PRIMERA EVALUACIÓN ETAPAS DEL MÉTODO CIENTÍFICO Copiar en vuestro cuaderno y aprender: “Las etapas del método científico son: 1. OBSERVACIÓN: Se pueden utilizar los sentidos o ser ayudado por instrumentos de observación como microscopio, telescopio, etc. Las observaciones deben ser cuidadosas, exhaustivas y exactas. 2. ELABORACIÓN DE HIPÓTESIS: A partir de la observación y los conocimientos previos que se tienen se elaboran hipótesis que explican el fenómeno en estudio. La hipótesis científica debe cumplir las siguientes condiciones: a. Tiene que referirse a una situación real. b. Ha de formularse de la forma más precisa posible y mediante variables concretas. c. La relación entre las variables de la hipótesis debe ser observable y medible. 3. EXPERIMENTACIÓN: Para comprobar que la hipótesis es acertada se comprueba de forma experimental. Para ello se debe diseñar un experimento en el que se observe la relación de las variables que entran en juego en el fenómeno estudiado. Para comparar los resultados se utiliza un control que es un elemento del experimento que se mantiene invariable. 4. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS: Una vez realizados los experimentos y obtenidos los datos, es preciso analizar los resultados y ver la relación que existe entre ellos para comprobar si la hipótesis de partida es cierta. Se pueden analizar los resultados elaborando tablas y gráficas. 5. LEYES Y TEORÍAS: Cuando la hipótesis son confirmadas se elaboran leyes científicas: Una ley científica es una hipótesis confirmada por múltiples experiencias. Una teoría científica es el conjunto de leyes cuya función primordial es explicar las regularidades que describen esas leyes” MEDIDA Copiar los cuadros de MAGNITUDES Y UNIDADES FUNDAMENTALES DEL SI y de MAGNITUDES Y UNIDADES DERIVADAS DEL SI ( página 16 del libro) Copiar el cuadro definición notación científica ( página 17 ) y el cuadro de prefijos del sistema internacional ( página 17 ) Hacer los siguientes ejercicios. Transforma a las unidades indicadas y poner el resultado en notación científica. 𝑎) 100 𝑘𝑔 𝑎 𝑑𝑔 𝑏) 500 𝑚 𝑎 𝑘𝑚 𝑐) 300 𝑘𝑔 𝑘𝑔 𝑎 𝑚2 𝑐𝑚2 𝑑) 800 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑎 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠 𝑒) 20 𝑘𝑚 𝑚 𝑎 ℎ 𝑠 𝑓) 200 𝑘𝑔 ℎ𝑔 𝑎 𝑙 𝑘𝑚3 𝑔) 300 𝑐𝑚3 𝑎 𝑚𝑚3 ℎ) 2 · 104 𝑚2 𝑎 𝑐𝑚2 𝑖) 3 · 10−3 𝑚𝑚3 𝑎 𝑑𝑎𝑚3 𝑘𝑔 𝑐𝑔 𝑎 3 𝑚𝑚 𝑐𝑚3 𝑗) 400 𝑘) 3 · 10−3 𝑔 𝑚𝑔 𝑎 2 2 𝑐𝑚 𝑚 𝑘𝑚 𝑚 𝑎 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜 ℎ 𝑙) 100 𝑚) 3 · 10−2 𝑛) 5 · 102 ñ) 300 𝑚 𝑘𝑚 𝑎 𝑠 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜 𝑐𝑔 𝑚𝑔 𝑎 𝑚 𝑐𝑚 € € 𝑎 𝑘𝑔 𝑔 𝑜) 440 𝑘𝑚2 𝑎 𝑚2 𝑝) 20 𝑐𝑚3 𝑑𝑚3 𝑎 𝑠 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜 𝑞) 40 𝑘𝑔 𝑘𝑔 𝑎 2 2 𝑐𝑚 𝑚 𝑟) 33 𝑙 𝑎 𝑐𝑚3 𝑠) 80 𝑑𝑙 𝑎 𝑚𝑙 𝑡) 4 · 10−3 𝑚𝑙 𝑎 𝑐𝑚3 En el interior de un cubo de 3 metros de arista se introduce un líquido de 20 Calcular: a) Masa del líquido contenido en el cubo. 