Mezclas, disoluciones, estructura atómica, SP 17/12/10. Nome

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1 Física e Química 1º Bacharelato Mezclas, disoluciones, estructura atómica, SP 17/12/10 I.E.S. Elviña DEPARTAMENTO DE FÍSICA E QUÍMICA Nome Problemas 1. El cloruro de hidrógeno (gas) es muy soluble en agua. La solución obtenida es ácido clorhídrico. En g de agua se disuelven 333,3 L de cloruro de hidrógeno (gas) medidos a 15 C y 1, Pa. La densidad de la solución es 1,169 g/cm 3. Calcula: [4 Puntos] a) El tanto por ciento en masa de soluto en la solución obtenida. b) Concentración en masa. c) Molalidad. d) La fracción molar de cada componente. a) 34,1% HCl; b) c = 399 g/l; c) m = 14,2 mol/kg; d) χ(hcl) = 0,20 2. Calcula los gramos de soluto que cristalizan al enfriar desde 50 C hasta 20 C, 500 g de una solución que contiene un 28,6% de cloruro de potasio. [3 Puntos] m = 29 g KCl 3. Explica cómo se preparan en el laboratorio 100 g de solución de nitrato de potasio (sólido) en agua a1 25%. Describe el material utilizado. [3 Puntos] Cuestiones g (s) / 100 g agua Curvas de solubilidad AgNO3 KNO3 NaCl KCl t (ºC ) 1. Dados los elementos A, B y C de números atómicos 87, 35 y 54, respectivamente, escribe: [1½ Puntos] a) Su configuración electrónica. b) Grupo y período al que pertenecen. c) Cuál tiene menor potencial de ionización? 2. Comenta el siguiente párrafo: [1 Punto] «... la inmensa mayoría de las partículas alfa atravesaban la lámina sin presentar ningún cambio sensible de dirección, pero una pequeña fracción se desviaba marcadamente y de forma sorprendente; incluso, algunas partículas eran repelidas por la lámina» Datos: R=8,31 Pa m3 atm L =0,0820 mol K mol K 1 atm = 101 kpa

2 Sigue en la parte de atrás.

3 Test [7½ Puntos. Cada acierto: 0,3. Cada fallo descuenta 0,1]. Sólo una opción (a, b, c o d) es correcta. 1. Todos los elementos del 3º período tienen: a) número atómico 3; b) 3 electrones de valencia; c) 3 niveles de energía ocupados; d) iones con carga Cuál de los siguientes elementos tiene la energía de ionización más alta? a) Ba; b) Mg; c) Ca; d) Sr 3. En qué grupo hay un elemento que es líquido a 25 0 C? a) 18; b) 2; c) 11; d) En qué grupo los elementos son metales M cuyos óxidos tienen una fórmula M 2 O? a) 1; b) 2; c) 16; d) En qué grupo no todos los elementos tienen el mismo número de electrones en el nivel de energía más alto? a) 6; b) 8; c) 18; d) Cuál de los siguientes elementos es alcalinotérreo? a) Na; b) Ca; c) Ga; d) Ta 7. Un ión Mg 2+ tiene la misma configuración electrónica que el: a) Na; b) Ar; c) F ; d) Ca Qué subniveles están ocupados en el nivel de energía de valencia de un átomo de argón en el estado fundamental? a) 3 s y 3 d; b) 3 s y 3 p; c) 2 s y 3 p; d) 2 p y 3 d 9. Cuando un electrón en un átomo de hidrógeno salta del 2º nivel de energía al 1º: a) absorbe energía; b) desprende un electrón; c) desprende un fotón; d) absorbe un fotón. 10. Cuántos electrones hay en total en el segundo nivel de energía de un átomo de calcio en el estado fundamental? a) 6; b) 2; c) 8; d) Cuál de las siguientes configuraciones electrónicas corresponde al elemento que tiene la primera energía de ionización más alta? a) 1 s 1 ; b) 1 s 2 ; c) 1 s 2 2 s 1 ; d) 1 s 2 2 s Cuál es el último orbital que se ocupa en el átomo de Co? a) 4s; b) 3d; c) 4p; d) 4d 13. La contribución experimental de Rutherford a la estructura del átomo fue el descubrimiento del: 14. La contribución experimental de Thomson a la estructura del átomo fue el descubrimiento del: 15. Qué elemento posee la configuración electrónica [Kr] 5s 2 4d 10? a) Cd; b) Ag; c) Zn; d) Cu 16. De las siguientes configuraciones electrónicas en estado fundamental, cuál corresponde a un elemento metálico? a) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 ; b) 1s 2 ; c) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ; d) 1s 2 2s 2 2p De las siguientes configuraciones electrónicas en estado fundamental, cuál corresponde a un gas noble? a) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 ; b) 1s 2 ; c) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ; d) 1s 2 2s 2 2p Los átomos de la primera serie de transición difieren entre sí (en general) en el número de electrones que ocupan los orbitales: a) s y p; b) d; c) p y d; d) p 19. En qué período hay cuatro elementos que son gases en condiciones normales? a) 3; b) 4; c) 2; d) El elemento del 3º período con mayor energía de ionización es: a) un metal alcalinotérreo; b) un gas noble; c) un metal alcalino; d) un halógeno. 21. Qué orbital no existe? a) 3s; b) 4f; c) 2d; d) 5p 22. Los rayos catódicos son: a) partículas alfa; b) neutrones; c) electrones; d) protones y 25. Asocia con un nombre (Thomson, Rutherford, Bohr, mecanocuántico) el modelo atómico en que los electrones a)... giran alrededor del núcleo como los planetas alrededor del Sol: b)... sólo pueden moverse por determinadas órbitas: c)... se encuentran incrustados en el átomo positivo: d)... no pueden localizarse. Sólo se puede conocer la probabilidad de que se encuentren en una cierta zona.

