QUÍMICA GENERAL
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QUIMICA GENERAL –Carreras Ing. Electricista- Ing. Electrónica- Ing. en Agrimensura. Lic. Física–Prof. en Física Universidad Nacional del Nordeste Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura Av. Libertad Nº 5460 - (3400) Corrientes Tel. (03794)457996-int 105 QUÍMICA GENERAL Carreras: Ingeniería Eléctrica- Ingeniería en ElectrónicaIngeniería en AgrimensuraLicenciatura en Cs. Físicas- Profesorado en Física Series Seminarios de Problemas 2014 1 QUIMICA GENERAL –Carreras Ing. Electricista- Ing. Electrónica- Ing. en Agrimensura. Lic. Física–Prof. en Física 3 FACTORES DE CONVERSION DE UNIDADES Con frecuencia, medidas expresadas en una unidad se necesitan convertir en otra unidad diferente de la misma magnitud. La resolución de problemas implica el uso del artificio matemático conocido con el nombre de factor unitario. El factor de conversión o de unidad es una fracción en la que el numerador y el denominador son cantidades iguales expresadas en unidades de medida distintas, de tal manera, que esta fracción equivale a la unidad. Método efectivo para cambio de unidades y resolución de ejercicios sencillos dejando de utilizar la regla de tres. Cada factor de conversión se construye con una equivalencia (igualdad entre dos cantidades). Los factores unitarios se construyen a partir de dos términos que describan la misma cantidad de cualquier cosa que consideremos. Así, por definición 1 atm es exactamente igual a 760 mm Hg, es decir: 1 atm = 760 mm Hg Dividiendo ambos miembros de la igualdad por 1 atm: 1 atm 760 mm Hg 1 atm 1 atm se tiene: 1 760 mm Hg 1 atm (1) El factor (o fracción) (1) se denomina factor unitario o factor de conversión unitario. El numerador y denominador describen la misma cantidad. CUALQUIER FRACCION CUYO NUMERADOR EQUIVALENTES ES IGUAL A LA UNIDAD (=1). El factor reciproco a (1): 1 1 atm 760 mm Hg Y DENOMINADOR SEAN IGUALES se utiliza para convertir mm Hg a atm. Para convertir 1520 mm Hg a atm: 1520 mm Hg 1 atm 2 atm 760 mm Hg Ejemplos: Ejemplo 1: pasar 15 pulgadas a centímetros (equivalencia: 1 pulgada = 2,54 cm ) el factor unitario : se construye a partir de la equivalencia dada. Ejemplo 2: pasar 25 metros por segundo a kilómetros por hora (equivalencias: 1 kilómetro = 1000 metros, 1 hora = 3600 segundos) Ejemplo 3: obtener la masa de 10 litros de mercurio (densidad del mercurio: 13,6 kilogramos por decímetro cúbico) Nótese que un litro es equivalente a un decímetro cúbico. El dato de la densidad es usado como factor de conversión entre unidades de masa y de volumen. En cada una de las fracciones entre paréntesis se ha empleado la misma medida en unidades distintas de forma que el resultado quedara expresado en la unidad que se pedía. O SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI) El SI fue establecido en la Conferencia General de Pesas y Medidas en 1960; es el sistema de unidades utilizado por la comunidad científica. Unidades fundamentales SI Magnitud Unidad longitud masa tiempo temperatura termodinámica cantidad de sustancia corriente eléctrica intensidad luminosa Nombre metro kilogramo segundo kelvin mol ampere candela Símbolo m kg s K mol A cd Unidades derivadas SI, con nombres especiales Magnitud Unidad Nombre Símbolo Definición 2 fuerza newton N N = kg . m /s 2 presión pascal Pa Pa = N / m energía joule J J=N.m carga eléctrica coulomb C C=A.s potencial eléctrico Volt V V = J /C Unidades no pertenecientes al SI, empleadas con el SI Magnitud Unidad Nombre Símbolo Definición tiempo minuto min min = 60 s hora h h = 60 min día d d = 24 h 3 loL l = 1 dm volumen litro 5 presión atmósfera atm atm = 1,01325 . 10 Pa -10 Å longitud angstrom Å = 1. 10 m cal energía caloría cal = 4,184 J -19 eV electrón-volt eV = 1,60218 . 10 J -7 erg ergio erg = 1. 10 J Factor 24 10 21 10 18 10 15 10 12 10 9 10 6 10 3 10 2 10 10 Prefijo Nombre yotta zetta exa peta tera giga mega kilo hecto deca Prefijos SI Factor Símbolo -1 Y 10 -2 Z 10 -3 E 10 -6 P 10 -9 T 10 -12 G 10 -15 M 10 -18 k 10 –21 h 10 -24 Da 10 Prefijo Nombre deci centi mili micro nano pico femto atto septo yacto Símbolo d c m µ n p f a z y QUIMICA GENERAL –Carreras Ing. Electricista- Ing. Electrónica- Ing. en Agrimensura. Lic. Física–Prof. en Física 5 SERIE 1: DENSIDAD ABSOLUTA Y RELATIVA – PESO ESPECÍFICO Objetivo del aprendizaje: afianzar el concepto “densidad” como propiedad intensiva y el uso del método del factor unitario para la conversión entre sus diferentes unidades. 3 1.- ¿Cuál es la densidad del mercurio si 100 g ocupan un volumen de 7,36 cm ? 2.- a) ¿Qué masa representan 2 litros de una solución que tiene una =1,14 g/ml; b) ¿Qué volumen 3 ocuparán 0,2 Kg de sal de mesa, si su =2,16 g/ cm ? 3.-¿Cuál es la masa de una pieza rectangular de cobre de 244 mm X 11,4 cm X 79 mm? La densidad del 3 cobre es 8,92 g/cm . 3 4.-Si 30 cm de una sustancia pesan 134 gr (gramos fuerza), ¿cuál es su peso específico? Exprese el 3 3 resultado en gr/cm y en kgr/dm . 3 5.- ¿Qué E (empuje) experimenta un cuerpo de 2 dm de volumen, cuando está sumergido en un líquido de 3 =1,45 gr/cm ? 3 6.-El peso de un cuerpo en el aire es de 500 gr; el volumen es de 100 cm . Determine: a) cuánto pesa 3 3 sumergido en agua (=1 gr/cm ); b )¿ Cuánto pesa sumergido en alcohol (=0,78 gr/cm )? 