𝑘𝑔 𝑚3 de densidad. b) Si con el líquido contenido en el cubo se llena una esfera de 3 metros de diámetro, ¿Cuánto líquido quedará como sobrante en el cubo?. Una sustancia tiene una densidad de 3 a) b) c) d) 𝑔 𝑐𝑚3 . Calcular: La masa de 20𝑐𝑚3 de esa sustancia. El volumen que ocupa 50 gramos de esa sustancia. La masa de 4 𝑚3 de esa sustancia. El volumen que ocupan 3 kg de esa sustancia. Se hacen cuatro alfombras del mismo tejido que tiene un valor de 40 €/m2. Calcular el precio de cada una. ALFOMBRA A: Forma circular de 3 metros de radio. ALFOMBRA B: Cuadrada de 4 metros de lado. ALFOMBRA C: Rectangular de 5 metros de largo y 0’3 dam de ancho. ALFOMBRA D: Triangular de 400 cm de base y 2·10-2 hm de altura. Un coche tiene una velocidad de 30 m/s. Calcular el espacio que ha recorrido en: a) 40 segundos. b) 2 minutos c) 3 horas. Un coche ha recorrido 50 metros en 20 segundos. Hallar: a) b) c) d) velocidad del coche en m/s y km/h. Espacio que recorre el coche en 3 minutos. Espacio que recorre el coche en 2 horas. Tiempo que tarda en recorrer 40 km. El objeto dibujado tiene una masa de 50 kg. Calcular cual es la densidad superficial en kg/m2 40 m 40 m 40 m 25 m 40 m Se quiere hallar el volumen de un objeto irregular y para ello se le introduce en un prisma rectangular de 15 cm de largo y 0’4 m de ancho y 3’5·10-4 km de alto, lleno de agua. Cuando se introduce el objeto se observa que cierta cantidad de agua sale del prisma y cuando se vuelve a sacar se comprueba que el líquido llega hasta los 3·102 mm. Calcular el volumen del objeto. Un coche tiene una velocidad de 30 m/s y un camión tiene una velocidad de 80 km/h y deciden hacer una carrera. Las posiciones de salida son las que se indican: coche camión 0’1 kilómetro Si el camión llega a la meta en un minuto, decir si el coche ha adelantado al camión o no. Decir cuántas cifras significativas tienen las siguientes cantidades y aproximarlas a 2 cifras significativas. a) b) c) d) e) f) 0’00348 500 3’94·10-3 898’98 25’3·104 340 TEMA 2 Características de los estados de agregación de la materia. Copiar tabla página 31 del libro. Copiar el esquema de la página 36. Copiar las definiciones de: MEZCLA, MEZCLA HOMOGÉNEA Y HETEROGÉNEA, SUSTANCIA PURA, COMPUESTO Y ELEMENTO. DEFINICIÓN DISOLUCIÓN. DEFINICIÓN CONCENTRACIÓN. COPIAR FÓRMULAS DE: - Tanto por ciento en masa Tanto por ciento en volumen Concentración en masa Realizar los siguientes ejercicios. EJERCICIOS CONCENTRACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN. 1º. Se Tiene una disolución formada por 20 gramos de sal y 230 g de agua. Calcular: a) La concentración en tanto por ciento en masa. b) Si la densidad de la disolución es de 1’05 g/ml, calcular la concentración en masa (g/l). c) Si añadimos 250 gramos de agua ( densidad del agua = 1 g/ml ), calcular la concentración en tanto por ciento en masa, la concentración en masa y la densidad de la nueva disolución. 2º. Se tiene 200 ml de una disolución de concentración 20 % en masa. Si la densidad de la disolución es de 1200 g/l calcular la cantidad de soluto y de disolvente que hay en la disolución. 3º. Mezclamos 200 gramos de una disolución al 20 % en masa de KCl con 500 gramos de otra disolución al 10 %. Calcular la concentración de la nueva disolución en % en masa. 4º. Mezclamos 300 ml de una disolución al 30 % en masa de NaF y densidad 1’08 g/ml, con 400 gramos de una disolución de densidad 1’15 g/ml y concentración en masa de 200 g/l. Calcular: a) b) c) d) e) Masa de la disolución final. Volumen de la disolución final. Densidad de la disolución final. %MASA de la disolución final. Concentración en masa de la disolución final. 