I.E.S. La Albuera. Departamento de Física y Química. 4ºESO Curso

Transcripción

1 REACCIONES QUÍMICAS 1. Define reacción química e indica qué son los reactivos y los productos. Cómo ocurre una reacción química a escala microscópica? 2. Cuando mezclamos una disolución de permanganato de potasio (de color violeta) con otra de agua oxigenada (incolora), se observa la aparición de burbujas, a la vez que se decolora la disolución y aparece un sólido pardo. Se ha producido una reacción química? 3. Comenta los siguientes enunciados, indicando si son correctos o no: a) En todas las reacciones químicas hay tantos reactivos como productos, b) Siempre tiene que haber, al menos, dos reactivos para que tenga lugar una reacción. c) En una reacción se puede obtener un solo producto, aunque haya varios reactivos. d) Si no se observa un cambio de color, es porque no ha tenido lugar una reacción química. 4. Completa el ajuste de las siguientes ecuaciones químicas: a) C2H6O (l) + O2 (g) 2 CO2 (g) + 3 H2O (g) b) C7H16 (g) + 11 O2 (g) 7 CO2 (g) + H2O (g) c) CaSiO3 (s) + HF (l) SiF4 (g) + CaF2 (s) + 3 H2O (l) d) 2 Al(OH)3 (s) + H2SO4 (ac) Al2(SO4)3 (ac) + H2O (l) 5. Ajusta las siguientes ecuaciones químicas: a) NO (g) + O2 (g) NO2 (g) d) Al2O3 (s) + HCl (ac) AlCl3 (ac) + H2O (l) b) N2O5 (g) NO2 (g) + O2 (g) e) NO2 (g) + H2O (l) HNO3 (ac) + NO (g) c) C6H14 (l) + O2 (g) CO2 (g) + H2O 6. Teniendo en cuenta la definición de mol, realiza los cálculos necesarios para responder a las siguientes cuestiones: a) Si en un recipiente hay 1, moléculas de agua, cuántos moles de agua contiene? b) Cuántos átomos hay en un recipiente que contiene 0,4 moles de hierro? c) Cuántos moles corresponden a un número de moléculas de ácido sulfúrico (H2SO4) igual a 1, ? 7. El trióxido de azufre es un gas de fórmula SO3. Cuántas moléculas de SO3 habrá en un recipiente que contenga 1,5 moles de este gas? Cuántos átomos de azufre contendrá? Y de oxígeno? 8. Calcula la molaridad de las siguientes disoluciones: a. 250 g de yoduro de potasio (KI) se disuelven en agua hasta un volumen final de 0,5 L. b. En 30 ml de una disolución de sacarosa (C12H22O11) en agua hay disueltos 10 g de este compuesto. 9. La reacción entre el cinc (Zn) y el ácido clorhídrico (HCl) produce dicloruro de cinc (ZnCl2) y desprende hidrógeno (H2), de acuerdo con la siguiente ecuación: Zn (s) + 2 HCl (ac) ZnCI2 (ac) + H2 (g) a. Lee en moles y gramos b. Qué volumen de hidrógeno se obtendrá si se hacen reaccionar 20 ml de HCl M? c. Si se hacen reaccionar completamente 98,1 g de Zn, qué cantidad de ZnCl2 se obtendrá? 1

