2 Distinguir entre disolución diluida y saturada. Puede una disolución ser a la vez diluida y saturada?

Transcripción

1 1 La concentración de alcohol (etanol) en las bebidas alcohólicas se reconoce por su graduación, la cual equivale a un % en volumen. Completar: a) Un grado de alcohol corresponde a 1 ml de alcohol puro en de vino. b) Una botella de vino de ¾ de litro cuya etiqueta marca 12,5º tiene ml de alcohol puro. c) Una botella de ginebra de 1 litro contiene 380 ml de alcohol puro por lo que su etiqueta marcará grados. a) Un grado de alcohol corresponde a 1 ml de alcohol puro en 100 ml. de vino. b) Una botella de vino de ¾ de litro cuya etiqueta marca 12,5º tiene 93,75 ml de alcohol puro. c) Una botella de ginebra de 1 litro contiene 380 ml de alcohol puro por lo que su etiqueta marcará 38 grados. 2 Distinguir entre disolución diluida y saturada. Puede una disolución ser a la vez diluida y saturada? Una disolución diluida tiene muy poca cantidad de soluto disuelto. Por tanto, puede ser a la vez saturada cuando la solubilidad del soluto es muy pequeña. 3 Hemos puesto un trozo de sodio en agua y ha reaccionado violentamente desprendiendo hidrógeno. Se ha oxidado o reducido el sodio? sodio se oxida ya que pasa a la disolución como ión positivo. 4 Decir si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) En la ecuación: Cu + - 1e - Cu 2+, el ion Cu + se oxida. b) En la ecuación: Cl 2 + 2e - 2 Cl -, el cloro se oxida. c) En la reacción: C + CO 2-2 CO, el C se oxida. a) Verdadera b) Falsa c) Verdadera. 5 Se disuelven 23 g de sal común en 500 g de agua pura. Cuál es su concentración en % en peso? Disolución: = 4,4 % en peso 6 Completar las frases siguientes:; a) Las reacciones entre ácidos y bases se les llama. b) En ellas se obtiene y agua. c) Una molécula de hidróxido de aluminio se neutraliza con de ácido clorhídrico. a) Las reacciones entre ácidos y bases se les llama REACCIONES DE NEUTRALIZACIÓN. b) En ellas se obtiene SAL y agua. c) Una molécula de hidróxido de aluminio se neutraliza con 3 MOLÉCULAS de ácido clorhídrico. 7 Dado el proceso: Fe + F 2 Fe F - completar las frases siguientes: a) El que ha perdido electrones es el por tanto se. b) El agente reductor a su vez se y es el. c) La especie reducida es por tanto ha electrones.

2 a) El que ha perdido electrones es el Fe por tanto se OXIDA. b) El agente reductor a su vez se OXIDA y es el Fe. c) La especie reducida es F 2 por tanto ha GANADO electrones. 8 Tenemos una disolución de sulfato de cobre (II) en un tubo de ensayo e introducimos en ella un clavo de hierro. Al cabo del tiempo se observa que el clavo ha quedado recubierto de una capa rojiza. a) Qué reacciones han tenido lugar? Explicarlas en términos de oxidación-reducción. b) Si se han depositado 0,8 g de cobre sobre el clavo, cuántos electrones se han intercambiado? a) Cu e - Cu Fe - 2e - Fe 2+ b) Moles de cobre: 0,8/63,5 Que son: 0,8/63,5 6, iones de cobre. Cada uno intercambia 2 electrones, luego: 0,8/63,5 6, = 1, electrones. 9 Qué diferencia aprecias entre los procesos siguientes? a) HCl (aq) H + (aq) + Cl - (aq) b) HCl (aq) + H 2 O (l) H 3 O + (aq) + Cl - (aq) Cuántos iones H + (aq) se obtienen de 1 mol de HCl (aq)? a) Se trata de un simple proceso de disociación iónica. b) En este caso, los iones hidrógeno reaccionan efectivamente con el agua (así ocurre en disolución) y forman el ion hidronio que es el que en verdad se desplaza por la disolución. Con 1 mol de HCl se obtiene 1 mol de iones, es decir: 6, iones H Se han preparado tres disoluciones diferentes de nitrato potásico. Completar la tabla siguiente: Volumen de gramos de moles de Concentración disolución M KNO 3 KNO 3 (g/litro) (ml) g , ,25 gramos de KNO 3 moles de KNO 3 Volumen de disolución (ml) M Concentración (g/litro) g 0, ,32 0, ,22 0, ,8 80, ,55 0, ,25 25, Tenemos una disolución de nitrato de plata y se introduce en ella una lámina de cobre. a) La disolución era inicialmente incolora y se va tornando azul. Por qué? b) La lámina de cobre se oscurece. Por qué? c) Escribir los procesos redox que tienen lugar. d) Explicar en qué consiste el plateado de un metal. a) Los iones cobre pasan a la disolución y la colorean de azul (color que adoptan muchas sales de cobre). b) La lámina de cobre se oscurece porque se recubre de plata reducida. c) Cu - 2e - Cu 2+ Ag + + 1e - Ag d) Consiste en recubrir un objeto metálico de una fina capa de plata metálica. Se hace mediante electrólisis de una

