Últimas noticias. El gas natural es transportado como líquido a presión atmosférica y a -161 °C donde la licuefacción reduce en 600 veces el volumen de gas transportado. En la resolución de esta ecuación se obtuvieron inicialmente tres números cuánticos n, l, m pero fue necesario un cuarto número cuántico: s, entonces: ψ = f (n, m, l, s) NÚMEROS CUÁNTICOS a) Número cuántico principal (n): Nos indica el nivel energético principal del electrón, toma valores enteros y positivos, determina el tamaño de la nube, cuanto mayor sea el valor de n, más lejano estará el electrón del nivel del núcleo. ¿Cuántas moles de átomos de carbono habrá en una raya escrita con lápiz y conociendo que dicha raya pesa 8 mg (asumiendo que la raya es todo carbono). 3.2.1 Escalas a) Escalas Relativas: Consideran como referencia el punto de ebullición y solidificación de una sustancia o mezcla. 33,6 L 226 QUÍMICA GENERAL CAPÍTULO X SOLUCIONES Es una mezcla homogénea de composición variable, los componentes de una solución son: Soluto: Solvente: Es la sustancia que se disuelve en el disolvente, por lo general se halla en menor proporción, las soluciones pueden tener varios solutos. Un recipiente vacío tiene una masa de 500 g. Le adicionamos agua hasta su tercera parte en volumen resultando el conjunto con una masa de 550 g. Luego le agregamos volúmenes iguales de dos líquidos A y B cuyas densidades son: 0,5 g/mL y 0,8 g/mL respectivamente. ¿Cuántos mililitros de solución de H2SO4 de CM=0,75 mol/L contienen exactamente 50 gramos de Ácido? Se quiere obtener una mezcla gaseosa que contenga 30% molar de butano (C4H10) y 70% molar de neón. Solución: A2-Z2 = 420 (A+z) (A-z) = 420 (z+n + z) (z+n-z) = 420 (n+2z) (n) = 420 (6 + 2z) (6) = 420 6 + 2z = 70 2z = 64 z = 32 Cuando el átomo es neutro: El número de electrones = # p+ = 32 Carga = #p+ - #e-1 = 32 - # e#e- = 33 Respuesta: El ion tiene 33 e- 31. A esta temperatura el acero absorberá el carbono y el nitrógeno del cianuro. b. a.- La cantidad de CO2 por día y persona es 1 kg. Indique el número atómico de un elemento que se ubica en el sexto periodo y grupo VIB. LEY DE BOYLE Robert Boyle (1662) En forma experimental, encontró que el volumen de un gas encerrado disminuye conforme la presión aumenta si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes. La diferencia de los cuadrados del número de masa y número atómico de un átomo X es 120, determine los números cuanticos del último electrón de la configuración electrónica si posee 6 neutrones. • Al descubrirse los gases nobles, no tenían ubicación TABLA PERIODICA ACTUAL Moseley, en forma experimental estableció el tamaño de la “carga positiva de un núcleo” y cada elemento difiere de otro por el número de protones. Solución: Inicialmente 1,8 g/mL = m mi ,V = 1 1 vi 1,8 Como 600 g de H2O ocupan 600 mL de H2O, al ser agregados a la mezcla inicial: m i + 600 Vi + 600 m + 600 1,2 = i mi + 600 1,8 1,2 g/mL = m = 360 g i Respuesta: La masa de la mezcla inicial es 360g 38 QUÍMICA GENERAL 19. Forman sales ácidos los no metales siguientes: S, Se, Te y los ácidos piro y orto del P, As y Sb. Clasificar las siguientes proposiciones como propiedad física, cambio físico, propiedad química o cambio químico: a. Un escultor cincela una estatua de mármol b. El mármol se rompe con un martillo c. El mármol reacciona con un ácido con la formación de burbujas de dióxido de carbono d. La lluvia ácida desgasta poco a poco una estatua de mármol 3. Radio XY emite una radiación con una frecuencia de 30 MHz a) Cuántos longitud de ondas se emiten en una distancia de 85 Km b) Calcular de energía 87 QUÍMICA GENERAL 9. ¿A qué función pertenece cada uno de los siguientes compuestos? 47 QUÍMICA GENERAL • • • • • • • • • • 1885 J.J. Balmer: Propone una ecuación matemática para calcular la longitud de onda de las líneas del espectro electro magnético. a. Indicar el tipo de reacción b. Indicar el reactivo limitante c. Indicar la masa de Al(OH)3 producido d. Masa del reactivo en exceso que no ha reaccionado a. Respuesta. Si se extrae la tercera parte en peso del gas, se constata que la T aumenta a 127ºC. Se caracterizan porque conducen calor y la electricidad. Permiten la cohesión y el ordenamiento de la molécula Fuerza de repulsión. Cuando ya se. Solucion: C = λf f = C/λ = (3×108 m/s)/ 522nmx (1×10-9/1nm)=5,75×1014 1/s = 5,75x1014 Hz Respuesta: La frecuencia es 5,75×1014 Hz 34. Se calienta cierta masa de un gas ideal desde 27 °C hasta 87°C.