2ª EVALUACIÓN TEMA 3 Copiar cuadro características de sólidos, líquidos y gases ( PÁGINA 52 ) LEYES DE LOS GASES: - - Ley de Boyle: A TEMPERATURA CONSTANTE para una determinada cantidad de un gas el producto p·V es constante. P1·V1 = p2·V2 Primera ley de Gay-Lussac: Si la presión de un gas permanece constante, el cociente V/T es constante. 𝑽𝟏 𝑽𝟐 - - = 𝑻𝟏 𝑻𝟐 Segunda ley de Gay-Lussac: Si el volumen de un gas permanece constante, el cociente p/T es constante. 𝒑𝟏 𝒑𝟐 Ley de los gases ideales: 𝑻𝟏 = 𝑻𝟐 𝑝1 ·𝑉1 𝑇1 = 𝑝2 ·𝑉2 𝑇2 NOTA: La temperatura se debe poner en grados Kelvin. Para pasar de grados centígrados a Kelvin: ºC = K - 273 NOTA: El paso de unidades de presión entre mm Hg y atmósferas: 1 atmósfera = 760 mm Hg Realizar los siguientes ejercicios. 1º. Se tiene 20 litros de un cierto gas con 300 ºC de temperatura y 2 atmósferas de presión. Calcular: a) El volumen del gas si se aumenta la temperatura hasta 1000 ºC a presión constante. b) El volumen del gas si se aumenta la presión hasta 5 atmósferas a temperatura constante. c) El volumen del gas si se aumenta la presión hasta 5 atmósferas y la temperatura hasta 100 ºC 2º. Se tienen 50000 cm3 a -30 ºC y 3000 mm Hg de presión. Calcular: a) El volumen del gas si se aumenta la presión hasta 10 atmósferas a temperatura constante. b) La presión del gas si se aumenta la temperatura hasta 0 ºC a volumen constante. c) La temperatura del gas si se disminuye el volumen hasta los 20 litros a presión constante. d) El volumen del gas si se aumenta la temperatura hasta los 500 ºC y se aumenta la presión hasta las 15 atmósferas. 3º. Una masa de cloro ocupa un volumen de 10 m3 a 25 ºC. Halla su volumen a 50 ºC si la presión es constante. 4º. Transforma las siguientes temperaturas a grados Kelvin: a) 400 ºC; b) -50 ºC; c) 1000 ºC; d) -1 ºC; e) 1ºC; f) 0 ºC 5º. Transforma las siguientes temperaturas a grados centígrados: a) 400 K; b) 20 K; c) 1000 K; d) 1’1 K; e) 35 K 6º. Transforma las siguientes presiones a las unidades que se indiquen: a) 2 atm a mm Hg; b) 6000 mm Hg a atm; c) 20 atm a mm Hg; d) 2·10-3 atm a mm Hg Cambios de estado. Copiar y aprender esquema en el que vienen el nombre de los cambios de estado ( página 63 al final). Gráficas de calentamiento y enfriamiento. Realizar una gráfica de calentamiento y de enfriamiento de una sustancia cuyo punto de fusión es de – 20ºC y su punto de ebullición es de 65 ºC. Dar dos valores de temperatura en el que la sustancia se encuentre en estado sólido, 2 valores en los que la sustancia esté en estado líquido y por último dos valores en los que la sustancia esté en estado gaseoso. Tema 4 Copiar y aprender la ley de conservación de la masa o ley de Lavoisier y la de las proporciones constantes o ley de Proust. Realizar los siguientes ejercicios: 1º. Se hacen reaccionar 2 gramos de hidrógeno gaseoso con 16 gramos de oxígeno gaseoso para dar agua. Calcular: A) La cantidad de agua que obtenemos. B) La cantidad de oxígeno que reaccionará con 6 gramos de hidrógeno y la cantidad de agua que se ha obtenido. C) Si hacemos reaccionar 10 gramos de hidrógeno y tenemos 300 gramos de oxígeno, calcular la cantidad de oxígeno que reacciona, la cantidad de oxígeno que sobra y la cantidad de agua que se obtiene. 