3 7.-a) Un hombre pesa 70 kgr y tiene un volumen de 0,070 m . ¿Se hundirá en un líquido cuyo = 1,08 3 gr/cm ?; b) Un cubo de plástico de 1,5 cm de lado tiene una masa de 1,9g. ¿Flotará en el agua? 8.-Un cuerpo pesa 100 gr en el aire y 55 gr sumergido en aceite; calcule su , sabiendo que el del aceite 3 es de 0,90 kgr/dm . 9.-Un tanque puede contener 110.000 g de agua o 72,6 kg de nafta; calcule: a) densidad relativa de la 3 nafta respecto del agua; b) densidad absoluta de la nafta ( agua = 1 g/ cm ). -4 3 10.- Un lingote de oro de 3,86 hg al introducirse en un recipiente que contiene 5 . 10 m de agua, provoca un ascenso del nivel del líquido hasta los 520 ml. Calcule la del lingote. EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS 1.- Un cuerpo de 40 cm de volumen pesa en el aire 200 gr, calcule su expresado en gr/cm y en dyn/cm . 3 3 R: 5 gr/cm ; 4900 dyn/cm 3 3 2.- Un cuerpo de 450 gr es sumergido en agua (= 1 kgr/dm ). Si su volumen es de 85 cm . ¿Cuál es el empuje que experimenta y cuál su peso aparente?. R: 85 gr , 365 gr 3.- La densidad del benceno es 0,88 g/ml. ¿Cuántos gramos de benceno se necesitarán para llenar un 3 recipiente de 25 cm de capacidad?. R: 22g. 4.- ¿Cual es la densidad de una esfera de acero, que tiene un diámetro igual a 0,60 cm y masa igual a 3 3 1,22g (volumen de la esfera = 4/3 r ). R: 10,80 g/cm . 3 5.- Un anillo pesa 7,33 gr en el aire y 6,95 gr sumergido en agua ( = 1 kgr/dm ). Averigüe el del anillo y 3 3 decida si es de bronce ( = 8gr/cm ) o de oro ( = 19,29 gr/cm ). R: oro 6.- La densidad de una solución es 1,16 g/ml. ¿ Cuál es la masa de 1 litro de dicha solución?. R: 1160 g 3 7.- Hallar la densidad absoluta y relativa respecto del agua ( = 1g/cm ) del bromo, sabiendo que 80 g 3 3 ocupan un volumen de 25,64 cm . R: 3,12 g/cm ; 3,12 3 8.- El del ácido sulfúrico respecto del alcohol es 2,357. El del alcohol es 0,79 gr/cm .¿ Cuál es el 3 absoluto del ácido?. R: 1,86 gr/cm . 3 3 9.- ¿Cuál es el volumen de un cuerpo que pesa 98 N. Si su es 2,8 gr/cm . R: 3,57 dm . 3 10.- Un cuerpo pesa en el aire 280 gr, en el agua 190 gr ( = 1 gr/cm ) y en el alcohol 210 gr. ¿Cuál es el 3 3 del alcohol y el del cuerpo? R: 0,77 gr/cm , 3,11 gr/cm . 3 3 3 SERIE 2: FORMULACION Y NOMENCLATURA INORGANICA. NORMATIVA I.U.P.A.C Objetivo del aprendizaje Formular y nombrar las sustancias inorgánicas de acuerdo con un conjunto de reglas sugeridas por la I.U.P.A.C. (International Union of Pure and Applied Chemistry). Unión Internacional de Química pura y aplicada. 1, SUSTANCIAS SIMPLES 1.1. De la fórmula, el nombre sistemático y el estado de agregación (a 25°C y 1 atm) de cada una de las sustancias simples siguientes: i)helio, ii)argón, iii)hidrógeno, iv)fluor, v)cloro, vi)bromo, vii)yodo, viii)nitrógeno, ix)oxígeno, x)fósforo blanco. 2, COMBINACIONES BINARIAS DEL HIDROGENO 2.1. HIDRACIDOS 2.1.1. Formule y dé el nombre sistemático y el de la solución acuosa, de las combinaciones binarias del hidrógeno con los elementos: i)F, ii)Cl, iii)Br, iv) I , v)S , vi)Se , vii)Te. 2.2. HIDRUROS METALICOS 2.2.1. Formule y dé el nombre sistemático de los hidruros de los siguientes elementos: i) Li, ii) Ba, iii) Al. 3, COMBINACIONES BINARIAS DEL OXIGENO 3.1. OXIDOS BASICOS 3.1.1. Formule los óxidos básicos de los elementos: Na, Ca, Al, Fe, Cr, y Mn e indique los nombres según la nomenclatura tradicional. 3.1.2. Dé los nombres de los óxidos del ítem precedente según la nomenclatura sistemática de Stock 3.2.OXIDOS ACIDOS 3.2.1. Formule los óxidos ácidos de los elementos: B, C, N, S, Cl, Cr y Mn e indique los nombres según la nomenclatura tradicional. 3.2.2. Dé los nombres según nomenclatura estequiométrica de los compuestos formulados en el ítem precedente. 3. 3. OTROS OXIDOS 3.3.1. Escriba las fórmulas y dé el nombre estequiométrico, de los óxidos de los elementos: N (+I,+II,+IV), C (+II), Mn (+IV) y Pb (+IV) en los estados de oxidación indicados respectivamente. 4. OXOACIDOS 4.1. Dé las fórmulas y los nombres según la nomenclatura tradicional (admitida por la IUPAC) de los oxoácidos más comunes de los elementos: i) C, ii) S, iii) N, iv) Cl, v) Mn. 4.2. Formule los siguientes oxoácidos: Nombre ácido metabórico ácido ortobórico o ácido bórico ácido metafosforoso ácido ortofosforoso o ácido fosforoso ácido difosforoso o ácido pirofosforoso ácido metafosfórico ácido ortofosfórico o ácido fosfórico ácido difosfórico o ácido pirofosfórico ácido metasilícico ácido ortosilícico ácido crómico ácido dicrómico Fórmula QUIMICA GENERAL –Carreras Ing. Electricista- Ing. Electrónica- Ing. en Agrimensura. Lic. Física–Prof. en Física 5, CATIONES Y ANIONES 5.1 .CATIONES MONOATOMICOS 5.1.1. Formule: i) ion hidrógeno, ii) ion litio, iii) ion calcio, iv) ion hierro (II), v) ion hierro (III) + 3+ 2+ 2+ 5.1.2. Dé el nombre según el sistema de Stock, de: i) Cu , ii) Ni , iii)Cr , iv) Sr . 5.2, ANIONES MONOATOMICOS 5.2.1. Formule y dé el nombre según la nomenclatura sistemática de los aniones monoatómicos que forman los elementos: i) H , ii) F , iii) Cl , iv) Br , v) I , vi) S , vii) Se , viii) Te , ix) O. 5.3, ANIONES POLIATOMICOS 5.3.1. Formule el ion hidróxido. 5.3.2. Formule los oxoaniones más comunes de los elementos C, N, S y Cl. Indique los correspondientes nombres, según la nomenclatura tradicional. 