Ing. Vidal López Gonzales
TRABAJO PRÁCTICO 1. Defina o explique los siguientes términos:
Ciencia: Rama del saber humano constituida por el conjunto de conocimientos objetivos y verificables sobre una materia determinada que son obtenidos mediante la observación y la experimentación
Experimentación: Método Experimentación: Método científico de investigación, fundado en la determinación voluntaria de
fenómenos controlados.
método científico: es científico: es una serie ordenada de procedimientos de que hace uso la investigación científica para observar la extensión de nuestros conocimientos.
hipótesis : Suposición hecha a partir de unos datos que sirve de base para iniciar una investigación o una argumentación.
teoría : Conjunto de reglas, principios y conocimientos acerca de una ciencia, una doctrina o una actividad, prescindiendo de sus posibles aplicaciones prácticas.
ley científica : es una proposición científica en la que se afirma una relación constante entre dos o más variables o factores
química : Ciencia que estudia la composición y las propiedades de la materia y de las transformaciones que esta experimenta sin que se alteren los elementos que la forman.
química inorgánica : química inorgánica (o química mineral) Parte de la química que estudia los cuerpos simples y los compuestos que no contienen carbono en sus moléculas.
química analítica : La química analítica es la rama de la química que tiene como finalidad el estudio de la composición química de un material m aterial o muestra, mediante diferentes métodos de laboratorio.
química orgánica : La química orgánica es la rama de la química que estudia una clase numerosa de moléculas que en su gran mayoría contienen carbono formando enlaces covalentes: carbono-carbono o carbono-hidrógeno ...
masa : masa es una magnitud que expresa la cantidad de materia de un cuerpo
ángstrom : es una unidad de longitud empleada principalmente para expresar longitudes de onda, distancias moleculares y atómicas, etc. Se representa por la letra sueca Å.
caloría : Unidad de energía térmica, de símbolo cal , que equivale a la cantidad de calor necesaria para elevar 1 grado centígrado la temperatura de 1 gramo de agua.
densidad : Relación entre la masa y el volumen de una sustancia, o entre la masa de una sustancia y la masa de un volumen igual de otra sustancia tomada como patrón.
peso específico : Peso de un cuerpo por unidad de volumen.
gravedad específica : es una comparación de la densidad de una sustancia con la densidad del agua.
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materia : Componente principal de los cuerpos, susceptible de toda clase de formas y de sufrir cambios, que se caracteriza por un conjunto de propiedades físicas o químicas, perceptibles a través de los sentidos.
átomo : Porción material menor de un elemento químico que interviene en las reacciones químicas y posee las propiedades características de dicho elemento.
elemento : Un elemento químico es un tipo de materia constituida por átomos de la misma clase.
compuesto : es una sustancia formada por la unión de dos o más elementos de la tabla periódica, en una razón fija.
molécula : una molécula es un grupo eléctricamente neutro y suficientemente estable de al menos dos átomos en una configuración definida, unidos por enlaces químicos fuertes.
isótopo : Se denomina isótopos a los átomos de un mismo elemento, cuyos núcleos tienen una cantidad diferente de neutrones, y por lo tanto, difieren en número másico
unidad de masa atómica: La unidad de masa atómica unificada (símbolo «u») o dalton (símbolo «Da») es una unidad estándar de masa definida como la doceava parte (1/12) de la masa de un átomo, neutro y no enlazado, de carbono-12, en su estado fundamental eléctrico y nuclear, y equivale a 1,660 538 921 (73) × 10−27 kg
2. Distinga entre: química orgánica e inorgánica La química orgánica estudia solo compuestos con carbono y los elementos C.H.O.N. mientras la inorgánica estudia a todos los demás de la tabla periódica. análisis cualitativo y cuantitativo La investigación cualitativa abarca enfoques que por definición, no se basan en medidas numéricas. Se sirve de entrevistas en profundidad o de análisis de materiales históricos. Utiliza el método discursivo e intenta estudiar de forma global un acontecimiento o unidad. masa y peso La masa es una medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo mientras que el peso es una medida de la fuerza que es causada sobre el cuerpo por el campo gravitatorio. calor y temperatura El calor es lo que hace que la temperatura aumente o disminuya. Si añadimos calor, la temperatura aumenta. Si quitamos calor, la temperatura disminuye. Las temperaturas más altas tienen lugar cuando las moléculas se están moviendo, vibrando y rotando con mayor energía.
