LOS GASES Y LAS DISOLUCIONES

Transcripción

1 FICHA 1 1 Justifica, aplicando la teoría cinética: «Los sólidos tienen forma propia, mientras que los líquidos adoptan la forma del recipiente que los contiene». 2 Expresa la presión de 780 mm de Hg en atmósferas. 3 Un gas se encuentra a una presión de 2,5 atm. Expresa este valor en mm de Hg. 4 Explica, utilizando la teoría cinética, por qué la miel caliente sale con más facilidad de su envase que la miel fría. 5 Aplicando la ley de Boyle-Mariotte, completa la siguiente tabla: p (atm) V (L) 0, Calcula la presión final de 2 L de gas a 50 C y 700 mm de Hg si al final ocupan un volumen de 0,75 L a 50 C. 10 Calcula el volumen que ocupa a 350 K un gas que a 300 K ocupaba un volumen de 5 L (la presión no varía). 11 Una masa de cierto gas a 100 C de temperatura ocupa un volumen de 200 cm 3. Si se enfría sin variar su presión hasta 50 C, qué volumen ocupará? 12 Por qué se debe medir la presión del aire en el interior de las ruedas de un coche con los neumáticos en frío mejor que después de un largo viaje? Justifica tu respuesta aplicando las leyes de los gases Expresa en g/l la concentración de una disolución que contiene 10 g de soluto en 600 ml de agua. Realiza la gráfica p-v Se diluyen 20 ml de alcohol en 200 ml de agua. Cuál es el porcentaje en volumen de la disolución formada? 6 Aplica la ley de Gay-Lussac y completa la siguiente tabla. Luego, elabora la gráfica correspondiente. p (atm) T (K) 1, Aplicando la ley de Charles-Gay-Lussac completa la siguiente tabla. Luego, elabora la gráfica correspondiente. T (K) V (L) Un gas que se encuentra a 2 atm de presión y a 25 C de temperatura ocupa un volumen de 240 cm 3. Qué volumen ocupará si la presión disminuye hasta 1,5 atm sin variar la temperatura? Qué cantidades tendrías que poner para preparar 0,25 L de disolución de alcohol en agua al 4 %? 16 En la etiqueta de una botella de ácido sulfúrico aparece: 98 % en peso, d 1,8 g/cm 3. Explica el significado de estos dos datos. 17 Deseas comprobar la siguiente hipótesis: «La sal se disuelve más rápidamente en agua caliente que en agua fría». Qué experiencia te parece más adecuada? Razona la respuesta. a) Añadir la misma cantidad de sal en cuatro vasos con agua a distinta temperatura. Observar lo que ocurre. b) Añadir cantidades diferentes de sal en cuatro vasos de agua a distinta temperatura. Observar lo que sucede. c) Añadir una cantidad de sal a un vaso con agua y calentar. Observar lo que sucede. 18 El vinagre es una disolución de ácido acético en agua al 3 % en masa. Determina: a) Cuál es el soluto y cuál el disolvente. b) La cantidad de soluto que hay en 200 g de vinagre. 70 DÍA A DÍA EN EL AULA FÍSICA Y QUÍMICA 3. ESO Material fotocopiable Santillana Educación, S. L.

2 FICHA 2 1 Imagina que tomas una jeringa y realizas la siguiente experiencia: 1. Levantas el émbolo de la jeringa para que se llene de aire. 2. Luego cierras el orifico con el dedo, con cuidado para que no escape nada de aire de la jeringa. 3. A continuación, empujas sobre el émbolo con fuerza sin quitar el dedo del agujero de la jeringa. Dibujo: a) Qué ocurre? b) Qué ha pasado con el aire contenido en el globo? A continuación, saca el matraz del agua caliente y déjalo enfriar. c) Qué ha ocurrido? a) Al empujarlo, el émbolo baja? b) Qué ocurre con el aire que está en el interior de la jeringa? c) Qué magnitudes están variando al bajar el émbolo? d) Qué es la presión del gas? e) Qué ocurre con el volumen que ocupa el gas en el interior de la jeringa? f) Qué ocurre si ahora sueltas el émbolo? g) Ocurrirá lo mismo si llenamos la jeringa con agua? h) Si imaginas a las moléculas presentes en los gases que forman el aire como esferitas, dibuja en un esquema lo que ocurre con las moléculas encerradas en la jeringa. i) Describe, utilizando tus propias palabras, el experimento que acabas de realizar. 2 Imagina ahora otra experiencia: 1. Colocamos un globo en el cuello de un matraz. Con cuidado para que la boca del globo no se salga del matraz. 2. Luego, introducimos el matraz en un recipiente con agua caliente. 3. Dejamos el matraz en el recipiente durante unos minutos. d) Describe, utilizando tus propias palabras, el experimento que acabas de realizar. 3 A partir de los datos recogidos en las actividades anteriores completa: a) Cuando aumentamos la de un gas sin cambiar su el volumen. b) Cuando la de un gas, sin cambiar su temperatura, el aumenta. c) Cuando calentamos un gas, su volumen. d) Cuando un gas, su disminuye. e) La disminución de volumen de un gas por efecto del de la presión se explica mediante la ley de. f) El aumento del volumen de un gas debido a un aumento de temperatura se explica mediante la ley de. g) Cuando un gas se expande, la distancia entre sus aumenta. 4 Enuncia las leyes de los gases y relaciónalas con las actividades anteriores: a) Ley de Boyle-Mariotte. b) Ley de Gay-Lussac. 72 DÍA A DÍA EN EL AULA FÍSICA Y QUÍMICA 3. ESO Material fotocopiable Santillana Educación, S. L.

