndola y dando muerte a ms de veinticincomil personas. Se dice que lleg incluso a arrojara decenas de nios a las aguas heladas de un rocercano por el simple hecho de disfrutar viendoel espectculo. El 14 de noviembre de 1581, en

  • 7/29/2019 Qum_T5

    27/36

    QumicaCompendio de Ciencias - V - A

    203SISTEMA HELICOIDAL

    LECTURA

    DETERMINACIN DE LA EDAD DEL SUDARIO DE TURN

    Cmo determinan los cientficos la edad de los objetos que provienen de excavaciones arqueolgicas?Si alguien tratara de venderle un manuscrito que supuestamente data del ao 1000 a.C. Cmo podra ustedcertificar su autenticidad? Tiene en realidad tres mil aos de antigedad una momia egipcia encontradaen una pirmide? Las respuestas a estas y otras preguntas similares pueden obtenerse aplicando la cinticaqumica y la tcnica de datacin con carbono radiactivo.

    La atmsfera terrestre es constantemente bombardeada por rayos csmicos de poder muy penetrante.Estos rayos, que se originan en el espacio exterior, constan de electrones, neutrones y ncleos atmicos.Una de las reacciones importantes entre la atmsfera y los rayos csmicos es la captura de neutrones por elnitrgeno atmosfrico (istopo nitrgeno-14) para producir el istopo radiactivo carbono-14 e hidrgeno.Los tomos de carbono inestable forman eventualmente 14CO2 que se mezcla con el dixido de carbonocomn (12CO2) en el aire.

    El istopo de carbono -14 decae con la emisin de partculas (electrones). La velocidad de decaimiento(que se mide por el nmero de electrones emitidos por segundo) sigue una cintica de primer orden. En elestudio de las desintegraciones radiactivas, se acostumbra escribir la ley de velocidad como: velocidad =kNdonde k es la constante de primer orden y N el nmero de ncleo de 14C presentes. La vida media de ladesintegracin es 5,73103 aos, as que de la ecuacin se escribe:

    Los istopos de carbono-14 entran a la bisfera, donde se integra el bixido de carbono en la fotosn-tesis de las plantas. Las plantas son consumidas por los animales, los cuales exhalan carbono-14 en CO2.Eventualmente, el carbono-14 participa en muchos aspectos del ciclo del carbono. El

    14C que se pierde por

    desintegracin radiactiva constantemente se renueva por la produccin de nuevos istopos en la atmsfera.En estos procesos de desintegracin-renovacin, se establece un equilibrio dinmico donde la relacin de

    Conocereldesarrollodelasreaccionesqumicas,susmecanismosylasevaluacionesdesusvelocidades;ascomolosfactoresquelasafectan.

  • 7/29/2019 Qum_T5

    28/36

    Qumica Compendio de Ciencias - V - A

    204 PASCUAL SACO OLIVEROS

    14C a

    12C permanece constante en la materia viva. Pero cuando una planta o animal muere, el istopo de

    carbono 14 no vuelve a regenerarse, as que la relacin disminuye a medida que el 14C se desintegra. Estemismo cambio ocurre en los tomos de carbono atrapados en el carbn, el petrleo o la madera en el sub-suelo y, por supuesto, en las momias egipcias.

    Despus de cierto tiempo existe proporcionalmente un menor nmero de ncleos de 14C en una momiaque en una persona viva.