2º. El dióxido de carbono está compuesto por un 27’3% de carbono y un 72’7% de oxígeno. Calcula partiendo de estos datos la cantidad de oxígeno que reaccionará con 10 gramos de carbono y la cantidad de dióxido de carbono que se formará. 3º . En una primera experiencia se hace reaccionar 28 gramos de nitrógeno con hidrógeno para dar 34 gramos de amoniaco. Calcular la cantidad de hidrógeno que se produce. En una segunda experiencia se hacen reaccionar 28 gramos de nitrógeno con 15 gramos de hidrógeno. Calcular la cantidad de amoníaco que se produce y si sobra algún reactivo. 4º. Se hacen reaccionar 6 gramos de hidrógeno con nitrógeno para dar 34 gramos de amoníaco. Calcular: a) Cantidad de nitrógeno que ha reaccionado. b) Cantidad de nitrógeno que reaccionará con 30 gramos de hidrógeno y cantidad de amoníaco que se obtiene. 5º. Se hacen reaccionar 28 gramos de nitrógeno gaseoso con una cantidad de hidrógeno gaseoso para dar 34 gramos de amoníaco. Calcular: a) Fórmula del nitrógeno e hidrógeno gaseoso. b) Cantidad de hidrógeno gaseoso que reaccionan. c) Cantidad de nitrógeno que reaccionará para dar 100 gramos de amoníaco. Teoría atómica de Dalton: Copiar el esquema de la página 82. Ley de Gay-Lussac para los volúmenes de los gases y ley de Avogadro. Definición de mol. Copiar el reflexiona de la página 86. Ecuación de los gases ideales: p·V = n·R·T, siendo p la presión medida en atmósferas, V el volumen medido en litros, n el número de moles del gas, R la constante de los gases ideales, cuyo valor es 0’082 atm·l·K-1·mol-1 y T la temperatura en grados Kelvin. Realizar los siguientes ejercicios: Calcular el número de partículas que hay en: a) b) c) d) 0’5 moles de sodio 3·10-14 moles de granos de arena. En 20 litros de nitrógeno medido a 100 ºC y 2 atmósferas de presión. Al unir un recipiente de 10 litros de nitrógeno gaseoso medido a -34 ºC y 0’8 atmósferas de presión con 5·1022 moléculas de nitrógeno. Decir donde hay más partículas: a) En 5 moles de hidrógeno b) En 30 litros de hidrógeno gaseoso medido a 400 ºC y una presión de 5 atmósferas. c) En 4·1025 moléculas de hidrógeno. En un recipiente de volumen desconocido se introducen 3·1025 moléculas de hidrógeno gaseoso a una presión de 1’5 atmósferas y a una temperatura de -20 ºC. Calcular el volumen del recipiente. Tenemos otro recipiente que tiene 8’5·1024 moléculas de hidrógeno gaseoso a una temperatura de 40 ºC y a una presión de 500 mm Hg. Calcular el volumen del recipiente. Si juntamos los dos recipientes, calcular el número de moléculas que hay, el número de moles totales y si la temperatura final es de 5 ºC, calcular la presión del recipiente. DATO: R= 0’082 atm·l·mol-1·k-1 Tema 5 COPIAR Y APRENDER LOS MÉTODOS DE ELECTRIZACIÓN. CARGA ELÉCTICA: UNIDADES (CULOMBIO) Y TIPO DE CARGA (POSITIVA Y NEGATIVA) LEY DE COULOMB. COPIAR LOS RECUADROS COLOREADOS DE LA PÁGINA 98. REALIZAR LOS SIGUIENTES EJERCICIOS: Una carga de +5 nC está situada a 30 cm de otra de -2 µC. Calcular