¿En cuanto por ciento debería aumentar su presión para que no varíe su volumen?. El fluor es el elemento más electronegativo, el segundo es el oxigeno seguido del nitrógeno y cloro. c E = h = hvf , C = 3 x 1018 A°/s λ 3 x 1018 A o s −1 2,09 x 10-11 erg = 6,63 x 10-27 erg . (1) 1035g 24 = × 100 3450 + m H2O Despejando mH2O = 862,5g Como la ρ H2O = 1g/mL → VH2O = 862,5mL Respuesta:: El volumen de agua añadida es 865,5 mL 3. d) Sobresaturada Es cuando se disuelve más soluto que en la solución saturada, se utiliza otros medios para su disolución. A través del tiempo fueron muchos los aportes de investigadores, estudiosos para tener el conocimiento de cómo esta constituida la materia, es muy posible que aún no se conozca en forma total su constitución. ¿Cuál es la fórmula del dicromato de potasio? o Coloides En los coloides, las partículas que los forman son mucho mayores que el tamaño de los átomos o de las moléculas, pero demasiado pequeñas para ser visibles. Na K Rb Cs Fr Be Mg Ca Sr Ba Ra Sc Y La Ac Ti V Cr Mn Fe Co Ni Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Hf Ta W Re Os Ir Pt Ku Ha B C N O F Al Si P S Cl Cu Zn Ga Ge As Se Br Ag Cd In Sn Sb Te I Au Hg Tl Pb Bi Po At Ventajas: • Dejó espacios básicos para nuevos elementos. Juan Chinchay Barragan. 270 NA neutrones 8. Ejem. 45,82 g/mol-g 2. Estudios en Administración y Gerencia de servicios de salud. 23,9 L 14. __ ___ __ ultimo electrón Solución: 3p6 < > -1 0 +1 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Sumando sus electrones se tiene Z = 18 Respuesta: El número atómico es 18 26. 6,6x10-3 mol de C 6. Calcular la masa de “KClO3” impuro que se hizo reaccionar si contiene un 70% de KClO3. Se calentó y se hizo reaccionar con hidrógeno para obtener Sn cuyo peso es 0,85 g. Determine la composición de la mezcla. M N2= 2 x 14= 28 M H2O= 2 x 1+1 x 16=18 M H3PO4= 3 x 1 + 1 x 31+ 4 x 16 = 98 M HCl= 1 x 1+1 x 35,5 = 36,5 MOL En el Sistema Internacional de unidades, es la unidad correspondiente a la magnitud “cantidad de sustancia”. Así se establece que los números atómicos son la clave para las relaciones periódicas de los elementos. 1912 J.J. Thomson: Separa los isótopos del Neon-20 y Neon-22. 10. B tiene mayor radio atómico que C III. Según la teoría más aceptada, el origen del petróleo y del gas natural- es de tipo orgánico y sedimentario. 17. a) 79 c) 85 b) 81 d) 90 e) 92 A continuación se muestra 4 elementos químicos: 8A; 14 X; 19 Z; M. 20 Indique la relación entre sus electronegatividades. Solución: Sabemos: 1,5L H2O=1,5 kg (ρH20=1 g/mL)=1500g m NaCl × 100 %WNaCl = m TOTAL 500g × 100 500g + 1500g 500g %W = × 100 NaCl 2000g %NaCl= 25% Respuesta:: El porcentaje en peso de NaCl es el 25%. La densidad del acero es 7,9 g/cm3 ¿Cuál es el volumen en m3 de un lingote de acero que pesa 3000 lb? 4. Si la energía de 10 bombas se pudiera usar para la propulsión de automóviles en lugar de la gasolina ¿Cuántos galones de gasolina se conviertan en humo (un galón de gasolina desprende aproximadamente 3x104 Kcal durante la combustión) 41 QUÍMICA GENERAL Solución: a) De la ecuación de Einstein: E= mc2 E= (10 g) (3x1010 cm/s)2 = 9x1021 erg 1Kcal 4,18 x 1010 erg b) (9x1021erg) = 2,15 x 1011 Kcal/bomba Gasolina que se evitaría quemar en galones: (galones): (2,15 x 1011) kcal 1 galon x x10 bombas = 7,16 x 107 galones 11 bomba 3 x10 Kcal 42 QUÍMICA GENERAL PROBLEMAS PROPUESTOS 1. Solución: A1 Z Xn A2 Z Abundancia: 5 X n+2 3 A3 Z X n+4 2 A1 = Z + n = Z + 8 Si Σ neutrones es 30 n+n+2+n+4 A2 = Z + n + 2 = Z + 10 = 30 A3 = Z + n + 4 = Z + 12 3n = 24 ⇒ n = 8 A 5 + 3 A 2 + 2A 3 MA = 1 5+2+3 ( Z + 8) + 3( Z + 10 ) + 2( Z + 12) MA = 29,4 = 5 10 Respuesta: Z = 20 157 QUÍMICA GENERAL PROBLEMAS PROPUESTOS 1. Es erróneo considerar que el RADIO ATÓMICO es la distancia entre el núcleo y el electrón de la capa más externa. m( soluto) S= 100 g ( solvente) SOLUCIONES ACUOSAS Son soluciones donde el solvente es el agua Unidades de concentración 1. ZnSO4: 10 Kg, FeSO4: 5Kg y CaCO3: 15 Kg 16. a) 21,11 ºF b) -63 ºC 17. PROCEDIMIENTO: A. En un experimento a 30ºC y a una presión total desconocida, se tiene oxígeno con vapor de agua de manera que la relación molar es 99 a 1 respectivamente y la HR= 28,31%, hallar la presión total. El número másico de W excede en uno al doble de su número atómico, si el número de neutrones es 16, determinar: a) El número de p+ de W b) Configuración electrónica de W c) Números cuánticos del último e- de la C.E. NO2 : 17 electrones de valencia. El carbono se agrega al calentar al acero a su temperatura crítica mientras se encuentra en contacto con un material carbonoso. 3. De átomos de cloro = 229,183NA Respuesta: Hay 229,183NA átomos de cloro 6. Hay dos clases de óxidos que son los óxidos básicos y los óxidos ácidos (anhídridos) OXIDOS BÁSICOS Son compuestos binarios formados por la combinación de un metal y el oxígeno. 23. 