COLEGIO INTEGRADO SIMON BOLIVAR AREA DE CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DANE 154001008266-01-nit 800181183-7 Educamos para construir proyectos de vida con Éxito Área/Asignatura: CIENCIAS NATURALES Y ED. AMBIENTAL (química) Grado: Docente: Esp. Fredy Ernesto Castro Gallardo Fecha: Febrero Eje Temático: Reacciones- gases-estequiometria. Periodo: 01 Código: MB. P1. S.3 Versión.1 Pg1 de 2 undécimo 02 Calificación 03 04 Estudiante: Unidad: Aspectos analíticos y fisicoquímicos de las sustancias y las mezclas: gases, estequiometria. Desempeño: interpreto información científica sobre aplicaciones biotecnológicas de aspectos analíticos y fisicoquímicos de las sustancias y las mezclas (funciones químicas, reacciones, gases y estequiometria) Competencias: uso comprensivo del conocimiento. (Componente: Procesos químicos), y explicación de fenómenos, e indagación. Metodología: Opción didáctica: Taller grupal de repaso, el profesor rota por los subgrupos. CONCEPTOS BASICOS. Teoría cinética de los gases: Postulados: 1)L os gases están compuestos por partículas muy pequeñas llamadas moléculas. 2) No existen fuerzas de atracción entre las moléculas de un gas. 3) Las moléculas de un gas se encuentran en un estado de movimiento rápido constante, chocan unas con otras y con las paredes del recipiente que las contiene. 4) no hay pérdida de energía cinética en todo el sistema. Boyle formuló la siguiente ley: A temperatura constante, el volumen de una masa fija de un gas es inversamente proporcional a la presión que este ejerce. V1P1= V2P2. La ley de Charles establece que: a presión constante, el volumen de la masa fija de un gas dado es directamente proporcional a la temperatura Kelvin. V1T2 = V2T1. En 1829, Thomas Graham descubrió que los rangos de velocidad a los que los gases diferentes se difunden, bajo condiciones idénticas de T y P, son inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de sus densidades o también que el cociente de sus velocidades de difusión es inversamente proporcional a la raíz cuadrada del cociente de sus masas moleculares. Esta expresión conocida como la ley de Graham se representa así: ver libro de Helmer Pardo o hipertexto1. Ley de Gay Lussac. Si el volumen de un gas no cambia mientras lo calentamos, la presión del gas aumenta en la misma proporción en que se incremente la temperatura. T1P2 = T2P1. Ecuación de estado o Ley de los gases ideales. P x V = n x R x T. (aplicar en ejercicio 5, ) otra fórmula: P M = d R T. Ejercicios de aplicación. (Sin calculadora no hay éxito.): 1. En un recipiente se tienen 30 litros de nitrógeno a 20 °C y a una atmósfera de presión. ¿A qué presión es necesario someter el gas para que su volumen se reduzca a 10 litros? Rta: 3 atm. 2. 2. ¿Cuál será el volumen final ocupado por 50 litros de oxígeno cuya presión inicial es de 560 mm de Hg y es comprimido hasta que la presión es de 2 atm? Rta:18,42 litros. 3. Un gas está en un recipiente de 2 L a 20 °C y 560 mmHg. ¿A qué temperatura en °C llegará el gas si aumenta la presión interna hasta 760 mmHg? Rta:m 124,76 Kelvin. 4. Una masa gaseosa ocupa un volumen de 2,5 litros a 12 °C y 2 atm de presión. ¿Cuál es el volumen del gas si la temperatura aumenta a 38 °C y la presión se incrementa hasta 2,5 atm? Rta: 2,18 litros. 