    En 1955, Willard F. Libby sugiri que este hecho podra ser usado para estimar el lapso que el istopo decarbono-14 de un especimen en particular ha estado desintegrndose sin ser renovado. Se puede escribir:

    donde No y N son el nmero de ncleos de14

    C presentes a t = 0 y t = 1, respectivamente. Ya que la ve-locidad de desintegracin es directamente proporcional al nmero de ncleos de 14C presentes, la ecuacinanterior puede reescribirse como:

    =

    =

    Conociendo k y las velocidades de desintegracin de las muestras reciente y antigua, se puede calcular t,la edad de la muestra antigua. Esta ingeniosa tcnica se basa en una idea asombrosamente simple; su xitodepende de la exactitud con que se pueda medir la velocidad de desintegracin. En muestras recientes, larelacin 14C/12C es aproximadamente de 1/1012, as que el equipo utilizado para seguir la desintegracinradiactiva debe ser muy sensible. La precisin es ms difcil para muestras ms antiguas porque contienenan menor cantidad de ncleos de 14C. Sin embargo, la tcnica de datacin con carbono radiactivo se haconvertido en una herramienta mucho ms valiosa para estimar la edad de artefactos arqueolgicos, pinturas

    y otros objetos que datan de 1000 a 50000 aos.Una de las ltimas aplicaciones importantes de esta tcnica fue la determinacin de la edad del sudario

    de Turn. Durante generaciones existi controversia acerca de si el sudario, una pieza de lino que mostrabala imagen amarillenta de un hombre, fue la mortaja de Jesucristo. Entonces, en 1988, tres laboratorios enEuropa y Estados unidos, trabajando con muestras de menos de 50mg del sudario, mostraron independien-temente mediante la tcnica de datacin con carbono que el sudario data de entre 1260 d.C. a 1390 d.C.Por lo tanto, el sudario no pudo haber sido la mortaja de Cristo.

    CINTICA QUMICA

  • 7/29/2019 Qum_T5

    29/36

    QumicaCompendio de Ciencias - V - A

    205SISTEMA HELICOIDAL

    CONCEPTO

    Es la parte de la qumica que estudia el de-sarrollo de las reacciones qumicas considerandolas velocidades, los mecanismos que siguen y losfactores que los pueden afectar. La velocidad deuna reaccin qumica nos indica la variacin de laconcentracin de una sustancia reactante o productopor unidad de tiempo.

    2SO2(g) + 1O2(g) 2SO3(g)

    t0: 10M 10M ___

    tf: 8M 9M 2M

    Para los reactantes:

    [ ] Molaridad

    Aplicando:

    Para un producto:

    Aplicando:

    Para la reaccin:

    LEY DE ACCIN DE MASASEn toda reaccin qumica se cumple que la

    velocidad de reaccin es directamente proporcional

    al producto de las concentraciones molares de losreactantes, cada uno de ellos elevados a un expo-nente denominado coeficiente de actividad y quese determina experimentalmente.

    * Gulberg - Wage

    Sea la reaccin:

    aA(g) + bB(g)cC(g) + dD(g) v Rxn (D.P.) [A] [B]

    K: constante especfica de velocidad y : coeficientes de actividad

    Orden de Rxn: + Molecularidad: a + bObservacin: Si se cumple:

    Ejemplo 1:Hallar la ley de velocidad para la reaccin ele-

    mental1CH3 Cl + 1NaOH 1CH3OH + 1NaClLey:

    Luego: Orden de reaccin: 2Molecularidad: 2

    La reaccin es de 2do. orden y es bimolecular

    Ejemplo 2:

    Con los datos de la tabla que se muestra, deter-mine la ley de velocidad de la reaccin.

    2A(g) + 3B(g) 2C(g)

  • 7/29/2019 Qum_T5

    30/36

    Qumica Compendio de Ciencias - V - A

    206 PASCUAL SACO OLIVEROS

    L.A.M. vRx = K[A] [B]

    De los componentes (1) y (3)

    * v1 = K (0,3)

    (0,6)

    = 0,04

    * v3 = K (0,3) (0,15) = 0,0025

    4 = 16 = 2

    De los exp. (1) y (2)* v1 = K (0,3)

    (0,6)2 = 0,04

    * v2 = K (0,15) (0,3)2 = 0,005

    2 22 = 8 = 1

    Ley de Veloc.: v = K [A]1

    [B]2

    * Orden: 1 + 2 = 3 Reaccin de 3er. orden

    * Molecularidad:

    2+3=5 Reaccin pentamolecularTEORA DE CHOQUES1. Se debe producir la suficiente frecuencia de

    choques para que la reaccin se inicie.