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3. Distinga y dé un ejemplo de cada uno de los siguientes casos: sustancia pura y mezcla Una sustancia pura puede ser un elemento o un compuesto, y su composición es definida y fija. El agua Una mezcla de aceite y agua es un ejemplo de mezcla heterogénea. elemento y compuesto los elementos son sustancias puras que están formadas por un solo tipo de átomos. Litio los compuestos son sustancias puras pero que están formadas por varios elementos. alcohol propiedad física y química las propiedades físicas como aquellas que se pueden medir u observar sin alterar la composición de la sustancia. densidad Las quimicas son aquellas que, pueden ser observadas solo cuando una sustancia sufre un cambio en su composición.combustion cambio físico y cambio químico el cambio fisico es cuando no se altera la composicion de la sustancia. el cambio quimico es cuando se altera la composicion de la sustancia. 4. Averiguar la fórmula, peso molecular y el número de oxidación del átomo central: • Ácido sulfúrico.- h 2SO4 • Nitrato de potasio.- KNO3 • Cianuro de potasio.- KCN • Clorato de potasio.- KClO 3 • Fosfato cálcico.- Ca3(PO4)2 • Cromato de potasio.- K2CrO4 • Nitrato de plata.- AgNO3 • Hidróxido de bario octahidratado.- Ba(OH) 2 8H2O • Cloruro férrico hexahidratado.- FeCl3 6H2O • Peróxido de sodio.- Na2O2
5. Averiguar el nombre, peso molecular: • (NH4)2 Cr 2 O7.• K Mn O4.• Na2 SO3 .-
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• Fe2 (SO4)3.- sulfato ferrico • Sn Cl2 · 2H2O.- cloruro estanoso dihidratado • Cu SO4 · 5H2O.- sulfato cuproso pentahidratado • Na HCO3 .- Bicarbonato de sodio • Na2 CO3 · 10H2O.- carbonato de sodio tetrahidratado • H2O2.- peroxido de hidrogeno • Ca CO3 .-carbonato de calcio • HNO3 .- acido nitrico
6. Números de oxidación. - Cuanto es el número de oxidación del oxígeno? -2 - Cuales son los números de oxidación del Pb? +2 +4 - Cuál es el número de oxidación del Na? +1 - Cuales son los números de oxidación del Cu? +1 +2 - Cuales son los números de oxidación del Fe? +2 +3 - Cual es el número del Ca? +2 - Cual es el número de oxidación del ión cloruro? -1 - Cual es el número de oxidación del azufre en el ión sulfato? +6 - Cual es el número de oxidación del N en el amoniaco? -3 - Cuales son los números de oxidación del Br? -1 +1 +3 +5 +7
7. Combinaciones binarias del oxígeno. - La fórmula SnO 2 corresponde al: oxido estannoso - La fórmula BaO 2 corresponde al: peróxido de bario - La fórmula del óxido de fósforo (V) es: P4O10 - La fórmula del óxido de fósforo (III) es: P4O6 - La fórmula del óxido de plata es: Ag 2O
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- La fórmula CuO corresponde al: oxido cuprico - La fórmula K2O corresponde al: oxido de patasio - La fórmula S2O3 corresponde al: Tiosulfato - La fórmula del óxido de sodio es: Na 2O - La fórmula del óxido de estroncio es: SrO
8. Combinaciones binarias del hidrógeno. - La fórmula del hidruro de magnesio es: MgH 2 - La fórmula del sulfuro de hidrógeno es: H 2S - La fórmula del hidruro de hierro (II) es: - La fórmula del hidruro de aluminio es: - La fórmula CH4 corresponde al: - La fórmula del hidruro de litio es: - La fórmula del hidruro de litio es: - La fórmula del hidruro de cobalto (II) es: - La fórmula del hidruro de estaño (IV) es: - La fórmula NaH 2 corresponde al:
9. Otras combinaciones binarias. - La fórmula del fluoruro de cesio es: - ¿La fórmula del yoduro de vanadio (V) es: VI 5? - ¿Cuál es la fórmula del bromuro de manganeso (II)? - ¿La fórmula del fluoruro de plomo (IV) es: Pb 2F? - ¿Cuál es la fórmula química del cloruro de magnesio? - ¿Cuál es la fórmula química del nitruro de sodio?