4 Soluciones 1. El cloruro de hidrógeno (gas) es muy soluble en agua. La solución obtenida es ácido clorhídrico. En g de agua se disuelven 333,3 L de cloruro de hidrógeno (gas) medidos a 15 C y 1, Pa. La densidad de la solución es 1,169 g/cm 3. Calcula: a) El tanto por ciento en masa de soluto en la solución obtenida. b) Concentración en masa. c) Molalidad. d) La fracción molar de cada componente. Examen Siguiente n HCl = P V R T = 1, Pa 333, m 3 8,31 Pa m 3 mol 1 K 1 =14,2 mol HCl 288 m(hcl) = 14,2 mol HCl 36,5 g/mol = 518 g HCl m(d) = 518 g g agua = g D 518 g HCl %(HCl)= 1518 g D =0,341=34,1% V (D)= 1518g D cm 3 =1,30dm 3 D 1,169g/ cm 3=1, g HCl c(hcl)= =399g HCl/ L D 1,30 L D 14,2 mol HCl m= 1,000 kg H 2 O =14,2mol HCl/ kg H 2O n H 2 O =1000 g H 2 O 1mol H O 2 18,0 g H 2 O =55,6 mol H 2O 14,2mol HCl χ (HCl)= 14,2mol HCl+55,6 mol H 2 O =0,204 χ (H 2 O) = 1 0,204 = 0, Calcula los gramos de soluto que cristalizan al enfriar desde 50 C hasta 20 C, 500 g de una solución que contiene un 28,6% de cloruro de potasio. Anterior Examen Siguiente s(kcl) = 41g KCl / 100 g agua a 50 ºC (de la gráfica) 28,6 g KCl c KCl = 100g D 100g D ,6 g H 2 O =40,1g KCl/100g H 2O < s 28,6g KCl m KCl =500 g D =143 g KCl disueltos a 50ºC 100 g D m (H 2 O) = 500 g D 143 g KCl = 357 g H 2 O s(kcl) = 32 g KCl / 100 g agua a 20 ºC 32g KCl m KCl =357 g H 2 O =114 g KCl disueltos a 20 ºC 100 g agua Δm = = 29 g KCl cristalizan

5 3. Explica cómo se preparan en el laboratorio 100 g de solución de nitrato de potasio (sólido) en agua a1 25%. Describe el material utilizado. Anterior Examen Siguiente Cálculos: En 100 g de disolución habrá 25 g de KNO3. El resto, 75 g es agua. Procedimiento: Se tara un vidrio de reloj en una balanza y se pesan 25 g de nitrato de potasio. Se miden 75 cm 3 de agua en una probeta de 100 cm 3, procurando que el menisco del líquido esté enrasado con la línea de 75 y evitando errores de paralaje, colocando los ojos a la altura de la marca. Se vierten los 75 ml de agua en un vaso de precipitados. Luego se coloca encima el vidrio de reloj con los 25 g de nitrato de potasio y echan en el vaso. Se revuelve hasta disolverlos completamente. Material: Una balanza con precisión de 0,1 g, una probeta de 100 cm 3, una espátula, un vidrio de reloj, un vaso de precipitados de 100 cm 3, un frasco lavador y una varilla de vidrio. La probeta es un tubo cilíndrico graduado con base de apoyo. Un vaso de precipitados tiene el aspecto de un vaso de fondo plano. La espátula es una especie de cucharilla, el vidrio de reloj es un casquete esférico y la balanza, si es electrónica, tiene el aspecto de una calculadora, con una zona o «platillo» donde colocar el vidrio de reloj o las sustancias que se van a pesar. 1. Dados los elementos A, B y C de números atómicos 87, 35 y 54, respectivamente, escribe: [1½ Puntos] a) Su configuración electrónica. b) Grupo y período al que pertenecen. c) Cuál tiene menor potencial de ionización? Anterior Examen a) A: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 1 B: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5 C: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 b) A: Gr: 1, P: 7 B: Gr: 17, P: 4 C: Gr: 18, P: 5 c) El A, porque se encuentra más a la izquierda y más abajo 2. Comenta el siguiente párrafo: «... la inmensa mayoría de las partículas alfa atravesaban la lámina sin presentar ningún cambio sensible de dirección, pero una pequeña fracción se desviaba marcadamente y de forma sorprendente; incluso, algunas partículas eran repelidas por la lámina» Corresponde a la experiencia de Rutherford de bobardear láminas muy final de oro con partículas alfa. A partir de ella dedujo la existencia del núcleo atómico.

