CONCEPTOS BÁSICOS Y ACTIVIADES INTERACTIVAS
TEORÍA
EJERCICIOS CON SIMULACIONES
PROBLEMAS RESUELTOS
PROBLEMAS PROPUESTOS CON SUS
SOLUCIONES
miércoles, 20 de febrero de 2013
ESTRUCTURA ATÓMICA, TABLA PERIÓDICA Y ENLACE QUÍMICO
ESTRUCTURA ATÓMICA
EL ENALCE QUÍMICO
Batería de preguntas
miércoles, 6 de febrero de 2013
SelectividadEquilibrio Químico
Selectividad Equilibrio con soluciones
1.- En un recipiente de 0,4 L se
introduce 1 mol de N2 y 3 mol de H2 a la temperatura de
780 K. Cuando se establece el equilibrio para la reacción N2 + 3 H2 ↔NH3, se tiene una mezcla con un
28 % en mol de NH3. Determine:
a) El número de moles de cada
componente en el equilibrio.
b) La presión final del sistema.
c) El valor de la constante de
equilibrio, Kp.
Datos.- R = 0,082 atm·L·K-1·mol-1
Sol: a)moles N2= 0,56;
H2=1,68; NH3=0,88; b) p=499 atm; c) Kp=1,136.10-5
atm-2
2.– Considerando la reacción 2 SO2(g)
+ O2(g) ↔2 SO3(g) razone si las siguientes
afirmaciones son verdaderas o
falsas.
a) Un aumento de la presión
conduce a una mayor producción de SO3.
b) Una vez alcanzado el
equilibrio, dejan de reaccionar las moléculas de SO2 y O2
entre sí.
c) El valor de Kp es superior al
de Kc, a temperatura ambiente.
d) La expresión de la constante
de equilibrio en función de las presiones parciales es: Kp = p2(SO2)·p(O2)/p2(SO3)
Sol: a)V; b)F; c)F; d)F
3 .- El yoduro de hidrógeno se
descompone a 400 °C de acuerdo con la ecuación
2HI(g) ↔ H2(g) + I2(g),
siendo el valor de Kc,=0,0156. Una muestra de 0,6 moles de HI se introduce en
un matraz de 1 L y parte del HI se descompone hasta que el sistema alcanza el
equilibrio.
a) ¿Cuál es la concentración de
cada especie en el equilibrio?
b) Calcule Kp.
c) Calcule la presión total en el
equilibrio.
Sol: a) [I2]=[H2]=0,06M [HI]=0,42M; b)Kp=Kc; c)p=33,1 atm
4.-Eldióxido de nitrógeno es un
gas que se presenta en la forma monómera a 100 ºC. Cuando se disminuye la
temperatura del reactor hasta 0 ºC se dimeriza para dar tetróxido de
dinitrógeno gaseoso.
a) Formule el equilibrio químico
correspondiente a la reacción de dimerización.
b) ¿Es exotérmica o endotérmica
la reacción de dimerización?
c) Explique el efecto que produce
sobre el equilibrio una disminución del volumen del reactor a
temperatura constante.
Sol: a) 2NO2(g) ↔ N2O4(g);
b)Exotérmica porque al aumentar la temperatura se desplaza hacia la izquierda;
c)se desplaza hacia la derecha. La constante no varía
d) Explique cómo se verá afectado
el equilibrio si disminuye la presión total, a temperatura constante.
Sol: d) se desplaza a la
izquierda, K no varía
5.- Se introducen 2 moles de COBr2
en un recipiente de 2 L y se calienta hasta 73 ºC. El valor de
la constante Kc, a esa
temperatura, para el equilibrio COBr2(g) ↔ CO(g) + Br2(g)
es 0,09. Calcule en dichas condiciones:
a) El número de moles de las tres
sustancias en el equilibrio.
b) La presión total del sistema.
c) El valor de la constante Kp.
