SOLUCIONES ACTIVID A CTIVIDA A DES DE REFUERZO REFUERZO UNIDAD 01. LA ACTIVIDAD CIENTÍFICA R-01 R-01-0 -01. 1. Representaci Representaci ones gráficas gr áficas I 1. La gráfica obtenida es una línea recta.
, , , , , , 2
3
4
5
6
(
s e v i v l e d E o p u r G
/
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2. 2. La gráfica es una línea recta salvando los errores cometidos experimentalmente.
SOLUCIONES ACTIVID A CTIVIDA A DES DE REFUERZO REFUERZO R-01-02. Cambio de unidades I 1. a) dm: 31,0 dm b) cm: 310 cm c) mm: 3 100 mm 6 d) µm: 3,10 · 10 µm
e) dam: 0,310 dam f) hm: 0,031 0 hm –3 g) km: 3,10 · 10 km –6 h) Mm: 3,10 · 10 Mm
3
6
9
2. a) 4 GHz = 4 · 10 MHz; b) 4 GHz = 4 · 10 kHz; c) 4 GHz = 4 · 10 Hz –3
3. a) Tg: 0,1 · 10 Tg 3 b) Mg: 0,1 · 10 Mg 6 c) kg: 0,1 · 10 kg
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7
d) hg: 0,1 · 10 hg 8 e) dag: 0,1 · 10 dag 9 f) g: 0,1 · 10 g
SOLUCIONES ACTIVIDADES DE REFUERZO 3 4. a) 20 ks = 20 · 10 s 2 b) 15 hs = 15 · 10 s c) 3 das = 30 s d) 70 ds = 7 s –2 e) 10 cs = 10 · 10 s 3
5. a) 25 km = 25 · 10 m b) 300 cs = 3 s
f) 200 ms = 0,2 s –6 g) 50 µs = 50 · 10 s –9 h) 4 ns = 4 · 10 s i) 6 min = 360 s j) 1 h = 3 600 s –6
e) 50 µA = 50 · 10 A f) 12 dmol = 1,2 mol –12
c) 2 000 g = 2 kg
g) 1 pF = 1 · 10 –3
F
d) 44 mA = 44 · 10 A h) 28 hcd = 2 800 cd
R-01-03. Material de laboratorio s e v i v l e d E o p u r G
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SOLUCIONES ACTIVIDADES DE REFUERZO R-01-04. Normas de seguridad en el laboratorio 1. Mesa despejada de objetos que no utilice, se ha puesto gafas de seguridad, bata y guantes y se ha recogido el pelo. L
2.
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R-01-05. Vocabulario científico 1. a) Una hipótesis es una suposición sobre un hecho observado. b) Los resultados se agrupan en tablas y gráficas. c) La variable independiente es aquella que el investigador cambia voluntariamente; la variable dependiente es la que depende de la anterior, y la parte del experimento que se mantiene fija se llama control. d) Una hipótesis confirmada recibe el nombre de ley. e) Un modelo es una representación, gráfica o mental, que sirve para poder interpretar cómo es algo de lo que no tenemos certeza absoluta. 2. a) Es expresar la cantidad en notación científica. b) Aproximar. 3. a) Una magnitud es todo aquello que se puede medir. b) Una unidad es una cantidad tomada como patrón con la que se mide una cantidad.
SOLUCIONES ACTIVIDADES DE REFUERZO 4.
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UNIDAD 02. ESTRUCTURA A TÓMICA DE LA MATERIA R-02-01. Modelos atómi cos 1. a) Los elementos químicos están formados por partículas muy pequeñas e indivisibles llamadas átomos. b) Los átomos del mismo elemento son iguales en su masa y en las demás propiedades. c) Los átomos de elementos diferentes son distintos en su masa y en el resto de sus propiedades. d) Los átomos de elementos diferentes se unen entre sí para formar compuestos.
2. El electrón y el protón. 3. Thomson imaginó el átomo como una esferita uniforme de materia con carga positiva en la que se hallaban incrustados los electrones; el número de estos sería tal que el conjunto fuese eléctricamente neutro.
4. La radiactividad es la emisión de partículas que pueden ser de tres tipos: alfa, beta y gamma.
5. Un neutrón es una partícula que se encuentra en el núcleo y que tiene una masa parecida a la del protón y no tiene carga.
6. a) Un ion es un átomo cargado. b) El número atómico es el número de protones que tiene un átomo y es característico para cada elemento. Se representa por Z. c) El número másico es la suma del número de protones y de neutrones que tiene un átomo. Se representa por A.
