1ºB/C - 12-feb-2009 - IES Medina Albaida

EXAMEN DEL TEMA 7
LA TEORÍA CINÉTICO-MOLECULAR DE LA MATERIA
EXAMEN DEL TEMA 7
LA TEORÍA CINÉTICO-MOLECULAR DE LA MATERIA
Páginas 218-269 del libro de texto
Páginas 218-269 del libro de texto
Recuperación 1º de Bachillerato - Jueves, 12 de febrero de 2009
Examen especial para casos justificados
Se pide:
* claridad en la exposición, sin omitir explicaciones
* limpieza y orden en cada pregunta, cuestión, ejercicio o problema
* adaptar la respuesta en cada caso al enunciado propuesto
* utilizar las unidades adecuadas
* cuidar la ortografía
1.- Contesta con claridad a cada una de las siguientes cuestiones:
1a) deduce el nº de moles de O2 que se pueden obtener a partir de 2 moles de O3,
1b) diferencia entre una sustancia simple molecular y un compuesto químico puro.
2.- [doble] Una mezcla gaseosa de C3H8 y CO2 contiene un 50% en volumen de cada gas,
deduce el porcentaje en masa de la mezcla gaseosa. Datos: MC=12 MH=1 MO=16.
3.- El etanol (CH3CH2OH) reacciona con el oxígeno para dar CO2 y H2O. En una experiencia
48 g de etanol reaccionan con 96 g de oxígeno produciendo 54 g de agua. Sabiendo las
masas atómicas: MC=12 MH=1 y MO=16. Calcula razonándolo:
3a) la masa de dióxido de carbono que se obtiene en dicha reacción,
3b) la masa de oxígeno necesaria para reaccionar con 10 g de etanol.
4.- Se comprueba que 2’91 g de Cr reaccionan completamente con 5’97 g de Cl2. En otras
condiciones 2’91 g de Cr reaccionan con 3’99 g de Cl2 para dar un compuesto distinto.
4a) escribe el enunciado correcto de la ley de las proporciones múltiples de Dalton,
4b) deduce razonadamente con los datos del enunciado si se cumple o no dicha ley.
5.- El amoniaco reacciona con el oxígeno según la reacción: 4 NH3 + 5 O2 4 NO + 6 H2O.
Si mezclas 5 L de NH3 con 20 L de O2, deduce de forma razonada:
5a) el reactivo que se encuentra en exceso y la cantidad sobrante del mismo,
5b) los litros de óxido nítrico (NO) que se forman en la reacción (P y T constantes).
6.- Calcula la masa de NaOH sólido del 90% de pureza que se necesita para preparar 500 mL
de disolución de hidróxido sódico de concentración 0’2 M (ó 0’2 mol/L). Datos de
masas atómicas: MNa=23 MO=16 y MH=1.
Recuperación 1º de Bachillerato - Jueves, 12 de febrero de 2009
Examen especial para casos justificados
SOLUCIONES:
1a) 2 moles de O3 son 6 moles de O atómico y con ellas podemos formar 3 moles de O2.
1b) Una sustancia simple molecular es cualquier elemento que forme moléculas con la misma fórmula
(H2, F2, Cl2, N2, O2, O3, P4, S8), mientras que un compuesto químico puro tiene moléculas de
igual fórmula química, pero formadas por 2 o más átomos distintos (CO, NO2, H2SO4)
2) Los % en volumen y los % en moles son idénticos (en las mismas condiciones de P y T volúmenes
iguales de distintos gases tienen idéntico nº de moles). Suponiendo 1 mol de C3H8 (44 g) y 1
mol de CO2 (44 g), como sus Mmol son idénticas, al haber 44 g de cada uno de ellos en 88 g de
mezcla, sus % en masa son idénticos: % (m) C3H8 = (44/88)*100 % = 50% = % (m) CO2.
3a) Reacción ajustada de combustión del etanol: CH3CH2OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O - en ella se ve
que 1 mol de etanol reacciona con 3 moles de O2. Para los reactivos: netanol = m(g)/Metanol =
48/46 = 1’043 y noxígeno = m(g)/Moxígeno = 96/96 = 1 mol. De aquí se ve que el O2 es el reactivo
limitante. Como 3 moles de O2 producen 2 moles de CO2, por una regla de 3 se deduce que el
nº de moles de CO2 es de 2/3 = 0’666 m(g) CO2 = n.Mmol = 0’666*44 g = 29’33 g.