Sol: a)Moles CO= moles Br2=0,512 moles
COBr2= 1,,488; b)p= 35,6 atm; c) Kp= 2,5 atm
6.– El pentacloruro de fósforo se
descompone con la temperatura dando tricloruro de fósforo y cloro. Se
introducen 20,85 g de pentacloruro de fósforo en un recipiente cerrado de 1 L y
se calientan a 250 ºC hasta alcanzar el equilibrio. A esa temperatura todas las
especies están en estado gaseoso y la constante de equilibrio Kc vale 0,044.
a) Formule y ajuste la reacción
química que tiene lugar.
b) Obtenga la concentración en
mol·L–1 de cada una de las especies de la mezcla gaseosa a esa
temperatura.
c) ¿Cuál será la presión en el
interior del recipiente?
d) Obtenga la presión parcial de
Cl2.
Datos. R = 0,082 atm·L·K–1·mol–1;
Masas atómicas: P = 31,0; Cl = 35,5.
Sol: a) PCl5(g)↔PCl3(g)+Cl2(g);
b) [PCl3]=[Cl2]=0,048M;
[PCl5]= 0,052M; c)p=6,35 atm; d) pCl2=2,06 atm
7.– El valor de la constante de
equilibrio a 700 K para la reacción 2HI (g)↔H2 (g) + I2
(g) es
0,0183. Si se introducen 3,0
moles de HI en un recipiente de 5 L que estaba vacío y se deja alcanzar el
equilibrio:
a) ¿Cuántos moles de I2
se forman?
b) ¿Cuál es la presión total?
c) ¿Cuál será la concentración de
HI en el equilibrio si a la misma temperatura se aumenta el volumen al doble?
Sol: a)moles I2= 0,623; p=34,4atm;
c)[HI]=0,175M
8.- La reacción de obtención de
polietileno a partir de eteno, , es exotérmica:
a) Escriba la expresión de la
constante de equilibrio, Kp.
b) ¿Qué tipo de reacción de
polimerización se produce?
c) ¿Cómo afecta un aumento de la
temperatura a la obtención de polietileno?
d) ¿Cómo afecta un aumento de la
presión total del sistema a la obtención de polietileno?
Sol: a) nCH2=CH2(g)↔{CH2-CH2}n(s)Kp=1/pn;b)Es
una polimerización por adición(pag 332 libro); c)Como es exotérmica, un aumento
de T no favorece la formación del polímero; d) aumentar la presión favorece la
formación del polímero
9 .-En un reactor de 1L, a
temperatura constante, se establece el equilibrio N02 + S02↔NO
+
S03, siendo las
concentraciones molares en el equilibrio: [N02]=0,2, [S02]=0,6,
[N0]=4,0 y [S03]=1,2.
a) Calcular el valor de la Kc a
esa temperatura
b) Si se añaden 0,4 moles de N02
¿Cuál será la nueva concentración de reactivos y productos cuando se
reestablezca de nuevo el equilibrio?
Sol: a)Kc= 40; b) [NO2]= [SO2]=0,386M [NO]=4,214M [SO3]=1,414M
10.- En una cámara cerrada de 10L
a la temperatura de 25°C se introduce 0,1 mol de propano
con la cantidad de aire necesaria
para que se encuentre en proporciones estequiométricas con el O2. A
continuación se produce la reacción de combustión del propano en estado
gaseoso, alcanzándose la temperatura de 500°C.
a) Ajuste la reacción que se
produce.
b) Determine la fracción molar de
N2 antes y después de la combustión.
c) Determine la presión total
antes y después de la combustión.
