Taller de química

TALLER DE QUIMICA
FACULTAD DE INGENIERIA AGOSTO DE 2009
Francisco Sanabria
1. ¿En qué se diferencia una unidad derivada del SI de otra fundamental? De
ejemplos de cada una.
En que las unidades derivadas son resultado de combinar magnitudes físicas tomadas como
básicas.
Ejemplos unidades derivadas:
Unidad de volumen o metro cúbico, resultado de combinar tres veces la longitud, una de las
magnitudes básicas.
Unidad de densidad o cantidad de masa por unidad de volumen, resultado de combinar la
masa (magnitud básica) con el volumen (magnitud derivada). Se expresa en kilogramos por
metro cúbico y no tiene nombre especial.
Unidad de fuerza, magnitud que se define a partir de la segunda ley de Newton (fuerza=masa ×
aceleración). La masa es una de las magnitudes básicas pero la aceleración es derivada. Por
tanto, la unidad resultante (kg • m • s-2) es derivada. Esta unidad derivada tiene nombre
especial, newton.
Unidad de energía, que por definición es la fuerza necesaria para mover un objeto en una
distancia de un metro, es decir fuerza por distancia. Su nombre es el julio (unidad) (joule en
inglés) y su símbolo es J. Por tanto, J=N • m.
En cualquier caso, siempre es posible establecer una relación entre las unidades derivadas y
las básicas mediante las correspondientes ecuaciones dimensionales.
Ejemplos de unidades Básicas:
Metro (m). Unidad de longitud.
Definición: un metro es la longitud de trayecto recorrido en el vacío por la luz durante un tiempo
de 1/299 792 458 de segundo.
Kilogramo (kg). Unidad de masa.
Definición: un kilogramo es una masa igual a la almacenada en un prototipo.
Segundo (s). Unidad de tiempo.
Definición: el segundo es la duración de 9 192 631 770 periodos de la radiación
correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del
átomo de cesio 133.
Ampere o amperio (A). Unidad de intensidad de corriente eléctrica.
Definición: un amperio es la intensidad de una corriente constante que manteniéndose en dos
conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y
situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacío, produciría una fuerza igual a
2•10-7 newton por metro de longitud.
Kelvin (K). Unidad de temperatura termodinámica.
Definición: un kelvin es la temperatura termodinámica correspondiente a la fracción 1/273,16 de
la temperatura termodinámica del punto triple del agua.
Mol (mol). Unidad de cantidad de sustancia.
Definición: un mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades
elementales como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12. Cuando se emplea el mol,
es necesario especificar las unidades elementales, que pueden ser átomos, moléculas, iones,
electrones u otras partículas o grupos especificados de tales partículas.
Candela (cd). Unidad de intensidad luminosa.
Definición: una candela es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que
emite una radiación monocromática de frecuencia 540•10 12 hercios y cuya intensidad
energética en dicha dirección es 1/683 vatios por estereorradián.
2. Que prefijos de SI corresponden a los siguientes múltiplos:
a) 103 = Kilo /1000
b) 109 = Billón /1.000.000.000
c) 10-2 = centésimo /0.01
d) 10-6 = Millonésimo / 0.000001
3. ¿Cuál es la diferencia en entre un kelvin y un grado Celsius?
La magnitud de un grado Celsius (1 °C) es igual a la magnitud de un Kelvin (1 K), ya
que esta unidad se define como igual a la primera. Pero, las escalas son diferentes
porque la escala Kelvin toma como valor 0 el cero absoluto.
Una diferencia de un grado centígrado es el equivalente a una diferencia de un kelvin,
difiere de la escala en grados kelvin en 273,15 unidades.
4. ¿Cuántos picogramos hay en un mg? ¿y en un 36ng?
a) 1 pg = 10-9 mg
b) 1 nanogramo = 1000 picogramos / 36 nanogramos = 36 000 picogramos
5. Efectué las siguientes conversiones:
6 pm a cm y nm.
= 6 picómetros = 6,0 × 10-10 centímetros
=6 picómetros = 0,006 nanómetros
18 cm3 a m3 y mm3.
= 18 cm3 x (1m/100cm3)=0.18 m3
=18 cm3 = 180 mm3
67 mg en g y pg.
= 67 miligramos = 0,067 gramos
=67 miligramos = 67 000 000 000 picogramos
6. ¿Qué es más grande un grado fahrengeheit o uno Celsius? ¿Por cuánto?
Es más grande Un grado Centígrado equivale a 32 Fahrenheit
aproximadamente.
Un grado Fahrenheit equivale aproximadamente a 17 Centígrados bajo cero,
Hay diferencia de 1,8 grados Fahrenheit equivale a una diferencia de 1 grado
Celsius.