3 disolución de nitrato de plata en la que el cátodo es el objeto que se desea recubrir. El nombre genérico del proceso es galvanostegia. 12 Generalmente habrás comprobado en tu experiencia cotidiana que las sustancias se disuelven mejor en caliente que en frío. a) Analiza los siguientes datos y extrae una conclusión: SOLUBILIDAD (gramos de soluto /litro de agua a 1 atm) 0 ºC 10 ºC 40 ºC 60 ºC O 2 0,07 0,04 0,03 0,02 CO 2 3,3 1,7 1 0,6 b) Cuántos gramos de CO 2 se desprenden de una garrafa de 5 litros de bebida carbónica al subir la temperatura de 20º a 40º? En la tabla se observa que la solubilidad de los gases, al contrario que la mayoría de los sólidos, disminuye con la temperatura. En este caso vemos que hay 1,7 g/litro de dióxido de carbono disuelto a 20 ºC. Al aumentar a 40 ºC sólo queda 1 g/litro, es decir que se han ido 0,7 g/litro. Se desprenderán en total: 0,7 5 = 3,5 gramos. 13 Un átomo A gana 2 electrones. Se oxida o se reduce? Escribir el proceso. El átomo se reduce. A + 2e - A 2-14 Se puede decir que la reducción consiste en la disminución de oxígeno en una sustancia? Poner ejemplos. Sería una afirmación correcta pero incompleta. Algunas sustancias que tienen oxígeno se reducen al perderlo, en efecto. Por ejemplo: FeO Fe + ½ O 2 El hierro se ha reducido al perder oxígeno de su molécula. Sin embargo hay otros procesos en que todo ocurre idénticamente y no hay oxígeno. Por ejemplo: FeS Fe + S 15 Cuántos gramos de ácido nítrico se necesitan para neutralizar 40 g de hidróxido de aluminio? Escribir y ajustar el proceso de neutralización. Al(OH) HNO 3 Al(NO 3 ) H 2 O Moles de hidróxido: = 0,51 moles. Moles de ácido necesarios: 0,51 3 moles Es decir: 0, = 96,92 g de HNO 3 16 Se tratan 150 cm 3 de disolución 2M de cloruro sódico con otra disolución de nitrato de plata, obteniéndose un precipitado insoluble de cloruro de plata, según el proceso: NaCl (aq) + AgNO 3 (aq) AgCl ( ) + NaNO 3 (aq) a) Cuáles son los iones que aparecen cuando esas sustancias se ponen en disolución? b) Qué cantidad de precipitado se obtiene? a) Los iones son: Na +, Cl -, Ag + y NO 3 -. b) 2M = nº moles/v = nº moles/0,15 litros De donde salen 0,3 moles de NaCl. De ahí resultan 0,3 moles de AgCl = 0,3 143,4 = 43 g.

