TAREA PREPARATORIA PRIMER PARCIAL I SERIE Instrucciones: Resuelva lo que se les pide a continuación respecto al tema de cifras significativas.
1.
¿Cuál es la diferencia entre precisión y exactitud? ¿A qué se denomina incertidumbre?
2.
Utilizar el concepto de cifras significativas para criticar la forma en que se presentó la siguiente información. “La reserva estimada y comprobada de
gas natural al 1 de enero de 1982, era de 2 911 346 billones de pies cúbicos”.
3.
¿Cuántas cifras significativas se muestran en los siguientes números? Si el número queda indeterminado, explicar por qué: a) 450 b) 98.6 c) 0.0033 d) 902.10 e) 0.02173 f) 7000 g) 7.02 h) 67 000 000 i) 2.0048 j) 204.30600
4.
Realizar las siguientes operaciones y expresar el resultado con el número adecuado de cifras significativas: a) 7.38x10 –3 mg – 5.57x10 –5 mg b)
320 cm x 24.9 cm
c)
(432.7 m x 6.5 m x 0.002300)
d)
(8.002 cm + 0.3040 cm) (13.4 cm – 0.066 cm + 1.02 cm)
82.94 m
5.
Realizar los siguientes cálculos y expresar el resultado en forma exponencial y con el número adecuado de cifras significativas. a) 0.406 x 0.0023 = b) 0.1357 x 16.80 x 0.096 = c) 0.458 + 0.12 – 0.037 = d) 32.18 + 0.055 – 1.652 =
6.
Exprese el resultado de cada uno de los siguientes cálculos en forma exponencial y con el número adecuado de cifras significativas. a) (4.65x104)x(2.95x10 –2)x(6.663x10 –3)x8.2 b) [1912x(0.0077x104)x(3.12x10 –3)] / (4.18x10 –4)3
II SERIE Instrucciones: Resuelva lo que se les pide a continuación respecto a los temas de análisis dimensional.
1. Realice las siguientes conversiones: a. 8.43 cm a mm b. 12.8 L a galones c. 125 mL a cuartos d. 294.5 nm a cm e. 903.3 pm a µm f. 5 días a s
g. 0.0550 mi a m h. $ 1.89/gal a dólares/L i. 0.510 in/ms a Km/h j. 22.50 gal/min a L/s k. 0.02500 ft3 a cm3 l. 0.105 in a mm
m. n. o. p. q.
0.650 qt a mL 8.75 µm a km 1.955 m 3 a yd3 $ 3.99/lb a dólares/kg 8.75 lb/ft3 a g/mL
2. En el sistema inglés, los metales y las gemas preciosas se miden en peso troy. Realice los siguientes calculos: a. La unidad inglesa más común de masa es la libra. ¿A cuánto equivale una libra troy en kilogramos y en libras? b. ¿Cuál es la masa de una onza troy de oro en gramos y en quilates? c. La densidad del oro es 19.3 g/cc. ¿Cuál es el volumen de una libra troy de oro? 3. El contenido de un costal de 40 libras de tierra negra cubre 10 pies cuadrados de terreno con un grosor de 1 pulgada. ¿Cuántos costales se requerirán para cubrir un terreno que mide 200 por 300 m hasta una profundidad de 4 cm? 4. Bajo ciertas condiciones la velocidad de una molécula de hidrógeno es 1.84 x 103 m/s. En un segundo sin embargo, la molécula tiene 1.40 x 10 10 choques con otras moléculas. En promedio, ¿Cuál es la distancia que viajaría una molécula entre choques a) En dam y b) En micrometros? 5. La dosis diaria de un medicamento que se utiliza para el tratamiento de la tiroides, es de 7 mg/Kg de peso corporal. Si un frasco de 350 mL del fármaco cuesta Q.180.00 y la concentración es 0.5 mg/mL. ¿Cuánto gastará un paciente de 165 lb en un mes de tratamiento? (considere un mes de 30 días). 6. Determine [ K ] sabiendo que a = Kve kt es dimensionalmente correcta, sabiendo que: a = aceleración; e = adimensional; v = velocidad; t = tiempo. Hallar [ X ] si F = xke2kt es una ecuación dimensionalmente correcta, si F = fuerza; a = área; e = adimensional.
III SERIE Instrucciones: Resuelva lo que se le pide a continuación respecto al tema de temperatura.
1.
Cuando la energía cinética (E k) de un sistema compuesto por una partícula es cero, la temperatura del sistema debe ser: a. 0°C b. 0°F c. 0 K = 0 R d. Ninguna de las anteriores es correcta.
2.
Cuando la energía cinética (Ek) de un sistema compuesto por un mol de partículas es cero, la temperatura del sistema debe ser: a. 0°C b. 0°F c. 0 K = 0 R d. Ninguna de las anteriores es correcta.
