Tubo 2 : Ensayo con Na2SO4 (ac) Tubo 4: Ensayo con BaCl2 (ac) Propón al menos dos compuestos posibles y explica tu razonamiento.

Transcripción

1 Serie química general Dra. Kira Padilla Grupo 7 En todas los problemas se te pide que justifiques. Por favor, primero escribe con palabras lo que piensas hacer para resolver el problema, después lee lo que escribiste y determina si tiene lógica y si te llevará a la respuesta correcta. Si no es así, escribe las modificaciones que harías y vuelve a analizar. Cuando ya estés seguro(a) de que con ese procedimiento llegarás a la respuesta correcta procede con los cálculos. 1. Clasifica, balancea y explica cómo llevarías a cabo experimentalmente cada una de las siguientes reacciones: a) nitrato de mercurio (II) (ac) + yoduro de sodio (ac)! nitrato de sodio (ac) + yoduro de mercurio (II) (s) b) óxido de mercurio (II) (s)! mercurio (l) + oxígeno (g) c) ácido fosfórico (ac) + hidróxido de potasio (ac)! fosfato de potasio (ac) + agua (l) d) azufre (s) + oxígeno (g)! óxido de azufre (IV) (g) e) cloruro de níquel (II) (ac) + sulfuro de sodio (ac)! sulfuro de níquel (II) (s) + cloruro de sodio (ac) f) ácido acético (ac) + hidróxido de bario (ac)! acetato de bario + agua 2. Predice sí al combinar las disoluciones acuosas de las siguientes sustancias ocurrirá o no una reacción química, representa el experimento por medio de una ecuación y predice las posibles observaciones: a) hidróxido de sodio (ac) + ácido peclórico (ac) b) cloruro de hierro (II) (ac) + hidróxido de potasio (ac) c) sulfato de amonio (ac) + cloruro de níquel (II) (ac) d) acetato de sodio (ac) + ácido clorhídrico (ac) e) cloruro de manganeso (II) + sulfuro de sodio (ac) f) ácido nítrico (ac) + sulfato de cobre (II) (ac)

2 g) nitrato de mercurio (II) (ac) + fosfato de sodio (ac) h) nitrato de bario (ac) + hidróxido de potasio (ac) 3. En el laboratorio de química hay un matraz Erlenmeyer que contiene 200 ml de una disolución de una sal desconocida. Un alumno de preparatoria que realiza su estancia corta en la Facultad de Química, te comentó que utilizó seis tubos de ensayo donde vertió 1 ml de esa disolución en cada uno de esos tubos y realizó las siguientes pruebas: Tubo y ensayo Tubo 1: Ensayo con NaOH (ac) Tubo 2 : Ensayo con Na2SO4 (ac) Tubo 3: Ensayo con KCl (ac) Tubo 4: Ensayo con BaCl2 (ac) Tubo 5: Ensayo con AgNO3 (ac) Tubo 6 : Ensayo con Cu(NO3)2 Tipo de mezcla observada Propón al menos dos compuestos posibles y explica tu razonamiento. 4. Con base en las siguientes reacciones de los elementos A, B, C y D organízalos en orden decreciente de acuerdo a su actividad (la respuesta se basa en que propongas una serie de actividad para ilustrar la reactividad de los elementos A, B, C y D): 2 A + B 2+! 2 A + + B A + + C! no hay reacción B + D 2+! B 2+ + D 2 C + B 2+! 2 C + + B 4.1 En función de la serie de actividad que construiste en la pregunta anterior predice si ocurrirán o no las siguientes reacciones (justifica tu respuesta) 1) 2 A + + D! 2 A + D 2+

3 2) D C! D + 2 C + 5. Balancea las siguientes ecuaciones netas o iónicas (según sea el caso) por el método del ión-electrón (redacta tu razonamiento para construir sendas respuestas) a) hidróxido de bismuto (s) + trihidroxoestanato (II) (ac)! bismuto (s) + hexahidroxoestanato (IV) (ac) medio básico b) óxido de plomo (IV) (s) + ión cloruro (ac)! cloruro de plomo (II) (s) + oxígeno (g) medio ácido c) El limpiador para cañerías Drano está constituido por hidróxido de sodio sólido mezclado con algunos gránulos de aluminio. Cuando el limpiador es combinado con el agua que se encuentra en las cañerías, el hidróxido de sodio se disuelve rápidamente desprendiendo energía. El aluminio reduce al agua a través del medio básico de la disolución formándose tetrahidroxoaluminato y el gas hidrógeno, el cual da la acción de burbujeo. d) óxido de arsénico (III) (s) + ión nitrato (ac)! ácido arsénico (ac) + ácido nitroso (ac) medio ácido 6. Una muestra de propano tiene la misma masa que 8 millones de moléculas de metano. Determina N de moléculas de propano contenidas en la muestra?. Redacta tu razonamiento para evidenciar la construcción de tu respuesta. 7. El sulfato de hierro (II) es suministrado a pacientes que presentan anemia. Determina la cantidad de sustancia en mol que contiene una tableta estándar de masa de 300 mg y el N de iones de hierro (II) presentes en el medicamento. Redacta tu respuesta para justificarla. 8. Una taza de café promedio contiene alrededor de 125 mg de cafeína (C8H10N4O2). Determina la cantidad de sustancia en mol de cafeína que hay en una taza promedio y también el N de moléculas de cafeína. Supongamos que un restaurante vende 80 tazas de café en un día, determina el N de moléculas de cafeína que son compradas. Justifica tu respuesta a través de la redacción de tu razonamiento.