2 10. El pentaóxido de dinitrógeno (N2O5) es un sólido incoloro, de aspecto cristalino y altamente inestable, que explota con facilidad y reacciona con el agua: N2O5 (s) + H2O (l) HNO3 (ac) a. Ajusta la ecuación química y escribe las relaciones de estequiometría en moles y en masa. b. Calcula los moles de N2O5 que se necesitan para obtener 15 moles de HNO3. c. Qué masa de ácido nítrico se obtendrá a partir de 270 g de N2O5? 11. Los silanos son compuestos que pueden interaccionar químicamente con el oxígeno atmosférico (O2), produciendo dióxido de silicio (SiO2) y agua (H2O): Si3H8 (l) + 5 O2 (g) 3 SiO2 (s) + 4 H2O (l) a. Calcula el número de moles de dióxido de silicio que se obtendrán a partir de 4,2 moles de Si3H8. Qué cantidad de oxígeno habrá reaccionado? b. Calcula la masa de dióxido de silicio y de agua que se obtendrá a partir de una cierta cantidad de Si3H8 si reacciona con 2 moles de oxígeno., MOVIMIENTO 12. Una partícula se mueve en línea recta según la ecuación x = 8-2t - t 2. En qué instante pasa por el origen? Sol: 2s 13. La posición de una partícula con movimiento rectilíneo a lo largo del eje X es x= 3t 2. Calcula la velocidad en cualquier instante. Sol: v= 6t 14. La posición de un móvil con movimiento rectilíneo viene expresada por x= -8+2t en SI. a. Dónde está inicialmente? b. En qué dirección se mueve y hacia dónde se dirige? c. Posición del móvil a los 5 s. d. Espacio recorrido en los 5 s. Sol: a) (-8,0)m b) eje X sentido positivo, c) (2,0) m, d) 10 m 15. Una partícula se mueve según la ecuación x= t en SI a. Velocidad instantánea de la partícula. b. Velocidad a los 8s. Sol: a) v = 2t, b) 16 m/s 16. En una etapa contrarreloj, un ciclista del equipo verde circula a 30 Km/h; 1 Km delante de él marcha otro ciclista del equipo amarillo a 20 Km/h. a. Calcula el tiempo que tardan en encontrarse y su posición en ese instante. b. Resuelve el mismo problema, suponiendo que los ciclistas circulan en sentido contrario. Sol: a) 359,7 s y 2996 m, b) 72 s y 600,1 m 17. Un coche se desplaza por una carretera recta a 100 Km/h. En un instante dado, el conductor observa una roca desprendida en medio de la carretera a 200 m delante de su vehículo. Si tarda 2 s en frenar con qué aceleración constante debe frenar para detenerse a 5 m de la roca. Sol: -2,76 ms Se lanza un cuerpo verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 45 Km/h. Qué altura alcanzará? Cuánto tiempo tardará en pasar de nuevo por el punto de partida? Sol: 7,9 m; 2,5 s 19. Una partícula efectúa un movimiento rectilíneo cuya ecuación para su posición viene dada por: x= 4t +2t 2. Determina el espacio recorrido, la velocidad y la aceleración al cabo de 5 s de iniciarse el movimiento. Representar en ese intervalo de tiempo las gráficas x/t, v/t, a/t Sol: 70 m, 24 m/s y 4 m/s 2 2

3 20. Un conductor circula con una vo, frena y detiene su vehículo en un espacio de 40 m y en un tiempo de 4 s. Suponiendo que el movimiento ha sido uniformemente retardado, calcula la vo y la aceleración de la frenada. Sol: 20 m/s, -5 m/s Dos móviles se desplazan siguiendo una trayectoria rectilínea entre dos puntos A y B cuya distancia es de 110 m. El primero sale de A sin velocidad inicial y se dirige hacia B con aceleración constante de 4 m/s 2. El segundo sale de B dos segundos más tarde y se dirige hacia A con velocidad constante de 20 m/s. a. Escribe las ecuaciones de movimiento de ambos móviles y dibuja sus gráficas x/t. b. Determina dónde se cruzarán ambos móviles. Sol: 50 m de A DINÁMICA 22. Qué fuerza hacia arriba y vertical debe actuar sobre un cuerpo de 10 Kg para que suba con una aceleración de 3 m/s 2? Sol: 130 N 23. Con qué fuerza hay que impulsar verticalmente un cohete de 2500 Kg para que ascienda con una aceleración de 4 m/s 2? Sol: 3500 N 24. Determina el peso que corresponde en S.I. a las siguientes masas: a) 2,5 Kg b) 20 g c) 1t d) 2,5 mg e) 7,8 dag 25. Qué masa en gramos tienen los cuerpos que pesan?. a) 20 N b) 0,2 N c) 7000 N 26. Un cuerpo de 10 Kg está sobre una superficie horizontal. Se le empuja con una fuerza horizontal de 24 N. Entre el suelo y el cuerpo hay una fuerza de rozamiento de 4 N. Dibujar el esquema de fuerzas y calcula el módulo de todas ellas. Qué tipo de movimiento llevará el cuerpo?. Calcula la aceleración del movimiento. Sol: 2 m/s Un bloque de 5 Kg tiene un rozamiento con la superficie horizontal de 8 N. En un momento determinado tiene una velocidad de 15 m/s. a. qué fuerza horizontal deberá aplicarse para que se detenga en 5 s? b. Si no ejercemos fuerza, qué tiempo tardaría en detenerse a causa del rozamiento? Sol: a) 7 N; b) 9,3 s 28. Calcula la fuerza necesaria para arrastrar por la nieve un trineo de 40 Kg, cargado con un hombre de 60 Kg. El coeficiente de rozamiento entre el trineo y la nieve es de 0,1. Sol: 100 N 29. Cuánto vale la fuerza ascensional de un globo de 180 Kg de masa para que se eleve desde el reposo hasta una altura de 720 m. En 2 minutos y con M.R.U.A. Tomar g= 10 m/s 2 Sol: 1818 N 30. Un muelle mide en reposo 8cm. Al tirar de él con una fuerza de 2 N se observa que mide 90 mm. Si el muelle sigue la ley de Hooke, calcula. a. Valor de K b. Longitud del muelle si F= 6 N c. Si se alarga 4 cm., qué fuerza hemos puesto? Sol: a) 200 N/m, b) 11 cm, c) 8 N 3