3. Temperatura: a. Cantidad de frío o de calor de un sistema b. Cantidad de contenido calórico de un sistema c. Energía cinética media de las partículas del sistema d. Todas las anteriores son correctas e. Ninguna de las anteriores es correcta. 4. Para el Cu, se midió la resistividad a 5 diferentes temperaturas, con lo cual se construyó la gráfica de la derecha. Halle una ecuación de la forma: C = a + bƱ Donde C: Temperatura en grados centígrados Ʊ: Resistividad
5. Se midió la resistividad a diferentes temperaturas, varios metales, con lo cual se construyó la gráfica de la derecha. Observe
que la curva del oro es casi una línea recta. Halle una ecuación de la forma: F = a + bƱ Donde F: Temperatura en grados Fahrenheit Ʊ: Resistividad Halle la temperatura a la cual la resistividad del oro es 10
cm.
Ʊ
6. Se midió la resistividad a diferentes temperaturas, varios metales, con lo cual se construyó la gráfica de la derecha. Observe que las curvas del rubidio y del hierro no son líneas rectas únicas en todo el tramo. Para cada uno de estos dos metales, halle los rangos en los cuales la curva que les corresponde se puede considerar recta (o sea, divida el tramo en varias líneas rectas). Para cada uno de estos rangos: Halle una ecuación de la forma: K = a + bƱ Donde K: Temperatura en Kelvin Ʊ: Resistividad Halle la resistividad de los dos metales a 0 K.
IV SERIE Instrucciones: Resuelva lo que se le pide a continuación respecto al tema de densidad.
1. La densidad de una muestra de etanol cuyo volumen es de 50mL, es de 0.79 g/mL. Entonces la densidad de una muestra de 100 mL del mismo etanol es:
a. 1.58 g/mL
b. 0.40 g/mL
c. 0.79 g/mL
d. Ninguna de las anteriores
2. Un recipiente de forma cónica con diámetro 125mm se llena completamente con 0.75 lb de un líquido. Si la altura del recipiente es de 0.79 cm, determine de que sustancia se llenó el recipiente. 3. Inicialmente, una probeta se llena con 40mL de aceite. La masa de la probeta vacía es de 124.966 g y con aceite 159.446 g. Se saca el aceite de la probeta, luego se ingresa una esfera de metal de 18.713g y se vierte nuevamente aceite hasta el aforo de 40mL; la masa de la pelota y el aceite es de 50.952g. Determine de que metal está hecha la esfera y el radio de esta. 4. Se tienen dos recipientes idénticos en forma de cono invertido, uno está lleno con agua y el otro con etanol al 73%v/v. La altura que alcanzan ambos líquidos de igual masa son 53 cm y 60 cm respectivamente. ¿Cuál es la densidad del etanol al 73%v/v? 5. Para el almacenamiento de ácidos se compraron para el laboratorio de Química General dos recipientes idénticos en forma de prismas triangulares. En uno de los recipientes se almacenó ácido sulfúrico concentrado (H 2SO4) con densidad de 1.84 g/mL y se observó que la altura alcanzada en el recipiente fue de 35cm. El otro se utilizó para almacenar ácido clorhídrico (HCl) cuya densidad es de 1.12 g/mL ¿Cuál debe ser la altura del HCl de modo que ambos recipientes tengan la misma masa? 6. En el siglo VII a. C un rey llamado Giges tuvo la formidable idea de fundir metal en pequeñas piezas. Como su reino era muy rico, sus metalúrgicos pudieron transformar el metal en pequeños discos alrededor del año 680 a.C y así nacieron las primeras monedas de la historia en la ciudad de Sardes, capital del reino de Lidia. Las monedas eran de un metal llama do “electro” o “electrón”, una mezcla de oro y plata. Los arqueólogos realizaron diferentes estudios a una moneda y determinaron que tiene 1.9 gramos de Plata y densidad de 16.52 g/cm3. Determine el porcentaje de Oro en la moneda.
V SERIE Instrucciones: Resuelva lo que se le pide a continuación respecto al tema de mezclas.
1. Se tiene una mezcla de etanol-agua. Se sabe que hay 10 por 100 en masa de agua. a. ¿Qué sustancia es el soluto? ¿Por qué?
b. ¿Qué sustancia es el solvente? ¿Por qué? c. Se podría cambiar la proporción de la mezcla para cambiar la sustancia que es soluto y la que es solvente? 2. Se tiene una mezcla homogénea (MH), el componente A tiene una densidad de 1260 kg/m3 y el componente B tiene una densidad de 1000 kg/m 3. ¿Cómo sería la densidad de la mezcla de cualquier proporción de los componentes? 3. Qué factores unitarios se pueden escribir para una mezcla de ácido acético – agua que tiene 86% v/v. 4. Se prepara un Litro de una solución de ácido sulfúrico (H 2SO4) y óxido de hidrógeno (agua) (H2O), al 80% m/m. a. Calcule la masa de cada componente en la mezcla. b. Calcule el cambio de volumen por mezclado a 20°C. Ácido Sulfúrico (H2SO4) 20/4 °C
% m/m 80 100
Sg 1.7272 1.8305
Fuente: Perry, Robert H.
