FÍSICOS REACCIONES QUÍJMCAS DEFINICIÓN DE ácidos y bases de Lewis, reactivo electrofílico y nucleofílico, rupturas homolíticas y heterolíticas, Reglas de reactividad, Regla de Markovnikov, Regla de Sayteff. Mecanismos de reacción, adición, eliminación, sustitución, reacomodo molecular, oxidación parcial o total. ELECTROQUIMICA REDOX Celda voltaica y electrolítica. Galvanoplastia Usos de pilas Potencial de oxidación. CINÉTICA QUÍMICA Velocidad de reacción, y factores que afectan Equilibrio químico Keq. Principio de Le Chatelier Ionización Ka, Kb, Kw ACIDOS Y BASES. DEFINICIÓN. De ácido y base de Arrhenius, Lewis y Bronsted y Lowry. Indicadores (ácidos fuertes y débiles, bases fuertes y débiles) Neutralización Amortiguadores. PROBLEMAS NOTA: DEBERÁS DE TOMAR EN CUENTA LAS REGLAS PARA LAS REACCIONES QUÍMICAS 1.- Obtenga el derivado halogenado del 2,metil-butano. 2.- Oxida el terpentil 3.-Obtenga el 3,nitro- 3,4,dimetil-heptano. 4.-Obtenga el bromuro de isohexilo 5.-¿Cuál es el compuesto con el que se obtiene 4 moléculas de agua y 3 de bióxido de carbono? 6.- A partir del cloruro de sebutilo obtenga el 3, nitro, 2,2,3 trimetil-pentano. 7.-Obtenga la mezcla de alcanos cuando se lleve a cabo la reacción de pirólisis con el tetradecano 8.- Oxida el isohexano. 9.-Obtenga el 3nitro-2,3,4 trimetil heptano 10.-Obtenga el yoduro de neopentilo. 11.-¿Cuál es el compuesto con el se obtiene 10 moléculas de agua y 8 moléculas de bióxido de carbono 12.- Obtenga el derivado halogenado del 2,metil-butano. 13.- Obtenga el 2 ,cloro-pentano. 14.- Obtenga el nitro-butano 15.- Obtenga 10 moléculas de bióxido de carbono 16.-Obtenga el bromuro de secpentilo. 17.- Obtenga el cloruro de etilo, a partir del etano. 18.- Obtenga el 2,3, dicloro-heptano. 19.- Obtenga el: a) cloro-pentano; b) 3,cloro-3,metil-heptano; c)2,nitro-2,3,dimetil-pentano. 20.- Obtenga el alcohol : terpentilico, 2 metil 2, pentanol, 2, metil- 2 butanol. 21.- Obtenga la mezcla de alcanos cuando en la pirólisis, se trata un dodecano. 22.- Cuantas moleculas de bióxido de carbono se obtienen al reaccionar el isohexano Alquinos a) Obtenga el 2, cloro-pentano. a partir del 2.pentino. b) Obtenga el 2.2 dicloro-butano, a partir del butino c) Obtenga el propil-acetiluro de sodio. d) Obtenga el hexano, a partir del hexino e) Obtenga el 3,3,diyodo-hexano a partir del 2,hexino f) Reacciona el pentino con dos moles de ácido bromhídrico g) Reacciona el pentino, con el sodio h) Reacciona el propeno con 1 mol de hidrógeno i) Reacciona el 2-butino con 1 mol de ácido clorhídricoj) Reacciona el 2-buteno con 1 moles de Cloro k) Reacciona el etino con un mol de hidrógeno, y después con un mol de ácido yodhídrico. l) Reacciona el 2.pentino con agua. REALIZA LAS SIGUIENTES REACCIONES ( mezcladas) 1.- A partir del 1 penteno obtenga el 2-pentanol, 1,2-dibromopentano, pentano, cloruro de secpentilo. 2.- Obtenga el hexino, a partir del acetiluro de cobre 3.- A partir del 2,2 dicloro- butano, obtenga el butino 4.- A partir del 3,3,4,4, tetracloro-heptano, obtenga el 3 ,heptino. 5- Obtenga el 3,4,dimetil-octino. 6.- Obtenga el pentino, a partir del etino 7.- Reacciona el 2,2,3,3,dibromo-pentino con zinc. 8.