4 PRESIÓN. FLUÍDOS 31. El tapón de una bañera es circular y tiene 5 cm de diámetro, la bañera contiene agua hasta una altura de 40 cm. Calcular la presión que ejerce el agua sobre el tapón y la fuerza vertical que hay que aplicar para levantarlo. Sol: 3920 Pa; 7,7 N 32. Un bloque de madera tiene 50 cm de longitud, 20 cm de ancho y 20 cm de alto. Su densidad es de 0,4 g/cm 3. a. Calcula el empuje que sufre si se sumerge totalmente en agua (d= 1000 Kg/m3) b. Calcula la fuerza resultante que le hace subir a la superficie. c. Calcula la altura del bloque que queda sumergida cuando está flotando, en equilibrio. Sol: a) 196 N; b) 117,6 N; c) 8 cm 33. Se realiza la experiencia de Torricelli con líquidos distintos en diferentes momentos. Calcular la altura del líquido en el tubo con respecto a la cubeta en los siguientes casos: a. El líquido es agua y el barómetro marca 765 mm. b. El líquido es ácido sulfúrico (d= 1,84 g/cm 3 ) y la presión atmosférica es de 0,8 atmósferas. Sol: a) 10,4 m; b) 4,5 m 34. La ventana lateral de un batiscafo tiene 60 cm de largo por 40 cm de ancho. Calcular la fuerza total que se ejerce sobre ella cuando se encuentra a 10 Km de profundidad, se supone en toda ella la misma presión. La densidad del agua del mar se toma constante e igual a 1,03 g/cm 3 Sol: 2, N 35. Un trozo de aluminio pesa en aire 26,5 N y sumergido en alcohol, 18,6 N. La densidad del alcohol es de 800 Kg/m 3. Calcular el empuje que sufre, su volumen y su densidad. Sol: 7,9 N; 1000 cm 3 ; 2700 Kg/ m Un cubo de madera de 20 cm de lado se encuentra flotando en agua. Cuál es la altura de la parte emergente?. Densidad de la madera 600 Kg/ m 3. Densidad del agua 1000 Kg/ m 3. Sol: 0,08 m 37. Una piedra cuyo volumen es de 1 dm 3 y su densidad 2,6 g/cm 3 se sumerge en agua. Calcular el peso de la roca en el aire, el empuje que sufre en el agua y su peso aparente en dicho líquido: Sol: 25,5 N; 9,8 N, 15,7 N. TRABAJO Y ENERGÍA 38. Determina la energía cinética de un tren de 600 t que tiene una velocidad de 30 m/s. A qué velocidad debería moverse un coche de 600 Kg de masa para tener la misma energía cinética?. Sol: 2, J, 3415 Km/h. 39. Calcula la potencia del motor de un avión que en 2 minutos eleva una masa de 20 t desde el suelo y del reposo hasta una altura de 600 m y con una velocidad de 350 Km/h,. Sol: 2431 C.V. 40. Un bloque de 10 Kg descansa en reposo sobre un plano horizontal si se ejerce una fuerza sobre él paralela al plano de 5 N, recorriendo 20 m. Calcula la energía cinética y la velocidad adquirida. Sol: 100 J y 4,47 m/s 41. Un bloque de 10 Kg está en un plano horizontal y sobre él se ejerce una fuerza que forma con la horizontal 30º. Calcula el trabajo realizado por esta fuerza, la energía adquirida y la velocidad después de recorrer 20 m. Sol: 86,6 J; 4,16 m/s 4

5 42. Sobre un plano horizontal se empuja un cuerpo de 3 Kg, partiendo del reposo, con una fuerza de 6 N durante 30 s. Existe además una fuerza de rozamiento de 4,5 N que actúa simultáneamente. Determina. a. El trabajo total realizado sobre el cuerpo (337,5 J) b. La energía cinética adquirida (337,5 J) 43. Desde un punto situado a 20 m del suelo se deja caer un objeto. Con qué velocidad llegará al suelo? Sol: 20 m/s 44. Se lanza hacia arriba una pelota de 100 g de masa. Cuando se encuentra a 30 m del suelo, su velocidad es de 5 m/s. a. Cuánto vale su energía cinética? b. Cuánto vale su energía potencial? Sol: 1,25 J; b) 29,4 J REPASAR LA FORMULACIÓN: Debes hacer los ejercicios que hicimos durante el curso. Puedes consultar la página Alonso formula: FELIZ VERANO! 5