2235.3.3. Dé el nombre tradicional de los siguientes iones: SO 4 , NO3 , CO3 , IO , ClO3 , PO4 . 6. HIDROXIDOS 6.1. Escriba la fórmula y dé el nombre sistemático de Stock de los hidróxidos de los metales: i) Na, ii) Ca, iii) Al, iv) Cu, v) Fe, vi) Cr, vii) Mn. 7. SALES 7.1. SALES BINARIAS 7.1.1. Formule las siguientes sales: i)cloruro de cesio, ii) bromuro de magnesio, iii) cloruro de níquel(III), iv) sulfuro de sodio, v) seleniuro de cobalto (III), vi) telururo de litio, vii) yoduro de magnesio. 7.2. SALES DE OXOANIONES: 7.1.2.1. Escriba las fórmulas de las siguientes sales: i)clorato de potasio, ii) sulfato de bario, iii)fosfato de níquel(III), iv)hipoclorito de calcio, v)nitrato de bismuto(III), vi)sulfato de aluminio, vii) arseniato de plomo(II) , viii) sulfito de sodio. 7.3.SALES CON HIDROGENOS ACIDOS (“sales ácidas”) 7.3.1. Formule los siguientes compuestos: i) hidrogenocarbonato de sodio, ii) dihidrogenofosfato de potasio, iii) monohidrogenofosfato de potasio, iv) hidrogenosulfuro de sodio, v) hidrogenosulfuro de calcio, vi) hidrogenocarbonato de calcio. 7.4. HIDROXISALES (“sales básicas”) 7.4.1. Formule los siguientes compuestos: i) hidroxicloruro de estaño (II), ii) dihidroxisulfato de cobre (II), iii) hidroxinitrato de cinc, iv) dihidroxinitrato de bismuto(III). 8. RECONOCIMIENTO DE COMPUESTOS 8.1. Dé el nombre más usual de cada uno de los siguientes compuestos: Li 2O, BaO, Co2O3, KOH, Ca(OH)2 Ni(OH)3 , H2CO3 , H3PO4 , HAsO2, HBrO3 , HIO, KIO3 , Na2SO3 , Ca(H2PO4)2 , Bi(NO3)(OH)2, EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS 1.- Dé el nombre a los siguientes compuestos: Fórmula Nombre Fórmula Na2O Ni2(SO4)3 CaO P2O5 N2O3 Na3PO4 SO2 As2O3 NaCl Ni(OH)2 Al2O3 PbSO4 AlF3 KNO2 CoSe N2O5 NaNO3 Co2O3 Ca(ClO3)2 Ni2S3 Bi(NO3)3 K2Te Fe2O3 PbI2 Nombre 7 Mg(OH)2 ScBr3 Fe(ClO4)3 KCl CaSiO3 Cr2(SO4)3 Na2SO3 Mn(OH)2 Fe(OH)3 K MnO4 2.- Formule los siguientes compuestos: Nombre Fórmula Nombre Óxido de sodio Carbonato de calcio Hidróxido de calcio Hipobromito de sodio Ácido clorhídrico Yodato de hierro (II) Cloruro de hidrógeno Sulfato de cobre (II) Óxido de hierro (II) Perbromato de litio Hidróxido de cobalto (III) Hidróxido de sodio Óxido de hierro (III) Seleniuro de hidrógeno Dióxido de carbono Ácido sulfúrico Ácido cloroso Ácido hipobromoso Bromuro de níquel (II) Ácido peryódico Ácido nítrico Yoduro de cinc Ácido sulfuroso Telururo de estroncio Trióxido de azufre Ácido nitroso Cloruro de cobalto (III) Sulfato de níquel (II) Seleniuro de estroncio Nitrato de cobre (II) Bromuro de hidrógeno Clorato de sodio Ácido bromhídrico Nitrato de calcio Oxido de bromo (V) Sulfito de sodio Seleniuro de níquel (III) Carbonato de litio Ácido carbónico Perclorato de plomo (II) Sulfuro de hidrógeno Ácido perclórico Fórmula 3.- Formule los siguientes iones: Nombre Fórmula Nombre Ion hidrógeno Ion sulfito Ion sodio Ion carbonato Ion calcio Ion hipoyodito Ion hierro (II) Ion fluoruro Ion cobre (II) Ion perclorato Ion cloruro Ion metasilicato Ion sulfuro Ion fosfato Ion nitrito Ion cromato Ion clorato Ion permanganato Ion telururo Ion manganato Ion sulfato Ion cromato Ion clorato Ion metaarseniato Fórmula QUIMICA GENERAL –Carreras Ing. Electricista- Ing. Electrónica- Ing. en Agrimensura. Lic. Física–Prof. en Física SERIE 3: ECUACIONES QUIMICAS Objetivo del aprendizaje - Describir las reacciones químicas por medio de ecuaciones químicas. ACTIVIDADES 1. Escriba ecuaciones químicas que describan la formación de los siguientes compuestos a partir de sus elementos: a) cloruro de hidrógeno, b) sulfuro de hidrógeno, c)óxido de sodio, d) óxido de magnesio, e)óxido de hierro(III), f) dióxido de carbono, g) trióxido de azufre, h)trióxido de dinitrógeno, i) pentaóxido de difósforo, j)heptaóxido de dicloro. 2. A partir del óxido básico correspondiente y agua, escriba ecuaciones químicas para la formación de los siguientes hidróxidos: a) hidróxido de potasio, b) hidróxido de calcio. óxido básico + agua hidróxido 3. Mediante ecuaciones químicas describa la reacción del óxido ácido correspondiente con el agua, para la formación de los siguientes oxoácidos: a) ácido carbónico, b) ácido sulfúrico, c) ácido nitroso, d) ácido nítrico, e) ácido hipocloroso, f) ácido perclórico, g) ácido fosfórico, h) ácido dicrómico. óxido ácido + agua oxoácido 4. Partiendo del ácido y del hidróxido correspondiente escriba ecuaciones químicas para la formación de las siguientes sales: a)fluoruro de sodio, b) bromuro de estroncio, c)cloruro de hierro(III), d) nitrato de potasio, e) sulfato de sodio, f)hipoclorito de calcio, g)fosfato de sodio, h) fosfato de calcio, i) hidrogenosulfito de sodio, j) dihidrogenofosfato de sodio, k) monohidrogenofosfato de potasio , l) hidrogenosulfuro de sodio, ll) hidroxinitrato de cinc, m) dihidroxisulfato de cobre(II). ácido + hidróxido agua + sal NOTA: Si bien las ecuaciones químicas describen procesos químicos reales, hacemos uso de estas expresiones para describir tendencias generales de las funciones químicas inorgánicas, sean o no factibles de realizarse experimentalmente con buenos rendimientos. EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS: 1.