5. Calcula el número de moles de un gas que se encuentran en un recipiente cerrado de 2,0 litros; sometido a una presión de 2,3 atm y a 25 °C. Primero establecemos las condiciones del problema. Rta: 0,188 mol. COLEGIO INTEGRADO SIMON BOLIVAR AREA DE CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DANE 154001008266-01-nit 800181183-7 Educamos para construir proyectos de vida con Éxito Código: MB. P1. S.3 Versión.1 Pg2 de 2 6. CTS: Consulta las aplicaciones de los siguientes gases en la vida diaria: a) Neón e) Hidrógeno b) Nitrógeno f) Propano c) Cloro g) Helio d) Oxígeno h) Amoníaco. (8-10 renglones cada uno). Estequiometria. Concepto básico: Cálculos estequiométricos Para resolver problemas que impliquen cálculos estequiométricos se precisan cuatro etapas: primero, se escribe la ecuación química balanceada, luego, se convierte a moles la información suministrada en el problema, a continuación se analizan las relaciones molares en la ecuación química y finalmente, se pasa de moles a la unidad deseada. 6.1.) ¿Qué masa de oxígeno se requiere para que reaccionen completamente 24 g de metano, CH4 ? La ecuación balanceada es: CH4 + 2 O2 _________> C O2 + H2 O. rta: 96 Gr de O2. 6.2.) ¿Cuántos moles de cloruro de plomo (II), PbCl2 , puede obtenerse a partir de la reacción entre 20 g de cloruro de fósforo (III), PCl3 , y 45 g de fluoruro de plomo (II), PbF2? Primero escribimos la ecuación: PbF2(s) + PCl3(l) _________> PF3(g) + PbCl2(s). balancear la ecuación. RtA: 0.184 mol PbCl2. 6.3 )¿Cuántos g de óxido de magnesio se obtienen cuando se hacen reaccionar 150 g de magnesio del 80% de pureza en presencia de oxígeno? Escribimos la ecuación balanceada del proceso. Rta: 200 g 2Mg(s) + O2(g)________> 2MgO(s). 6.4) La obtención del permanganato de potasio, KMnO4 , necesita de dos etapas. La primera reacción implica la conversión del dióxido de manganeso en manganato de potasio y la segunda reacción implica el cambio de manganato de potasio en permanganato de potasio. Las ecuaciones balanceadas son: 2MnO2(s) + 4 KOH(ac) _______> O2(g) + 2 K 2 MnO4(ac) + 2H2 O. y la segunda ecuación es: 2K2 MnO4(ac) + Cl2(g)________> 2KMnO4(ac) + 2KCl(ac). ¿Qué masa de permanganato se formará a partir de 100,0 g de dióxido?. Rta: 181,7 g KMnO4. Referencia: http://darisfuentes.wikispaces.com/file/view/LIBRO%20HIPERTEXTO%20QUIMICA%201.pdf. 6.5 ¿Qué volumen de O2 en condiciones normales (C.N.) se forma cuando se descomponen térmicamente 73,56 g de KClO3 , de acuerdo con la siguiente ecuación: KClO3(s) + calor____> KCl(s) + O2(g) . balancear. Rta: 20,16 Litros de O2 6.6 Para la siguiente reacción determina la cantidad de producto formado. CaO + H2 O ______> Ca(OH)2. a) Al reaccionar 20 g de CaO con 15 g de H2 O. b) Al reaccionar 3 moles de CaO con 1 mol de Ca(OH)2 . c) Al reaccionar 1,5 moles de CaO con 22 g de Ca(OH)2 . Registra los resultados en la siguiente tabla. Masa inicial CaO Masa Inicial H2O Masa Ca(OH)2 Tarea: en grupo de dos alumnos, únicamente dos, hacer en hojas de block tamaño carta con normas Icontec el siguiente trabajo. Libro Hipertexto, siguiente link. http://darisfuentes.wikispaces.com/file/view/LIBRO%20HIPERTEXTO%20QUIMICA%201.pdf. Debe Transcribir la pregunta y contestar: Ejercicio 5 pg 133 texto físico o virtual Santillana hiertexto1 tema tiroides. Pg 134 todo, pág 135 todo; pág 136 el punto 1, 2, . pág 137. Punto 1 y el 13. Anexar bibliografía de libros y link completos de internet consultados.