7. a) En el núcleo de un átomo de hierro hay 26 protones. b) En el núcleo de un átomo de calcio la suma de los protones y de los neutrones es 40.
SOLUCIONES ACTIVIDADES DE REFUERZO
R-02-02. Caracterización del átomo 1. a) Un catión es un átomo que ha perdido alguno de sus electrones, por tanto positivo. b) Un anión es un átomo que ha ganado algún electrón, por lo tanto es negativo. 2. a) El átomo consta de un núcleo donde están la masa y la carga positiva. b) Los protones están en el núcleo. c) Los electrones están en la corteza. d) El volumen del núcleo ocupa un volumen unas diez mil veces menor que el volumen total del átomo. s e v i v l e d E o p u r G
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3. Las frases correctas son la b) y la d). 4. La unidad de masa atómica es la doceava parte de la masa del isótopo de carbono-12: 1 u = m 12C/12. 5. Media ponderada de todos los isótopos que lo forman.
SOLUCIONES ACTIVIDADES DE REFUERZO R-02-03. Protones, neutrones y electrones 1. a) 20 protones y 20 neutrones. b) 17 protones y 18 neutrones. c) 80 protones y 120 neutrones. d) 13 protones y 14 neutrones. e) 35 protones y 45 neutrones. f) 26 protones y 30 neutrones. 2. Átomo
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Z
A
Protones
Neutrones
Electrones
40 20
Ca
20
40
20
20
20
63 29
Cu
29
63
29
34
29
107 47
Ag
47
107 47
60
47
55 25
Mn
25
55
25
30
25
35 17
Cl
17
35
17
18
17
59 27
Co
27
59
27
32
27
78
195 78
117
78
195 78
Pt
3. a) 36; b) 10; c) 10; d) 54; e) 10; f) 23 4. M 37 24,47 35 75,53
100
35,49
SOLUCIONES ACTIVIDADES DE REFUERZO
UNIDAD 03. LOS ÁTOMOS Y EL SISTEMA PERIÓDICO R-03-01. Los elementos y su clasificación 1. 1 H Li Na K Rb Cs Fr s e v i v l e d E o p u r G
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2
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4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 He B C N O F Ne Al Si P S Cl Ar Ga Ge As Se Br Kr In Sn Sb Te Y Xe Ta Pb Bi Po At Rn
Be Mg Ca Sr Ba Ra
2. 2 H Li Na K Rb Cs Fr
Be Mg Ca Sr Ba Ra
3
Sc Y Lu Lr
4
Ti Zr Hf Rf
5
V Nb Ta Db
6
7
Cr Mn Mo Tc W Re Sg Bh
8
Fe Ru Os Hs
9
Co Rh Ir Mt
10 11 12 13 14 15 16 17 18 B Al Ni Cu Zn Ga Ps Ag Cd In Pt Au Hg Ta Ds Rg Cn UUt
C Si Ge Sn Pb Fl
N P As Sb Bi UUp
O S Se Te Po Lv
4. a) Periodo 5, grupo 17. b) Halógenos. c) Yodo.
R-03-02. Propiedades peri ódicas 1. a) El carácter metálico de los elementos disminuye al desplazarnos hacia la derecha en el sistema periódico. b) El carácter metálico de los elementos aumenta al desplazarnos hacia abajo en el sistema periódico. 2. a) Oxígeno < azufre < selenio < teluro < polonio b) Bromo < cobre < níquel < manganeso < calcio
He F Ne Cl Ar Br Kr I Xe At Rn UUs UUo
SOLUCIONES ACTIVIDADES DE REFUERZO 1
2
3
4
5
6
Ca
7
8
9
Mn
10 11 12 13 14 15 16 17 18
Co Ni
O S Se Te Po
Cu
3. a) Flúor < cloro < bromo < yodo < ástato b) Rubidio < estroncio < plata < cadmio < estaño 1
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2
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4
5
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7
8
9
Rb Sr
10 11 12 13 14 15 16 17 18
Ag Cd
Sn
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R-03-03. Uniones entre átomos 1. a) Los átomos se unen para conseguir una mayor estabilidad, es decir, un menor contenido en energía. b) La regla del octeto establece que los átomos se unen para adquirir ocho electrones en su última capa. c) Los átomos de un mismo grupo tienen el mismo número de electrones en la última capa. d) Las uniones entre átomos pueden ser compartiendo electrones o cediendo o ganando electrones. e) Cuando se unen los átomos forman moléculas que pueden ser sustancias simples o compuestos químicos. f) Cuando se asocia un gran número de átomos formando redes en el espacio se originan los cristales. 2. Las sustancias simples están formadas por átomos del mismo elemento, y los compuestos químicos por átomos de diferentes elementos químicos. 3. a) Verdadero. b) Falso. c) Verdadero. d) Verdadero. e) Falso. f) Falso.