-Escriba ecuaciones químicas para la obtención de los siguientes óxidos a partir de sus elementos: Oxido Ecuación química Óxido de sodio Óxido de hierro (II) Trióxido de dihierro Óxido de plomo (II) Pentaóxido de difósforo Trióxido de dinitrógeno Óxido de cobalto (II) Óxido de níquel (III) Oxido de arsénico (III) Óxido de dicobre Óxido de cadmio Dióxido de carbono Heptaóxido de dicloro Pentaóxido de dibromo Dióxido de azufre 2.-Escriba ecuaciones químicas para la obtención de los siguientes hidróxidos, a partir del óxido correspondiente y agua. Hidróxido Hidróxido de potasio Hidróxido de calcio Hidróxido de hierro (III) Hidróxido de cobalto (II) Hidróxido de cobre (II) Hidróxido de cinc Hidróxido de niquel (III) Hidróxido de aluminio Hidróxido de escandio Hidróxido de plomo (II) Hidróxido de manganeso (II) Hidróxido de cromo (III) Hidróxido de bario Ecuación química 9 3.-Escriba ecuaciones químicas para la obtención de los siguientes oxoácidos a partir del óxido correspondiente y agua. Oxoácido Ecuación química Ácido sulfuroso Ácido nitroso Ácido carbónico Ácido cloroso Ácido sulfúrico Ácido perbrómico Ácido nítrico Ácido sulfuroso Ácido hipobromoso Ácido metafosfórico Ácido fosfórico Ácido perclórico Ácido yódico Ácido metafosforoso Ácido crómico Ácido mangánico Ácido permangánico 4.-Escriba ecuaciones químicas para la obtención de las siguientes sales a partir del ácido y del hidróxido correspondiente. Sales Cloruro de sodio Bromuro de calcio Sulfuro de hierro (II) Telururo de níquel (III) Cloruro de hierro (III) Seleniuro de sodio Nitrato de plata Sulfato de sodio Nitrito de potasio Sulfito de bario Sulfato de hierro (III) Cromato de plomo Clorato de magnesio Perbromato de niquel (III) Hidrogenocarbonato de sodio Hidrogenosulfito de potasio Hidrogenosulfato de potasio Monohidrogenofosfato de calcio Dihidrogneofosfato de sodio Monohidrogenofosfato de calcio Dihidrogenofosfato de calcio Hidrogenosulfuro de sodio Hidrogenosulfuro de calcio Hidroxicloruro de estaño (II) Monohidroxinitrato de bismuto(III) Dihidroxinitrato de bismuto(III) Ecuación química QUIMICA GENERAL –Carreras Ing. Electricista- Ing. Electrónica- Ing. en Agrimensura. Lic. Física–Prof. en Física SERIE 4: ESTEQUIOMETRIA I Objetivos del aprendizaje - Realizar conversiones –en uno u otro sentido- de números de moles, masa en gramos y número de átomos o de moléculas. -Determinar la composición centesimal y la fórmula empírica de un compuesto a partir de datos analíticos apropiados. ACTIVIDADES 1.- a) ¿Cuántos átomos hay en 5,10 mol de azufre (S)? b) ¿Cuántos moles de átomos de calcio (Ca) hay en 77,4 g de calcio? c) ¿Cuántos gramos de oro (Au) hay en 15,3 mol de Au? 2.- ¿ Cuál es la masa en gramos de un solo àtomo de cada uno de los siguentes elementos? a) Hg, b) Ne. 3.- ¿Cuántos átomos están presentes en 3,14g de cobre (Cu)? 4.- ¿Cuál de las siguientes cantidades contiene más átomos: 1,10g de átomos de hidrógeno o 14,7g de átomos de cromo? 5.- Calcule la masa molecular (en uma) de cada una de las siguientes sustancias: a) CH 4, b) NO2, c) SO3, d) C6H6, e) NaI, f) K2SO4, g) Ca3(PO4)2. 6.- Calcule la masa molar de un compuesto si 0.372 moles de él tienen una masa de 152g. 7.- La densidad del agua es 1,00 g/mL a 4ºC. ¿Cuántas moléculas de agua estan presentes en 2,56 mL de agua a dicha temperatura? 8.- El estaño (Sn) existe en la corteza terrestre como SnO2. Calcule la composición porcentual en masa de Sn y de O en el SnO2. 9.- La fórmula del herrumbre se puede representar como Fe2O3. ¿Cuántos moles de Fe están presentes en 24.6g del compuesto? 10.- ¿Cuál es la fórmula empírica de cada uno de los compuestos que tienen la siguiente composición? a) 2,1% de H, 65,3% de O y 32,6% de S, b) 20,2% de Al y 79,8% de Cl. 11.- La fórmula empírica de un compuesto es CH. Si la masa molar de este compuesto es aproximadamente de 78g, ¿cuál será su fórmula molecular? EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS 26 1.- Halle la masa de a) 2,73 x 10 moléculas de nitrato de potasio, b) 50 litros de CO2 medidos en CN, c) 20 mol de cloruro de sodio. R: a) 45789 g, b) 98,2 g, c) 1169 g. 2.- Calcule el número de: a) moles de nitrógeno, b) moléculas de nitrógeno, c) átomos de nitrógeno que estén contenidos en 44,8 litros de éste gas medido en CNPT. 24 24 R: a) 2 mol, b) 1,20 x 10 moléculas de nitrógeno, c) 2,40 x10 átomos. 3.- Halle el número de átomos de oxígeno que hay en: a) 1000 g de agua, b) 200 g de ácido nítrico, c) 1 mg de óxido férrico, d) 32g de gas oxígeno. 25 24 19 24 R: a) 3,34 x 10 , b) 5,73 x 10 , c) 1,13 x 10 , d) 1,2 x 10 . 18 4.- a) Calcule la masa de un mol de un compuesto, sí 1,8 x 10 moléculas tienen una masa de 1,11 mg, b) ¿Cuál es la masa de diez mil millones de moléculas de SO2? –12 R: a) 3713 g, b) 1,06 x 10 g. 5.- Se dispone de 1 kg de nitrato de calcio, calcule: a) cuántos el número de moles de sal , b) cuántas moléculas contiene, c) Número de átomos de cada especie. 24 24 24 25 R: a) 6,09, b) 3,67 x10 , c) 3,67 x 10 de Ca , 7,34 x 10 de N y 2,2 x 10 de O. 6.- Al analizar la composición de un determinado compuesto formado por H, S y O se ha hallado que de 7,235 g de dicho compuesto 0,148 g son de H y 2,362 g de S. Calcule la fórmula empírica del compuesto. R: H2SO4. 7.- Determine la fórmula mínima y molecular de una sustancia que contiene 2,1% de H, 12.8% de C, 85% de Br, sabiendo que su densidad es de 8,3 g/l en CN. R: CH2Br ; C2H4Br2. 8.