Profesor: Alfonso J. Barbadillo Marán 10/11/09. Curso Número TIPO A

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1 Física e Química 1º Bacharelato I.E.S. Elviña DEPARTAMENTO DE FÍSICA E QUÍMICA Profesor: Alfonso J. Barbadillo Marán 10/11/09 Nombre Curso Número TIPO A 1. Un recipiente de 200 cm 3 contiene nitrógeno a 25 0 C y 0,800 atm y otro de 500 cm 3 contiene helio a 25 0 C y 600 hpa a) Calcula el número de moles, de moléculas y de átomos de cada recipiente. [1½ Ptos.] b) Si se conectan los dos recipientes los gases se mezclan sin variar la temperatura. Cuáles serán las presiones parciales de cada gas y la total del sistema? [1 Pto.] c) Calcula la concentración de cada gas en la mezcla y exprésala en fracción molar y porcentaje en masa. [1 Pto.] Solución 2. Cierto derivado halogenado contiene 37,5% de carbono, 3,1% de hidrógeno y el resto es flúor. Sabiendo que 4,03 g del mismo, en estado gaseoso, ocupan 1,4 dm 3 en condiciones normales, calcula su fórmula molecular. [1½ Ptos.] Nombra y formula dos isómeros. [½ Pto.] Solución 3. Rellena el siguiente cuadro: [1 Pto.] Símbolo nº de protones nº de neutrones nº de electrones nº atómico nº másico 56 Fe Cl Soluciones 4. a) La ley de la conservación de la masa fue propuesta por [¼ Pto.] b) Al número 6, se denomina constante de [¼ Pto.] 5. Enuncia la ley de Boyle-Mariotte. [½ Pto.] 6. Cómo explica la teoría cinética el aumento de presión al aumentar la temperatura de un gas? [½ Pto.] DATOS: N 0 = 6, moléculas/mol; 1 atm = 760 mm Hg = Pa; R=0, atm L Pa m =8,31 mol K mol K Nombra [1 Pto. -¼ error o blanco] Soluciones K + Cl 2O 5 NaHCO 3 HClO 2 Mg(ClO 3) 2 (NH 4) 3PO 4 RbHSe Sr(OH) 2 (NH 4) + FeH 3 Formula [1 Pto. -¼ error o blanco] fosfato de aluminio ión hidruro trióxido de diarsénico ión carbonato nitrato de manganeso(ii) ión hidróxido peróxido de sodio nitrito de bario antimoniato de magnesio nitrato de aluminio

2 Física e Química 1º Bacharelato I.E.S. Elviña DEPARTAMENTO DE FÍSICA E QUÍMICA Profesor: Alfonso J. Barbadillo Marán 10/11/09 Nombre Curso Número TIPO B 1. Un recipiente de 400 cm 3 contiene hidrógeno a 5 0 C y 0,900 atm y otro de 800 cm 3 contiene neón a 5 0 C y 700 hpa. a) Calcula el número de moles, de moléculas y de átomos de cada recipiente. [1½ Ptos.] b) Si se conectan los dos recipientes los gases se mezclan sin variar la temperatura. Cuáles serán las presiones parciales de cada gas y la total del sistema? [1 Pto.] c) Calcula la concentración de cada gas en la mezcla y exprésala en fracción molar y porcentaje en masa. [1 Pto.] Solución 2. Cierto derivado halogenado contiene 39,0% de carbono, 3,3% de hidrógeno y el resto es cloro. Sabiendo que 3,32 g del mismo, en estado gaseoso, ocupan 0,60 dm 3 en condiciones normales, calcula su fórmula molecular. [1½ Ptos.] Nombra y formula dos isómeros. [½ Pto.] Solución 3. Rellena el siguiente cuadro: [1 Pto.] Símbolo nº de protones nº de neutrones nº de electrones nº atómico nº másico 59 Co Br Soluciones 4. a) La teoría atómica fue enunciada por [¼ Pto.] b) La ley de las proporciones definidas fue enunciada por [¼ Pto.] 5. Enuncia la ley de Gay-Lussac de las presiones. [½ Pto.] 6. Cómo explica la teoría cinética el aumento de presión al disminuir el volumen de un gas? [½ Pto.] 3 atm L Pa m DATOS: N 0 = 6, moléculas/mol; 1 atm = 760 mm Hg = Pa; R=0,0820 =8,31 mol K mol K Nombra [1 Pto. -¼ error o blanco] Formula [1 Pto. -¼ error o blanco] Soluciones Na + fosfato de cobre(ii) Cl 2O 7 KHCO 3 HClO Mg(ClO 4) 2 NH 4NO 2 CsHS Sr(OH) 2 (NH 4) + CoH 3 ión hidróxido trióxido de diantimonio ión nitrato carbonato de manganeso(ii) ión hidruro peróxido de bario dihidrógenofosfito de cadmio arseniato de hierro(ii) sulfato de aluminio