F Cl Br Y At
SOLUCIONES ACTIVIDADES DE REFUERZO R-03-04. Masas moleculares 1. a) Falso. b) Verdadero. c) Verdadero. d) Falso. e) Verdadero. f) Falso. 2. a) 48. b) 58,5. c) 16. d) 159,6. e) 333,8.
R-03-05. Nomenclatura de compuestos binarios 1. Fórmula
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Con sufijo s multiplicadores
Con el número de oxidación
Con el valor de la carga iónica
K2O
Óxido potasio
de
Óxido potasio
de
Óxido potasio
de
CoO
Óxido cobalto
de
Óxido cobalto(II)
de
Óxido de cobalto(2+)
Na2O2
Dióxido disodio
de
Peróxido sodio
de
Dióxido(2–) de sodio
O5Cl2
Dicloruro de pentaoxígeno
CaH2
Dihidruro calcio
de
Hidruro calcio
de
Hidruro calcio
de
NaCl
Cloruro sodio
de
Cloruro sodio
de
Cloruro sodio
de
FeS
Sulfuro hierro
de
Sulfuro hierro(II)
de
Sulfuro hierro(2+)
de
NiH3
Trihidruro níquel
de
Hidruro níquel(III)
de
Hidruro níquel(3+)
de
O7Br 2
Dibromuro de heptaoxígeno
BaCl2
Dicloruro bario
Cloruro bario
de
Cloruro bario
de
N2O5
Pentaóxido de dinitrógeno
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de
Óxido de nitrógeno(V)
Óxido de nitrógeno(5+)
SOLUCIONES ACTIVIDADES DE REFUERZO 2. a) PH3: Fosfano b) CH4: Metano
f) H2S: Sulfano
c) HBr: Bromano
h) SiH4: Silano
d) SbH3: Estibano
i) AlH3: Alumano
e) HCl: Clorano
j) HI: Yodano
g) PbH4: Plumbano
R-03-06. Formulación de compuestos binarios 1. a) Óxido de cobre(II): CuO b) Sulfuro de plomo(2+): PbS s e v i v l e d E o p u r G
c) Dihidruro de calcio: CaH 2 d) Ozono: O3 e) Bromuro de níquel(III): NiBr 3
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f) Dióxido de carbono: CO 2 g) Óxido de hierro(III): Fe2O3 h) Peróxido de litio: Li2O2 i) Dicloruro de pentaoxígeno: O 5Cl2 j) Óxido de nitrógeno(5+): N2O5 k) Pentasulfuro de difósforo: P2S5 l) Cloruro de calcio: CaCl2 m) Hidruro de potasio: KH n) Bromuro de cobre(I): CuBr o) Diyoduro de trioxígeno: O 3I2 p) Silano: SiH4 q) Tricloruro de dihierro: Fe2Cl3 r) Hidruro de cobalto(3+): CoH3 s) Óxido de plata: Ag2O
SOLUCIONES ACTIVIDADES DE REFUERZO t) Cloruro de hidrógeno: HCl u) Bromuro de yodo(III): IBr 3 v) Tetracloruro de carbono: CCl 4 w) Yodano: HI x) Difluoruro de bario: BaF2 y) Dihidruro de estaño: SnH 2 z) Dióxido(2–) de níquel(2+): NiO2
R-03-07. Vocabulario científico 1. a) El químico inglés J. A. Newlands ordenó los elementos de forma que cada siete elementos aparecía un octavo con propiedades s e v i v l e d E o p u r G
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parecidas al primero, el noveno tenía propiedades parecidas al segundo y así, sucesivamente, podía ordenar los elementos de siete en siete. Este orden recibe el nombre de ley de las octavas. b) La masa de una molécula se llama masa molecular. c) A los metales les sobran electrones para alcanza la configuración
de gas noble y a los no metales les faltan. d) La regla del octeto dice que los átomos se unen para tener ocho
electrones en la última capa. e) La representación de una sustancia es la fórmula química. f)
El sodio es un metal, el cloro un no metal y el hierro un metal.
SOLUCIONES ACTIVIDADES DE REFUERZO 2.
