DIVERTIDISIMOS EJERCICIOS PARA NAVIDAD (I)

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1 COLEGIO HISPANO-INGLÉS DIVERTIDISIMOS EJERCICIOS PARA NAVIDAD (I) NOMBRE: DPTO.FÍSICA-QUÍMICA CURSO:1º DE BACH A y B 1.- Un hidrocarburo gaseoso contenido en un matraz de 500 ml en condiciones normales pesa 0,671 gramos. Si contiene un 80% de carbono, cuál es su fórmula empírica? y su fórmula molecular? 2.- Se dispone de 10,4 litros de acetileno (etino), medido en condiciones normales. Si se realiza su combustión completa, calcule: a) Qué volumen de oxígeno será necesario, medido en condiciones normales. b) Qué volumen de aire (cuya composición es 80% de nitrógeno y 20% de oxígeno, en volumen) se necesitaría, medido a 17ºC y 700 mm de Hg. (Datos : m.a. C= 12 ; H= 1) 3.- Hallar la composición de la mezcla de vapor de gasolina y aire que debe formarse en el carburador de un motor de explosión para combustión completa de aquél en dióxido de carbono y vapor de agua. Suponer que la gasolina está formada exclusivamente por el octano, C 8 H 18. (Dato: m.a. H= 1; C= 12; O= 16; composición del aire 23,2% de O 2 y 76,8% de N 2 ) 4.- Una mezcla de gases compuesta por 0,3 g de etano, 2,9 g de butano y 16 g de oxígeno se halla contenida en un recipiente de 2 dm 3 a 300 K. Calcular: a) La presión parcial del etano y la fracción molar del oxígeno. B) Esta mezcla es estable a 300 K pero reacciona inmediata y exotérmicamente dando dióxido de carbono y vapor de agua, si se hace saltar una chispa eléctrica en su interior. Calcular cual será la presión en el interior del recipiente, una vez los gases hayan reaccionado, si la temperatura se eleva a 500ºC. (Datos m.a. H= 1; O= 16; C= 12) 5.- Se analiza una sustancia orgánica que contiene nitrógeno y azufre. Al quemar 1,186 g de la misma se forman 1,992 g de CO 2 y 0,476 g de H 2 O. Oxidando el azufre combinado a ácido sulfúrico y precipitando con una sal bárica, 0,635 g de sustancia dan lugar a 0,943 g de BaSO 4. Por tratamiento con ácido sulfúrico concentrado el nitrógeno pasa a amoniaco (método Kjeldahl): 3,832 g del compuesto dan lugar a 0,415 g de NH 3. El peso molecular de la sustancia es, aproximadamente, 159. Hallar la fórmula molecular de esta sustancia. (Datos: m.a. C= 12; O= 16 ; N= 14 ; S= 32 ; Ba= 137,3 ) 6.- Cuando se lleva a cabo la combustión completa de 2 gramos de cierto hidrocarburo, se obtienen 6,286 gramos de CO2 y 2,571 gramos de vapor de agua. Si sabemos que esos 2 gramos de compuesto a 20ºC de temperatura y 710 mm de Hg ocupan un volumen de 0,9195 litros, determina la fórmula molecular de dicho compuesto. 7.- La combustión de 5,60 g de un cicloalcano permite obtener 17,6 g de dióxido de carbono. Si sabemos que la densidad del compuesto es 2,86 g/l a 1 atm de presión y 25ºC. Determina la fórmula molecular de dicho compuesto.

