actividades de las clases

ACTIVIDADES
1.¿ Cuáles de estos procesos son cambios físicos y cuáles son químicos?
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La maduración de una fruta: Químico. La fruta está cambiando su composición
como podemos comprobar al cambiar su sabor, se está oxidando con el
ambiente.
La ebullición del agua: Físico. El agua sigue siendo agua y tiene las mismas
propiedades químicas aunque esté en forma de vapor, y si enfriamos ese vapor,
volvemos a tener agua líquida.
La congelación del agua: Físico, por las mismas razones.
La corrosión de un clavo de hierro: Químico. El clavo oxidado tiene una
composición distinta y se rompe antes que el clavo original, también cambia de
color, que suele ser prueba de que hay reacción química.
La combustión de un papel: Químico. El papel quemado cambia su color y sus
propiedades. Por ejemplo, ya no se puede escribir en él por que se rompe.
Cocer un trozo de carne: Químico. La carne varía su composición, su sabor, su
color, su olor… cuando es cocida.
La formación del arco iris: Físico. El arcoiris es el reflejo de la luz en el agua, el
agua sigue siendo agua aunque haya originado un arco iris.
2. Cuáles de estas afirmaciones son verdaderas o falsas. Relaciónalas con uno de los
postulados de la teoría atómica de Dalton.
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Un átomo de oro pesa distinto que un átomo de plata. Verdadero, cuarto
postulado.
Todos los átomos de los elementos líquidos son iguales entre sí. Falso, cuarto
postulado.
Los elementos pueden descomponerse en sustancias más sencillas. Falso,
segundo y tercer postulado.
Los compuestos pueden descomponerse en sustancias más sencillas. Verdadero,
quinto postulado.
3. Si los átomos de una sustancia son todos iguales, ¿de qué sustancia se trata?
De un elemento.
4. ¿Puede existir un compuesto formado por un átomo de una clase y 1,5 átomos de otra
clase? Relaciónalo con un postulado de Dalton.
No puede, por que los compuestos están formados por átomos distintos (quinto
postulado) y los átomos son invariables (segundo postulado), por lo que se combinan en
relaciones de números enteros (sexto postulado).
5. Describe las diferencias entre una mezcla de azufre y limaduras de hierro y la
reacción entre el azufre y el hierro para dar el compuesto sulfuro de hierro. Escribe la
reacción que ha tenido lugar.
En la mezcla, hay azufre y hierro pero son sustancias distintas. Ambos están en forma
de elementos, es decir, azufre puro e hierro puro. Podrías usar un imán para separar el
hierro. En la reacción, los átomos de las dos sustancias se unen en un compuesto
llamado sulfuro de hierro. Ya no hay dos elementos distintos, si no que hay un único
compuesto.
Fe + S ==> FeS
6. Escribe qué hay en cada uno de estos recipientes, elementos, compuestos y/o
mezclas:
En el primero hay un compuesto, en el segundo hay un elemento, en el tercero hay una
mezcla de dos elementos, en el cuarto hay dos compuestos y en el quinto hay un
elemento y un compuesto.
7. Al calentar 46,4 gramos de óxido de plata en un recipiente abierto, queda un residuo
sólido de 43,2 gramos de masa de plata pura. ¿Qué ha sucedido?
a) No se cumple la ley de Lavoisier
b) Se ha cometido un error al medir las masas antes y después de la reacción
c) Se ha formado 3,2 gramos (la resta de la masa de la sustancia inicial menos la masa
de la sustancia final) de una sustancia gaseosa que ha escapado a la atmósfera. Correcto.
La ley de conservación de masa siempre se cumple, la reacción que ha ocurrido al
calentar el óxido de plata es: AgO2 ==> Ag + O2
8. Pesamos una vela antes y después de encenderla y observamos que ha perdido masa.
a) ¿Acaso no se cumple la ley de conservación de la masa? Sí, siempre se cumple.
b) ¿Cómo explicarías este hecho? Lo que sucede es que la vela, al quemarse, pierde
peso por que una de las sustancias que se forma en la combustión es un gas, el CO2, que
se va a la atmósfera.