- La composición porcentual de una sustancia es 87,5% de N, 12,5% de H. El mol de moléculas de esa sustancia tiene 6 moles de átomos. Averigüe la formula mínima y la molecular. R: NH2 ; N2H4. 11 SERIE 5: GASES IDEALES 1.- Efectúe las siguientes conversiones de escalas de temperatura: a) 30 °C a K; b) 580 K a °C; c) –23,15 °C a K. 2.- Una cantidad fija de gas se comprime a temperatura constante desde un volumen de 556 ml hasta 308 ml. Si la presión inicial fue 622mm de Hg ; ¿ cuál es la presión final? 3.- Calcular el volumen final de un gas, si una muestra de 3 litros se calienta de 23°C a 350°C a presión constante. 4.- Un gas ejerce una presión de 137 hPa a 27°C, si la temperatura del gas aumentara a 148°C a volumen constante, ¿cuál sería la presión del gas? 5.- Un gas ocupa un volumen de 0,5 l a 30°C y 2 atm de presión. ¿Qué volumen ocupará en condiciones normales de presión y temperatura? 6.- 5 g de oxígeno gaseoso a 35°C se encuentran en un recipiente de 6 litros de capacidad. Calcule la presión del oxígeno, en mm de Hg, suponiendo un comportamiento ideal. 7,- Calcule la densidad del gas etano (C2H6) a 0,480 atm y 25°C. 3 8.- ¿Cuál es la masa molar de un gas si 0,224 g de este gas, ocupa un volumen de 238cm a 728 mm de Hg y 99°C? 9.- Una mezcla compuesta de 1,5 g de H2; 2,66 mol de O2 y 17 g de Ar, se encuentra en un volumen de 3 3,20 m a 88°C. Calcule: a) la presión parcial del H2; b) la presión total en el recipiente. 10.- ¿Cuál es la presión parcial del CO2 en una mezcla de 2 g de CO2 y 20 g de H2, si la presión total en el recipiente es 750 mm de Hg? 11.- Se prepara hidrógeno gaseoso por electrólisis del agua 25°C, obteniéndose 52 ml de H 2 que se recogen sobre agua, siendo la presión de la mezcla 758 mm de Hg. Calcule : a) la presión parcial del gas hidrógeno ; b) el número de moles de gas hidrógeno recogidos. Dato: presión de vapor de agua a 25°C = 23,76 mm de Hg. EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS 1.- El volumen de una muestra de Cl2 es 3,24 l a 577 mm de Hg y 23°C. a) ¿Qué volumen ocupará a 127°C 2 y 780 mm de Hg? b) ¿A qué temperatura el volumen será 5 l si la presión es 5 . 10 mm de Hg? c)¿A qué presión se logrará dicho volumen si la temperatura es 87°C? R: a) 3,24l . b) 395,83 K. c) 454,7 mm de Hg. 2.- En un día caluroso se llena un globo con 44,3 g de helio –la temperatura es de 37°C y la presión del gas 2,50 atm- ¿Cuál es el volumen del globo? R: 112,61 l 3.- ¿Cuántos moles de aire hay en un erlenmeyer de 125 ml a la presión de 739mm de Hg y 18°C? –3 R: 5,08 .10 mol 4.- Calcule la densidad del metano gaseoso (CH4): a) a 1 atm y 25°C; b) en CNPT. R: a) 0,65 g/l ; b) 0,71 g/l 5.- Calcule la densidad de un gas a 27 °C y 0,87 atm si el gas tiene una masa molar de 34,1 g/mol. R: 1,20 g/l 6.- Calcule la masa molar de un gas si 0,608 g ocupa un volumen de 750 ml a 385 mm de Hg y 35°C. R: 40,14 g/mol 7.- Calcule la masa molar de un gas que tiene una densidad de 1,84 g/l a 53°C y 600 mm de Hg. R: 62,07 g/mol 8.- Se tiene una mezcla de gas ciclopropano (C3H6) y oxígeno. ¿Cuántos moles de cada gas existen en un recipiente de 1 l a 23°C, si la presión parcial del C3H6 es 150 mm de Hg y la del O2 585 mm de Hg? -3 R: n C 3 H 6 = 8,24 . 10 mol ; n O 2 = 0,032 mol 9.- Suponga que 40 ml de H2 y 60 ml de N2 , cada uno en CNPT, se transfieren a un recipiente de 125 ml. ¿Cuál es la presión de la mezcla a 0°C? R: 0,8 atm 10,- Una mezcla formada por 5,5 g de N 2O (g) y 0,10 mol de CO2 (g) ejerce una presión de 1 atm a 0 °C. ¿Qué volumen ocupa dicha mezcla gaseosa? R: 5,04 3 11.- Se recogen 275 cm de O2 gaseoso saturado con vapor de agua a 23°C. La mezcla ejerce una presión de 768 mm de Hg, siendo la presión del vapor de agua a dicha temperatura 21 mm de Hg. a) ¿Cuál es la presión parcial de oxígeno en la mezcla? b) ¿Cuántos gramos de oxígeno contiene la mezcla? R: a) 747 mm Hg ; b) 356,17 g QUIMICA GENERAL –Carreras Ing. Electricista- Ing. Electrónica- Ing. en Agrimensura. Lic. Física–Prof. en Física SERIE 6: DISOLUCIONES Objetivos del aprendizaje - Cuantificar la relación soluto/solución o soluto / solvente de disoluciones líquidas. - Reconocer las diferentes unidades de concentración de soluciones. EJERCICIOS 1.- Se disuelven 12 g de cloruro de sodio en 68 g de agua. Calcule: a) la concentración en %p/p; b) la masa de soluto necesaria para preparar 272 g de solución de igual concentración; c) la masa de solución que resulta si se parte de 36 g de cloruro de sodio. La concentración en % debe mantenerse constante. 2.- Una disolución de ácido sulfúrico al 44% tiene una densidad de 1,343 g/ml. a) ¿Cuántos gramos de soluto hay en 60 ml de dicha solución? b) ¿Qué volumen de disolución al 44% contendrá 106 g de soluto? 3.-Qué cantidad de agua (en gramos) se debe agregar a 25,5 g de Mg I 2 para preparar una disolución al 1,5 % p/p. 4.- Se prepara una disolución disolviendo 1,37 g de cloruro de potasio en 25 ml de solución. Calcule:a) la concentración en % P/ V; b) la molaridad; c) la masa de soluto necesaria para preparar 90 ml de solución de igual concentración; c) el volumen de solución que se obtendrá si se parte de 6,85 g de soluto, manteniendo constante la concentración. 5.- El ácido sulfúrico comercial es 98% y su densidad 1,84 g/ml. ¿Cuál es su molaridad? 6.- Calcule la molaridad de una disolución que contiene 4,20 g de ácido nítrico en 600 ml de solución. 