GUIA ONCE 2010 Estequiometria y Gases

GUIA ELABORADA POR T. T. Q & Lic VICTOR HUGO OCAMPO INSTITUCION EDUCATIVA COMBIA

INSTITUCION EDUCATIVA COMBIA 20__ AREA DE CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL Tec Químico & Lic A. Tec VICTOR HUGO OCAMPO " [email protected]"

UNIDAD 01

GRADO

FECHA

Pág 1



TEMA ESTEQUIOMETRIA ( Moles, Balanceo de Ecuaciones, PM, )

11°__

NOMBRE DEL ESTUDIANTE : COMPETENCIA : 

Aplico la estequiometría en el cálculo entre reactantes y productos además del balanceo de ecuaciones químicas. Establezco reactivo limite y en exceso con sus cálculos cálculos respectivos CRITERIOS DE EVALUACION QUIMICA

La ley de conservación nos dice que la materia ni se crea ni se destruye solamente se transforma; esto implica un reorganización de los átomos; el numero de átomo de un elemento debe ser igual en reactivos y productos.

REFLEXIONA :

• Se realizara un examen examen semanal escrito ú oral sobre los temas temas de la ultima clase Se calificaran los cuadernos, laboratorios, labor atorios, talleres taller es individuales o grupales, investigaciones, investigaciones, • proceso de lecto escritura escritura en clase, tareas y ejercicios ejercicios de guía • Se realizara un examen final escrito tipo ICFES de los temas vistos en la competencia desarrollada en el periodo con un valor valor del 40% • Los exámenes semanales, talleres, talleres, ejercicios de guía, laboratorios, laboratorios, tareas e investigación tendrán un valor del 60%, se realizara un promedio de estas estas notas. • Se dará un 10% extra por participación efectiva dentro de clase y por buen comportamiento, la nota de adicionales en clase clase se sacara un promedio de cinco cinco notas, siendo la ultima nota el comportamiento comportamiento y participación en clase • Se realizara un compromiso compromiso académico con el padre de familia familia al presentar tres ó mas evaluaciones por debajo de “3” en las actividades desa desarrolladas rrolladas en clase • Cada competencia competencia se aprobará aprobará con una definitiva igual ó superior a “3” • Para aprobar la asignatura se deberán aprobar todas las competencias vistas en el periodo

• Se puede puede utiliz utilizar ar el blog blog de químic químicaa para para realiz realizar ar consul consultar tar ó bajar bajar guias guias o taller talleres es la dirección del blog es : http://quimicacombia.blogspot.com



• Los estudiantes y padres de familia que tengan preguntas pueden escribir al correo correo

ACTIVIDAD PREVIA : 

Si se desea preparar emparedados de Jamón y Queso; cuantos se podrán preparar a partir de los siguientes reactivos, cual de los reactivos el reactivo que se acaba primero ?

REACTIVOS TAJAD AJADAS AS PAN PAN REBAN EBANAD ADAS AS DE QUESO

16

7

PRODUCTO TAJADAS DE JAMON

EMPAREDADOS

6

ESTEQUIOMETRIA







Que cantidad de productos puede obtenerse a partir de una cantidad dada de los reactivos? Que cantidad de reactivos se requiere requiere para obtener una cantidad dada de los productos ? Que cantidad de uno de los reactivos se necesita para reaccionar exactamente exactamente con una cantidad dada de otro?

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FORMULAS QUIMICAS Los compuestos se representan por dos tipos de formulas; la formula estructural " F.E" indica la organización espacial de los átomos y los enlaces presentes presentes;; la formula formula molecular molecular "F.M" indi indic ca los elem lementos tos componente ntes y la proporción en que entra cada uno de ellos en un compuesto químico. EJERCICIO RESUELTO A parti partirr de la sigui siguient ente e formul formula a estruct estructura urall determina la Formula Molecular, los elementos presentes y la proporción de combinación

H-O-H AGUA

Pág 2

EJERCICIO RESUELTO A°A°- Calcu Calcula la cuant cuantas as moles moles hay hay en 270g 270g de agua "H2O" m = 270 g

PM H2O = 18 g/ mol n = ?

n= m/PM n =270g / 18g/mol = 5 moles de agua B° - Cuantos Cuantos gramos gramos de agua hay hay presentes presentes en 10 moles n = 10 moles

PM H2O = 18 g/ mol m = ?