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9 COLEGIO HISPANO-INGLÉS DIVERTIDISIMOS EJERCICIOS PARA NAVIDAD (II) NOMBRE: DPTO.FÍSICA-QUÍMICA CURSO:1º DE BACH A y B 1.- Calcular la cantidad de hidróxido sódico y agua que se necesitan para preparar 2 l de una disolución al 20%, cuya densidad es de 1,2g/cm 3. Determinar la molaridad, molalidad, normalidad y fracción molar. Qué cantidad de ácido nítrico se puede neutralizar con este volumen de hidróxido? 2.- Por combustión del propano con suficiente cantidad de oxígeno se obtienen 300 litros de CO 2 medidos a Pa y 285 K. Calcular: a.- el número de moles de todas las sustancias que intervienen en la reacción. b.- número de moléculas de agua obtenidas. c.- masa de propano que ha reaccionado. d.- volumen de oxígeno necesario, medido a 1,2 atm y 42 ºC. e.- volumen de aire necesario, en c.n., suponiendo que la composición volumétrica del aire es de 20% de oxígeno y 80% de nitrógeno. 3.- Qué volumen de disolución de de amoniaco, del 18% y densidad 0,93g/cm3, se necesita para formar (por reacción con el ácido clorhídrico) 50 g de cloruro de amonio? 4.- El análisis de un compuesto dio: 24,25% de carbono, 71,7% de cloro y 4,05 % de hidrógeno. Sabiendo que 1 litro de dicho compuesto en estado gaseoso, medido a 744 mm de Hg y 110 ºC, tiene una masa de 3,085 g, calcular su fórmula molecular. 5.- En la reacción del carbonato de calcio con ácido clorhídrico se producen dióxido de carbono, cloruro de calcio y agua. Calcular la cantidad de caliza, cuya riqueza en carbonato de calcio es de 92%, que se necesita para obtener 250 kg de cloruro de calcio. Qué volumen de ácido clorhídrico de 1,12 g/cm3 de densidad y del 35% de riqueza se habrá consumido?

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18 QUÍMICA - 1º BACHILLERATO REACCIONES QUÍMICAS ACTIVIDADES HOJA 2 1. En los altos hornos se utiliza la siguiente reacción para obtener hierro metálico (sin ajustar): Fe 2 O 3 + C Fe + CO 2 Si disponemos de 30 kg de óxido de hierro (III) y 5 kg de carbono, indica qué reactivo actúa como limitante y calcula la masa de hierro que se obtiene en la reacción. Sol. 21 kg 2. Calcula el volumen de hidrógeno, medido a 1 atm y 0 ºC, que se produce cuando 8 g de cinc reaccionan con exceso de ácido sulfúrico. Sol. 2,7 l 3. El magnesio puede combinarse con el nitrógeno para formar nitruro de magnesio. Halla el volumen de nitrógeno, medido en condiciones normales, que reacciona con 12 g de magnesio. Sol. 3,6 l 4. La urea se obtiene industrialmente mediante la siguiente reacción: 2 NH 3 + CO 2 CO(NH 2 ) 2 + H 2 O Si en una mezcla con exceso de amoniaco se forman 108,4 g de urea por cada 100 g de CO 2, determina el rendimiento de la reacción. Sol. 79 % 5. El tricloruro de nitrógeno reacciona con agua para formar amoníaco y ácido hipocloroso. a) Cuántos gramos de ácido hipocloroso pueden formarse a partir de 36,0 g de tricloruro de nitrógeno si el rendimiento de la reacción es del 92 %? b) Qué volumen de amoníaco se produce, medido a 1 atm y 20 ºC? Sol. a) 43,5 g b) 6,7 l 6. El hipoclorito de calcio se obtiene a parir de la siguiente reacción (sin ajustar): NaOH + Ca(OH) 2 + Cl 2 Ca(ClO) 2 + NaCl + H 2 O a) Cuántos gramos de cloro y de hidróxido de sodio reaccionan con 534 g de Ca(OH) 2? b) Cuántos gramos de hipoclorito de calcio se producen? Sol. a) 1022 g 576 g b) 1030 g

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25 Javier Robledano Arillo Física 2º Bachillerato Física Cuántica - 1 FÍSICA - 2º BACHILLERATO FÍSICA CUÁNTICA FÓRMULAS 1. Longitud de onda de De Broglie: λ = h p 2. Energía cinética en función del momento lineal: 2 p E C = 2 m 3. Energía cinética de una partícula acelerada por una diferencia de potencial: E C = q V 4. Energía de un fotón: E = h ν = h c λ 5. Efecto fotoeléctrico: h ν W + = 0 E C 6. Potencial de frenado en el efecto fotoeléctrico: h ν W + = 0 q V 7. Frecuencia y longitud de onda umbral: W 0 = h ν 0 W = 0 h c λ 0