la fuerza que hay entre ambas cargas y si es de repulsión o de atracción. DATO: K = 9·109 N·m2·C-2 Calcular la distancia a la que están una carga de 4·10-6 C con otra de -5 µC para que se atraigan con una fuerza de 0’003 N. DATO: K = 9·109 N·m2·C-2 Si la carga de un electrón es de 1’602·10-19 C, calcula cuántos electrones son necesarios para tener una carga de 1 C. MODELOS ATÓMICOS. El alumno debe exponer los modelos atómicos de Thomson, Rutherford y Böhr, comentando sus diferencias y experimentos en los que se basan. IDENTIFICACIÓN DE LOS ÁTOMOS El alumno deberá copiar 5 veces: “ Los átomos están formados por: Protones, neutrones y electrones: - Protones: Se encuentran en el núcleo atómico, tienen carga positiva y masa similar a la de los neutrones y mucho mayor que la de los electrones. - Neutrones: Se encuentran en el núcleo atómico, no tienen carga. - Electrones: Se encuentran en la corteza, describiendo órbitas concéntricas de gran radio alrededor del núcleo. Tienen carga negativa y masa muy pequeña en comparación de protones y neutrones. Los átomos están caracterizados por su número atómico (Z) y su número másico (A). - El número atómico es igual al número de protones que tiene ese átomo. Z = protones - El número másico es igual al número de protones más el número de neutrones que hay en ese átomo. A = protones + neutrones o Por lo tanto el número de neutrones que hay en un átomo es igual a: neutrones = A – Z Un íón es un átomo que tiene carga, ya sea por que tiene más protones ( catión, tiene carga positiva) o por que tiene más electrones ( anión, tiene carga negativa ). El átomo neutro tiene el mismo número de protones que de electrones. Por lo tanto la carga de un ión será: Carga = nº de protones – nº de electrones.” El alumno deberá completar las siguientes tablas: ÁTOMO /ION Z A 20 40 Protones Neutrones Electrones Configuración electrónica Nombre 4 2𝐻𝑒 19 − 9𝐹 31 18 15 Calcio 18 83 36𝐾𝑟 64 29𝐶𝑢 30 36 28 80 120 78 3 4 3 108 47𝐴𝑔 39 + 19𝐾 56 2+ 26𝐹𝑒 118 50𝑆𝑛 35 − 17𝐶𝑙 195 78𝑃𝑡 3 + 1𝐻 80 35 1s22s22p63s23p64s23d104p5 40 32 Germanio TABLA PERIÓDICA. El alumno debe completar los siguientes cuadros con el nombre y símbolo de los elementos que componen los correspondientes grupos y copiarlo 10 veces o hasta que se los haya aprendido. GRUPO 1 Litio GRUPO 2 Li GRUPO 15 Nitrógeno Berilio GRUPO 13 Be Boro GRUPO 16 N Oxígeno GRUPO 14 B GRUPO 17 O Flúor Carbono GRUPO 18 F Helio EJERCICIOS DE REPASO DE CÁLCULO DE MASAS EN REACCIONES QUÍMICAS. 1º. Se hacen reaccionar 160 gramos de azufre con oxígeno gaseoso para dar trióxido de azufre según la siguiente reacción sin ajustar: S + a) b) c) d) O2 → SO3 Ajusta la reacción. Halla el número de moles y la masa de oxígeno gaseoso que reacciona Halla el número de moles y la masa de trióxido de azufre que se forma Halla el número de moléculas de trióxido de azufre que se forman y el número de átomos de azufre y de oxígeno que la forman. DATOS: Masas atómicas: S = 32 g/mol; O = 16 g/mol. C He SOLUCIONES: a) 2S + 3O 2 2 → SO3 b) Hay 7’5 moles de O2 y 240 gramos de O2 c) Hay 5 moles de SO3 y 400 gramos de SO3 d) Hay 3’01·1024 moléculas de SO3 en las que hay 3’01·1024 átomos de S y 9’03·1024 