7.- a) Cuántos gramos de hidróxido de bario se necesitarán para preparar 500 ml de solución 0,4M? a) Si se parte de 20 g de soluto, ¿qué volumen de solución 0,4M de hidróxido de bario se obtendrá? 8.- Calcule la molaridad de una solución de ácido sulfúrico al 10% p/v. 3 9.-La densidad de una disolución de ácido sulfúrico tomado de la batería de un coche es de 1,225 g/cm y corresponde a una disolución 3,75 M. Exprese esta concentración en términos de % p/p. 10.- En la preparación de circuitos electrónicos se suele marcar la planchuela de cobre con una solución de cloruro férrico (FeCl3) disuelta en ácido clorhídrico. El proceso se realiza de la siguiente manera: el circuito se marca con tinta y luego se sumerge la planchuela en la solución durante unos instantes. El catión férrico, que es un oxidante fuerte y se mantiene en solución gracias al ácido clorhídrico, ataca al cobre expuesto a la solución formando un óxido no conductor mientras que la zona protegida por la tinta conserva las propiedades eléctricas del metal puro. Sabiendo que la solución de FeCl3 se prepara disolviendo 3,2 g de sal en 100 mL de solución (a) calcule la molaridad de la misma; (b) porcentaje m/V. EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS 1) Se disuelven 20 g de cloruro de potasio en 70 g de agua. Calcule: a) la concentración en %, b) la masa de solvente necesaria para preparar una solución de la misma concentración con 89 g de soluto, c) la masa de soluto para preparar 320 g de solución de igual concentración. 2) Se prepara una disolución disolviendo 84 g de carbonato de sodio en 1000 g de agua, siendo la densidad de la solución resultante 1,08 g/ml. Calcule: a) la concentración en %, b) la concentración en % p/v, c) la concentración en g/l. 3) Se prepara una disolución disolviendo 8 g de hidróxido de sodio en agua destilada y llevando a volumen en un matraz aforado de 1 litro. Calcule: a) la molaridad de la solución, b) la masa de soluto necesaria para preparar 200 ml de una solución de igual concentración. 4) Una solución acuosa de ácido nítrico de concentración 56% tiene una densidad de 1,35 g/ml. Calcule la molaridad. 5) Calcule la molaridad de una disolución que contiene 8,8 g de ácido clorhídrico disueltos en 800 ml de solución. 6) a) ¿Cuál es la molaridad de una solución que contiene 10,3 g de hidróxido de bario disueltos en 2000 ml de solución? b) ¿Cuántos gramos de soluto hay en 505 ml de la solución del ítem (6.a)? 7) Una solución de ácido sulfúrico al 34% tiene una densidad de 1,25 g/ml. Calcule la molaridad de la solución. 8) Se tiene una solución de ácido fosfórico al 26% y densidad 1,15 g/ml. Calcule la molaridad. 9) Calcule la masa de soluto necesaria para preparar 500 ml de solución 0,4M de sulfato de aluminio. 10) La densidad de una solución de nitrato de calcio es 1,16 g/ml y contiene 30 g de soluto en 120 ml de agua ( = 1 g/ml). Calcule la molaridad. 13 SERIE 7: ESTEQUIOMETRIA II Objetivos del aprendizaje - Calcular la cantidad de una sustancia en particular, que se produce o se consume en una reacción química. - Identificar al reactivo limitante en una reacción química. EJERCICIOS 1.- Examine la siguiente ecuación química: Zn (s) + 2 HCl (ac) ZnCl2 (ac) + H2 (g) Teniendo en cuenta las relaciones estequiométricas de esta reacción, calcule las siguientes cantidades: a) el número de moles de HCl que reaccionará con 10 moles de cinc; b) la masa en gramos de gas hidrógeno que puede formarse a partir de 156 g de cinc; c) el volumen de hidrógeno (medido en CNPT) que se obtendrá a partir de 78 g de HCl. 2.- El hidróxido de litio se utiliza para eliminar el dióxido de carbono que exhalan los astronautas durante los viajes espaciales, aprovechando la reacción: LiOH (s) + CO2 (g) LiHCO3 (s) a)¿Cuántos kilogramos de hidróxido de litio se necesitarán para eliminar 37,31 kg de dióxido de carbono? b)¿Cuántos gramos de hidrogenocarbonato de litio se formarán con 0,539 kg de dióxido de carbono? 3.- Si se tratan 90 g de cinc con 100 g de yodo para obtener yoduro de cinc de acuerdo a la reacción: Zn + I2 Zn I2 a)¿Cuál será el reactivo limitante? b)¿Cuál de los reactivos estará en exceso y en qué cantidad? c)¿Cuántos gramos de yoduro de cinc podrán obtenerse? 4.- Parte del SO2 que se introduce en la atmósfera por la combustión de compuestos que contienen azufre se convierte en ácido sulfúrico según la reacción: 2 SO2 + O2 + 2 H2O 2 H2SO4 ¿Cuánto ácido sulfúrico se formará a partir de 5 moles de dióxido de azufre y 2 moles de oxígeno? 5.- Calcule la masa de aluminio que debe tratarse con ácido clorhídrico en exceso para obtener 16,1 de hidrógeno seco medidos a 27°C y 752 mm de Hg. 2 Al + 6 HCl 2 AlCl3 + 3 H2 6.-Calcule el volumen de solución de ácido nítrico al 29% p/p y densidad 1,17 g/ml necesario para disolver 5,41 g de cobre metálico, de acuerdo a la reacción: 3 Cu + 8 HNO3 3 Cu (NO3)2 + 2 NO + 4 H2O 7.- Averigüe el volumen, en ml, de solución de ácido sulfúrico 0,25M necesario para neutralizar 200 mg de NaOH, de acuerdo con la reacción: hidróxido de sodio + ácido sulfúrico agua + sulfato de sodio 8.- Calcule la masa de carbonato de sodio necesaria para neutralizar 25 ml de solución de ácido sulfúrico 1,6 M, de acuerdo a la reacción: carbonato de sodio + ácido sulfúrico agua + dióxido de carbono + sulfato de sodio EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS 1.