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- ¿Cuál es la fórmula química del hidruro de estaño (IV)? - La fórmula del cloruro de sodio es: - ¿Cuál es la fórmula del sulfuro de niquel (II)? - ¿La fórmula del sulfuro de aluminio es: Al 2S3?
10. Complete las siguientes tablas:
Fórmula
Nombre
P2O3 + H2O = HPO2 P2O5 +H2O = HPO3 Fórmula
Nombre
P2O3 + 2H2O = H4P2O5 P2O5 +2H2O = H4P2O7 Fórmula
Nombre
P2O3 + 3H2O = H6P2O6 = H3PO3 P2O5 +3H2O = H6P2O8 = H3PO4 Fórmula
Nombre
CrO3 + H2O = H2CrO4 * Cr 2O6 +H2O = H2Cr 2O7 Fórmula
Nombre
MnO3 + H2O = H2MnO4 Mn2O7 + H2O = H2Mn2O8 = HMnO4
11. Complete la siguiente tabla:
Fórmula
N. sistemática
N. stock
N. tradicional
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Ácido clorhídrico Ácido sulfhídrico Ácido hipocloroso Ácido periódico Ácido selenioso Ácido telúrico Ácido permangánico Ácido pirofosfórico Ácido piroantimonioso Ácido ortofosforoso
12. Complete la siguiente tabla:
Fórmula
N. sistemática
N. stock
N. tradicional Ácido crómico Ácido dicrómico Ácido carbónico
HPO2 H2SO4 HClO4 HBrO3 HIO HBr PH3 SbH3 HBrO2 H2SeO2
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HI H2SeO3
13. Calcula las masas moleculares de los siguientes compuestos e indica la masa de un mol de cada uno de ellos. a) Cloruro de sodio, b) amoniaco, c) anhídrido sulfúrico, d) hidróxido platínico, e) ácido carbónico, f) ácido fosfórico, g) sulfato de calcio, h) nitrato plúmbico. 14. Calcula cuántos átomos de O hay en 100 g de sulfato férrico 15. Rellene la siguiente tabla con las propiedades de las partículas subatómicas: Partícula
Masa
Carga
Situación
Protón Neutrón Electrón
16. Si los números atómicos respectivos de nitrógeno, argón, magnesio y cobalto son 7, 18, 12 y 27. a) Escriba las configuraciones electrónicas de los referidos átomos, b) escriba las configuraciones electrónicas de los iones N3-, Mg2+ y Co3+, c) Indique el número de electrones desapareados que existen en el elemento nitrógeno y en los iones Mg 2+ y Co3+ del inciso anterior. 17. Complete la configuración electrónica de un elemento X cuyo electrón diferenciador es 4f 1 indique su número atómico, a que grupo del sistema periódico pertenece y de qué elemento se trata, además indique los números cuánticos de su electrón diferenciador. 18. ¿Por qué el oxígeno tiene valencia 2 y el azufre tiene además las valencias 4 y 6? 19. Escriba la configuración electrónica y la composición del núcleo de los siguientes elementos: 3273
3785
99254
20. Indicar a qué orbital corresponde la siguiente serie de números cuánticos: n=4, l=3, m l=-1. ¿Cuántos orbitales de cada tipo hay en la capa electrónica n=4? 21. Justifique de un modo adecuado, si pueden existir en un átomo electr ones cuyos números cuánticos n, l, ml, ms sean: A) 2, -1, 1, +½; B) 2, 1, -1, +½; C) 1, 1, 0, -½; D) 3, 1, 2, +½
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22. Ordenar según energías de ionización creciente la serie de las siguientes especies. Justifique su respuesta: K1+; Rb; Mg; Ba 2+; B; Al3+. 23. Los isótopos de un elemento son:
24 25 26 12 , 12 , 12 ,
cuyas masas atómicas y abundancias relativas
son respectivamente: 23,98504, 24,98584 y 25,98259; 78,10%, 10,13%. Calcular la masa atómica media del elemento. 24. Escribir las reacciones de ionización y deducir la fórmula del compuesto iónico formado por oxígeno y aluminio. 25. Decidir y justificar cuál es la opción correcta: dos elementos A y B cuyos números atómicos son 7 y 17 respectivamente se unen formando un compuesto de fórmula: a) AB 2; b) A2B; c) AB3; d) A3B. 26. ¿Qué tipo de enlace y cuál será la fórmula final del compuesto, especificando de si se trata de fórmula emperica o molecular, y utilizando las reacciones de ionización en caso de enlaces iónicos y la representación de Lewis en caso de enlaces covalentes, de los compuestos formados por las siguientes parejas de átomos: a) F y P?, b) O y K?, c) O y Mg?, d) S y F? 27. Complete la siguiente tabla y calcula la masa atómica del Fe
Isótopo
%
56
6
54
92
57
2
Fe Fe Fe
Z
A
Nº Protones
Nº Neutrones
Nº Electrones
28. Investigue sobre el deuterio y el tritio? 29. El cianuro de hidrógeno, es un líquido incoloro, volátil, el compuesto es sumamente venenoso. ¿Cuántas moléculas hay en 56 mg de cianuro de hidrógeno?