3 FICHA 3 1 Observa los dibujos que aparecen a continuación. Solo uno de ellos explica cómo cambia el comportamiento de las moléculas de agua al cambiar de estado. Elige el esquema correcto. a) 3 Explica, realizando dos o más esquemas, cómo se produce la evaporación del agua de un charco durante un día soleado. a) Cómo es que se evapora el agua del charco, si no se alcanza la temperatura a la que el agua hierve, 100 ºC? b) En un día de verano, se evaporará más o menos agua que en un día de invierno? Por qué? Sólido Líquido Gas 4 Indica con flechas en los dibujos en qué caso se moverán más deprisa o más despacio las moléculas del gas. b) Sólido Líquido Gas c) T 40 ºC T 120 ºC Sólido Líquido Gas 2 Observa la gráfica y contesta: Solubilidad (g/l) A B T 0 ºC T 600 ºC 5 Localiza en la sopa de letras DIEZ palabras relacionadas con los estados de la materia: M I R E V A P O R A C I O N C A Y Q U E D O R S F T E A O S M E O G A S T R U C O T N A B C X B A O B U S A Q E D R L I Q U I D O M I A R M E X T R A S B I D A O I N P N A R G U V A T G A N A R E T (ºC) a) Cuál de las dos sustancias tiene una mayor solubilidad a 40 C? b) Cuál es la solubilidad de cada sustancia a 10 C? c) Cuál de las dos sustancias tiene una mayor solubilidad a 70 C? d) Qué ocurrirá si echamos 100 g de cada sustancia en dos recipientes con 2 L de agua cada uno a 50 C? Se disolverá todo? S O P I C O L O S N S A S R A S E B U L L I C I O N A A C E N O S U I O N N L J A T I F A N I M A C I O I N T U O A O T S E Z V E A D L I R N U B U A N J C E R O M O A C O S Q I B P R E S I O N N 74 DÍA A DÍA EN EL AULA FÍSICA Y QUÍMICA 3. ESO Material fotocopiable Santillana Educación, S. L. ES Tema 02_28927.indd 74 31/07/ :29:32

4 FICHA 4 1 Cuando los componentes de una mezcla tienen diferentes propiedades, se pueden separar utilizando un método de separación basado en esa diferencia de propiedades. a) Agua y aceite. Cuál es la propiedad que permite separar los componentes de esta mezcla? Qué método de separación utilizarías? Representa mediante un dibujo el procedimiento. b) Arena y azúcar. Cuál de las dos sustancias es soluble en agua? Podrías separar ambos componentes a partir de la solubilidad en agua? En caso afirmativo, explica el procedimiento. c) Agua y arena. Podrías utilizar el mismo procedimiento de la mezcla anterior para separar el agua y la arena? En caso contrario, cuál utilizarías? d) Limaduras de hierro y arena. 2 En medio litro de agua añadimos 5 g de azúcar. a) Cuál es la masa del agua? b) Cuál es la masa de la disolución obtenida al añadir el azúcar? c) Qué habrá que hacer para que la disolución sea más concentrada? d) Qué nombre reciben los dos componentes de la disolución? e) Indica cuál es la concentración de la disolución en: Gramos por litro. Tanto por ciento en masa. 3 Queremos preparar 200 ml de una disolución de cloruro de sodio (sal) en agua que tenga una concentración de 5 g/l. Para ello, empleamos sal, agua, una balanza electrónica, un vidrio de reloj, un vaso de precipitados, una probeta y una espátula. a) Realiza los cálculos necesarios para determinar la cantidad de sal que debes de añadir y la cantidad de agua, y completa las siguientes líneas en tu cuaderno. Cantidad de sal: Cantidad de agua: b) Describe el procedimiento que seguirías para pesar en la balanza la cantidad de sal que has calculado. c) Indica ahora qué harías para calcular la cantidad de agua. d) A partir de esta disolución, se podría añadir más sal hasta conseguir una disolución saturada? e) Cómo podríamos saber que la disolución ha llegado a este punto? 4 El suero fisiológico es una disolución acuosa de cloruro de sodio de concentración 9 g/l que se utiliza a menudo, generalmente para la descongestión nasal. Diseña un procedimiento para separar los componentes de esta mezcla y explícalo detalladamente. a) Explica cuáles son los componentes de la disolución. b) Explica qué significa que la concentración sea de 9 g/l. c) Busca un frasco de suero y comprueba estos datos. El suero fisiológico contiene alguna sustancia más? 76 DÍA A DÍA EN EL AULA FÍSICA Y QUÍMICA 3. ESO Material fotocopiable Santillana Educación, S. L.