- Reacciona el 2,2,dibromo hexino con hidróxido de potasio. COMPLETA LAS SIGUIENTES REACCIONES 1.- 2,3, dimetil-butano + Cl2---- Luz--> 2- 2,4, dicloro-pentano+ Zn ----> 3.- 2,2, dibromo .propano a partir de propino 4.- A partir de 3,hidroxi-hexano obtenga el 1,cloro-3,metil-hexano. 5.- A partir del 1-hexeno, obtenga el alcohol sechexílico ESCRIBE LA FÒRMULA QUE SE TE INDICA Y COMPLETA LAS REACCIONES QUIMICAS 2, metil-propeno_______+ HCl -----> ___________ __________+ KOH---R-OH--->_________ ______ _____________+H2O----->___________________ ______________-----120°C y H+---->___________ 1.-Calcular la entalpía de combustión del propano gaseoso cuando forma dióxido de carbono gaseoso y agua líquida en condiciones estándar a partir de los calores de formación del dióxido de carbono, del propano y del agua. Datos: ΔHof, CO2(g)= -393,5KJ; ΔHof, C3H8(g)=-103,8KJ; ΔHof, H2O(l)=-285,8KJ Respuesta: ΔH=-2220KJ 2) Muchos encendedores contienen butano líquido. Empleando entalpías de formación, calcule la cantidad de calor que se produce cuando 1g de butano se quema por completo con aire. Datos: ΔHof, CO2(g)= -393,5KJ; ΔHof, C4H10(g)= -147,6 KJ; ΔHof, H2O(l)=-285,8KJ Respuesta: -49KJ. 3) Calcular el cambio de entalpía estándar para la combustión completa de 1 mol de etanol (l). Datos:ΔHof,C2H5OH(l)=-277,7 kJ.mol-1 ; ΔH0f,CO2(g)=-393,5 kJ.mol-1 , ΔH0f,H2O(l)=-287,1 kJ.mol-1, ΔH0 f,O2(g)= 0 kJ.mol-1 4) La reacción que hemos de obtener: la combustión del butano es la siguiente: C 4 H 10 (g) + 13/2 O 2 (g) —> 4 CO 2 (g) + 5 H 2 O (l) mientras que las reacciones de formación que nos dan son las siguientes: a) C (s) + O 2 (g) ----> CO 2 (g) ; /\ H = - 393,0 Kj b) H 2 (g) + 1/2 O 2 (g) ----> H 2 O (l) ; /\ H = - 242,0 Kj c) 4 C (s) + 5 H 2 (g) -----> C 4 H 10 (g) ; /\ H = -125,0 Kj 5)Calcular la entalpía estándar de formación del óxido de zinc a partir de los datos siguientes: a) H 2 SO 4 ( aq ) + Zn ( s ) —> ZnSO 4 ( aq ) + H 2 ( g ) ; /\ H = - 80,1 Kcal/mol b) 2 H 2 ( g ) + O 2 ( g ) –> 2 H 2 O ( l ) ; /\ H = -136,6 Kcal/mol c) H 2 SO 4 ( aq ) + ZnO ( s ) —> ZnSO 4 ( aq ) + H 2 O ( l ) ; /\ H = - 50,52 Kcal/mol 6) Las reacciones para las cuales nos ofrecen datos sobre sus entalpías son: a) C (s) + O 2 (g) —> CO 2 (g) ; /\ H = - 94,05 Kcal b) H 2 (g) + ½ O 2 (g) —> H 2 O (l) ; /\ H = - 68,52 Kcal c) C 6 H 6 (l) + 15/2 O 2 (g) —> 6 CO 2 (g) + 3 H 2 O (l) ; /\ H = - 781,68 Kcal Las cuales hemos de combinar para obtener la reacción de formación del benceno, que es: 6 C (s) + 3 H 2 (g) —> C 6 H 6 (l) 7) Calcula la variación de la entalpía estándar para la siguiente ecuación: 2Al (s) + Fe2O3(s) 2Fe ( s) + Al2O3 (s) Si se sabe que 2Al ( s) + 3/2O2 (g) Al2O3 ( s) ∆ Hº reacción = -1601 kj/Mol 2Fe ( s) + 3/2 O2 ( g) Fe2O3 ( s) ∆ Hº reacción = -821 kj/ mol 8) Las reacciones en las que el CS2 reacciona con agua para formar dióxido de carbono y ácido sulfhídrico , ambos en estado gaseoso son las siguientes: Cs2 (l) + 2H2O (l) Co2 ( g) + 2H2S g) Cuando el cambio de entalpía de la reacción a partir de las siguientes ecuaciones es H2S (G) + 3/2 O2 (g) H2O (l) + SO2 (g) ΔH = -562.6Kj /mol Cs2 ( g) + 3o” ( g) Co2 ( g) + 2SO2 (g) ΔH = -1075.2 kj / mol 9) Con los datos del apéndice, calcula el cambio de entropía estándar para las siguientes reacciones a) H2 g + CuO s Cu s + H2O g b) 1Al s + 3ZnO s Al2 O3 s + 2 Zn s c) CH4 g + 2O2 g Co2 g + 2H2O l d) 2Nh3 ( g) N2 (g) + 3 H2 (g) e) 2Na ( s) + H2SO4 ( ac ) Na2SO4 ( s) + H2 ( g) 10)- Calcula ∆ G º para las siguientes reacciones e indica si son reacciones espontáneas. 