PROBLEMAS VISUALES DE QUÍMICA 8 PVQ8-1*

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1 PROBLEMAS VISUALES DE QUÍMICA 8 PVQ8-1* Fotorafía 1 En el embudo de decantación A, se disponen 10 ml de aua destilada y en B,,0 de carburo cálcico del 80% de riqueza. Se abre la llave del embudo E y el as que se desprende se recoe sobre aua, a 0ºC y 750mmH de presión, en el frasco invertido C. a) Qué as se recoe en el matraz? Formula e iuala la reacción b) Sobra alún producto? Cuánto? c) Qué volumen ocuparía el as en las condiciones dadas? Datos.Masas atómicas : Ca=40, H=1, O=16. C=1. Presión del vapor de aua a 0ºC=17,5mmH R= 0,08 atm-l.k -1-1

2 SOL: a) La reacción que se produce al abrir la llave E y caer el líquido en B es: H O CaC (s) Ca(OH) (ac) H C C H() El as que se desprende en la reacción es etino (llamado también acetileno) y es el as que llea el frasco C b) Vamos a comprobar el reactivo limitante, para poder determinar los es de as desprendidos,0 0,80 1,6 Moles de carburo de calcio: n 0,05 M 1 40 C H 64 De acuerdo con la estequiometría de la reacción, cada de CaC reacciona con dos es de H O, por lo que 0,05 es de carburo de calcio, necesitarían 0,050 es de aua, pero tenemos de aua 10 n 0,56 M 18 El reactivo limitante es el carburo de calcio que se astará en su totalidad, produciendo 0,05 es de as etino. Sobrarán 0,56-0,050=0,51 de aua. c) Aplicando la ecuación de estado de los ases y considerando al etino como as ideal V CH atm.l 0, 05.0, 08.(73 0)K K. 1atm (750 17,5)mmH. 760mmH 0, 6L

3 PVQ8-* Tres compuestos sólidos En la fotorafía aparecen tres sustancias químicas, dos inoránicas y una oránica, en estado sólido. 1) Escribe la fórmula química del bromato de potasio. ) Escribe la formula química del ácido malónico teniendo en cuenta que su nombre es propanodicarboílico. 3) Escribe la fórmula química del sulfato de mananeso teniendo en cuenta que cristaliza con una écula de aua. 4) Calcula los es de cada una de las sustancias que eisten en los tres vidrios de reloj. 5) La solubilidad del bromato de potasio en aua a 0º C es 6,9 ramos de sal por 100 ramos de aua. Calcula los ramos de aua necesarios a esa temperatura para disolver los cuatro ramos de bromato de potasio. 6) Indica los iones que aparecen al disolver en aua el bromato de potasio. 7) Calcula el tanto por ciento en peso de oíeno que contiene el ácido malónico. 8) Calcula los ramos de carbono que están combinados en el ácido malónico que hay en el vidrio de reloj. 9) Calcula la relación de ramos de aua a ramos de sulfato de mananeso anhidro que hay en el vidrio de reloj. 10) El sulfato de mananeso es un fertilizante arícola por el mananeso que proporciona al suelo. Si un aricultor añade 100 k de sulfato de mananeso monohidratado en un terreno de 1000 metros cuadrados calcula la cantidad de mananeso que ha añadido por metro cuadrado. Datos masas atómicas H=1, C=1, O = 16, Br= 80, K=39, Mn= 55

4 SOLUCIÓN 1) KBrO 3 ) HOOC-CH -COOH 3) MnSO 4.H O 4) Moles de bromato de potasio: 4 Masa ar= =167 / ; 0, Moles de ácido malónico: 4,5 Masa ar 4*1+4*16+3*1=104 / ; 0, Moles de sulfato de mananeso (II) hidratado 0, 9 3 Masa ar *16+*1=169 / ; 5, ,9deKBrO3 4,0deKBrO3 5) 58deHO 100deHO deho 6) KBrO 3 K BrO3 7) 1 de acido malónico 4es deo 104 de acido malónico 416 de oíeno 61,5% 100 de acido malónico 8) 9) 1 deácido malónico 3 decarbono 104 deácido malónico 31 decarbono 1,56 decarbono 4,5 de ácido malónico 1 desulfatode mananeso anhidro 1 deaua desulfatode mananeso anhidro 18 deaua 151 desulfatode mananeso anhidro 18 deaua 0,1 18 deaua 151 desulfatode mananeso anhidro 10) Se añaden k k 0,1 100 m 0, m m m m 169 0,59 demnso 4.HO 1deMnSO 4.HO 1deMnSO 4.HO m 1deMn 55deMn 3,6 m

5 PVQ8-3** En la pila de la fiura, el electrodo A, es una placa de Zn, sumerida en una sal de Zn +, 1M. Mientras que en B se dispone una sortija metálica. C es un papel de filtro humedecido en una disolución de nitrato sódico. El voltímetro marca 1,45V. Conociendo los potenciales normales de reducción de los siuientes pares: E 0 del par Cu + /Cu = 0,34V. E 0 del par Zn + /Zn =- 0,76V. E 0 del par A 1+ /A = 0,80V. E 0 del par Fe + /Fe = -0,44V. E 0 del par Ni + /Ni= -0,5V. E 0 del par Al 3+ /Al = -1,66V. Determina: a) El posible metal de la sortija b) La circulación electrónica a través del circuito interno ACB, y la reacción química que tiene luar c) Se disuelve el cinc, o precipita el Zn +? d) El valor que indicaría el voltímetro en el caso de una variación de la concentración del Zn + en un 0% SOLUCIÓN En la fotorafía observamos que el voltímetro marca +1,45 V, lo que indica que el potencial del lado B es mayor que del lado A, en otras palabras, la corriente eléctrica se dirie desde B hacia A. Dado que los electrones se desplazan en sentido contrario de la dirección de la corriente, el flujo de electrones es tal que se producen en A y se dirien hacia B. Si en A se producen electrones es porque el Zn metal los pierde pasando a catión Zn + y ese electrodo es el ánodo de la pila. Los electrones que llean a B son captados `por el metal de la sortija produciéndose una reducción, por ello, B es el de la pila. La lectura del voltímetro (si este es de ran calidad) es prácticamente la fuerza electromotriz de la pila, cuyo valor es: ε E E ánodo 1,45 E ( 0,76) E 1,45 0,76 0,69V Teniendo en cuenta que el metal de la sortija no es un elemento puro, el elemento que mas se aproima a este valor de los tabulados es el par A + /A = 0,80V. Por lo tanto la sortija deberá ser probablemente de plata, aleada con otro metal. El proceso deberá ser: La oidación del Zn y la reducción del catión plata. El proceso lobal es: A Zn A Zn Aplicando la fórmula de Nernst 0,059 ΔE ΔE o loq n En la anterior ecuación Q es el llamado coeficiente de concentración cuyo numerador es el producto de las concentraciones de las especies activas del seundo miembro de la ecuación elevados a sus coeficiente estequiométricos y el denominador es análoo al numerador pero para las especies activas del primer miembro. El denominador n representa el número de electrones implicados en el proceso. En este caso n= y las especies activas son los cationes plata y cinc. El proceso cuando la concentración de Zn + aumenta un 0%, esto es, lleue al 1,M; 0,059 1, E 1, 45 lo 1, 448V 1