4 17 Se podría hablar de concentración molar del agua pura? A efectos de cálculo podría hacerse lo siguiente: g de agua pura son: = 55,56 moles, luego se trata de una concentración 55,56 M. Sin embargo el concepto no tiene sentido puesto que no se trata de una disolución verdadera y la interpretación es muy forzada. 18 Se pesan 4 g de lentejas de NaOH(s) y se disuelven en un poco de agua destilada. Luego se enrasa el matraz hasta 500 ml. Seguidamente se prepara una disolución de HCl 0,1 M. a) Cuál es la molaridad de la primera disolución? b) Si hacemos reaccionar 10 ml de la disolución de NaOH con HCl (aq), qué cantidad de este último se gastará para conseguir la neutralización total? 4 / 40 0,2 0,5 M = M La neutralización será: V M n H = V M n OH 10 0,2 = V 0,1 De donde sale: V = 20 ml 19 Dónde hay más iones H +, en 10 ml de HCl 0,1 M o en 5 ml de H 2 SO 4 0,1 M? Habrá los mismos ya que el clorhídrico aporta sólo un ion por molécula por lo que necesita el doble de volumen para aportar lo mismo. 20 Tenemos un vinagre con una concentración del 6 % en volumen de ácido acético (CH 3 - COOH) y cuya densidad es de 1 g/ml. a) Cuántos moles de iones H + habrá en 20 ml de vinagre? b) Cuál será la concentración molar del vinagre? c) Qué volumen de NaOH 0,4 M hará falta par neutralizar los 20 ml de vinagre? a) 20 ml de vinagre 0,06 = 1,2 ml de ácido. Que son: 1,2 1 = 1,2 g. Es decir: 1,2/60 = 0,02 moles b) Concentración: M = 0,02/0,020 = 1 M c) 20 1 = V 0,4 V = 50 ml 21 Se tiene una disolución 0,4 M de ácido sulfúrico. a) Cuántos iones H + habrá en una gota (volumen aproximado 0,02 ml)? b) Cuántas gotas de una disolución 0,1 M de hidróxido sódico harán falta para neutralizarlo? Dato: N A = 6, moléculas/mol a) V M n H = 0, ,04 2 moles de H +. Es decir: 0, ,04 2 N A = 9, iones de H +. b) 0,02 0,4 0,2 = V 0,1 O bien directamente en gotas: 1 0,4 0,2 = nº gotas 0,1 Y salen 8 gotas. 22 Se tiene una pila que aprovecha la reacción rédox siguiente:

5 Ni + Cu 2+ Ni 2+ + Cu a) Qué especie disminuye su masa? b) Si se consumen 5 gramos de níquel durante las dos horas que dura el proceso, cuál es la intensidad de corriente producida en la pila? a) El Ni, ya que se oxida a Ni 2+. b) Carga total en culombios: 5 g/58,7 N A 2 1, Puesto que Q = I t 5 g/58,7 N A 2 1, = I De donde sale: I = 2,28 A. 23 La siguiente reacción explica por qué se ennegrecen los objetos de plata en presencia de aire e impurezas de sulfuro de hidrógeno. Ag + O 2 + H 2 S Ag 2 S + H 2 O a) Ajustar el proceso. b) Demostrar que es un proceso redox a partir del comportamiento de la plata. Quién es el agente oxidante? c) Cuántos electrones ha captado un objeto de plata si se han producido 3,2 g de sulfuro de plata? 2 Ag + ½ O 2 + H 2 S Ag 2 S + H 2 O b) La plata pasa a ion positivo luego se oxida: Ag - 1e - Ag + El agente oxidante es el oxígeno. 3,2 247,6 c) moles de sulfuro: Por cada uno habrá 2 electrones, luego: 3,2 247,6 2 moles de electrones = 0,0258 N A = 1, electrones. 24 En una cuba electrolítica se produce la electrólisis del cloruro de litio fundido: a) Escribe las reacciones del proceso. Qué productos se obtienen? b) Durante cuánto tiempo hay que hacer circular una corriente de 10 A para que se depositen 4,3 g de litio. a) 2 Cl - - 2e - Cl 2 2 Li + + 2e - 2 Li b) Calculamos los átomos de litio: 4,3/6,94 N A = 3, átomos o electrones intercambiados. Que son: 3, , = ,5 C. Q = I t; ,5 = 10 t De donde: t = 5 967,9 s = 99,5 minutos. 25 Se dispone de unas aguas residuales de laboratorio que contienen nitrato de oro (I) de concentración 0,002 M y se quiere saber si vale la pena recuperarlas. Qué cantidad máxima de oro se puede sacar de 1,2 litros de esas aguas? V M = 1,2 0,002 = 0,024 moles de nitrato de oro. 0, = 6,216 g Para calcular la cantidad de oro veamos la parte de oro que hay en el nitrato: En 259 g de nitrato hay 197 g de oro, En 6,216 g habrá x gramos de oro. De donde sale: 4,73 g. de Au. 26 Calcula la molaridad de las disoluciones en los casos siguientes: a) Ácido ortofosfórico de riqueza 85 % en peso y densidad 1,7 g/ml. b) 0,1 kg de sulfato de cromo (II) disuelto hasta un volumen final de 100 ml.