    A + B Prod

    * La frecuencia de choques es mnima

    * La reaccin tiene poca posibilidad de desa-rrollarse

    A + B Prod

    * Alta frecuencia de choques

    * La reacc in se puede desarro l lar

    rpidamente

    2. Los choques se deben producir en la direccinadecuada sea la Rxn:

    A + BC AC + B

    1)

    * La reaccin no se produjo

    2)

    * La reaccin se desarroll

    3. Los choques tienen que desarrollarse con laenerga suficiente para generar la ruptura delos enlaces.

    En la reaccin anterior:

    1) El choque se produce en la direccin ade-cuada pero con baja energa, por lo tantono reacciona

    2)

    La energa de choque es alta y supera la de

    disociacin de BC. Su enlace se rompe. Hayreaccin.

    Condicin:

    MECANISMO DE UNA REACCINEs la descripcin de cada una de las etapas

    intermedias por las que pasa una reaccin qumica

  • 7/29/2019 Qum_T5

    31/36

    QumicaCompendio de Ciencias - V - A

    207SISTEMA HELICOIDAL

    hasta el momento en que se obtienen los productosfinales. Los mecanismos de las reacciones nos per-miten determinar tcnicamente la ley de velocidadde la reaccin puesto que sta depender slo de

    las sustancias que participan en las etapas que sedesarrollan lentamente.

    1. Sea la reaccin:

    1a. Etapa : Paso iniciador (rpido)

    Ruptura homoltica

    2a. Etapa: Pasos de propagacin (lentos)* H + O - O HO + O* O + H - H OH + H* H H + O O - H H2O + HO* H H + O H2O + H

    3a. Etapa : Paso final* H + HO H2O (rpido)

    Larapidezdelareaccindependedelospasoslentosenelmecanismo.

    2. Sea la reaccin:

    Ley de Velocidad: v = K [CH3 Cl]

    1

    * Orden = 1* Molecularidad = 2

    FACTORES QUE AFECTAN LA RXN

    1. Factor de concentracinLa velocidad de las reacciones qumicas de-pende de la concentracin de los reactantes,

    segn la ley de accin de masas. Una mayorconcentracin de los reactantes propicia unamayor frecuencia de choques y con ello lareaccin se desarrolla ms rpido.

    Adems: VRxn (D.P.) [HCl] ... L.A.M.

    2. Naturaleza de los reactivosLas propiedades qumicas de los reactivos, esdecir su reactividad qumica, determinan lacapacidad que tienen para reaccionar y por

    lo tanto determinan tambin la velocidad dereaccin.Al + O2 Al2O3 lentaFe + O2 Fe2O3 rpida

    El Al tiene un carcter metlico mucho menorque el Fe y por lo tanto su reactividad qumicaes menor.Ca + H2O Ca(OH)2 H2 .... lentaK + H2O K(OH) + H2 .... rpida

    Mayor carcter metlico mayor reactivi-dad

    3. TemperaturaLa temperatura afecta directamente la energaque tienen las molculas de los reactantes. Loschoques entre ellas se desarrollaron con energasaltas si es que la temperatura es alta, inicindosela reaccin rpidamente.Al + O2 Al2O3 .... lenta

    T1 = 7CAl + O2 Al2O3 ... rpidaT2 = 80C

    Sehaobservadoexperimentalmentequelamayoradelasreaccionesduplicansuvelocidadporcada10Cdeaumentode

  • 7/29/2019 Qum_T5

    32/36

    Qumica Compendio de Ciencias - V - A

    208 PASCUAL SACO OLIVEROS

    temperatura.T0=20C v0=5mol/lsT1=30C v1=10mol/lsT3=40C v2=20mol/ls

    * En este caso, el coeficiente de temperaturade Van Hoff es igual a 2.