4 9. El titanio metálico es obtenido del mineral rutilo, óxido de titanio (IV). Determina la masa en kilogramos de rutilo que son necesarios para producir 100 kg de titanio (Tip: plantea que es una reacción de descomposición). Tu razonamiento debe ir redactado para justificar tu respuesta. 10. Dispones en el laboratorio de g de una muestra desconocida que contiene x entidades elementales. Si 25 % del número total de entidades elementales son átomos de argón y el 75 % restante es de otro elemento. De qué elemento se trata?. Explica el razonamiento que utilizaste para llegar a la respuesta. 11. Un líquido desconocido está compuesto por 5.57 % de H, % de Cl y % de C. La masa molar encontrada a través de la técnica de espectrometría de masas fue g/mol. Determina la fórmula molecular de este compuesto y redacta tu respuesta para justificarla. 12. Determina la fórmula del siguiente mineral de estructura cúbica compacta que está constituido por % de O, % de Si y % de Zr. Explica paso a paso el razonamiento que empleaste para llegar a la determinación. 13. La fijación de nitrógeno en los nódulos de las raíces de los chicharos y otras plantas de leguminosas se lleva a cabo por el molibdeno que está presente en la enzima nitrogenasa. Determina la masa molar de la enzima nitrogenasa sí ésta contiene dos átomos de molibdeno en su estructura y éste representa el % de la masa total de la enzima?. Redacta tu razonamiento para justificar la respuesta a la que llegaste. 14. En el laboratorio de química, tu profesor preparó 100mL de una disolución que contiene las siguientes sales: g de sulfato de sodio, g de fosfato de sodio, g de sulfato de litio. Y te pidió determinar la concentración molar de todos los iones presentes. Explica el proceso experimental para preparar esta

5 disolución y determina lo que tu profesor te solicitó. No olvides justificar tu respuesta. 15. Cuando a una muestra de g de XOCl2 se le adicionan 50 ml de agua, se forma ácido clorhídrico y un oxiácido con terminación oso y dos hidrógenos (protones). Imagina que puedes separar el oxiácido y lo haces reaccionar con 96.1 ml de una disolución de NaOH de concentración M. a) Escribe las reacciones químicas que se llevan a cabo (no olvides balancear) b) Determina la masa molar y la identidad del elemento X. No olvides justificar tus respuestas. Tus respuestas deben ir redactadas y con los modelos matemáticos necesarios para construirlas. 16. El vidrio que se utiliza en las ventanas comúnmente se prepara haciendo reaccionar carbonato de sodio, carbonato de calcio y óxido de silicio (IV) a una temperatura de 1500 ºC generando óxido de carbono (IV) y una mezcla que contiene 12 % de óxido de sodio, 13 % de óxido de calcio y 75 % de óxido de silicio (IV) (todos estos datos corresponden al porcentaje m/m). Sí en un taller se desea preparar 0.35 kg de ese vidrio, determina las cantidades de masa en kilogramos de los reactivos para producir dicho lote de esta mezcla para la fabricación de ventanas. Redacta para justificar tu respuesta. 17. El nitrito de sodio es frecuentemente usado en los procesos de conservación de la carne. Para saber qué cantidad del ion nitrito está presente en una muestra, éste se hace reaccionar con un exceso del ion yoduro (en medio ácido). Los productos resultantes son el óxido de nitrógeno (II) y el ion triyoduro, este último se hace reaccionar con ión tiosulfato para generar el ion yoduro y el ion tetrationato.

6 a) Plantea las dos reacciones indicando el estado de agregación de las especies químicas que intervienen como reactivos y productos según la descripción del problema. b) Sí de una muestra fue analizada y ml de una disolución de tiosulfato de sodio M fueron necesarios para llevar a cabo el proceso cuál es la concentración en porcentaje m/m del ión nitrito en la muestra? Explica a través de la narrativa y las ecuaciones necesarias el fundamento de tus respuestas. 18. Construye las representaciones de Lewis para los siguientes iones o sustancias según sea el caso (Debes hacer explícito el conteo de electrones para justificar sendas estructuras y además debes redactar cuál fue tu criterio para ubicar a los átomos específicamente en la posición donde quedaron). a) Ion permanganato b) Ion fosfato diácido c) Fluoruro de fosforo (III) d) Ácido perclórico e) Ion tiosulfato 19. El medicamento beta-bloqueador, timolol, es utilizado para reducir la necesidad de una cirugía para darle mantenimiento al bypass en un corazón. La composición del timolol es 49.4 % de carbono, 7.64 % de hidrógeno, 17.7 % de nitrógeno, 15.2 % de oxígeno y 10.1 % de azufre. La masa en gramos de mol de timolol es de 3.16 g. a) Determina la fórmula mínima del timolol b) Determina las fórmula molecular del medicamento Explica redactando tu respuesta para evidenciar tu razonamiento y uso de ecuaciones.

7 20. Un compuesto orgánico es la sustancia responsable del aroma de las cabras, calcetines sucios y de los tenis viejos. Al llevar a cabo una reacción de combustión con g de esta muestra desconocida se generaron g de agua y g de óxido de carbono (IV). c) Determina la fórmula mínima de esta sustancia. d) Sí la masa molar de este compuesto desconocido es de g/mol determina la fórmula molecular. Justifica tu respuesta redactando cada uno de los pasos que llevaste a cabo para la construcción de tu respuesta.