5. De una solución de etanol al 32 % en volumen, se desea preparar un litro de solución al 5 % en volumen. ¿Cuántos mL de la primera solución hay que usar? 6. Se requiere preparar una solución etanol –agua, con una densidad de 850 kg/m3. Si se tienen 750 mL de agua. a. Indique el soluto y el disolvente. b. Exprese el % m/m de la solución. c. ¿Cuántos mL de la solución original hay que agregar para preparar 700 g de solución diluida al 24%? d. Encuentre la densidad específica de la solución diluida. e. ¿Cuántos mL de etanol hay en la solución diluida?
VI SERIE Instrucciones: Resuelva lo que se le pide a continuación respecto al tema de clasificación, cambios y propiedades de la materia.
1. Se tiene una unidad elaborada en acero inoxidable cuyo diseño es cilíndrico en el cuerpo, con acero reforzado en la parte inferior para resistir la presión hidrostática y una tapadera geodésica como medida de seguridad. Su
capacidad es de 1,00 E+04 litros. La unidad contiene una solución de etanol y agua. Un operario extrae una cantidad que es 100 veces menor al contenido global del contenedor, con el objetivo de analizar la concentración de la muestra. Asumiendo que esta solución está perfectamente mezclada, se espera que la densidad de la muestra sea: a. b. c. d.
Menor a la de la solución global. Mayor a la solución global. Igual a la de la solución global. El etanol y el agua son inmiscibles las densidades son independientes porque forman una mezcla heterogénea. e. NAC 2. a. b. c. d. e.
¿Cuál de los siguientes no representa a una mezcla homogénea?: Concreto Sangre Salmuera Ácido acético al 8% m/m NAC
3. a. b. c. d. e.
Una mezcla heterogénea es un sistema : Monofásico Bifásico Trifásico b) y c) NAC
4. Cuando se viaja al oriente del país de Guatemala, es muy posible encontrar canteras de las cuales se extraen minerales precisos, principalmente minerales con alto contenido de arcilla y caliza, los cuales son precursores principales para la elaboración del Clinker (uno de los componentes del cemento). Durante el proceso de extracción del mineral,en las canteras los minerales son separados de materiales ferromagnéticos, los cuales pueden afectar la integridad de las propiedades del Clinker y por ende el cemento. Usted como estudiante del curso de química general 1, que tipo de separación física y método se requiere para esta etapa. a. b. c. d. e.
Separación física y centrifugación. Separación física e imantación. Separación química e imantación. Separación química y centrifugación. NAC
5. En la industria que manufactura alimentos deshidratados, existe una operación unitaria denominada “secado” la cual consiste en la reducción
controlada de la humedad del material a tratar para preservar la integridad y propiedades de los alimentos. Dentro de la amplia gama de procesos de secados existe el secado directo, el cual consiste en una superficie metálica inerte a una temperatura relativamente alta en contacto directo con el alimento para eliminar el agua por evaporación. ¿Este método de separación es un método de separación física o química?, Justifique. 6. Una piscina posee un diseño rectangular y una capacidad de 10 000 litros de agua. Se requiere clorar el agua de la misma con un agente químico que se ajusta a la siguiente ecuación Y = 0,125 V + 5.325 donde V es la capacidad que tiene la piscina y Y la cantidad de agente químico que se le debe adicionar a la misma. Esto quiere decir que el proceso de cloración es indicativo de una propiedad: a. b. c. d. e.
Intensiva Extensiva Extrínseca Intrínseca NAC
VII SERIE Instrucciones: Resuelva lo que se le pide a continuación respecto al tema de isotopos.
1. El cobre existe en la naturaleza en dos isótopos de masa 63 u y 65 u. La abundancia relativa de cada uno es 69.09 % y 30.91 % respectivamente. Calcula la masa atómica del cobre. 2. Se sabe que de cada 100 átomos de bromo, 51 son de bromo-79 y 49 son de bromo-81. ¿Cuál es la masa promedio de los átomos de bromo? 3. Calcula la masa atómica media del litio (Z=3) sabiendo que se conocen dos isótopos de números másicos 6 y 7 que aparecen en una proporción 7,6% y 92,4% respectivamente. 4. Si el número atómico es 17: a. El átomo tendrá _____ electrones si el átomo es neutro. b. El átomo tendrá _____ electrones si el átomo tiene de carga +2. c. El átomo tendrá _____ electrones si el átomo tiene de carga -2.
5. Tenemos dos isótopos de un mismo elemento. El primero tiene de número másico 35 y el segundo de número másico 37. El primero es neutro. El segundo es un anión con carga -1 que tiene 18 electrones. Rellena el número de partículas de cada isótopo: a. Isótopo primero: _____ protones, _____ electrones, _____ neutrones. b. Isótopo segundo: _____ protones, _____ electrones, _____ neutrones. 6. Completa la siguiente tabla. ELEMENTO SÍMBOLO
Carbono
A
Z
12
nºelectrones nºprotones nºneutrones
6
6
31 15
P
Hierro Plata
26 40 20
Ca
Mercurio 52 24
200 80
80
23
11
Cr
119 51
Sodio
26 47
Sb
11
47
30 61