1926 Erwin Schrodinger: Propuso una ecuación para poder ubicar al electrón. Objetivos Específicos: 1. Solución: Para calcular el volumen del gas cuando pasa a condiciones normales se aplica la ecuación general de los gases: P 1 V1 / T 1 = P 2 V2 / T 2 Además: P1 = 766,7 mmHg - 26,7 mmHg = 740 mmHg Reemplazando tenemos: 740 (0,25) / 300 = 760 (V2) / 273 V2 = 221,5 mL Respuesta: El volumen del gas seco a C.N. del elemento (g) QUÍMICA GENERAL EJEMPLO: 1at-g Al …contiene… 6,023 x 1023 átomos de Al … en … 27 g de Al Para determinar el número de átomos en cierta masa de una sustancia se puede aplicar la siguiente correlación. El volumen del gas recogido es de 55,0 mL y la presión barométrica es de 758 mmHg. Newlands, agrupó a los elementos de acuerdo a las masas atómicas, en grupo de siete elementos, resultando que los elementos que se encontraban en la misma columna presentaban características similares. 2. Respuesta: (c) ¿Qué cantidad de átomos de cloro hay en 20 kg de una solución de sal de gema que contiene 33% de impurezas? 300 L 4. Leyes Ponderales: La masa permanece constante es decir: Masa Reactantes = Masa productos AgCl + 143,3 HNO3 Æ 63 AgNO3 169,8 206,3 + HCl 36,5 206,3 Cuando dos o más sustancias se combinan para formar un compuesto lo hacen en una relación de peso constante. a colores funciona con 50 Kv. ESTADO DE LA MATERIA El estado de la materia depende de la agregación molecular, podemos considerar tres estados fundamentales: sólido, líquido y gaseoso, las moléculas desarrollan fuerzas de cohesión y fuerzas de repulsión. MA(x)= A1W1 + A2W2 + A3W3 W 1 + W2 + W3 uma PESO ATOMICO DE UN ELEMENTO (PA) PA (X)= MA(X)uma/1 uma Los pesos atómicos o masas atómicas de los elementos se encuentran en tablas 145 QUÍMICA GENERAL PESO MOLECULAR (PM, M ) Se define como el peso relativo de las moléculas de una sustancia. Se tiene una mezcla de gases cuya composición porcentual en peso es: O2 = 30%, N2 = 40%, CO = 30 %. En la llama del mechero bunsen, los átomos de bario proveniente de la descomposición de una muestra que contiene este elemento, sufre una transición electrónica de energía igual a 3,92x10-12 ergios. Determine la fórmula de un compuesto cuya composición centesimal es: H=3,65% ; P=37,80% ; O=58,55% 7. c) % de pureza de MnO2 si se obtuvo 71gr de cloro con 300gr de mineral que contiene MnO2 32. l s p d f Forma Esférica Lobular Trébol Compleja Orbitales 1(_) 3(___) 5(_____) 7(_______) Subnivel s 60 Nro e- max. Considere un elemento X(Z=20) y otro elemento Y(Z=16). 9. a) 56 c) 68 b) 65 d) 72 110 e) 74 QUÍMICA GENERAL 15. Una conocida emisora comercial de radio FM opera con una frecuencia de 100 MHz. De acuerdo a la Rx C7H16+O2 Æ CO2 + H2O se colocan 120 litros de oxígeno a C.N. Solución: #moléculas que quedan = extraidas #moléculas iniciales - # moléculas Cálculo de las moléculas iniciales: m N2 M = # moléculas N 2 N N2 84 28 = 2NA átomos de nitrógeno A # moléculas N N Se extrae 2 A Nitrogeno # moléculas N2= 3NA Se extraen: 2NA átomos de Nitrógeno que equivale a 1NA moléculas de N2 Quedan: 3NA – 1NA = 2NA Respuesta: En el recipiente queda 2NA moléculas de N2 b. Moles (mol-g) nitrógeno que quedan: nN2 mol − gN2 = m M H2 = # moléculas NA = 2N A NA Respuesta: En el depósito quedan 2mol-g ó 2 moles 13. Señale la alternativa incorrecta e indique el por qué: a) El N2 presenta enlace polar b) El PH3 presenta enlace polar c) El punto de fusión del NaCl es mayor que el diamante d) El HF presenta enlace covalente e) El cristal de KCI no conduce la corriente eléctrica. Son relativamente poco reactivos y solamente hacen dos tipos de reacciones. 4. n H 2O = 2.f Relación moles – peso Se obtienen 400 gramos de dióxido de carbono. No había un lugar fijo para el hidrogeno Mendeleiev, indicó que las propiedades tanto físicas como químicas, de los elementos varían periódicamente al aumentar la masa atómica (Ley periódica) • Los elementos estaban ordenados por masa atómica creciente. { 2450 X }2+ 50 { 26 X }2+ III. El petróleo tiene una gran variedad de compuestos, al punto que de él se pueden obtener por encima de los 2,000 productos. 17. y el átomo de un elemento 3,95 x 10-22g. Las fuerzas de dispersión son mayores que las fuerzas de atracción en las moléculas de los gases, por lo tanto no tienen volumen ni forma definida. A) (3, 2, −2, −1/2) B) (4, 4, 3, +1/2) C) (4, 3 , −3, −1/2) D) (1, 0, 0, −1/2) E) (4, 3, 4, +1/2) Respuesta:: A) Posible B) Imposible, lo correcto es l ≤ n – 1 C) Posible D) Posible E) Imposible, lo correcto es m ≤ + l 28. si se colocan 4 moles de NaOH y 4 moles de H2SO4 H2CO4 + 2NaOH Æ Na2SO4 + 2H2O 1 2 Moles estequiometricas 4 4 Dato 4/1= 4 4/2= 2 Reactivo limitante Respuesta: El reactivo limitante es el NaOH porque su fracción es la menor. Se realice entre átomos de igual electronegatividad. mCaCO3 : 100 lbs rendimiento: 70% mCaCO3 que reacciona es el 70% del total