átomos de O. 2º. El pentano reacciona con el oxígeno para dar dióxido de carbono y agua, según la reacción sin ajustar: C5H12 + O2 → CO2 + H2O Si se tienen 3’01·1024 moléculas de c5H12, calcular: a) b) c) d) Número de moles de C5H12 Número de moles y masa de O2 que reaccionan. Número de moles y masa de CO2 que se producen. Número de moles y masa de H2O que se producen. DATOS: Masas atómicas: C = 12 g/mol; H = 1 g/mol; O = 16 g/mol SOLUCIONES: a) 5 moles de C5H12 b) C5H12 + 8O 2 → 5CO 2 + 6H O. 40 moles de O 2 2 y 1280 gramos de O2 c) 25 moles de CO2 y 1100 gramos de CO2 d) 30 moles de H2O y 540 gramos de H2O 3º. Hallar la masa molar de los siguientes compuestos: a) b) c) d) e) f) Cu2O Ca3(PO4)2 H2SO4 Al2(CO3)3 Pb(OH)4 C6H12O6 DATOS: Masas atómicas: Cu = 63’5 g/mol; O = 16 g/mol; Ca= 40 g/mol; P = 31 g/mol; H = 1 g/mol; S = 32 g/mol; Al = 27 g/mol; C = 12 g/mol; Pb = 207’2 g/mol. SOLUCIONES: a) 143 g/mol; b) 310 g/mol; c) 98 g/mol; d) 234 g/mol; e) 275’2 g/mol; f) 180 g/mol. 4º. Calcula el número de moléculas que hay en: a) 200 gramos de NO2 b) 40 gramos de H2O c) 240 gramos de Al2(SO4)3 DATOS: Masas atómicas: N = 14 g/mol; O = 16 g/mol; H = 1 g/mol; Al = 27 g/mol; S = 32 g/mol. SOLUCIONES: A) 2’61·1024 moléculas de NO2, B) 1’33·1024 moléculas de H2O; c) 4’22·1023 moléculas de Al2(SO4)3 5º. Calcular la composición centesimal de los siguientes compuestos: a) b) c) d) e) f) Cu2O Ca3(PO4)2 H2SO4 Al2(CO3)3 Pb(OH)4 C6H12O6 DATOS: Masas atómicas: Cu = 63’5 g/mol; O = 16 g/mol; Ca= 40 g/mol; P = 31 g/mol; H = 1 g/mol; S = 32 g/mol; Al = 27 g/mol; C = 12 g/mol; Pb = 207’2 g/mol. SOLUCIONES: A) % O = 11’18 %; % Cu = 88’81 %; b) % Ca = 38’71 %; % P = 20 %; % O = 41’29 %; c) % H = 2’04 %; % O = 65’31 %; % S = 32’65 %; d) % Al = 23’1 %; %C = 15’4 %; % O = 61’5 %; e)% Pb = 75’3%; % O = 23’3 %; % H = 1’4 %; f) % C = 40 %; % H = 6’7 %; % O = 53’3 % FORMULACIÓN Nombrar los siguientes compuestos: HCl: H2O: Ba(OH)2 TeO3 CaO CaO2 Fe2S3 AgOH Ag2S AuCl3 HgCl2 Pt(OH)4 PbO2 SiO2 CH4 SiH4 Al(OH)3 CO2 SO3 OI2 O5Cl2 SiF4 H2S OF2 NH3 CaH2 AgH Au(OH)3 PtH4 CsCl NaF LiH PtO2 FeO Fe(OH)3 Formula los siguientes compuestos: Fosfina: Dióxido de estaño: Óxido de cobre(II) dihidróxido de cobre: Hidruro de cobre(I) óxido de zinc Óxido de estroncio Peróxido de hidrógeno: Trióxido de dioro Dihidróxido de mercurio Óxido de sodio: Sulfuro de calcio: Ozono: Dibromuro de heptaoxígeno: Trihidruro de aluminio Trióxido de diboro: Óxido de potasio: Dióxido de dipotasio: Trióxido de dicromo: Dióxido de azufre: Diyoduro de plomo: Cloruro de hierro(III) Dihidróxido de platino: ácido sulfhídrico: cloruro de litio Heptaóxido de dimanganeso: Óxido de níquel(III) hidróxido de calcio Sulfuro de calcio trihidruro de cromo hidruro de litio fluoruro de sodio Tetraóxido de dinitrógeno pentasulfuro de difósforo sulfuro de estaño(II) óxido de platino(IV) Amoníaco Ácido clorhídrico óxido de berilio Trióxido de diarsénico hidruro de oro(III) trióxido de dinitrógeno Peróxido de cobre(II) Hidróxido de plata Dicloruro de trioxígeno Yoduro de plata Dibromuro de pentaoxígeno Arsano Dióxido de plomo Óxido de plomo(II) hidruro de cesio hidróxido de bario óxido de radio yoduro de hierro(II)