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SOLUCIONES ACTIVIDADES DE REFUERZO UNIDAD 04. LAS REACCIONES QUÍMICAS R-04-01. Leyes de las reacciones químicas 1. Físicos: a), b) y e). Químicos: c), d) y f). 2. Han reaccionado: 34 g – 28 g = 6 g de hidrógeno. La ley aplicada es la ley de Lavoisier o ley de conservación de la masa: «En toda reacción química la masa de las sustancias que reaccionan es igual a la masa de las sustancias que se forman.» 3.
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m (O) m (H)
8 64 g (O) 8 ; ; m (H) 8 g 1 m (H) 1
4. a) C + 2 H2 → CH4 b) 2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2 c) 2 PbO + C → CO2 + 2 Pb d) Mg + H2O → MgO + H2 e) I2 + H2 → 2 HI f) CaCO3 → CaO + CO2 g) 2 Mg + CO2 → 2 MgO + C h) 4 Ag + 2 H2S + O2 → 2 Ag2S + 2 H2O
R-04-02. Cálculos con reacciones químicas 1. a) Cant. de sustancia: Prop. en volumen: b)
c)
CH4 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O (g) 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol 1 vol 2 vol 1 vol 2 vol
1 volumen de CH4 1 volumen de CO2
10 L x
1 volumen de CH4 2 volúmenes de H 2O
; x 10 L CO2
x ;x 20 L
2. a)
10 L CH4
2 H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O (l) 2 mol 1 mol 2 mol b) Cantidad de sustancia: Proporción en volúmenes: 2 vol 1 vol 2 vol 2 volúmenes de H2 1volumen de O2
10 L x
; x 5 L O2
c) m (agua) = 0,8 · 5 = 4 g agua
SOLUCIONES ACTIVIDADES DE REFUERZO 3. a) CaCO3 (s) b)
100 g CaCO3
c)
22,4 L CO2 100 g CaCO3 22,4 L CO2
CaO (s) + CO2 (g)
→
250 g
x x
40 L
;x
;x
56 L de CO2
178,6 g de CaCO3
R-04-03. Vocabulari o científico 1. a) Ley de conservación de la masa.
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b) Ley de las proporciones definidas. c) Coeficientes estequiométricos. d) Velocidad de reacción. e) Metabolismo. f) Catabolismo. g) Anabolismo.
2.
SOLUCIONES ACTIVIDADES DE REFUERZO
UNIDAD 05. LAS FUERZAS Y SUS EFECTOS R-05-01. Carácter vector ial de las fuerzas
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1. a) Es un segmento orientado que queda definido por los valores de su módulo, dirección, sentido y punto de aplicación. b) Las fuerzas son magnitudes vectoriales porque para definirlas completamente debemos conocer: El módulo: el valor de la intensidad de la fuerza. El punto de aplicación: el punto del cuerpo sobre el que se ejerce la fuerza. La dirección: la recta sobre la que actúa la fuerza. El sentido: la orientación sobre la recta.
SOLUCIONES ACTIVIDADES DE REFUERZO 2.
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R-05-02. Ley de Hoo ke 1. En todo cuerpo elástico se cumple que la deformación producida es directamente proporcional al valor de la fuerza que origina tal deformación. 2. a)
LA b)
c) 0,04 N/cm d) 14,7 cm e) 49 g
SOLUCIONES ACTIVIDADES DE REFUERZO 3. a) 200 N/m b) 6,25 cm c) 16 N
R-05-03. Características del movimiento 1. Ver libro del alumno. 2. a) cambio – sistema – referencia – tiempo – movimiento – relativo – sistema – referencia – más – lentos. b) velocidad – espacio - desplazamiento – total – aceleración – aumenta - negativa – disminuye – frena. c) constante – movimiento - uniforme.