6 c) 150 ml de disolución de cloruro de estaño (II) 0,1 M que se diluyen al triple ,34 98 a) g/litro son: moles en un litro, luego será 17,34 M ,255 0,255 M 2, 55 M 392 0,1 b) 0,1 kg son: moles: Es decir:. c) V M = 0,15 0,1 = 0,015 moles. Diluido al triple queda: 0,015 M ' 0,033 mol / L 0,45 27 Se sumerge una barra de cinc en una disolución de sulfato de cobre (II). a) La disolución era azul y poco a poco va perdiendo color. Por qué? b) Qué reacción tiene lugar en el cinc? c) Qué carga total habrá circulado cuando se hayan oxidado 1,5 g de Zn? Datos: N A = 6, moléculas/mol; q e = 1, C a) El cobre estaba en disolución y daba el color. Al pasar a cobre metálico se deposita y desaparece el tono azulado de las sales de cobre. b) Zn - 2e - Zn 2+ c) moles: 1,5/65,4 Carga: 1,5/65,4 N A 2 1, = 4 418,3 C. 28 Se tratan con HCl concentrado 250 g de piedra caliza con una riqueza del 80 % en carbonato cálcico y tiene lugar el siguiente proceso: CaCO 3 + HCl CaCl 2 + CO 2 + H 2 O a) Ajustar la reacción. b) Qué volumen de ácido ha sido necesario para que reaccione completamente el carbonato si hemos usado un clorhídrico comercial de 35 % de riqueza en peso y densidad 1,18 g/cm 3. CaCO HCl CaCl 2 + CO 2 + H 2 O Cantidad de carbonato: 0,8 250 = 200 g Que son: = 2 moles de carbonato. Necesitan para reaccionar: 4 moles de HCl, es decir: 4 36,5 = 146 g de HCl puro. Si 100 g de HCl comercial tienen 35 g de HCl puro, Tomaremos x g del comercial para tener 146 g de HCl puro. Resultan: x = 417,14 g m 417,14 V d 1,18 Es decir: 353,5 ml de HCl comercial. 29 En una cuba electrolítica llevamos a cabo la electrólisis del cloruro de magnesio fundido. a) Haz un esquema-dibujo del proceso. b) Qué cantidad de magnesio se ha obtenido si hemos hecho circular una corriente de 5 A durante una hora? a) Esquema:

7 b) Carga que circula: Q = I t = = C, que son: /1, = 1, electrones. Como el magnesio intercambia dos electrones: 1, /2 = 5, iones de Mg reducidos. Es decir: 5, /N A = 0,093 moles, que son: 0,093 24,3 = 2,27 g