30. Escriba los siguientes compuestos: Monóxido de nitrógeno:
Peróxido de sodio:
Monóxido de teluro:
Sesquióxido de níquel:
Oxido ferroso-férrico:
Anhídrido sulfúrico:
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Anhídrido antimonioso:
Anhídrido cloroso:
Petóxido de di bromo:
Hidróxido plumboso:
Hidróxido de amonio:
Hidróxido de hierro (III):
Ácido yodoso:
Acido permangánico:
Acido bismútico:
Acido crómico:
Hidróxido crómico:
Ácido telurhídrico:
Amoniaco:
Ácido fluorhídrico:
Sulfuro de hidrógeno:
Sodio:
férrico:
amonio:
Plumboso:
Sulfuro
Cloruro:
Sulfito:
Fosfito:
Orto borato:
Perclorato:
Piro antimoniato:
Meta fosfito:
Fluoruro de magnesio:
Sulfuro de aluminio:
Telururo plúmbico:
Nitrato de plata:
Permanganato de potasio:
dicromato de potasio:
Orto silicato plumboso:
Piro fosfito auroso:
Piro antimonito platínico:
Carbonato ácido de sodio:
Fosfato trisódico:
hidrógeno carbonato de sodio:
Oxicloruro de bismuto:
Sulfato fosfato de calcio:
Carbonato básico cúprico:
Cloruro sulfuro plúmbico:
Oximeta fosfito mangánico:
Nitrato dibásico de bismuto:
Dihidróxido nitrato de bismuto:
Dihidróxido carbonato de dicobre (II)
31. Escriba los siguientes iones: Ion:
32. Escriba las siguientes sales:
33. Escriba el nombre de los siguientes compuestos: Na2O2:
Fe3O4:
Au2O3:
SeO3:
Sb2O3:
Cd(OH)2:
HClO:
HMnO4:
CuS:
Ca3(PO4)2:
Ca(NO3)2:
Ag2CrO4:
NaHCO3:
BiOCl:
Ca(HS)2:
Ni3Fe(PO4)3:
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34. Iguale las siguientes reacciones: a) dicromato de potasio + cloruro de hidrógeno
cloruro de potasio + cloruro crómico + agua + cloro.
b) permanganato de potasio + sulfito de sodio + agua
dióxido de manganeso + sulfato de sodio +
hidróxido de potasio. c) Iguale la siguiente ecuación en medio ácido: Sulfato ferroso + dicromato de potasio + ácido sulfúrico
sulfato férrico + sulfato crómico + sulfato de
potasio + agua. 35. Clasifique a las siguientes reacciones según los siguientes criterios: - Cambios energéticos: exotérmicas, endotérmicas. - Comportamiento químico: ácido base, redox, precipitación, formación de complejos. - Agrupamientos de los átomos: síntesis, descomposición, sustitución simple, doble sustitución.