    4. Factor SuperficieDepende del tamao de las partculas de losreactivos.

    + O2 Combustin Lentabloque de madera

    + O2 Combustin rpida

    5. Efecto de catalizadoresEl efecto de un catalizador es sobre la energade activacin.

    1. Marque la respuesta correcta:A) La velocidad de la reaccin se expresa en

    moles por unidad de tiempo.B) De acuerdo a la teora de las colisiones,

    todos los choques son efectivos.C) La energa de activacin puede ser positiva

    o negativa.D) La energa de reaccin es la diferencia entre

    la energa de los productos menos la energade los reactantes.

    E) La energa de reaccin es igual a la suma dela energa de los reactantes ms la energade activacin.

    2. Marque la secuencia correcta para la reaccinsencilla: 2A + B CI. El orden total o global es 3.II. El orden parcial con respecto a B es 2.III. La ley de la velocidad es: vRx = K[A]

    2[B]

    A) VFF B) VFV C) VVV

    D) VVV E) FVV

    3. De las siguientes unidades cul es la correctapara la constante cintica de una reaccin deprimer orden?A) mol L

    1B) mol s

    1C) s mol

    1

    D) s1 E) mol L1s1

  • 7/29/2019 Qum_T5

    33/36

    QumicaCompendio de Ciencias - V - A

    209SISTEMA HELICOIDAL

    4. Cul de las siguientes expresiones de la ley develocidad corresponde a la respectiva reaccinsencilla?A) 2A 3C + D v R x = K

    [A]B) 2A + B C + 2D vRx = K [A ]

    2[B]

    C) 2A + 2B 2C + 2D vRx = K[A]D) A + 2B C vRx = [A] [B]E) A2 + 2B 2C vRx = [A]

    2 [B]

    5. En la reaccin sencilla: A + B C

    calcule la [A] cuando la [B] es 0,2 M, la veloci-dad de reaccin es y

    A) 2,0 101

    B) 1,0 101

    C) 2,0 103

    D) 1,5 103

    E) 5,0 101

    6. Los tres factores ms importantes en el aumen-to de la velocidad de las reacciones qumicasson:A) Temperatura - viscocidad - densidad.B) Presin - volumen - catalizador.C) Tensin superficial - presin - catalizador.D) Temperatura - densidad.E) Concentracin - temperatura - catalizador.

    7. Escribir la expresin de la ley de accin demasas para las reacciones:

    I. 2NO(g) + Cl2(g) 2NOCl(g)II. CaCO3(crist) CaO(crist) + CO2(g)A) v = K[NO] [Cl2] y v = K

    B) v = K[NO]2 [Cl2] y v = K[CO2]

    C) v = K[NO]2 [Cl2] y v = K

    D) v = K[NO] [Cl] y v = K[CO2]

    E) v = K[NO] [Cl]2

    y v = K

    8. Cmo cambiar la velocidad de la reaccin:2NO(g) + O2 2NO2(g)

    si el volumen del recipiente en que se realizadisminuye a la tercera parte?A) Disminuye 3 veces.B) Disminuye 9 veces.C) Aumenta 27 veces.D) Disminuye 3 veces.E) Aumenta 18 veces.

    9. Hallar el valor de la constante de velocidad dela reaccin: A + B AB si cuando las con-centraciones de A y B son: 0,05 mol/L y 0,01mol/L. La velocidad de reaccin es 5 105mol/L(min).

    A) 0,1 L/mol minB) 0,2 L/mol minC) 0,01 L/mol minD) 1,0 L/mol minE) 2,5 mol/L min

    10. Cuntas veces variar la velocidad de la reac-cin: 2A + B A2B si la concentracin deA aumenta en 100% y la de B disminuye en50%?A) No cambiaB) Aumenta 100%C) Aumenta en 50%D) Disminuye 50%

    E) Aumenta en 200%

    11. Seale el enunciado falso relacionado con lavelocidad de una reaccin qumica:A) Cambia con el incremento de temperatu-

    ra.B) Depende de la naturaleza de los reactan-

    tes.