Nota Nota:: se desp despej eja a la masa masa de la form formul ula a de moles

FORMULA MOLECULAR

COMPONENTES

PROPORCION

H2O

HIDROGENO OXIGENO

2,1

PESO MOLECULARES " P.M" Esta dado dado por la suma suma de los pesos atómicos atómicos "P.A" "P.A" de todos todos los átom átomos; os; luego luego de haber haber multiplicado multiplicado por la cantidad de átomos de cada elementos que constituyen la molécula molécula y están expre expresa sados dos en unida unidade des s de masa masa atómi atómica ca ( u.m.a ) o su equivalente el gramo sobre mol ( g/mol) EJERCICIO RESUELTO A parti partirr de la sigui siguient ente e Formula Formula Molec Molecula ular r determina su Peso Molecular " P.M" F.M = H2O P.M = 2 * P.A HIDROGENO + 1 * P.A OXIGENO P.M = 2 * 1 u.m.a + 1 * 16 u.m.a P.M = 2 u.m.a + 16 u.m.a P.M = 18 u.m.a = 18 g/mol

MOLES " n " Esta Esta unidad unidad Química Química se refiere refiere a la cantidad cantidad de mate materi ria a de una una sust sustan anci cia a que que cont contie iene ne tantas moléculas, iones, como átomos dentro de su estr estruc uctu tura ra y se calc calcul ula a divi dividi dien endo do la masa en gramos sobre el peso molecular en gramos sobre mol.

m= n * PM

m = 10 moles * 18g/mol

m = 180 g de agua PRIMERA ACTIVIDAD DE GUIA 1° Busca en el diccionario el significado de : * átomo * equivalente * molécula * formula * reactivos * productos *ecuación * Peso * proporción * componente * mol 2° Inves Investig tiga a 5 formu formula las s Molec Molecula ulare res s con su nombre respectivo identificando los compone componentes ntes,, la proporció proporción n de átomos átomos y su Peso Molecular 3° A partir de las siguientes formulas estructurales determine la Formula Molecular, los componentes, la proporción de combinación, y el Peso Molecular

H

O

O=C=O

H- C -C – C- O- H H H

“DIOXIDO DE CARBONO”

“ACIDO PROPANOICO

H H H H-C -C -C- H H H H

O ↑ H-O-S-O-H ↓ O "ACIDO SULFURICO"

"GAS PROPANO"

n = m / PM n =mol m = masa PM = Peso Molecular

H

Na

+

Cl

" SAL DE COCINA"

H - O- Ca - O - H "HIDROXIDO DE








5°-Calcula 5°-Calcula cuantas moles en 500g y 800 800 g de cada una de las sustancias sustancias del cuadro anterior; anterior; además ordena de mayor a menor numero de moles en cada una de las masas dadas 6°- Calcula cuantos gramos hay en 5 moles de agua y gas propano 7°7°- Dete Determ rmin ina a en cual cual de las las sigu siguie ient ntes es sustancias hay mayor numero de moles; 740 g de Hidr Hidróx óxid ido o de de Cal Calci cio, o, 980 980 g de ácid ácido o sulfúrico ó 360 g de agua.

ESTEQUIOMETRIA La prop propor orci ción ón que que exis existe te entr entre e reac reacti tivo vos s y produ producto ctos s en una una reacci reacción ón quími química ca se cono conoce ce como Esteq tequiom iometrí tría de la rea reacció ción. La Este Estequ quio iome metr tría ía es la herr herram amie ient nta a de que que nos nos valemos valemos para resolver resolver los problema problemas s numérico numéricos s relacion relacionado ados s con las ecuacio ecuaciones nes Químicas Químicas entre entre reactivos y productos y viceversa. Los Coeficientes Coeficientes Estequiom Estequiométricos étricos nos permiten permiten expresar la relación estequiométrica estequiométrica existente entre cualqui cualquier er par de sustanc sustancias ias involucra involucradas das en una reacción; los cuales se interpretan en términos de moles

REACTIVOS

PRODUCE

PRODUCTOS

C3H8 + 5 O2 ⇒ 3 CO2 + 4 H20 COEFICIENTES ESTEQUIMETRICOS De la anterior ecuación su puede afirmar : 1 mol de C3H8 reacciona con 5 moles de O2  1 mol de C3H8 produce 3 moles de C O2  5 moles de O2 produce 4 moles de H 2O  5 moles de O2 produce 3 moles de CO 2  1 mol de C3H8 produce 3 moles de CO 2  Se producen 3 moles de CO2 y 4 moles de H 2O  a partir de 1 mol de de C3H8 y 5 moles de O2

Pág 3

EJERCICIO RESUELTO : A partir de los siguientes coeficientes coeficientes indica cuales balancean la Ecuación Química. C7H16 + O2 ⇒ CO2 + H20

A) 1 B) 1 C) 1 D)1 D) 1

10 11 11 10

6 7 7 7

9 8 9 8

OPCION C = CORRECTA

1 C7H16 + 11 O2 ⇒ 7 CO2 + 8 H20 C H O

REACTIVOS

PRODUCTOS

1* 7 = 7 1 * 16 = 16 11 * 2 = 22

7* 1 = 7 8 * 2 = 16 7*2 + 8*1 = 22

CALCULOS ESTEQUIOMETRICOS Si se desea sea conocer cer la cantid tidad de moles les prod produc ucid idas as a part partir ir las las mole moles s reac reacci cion onan ante tes s o viceve viceversa rsa es neces necesari ario o realiz realizar ar un regla regla de tres tres entre lo dado y lo pedido, utilizando los respectivos, coef coefic icie ient ntes es este estequ quio iomé métri trico cos s de la ecua ecuaci ción ón balanceada, a partir de la siguiente formula