36. Complete las siguientes reacciones
37. Complete los términos que faltan a las siguientes afirmaciones:
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a)
El orbital más pequeño será el que corresponde a …………………………………………… y el
más grande el que corresponde a ……………………………………
b)
Se dice que los gases nobles son relativamente inactivos, esto se debe a que tienen una
configuración electrónica …………………………………………….., es decir, tienen …………. Electrones
en su última capa excepto el He, que es estable con sólo dos electrones con su única capa. c)
El número cuántico Spín se refiere al giro del electrón sobre su propio eje, específicamente
determina el momento angular del giro del electrón que puede ser solamente +1/2 ó
-1/2. Los
electrones ubicados en un mismo orbital, deben tener Spín ………………………………. en caso contrario existiría una ………………………………
d)
Cada elemento tiene un número atómico característico, lo que significa que todos los átomos
de un mismo …………………………………… tienen el mismo número de ………………………………….
38. Marque V o F según sea verdadero o falso, a las siguientes afirmaciones: a) Todos los gases nobles tienen ocho electrones en su última capa.
(
)
b) La primera capa llamada K o el nivel 1, no puede contener más de dos electrones. c) Todos los niveles de energía tienen 4 subniveles de energía.
(
(
)
e) El peso de los electrones de cualquier elemento es mayor que el peso de los protones. (
)
g) Los orbitales del subnivel f pueden aceptar 14 electrones.
(
)
39. Calcule el porcentaje de cada elemento presente en los siguientes compuestos: a) Dihidróxido carbonato de dicobre (II) b) Sulfuro ácido de sodio 40. Defina y escriba las fórmulas de: Densidad: -
Volumen específico
-
Densidad de una mezcla
-
Densidad relativa
-
Peso específico
-
Peso específico relativo
-
Relación entre densidad y peso específico
-
Gravedad específica (Sólido, líquido y gaseoso)
)
)
d) Los isótopos son aquellos que pertenecen a diferentes elementos. f) El subnivel d tiene 5 orbitales.
(
(
)
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-
Porcentaje en peso y Porcentaje en volumen
41. En base a los electrones de valencia complete la tabla siguiente: e de valencia
Grupo
Periodo
Nº de
Átomo
valencia 7s 5s2 5p3 4s2 4p6 6s2 6p2 4d10 5s 4f 14 5d4 6s2 3s2 3p 5s2 5p5 42. Escribir en la casilla de intersección el nombre del enlace (covalente puro, covalente polar o iónico) que forman al unirse los átomos y el valor de la diferencia de electronegatividades: Atomo
Br
F
P
Si
H
O F H Na Sr Mg Cs
43. Clasifique a los siguientes pares de átomos como: isótopos, isobaros e isótonos. a) 11H , 12D d) 14258Ce , 14260Nd
b) 1840 Ar , 1940K
c) 3479Se, 3580Br
e) 1123Na, 1224Mg
f) 10747 Ag , 10947 Ag
Se
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44. Aplique el concepto de mol para completar la siguiente tabla: Sustancia H2O NH3
3 KCl
Ca3(PO4)2
2.5 H2CO3
P2O5(g)
1.7 Na2O2 (iónico) 2(NH4)2Cr 2O7
5 Fe2(SO4)3
Mol de
Átomos de
Molec. de
Masa de
Masa de
c/elemento
c/elemento
sustancia
c/elemento
sust. en g.
2 mol H
12.04E23 átm
6.02E23 molec.