9. Si se calienta un alambre de cobre, se forma óxido de cobre y la masa del alambre
aumenta.
a) ¿Se cumple la ley de conservación de masa? Sí, siempre se cumple.
b)¿Cómo explicarías este hecho? El cobre ha ganado peso por que ha cogido oxígeno de
la atmósfera. La atmósfera ve disminuido su peso, pero hay tanto aire que esa pérdida es
inapreciable.
10. En el dibujo del recipiente hay una mezcla de átomos de hidrógeno (verde) y de
oxígeno (rojo). Calentamos el recipiente para que se produzca una reacción y se forme
el compuesto agua, de fórmula química H2O.
a) ¿cuántas partículas de agua se formarán? Cuatro.
b) ¿qué átomo sobrará? del hidrógeno, del que sobrarán 3 átomos.
c) Imagina que cada átomo de hidrógeno pesa 1 gramo (¡en realidad pesan muchísimo
menos!) y que cada átomo de oxígeno pesa 16 gramos. ¿Cuánta masa de cada sustancia
hay antes y después de la reacción?¿Cuál es la proporción de masa entre H y O para que
formar agua? Había 11 gramos de hidrógeno y 64 gramos de oxígeno, y tras la reacción
hay 3 gramos de hidrógeno y 72 gramos de agua. La proporción es de 64 gramos
oxígeno/8 gramos hidrógeno=8 gramos de oxígeno por gramo de hidrógeno.
11. Un total de 2 L de hidrógeno reaccionan con 1 L de oxígeno para dar 2 L de vapor
de agua, medidos todos en las mismas condiciones de presión y temperatura.
¿contradice esta reacción el principio de conservación de la masa? No lo hace. Todas las
sustancias cumplen la ley de conservación de la masa. Pero no existe una ley de
conservación de volumen, por eso el volumen puede variar. Lo que sucede es que el
hidrógeno y el oxígeno tienen distinta densidad que el agua, y si la masa se mantiene
constante, el volumen tiene que variar.
12. Se hace reaccionar 1 volumen de hidrógeno con otro volumen de flúor, y se
obtienen dos volúmenes de fluoruro de hidrógeno. Los volúmenes de estos gases han
sido medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura.
a) Representa la reacción en forma de dibujo.
b) Explica esta reacción con la teoría atómica molecular. El hidrógeno y el flúor son
gases compuestos por moléculas. El volumen es proporcional al número de moléculas
de un gas, así que podemos suponer que 1 volumen = 1 molécula. Las moléculas de
hidrógeno y flúor tienen dos átomos cada una. Tenemos entonces 2 átomos de
hidrógeno y 2 átomos de flúor. Las reacciones químicas según Dalton son
reorganizaciones de los átomos de las sustancias. Gracias a la formulación sabemos que
el fluoruro de hidrógeno es HF. Entonces, cada átomosde H se combina con un átomo
de F. Como tenemos 2 átomos de H y 2 de F, obtenemos 2 moléculas de HF. Como 1
molécula = 1 volumen, podemos decir que 2 moléculas = 2 volúmenes de HF.
13. Se comprueba de forma experimental que 3,2 g de azufre reaccionan totalmente con
20 g de mercurio para dar sulfuro de mercurio. Calcula:
a) la cantidad de sulfuro de mercurio obtenido: Por la ley de la conservación de la masa,
la masa de antes de la reacción tiene que ser igual que la masa de después de la
reacción. La masa antes de la reacción es 3,2 + 20 = 23,2 gramos, por tanto la masa de
sulfuro de mercurio es también esa cantidad.
b) La masa de azufre necesaria para reaccionar completamente con 5 gramos de
mercurio. Primero, hayamos la proporción de azufre por cada gramo de mercurio que se
necesitó para formar el sulfuro de mercurio en el experimento mencionado antes:
3,2 gramos azufre / 20 gramos mercurio = 0,16 gramos de azufre/ gramo de mercurio.