3 Soluciones TIPO A 1. Un recipiente de 200 cm 3 contiene nitrógeno a 25 0 C y 0,800 atm y otro de 500 cm 3 contiene helio a 25 0 C y 600 hpa. a) Calcula el número de moles, de moléculas y de átomos de cada recipiente. b) Si se conectan los dos recipientes, cuáles serán las presiones parciales de cada gas y la total del sistema? c) Calcula la concentración de cada gas en la mezcla y exprésala en fracción molar y porcentaje en masa. Examen Siguiente Solución: a) Por la ecuación de los gases ideales: P V = n R T n N 2 = P V R T = 0,800 atm dm 3 0,0820atm dm 3 mol 1 K 1 298K =6, mol N 2 N N 2 =6, , moléculas mol N 2 =3, moléculas N 1mol 2 N ' N =3, átomos N moléculas N 2 =7, átomos N 1molécula N 2 n He = P V R T = Pa m 3 8,31Pa m 3 mol 1 K 1 298K =1, mol He N He =1, mol He 6, moléculas =7, moléculas He 1 mol N He =7, átomo He moléculas He 1molécula He =7, átomos He b) Al conectar los dos recipientes, el volumen total será la suma de ambos. V T = = 700 cm 3 Suponiendo que la temperatura se mantiene constante, se puede aplicar la ley de Boyle-Mariotte para cada gas: P 2 N 2 = P 1 V 1 = V 2 0,800 atm 200 cm3 700 cm 3 =0,229 atm Pa 1atm =23,2 103 Pa=23,2kPa P 2 He = P 1 V 1 = Pa 500 cm 3 =429 hpa=4, Pa=42,9kPa V cm 3 P 2 He =4, atm Pa =0,423 atm Pa La ley de Dalton para las mezclas de gases, permite calcular la presión total: c) La cantidad total de gas en el recipiente es: P T = P(N 2) + P(He) = 23,2 + 42,9 = 66,0 kpa P T = P(N 2) + P(He) = 0, ,423 = 0,652 atm n T = n(n 2) + n(he) = 6, , = 1, mol gas La fracción molar de cada gas en el recipiente es: N 2 = 6, mol N 2 1, mol gas =0,351 He = 1, mol He 1, mol gas =1 0,351=0,649 Para expresar la concentración en % en masa, se calcula antes la masa de cada gas:

4 Los porcentajes en masa son: m(n 2) = 6, mol N 2 28,0 g/mol = 0,183 g N 2 m(he) = 1, mol He 4,00 g/mol = 0,0484 g He %m He = m T = 0, ,0484 = 0,232 g gas %m N 2 = 0,183 g N 2 0,232g gas =0,791=79,1% N 2 0,0484g He =1 0,791=0,209=20,9% He 0,232 g gas 2. Cierto derivado halogenado contiene 37,5% de carbono, 3,1% de hidrógeno y el resto es flúor. Sabiendo que 4,03 g del mismo, en estado gaseoso, ocupan 1,4 dm 3 en condiciones normales, calcula su fórmula molecular. Nombra y formula dos isómeros. Anterior Examen Siguiente Solución: a) Se calcula su masa molar a partir del volumen, hallando primero la cantidad de gas bien por la ecuación de los gases ideales : o a partir del volumen molar normal: La masa molar es: P V = n R T n= P V R T = 1atm 1,4dm 3 0,082atm dm 3 =0,063 mol mol 1 K 1 273K n=1,4dm 3 1mol 22,4dm 3 =0,063mol M= m n = 4,03g 0,063mol =64g/mol La cantidad de carbono que hay en cada mol de compuesto es: 37,5 g C n C = 100 g compuesto 1mol átomos C 12g C 64g compuesto =2 mol átomos C/mol compuesto es el numero de átomos de carbono que hay en una molécula de compuesto. N C = 2molátomos C 6, átomosc 1 molcompuesto 1molátomos C 1 mol compuesto =2átomos C/molécula compuesto 6, moléculasompuesto Análogamente para el hidrógeno: 3,1 g H 1 mol átomos H n H = 100 gcompuesto 1,01g H 64g compuesto =2mol átomos H/mol compuesto lo que indica que cada molécula de compuesto contiene 2 átomos de hidrógeno. La masa de flúor es el resto hasta el 100% 59,4g F n F = 100 g compuesto Por tanto, la fórmula molecular es: m(f) = 100,0 ( 37,5 + 3,1) = 59,4 g F 1mol átomos F 19g F 64g compuesto =2mol átomos F /mol compuesto que corresponde a estos dos compuestos: 1,2-difluoroeteno: CH CH F F C 2H 2F 2 1,1-difluoroeteno: CF 2 CH 2