Moles P = moles D * ( C.E P / C.E D ) D = DADO P = PEDIDO

C.E = Coeficiente Estequimétrico

Si los datos dados están en unidades de masa, antes de hacer la regla de tres hay que convertir la masa dada en moles y el resultado de las moles pedi pedida das s se convie convierte rten n de nuev nuevo o a unida unidade des s de masa utilizando la formula de moles "n" EJERCICIO RESUELTO A°) Cuantas moles de " CO2" se producirán se si hace hacen n reacci reacción ón 5 mole moles s de " O2 " y los demás reactivos se adicionan en exceso

1 C7H16 + 11 O2 ⇒ 7 CO2 + 8 H20 Moles P = moles D * ( C.E P / C.E D )

D = DADO P = PEDIDO

Moles CO2= 5 moles O2 *( 7 mol CO2 / 11 mol CO2 ) Moles CO2= 3,18 moles CO2

BALANCEO DE ECUACIONES : Balancear una ecuación es igualar el numero de átomos de cada elemento en reactivos y productos. Esto se realiza realiza anteponien anteponiendo do a cada formula formula un número que se conoce como como coeficiente coeficiente y nunca se podrán variar los subíndices de las formulas ya que esto stos cam cambiarí iaría an la natura turale leza za de las las sustancias.

B°) B°) Cuan Cuanto tos s gram gramos os de Hept Heptan ano o " C7H16 " se necesitan para producir 180 g de agua " H20" ; los demás reactivos se adicionan en exceso * Se pasa la masa de agua dada en moles PASO I

m = 180 g PM H2O = 18 g/ mol n = ? n= m/PM n =180g / 18g/mol= 10 moles de agua







GUIA ELABORADA POR T. T. Q & Lic VICTOR HUGO OCAMPO INSTITUCION EDUCATIVA COMBIA 5.

*Se realiza la regla de tres respectiva PASO II Moles P = moles D * ( C.E P / C.E D )

= 10 moles H20 * (1 mol C7H16 / 8 mol H20)

nCH

= 1,25 moles C7H16

7

16

16

* Se convierte la moles a masa PASO III

nCH 7

16

= 1,25 moles PM C7H16 = 100 g/ mol

Nota Nota:: se desp despej eja a la masa masa de la form formul ula a de moles m= n * PM m C7H16 = 1,25moles * 100g/mol

m C7H16 = 125 g de Heptano REACTIVO LIMITE Cuando un químic ímico o efectú ctúa una rea reacció ción, generalmente los reactivos no están presentes en las cantidades estequiométricas exactas, es decir en las las prop propor orci cion ones es que que indi indica ca la ecua ecuaci ción ón balanceada. balanceada. Como consecuencia consecuencia algunos algunos reactivos se cons consum umen en más más rápi rápido do.. El reac reacti tivo vo que que se consume primero en la reacción recibe el nombre de “ reactivo limite”, ya que la máxima cantidad de producto que se forma depende de la cantidad de este reactivo, cuando este reactivo se consume no se puede formar más producto. Los “ reactivo reactivos s en exceso exceso” ” son los reactivo reactivos s presentes en mayor mayor cantidad que la necesaria para reaccionar con la cantidad del reactivo limite. El reactivo límite se puede cálcular determinando las moles producidas producidas de la sustancia pedida, el que de la menor cantidad cantidad es el “ REACTIVO REACTIVO LIMITE” y los que den la mayor cantidad son “REACTIVOS EN EXCESO”

SEGUNDA ACTIVIDAD DE GUIA 1° Investiga Investiga como mínimo 4 recetas para preparar algún alimento o fabricar un producto determinado; debes debes indicar indicar las proporci proporcione ones s de combina combinación ción,, realizar una ecuación de combinación e identificar los productos y los reactivos 2° A partir de las siguientes ecuaciones químicas identifica Reactivos y Productos  Coeficientes Estequiometricos  Can Cantida idad de átom tomos pres resentes tes de cada  elemento en reactivos y productos Determine si la ecuación esta balanceada 

→ AgCl + NaNO3 2. C2H5OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H20 3. 2 Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C → 6 CaSiO3 + 10 CO + P4 1. NaCl + AgNO3

→

1K 2SO4

SIMULACRO ICFES

D = DADO P = PEDIDO

nCH 7

3H2S + K 2Cr 2O7 + 4 H 2SO4 + Cr 2(SO4)3 + 3S + 7 H20

Pág 4

1°1°- A part partir ir de la sigui siguien ente te reac reacci ción ón escoj escojaa los los coef coefic icie iente ntess este estequ quio iome metr tric icos os nece necesa sari rios os para para balancearla H3P04 + Ca(OH)2 ⇒ Ca3(PO4)2 + H20 ( Ec

1) A) 2 B) 2 C) 2 D)2

3 4 4 3

1 2 1 2

6 6 5 6

2°2°- Si se hace hacen n reac reacci cion onar ar 9 mole moles s de ( Ca(OH)2 ), cuantas moles de (Ca 3(PO4)2 ) se producirán si los demás reactivos se adicionan en exceso. A)1 mol B)3 moles C)9 moles D)N.A