7. ¿Cuál es la diferencia entre masa y peso?
La diferencia de la masa y el peso es que el peso mide la atracción que ejerce la Tierra
sobre una masa determinada., La masa de un cuerpo es una propiedad característica
del mismo, está relacionada con el número y clase de las partículas que lo forman. Se
mide en kilogramos (kg) gramos, toneladas, libras, onzas
8. En ocasiones las botellas de vino tienen una etiqueta que dice “Volumen = 80
cL” ¿Qué quiere decir Cl?
Quiere decir 80 centilitro.
9. ¿Qué significan las siguientes abreviaturas?
Dm = Decímetro
dL = Decilitro
mm = milímetro
ns=Nanosegundo
nL= Nanolitro
10. De las siguientes pares de unidades ¿cual es mayor y por cuanto?
Un litro o un cuarto de galón = El cuarto de Galón es mayor 0.06 Litros
Una milla o un kilometro = La milla es mayor por 0.609344 Km
Un centímetro o una pulgada = La Pulgada se Mayor por 1,54 Cm
11. El edificio ensamblado de vehículos del centro especial Jhon f Kennedy en
cabo cañaveral, florida es el más grande del mundo, con un volumen de
3.666.500 m³ exprese el valor en notación científica.
Notación Científica 3666500x102 m3
12. Exprese las siguientes mediciones en medición científica:
453,32 mg
=453,32 x 100 mg
0,000042 mL =4.2 x 10­5 mL
667.000 g
=667 x 103 g
0.00000000000000587 km
=5.87 x 10­15 Km
13. Convierta las siguientes mediciones de notación científica a notación ordinal o
estándar:
3,221 x 10–3 mm = 0.003221 mm
8,940 x 105 m = 894000 m
1,350 x 10-12 m3 = 0.000000000001350 m3
6,4100 x 102 km = 641 Km
14. La altura de un caballo por lo general se mide en palmos y no en pies. Si un
palmo es igual a un 1/3 pie (exactamente) :
¿Cuál es la altura (en cm) de un caballo que mide 18.6 palmos?
1 palmo = 1/3 pies = 10.16 cm / 188.876 cm
¿Cuál es el volumen en mts2 de una caja que mide 6 x 2.5 x 15 palmos?
V= 225 Palmos2 = 2.286 cm2/ 22,86 m2
15. El elemento X en concentraciones elevadas es toxico para los humanos, pero
en bajas concentraciones es esencial para la vida. Identifique el elemento X
cuyos átomos contiene 24 protones y escriba el símbolo para el isotopo que
tiene 28 neutrones.
16. El isotopo 3475 Se, Se utiliza en medicina para diagnosticar desordenes del
páncreas ¿Cuántos protones neutrones y electrones tiene un átomo de 3475 Se?
17. El cloro, uno de los elementos de la sal de mesa (sodio y cloro) tiene dos
isotopos principales cuyos números de masa son 35 y 37 busque el numero
atómico del cloro, identifique cuantos neutrones contiene cada isotopo y luego
escriba el símbolo de cada uno
18. Un átomo de elemento x contiene 47 protones y 62 neutrones. Identifique el
elemento de que se trata y escriba del isotopo correspondiente
19. a) Si la masa promedio de un solo átomo de hidrogeno es de 1.67 x 1024 g
¿Cuál es la masa en g de 6.02 x 1023 átomos de hidrogeno?¿cómo se compara
su respuesta, numéricamente con la masa atómica del hidrogeno?
b) Si la masa promedio de un solo átomo de oxigeno es de 26.558 x 10-24 g
¿Cuál es la masa en gramos de 6.02 x 1023 átomos de oxigeno ?¿Cómo se
compara su respuesta en cuanto al número, con la masa atómica del oxigeno?
20. ¿Cuál es la diferencia entre el número atómico de un átomo y su número de
masa?
•
•
El número atómico, Z, es el número de protones que tiene un átomo. Como el átomo
es neutro, el número de protones coincide con el número de electrones.
Z = número de protones = número de electrones (para un átomo)
Se llama número masa, A, al número de partículas que tiene un átomo en su núcleo.
Es la suma de los protones y los neutrones.
A = número de protones + número de neutrones
La relación existente entre ellos es:
Número másico = número atómico + número de neutrones
A=Z+N
El valor de A es útil, pero no nos dice de qué elemento se trata. Lo que realmente
identifica el átomo de cada elemento es Z, el número de protones.
21. ¿Qué es un isotopo?
Son átomos del mismo elemento que se diferencian por su masa. Los átomos de un
mismo elemento tienen igual número de protones, por lo tanto la diferencia en masa
proviene de un número distinto de neutrones.