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R-05-04. Velocidad, espacio y tiempo 1. v = 10 m/s 2. ∆s = 4 800 m
R-05-05. Velocidad media 1. Tramo 0 s – 10 s 1000 m s10 = 800 m t 10 s 800 m 1000 m v 20 m/s 10 s s0
Tramo 10 s – 60 s 800 m s60 = 300 m t 50 s 300 m 800 m v 10 m/s 50 s s10
Tramo 60 s – 80 s
SOLUCIONES ACTIVIDADES DE REFUERZO 300 m s80 = 300 m t 20 s 300 m 300 m v 0 m/s 20 s s60
Tramo 80 s – 100 s 300 m s100 = 1000 m t 20 s 1000 m 300 m v 35 m/s 20 s s80
Tramo 100 s – 140 s s e v i v l e d E o p u r G
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1000 m s140 = 1000 m t 40 s 1000 m 1000 m v 0 m/s 40 s s100
Veloci dad media en el recorrido 200 m 500m 0 m 700 m+0 m 1400 m t T 140 s 1400 m v media 10 m/s 140 s sT
SOLUCIONES ACTIVIDADES DE REFUERZO R-05-06. Análisis del movimiento Tramo 0 s – 50 s 100 m s50 = 150 m t 50 s 150 m 100 m v 1 m/s 50 s s0
Tramo 50 s – 150 s 150 m s150 = 150 m t 100 s 150 m 150 m v 0 m/s 100 s s50
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Tramo 150 s – 200 s
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150 m s200 = 300 m t 50 s 300 m 150 m v 3 m/s 50 s s150
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Tramo 200 s – 500 s 300 m s500 = 0 m t 300 s 0 m 300 m v 1 m/s 300 s s200
Veloci dad media en el recorrido 50 m 0m 150 m 300 m 500 m t T 500 s 500 m v media 1 m/s 500 s sT
SOLUCIONES ACTIVIDADES DE REFUERZO
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SOLUCIONES ACTIVIDADES DE REFUERZO UNIDAD 06. NATURALEZA
LAS
FUERZAS
DE
LA
R-06-01. Fuerza grav itato ria 1. Ver Libro del alumno. 2. Si el radio del planeta es tres veces mayor que el de la Tierra, la aceleración de la gravedad en él será nueve veces menor, por tanto:
3. 7 405 N 4. a) 588 N; b) 97,2 N; c) 222 N
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R-06-02. Fuerza eléctr ica 1. a) Verdadero. b) Falso. c) Verdadero. d) Falso.
2. a)
c)
b)
d)
3. a) 10 –2 N. Repulsiva.
b) 6 · 10 –5 N. Atractiva. c) 40 N. Repulsiva.
R-06-03. Imanes 1. Ver el Libro del alumno. 2. Ver el Libro del alumno.
SOLUCIONES ACTIVIDADES DE REFUERZO R-06-04. Vocabulario científico 1.
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LA
2. a) Aislante: material que no conduce la corriente eléctrica. b) Conductor: material que conduce la corriente eléctrica. c) Campo: zona del espacio donde se deja sentir el efecto de una carga, en el caso del campo eléctrico. d) Carga: propiedad intrínseca de la materia. e) Electrización: proceso por el que un cuerpo adquiere carga positiva o negativa. f) Voltio: unidad de potencial eléctrico en el SI. g) Culombio: unidad de carga eléctrica en el SI.
SOLUCIONES ACTIVIDADES DE REFUERZO UNIDAD 07. ELECTRICIDAD Y CIRCUITOS ELÉCTRICOS R-07-01. Las magnitudes eléctric as y sus símbolos 1.
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2. Bombilla, resistencia y generador: verdadero. El resto, falso.
R-07-02. Ley de Ohm I 1. V = IR 2. Diferencia de potencial (voltio, V), intensidad de corriente (amperio, A) y resistencia (ohmio, Ω). 3.
4. 36 V 5. 0,125 A
R-07-03. Circuitos en serie I 1. a) 6 Ω; b) 15 Ω 2. a) 11 Ω; b) 5 Ω 3. a) 20 Ω; b) 40 V
SOLUCIONES ACTIVIDADES DE REFUERZO R-07-04. Circuitos en paralelo 1. a) 2 Ω; b) 1 Ω 2. a) 4 Ω; b) 1,5 A 3. a) 6 Ω; b) 24 V
R-07-05. Producción de energía eléctr ica
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e l b a i p o c o t o f l a i r e t a M © O S E º . 3 a c i m í u Q y a c i s í F
1. Se quema combustible en una caldera y genera calor. Este hacer hervir agua y produce vapor, que empuja una turbina conectada a un generador. El generador se pone en marcha y produce energía eléctrica. 2. Convencionales y nucleares. 3. Se transforma la energía mecánica del agua almacenada en una presa en energía eléctrica. 4. Se transforma energía cinética del viento en energía eléctrica. Centrales eólicas. 5. Utilizan energía del sol que es renovable y de elevada calidad energética. Los inconvenientes son que llega a la Tierra de forma dispersa y aleatoria, no se pude almacenar directamente y requiere un alto coste económico. 6. Centrales solares térmicas y fotovoltaicas.
R-07-06. Vocabulario científico
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