3°-Si se hacen reaccionar 980g de (H3P04 ), cua cuant ntos os gra gramo mos s de agua agua se se pro produci ducirá rán n si los los dem demás reac reacti tivo vos s se adicionan en exceso A) 14 140g B) 34 340g C)540g D)N.A 4° - Si se hacen reaccionar 400 g de ( H 3P04 ), cuantos gramos de Ca3(PO4)2 se producirán con base a la ( Ec 1 ). A) 279g

B)379g

C)479g

D)N.A

5° Si se hacen reaccionar 440g de Ca(OH)2 , cuan cuanto tos s gram gramos os de de agua agua se se pro produci ducirá rán n si los los dem demás reac reacti tivo vos s se adicionan en exceso A) 1000g

B) 3000g

C) 4000g

D)N.A

6° - Si se hacen reaccionar 400 g de ( H3P04 ), con 200 g de Ca(OH)2 , cuanto cuantoss gramo gramoss de Ca3(PO4)2 se producirán con base a la ( Ec 1 ). ( TRIPLE ) A) 279g B)379g C)479g D)579g

HOJA DE RESPUESTAS " 1 a la 6 "

1 2 3 4 5 6 A B C D

O O O O

O O O O

O O O O

O O O O

O O O O

O O O O

R H P O Ca

P








Pág 5

FORMULAS

7°7°- A part partir ir de la sigui siguien ente te reacc reacció ión n escoj escojaa los los coef coefic icie iente ntess este estequ quio iome metr tric icos os nece necesa sari rios os para para balancearla

C7H16 + O2 ⇒ CO2 A) 1 10 6 B) 1 11 7 C) 1 11 7 D)1 10 7

+ H20 ( Ec 2 ) 9 8 9 8

8°- Cuantas moles de ( C7H16 ) se nece necesi sita tan n para para prod produc ucir ir 35 mole moles s de ( CO2)

Moles P = moles D * ( C.E P / C.E D ) D = DADO n = ( m/PM) m/PM) m = n * PM PM C.R = ( n / C.E ) C.R = Coeficiente de relación C.E = Coeficiente estequiometrico R = REACTIVO P = PRODUCTO

Cálculos ____________________________________

____________________________________

____________________________________

A)1 mol B)3 moles C)5moles D)N.A

9°- Si se hacen reaccionar 400g de ( C 7H16 ), cua cuantos gra gramos de ( H 2O ) se producirán si el oxigeno se adiciona en exceso A) 176g B)376g

C)576g D)N.A

____________________________________

____________________________________

10° 10° - Si se hace hacen n reacc reaccio iona narr 200 g de ( O2 ), cuantos cuantos gramos de ( CO2 ) se producirán producirán con base a la ( Ec Ec 2 ) A) 175g

B)275g

C)375g

D)N.A

11° - Si se hacen reaccionar 1000g de oxigeno “O2”, cuantos cuantos gramos de agua se producirán, producirán, si los demás reactivos se adicionan en exceso, con base a la Ec 2 A) 209g

B)409g

C)709g

____________________________________

____________________________________

D)N.A

12° - Si se hacen reaccionar reaccionar 150 g de ( C7H16 ) con 200 200 g de ( O2 ), cuanto cuantoss gramo gramoss de ( CO2 ) se producirán con base a la ( Ec 2 ). ). A) 175g B)275g C)375g D)475g

HOJA DE RESPUESTAS del " 7 a la 12 "

ACTIVIDAD A DESARROLLAR  

7 8 9 10 11 12 A B C D

O O O O

O O O O

O O O O

O O O O

O O O O

O O O O

R

P

C H O

NOT NOTA A : Toda Todass las las preg pregun unta tass que que invo involu lucr cren en cálculos cálculos matemáticos matemáticos deben tener su respectivo respectivo proced procedimi imient ento, o, las pregun preguntas tas cuya cuya respue respuesta stass sea ninguna de las anteriores deben estar acompañadas





Llenar el cuadro de la actividad previa. Investigar la importancia de la Estequiometría en la Industria Realizar todas das las Actividades des de Guía pro propue puest stas as en el cuade cuadern rno o de desa desarr rrol ollo lo de actividades Pres Presen enta tarr un info inform rmee escr escrit ito o y real realiz izar ar una evaluación escrita de la actividad.