Datos: R = 0,082 atm·L·K-1mol-1;
Composición del aire: 80% N2, 20% O2
Sol:a) No es un problema de
equilibrio, la reacción se da totalmente hacia la derecha, es decir Kc=∞
C3H8(g)+5 O2(g)→3
CO2(g)+4H2O(g)
Para consumir 0,1 mol de propano
se necesitan 0,5 mol de oxígeno a los que acompañan 2 mol de N2
b) moles de gas iniciales= 0,1
mol propano+0,5 mol oxígeno+2 mol nitrógeno= 2,6 mol
fracción molar inicial nitrógeno=
0,77
moles de gas finales= 0,3 mol CO2+0,4
mol H2O+ 2 mol N2= 2,7 mol
fracción molar final N2=
0,74
c) pinicial= 6,35 atm;
pfinal=17,11 atm
11.– En el proceso Haber–Bosch se
sintetiza amoniaco haciendo pasar corrientes de nitrógeno e hidrógeno en
proporciones 1:3 (estequiométricas) sobre un catalizador. Cuando dicho proceso
se realiza a 500 ºC y 400 atm. se consume el 43 % de los reactivos, siendo el
valor de la constante de equilibrio Kp=1,55·10–5. Determine, en las
condiciones anteriores:
a) El volumen de hidrógeno
necesario para la obtención de 1 tonelada de amoniaco puro.
b) La fracción molar de amoniaco
obtenido.
c) La presión total necesaria
para que se consuma el 60 % de los reactivos.
Datos. R = 0,082 atm·L·K–1·mol–1;
Masas atómicas: N = 14, H = 1.
miércoles, 30 de enero de 2013
REACCIONES QUÍMICAS. 1º DE BACHILLERATO
Conceptos y ejercicios sencillos
Problemas resueltos
Problemas con la solución
viernes, 4 de enero de 2013
VÉRTIGO
La ciencia con uno poquito de humor desde esta página de facebook http://www.facebook.com/IFeakingLoveScience
¡Feliz 2013 a todos nuestros alumnos!
viernes, 21 de diciembre de 2012
Las siete citas científicas más emocionantes para el año 2013
Conocer por adelantado cuáles serán los grandes descubrimientos científicos del año es sencillamente imposible. “Si supiéramos lo que estamos haciendo”, decía Albert Einstein, “no lo llamaríamos investigación”. Pero aún así es posible conocer cuáles son las principales citas científicas de 2013 y los experimentos que darán datos nuevos e interesantes.
1. La vida después de Higgs
La primera cita importante será en una conferencia entre el 9 y 16 de marzo en los Alpes italianos (Rencontres de Moriond), en la que se podría anunciar definitivamente que el bosón observado en las pruebas es el predicho por Higgs para el Modelo Estándar.
De cara al futuro y para conocer mejor de qué está hecha la materia, parte de la comunidad científica apuesta por la construcción de otro tipo de colisionador, en este caso lineal, que dé nuevos y más precisos resultados. Japón es el principal candidato para albergarlo.
2. ¿De qué está hecho el Universo?
Si alguien cree que con el descubrimiento del bosón de Higgs se han acabado las incógnitas se equivoca por completo. La materia bariónica, aquella que podemos ver y de la que estamos hechos nosotros, las estrellas y las galaxias, compone un escaso 4% del Universo. El resto está compuesto de materia oscura (23%) y energía oscura (73%). Para avanzar en el conocimiento de estos asuntos, este año se conocerán los primeros datos de tres experimentos cruciales:
- Resultados del satélite Planck. En el mes de abril este satélite de la Agencia Espacial Europea (ESA) ofrecerá nuevos datos de su escaneo del universo. Será en la conferencia ESLAB, entre el 2 y el 5 de abril, en Noordwijk (Holanda). Planck ha medido con una precisión nunca vista hasta ahora la radiación de fondo de microondas, el eco del Big Bang. Este rastreo meticuloso, como ya sucediera con WMAP, puede darnos respuestas muy interesantes sobre qué es la energía oscura. También podría detectar neutrinos de baja energía y aportar datos sobre lo que se conoce como “Fondo cósmico de neutrinos”. Para hacerse una idea, las fechas de la radiación de fondo de microondas son desde que el Universo tenía 300.000 años, mientras que el fondo de Neutrinos nos ofrecería datos de cómo se formó de la materia de cuando el Universo tenía 2 segundos (¡!)
