UNAM Facultad de Química Curso Química General 1 Grupo 14 COLECCIÓN DE EJERCICIOS UNIDAD 1

Transcripción

1 UNAM Facultad de Química Curso Química General 1 Grupo 14 COLECCIÓN DE EJERCICIOS UNIDAD 1 1. En un libro aparece la siguiente definición de Química: La Química es la ciencia que tiene por objeto el estudio de la composición, estructura y propiedades de la materia que existe en el universo, así como de las transformaciones que ésta experimenta en su estructura interna y de los cambios energéticos involucrados en tales transformaciones. Con base en esta definición explica y proporciona ejemplos de lo que se pide a continuación: a) A qué tipo de composición de la materia se refiere el enunciado? b) Qué significa la palabra estructura de la materia en este contexto? c) Qué quiere decir el término propiedades de la materia? d) A qué se refiere el término estructura interna? e) Qué relación existe entre cambios energéticos y transformaciones de la materia? 2. Indica a qué magnitud corresponde cada una de las siguientes unidades. a) mg b) J c) mol d) m 3 e) g/cm 3 f) atm g) kcal h) poise i) mm j) ml 3. Escribe el estado de agregación en que se presentan las siguientes sustancias en condiciones normales de presión y temperatura (1 atm y 25 C). Oxígeno Cloruro de potasio Mercurio Dióxido de carbono Bicarbonato de sodio Azufre Sulfuro de hidrógeno Nitrógeno 4. Qué pasa con los globos cuando se calienta el aire del matraz que se muestra en la figura? Dibuja cómo se vería el contenido del matraz. 5. Observa la siguiente ilustración y contesta el niño podrá inflar el globo dentro de la botella? Por qué?

2 6. Un experimento clásico en ciencias consiste en hervir agua en un matraz, suspender el calentamiento, taparlo, invertirlo y enfriar su base con hielos (ver figuras A y B). Al hacer esto se observa que con el enfriamiento el agua hierve. Cuál piensas que es la lectura del termómetro en cada caso? Utiliza el MCC para explicar este fenómeno (si puedes, realiza el experimento!). 7. Clasifica a lo siguiente como elemento (E), compuesto (C), mezcla homogénea (Mho), mezcla heterogénea (Mhe) o coloide (Col). Polietileno Sacarosa Agua destilada Potasio Madera Plomo Sangre Aire Leche Espinacas Vidrio Hielo seco Arsénico Bronce Cerveza Lantano Diamante Amoniaco Gelatina Grafito 8. De los materiales enunciados en la pregunta anterior, indica cuáles son sustancias, explicando por qué las clasificaste así. 9. Qué representa cada uno de los siguientes esquemas (elemento, compuesto, mezcla o sustancia)?, argumenta tus respuestas.

3 A B C D 10. Un alumno de la clase de Química obtiene los siguientes resultados al estudiar las propiedades de una sustancia desconocida a la que llamaremos sustancia X. Es un sólido azul verdoso a temperatura ambiente. Tiene un punto de fusión cercano a los 300 o C. No es soluble en agua a temperatura ambiente. Al calentarlo en un recipiente abierto, cambia de color y disminuye su masa. Es más denso que el agua. Como resultado de estas pruebas, el alumno concluye que X no es un elemento. Estás de acuerdo con él? Por qué? 11. Una sustancia sólida blanca (A) se calienta intensamente en ausencia de aire y se descompone para formar otro sólido blanco (B) y un gas (C). El gas tiene exactamente las mismas propiedades que el producto que se obtiene cuando se quema carbono con exceso de oxígeno. A, B y C son elementos o compuestos? Fundamenta tu respuesta. 12. Si la densidad del cobre es 8.92 g/cm 3, cuál es el volumen de una pieza de este metal cuya masa es de 89.2 g? 13. Lee con cuidado el siguiente enunciado. Indica enseguida de cada propiedad descrita, con la letra F las que se refieren a propiedades físicas, y con la letra Q las que se refieren a propiedades químicas. Aluminio: metal de color plateado brillante. Como todos los metales, es maleable y dúctil. Su densidad es de 2.7 g/cm 3 y funde a 933 C. Es buen conductor del calor y de la electricidad. Expuesto al aire, se recubre de una capa de alúmina (óxido de aluminio), que lo protege de un ataque rápido por el oxígeno o la humedad atmosférica. Se disuelve en ácido clorhídrico caliente. Sus disoluciones deben mantenerse ácidas para evitar la formación de hidróxido de aluminio (sólido insoluble en agua).