BIBLIOGRAFIA








SOTO, Angel. QUIMICA INORGANICA 10° Ed. Mc Graw Hill

Pág 6

GARCIA, GARCIA, Arcesio. Arcesio. HACIA HACIA LA QUIMICA QUIMICA 1. 1. Ed. Temis

INSTITUTO EDUCATIVO DE COMBIA 200__ AREA DE CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL Tec Químico & Lic A. Tec VICTOR HUGO OCAMPO " [email protected]"

UNIDAD

GRADO

01

11°__

FECHA

TEMA LEYES Y PROPIEDADES DE LOS GASES

NOMBRE DEL ESTUDIANTE : COMPETENCIA : 

Establezco relaciones del comportamiento de los gases ideales de acuerdo a las leyes de Boyle, Charles, Dalton y avogadro

REFLEXIONA :

CRITERIOS DE EVALUACION

La ciencia no es más que la explicación de los fenómenos que ocurren a diario

Albert Einstein

• Se realizara un compromiso académico con el padre el padre de familia al presentar tres ó mas insuficientes en las las actividades desarrolladas desarrolladas en clase • Cada competencia se aprobará con el 60% • Para aprobar la asignatura se deberán aprobar todas las competencias vistas

 ACTIVIDAD PREVIA : 

• Se realizara un examen semanal semanal escrito ú oral sobre los temas de la ultima clase • Se calificaran los cuadernos, talleres talleres individuales o grupales, investigaciones, proceso proceso de lecto escritura en clase, clase, tareas y ejercicios ejercicios de guía • Se realizara un examen final escrito tipo ICFES de los temas vistos en el periodo con un valor del 40% • Los exámenes semanales, talleres, ejercicios de guía, tareas e investigación tendrán un valor del 60%Se dará un 10% extra por participación efectiva dentro de clase y por buen comportamiento • Se restara un 10% por mal comportamiento comportamiento en clase

Coloca una "X" si el volumen del globo aumenta o disminuye

MEDICION

VOLUMEN AUMENTA

VOLUMEN DISMINUYE

CALENTAMIENTO DE UN GLOBO DE AIRE APRETAR UN GLOBO DE AIRE ENFRIAMIENTO DE UN GLOBO DE AIRE ESTIRAR UN GLOBO CON AIRE

LEYES DE GASES

LEY DE BOYLE & MARRIOTTE

LEY DE CHARLES & GAY LUSAC

LEY DE DALTON

Ecuación de Estado










P↓ V↑ ó P↑ V↓

T↑ V↑ ó

Pág 7

T↓ V↓

NOT NOTA A : Al abri abrirr la llav llavee que que cone conect ctaa las las dos dos cámaras de gases el volumen del gas seria 15 lt

ESTADO GASEOSO Es uno de los estados mas energéticos de la materia y se caracteriza por que las distancias interm intermole olecul culare aress son muy grandes grandes,, no poseen poseen ni forma ni volumen definido

ELASTICIDAD Esta propiedad de los gases se refiere a que los gases vuelven a su estado inicial cuando deja de actuar la variable sobre ellos

PROPIEDADES DE LOS GASES COMPRESION : El volumen de un gas puede ser afectado por la presión ejercida sobre el, a mayor presión menor volumen y a menor presión mayor volumen

2 Kg

2 Kg

Ne 5 lt

2 Kg

Ne 2 lt

DILATACION : Esta propie piedad de los gases depende nde de la temp temper erat atur uraa a la cual cual se encue encuent ntra ra un gas, gas, al aument aumentar ar la temper temperatur aturaa aument aumentan an la distan distancia ciass intermolecu intermoleculares lares y por consiguie consiguiente nte su volumen volumen y viceversa

2 Kg

2 Kg

2 Kg

Ne 5 lt

2 Kg

Ne 5 lt

Ne 2 lt

LEYES DE LOS GASES IDEALES Estas leyes permiten generalizar las relaciones entre las las vari variab able less que que afec afecta tan n el esta estado do gase gaseos oso o : volume volumen n "lt", "lt", presió presión n " atm, atm, temper temperatu atura ra "°K" "°K" y moles "n" ; Estas leyes tratan de explicar como una variable depende de la otra mientras las restantes permanecen fijas

LEY DE BOYLE & MARIOTTE El volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión si se mantiene constantes temperatura y moles; moles; si aumenta presión presión disminuye disminuye volumen volumen y si dismin disminuye uye presió presión n aument aumentaa volume volumen; n; su formul formulaa matemática es :

Vi * Pi = Vf * Pf P α

10°K Vi = 2 lt

50°K Vf = 10 lt

1/ V

=

n y T = CTE P↓ V↑ ó P↑ V↓

EJERCICIOS RESUELTOS








determinar cual es la presión final y despejar Vi de la ecuación ) R / P↓ V↑ Pf = Pi + 5 atm = 10 atm

Vi = Vf * Pf / Pi Vi = (20lt*10atm)/ (20lt*10atm)/ 5atm Vf = 50 lt

EJERCICIOS PROPUESTOS LEY BOYLE 1. Un gas gas ide ideal al ocup ocupaa un un vol volum umen en de 10 lt a 3 atm, luego se quintuplica esta presión, cual será su nuevo volumen, si T y n son Ctes. 2. Si condu conduzc zco o un vehíc vehícul ulo o de Pere Pereir iraa a Bogo Bogotá tá.. Obse Observ rvo o algú algún n camb cambio io en el tama tamaño ño de las las llantas al llegar a Cartagena. si T y n es cte 3. Cual debe ser ser la pres presión ión fina finall de un gas gas para para que que su volumen volumen se reduzca de 8 lt lt a 2 lt, su presión inicial es de 2 atm T y n = Ctes 4. Un gas gas tiene tiene un vol volum umen en inic inicia iall de 10 lt a una una presión de 18 atm, luego su presión presión se reduce en 8 atm; cual será su volumen final si T y n = Ctes