- Resultados de IceCube. El mayor y más sensible detector de neutrinos jamás construido está a punto de dar nuevos datos. Ocupa un kilómetro cúbico y está a 2.5 kilómetros de profundidad, en mitad del hielo antártico. El director del telescopio asegura que están cerca de “cazar”por primera “los neutrinos de muy alta energía que son los mensajeros cósmicos de los procesos más violentos del universo”, “como los agujeros negros gigantes que devoran estrellas en el núcleo de las galaxias activas...
- Resultados de AMS-02. El Espectrómetro Magnético Alpha ofrecerá en el verano de 2013 sus resultados oficiales. Este experimento, instalado en la Estación Espacial Internacional y diseñado para medir los rayos cósmicos desde la órbita, ayudará a estudiar la formación del Universo y a detectar materia oscura y si existe antimateria en el Universo en cantidades detectables. El instrumento también aportará información sobre la conocida como materia extraña cuya existencia, de momento, es solo hipotética.
3. ¡Apocalipsis solar!
Una vez que sobrevivamos al “apocalipsis maya”, los amantes de las predicciones catastróficas podrán comenzar a planear sus augurios para 2013, pues es año de máximo solar . La actividad solar sigue un curioso patrón dividido en ciclos de 11 años y en 2013 toca el ciclo número 24. Durante estos máximos solares aumentan las probabilidades de que una eyección de masa coronal termine llegando a la Tierra en forma de gas ionizado y provoque las conocidas como “tormentas solares”. En el pasado ya se han producido eventos de este tipo (como el "evento Carrington" de 1859 o la tormenta solar de 1989 que provocó un apagón en Quebec e inutilizó varios satélites).
4. Resultados de Curiosity
A lo largo de 2013 sabremos si alguna vez se dieron las condiciones para la vida en Marte. Pero no se prevén grandes anuncios sobre la vida en el “planeta rojo” puesto que los instrumentos de la misión no buscan vida, sino las condiciones que, según las hipótesis consideradas, serían favorables para albergarla. Las primeras muestras analizadas presentan agua, azufre y compuestos de cloro (algunos de ellos probablemente de origen terrestre, según los investigadores), pero no se han detectado aún compuestos orgánicos en Marte.
5. ¿Hay vida bajo el lago Vostok?
Para conocer los misterios de la vida en el Universo a veces no hay que irse tan lejos. El lago Vostok se encuentra sepultado bajo 4 kilómetros de hielo en la Antártida y ha permanecido aislado durante los últimos 20 millones de años. Una misión rusa tomó este año las primeras muestras en las que no se encontraron organismos vivos, pero este año seguirá tomando muestras más profundas y de los sedimentos del fondo. La simple perspectiva de encontrar algo vivo que lleve aislado esa cantidad de tiempo produce escalofríos.
6. Un mapa detallado de la Vía Láctea
A principios de 2013 la Agencia Espacial Europea enviará al espacio lasonda espacial Gaia cuya misiópn es trazar un mapa tridimensional de las estrellas de nuestra galaxia, el mayor y más detallado hasta la fecha. La ESA espera descubrir cientos de miles de nuevos objetos celestes como planetas extrasolares y enanas marrones, así como ampliar el censo de asteroides. Si todo sale como está previsto, Gaia ampliará nuestro conocimiento sobre el origen, la estructura, y la historia de la Vía Láctea.
7. Viajando por el Sistema Solar
La NASA está bastante obsesionada con Marte (ha anunciado que enviará otro robot para hacer compañía a Curiosity en 2020), pero hay otras misiones en el sistema solar que pueden dar datos interesantes. Sin ir más lejos, la sonda Messenger seguirá ofreciendo datos sobre Mercurio (donde ha detectado indicios de las presencia de agua) y este año Cassini se acercará más que nunca Titán.
La NASA también enviará una nueva misión a la Luna en mayo: la sondaLADEE, que explorará la atmosfera lunar. En noviembre se lanzará el satélite MAVEN con destino a Marte, donde llevará a cabo una misión similar y se unirá al intenso tráfico que rodea el planeta rojo como consecuencia de nuestra insaciable curiosidad.
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