22. El carbono 14 y el nitrógeno 14 tienen el mismo número de masa pero son
elementos diferentes explique ¿Por qué?
El nitrógeno-14 abarca aproximadamente el 99% de todo el nitrógeno natural.
Es la fuente de la ocurrencia natural del carbono-14, que es creado cuando la
radiación cósmica interactúa con el nitrógeno-14 de la atmósfera superior. Este
también se forma durante la degradación radioactiva del carbono-14. Sin
embargo, como casi con todos los elementos más pesados que el helio, se
creé que la fuente original del nitrógeno-14 en el universo es núcleo síntesis
estelar. Se produce como parte del ciclo CNO de las reacciones en el núcleo
estelar.
23. Indique los nombres y los símbolos de los siguientes elementos.
a) Un elemento con numero atómico 6
b) Un elemento con 18 protones en su núcleo
c) Un elemento con 23 electrones
24. Escriba los símbolos de los siguientes isotopos
a) Radón 220 = símbolo: 220Rn
b) Polonio 210 = símbolo es 210Po
c) Oro 197 = símbolo es 197Au
25. ¿Cuántos protones, neutrones y electrones hay en cada uno de los siguientes
átomos?
a) 715 N
b)
60
27
c)
131
53
d)
142
58
CO
I
Ce
26. Identifique los siguientes elementos:
a) 1224 X
b)
58
28
c)
104
46
d)
183
74
x
X
X
27. El butano, combustible usado en los encendedores desechables tiene la
formula C4H10, los átomos de carbono están conectados en la secuencia C-C-CC y cada carbono tiene 4 enlaces covalentes. Dibuje la formula estructural del
butano.
Formula Estructural Butano
H
H
H
H
|
|
|
|
H - C - C - C - C - H
|
|
|
|
H
H
H
H
28. El acido láctico compuesto que se encuentra tanto en la leche agria como en
los músculos cansados, tiene la estructura que se muestra a continuación.
¿Cuál es su formula condensada?
La fórmula molecular sería:
C3H6O3
Acido Láctico
HH
||
H- C - C - C = O
|||
H OH OH
29. El isooctano sustancia presenten en la gasolina de la se deriva el termino
octanaje, tiene la formula C8H18 Cada carbono tiene 4 enlaces covalentes y los
átomos están conectados en la secuencia que se muestra, Dibuje la formula
estructural completa del isooctano.
Formula estructural Completa Isooctano
30. La fructuosa,C6H12O6 es el azúcar mas dulce que se encuentra en la naturaleza
y está presente en muchas frutas cada carbono tiene 4 enlaces covalentes,
Cada oxigeno tiene 2 enlaces covalentes cada hidrogeno tiene un enlace
covalente y los átomos están conectados en la secuencia que se indica. Dibuje
la formula estructural completa de la fructosa.
Formula Estructural Completa Fructosa
Ejercicios Química General
Francisco Sanabria
Dado que la formula simplificada de la nicotina es C5H7N Calcular su composición por
ciento en peso.
1) Cuál sería la formula simplificada de un compuesto que tiene la siguiente
composición:
75.42 % (en peso) de carbono, 6.63% de Hidrogeno, 8,38% de Nitrógeno y 9,57 de
Oxigeno
2) ¿Cuántas moléculas P4O10 hay en 0.150 de P4o10?
3) ¿Cuantos átomos de Fosforo hay en 0.150% moles P2O5?
4) ¿Cual el peso de una molécula de quinina. C20H24N2O2?
5) Determine la formula empirica de una sal que posee 32.38% de Na. 22,57% de S y
45.05% de Oxigeno.
6) Al analizar o.26 g de un oxido de nitrógeno, se obtiene 0.079 g de nitrógeno y 0.81
de oxigeno, se sabe que la masa molar del compuesto es 92 g/mol calcular:
a) La composición porcentual
b) La formula empírica y molecular
7) Dos sulfuros de hierro tienen la siguiente composición porcentual:
a) Compuesto A: 63.57% de Fe y 36.43% de S
b) Compuesto B: 53.78% de Fe y 46.22% de S
c) Determine la formula empírica de cada uno.
8) Determinar la formula molecular de los siguientes compuestos los cuales
corresponden las siguientes formulas empíricas y masas moleculares:
a) NH4SO4
228
b) CO2H
90
c) Na2CrO4
162
d) CH2O
180
9) ¿Cuántas moles de NaOH (hidróxido de sodio) Hay en un Kg de esta sustancia?
10) Calcule la composición porcentual Ni2 (CO3)3 (Carbonato de níquel (III).
11) El propileno es un hidrocarburo cuya masa molar es de 42.00 g y contiene 14.3%
de H y 85.7 % de C ¿Cuál es su forma empírica?¿cual es su formula molecular?