1 mol O
6.02E23 átm
2 g. de H 16g. de O
18
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45. El bromo es de color café rojizo. Calcular la densidad relativa del líquido, si 586 gramos de la sustancia ocupan un volumen de 188 ml. 46. Una probeta vacía pesa 60,13 gramos. Cuando se ha añadido 8,20 ml de líquido, la masa del líquido y de la probeta es de 72,32 gramos. Calcular la densidad del líquido. 47. La gasolina tiene una densidad cerca de 0,65 g/cm 3, ¿cuál es la masa de 25 Litros de gasolina en libras y en kilogramos? 48. Un picnómetro es un aparato de vidrio usado para determinar exactamente la densidad de un líquido. El picnómetro seco y vacío tiene una masa de 27,314 gramos. Cuando se llena el picnómetro con agua destilada a 25ºC, la masa total es de 34, 842 gramos. Cuando se llena con cloroformo (un líquido usado como anestésico antes que se conociera sus propiedades tóxicas), el aparato tiene una masa de 41,428 gramos. ¿Cuál es el volumen del picnómetro? ¿Cuál es la densidad del cloroformo? 49. Con los siguientes datos, determinar la composición centesimal, la fórmula empírica (mínima) y la fórmula molecular (verdadera) de: Sustancia
a
b
C
Masa total
0,720 g
0,790 g
0,459 g
Anhídrido carbónico
1,056 g
2,200 g
1,556 g
Agua
0,432 g
0,990 g
0,315 g
Peso molecular
180 g/mol
158 g/mol
78 g/mol
50. 50 gramos de una sustancia iónica por análisis se determina que contiene 20 gramos de oxígeno y el resto sodio. Si el peso de la fórmula (peso molecular) es 78 g/mol, determine la fórmula verdadera. 51. 4.56 gramos de una muestra dan por análisis el siguiente resultado. 0.51 gramos de nitrógeno, 0.14 gramos de hidrógeno, 1.88 gramos de cromo y el resto oxígeno. Si el peso molecular es 251, determinar su fórmula verdadera. 52. Para el compuesto C 6H5NO2 (nitrobenceno). Calcular:
moles de nitrobenceno en 200 gramos de nitrobenceno
gramos de C en 5 moles de nitrobenceno
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gramos de C en 200 gramos de nitrobenceno
moles de nitrobenceno que contiene 5 gramos de nitrógeno
gramos de hidrógeno por cada átomo de carbono
53. La temperatura de fusión del estaño es 232 ° C. Expresar en ° F y K. 54. ¿Qué valor numérico corresponde en forma idéntica a los ° C y a los ° F? 55. Un incremento de 3 ° C de temperatura a ¿cuántos ° F corresponden? 56. ¿A qué volumen presentado en forma de esfera corresponden 8 gramos de oro puro? 57. Completar las siguientes tablas: a) Completar la siguiente tabla: Moles
Masa (g)
Moléculas
Volumen(l)
N ° eq.
Masa eq.(g)
1 NH3 1 Ca3( PO4 )2
58. Determine la composición porcentual de las siguientes sustancias. a) H2 SO4 b) (NH4 )2 Cr 2 O7 59. El precio de una sustancia valiosa en cierto día fue de 327 dólares la onza. ¿Cuánto costó 1 gramo de dicha sustancia en ese día? 60. El aceite se extiende en una capa delgada sobre el agua cuando se presenta un derrame de petróleo crudo. ¿Cuál es el área en metros cuadrados que cubren 200 centímetros cúbi cos de aceite si la capa que se forma tiene un espesor de 0,5 mm? 61. ¿Cuál es la gravedad específica de un líquido se 0,436 litros del líquido tiene la misma masa que 545 cm3. 62. Un estudiante necesita 15 g de alcohol para un experimento. Si la densidad del alcohol es de 0,789 g/ml., ¿Cuántos litros de alcohol son necesarios?
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63. Se encontró que una muestra de 0,060 g de alambre de aluminio tenía una masa de 56 mg después del tratamiento con ácido clorhídrico. ¿Cuál será el porcentaje de pérdida de peso? 64. Calcular el número de moles que se encontrarán presentes en: a) 35 g de nitrato de calcio pentahidratado. b) 22 g de carbonato de sodio 65. Calcular la masa de: a) 0,17 átomos de manganeso b) 0,855 moles de átomos de carbono 66. ¿Cuántos gramos de cobre tienen 3,55 x 10 23 átomos de cobre? 67. La masa de 3,5 moles de un determinado compuesto es de 415 g. calcular la masa molecular de dicho compuesto. 68. ¿Qué volumen en litros ocupa 0,265 moles de monóxido de carbono en c.n.? 69. ¿Qué volumen en ml ocuparan 35 g de gas cloruro de hidrógeno en c.n.? 70. La plata tiene una densidad de 10,5 g/cm 3. Si un mol de plata tuviera la forma de un cubo, (a) ¿cuál sería el volumen del cubo?, (b) ¿cuál sería la longitud de un lado del cubo? 71. Una solución de ácido sulfúrico contiene 65% de ácido sulfúrico en masa y tiene una densidad de 1,56 g/cm3. ¿Cuántos moles de ácido hay en 1000 cm 3 de la solución? 72. ¿Cuántos átomos de oxígeno hay en cada uno de los siguientes casos? a) 0,62 moles de óxido de magnesio. b) 6,01 x 1022 moléculas de glucosa. c) 280 g de carbonato de calcio