3b) 10 g de etanol son: netanol = m(g)/Mmol = 10/46 = 0’2174. Como 1 mol de CH3CH2OH reacciona con
3 moles de O2 noxígeno = 3.netanol = 3*0’2174 = 0’6521 y de aquí deducimos la masa de
oxígeno: m(g) O2 = n(O2).Mmol = 0’6521*32 g = 20’87 g de O2.
4a) Cuando dos elementos se combinan en diferentes condiciones para formar dos (o más) compuestos
de estequiometría definida, las masas de uno de ellos que se combinan con una misma masa
dada del otro se encuentran entre sí en relación de números enteros sencillos.
4b) La misma masa de Cr (2’91 g) reacciona con 5’97 g de Cl2 (compuesto A) o con 3’99 g de Cl2 para
formar el compuesto B, luego mA(Cl2)/mB(Cl2) = 5’97/3’99 = 1’496 ≈ 2/3. Como es una relación
de números enteros sencillos, se cumple la ley de Dalton de las proporciones múltiples.
5a) Como 4 moles de NH3 reaccionan con 5 moles de O2 4 L de NH3 lo harán con 5 L de O2 y por
regla de 3: 5 L de NH3 reaccionarán con 6’25 L de O2. El reactivo en exceso es el O2 y del mismo
sobra un volumen de: 20 L – 6’25 L = 13’75 L de O2.
5b) Como 4 moles de NH3 producen 4 moles de NO 4 L de NH3 producirán 4 L de NO, luego: 5 L de
NH3 producirán 5 L de NO (en las mismas condiciones de P y T)
6) El nº de moles de NaOH que se necesitan es: nNaOH = M.V(L) = 0’2*0’5 = 0’1 moles. La masa en g de
NaOH será: m(g) NaOH = nNaOH.Mmol = 0’1*40 g = 4 g de NaOH puro. Como el sólido es solo del
90% de pureza: m(g) NaOH del 90% * (90/100) = 4 g m(g) NaOH del 90% = 4’44 g.
7.- Al reaccionar 5’6 g de Fe con 5 g de O2 desaparece todo el Fe y sobran 3’4 g de O2. Si
sabes que MFe=55’8 MO=16, deduce, cuando reaccionan 12 g de Fe con 2 g de O2:
7a) qué reactivo se encuentra en exceso y la cantidad sobrante del mismo,
7b) la masa que se obtiene del óxido de hierro que se forma,
7c) la fórmula empírica de ese óxido de hierro,
7d) escribe la ecuación química ajustada que corresponde a esta reacción.
7a) 5’6 g de Fe reaccionan con 5-3’4 = 1’6 g de O2, luego (regla de 3) con 2 g de O2 reaccionarán con 7 g
de Fe El reactivo en exceso es el Fe y del mismo sobran: (12-7) g = 5 g de Fe.
7b) Si reaccionan 2 g de O2 con 7 g de Fe se obtendrán 9 g del óxido de hierro (ley de Lavoisier)
7c) En el compuesto hay 2 g de O combinados con 7 g de Fe n(O) = m(g)O/MO = 2/16 = 0’125 y
n(Fe) = m(g)Fe/MFe = 7/55’8 = 0’125 y como hay el mismo número de moles de átomos de cada
elemento se combina un mol de Fe con un mol de O fórmula empírica: FeO.
7d) La ecuación química ajustada de la reacción será: Fe + ½ O2 = FeO.
8.- Deduce el nº de litros de gas acetileno, C2H2, que se pueden obtener en c.n. a partir de 2
moles de benceno líquido, C6H6
8) A partir de 2 moles de C6H6 podemos obtener 6 moles de C2H2: 2 C6H6 = 6 C2H2. Como el volumen
de un mol en c.n. es de 22’4 L V(L) = n.Vm = 6*22’4 L = 134’4 L de C2H2 gas en c.n.