-El óxido de mercurio (II), por calentamiento se descompone en Hg (líquido) y oxígeno molecular (gas). Escriba la ecuación correspondiente y averigüe cuánto se formará de las siguientes cantidades si se calientan 27,50 g de HgO: a) masas de mercurio y de oxígeno, b) moles de mercurio, c) moléculas de oxígeno d) volumen de oxígeno en CNPT QUIMICA GENERAL –Carreras Ing. Electricista- Ing. Electrónica- Ing. en Agrimensura. Lic. Física–Prof. en Física 2.- a) Escriba la ecuación de la reacción que ocurre cuando se hacen reaccionar 2,00 g de ácido clorhídrico con hidróxido de sodio en cantidad suficiente, para dar cloruro de sodio y agua. b) Averigüe qué masas de cloruro de sodio y de agua se formarán. c) Averigüe el número de moles de hidróxido de sodio necesarios para la reacción. d) Si agrega más cantidad de hidróxido de sodio que la calculada en c), ¿qué pasará? 3.- Se ponen en contacto hidrógeno molecular y oxígeno molecular en presencia de llama, para obtener agua. a) Escriba la ecuación correspondiente. b) Calcule las masas de H2 y de O2 necesarias para obtener 10 g de agua 4.- Se hacen reaccionar 3 moles de ácido nítrico con cantidad suficiente de hidróxido de calcio según la reacción: 2 HNO3 + Ca (OH)2 Ca (NO3)2 + 2 H2O a) ¿Cuántas unidades fórmulas de nitrato de calcio se formarán? b) ¿Cuántos moles de agua se formarán? c) ¿Qué masa de sal se obtendrá? 5.- a) Qué masa, en gramos, de NH3 puede prepararse a partir de 85,5 g de N 2 y 17,3 g de H2 según la siguiente reacción: N2 + 3H2 2 NH3, b) Identifique el reactivo en exceso y calcule la masa sobrante de dicho reactivo. 6.- Calcular la masa de hidrógeno que se forma cuando 3.01 X 10 sulfúrico según la reacción: 23 átomos de cinc reaccionan con ácido Cinc (s) + ácido sulfúrico (ac) sulfato de cinc (ac) + H2 (g) 7.- Qué cantidad máxima de carburo de calcio (CaC2) se puede obtener cuando reaccionan 1 Kg de óxido de calcio (CaO) con 1 Kg de carbón (C). Óxido de calcio (s) + carbono (s) carburo de calcio (s) + monóxido de carbono (g) 8.- Calcular la cantidad máxima de óxido de aluminio que se puede formar cuando se queman 16,74 g de aluminio en presencia de 18, 84 g de oxígeno, de acuerdo con la siguiente reacción: Aluminio (s) + Oxígeno (g) óxido de aluminio 9.- Qué volumen de solución de HCl 0,5M se requerirá para disolver 1,2 g de aluminio se acuerdo con la reacción: Aluminio (s) + ácido clorhídrico (ac) cloruro de aluminio (ac) + hidrógeno (g) 15 SERIE 8: OXIDACION-REDUCCION Objetivos del aprendizaje 1.-Reconocer ecuaciones de reacciones redox e identificar al oxidante y al reductor. 2.-Balancear ecuaciones de reacciones redox por aplicación del método de la Semirreaccion. ACTIVIDADES 1. Escriba ecuaciones químicas para la disociación iónica de los siguientes electrolitos, en solución acuosa: a) HCl, b) H2SO4 , c) NaOH, d) Ba(OH)2 , e)CaCl2, f)FeCl3 , g)KMnO4 , h) K2Cr2O7 , i) KBrO3, j) Cu(NO3)2 . Indique el nombre de los iones formados. 2. Escriba ecuaciones químicas para la formación de especies neutras a partir de los siguientes iones: a) + + 22+ 23+ 2+ 23+ 2Ag y Cl , b) Ag y CrO4 , c) Pb y SO4 , d) Cr y OH , e) Cu y S , f)Ni y S . Indique el nombre de los compuestos formados. 3.-Determine el número de oxidación de cada átomo de las siguientes especies químicas: - - - - a) HNO3 ; b) MnO4 ; c) CuS; d) NO3 ; e) K2Cr2O7 ; f) ClO4 ; g) BrO3 ; h) N2H4 ; i) NO2 4.-Determine si las siguientes ecuaciones químicas pertenecen, o no, a reacciones redox. Fundamente la respuesta. a) BaCl2 + Na2 SO4 BaSO4 + 2 NaCl b) H2O2 + H2 SO4 + 2 KI 2 H2O + I2 + K2 SO4 c) 3 NO2 + H2O 2 HNO3 + NO 6.-Complete y balancee las medias reacciones siguientes. Identifique al oxidante y al reductor. 2+ – 3+ a) Co (ac) Co (ac) 4+ 2+ b) Sn (ac) Sn (ac) c) H2O2 (ac) O2 (g) (solución ácida) - d) ClO3 (ac) Cl (ac) (solución ácida) 22e) SO3 (ac) SO4 (ac) (solución básica) f) ClO (ac) Cl (ac) (solución básica) 7.-Por aplicación del método de la semirreacción balancee las siguientes ecuaciones. Identifique a la especie que se oxida y a la que se reduce. a) HClO4 (ac) + K2 Cr2O7 (ac) + H2S (g) Cr (ClO4 )3 (ac) + H2O( ) + S (s) + KClO4 (ac) b) H2SO4 (ac) + KMnO4 (ac) +H2O2 (ac) Mn SO4 (ac) + H2O( ) + O2 (g) + K2SO4 (ac) c) HNO3 (ac) + CuS(s) NO (g) + H2O( ) + CuSO4 (ac) d) Br2 ( ) + NaOH (ac) NaBr (ac) + NaBrO3 (ac) + H2O ( ) e) I2 (s) + KOH (ac) KI (ac) + KIO3 (ac) + H2O( ) f) Na2S (s) +I2 (s) + NaOH (ac) Na2SO4 (ac) + NaI (ac) + H2O ( ) EJERCICIOS COMPLEMENTARIOS 1.- Por aplicación del método de la semirreacción, complete si es necesario y balancee la ecuación iónica neta de cada uno de los siguientes cambios químicos. Identifique al oxidante y al reductor. 3+ a) Fe - 2+ (ac) + I (ac) Fe + - (ac) + I2 (s) 2+ b) H (ac) + MnO2 (s) + Cl (ac) Mn + - (ácido acuoso) (ac) + H2O + Cl2 (g) - c) ) H (ac) + BrO3 (ac) + Br (ac) Br2 (l) + H2O + 2- d) H (ac) + Cr2O7 (ac) + H2O2 (ac) Cr 3+ (ac) + H2O + O2 (g) QUIMICA GENERAL –Carreras Ing. Electricista- Ing. Electrónica- Ing. en Agrimensura. Lic. Física–Prof. en Física - - 2- e) ClO3 (ac) + H2S (g) Cl (ac) f) - + SO4 (ac) + 2+ NO3 (ac) + Zn (s) NH4 (ac) + Zn - g) Cl (ac) + PbO2 (s) PbCl2 (s) h) NO2 (g) - - - + Cl2 (g) (ácido acuoso) (ácido acuoso) - - - + NO3 (ac) - + BrO3 (ac) Br (ac) - MnO2 (s) + OH (ac) + NO3 (ac) - NO2 (ac) - Br (ac) + NO3 (ac) + H2O j) H2O + MnO4 (ac) + NO2 (ac) m) BrO (ac) (ácido acuoso) + NO3 (ac) - NO2 (g) (ac) - NO (g) i) Br2 (l) + OH (ac) + NO2 (ac) l) (ácido acuoso) - ( base acuosa) - ( base acuosa) 2.