mCaCO3 reacciona= 0,70 (100 lbs) = 70 lbs mCaCO3 sin reaccionar: 30 lb osea (100-70) CaCO3(s) Æ CaO (s)+ CO2(g) 100 56 44 70 lb mCaO 70 lb x 56 mCaO = 100 Respuesta. Protones: Son partículas de carga eléctrica positiva. Respuesta: 15. Iniciar sesión. TEORÍA CUANTICA DE PLANCK Planck propuso que los átomos o moléculas solo podían emitir o absorber energía en cantidades mínimas llamadas “cuanto o foton”. TEORÍA CINÉTICA DE LOS GASES • Los gases se componen de moléculas en movimiento continuo y al azar chocando entre si y con las paredes del recipiente que lo contiene. Cloro Bromo Yodo -2 Cl Br I 2,+/- 3, 4,5 Nitrógeno Silicio N Si Fósforo Arsénico Antimonio +3 Boro HIDRÓGENO +/- 1 Hidrógeno 5. Un gas ideal verifica las leyes del estado gaseoso y está definido por los postulados de la Teoría Cinética de los Gases. De un mineral que contiene 80% de CaCO3, calienta ¿Qué cantidad de oxido de calcio se obtendrá? 10 −15 x 10 − 2 m Si un fotón irradió 0,1989 erg. 2. 2,40 x 1012 Erg. Ca(OH)2 + 2HCl Æ CaCl2 + 2H2O j) Reacciones de acuerdo al sentido de la reacción: Reacciones Irreversibles: Son aquellas que se llevan a cabo en un solo sentido (Æ). 21. Por gases ideales se entiende los gases que: a) Reaccionan mejor con otras sustancias b) Se encuentran en el espacio interestelar c) Se encuentran en los pozos de petróleo d) Se licúan fácilmente por acción de la presión e) Cumplen exactamente las leyes químicas sobre el estado gaseoso. Si se recogió nitrógeno gaseoso (N2) sobre agua y la presión barométrica es 750 mm Hg ¿Cuál es la presión del gas seco? Nivel : n 1 2 3 4 Sub nivel: l 0 (s) 0 (s) 1 (p) 0 (s) 1 (p) 2 (d) 0 (s) 1 (p) 2 (d) 3 (f) Er= n+l 1 2 3 3 4 5 4 5 6 7 Ordenando de acuerdo al orden creciente de sus energías: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p6… 63 QUÍMICA GENERAL Para cada átomo la distribución se realiza hasta llegar al número de electrones que posee. La masa del sulfato de sodio es: 3,41 g 18. 19. • 1869 Dimitri Mendeleiev: Propone una clasificación de elementos en base a la masa atómica del elemento, predice las propiedades de varios elementos aún no descubiertos. 9. El fósforo presenta estados de oxidación +1, +3, +5 en el compuesto H3PO2 el H: +1, 0; -2 y el P se determina porque la suma es cero: H3PO2-2 ; el fósforo es +1 entonces el nombre es ácido hipofosforoso. • La recuperación de etano e hidrocarburos licuables, previo proceso de deshidratación para evitar la formación de sólidos. 26,56x10-23g 4. 8. Se aceptan tres tipos de nomenclaturas para los compuestos inorgánicos, la sistemática, la nomenclatura de stock y la nomenclatura tradicional. En el átomo de hidrógeno su electrón se halla en el segundo nivel. El volumen de un recipiente es 35 mL, si se le llena de agua tiene una masa de 265g y se le llena con otro líquido X tiene una masa de 300 g. Determinar la densidad del líquido X. Solución: Vrecipiente = 35 mL = Vr m r + mH2O = 265g m r + 35g = 265g m r = 230g Cuando se llena con líquido X m x + m r = 300g m x = 300g − 230g = 70g 70 g ρx = = 2 g / mL 35 mL Respuesta: La densidad del líquido X es 2g/mL 17. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL PERÚ Vice Rectorado de Investigación Vice Rectorado de Investigación 5 QUÍMICA GENERAL 6 QUÍMICA GENERAL INDICE GENERAL PROGRAMACION SEMANAL SEMANA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TEMA Introducción a la Química Conceptos Generales. En ambos casos se denomina gravedad específica. 5. 4 Realiza actividades y proyectos de … Halle la energía en calorías de un protón cuya longitud de onda es λ = 5 x 00 x 10-5 nm. ¿Cuántos gramos de H2 a un 80% de rendimiento, se obtendrán a partir de la oxidación de 280 g de hierro metálico por acción del ácido clorhídrico? 8. La gasolina de 100 octanos, utiliza 4 cm3 de plomo tetraetilo (C2H5)4 Pb de densidad 1,66 g/mL por galón de gasolina. Clasificar las reacciones químicas … ¿Cual es su frecuencia? Un mineral (30 kg) que contiene ZnSO4 (Sulfato de Zinc) FeSO4 (Sulfato de hierro) y CaCO3 (Carbonato de calcio), el porcentaje en peso del ZnSO4 es el doble del sulfato de fierro y el porcentaje en peso del CaCO3 es el triple del FeSO4 determinar la masa y el porcentaje en peso de cada uno de los tres compuestos. En el horno, el oxígeno reacciona con el carbono del coque para formar monóxido de carbono: 2C(s) + 02 (g) 2 CO(g) ∆H = -221 kJ El vapor de agua presente en el aire también reacciona con el carbono: C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) ∆H = + 131 kJ Observe que la reacción del coque con el oxígeno es exotérmica y suministra calor para la operación del horno, pero su reacción con el vapor de agua es endotérmica. 