5 56 3. Rellena el siguiente cuadro: 26Fe Símbolo nº de protones nº de neutrones nº de electrones nº atómico nº másico 56 26Fe Hg Cl Anterior Examen 4. a) La ley de la conservación de la masa fue propuesta por. Lavoisier b) Al número 6, se denomina constante de. Avogadro 5. Enuncia la ley de Boyle-Mariotte. Para una masa de gas a temperatura constante, el producto de la presión por el volumen que ocupa es constante, es decir la presión y el volumen son inversamente proporcionales. 6. Cómo explica la teoría cinética el aumento de presión al aumentar la temperatura de un gas? Al aumentar la temperatura, aumenta la energía cinética media de las partículas, con lo que chocan más violentamente y con más frecuencia con las paredes del recipiente. Mayor número de choques y mayor fuerza de impacto, supone una presión mayor. Nombra Formula K + : ión potasio fosfato de aluminio: AlPO 4 Cl 2O 5: pentaóxido de dicloro ión hidruro: H NaHCO 3: hidrógenocarbonato de sodio trióxido de diarsénico: As 2O 3 HClO 2: ácido cloroso ión carbonato: CO 3 2 Mg(ClO 3) 2: clorato de magnesio nitrato de manganeso(ii): Mn(NO 3) 2 (NH 4) 3PO 4: fosfato de amonio ión hidróxido: OH RbHSe: hidrógenoseleniuro de rubidio peróxido de sodio: Na 2O 2 Sr(OH) 2: hidróxido de estroncio nitrito de bario: Ba(NO 2) 2 (NH 4) + : ión amonio antimoniato de magnesio: Mg 3(SbO 4) 2 FeH 3: hidruro de hierro(iii) nitrato de aluminio: Al(NO 3) 3 Examen

6 Soluciones TIPO B 1. Un recipiente de 400 cm 3 contiene hidrógeno a 5 0 C y 0,900 atm y otro de 800 cm 3 contiene neón a 5 0 C y 700 hpa. a) Calcula el número de moles, de moléculas y de átomos de cada recipiente. b) Si se conectan los dos recipientes, cuáles serán las presiones parciales de cada gas y la total del sistema? c) Calcula la concentración de cada gas en la mezcla y exprésala en fracción molar y porcentaje en masa. Examen Siguiente a) Por la ecuación de los gases ideales: P V = n R T n H 2 = P V R T = 0,900 atm dm 3 0,0820atm dm 3 mol 1 K 1 278K =1, mol H 2 N H 2 =1, , moléculas mol H 2 =9, moléculas H 1mol 2 N ' H =9, átomos H moléculas H 2 =1, átomos H 1molécula H 2 n Ne = P V R T = Pa m 3 8,31Pa m 3 mol 1 K 1 278K =2, mol Ne N Ne =2, mol Ne 6, moléculas =1, moléculas Ne 1mol N Ne =1, átomo Ne moléculas He 1 molécula Ne =1, átomos Ne b) Al conectar los dos recipientes, el volumen total será la suma de ambos. V T = = cm 3 Suponiendo que la temperatura se mantiene constante, se puede aplicar la ley de Boyle-Mariotte para cada gas: P 2 H 2 = P 1 V 1 0,900 atm 400cm Pa = =0,300 atm V cm 3 1 atm =30,4 103 Pa=30,4kPa P 2 Ne = P 1 V 1 V 2 = Pa 800 cm cm 3 =467 hpa=4, Pa=46,7 kpa P 2 Ne =4, atm Pa =0,461 atm Pa La ley de Dalton para las mezclas de gases, permite calcular la presión total: c) La cantidad total de gas en el recipiente es: P T = P(H 2) + P(Ne) = 30,4 + 46,7 = 77,1 kpa P T = P(H 2) + P(Ne) = 0, ,461 = 0,761 atm n T = n(h 2) + n(ne) = 1, , = 4, mol gas La fracción molar de cada gas en el recipiente es: H 2 = 1, mol H 2 4, mol gas =0,394 Ne = 2, mol Ne 4, mol gas =1 0,394=0,606 Para expresar la concentración en % en masa, se calcula antes la masa de cada gas: m(h 2) = 6, mol H 2 2,02 g/mol = 3, g H 2 m(ne) = 2, mol Ne 20,2 g/mol = 0,489 g Ne