5 EVALUACIÓN POR COMPETENCIAS Nombre: Curso: Fecha: EVALUACIÓN POR COMPETENCIAS Si quisieras ver el mundo desde lo alto, te subirías en un globo lleno de oxígeno o de helio? El gas contenido en el interior de un globo está formado por innumerables moléculas que se mueven caóticamente con una gran velocidad del orden de 400 m/s. En este movimiento chocan entre ellas y con las paredes del globo, de forma que, a la presión atmosférica y a una temperatura de unos 25 C, las moléculas chocan unos 2000 millones de veces por segundo. El globo se hincha debido a la fuerza que hacen las moléculas contra las paredes. Una vez inflado, atamos la boca con un cordel y el gas queda encerrado en su interior. Si el gas contenido en el globo es, por ejemplo, helio, el globo ascenderá al dejarlo en libertad y terminará estallando en lo alto. Sin embargo, si lo llenamos de aire, el globo terminará por caer al suelo. Todo esto es casual? No, los globos siempre obedecen las leyes de la física. N.º relativo de moléculas O 2 a 273 K O 2 a 1000 K H 2 a 273 K v (m/s) 1 Identifica en el texto la teoría cinética de los gases. 3 Observa la gráfica y contesta: a) Qué representa? 2 Qué es la presión del gas? En qué parte del texto se describe? b) Se mueven todas las partículas siempre a la misma velocidad? c) A 0 C, qué partículas se mueven más deprisa, las de hidrógeno o las de oxígeno? 100 DÍA A DÍA EN EL AULA FÍSICA Y QUÍMICA 3. ESO Material fotocopiable Santillana Educación, S. L.

6 Nombre: Curso: Fecha: 4 Fíjate en la siguiente tabla: Densidad (kg/m 3 ) (1 atm y 25 C) (1 atm y 0 C) Aire 1,205 1,293 Oxígeno 1,331 1,429 Hidrógeno 0,0893 0,09 Helio 0,1664 0,178 a) Razona por qué los valores de la densidad de la segunda columna son mayores que los de la primera. 9 En un periódico podemos leer la siguiente noticia: Victoria española en el America s Challenge de globos aerostáticos El equipo formado por el madrileño Anulfo González y el catalán Ángel Aguirre ha ganado la 19 edición de a America s Challenge, competición de globos de gas que tuvo lugar en Albuquerque (Nuevo México, EE. UU.). El objetivo era realizar la máxima distancia en vuelo continuo desde el punto de despegue hasta el aterrizaje. La pareja española consiguió un vuelo de 1912 km que recorrieron en 53 horas y 27 minutos, estableciendo un nuevo récord nacional. Fuente: Mundo Deportivo, 14 de octubre de b) Por qué un globo lleno de helio asciende y un globo lleno de aire no lo hace? a) Indica cuál o cuáles de los siguientes gases emplearías en la fabricación de un globo aerostático: aire, oxígeno, hidrógeno, helio. 5 Suponiendo que al ascender el globo, la temperatura no varía, por qué el globo que contiene helio estalla? Qué ley se cumple? b) Crees que las condiciones meteorológicas del día de la competición pudieron influir en el récord conseguido por los españoles? 6 Imagina que introducimos el globo en un frigorífico. A qué ley obedecerá? a) Ley de Charles. b) Ley de Boyle Mariotte. c) Ley de Gay-Lussac. 7 Si un globo contiene 1 L de aire a la presión atmosférica y a la temperatura ambiente (25 C), calcula cuál será su volumen al introducirlo en un frigorífico que se encuentra a 3 C (la presión no varía). c) Busca en Internet qué es un globo sonda o globo meteorológico y para qué sirve. 10 Imagina que haces un viaje en globo aerostático y llevas un refresco contigo. Según asciendes, notas que la temperatura va disminuyendo a) Qué pasará con las burbujas de dióxido de carbono contenidas en la lata del refresco? b) Ocurrirá lo mismo durante el descenso? c) Si la lata tiene una capacidad de 33 ml y contiene 0,30 g de CO 2 disueltos por cada 100 ml de refresco, cuál es la concentración de la disolución en g/l? 8 En el globo de la cuestión anterior, calcula el volumen si disminuimos la presión hasta 0,6 atm sin modificar la temperatura. 11 Ahora que tienes más información, decide: Si quisieras ver el mundo desde lo alto, te subirías en un globo lleno de oxígeno o de helio? DÍA A DÍA EN EL AULA FÍSICA Y QUÍMICA 3. ESO Material fotocopiable Santillana Educación, S. L. 101