LEY DE CHARLES & GAY LUSSAC El volumen de un gas es directamente proporcional a su temp temper erat atur uraa si se mant mantie iene ne cons consta tant ntes es su pr presió esión n y nume numerro de moles oles;; al aum aument entar la temperatura aumenta el volumen de una gas y si dismin disminuye uye temper temperatu atura ra dismin disminuye uye el volume volumen n de gas; su formula matemática es :

Vi * Tf = Vf * Ti

n y P = CTE

V α T = T↑ V↑ ó

T ↓ V↓

1. una una gas gas ocup ocupaa un un vol volum umen en de 5 lt lt a 400° 400°K K , cual será su volume volumen n final final si su temper temperatu atura ra disminuye a 27°C ; moles y presion constantes 2. una gas ocupa ocupa un un volum volumen en de de 5000 5000 ml ml a 20°K. 20°K. , cual cual será será su temp temper erat atur uraa fina finall si el volu volume men n aumen aumenta ta en 4 lit litro ross (el (el nume numero ro de de mole moless y presión son constantes ) 3. Un bomb bombaa de oxige oxigeno no de 10 lt se se coloc colocaa dentr dentro o de un congelador, congelador, que pasara con su volumen; P y n = Ctes 4. Calcul Calculee cual es es el volume volumen n inicia iniciall de un gas si si su temperatura temperatura inicial inicial es es de 10°K; 10°K; y su volumen volumen final es de 100 lt a una temperatura de 500°K P y n =n Ctes

LEY DE DALTON La presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de componentes de la mezcla si T, V y n Ctes

P t = P1 + P2+ P3 ....... + Pn T, V y n = Ctes EJERCICIOS RESUELTOS Cual es la presión total de una cámara de gases si la pre presi sión ón parci parcial al de "He" "He" es de 20 atm, atm, presió presión n parcial de " N" es de 7600 mm Hg y la de "Ar" es de 147 PSI; PSI; T, V y n son Ctes Ctes ( conviert convierto o todos las las presiones a atmósfera y luego aplico formula ) 7600mmHg*(1atm/760mmHg) P = 10 atm 147 PSI*(1atm/14,7PSI )

EJERCICIOS RESUELTOS Un gas ocupa un volume volumen n de 2 lt a 10°K, luego luego se aumenta la temperatura a 50°K, calcule el volumen final del gas si P y n = Ctes ( Se despeja de la formula Vf )

R / T↑ V↑

Vf = Vi * Tf / Ti Vf = (2 lt *50°K)/ *50°K)/ 10°K Un gas ocupa ocupa un volumen volumen de 20 lt lt a 100°K, luego luego su volu volume men n dism dismin inuy uyee en un 50 %, calc calcul ulee la

Pág 8

P = 10 atm

Pt = PHe + P N+ PAr Pt = 20 atm + 10 atm + 10 atm = 40 atm Si la presión total de una mezcla de gases( N, Ar, He) es de 50 atm, y la presión presión parcial parcial de N es de 5 atm y la presión parcial de Ar es de 15 atm, cual es la presión parcial de He, si T, V y n = Ctes ( De la formula despejo la presión parcial de He)

PHe = Pt - P N- PAr








presión parcial de "He" es 2 atm y del "Br" 5 atm si T, V y n = Ctes 3. Calcu Calcule le la presi presión ón total total de una mezcl mezclaa de gases gases si la presión parcial de "O" es de 20 atm, presión parcial de " Ne" es de 30 atm, la presión parcial de " N" es de 25 atm y la presión parcial de "Ar " es de 5 atm. si T, V y n = Ctes

LEY DE AVOGADRO Dos gases a las mismas condiciones de volumen, presión y Temperatura tienen el mismo numero de moles ó dos gases con la misma cantidad de moles, presión y temperatura tienen el mismo volumen; el volumen de una mol de un gas condiciones normales a 0°C y atm de presión siempre será igual a 22.4 lt

Pág 9

3. 2 moles moles de oxig oxigeno eno se encu encuen entr traa en un cámara cámara de 5 lt a una temperatura de 40°K y 2 atm de presi presión, ón, calcule calcule las moles moles de Nitrógen Nitrógeno o si se coloca este gas en una cámara con el mismo volumen, presión y temperatura

ECUACION ESTADO La ecuación de estado de gases ideales resume todas las leyes en una sola sola ecuación; para esto se utiliza utiliza la cons consta tant ntee de los los gase gasess que se deno denomi mina na "R"; "R";se se utiliz utilizaa cuando se desea desea conocer conocer una variab variable; le; a partir de otras tres variables conocidas o cuando no permanecen constantes algunas variables

nx = ny si P , V y T = Ctes Vx = Vy si P, T y n = CTES

R = 0,082 (atm* lt) / ( mol* °K)