67 67 WSal = WNaCl = (20Kg) 100 100 WSal = 13,4Kg Luego para calcular el peso del cloro 1 mol – Kg NaCl ----------- 1 at – Kg Cl 58,5 Kg ----------- 35,5 Kg 13,4 Kg ----------- x Kg 152 QUÍMICA GENERAL Entonces : X = 8,136 Kg (de cloro)= 8,136 g de cloro mCl Nro. 254 QUÍMICA GENERAL CAPÍTULO XIII INDUSTRIA DEL PETROLEO Y GAS NATURAL El petróleo es un líquido oleoso bituminoso de origen natural compuesto por diferentes sustancias orgánicas. Los tres métodos de cementación más comunes son: empacado para carburación, baño líquido y gas. Luego el plomo tendrá carga (+4) y como es la mayor la terminación será plúmbico. A(g) B(g) C(g) PT= PA + PB + PC Gas A: PA V = nA RT Gas B: PB V = nB RT Gas C: PC V = nC RT (PA+ PB + PC) V= (nA+ nB + nC) RT nT= nA + nB + nC Si (a) (1) (2) (3) (4) (b) (a) y (b) en (4) PT V = nT RT (1)/(4) PAV n A RT = PT V nT RT PA n A n Æ PA = A PT , PA = Presión parcial de A = PT nT nT nA= moles de A nT= moles totales PT= Presión Total. La energía no se crea ni se destruye solo se transforma en el transcurso de los procesos, esto es conocido como la Ley de conversión de la energía. El gas natural que aparecía en los yacimientos se quemaba como un residuo más, ya que, a pesar de su enorme poder calorífico, no se podía aprovechar por los problemas que plantea su almacenamiento y transporte. ¿Qué cantidad de Oxigeno se puede obtener a partir de 210g de Clorato de potasio que tiene una pureza del 80%, expresarlo en gramos? Tipos de problemas de estequiometría 2.a. Considerar las dos ecuaciones siguientes utilizadas en la preparación del KMnO4: 2MnO2 + 4KOH + O2 3K2MnO4 + 4CO2 +2H2O 2K2MnO4 + 2H2O 2KMnO4 +4KHCO3 + MnO2 ¿Cuántos litros de gas O2 a condiciones normales debe consumirse para producir 400 g de KMnO4? Indique su grupo y periodo. El elemento A pertenece al grupo VII A El elemento B pertenece al segundo período Respuesta: I y II 8. ¿Qué afirmación es correcta? III. e 1e 2n 3 3 e 2 2 m 1 1 s -1/2 +1/2 REGLA DE HUND Establece que todos los orbitales de un subnivel dado deben estar ocupados primero por electrones desapareados y luego se completará con el segundo. NaCl+ H2O Æ NaOH + HCl- Si se obtienen 40 litros de HCl a C.N. Hallar el número atómico del elemento X. Solución: Carbonoide Periodo = IV A (p2) = 6=n (s2, p2) 6p2 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4s10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p2 # e- = 82 ⇒ X-2 tiene 82ecarga = #p+ – #e-2 = #p+ – 82 → #p+ = 80 en X → #p+ = Z = 80 3. Se emplea principalmente como combustible para los sistemas de calefacción de edificios y para generar electricidad. Igualmente extraño es que la energía de los fotoelectrones dependa de la frecuencia de la luz empleada. Solución: Por regla de tres simple: 1 mol – g ---------- M g ---------- 6,023 x 1023 moléculas Xg ---------- 1 molécula 151 QUÍMICA GENERAL De donde: M en gramos X= 6,023 x 10 23 La masa molecular (masa de un mol-g del elemento) debe dividirse por 6,023 x 1023 Respuesta: (b) 4. 4.2 Moléculas con octetos incompletos Con número par de electrones de valencia BF3:24 electrones de valencia F B El Boro tiene solo 6 electrones F F El Berelio tiene solo 4 electrones: Br 4.3 Be Br Moléculas con octetos expandidos Ciertos elementos del tercer periodo pueden incumplir la regla del octeto al tener más de ocho electrones en su nivel de valencia. 12. Nivel 2 nivel 3 Xiomara - laboratorio practico sobre cargas en química general. a) 20 c) 28 b) 7 d) 11 15. 6. a) 1,1,1,1 b) 1,1,1 c) 1,1,1,1 d) 1,2,2,1 e) 2,1,2,1 f) g) h) i) j) k) 2,1,2,1,2,2 2,6,2,3 1,6,6,6 1,9,6,6 2,15,14,16 1,8,1,8 l) m) n) o) p) 1,2,1,1 1,3,1,1 1,6,2,3 1,4,3,2 14,1,2,3 2. . • Un gas ideal esta formado por partículas diminutas que se denominan moléculas, que son tan pequeñas (masas puntuales) y se encuentran tan alejadas entre si, que el volumen total de todas las moléculas es despreciable comparado con el volumen de su recipiente. GRUPO VIA: Esta constituido por O, S, Se, Te y Po El oxígeno gaseoso O2 es indispensable para la vida, para realizar reacciones de combustión. Se tiene la siguiente reacción KMnO4 + 2HCl → KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O (a) ¿Que masa de KMnO4 se necesita para preparar 2,5 L de cloro a 0ºC y 770 mmHg (b) ¿Que cantidad de cloro gaseoso se obtendrá a CN a partir de 21gr de KMnO4 16. El número de hidrógenos que se le quiten al ácido se le ponen como subíndice al metal. La longitud de onda de cierta luz roja es de 600 nm. mC6H6 = 1 kg = 1000 g n C6H6 = 1000/78 = 12,82 2C6H6 + 15 O2 Æ 12CO2 + 6 H2O 2 15 12,82 nO2 Respuesta. … O 16 8 19 9 F V. 26 13 Al O tiene 8 n (4 más que el Li) ¿Cuál de los siguientes símbolos representa a la partícula que contiene 24 protones, 26 neutrones y 22 electrones? 