6 Test 1. Todos los elementos del 3º período tienen: a) número atómico 3; b) 3 electrones de valencia; c) 3 niveles de energía ocupados; d) iones con carga Cuál de los siguientes elementos tiene la energía de ionización más alta? a) Ba; b) Mg; c) Ca; d) Sr 3. En qué grupo hay un elemento que es líquido a 25 0 C? a) 18; b) 2; c) 11; d) En qué grupo los elementos son metales M cuyos óxidos tienen una fórmula M 2 O? a) 1; b) 2; c) 16; d) En qué grupo no todos los elementos tienen el mismo número de electrones en el nivel de energía más alto? a) 6; b) 8; c) 18; d) Cuál de los siguientes elementos es alcalinotérreo? a) Na; b) Ca; c) Ga; d) Ta 7. Un ión Mg 2+ tiene la misma configuración electrónica que el: a) Na; b) Ar; c) F ; d) Ca Qué subniveles están ocupados en el nivel de energía de valencia de un átomo de argón en el estado fundamental? a) 3 s y 3 d; b) 3 s y 3 p; c) 2 s y 3 p; d) 2 p y 3 d 9. Cuando un electrón en un átomo de hidrógeno salta del 2º nivel de energía al 1º: a) absorbe energía; b) desprende un electrón; c) desprende un fotón; d) absorbe un fotón. 10. Cuántos electrones hay en total en el segundo nivel de energía de un átomo de calcio en el estado fundamental? a) 6; b) 2; c) 8; d) Cuál de las siguientes configuraciones electrónicas corresponde al elemento que tiene la primera energía de ionización más alta? a) 1 s 1 ; b) 1 s 2 ; c) 1 s 2 2 s 1 ; d) 1 s 2 2 s Cuál es el último orbital que se ocupa en el átomo de Co? a) 4s; b) 3d; c) 4p; d) 4d 13. La contribución experimental de Rutherford a la estructura del átomo fue el descubrimiento del: 14. La contribución experimental de Thomson a la estructura del átomo fue el descubrimiento del: 15. Qué elemento posee la configuración electrónica [Kr] 5s 2 4d 10? a) Cd; b) Ag; c) Zn; d) Cu 16. De las siguientes configuraciones electrónicas en estado fundamental, cuál corresponde a un elemento metálico? a) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 ; b) 1s 2 ; c) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ; d) 1s 2 2s 2 2p De las siguientes configuraciones electrónicas en estado fundamental, cuál corresponde a un gas noble? a) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 ; b) 1s 2 ; c) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ; d) 1s 2 2s 2 2p Los átomos de la primera serie de transición difieren entre sí (en general) en el número de electrones que ocupan los orbitales: a) s y p; b) d; c) p y d; d) p 19. En qué período hay cuatro elementos que son gases en condiciones normales? a) 3; b) 4; c) 2; d) El elemento del 3º período con mayor energía de ionización es: a) un metal alcalinotérreo; b) un gas noble; c) un metal alcalino; d) un halógeno. 21. Qué orbital no existe? a) 3s; b) 4f; c) 2d; d) 5p 22. Los rayos catódicos son: a) partículas alfa; b) neutrones; c) electrones; d) protones y 25. Asocia con un nombre (Thomson, Rutherford, Bohr, mecanocuántico) el modelo atómico en que los electrones a)... giran alrededor del núcleo como los planetas alrededor del Sol: Rutherford b)... sólo pueden moverse por determinadas órbitas: Bohr c)... se encuentran incrustados en el átomo positivo: Thomson d)... no pueden localizarse. Sólo se puede conocer la probabilidad de que se encuentren en una cierta zona.