  • 7/29/2019 Qum_T5

    34/36

    Qumica Compendio de Ciencias - V - A

    210 PASCUAL SACO OLIVEROS

    C) Vara con el empleo de catalizadores.D) Es menor al inicio de la reaccin.E) Depende de la concentracin de los reac-

    tantes.

    12. Los tres factores ms importantes en el aumen-to de la velocidad de las reacciones qumicasson:A) Temperatura - sublimacin - densidad.B) Presin - volumen - temperatura.C) Volumen - presin - catalizador.D) Sublimacin - fusin - densidad.E) Concentracin - temperatura - catalizador.

    13. Para la siguiente reaccin sencilla: A + B C

    calcule su velocidad si: K= 2,7 104 ;[A] = 0,1 M [B] = 0,1 M.A) 2 102 B) 2,7 106

    C) 5,2 106 D) 4,0 106

    E) 1 106

    14. La descomposicin del N2O

    5de acuerdo con

    la ecuacin: 2N2O5(g) 4NO2(g) + O2(g) es

    d eprimer orden.

    Si: K= 8,5 103 y [N2O5] = 0,2 M, halle:

    vRxA) 2,0 10

    3B) 3,0 10

    2

    C) 1,7 103

    D) 3,4 103

    E) 1,0 103

    15. De:I. Algunos factores que alteran la velocidad

    de reaccin son: concentracin de los reac-tantes, tamao de las partculas reactantes,catalizadores, etc.

    II. Si lavelocidad de reaccin no depende delas concentraciones, entonces el orden dela reaccin es cero.

    III. En general, por cada 10C de incrementode temperatura la velocidad de reaccin seduplica.

    Son no incorrectas:

    A) Slo I B) Slo II C) Slo IIID) I y II E) I, II y III

    16. El carbn en el aire arde lentamente pero enoxgeno combustiona rpidamente. A qu sedebe esta diferencia de velocidades?A) Naturaleza de los reactantes.B) Grado de divisin.C) Temperatura.

    D) Concentracin de O2.E) Catalizador.

    17. Determinar la ley de velocidad para la reaccingaseosa: J + 2L 2Q si se han producidolos siguientes procesos:J +x Q + y (reaccin lenta)2L + y Q +x (reaccin rpida)A) K[J ] [L]2 B) K[J] [2L]C) K[J] [x] D) K[L]2 [y]E) K[L]2 [x]

    18. A 25C determine el orden total de la reaccin:2J + L Q + 2R sabiendo que los resultadosde tres experimentos son:

    donde: [ ] : concentracin molar inicial. vo : velocidad inicial.

    A) 0 B) 1 C) 2 D) 3 E) 4

    19. Determine con ayuda de los datos siguientesqu son vlidos para una reaccin de la for-ma:

    J + L Q

  • 7/29/2019 Qum_T5

    35/36

    QumicaCompendio de Ciencias - V - A

    211SISTEMA HELICOIDAL

    calcule el orden total de la reaccin.

    1. De:I. La cintica qumica estudia los efectos

    fsicos y qumicos sobre las velocidades de

    reaccin.

    II. La velocidad de reaccin es la cantidad de

    materia que se consume en la unidad de

    tiempo.

    III. Para: la velocidad de

    reaccin es:

    III. El orden de una reaccin est determinado

    por la suma de los exponentes de los reac-

    tantes de una reaccin.

    Son correctas:

    A) I y II B) II y IV C) I, II y IV

    D) I, II y III E) Todas

    2. Se tiene la siguiente reaccin: 2J + L

    2Q.De qu orden es?

    A) Primer orden.

    B) Segundo orden.

    C) Tercer orden.