26 Javier Robledano Arillo Química 2º Bachillerato QUÍMICA - 2º BACHILLERATO ESTRUCTURA ATÓMICA HOJA 1 1. Qué evidencias experimentales mostraron la insuficiencia del modelo atómico de Dalton? 2. Cuáles fueron los resultados de los experimentos de Rutherford, Geiger y Marsden? Cómo fueron interpretados por Rutherford? 3. Indica los dos inconvenientes más graves del modelo atómico de Rutherford. 4. Existe algún tipo de restricción sobre las órbitas que pueden ocupar los electrones en el modelo de Rutherford? Explica tu respuesta. 5. Planck fue capaz de explicar el espectro de la radiación del cuerpo negro, pero para ello tuvo que introducir una hipótesis que terminó convirtiéndose en el germen de la mecánica cuántica. En qué consiste la hipótesis de Planck? 6. Qué relación existe entre la frecuencia y la longitud de onda de un fotón? 7. Según la hipótesis de Planck, qué relación existe entre la energía de un fotón y su frecuencia? 8. Halla la energía y la longitud de onda de un fotón de frecuencia igual a 4, Hz. 9. La longitud de onda de un fotón es de 590 nm. Calcula su energía. 10. En el efecto fotoeléctrico, qué se entiende por trabajo de extracción? Y por frecuencia umbral? 11. El trabajo de extracción del cesio es de 2,1 ev. Indica razonadamente cuál de las siguientes frecuencias para la radiación incidente producirá efecto fotoeléctrico: a) 1, Hz b) Hz c) 3, Hz 12. Si la función de trabajo de la plata vale 4,7 ev, cuál es la frecuencia mínima que debe tener un haz de radiación electromagnética que incide sobre una lámina de plata para que se produzca efecto fotoeléctrico? Y la longitud de onda máxima? 13. Un haz de frecuencia igual a 3, Hz incide sobre una lámina de platino, cuya función de trabajo es de 6,4 ev. Calcula la energía cinética máxima de los fotoelectrones emitidos. 14. (SEP 2004) El trabajo de extracción para el Na es de 2,5 ev. Calcule la longitud de onda de la radiación que debemos usar para que los electrones salgan del metal con una velocidad máxima de 10 7 m/s. Datos: h = 6, J s 1 ev = 1, J

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30 Javier Robledano Arillo Química 2º Bachillerato QUÍMICA - 2º BACHILLERATO ESTRUCTURA ATÓMICA ACTIVIDADES DE REPASO - HOJA 1 1. Calcula la longitud de onda asociada a un electrón que posee una energía cinética de 250 ev. Sol. 7, m 2. Tenemos los siguientes conjuntos de números cuánticos: a) (3, 2, 0, 1/2) b) (2, 1, -2, -1/2) c) (4, 3, 3, 1/2) d) (3, 0, 1, -1/2) Explica cuáles de ellos pueden representar el estado de un electrón en un átomo e indica, en estos casos, a qué tipo de orbitales corresponden. 3. En el efecto fotoeléctrico, cuál es el significado de la frecuencia umbral? 4. Cuál es la hipótesis de Planck? De acuerdo con esta hipótesis, explica qué relación existe: a) entre la energía de un fotón y su frecuencia b) entre la energía de un fotón y su longitud de onda. 5. La serie espectral de Lyman se obtiene cuando, en la fórmula de Rydberg, se toma n 1 =1. De acuerdo con el modelo atómico de Bohr, qué representa el conjunto de longitudes de onda que constituyen la serie de Lyman? 6. Según el modelo de Bohr, el radio de la tercera órbita es 4,761 Å. Utiliza esta información para calcular a qué órbita corresponde un radio igual a 13,225 Å. Sol. 5ª 7. Enuncia el Principio de Incertidumbre de Heisenberg. Qué consecuencias tiene la aplicación de este principio al estudio del movimiento de los electrones en un átomo? 8. Cuántos electrones caben en la capa con n = 4? Indica cómo se distribuyen en los distintos orbitales de esta capa. Sol La frecuencia umbral para el Na es 6, Hz. Calcula la velocidad máxima de los electrones emitidos cuando se hace incidir sobre una lámina de Na una radiación con una longitud de onda igual a m Sol. 1, m/s

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