- Por aplicación del método de la semirreacción balancee la ecuación iónica neta y escriba la ecuación molecular de cada uno de los siguientes cambios químicos. Identifique al oxidante y al reductor. b) HCl (ac) + Zn (s) H2 (g) + ZnCl2 (ac) Ag (s) b) AgNO3 (ac) + Cu (s) c) HNO3 (ac) + Fe (s) NO (g) + Cu(NO3)2 (ac) + Fe(NO3)3 (ac) + H2O d) H2SO4 (ac) + K2 Cr2O7 (ac) + SO2 (g) Cr2 (SO4 )3 (ac) e) HNO3 (ac) + Zn (s) f) H2SO4 (ac) + KI (ac) g) H2O2 (ac) NH4NO3 (ac) + H2O + K2SO4 (ac) + Zn (NO3)2 (ac) +H2O2 (ac) H2O + I2 (s) + K2SO4 (ac) H2O + O2 (g) (ácido acuoso) h) H2SO4 (ac) + PbO2 (s) + Pb (s) H2O + PbSO4 (s) i) Cl2 (g) + NaOH (ac) j) I2 (s) + KOH (ac) NaCl (ac) + NaClO (ac) + H2O KI (ac) + KIO3 (ac) + H2O k) KMnO4 (ac) + AsH3 (g) MnO2 (s) + KOH (ac) + KAsO2 (ac) + H2 O l) MnO2 (s) + Zn (s) Mn2 O3 (s) + ZnO (s) (base acuosa) 17 Serie 9: ELECTROQUÍMICA Objetivos del aprendizaje - Identificar los procesos redox que ocurren en las pilas galvánicas y pilas electroquímicas. - Afianzar el balanceo de ecuaciones redox. - Reconocer metales que pueden ofrecer protección catódica frente a la corrosión. Celdas galvánicas 2+ + 1) Indicar si la celda Cd(s) | Cd (ac) || Ag (ac) | Ag (s) funcionará como celda galvánica. 2) Calcular la fem de la celda en la cual tiene lugar la siguiente reacción: 2 Al (s) + 3 SnCl2 (ac) 2 AlCl3 (ac) + 3 Sn (s) 3) Escriba las hemirreacciones de oxidación y reducción para cada uno de los siguientes procesos; efectúe los balances de masa y carga correspondientes que le permitan balancear las ecuaciones globales e identifique el agente oxidante y el agente reductor. Calcule E°. 2+ 2+ (a) Hg (ac) + Cu (s) Hg (l) + Cu (ac) – 2+ (b) MnO2 (s) + Cl (ac) Mn (ac) + Cl 2 (g) 2+ + 4) Para la reacción: 5H2O2 (ac) + 2Mn (ac) 2MnO4 (ac) + 6H (ac) + 2H2O (l) Calcule (a) E°; (b) G°. 2+ 2+ 5) Se construye una celda usando las siguientes hemiceldas: Pb (ac)׀Pb (s) y Ni (ac)׀Ni (s) (a) ¿Qué hemicelda actuará mejor como reductor? (b) Escriba las reacciones que ocurrirán espontáneamente y calcule E°. + 3+ 6) Considere la siguiente reacción: Cr (s) + H (ac) Cr (ac) + H2 (g). (a) Escriba las ecuaciones de las reacciones anódica, catódica y global de la celda; (b) Calcule Eº (c) Escriba la ecuación de Nernst 3+ + correspondiente y calcule E en las siguientes condiciones: [Cr ] = 0,1 M; [H ] = 0.001 M y PH2 = 0,5 atm. o 7) Cual es el potencial de la siguiente celda a 25 C. Escriba las reacciones anódica, catódica y global. 2+ 2+ -5 Zn (s) | Zn (ac, 0,35 M ) | | Cu (ac, 4,7.10 M) | Cu (s) Corrosión 1) Describa mediante palabras o con un esquema como espera que sea la corrosión en los siguientes casos: (a) Un clavo de hierro en cuya cabeza y punta se han enrollado varias vueltas de un alambre de cobre. (b) Un clavo de hierro en cuyo centro se ha hecho un profundo arañazo. (c) Un clavo galvanizado que sustituye a un clavo de hierro. 2) Si un objeto de hierro se recubre con estaño, ¿actúa el estaño como ánodo de sacrificio protegiéndolo contra la corrosión? Explique. Electrólisis 1) Predecir la reacción de electrólisis que se produce cuando se electroliza una disolución acuosa de las siguientes soluciones: a) AgNO3, b) KBr 2) ¿Cuáles de estas reacciones tienen lugar espontáneamente y cuáles pueden llevarse a cabo sólo por electrólisis, suponiendo que todos los productos y reactivos están en sus estados estándar? Para las reacciones que requieran electrólisis, ¿cuál es el voltaje mínimo requerido? + a) 2H2O (l) 2H2 (g) + O2 (g) (en H (ac) 1 M) 2+ 2+ b) Zn (s) + Fe (ac) Zn (ac) + Fe (s) 2+ 3+ c) 2Fe (ac) + I 2 (s) 2Fe (ac) + 2I (ac) 4+ 2+ 2+ d) Cu (s) + Sn (ac ) Cu (ac) + Sn (ac) QUIMICA GENERAL –Carreras Ing. Electricista- Ing. Electrónica- Ing. en Agrimensura. Lic. Física–Prof. en Física 19 Número de oxidación de elementos metálicos y no metálicos Elemento Símbolo N° oxid. Aluminio Al +III Antimonio Sb +III;+V Argón Ar - Arsénico As Azufre Clasificación Elemento Símbolo N° oxid. Clasificación Metal Helio He - Inerte No metal Hidrógeno H I Inerte Hierro Fe +II;+III Metal +III;+V No metal Litio Li +I Metal S -II;+IV;+VI No metal Magnesio Mg +II Metal Bario Ba +II Metal Manganeso Mn +II;+III Metal Berilio Be +II Metal +IV Anfótero Bismuto Bi +III;+V Metal +VI;+VII No metal Boro B +III No metal Mercurio Hg +I;+II Metal Bromo Br I;+III;+V;+VII No metal Neón Ne - Inerte Cadmio Cd +II Metal Níquel Ni +II;+III Metal Calcio Ca +II Metal Nitrógeno N +I;+II; III; No metal No metal +IV;+V Carbono C +II;+IV No metal Oro Au +I;+III Cesio Cs Cinc +I Metal Oxígeno O -II No metal Zn +II Metal Plata Ag +I Metal Cloro Cl I;+III;+V;+VII No metal Platino Pt +II;+IV Metal Cobalto Co +II;+III Metal Plomo Pb +II;+IV Metal Cobre Cu + I;+II Metal Potasio K +I Metal Cromo Cr +II Metal Rubidio Rb +I Metal +III Anfótero Selenio Se -II;+IV;+VI No metal +VI No metal Silicio Si +IV No metal Estaño Sn +II;+IV Metal Sodio Na +I Estroncio Sr +II Metal Telurio Te -II;+IV;+VI Fluor F -I No metal Titanio Ti +III;+IV Fósforo P +III;+V No metal Yodo I I;+III;+V;+VII Metal Metal No metal Metal No metal