    D) Segundo orden respecto a L.

    E) Primer orden respecto a J.

    3. La velocidad inicial de una reaccin de segun-do orden es 5 106 mol-g l1 s1. Calcularla constante de velocidad si la concentracininicial de la sustancia reactiva es 0,25 M.A) 4 10

    5B) 2,5 10

    6

    C) 8 105 D) 5 106

    E) 8 107

    4. Se oxida el amoniaco y se produce gas nitr-

    geno y vapor de agua, adems se sabe que lavelocidad del NH3 es 20 mol-g l1 min1.

    Calcular en mol-g l1

    min1

    :I. La velocidad del oxgeno.II. La velocidad de la reaccin.A) I: 10 ; II: 10 B) I: 15 ; II: 10C) I: 16 ; II: 4 D) I: 10 ; II: 5E) I: 15 ; II: 5

    5. Cmo cambiar la velocidad de la reaccin:

    2JL(g) + L2(g) 2JL2 si el volumen del reci-piente en que se produce disminuye 3 veces?A) Aumenta 2 vecesB) Aumenta 3 vecesC) Aumenta 6 vecesD) Disminuye 18 vecesE) Aumenta 27 veces

  • 7/29/2019 Qum_T5

    36/36

    Qumica Compendio de Ciencias - V - A

    Palabras cientfcas

    Astrolabio Instrumento de cobre o de latn, o en casos

    excepcionales incluso de madera, utilizado has-ta finales del siglo XVIII para medir la altura delSol y de cualquier otro astro en el horizonte.

    CrislidaEn los insectos con metamorfosis completa,es el estado quieto anterior al estado adulto.

    Dicho de otro modo, es el estado intermedio

    entre larva e insecto perfecto. Hemoglobina

    Complejo proteico de la sangre, que contienehierro y constituye la materia colorante de los

    glbulos rojos. La funcin ms importante delos glbulos rojos es transportar oxgeno a lostejidos.

    PaleolticoEs el primero y ms largo (casi un milln de

    aos) de los periodos prehistricos, caracteri-zado por utensilios en piedra tallada a grandesgolpes. Se divide en inferior, medio y superior.El humano del paleoltico, perteneciente a di-versas razas, era recolector y cazador. En estapoca aparecen las primeras manifestacionesartsticas.

    QueratinaSustancia protenica. Es el componente prin-cipal de la capa crnea de la epidermis y delas uas, pelo, cuernos y plumas de muchosanimales.

    RobotEs un mecanismo automtico dotado de memo-ria electrnica capaz de efectuar ciertos trabajos

    en lugar del hombre. El trmino proviene de

    la palabra eslava robota (trabajo), utilizada

    por el escritor checo Karel Kapek en su novela

    R.U.R, escrita en 1923, para indicar autmatas

    mecnicos capaces de realizar las faenas de los

    obreros.

    Simbiosis

    Se llama as a la asociacin de dos organismos

    de distinta especie que se benefician mu-

    tuamente uno del otro. Tambin se aplica al

    trmino a la asociacin que resulta ventajosa

    a uno de los dos simbiontes sin causar dao

    al otro.

    Vida

    Conjunto de fenmenos propios de los seres

    dotados de organizacin, que los distingue

    de la materia inorgnica. Los seres vivos se

    caracterizan por las propiedades siguientes:

    Se originan siempre a partir de otros seres

    vivos y poseen un mecanismo que permite

    su reproduccin dando origen a individuos

    semejantes con cierto margen de variabilidad

    (mutaciones) que posibilitan la evolucin;

    Estn constituidos por partes que funcionan

    armnicamente;

    Poseen la capacidad de autoconstruirse so-

    bre la base de sustancias qumicas tomadas

    del mundo exterior;

    Son susceptibles de reaccionar de un modo

    determinado frente a determinados estmu-

    los;

    Son capaces de adaptarse, dentro de ciertos

    lmites, a las variaciones ambientales.