EJERCICIOS RESUELTOS

2° PF * VF * nI * TI = PI * VI * nF * TF

10 moles de helio se encuentra en un cámara de 10 lt a una temperatura de 200°K y 5 atm de presión, calcule las moles de Neón si se coloca este gas en una una cáma cámara ra con con el mism mismo o volu volume men, n, pres presió ión n y temperatura ( se observa las variables iguales )

P,V yT =Ctes entonces n Ne = nHe nNe= 10 moles Dos moles de un gas X ocupa un volumen de 80 lt a una presión de 2 atm y O°C, Calcule el volumen de una gas Y si dos moles de este gas están a 1520 mmHg mmHg y 273° 273°K K ( se debe deben n conv conver erti tirr todo todoss las las variables a una misma unidad ) Temperatura del gas X = 0 + 273 = 273°K Presión del gas Y = 1520 mm Hg * ( 1 atm/ 760mmHg ) = 2 atm

P, T y n = CTES entonces Vx = Vy Vy = 80lt EJERCICIOS PROPUESTOS LEY DE AVOGADRO

1°

P*V=n*R*T

EJERCICIOS RESUELTOS Calcule el numero de moles presente de un gas que ocupa un volumen de 5 lt a una presión de 2 atm y una temperatura de 50°K ( utilizo ecuación uno y despejo moles ) n = ( P* V ) / ( R * T ) n =( 2 atm* 5 lt ) / ( 0.082 atm* lt/ mol* °K * 50°K) n = 10 / 4.1

n = 2.43 moles

Calcule el volumen final de un gas si su volumen inicial es de 2 lt, presión inicial 10 atm, temperatura inicial 50 °K y posee 2 moles inicialmente, luego se pasa a otra cámara de gases a una temperatura de 10°K, una presión de 5 atm y se adicionan adicionan 8 moles mas de gas ( calculo las moles finales y despejo el Vf de la ecuación 2 )

nF = 2 moles + 8 moles = 10 moles VF = (PI*VI* nF *TF )/ (PF* nI* TI ) VF = ( 10 atm*2lt*10mol*10°K) atm*2lt*10mol*10°K) / ( 5 atm*2mol*50°K) V = 2000 2000 / 500 40 lt








28lt, cual será su nueva temperatura , P y n se mantienen constantes. 2°) Cual es la presión total de una mezcla de gases ( Ne, He, O2 y Ar ) si sus sus presiones presiones parciales parciales son : presión de helio 88 atm , presión de neón 4 atm, la presión del oxigeno es de 5 atm y la presión del argón es de 20 atm 3°) 8 moles de Helio ocupan un volumen de 5000ml a 3 atm y 100°K , cual será su nueva volumen si su presión aumenta a 5atm, n y T se mantienen CTES. 4°) Cual será la temperatura final de un gas para que el volum volumen en de un un gas dismin disminuya uya de 80 lt lt a 5 lt , sabiendo que la temperatura inicial es de 200°K , P y n se mantienen constantes 5°) El volumen de un gas a 100°K es de 2 lt, cual será su nueva temperatura, si el volumen aumenta en 4 lt, P y n se mantienen constantes.

2. Al dis disminui nuir la temperatura de un gas, se aumen aumenta ta su volu volume men, n, si P y n se mant mantie ienen nen constantes. 3. Dos Dos gase gasess que que ocupa ocupan n el mism mismo o volu volume men n a la la misma temperatura y presión, tienen la misma cantidad de moles. 4. La pres presió ión n de una mezc mezcla la de gases gases es igua iguall a la resta de sus presiones parciales. 5. En la ecuac ecuación ión de estad estado o se aplica aplican n varias varias leyes leyes de los gases ideales. 6. A) ↑ V ↓ P B ) ↑ V ↑T C) ↑ P ↓ V D ) ↓T ↓V

ACTIVIDAD A DESARROLLAR 





6°) moles de Helio ocupan un volumen de 4 lt a 1 atm y 100°K , cual será su nueva presión si el volumen final es de 2 lt y n y T se mantienen CTES.





7). Se poseen 25g de un gas “X” el cual posee un peso molecular de 5g/mol, el cual ocupa un volumen de 2000 ml a una presión de 1 atm y una temperatur temperaturaa de 27°C, calcule calcule el numero de moles si el gas se pasa a otra cámara de gases la cual tiene un volumen de 1 lt, su temperatura final es una tercera parte de su temperatura inicial y su presión final es de 2 atm. . ( debe hacer procedimiento matemático matemático ) 8°) Se poseen 80g de un gas “R” el cual posee un peso molecular de 10 g/mol a una temperatura temperatura de ( 73°C ) , su presión es de 3 atm, el cual ocupa un volume volumen n de 1 lt, luego luego se pasa pasa a otra otra cámara cámara de gases la cual posee un volumen de 10000 ml, se adicionan 320g mas del mismo gas, la presión de esta cámara es de 2 atm, cual será su temperatura final? . ( debe hacer procedimiento matemático ) 9. Una mol de Neón ocupa un volumen de 2000 ml a una temperatura temperatura de 300°K , cual será será su volumen volumen si la temp temper erat atur uraa aume aument ntaa a 600° 600°K K , P y n se debe hace hacerr proc proced edim imie ient nto o manti mantienen enen consta constante ntess. ( debe matemático )