5) Los gases se mezclan espontáneamente y totalmente unos con otros a presión constante (difusión) PROCESOS RESTRINGIDOS Se trata de establecer una relación matemática entre las variables de estado, cambios que experimenta la sustancia gaseosa pero manteniendo constante su masa y una de las variables de estado. Disolventes alifáticos - Sirven para la extracción de aceites, pinturas, pegantes y adhesivos; para la producción de thinner, gas para quemadores industriales, elaboración de tintas, formulación y fabricación de productos agrícolas, de caucho, ceras y betunes, y para limpieza en general. 7. 165 QUÍMICA GENERAL BALANCEAR POR COEFICIENTES MÉTODO ALGEBRAICO INDETERMINADOS O A) KMnO4 + C6H12O6 Æ O2 + MnO + H2O + K2CO3 AKMnO4 + BC6H12O6 Æ CCO2 + DMnO + EH2O + FK2CO3 K Mn O C H : : : : : A=2F ----------------------------------------------A=D -----------------------------------------------4A + 6B = 2C + D + E + 3F --------------------6B = C+ F ----------------------------------------12B = 2E 6B = E -------------------------------- Asumiendo F=1 Ec (1): A = 2F A=2 Ec (2): A=D=2 D=2 Ec (3): 4A + 6B = 2C + D + E +3F 8 + 6B = 2C + 2 + E + 3 3 = 2C C =3/2 (1) (2) (3) (4) (5) Ec (4): 6B = C + F 6B = 3/2 +1 6B = 5/2 B = 5/12 Ec (5): 6B = E 6(5/12) Æ E = 5/12 2KMnO4 + 5/12C6H12O6 Æ 3/2CO2 + 2MnO + 5/2H2O + K2CO3 Multiplicar por 12 24KMnO4 + 5C6H12O6 Æ 18CO2 + 24MnO + 30H2O + 12K2CO3 B) H2C2O4 + KMnO4 + H2SO4 Æ K2SO4 + MnSO4 + CO2 + H2O AH2C2O4 + BKMnO4 + CH2SO4 ÆDK2SO4+EMnSO4+FCO2+GH2O H C O K Mn S : : : : : : 2A +2C= 2G ----------------------------------------2A = F -----------------------------------------------4A + 4B + 4C = 4D +4E +2F + G -------------B = 2D -----------------------------------------------B = E ------------------------ -----------------------C = D + E -------------------------------------------- 166 (1) (2) (3) (4) (5) (6) QUÍMICA GENERAL Asumiendo: B = 2 Ec (4): 2 = 2D D=1 Ec (5): B=E=2 Ec (6): C=D+E C=2+1 C=3 Ec (1): 2A + 2C =2G A + C = G ; A – G= -C A – G = -3 ---------------(7) Ec (3): 4A+4B + 4C= 4D+ 4E+2F+G ... (8) Ec(2): 2A = F Æ 4A = 2F En (8): 2F + 8 + 12= 4 + 8 + 2F + G G= 8 Por Ec (7): A-G = -3 A = -3 + G A=5 Ec (2): 2A = F 2(5) = F F = 10 Finalmente: 5H2C2O4 + 2KMnO4 + 3H2SO4 Æ K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2 + 8H2O C) K2Cr2O7 + HCl Æ KCl + CrCl3 + Cl2 + H2O AK2Cr2O7 + BHCl Æ CKCl + DCrCl3 + ECl2 + FH2O 167 QUÍMICA GENERAL K Cr O H Cl : : : : : 2A = C------------------------------------2A = D------------------------------------7A = F-------------------------------- - --B = 2F----------------------------------B = C + 3D + 3E----------------------- Asumiendo: A = 1 Ec (1): 2A = C 2=C Ec (2): 2A= D 2(1)= D D=2 Ec (3): 7A =F F=7 Ec Ec (1) (2) (3) (4) (5) (4): B = 2F B = 2(7) B = 14 (5): B = C +3D+2E 14 = 2 +6+2E 6 = 2E E=3 Colocando las variables en la ecuación K2Cr2O7 + 14HCl Æ 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2 + 7H2O 1.3 MÉTODO REDOX Se utiliza este método en Reacciones químicas donde los elementos se oxidan o se reducen. Estado Sólido. Calcular la densidad de una mezcla formada por 3 volúmenes de agua por cada dos volúmenes de alcohol (d = 0,75 g/mL) (d= densidad) 37 QUÍMICA GENERAL Solución: Se sabe dagua = 1g/mL ⇒ dalcohol = 0,75 g/mL ⇒ Si d = m/V m=dxV Vagua 3K Valcohol = 2K Reemplazando en: m agua + m alcohol dm = Vagua + Valcohol dm = dm = dm = densidad de la mezcla Vagua ⋅ dagua + Valcohol ⋅ dalcohol Vagua + Valcohol 3K . Gas propano o GLP - Se utiliza como combustible doméstico e industrial. 2LiOH(s) + CO2 (g) Æ Li2CO3(s) + H2O (l) Si 1 kg de CO2 es liberado diariamente por persona a.- ¿cuántos kilogramos se requieren de LiOH por día y por persona? Escriba la configuración electrónica el átomo de cobre e indique: a) El número de subniveles b) El número de orbitales c) Los números cuánticos del último electrón 26. Z1 + n Z1 Z2 + n Z2 Wn Xn ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO En forma casual Newton observo la descomposición de la luz, al pasar un haz a través de un prisma de cristal. Asegurar y garantizar la calidad de la atención médica y servicio a nuestros clientes. Reacción 1: Vf – VI = V; 50.0 ml – 45.0 ml = 5.0 ml 7. Hallar el número másico del abundante. ¿Cuáles tienen fuerte carácter iónico? H H C H H C H H b) Formula semidesarrollada, se indican el enlace entre carbono y carbono. +6 -1 +3 0 K2Cr2O7 + HCl Æ KCl + CrCl3 + Cl2 El cromo se reduce El cloro se oxida i) Reacción de neutralización: Es cuando los reactantes son un ácido y una base y producen sal y agua. Mc Graw Hill J.B. RUSSELL (1994): ”Química General”. PbS2 : Sulfuro plumboso IV. Solución De la ecuación de Einstein E= mc2 a) Masa que se transforma en energía mediante: m = E 1,5 x1019 g cm 2 / s 2 = C2 (3 x1010 cm / s )2 m= 1,67 X 10-2 g