Si por cada gramo de mercurio necesitamos 0,16 gramos de azufre, para 5 gramos de
mercurio necesitamos 5 x 0,16 = 0,8 gramos de azufre.
c) La masa de mercurio necesaria para reaccionar completamente con 10 gramos de
azufre. Primero, hayamos la proporción de mercurio por cada gramo de azufre que se
necesitó para formar el sulfuro de mercurio en el experimento mencionado en la
pregunta:
20 gramos mercurio / 3,2 gramos azufre = 6,75 gramos de mercurio / gramo de azufre.
Si cada gramo de azufre reacciona con 6,75 gramos de mercurio, para 10 gramos de
azufre necesitamos 10 x 6,75 = 67,5 gramos de mercurio.
14. Al calentar 0,500 gramos de hierro pulverizado en una corriente de cloro gaseoso, se
obtienen 1,452 gramos de cloruro de hierro. Calcula:
a) La masa de cloro que ha reaccionado. De nuevo, por la ley de conservación de masa,
la masa antes de la reacción = la masa después de la reacción. Podemos escribir la
siguiente ecuación:
0,500 (hierro) + x (cloro) = 1,452 (cloruro de hierro).
Despejamos la masa de cloro que reaccióno:
x = 1,452 - 0,500 = 0,952
b) La relación entre las masa de hierro y cloro que reacciónan. La relación o proporción
de hierro que reacciona por gramo de cloro es:
relación hierro-cloro = masa hierro / masa de cloro = 0,500 g hierro / 0,952 g cloro =
0,525 g hierro / g cloro
También se puede dar la relación de cloro que reacciona por gramo de hierro:
relación cloro-hierro = masa cloro / masa de hierro = 0,952 g cloro / 0,500 g hierro=
1,904 g cloro / g hierro
c) La masa de cloro necesaria para reaccionar completamente con 1,5 gramos de hierro
pulverizado.
Sabemos por el ejercicio anterior que por cada gramo de hierro reaccionan 1,904
gramos de cloro. Entonces, con 1,5 gramos de hierro reaccionarán 1,5 x 1,904 = 2,856
gramos de cloro
15. Se sabe que 3,93 gramos de sodio reaccionan completamente con 6,07 gramos de
cloro para dar cloruro de sodio. Calcula:
a)La masa de cloruro de sodio que se obtiene. Masa antes reacción = Masa después
reacción ; 3,93 + 6,07 = x ; despejo x: x= 10 gramos.
b) El porcentaje de cloro y de sodio que hay en el cloruro de sodio. Para hallar el
porcentaje en masa que hay de un átomo en un compuesto, se usa la siguiente ecuación:
% masa =( masa del átomo x 100 )/masa del compuesto
entonces:
% cloro = ( 6,07 x 100 ) / 10 = 60,7 %
% sodio = (3,93 x 100 ) / 10 = 39,3 %
16. Determina el porcentaje de hierro y el de azufre presentes en el sulfuro de hierro si
2,8 gramos de hierro reaccionan con 1,6 gramos de azufre para dar 4,4 gramos de
sulfuro de hierro.
% hierro = 2,8 x 100 / 4,4 = 63,6%
% azufre = 1,6 x 100 / 4,4 = 36,4%
17. Cuando se queman en el aire 1,010 g de cinc se obtienen 1,257 g de óxido de cinc.
Calcula:
a) la masa de oxígeno que ha reaccionado con el cinc.
1,010 + x = 1,257 ; despejo "x": x =1,257-1,010 = 0,247 g
b) El porcentaje de oxígeno y de cinc que hay en el óxido de cinc.
% oxígeno : 0,247 x 100 / 1,257 = 16,650%
% cinc : 1,010 x 100 / 1,257 = 83,350%