Pág 10



Se debe debe reali realizar zar un cuadro cuadro compar comparati ativo vo entre entre todas las leyes de los gases ideales Saca Sacarr todas odas las formu ormullas de gas gases en una una cart cartul ulin inaa pequ pequeñ eña; a; adem además ás de fact factor ores es de conversión de temperatura, presión y volumen Llenar el cuadro de la actividad previa Resolver todos los ejercicios ejercicios propuesto y Taller Taller Parcial Parcial ( sin calculador calculadora) a) y el taller taller de gases , con sus respectivos cálculos matemáticos, Realizar 3 gráficos que representes cada una de las leyes de los gases ideales Presentar un informe escrito de la actividad

BIBLIOGRAFIA

RESTREPO MERINO, FABIO. QUIMICA. Tomo I. Ed Susaeta

HOLA

MENDI MENDIETA ETA,, Jemmy Jemmy.. QUIMIC QUIMICA A BASICA BASICA 10 Ed. Prentice Hall SOTO, Angel. QUIMICA INORGANICA 10° Ed. Mc Graw Hill GARCIA, GARCIA, Arcesio. Arcesio. HACIA HACIA LA QUIMICA QUIMICA 1. 1. Ed. Temis CR-ROM CR-ROM ENCICLOP ENCICLOPEDIA EDIA DE LA LA CIENCIA CIENCIA V. 3.0 Microsoft

HOJA DE RESPUESTAS TALLER PARCIAL ICFES








8 O O O O

8° Del texto anterior anterior se puede inferir inferir que :

TALLER TALLER PARCIAL PARCIAL GASES GASES PREGUNT PREGUNTAS AS TIPO I SELECCIÓN MULTIPLE CON UNICA RESPUESTA 1°- La propiedad que tienen los gases de aumentar su volumen al aumentar la temperatura es : A- DIFUSION C- ELASTICIDAD

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A- El volumen de un gas es directamente proporcional a la presión cuando la temperatura y moles constante. B- El volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión cuando la temperatura y moles son constante C- El volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura cuando la presión y moles es constante D- El volumen de un gas es inversamente proporcional a la temperatura cuando la presión es constante GRAFICO A

B- DILATACION D- COMPRESION

GRAFICO B GRAFICO C

2°- A temperatura cte. y n cte., el volumen de un gas es proporcional a la presión ejercida sobre este, el nombre de esta ley es : A) BOYLE Y MARIOTTE B) DALTON B)CHARLES Y GAYLUSSAC D) AVOGADRO

*3°) Una mol mol de Neón ocupa ocupa un volumen volumen de 5 lt y una temperatura 300°K , cual será su volumen si la temperatura disminuye en 50°K , P y n se mantienen constantes. A) AUMENTA B) DISMINUYE C) IGUAL *4°) Cual es la presión parcial del Ne, si la presion presion total de una mezcla de gases es de 50 atm y la presión de ozono es de 20 atm , presión presión de argon es de 10 atm A) 30 atm B) 10 atm C) 20 atm D) 40 atm

9° La gráfica que representa mejor el resultado del Ley de Boyle es A) GRAFICO A B) GRAFICO B C) GRAFICO C D) GRAFICO A y B 10° La gráfica que representa mejor el resultado del Ley de Charles es A) GRAFICO A B) GRAFICO B C) GRAFICO C D) GRAFICO A y B 11° 11° La gráf gráfic icaa que que mejo mejorr repr repres esen enta ta la ley ley de Avogadro es : A) GRAFICO A B) GRAFICO B C) GRAFICO C D ) GRAFICO A y B

PREGUNTAS TIPO II SELECCIÓN MULTIPLE CON MULTIPLE RESPUESTA *5° De acuerdo a la anterior gráfica calcule el volumen inicial de hidrogeno molecular ( se encuentra a condiciones normales A) 22,4 lt B) 44,8lt C) 67,2 lt D) 89.6 lt *6° De acuerdo a la anterior gráfica calcule el

)

si

La siguientes preguntas se contestaran de acuerdo al sigu siguie ient ntee cuadr cuadro, o, siem siempr pree habr habrán án dos dos opcio opciones nes correctas. SI 1 Y 2 SON CORRECTAS RELLENE EL OVALO A SI 2 Y 3 SON CORRECTAS RELLENE EL OVALO B SI 3 Y 4 SON CORRECTAS RELLENE EL OVALO C SI 2 Y 4 SON CORRECTAS RELLENE EL OVALO D










14°) Cual de las siguientes siguientes propieda propiedades des de un gas no depende de la presión ejercida sobre el: 1) COMPRESION 2) ELASTICIDAD 3) DILATACION 4) DIFUSION 15°) Según la ley de Charles Charles se deduce que

1) V 3) T

P V

2) 4)

* PROCEDIMIENTO MATEMATICO

V P

T V

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GUIA ONCE 2010 Estequiometria y Gases

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