2Mg s + O2 g 2MgO s 2SO2 g +O2 g 2 SO3 g 2C2H6 g + 7O2g 4CO2 g + 6H2O l MgO (s) + H2O (g) Mg(OH)2 (s) 11) A partir de los siguientes datos de ∆ H y ∆ S, predice cuales de las siguientes reacciones serían espontáneas. a) ∆ H = 10.5 Kj / mol y ∆ S = 30 j/ mol a 25 ºC b) ∆ H =1.8 Kj / mol y ∆ S =1130 j/ mol a 25 ºC 12) Par a la siguiente ecuación MgO (s) + H2O (g) Mg(OH)2 (s) ∆ H =-601.5 kj/mol ∆ H =-238.92 kj/mol ∆ H =-924/mol ∆ S = 27 j/ mol ∆ S =188.72 j /mol ∆ S = 63.15 j/mol ELECTROQUIMICA Determina el elemento que se reduce, el que se oxida, el agente reductor y el agente oxidante, balancea las ecuaciones, y además realiza el cálculo de E° de las siguientes reacciones KI + H2SO4 H2S+ H2O+I2+K2SO4 Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + NO + H2O Ag + H2SO4 Ag2SO4 + SO2+H2O CINÉTICA QUIMICA Velocidad de reacción 1.- Escribe las expresiones de velocidad para cada una de las reacciones H2 g + I2 g 2HI g 2H2 g + O2 g 2 H2O g N2 g + 3H2 g 2NH3 g EQUILIBRIO QUÍMICO 2- Escribe las expresiones para K eq para las siguientes reacciones a) HF ac + H2O l H3O + ac + F- ac b) 2 NO g + O2 g 2 NO2 g c) N2 g +O2 g 2NO g 3.- El ácido nitroso en una disolución 0.5M esta disociado al 3%, Calcule la K de HNO2 4.- Calcule la concentración de ion hidrógeno y el % de disociación a 20ºC en una disolución de HF 0.6M La Ka es 7.2 x 10-4 M/ l a 20ºC 5.- Calcule las constantes de disociación de cada uno de los siguientes ácidos débiles a partir del % de disociación en la concentración que se indica a) Una disolución acuosa de NH3 a 0.5M está disociado0.6% b) Una disolución de HF 0.1M està disociado al 8.23% 6.- A partir de las constantes de disociación de los electrolitos débiles, calcula la concentración de iones hidrógeno o el hidróxido según sea el caso a) ácido hipocloroso 0.1M a 25º. La Ka = 3.50 x10-9M/l a 25ºC b) MOH 0.5M La Kb de MOH = 1.10 x10-6 M/L pH 7.- El gatorade tiene una concentración de ion hidrógeno de 8x10-4 M, calcula pH y pOH 8.- Jugo de tomate tiene una concentración de ión hidrógeno 2.5 x 10 -5 M Calcula pH y pOH 9.- El pH de lluvia es 2.4, determina la concentración de ion hidrógeno 10.- Calcula la concentración de ion hidrógeno en M a) una disolución cuyo pH = 3.4 b) una disolución cuyo pOH es 6.8 NEUTRALIZACIÓN 11.- Si se tienen 2 mL de disolución de tiosulfato de sodio 1M y se gastaron para titularlo, el mismo número de mL de yodo ¿Qué normalidad tiene el yodo? 2Na2S2O3 + I2 Na2S4O6 + 2NaI 12.- Si se tiene la siguiente reacción ácido base NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2 Indica qué volumen de ácido clorhídrico 0.2M se requieren para titular 10 ml 0.2M una solución de bicarbonato: 13.- Una muestra de vinagre (ácido acético) es analizada por un estudiante de la siguiente manera: a una muestra de 5 mL se le agrega fenolftaleína como indicador y la solución se titula con 16.6 mL de sosa 0.25 M. ¿Cuál es la concentración molar, normal y porcentual del ácido?