7 Los porcentajes en masa son: m T = 3, ,489 = 0,521 g gas %m H 2 = 3, g H 2 0,521g gas =0,0611=6,11% H 2 0,489 g Ne %m Ne = =1 0,00611=0,939=93,9% Ne 0,521g gas 2. Cierto derivado halogenado contiene 39,0% de carbono, 3,3% de hidrógeno y el resto es cloro. Sabiendo que 3,32 g del mismo, en estado gaseoso, ocupan 0,60 dm 3 en condiciones normales, calcula su fórmula molecular. Nombra y formula dos isómeros. Anterior Examen Siguiente Solución: a) Se calcula su masa molar a partir del volumen, hallando primero la cantidad de gas bien por la ecuación de los gases ideales : o a partir del volumen molar normal: La masa molar es: P V = n R T n= P V R T = 1atm 0,60dm 3 0,082atm dm 3 =0,027 mol mol 1 K 1 273K n=0,60dm 3 1mol =0,027 mol 3 22,4 dm M= m n = 3,32g =124 g/mol 0,027mol La cantidad de carbono que hay en cada mol de compuesto es: 39,0 g C n C = 100 g compuesto 1mol átomos C 12g C 124g compuesto =4 mol átomos C/mol compuesto es el numero de átomos de carbono que hay en una molécula de compuesto. N C = 4molátomos C 6, átomosc 1 mol compuesto 1molátomos C 1 molcompuesto =4átomosC/molécula compuesto 6, moléculasompuesto Análogamente para el hidrógeno: 3,3 g H 1 mol átomos H n H = 100 gcompuesto 1,01g H 124g compuesto =4 mol átomos H/mol compuesto 1molcompuesto lo que indica que cada molécula de compuesto contiene 4 átomos de hidrógeno. La masa de cloro es el resto hasta el 100% 57,7g Cl n Cl = 100 g compuesto Por tanto, la fórmula molecular es: m(cl) = 100 (39,0 + 3,3) = 57,7 g Cl 1mol átomos Cl 35,5 g Cl 124 g compuesto =2mol átomos Cl/mol compuesto C 4H 4Cl 2 que corresponde a varios compuestos, entre ellos: 3,4-dicloro-1-butino: HC C CH CH 2 Cl Cl 2,3-dicloro-1,3-butadieno: CH2 C Cl C Cl CH 2

8 3. Rellena el siguiente cuadro: Símbolo nº de protones nº de neutrones nº de electrones nº atómico nº másico 59 27Co Au 80 35Br Anterior Examen 4. a) La teoría atómica fue enunciada por. Dalton b) La ley de las proporciones definidas fue enunciada por. Proust 5. Enuncia la ley de Gay-Lussac de las presiones. A volumen constante, las presiones ejercidas por una misma masa de gas son directamente proporcionales a sus temperaturas absolutas. 6. Cómo explica la teoría cinética el aumento de presión al disminuir el volumen de un gas? Al disminuir el volumen, el recorrido de las partículas entre choque y choque con las paredes es menor y la frecuencia de los choques aumenta, con lo que aumenta la presión. Nombra Formula Na + : ión sodio fosfato de cobre(ii): Cu 3(PO 4) 2 Cl 2O 7 : heptaóxido de dicloro ión hidróxido: OH KHCO 3 : hidrógenocarbonato de potasio trióxido de diantimonio: Sb 2O 3 HClO : ácido hipocloroso ión nitrato: NO 3 Mg(ClO 4) 2 : perclorato de magnesio carbonato de manganeso(ii): MnCO 3 NH 4NO 2 : nitrito de amonio ión hidruro: H CsHS : hidrógenosulfuro de cesio peróxido de bario: BaO 2 Sr(OH) 2 : hidróxido de estroncio dihidrógenofosfito de cadmio: Cd(H 2PO 3) 2 (NH 4) + : ión amonio arseniato de hierro(ii): Fe 3(AsO 4) 2 CoH 3 : hidruro de cobalto(iii) sulfato de aluminio: Al 2(SO 4) 3 Examen