4 14. En cada uno de los siguientes enunciados se describe un proceso. Clasifícalos como cambios físicos (CF) o químicos (CQ). a) El gas helio contenido en un globo tiende a escapar después de unas horas b) El oxígeno mantiene la combustión de muchos materiales c) La sal de mesa se disuelve en agua caliente d) En el crecimiento de las plantas participan minerales, CO 2, agua y energía solar e) El jugo de naranja congelado se reconstituye añadiéndole agua f) El agua hierve a una temperatura menor en el Popocatépetl que en Acapulco g) Los fertilizantes incrementan la producción agrícola h) El plomo es más denso que el aluminio i) La temperatura de la superficie del Sol es de aproximadamente 6,300 C 15. (a) Cuál es la diferencia entre una propiedad extensiva y una propiedad intensiva? (b) Piensa en la mayonesa y menciona todas las propiedades que se te ocurran de ese aderezo y clasifícalas en extensivas e intensivas. (c) Cómo clasificarías a la mayonesa? es una mezcla, es un compuesto? Justifica tu respuesta. 16. Retoma los ejemplos que se mencionan en las preguntas 9, 10 y 11 para identificar propiedades organolépticas, intensivas y extensivas. 17. El siguiente dibujo representa a las partículas de una sustancia que está a una temperatura de 5ºC: Dibuja cómo se vería la misma sustancia cuando el termómetro marque 30ºC. 18. Es posible lograr que un clip o una aguja metálica floten en el agua. Sin embargo, al agregar un poco de jabón al agua, se observa que el objeto cae al fondo del recipiente. Explica por qué flota el clip y por qué se hunde cuando se agrega jabón (anímate a hacer el experimento!).

5 19. Utiliza papel milimetrado para construir la gráfica de solubilidad del ácido cítrico (C 6 H 8 O 7 ) con los datos de la siguiente tabla. Explica cómo prepararías en el laboratorio 50 ml de una disolución saturada, una no saturada y una disolución sobresaturada, si el disolvente está a 25 C. Temperatura ( C) Solubilidad (g / 100 ml de agua) Indica qué procedimiento(s) seguirías para separar en sus componentes a cada una de las siguientes mezclas; utiliza un diagrama de bloques para explicarlo. a) Arena, yodo y nitrato de potasio. b) Agua, arena, alcohol etílico y cloruro de sodio. c) Hexano, hierro y azúcar de mesa (sacarosa). 21. Se formó una mezcla con masas iguales de tres sólidos identificados como A, B y C. En la siguiente tabla se describen algunas de sus propiedades: Sólido A B C Propiedades Sólido gris insoluble en agua. Funde a 419 C. Insoluble también en alcoholes y en acetona. Es más denso que el agua. Reacciona violentamente con el ácido clorhídrico. Sólido blanco muy soluble en agua a temperatura ambiente. Funde a 160 C. No es soluble en alcoholes. Es más denso que el agua. Sólido blanco insoluble en agua. Tiene alta presión de vapor por lo que pasa al estado gaseoso a 45 C. Soluble en acetona. Es menos denso que el agua. a) Se trata de una mezcla homogénea o heterogénea? Explica. b) Explica mediante un diagrama de bloques, qué realizarías en el laboratorio de QG1 para separar a esta mezcla en sus componentes. c) Indica en qué propiedades de la materia se basan los métodos de separación que aparezcan en tu respuesta anterior. Nota: Estos ejercicios NO son para entregar, es para que los resuelvan y noten en qué tema tienen dudas que podemos resolver en clase.