Masa de los productos de la reacción m= 0,2g – 1,67 x 10-2 g = 0,183 g 27. las unidades básicas son: metro (m), kilogramo (kg) y segundo (s) B) UNIDADES SUPLEMENTARIAS Cantidad física Angulo plano Angulo sólido Cantidad de sustancia C) Nombre de la unidad Radian Estereo radian Mol Comparación del Internacional (SI): Cantidad fisica Masa Longitud Volumen Presión Energía Temperatura Sistema Sistema métrico Gramo (g) Metro (m) Litro (L) Atmósfera (atm) Caloria (cal) Celsius (ºC) 28 Símbolo de la unidad rd sr mol Métrico con el Sistema SI Kilogramo (Kg) Metro (m) Metro cúbico (m3) Pascal (Pa) Joule (J) Kelvin (K) QUÍMICA GENERAL PREFIJOS NUMÉRICOS APROBADOS Prefijo Símbolo Tera Giga Mega Kilo Hecto Deca T G M K h da Expresión exponencial 1012 109 106 103 102 101 d c m µ n p f a 100 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 10-18 Deci Centi Mili Micro Nano Pico Femto Atto Equivalente decimal 1 000 000 000 000 1 000 000 0000 1 000 000 1 000 100 10 1 0,1 0,01 0, 001 0, 000 001 0, 000 000 001 0, 000 000 000 001 0, 000 000 000 000 001 0, 000 000 000 000 000 001 UNIDADES METRICAS DE LONGITUD COMUNES Unidad Kilómetro Metro Decímetro Centímetro Milímetro Micrometro Nanometro Símbolo Km m dm cm mm µm nm Equivalente en metros 3 10 m 100 m 10-1 m 10-2 m 10-3 m 10-6 m 10-9 m 29 Expresión exponencial 1000 m 1m 0,1 m 0,01 m 0,001 m 0,000 001 0, 000 000 001 QUÍMICA GENERAL PROBLEMAS RESUELTOS 1. 20. Formular los siguientes compuestos: A) Hexócido de tetrafósforo B) Tetrabromuro de carbono C) Trifluoruro de Yodo D) Hexafluoruro de azufre E) Tetróxido de dinitrógeno F) Dióxido de carbono G) Dióxido de azufre 26. 9. 7. Si no fuera porque la novena posibilidad (de gas en gas) es imposible de realizar por cuanto los gases no pueden existir uno junto a otro sin mezclarse. BALANCE DE ECUACIONES QUIMICAS La cantidad de átomos de un elemento en los reactantes debe ser igual a la cantidad de átomos en los productos. Un litro de solución acuosa de sal tiene una densidad de 1,2 g/cm3 y 25% de sal (en peso). Hallar el porcentaje en peso del NaCl en la solución. GRUPO IV A: CARBONOIDES En el carbono existen diferencias en su organización cristalina dando lugar a la dureza del diamante y el carácter resbaladizo del granito El Silicio es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre (26%), pero no se encuentra como elemento libre El plomo se utiliza extensamente en la fabricación de electrodos de acumuladores para automóvil, la contaminación por plomo es preocupante. Nomenclatura sistemática Para nombrar compuestos químicos según esta nomenclatura se utilizan los prefijos: MONO_, DI_, TRI_, TETRA_, PENTA_, HEXA_, HEPTA_. Su fórmula general es: N2Ox Donde N es un no metal y la X la valencia del no metal (el 2 corresponde a la valencia del oxígeno) LAS VALENCIAS DE LOS ELEMENTOS SE INTERCAMBIAN ENTRE ELLOS Y SE PONEN COMO SUBÍNDICES (si la valencia es par se simplifica) 128 QUÍMICA GENERAL VALENCIA FÓRMULA NOMENCLATURA SISTEMÁTICA Fe2O Monóxido de diflúor 1 Cl2O 2 SO 3 I2O3 4 SeO2 5 Br2O5 6 S2O3 7 I2O7 7. 206 QUÍMICA GENERAL PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS GASES 1) Los gases no tienen forma ni volumen definidos, se expanden hasta ocupar todo el volumen del recipiente que los contiene y adoptan su forma. 23. Clasificación, estados de la materia, propiedades, mediciones (masa o peso, volumen, densidad y temperatura) unidades físicas de concentración. ¿Cual de los siguientes sistemas corresponde a una mezcla de tipo heterogénea? (CO2 + Ba(OH)2 Æ BaCO3 + H2O) 6. Solución: Una sustancia química o una especia química es materia homogénea en cuya composición hay una misma clase de átomos y una misma clase de moléculas. Nada existe sino hay presencia de átomos y/o moléculas aún en aquellos compuestos que son tóxicos para la vida. 245 QUÍMICA GENERAL GRUPO FUNCIONALES En Química Orgánica se conoce como grupo funcional al átomo, o grupo de átomos, que define la estructura de una familia particular de compuestos orgánicos y al mismo tiempo determina sus propiedades. Indique cual de los elementos que a continuación se mencionan tiene el menor potencial de ionización: I. K (Z=19) : [Ne] 3s2 3p6 4s1 II. La energía requerida para la ionización de un cierto átomo es 3,44x10 -18 joule. %V soluto = V soluto x100 V solucion %m soluto = m soluto x100 m solucion Porcentaje en masa Químicas a) Molaridad (M): Número de moles del soluto en un litro de disolución n soluto M = Vsolucion ( L) b) Molalidad (m): Es el número de moles de soluto disueltos en un 1 kg de disolvente n soluto m = masa disolvente(kg ) c) Normalidad (N) # eq − q soluto (1) Vsol ( L) m m mθ = = = = nθ Peso Equivalente M M θ Normalidad = # eq − q soluto 228 QUÍMICA GENERAL En (1) Normalidad (N) = mθ = Mθ MVsol ( L ) Determinación del parámetro θ Ácido: Número de hidrógenos sustituibles H2SO4 Æ θ=2 HCl Æ θ=1 Base: Número de OH sustituibles NaOH Æ θ= 1 Ca (OH)2 Æ θ=2 Sal: Carga del catión o anión, se considera el signo positivo Ca-2 (SO4)-2 Na+1 Cl-1 Æ Æ θ=2 θ=1 APLICACIONES de EQUIVALENTE GRAMO Dilución de soluciones #Eq –gsolución 1= N1 V1 # Eq –gsolución 2 = N 2 V2 Neutralización Una solución (ácida) racciona con una solución (básica) o viceversa. • Recuperación del azufre de los gases ácidos que se generan durante el proceso de endulzamiento. Solución: El volumen de los perdigones es el aumento de volumen. Práctica No.4. Respuesta: Un gas es toda sustancia que verifica las propiedades del estado gaseoso, como el predominio de las fuerzas intermoleculares de repulsión sobre las de atracción. Determinar el % WH2SO4 en la mezcla final. Si 10.08 g de limaduras de hierro y 5,12 g de azufre se calientan juntos para formar sulfuro ferroso. 9. HIDRÓXIDOS Son compuestos formados por un metal y el grupo hidroxilo (OH). H3PO3 7. a) Formula desarrollada (ESTRUCTURAL), se indican todos los enlaces existentes entre los átomos que forman la molécula. 209 QUÍMICA GENERAL LEY COMBINADA DE LOS GASES En las anteriores leyes se mantiene constante una de las variables (P, T, V) constante pero en muchos casos es posible relacionar las variaciones de los valores iniciales y finales de presión, temperatura y volumen mediante una sola ecuación: P1V1 P2V2 P3V3 = = =K T1 T2 T3 Ley de Avogadro En las anteriores correlaciones de los gases siempre se mantuvo constante la masa del gas. La vitamina E pura es un compuesto que contiene 29 átomos de Carbono por molécula que es 80,87% en peso del compuesto. 3. También se emplea como materia prima en la industria petroquímica en la obtención de amoníaco, metanol, etileno, butadieno y propeno. FM= KFE 4. Course Hero uses AI to attempt to automatically extract content from documents to surface to you and others so you can study better, e.g., in search results, to enrich docs, and more. Clasifique las siguientes sustancias según el tipo de enlace entre sus partículas fundamentales A) NaF B) Al C) S8 D) C3H8 E) SiO2 19. 12. El n-heptano detona fuertemente, se le asigna un índice de cero. IV. Sin embargo, el desarrollo del gas natural se realizó con posterioridad al uso del petróleo. Luis A. Escobar C. C2H5Cl + NaPb Æ (C2H5)4 Pb + NaCl + Pb ¿Cuantos gramos de cloruro de etilo (C2H5Cl) se necesitan para preparar 100 galones de gasolina de 100 octanos. 1900 Max Planck: Propone su TEORÍA CUÁNTICA, en la que indica que un átomo excitado emite luz por medio de unidades discretas llamadas cuantos. PROPIEDADES DEL ÁTOMO DE CARBONO TETRAVALENCIA : En casi la totalidad de los componentes orgánicos, el carbono es tetravalente, el carbono en el estado basal o fundamental: 1s2, 2s2 2p2 C Autosaturación: Esta propiedad se define como la capacidad del átomo de carbono para compartir sus electrones de valencia consigo mismo formando cadenas carbonadas, esta es una propiedad fundamental del carbono y que lo distingue de todos los demás elementos químicos. Se tiene dos tanques, en el tanque A se tiene Nitrógeno a la presión de 5 atm, volumen = 7 litros y la temperatura de 30ºC. Para alcanos del mismo peso molecular (isomeros) el de más ramificaciones tiene el punto de ebullición y fusión menor. 20. 26. agua con azucar y hielo IV. El átomo es la célula de un elemento y presenta una estructura interna que básicamente esta constituida por protones, neutrones y electrones. 39. 17. 14 7 N III. Learn how we and our ad partner Google, collect and use data. ¿Que porcentaje de carbonato de calcio habrá en la mezcla si al final el peso de la mezcla es 7,64 g? 31. 223 QUÍMICA GENERAL 15. A una mezcla de dos líquidos cuya densidad es 1,8 g/mL se le agrega 600 g de agua y de la densidad de la mezcla resultante es de 1,2 g/mL. Calcular hasta que capa llegará dicho electrón el subir a niveles superiores. Se tiene 1300 mL. ¿Cuántos electrones tiene un átomo neutro? Want to read all 8 pages. Determine el R.L. El gas natural tiene 70% de metano, 10% de etano, 15% propano, dependiendo de la fuente de gas. 8. 2 QUÍMICA GENERAL PRESENTACIÓN El presente texto elaborado en el marco de desarrollo de la Ingeniería, es un material de ayuda institucional, en las carreras de Ingeniería de: Sistemas, Industrial, Electrónica, Mecatrónica y Telecomunicaciones, para la Asignatura de Química General. La energía varia en forma inversamente proporcional a la λ, por lo tanto una radiación con menor longitud de onda contiene mayor energía. pz 7 N: 1s2 2s2 2p5 electrones de valencia: 5 px py 65 QUÍMICA GENERAL PROBLEMAS RESUELTOS 1. NaOH V= 1300 mL Densidad= 1,5 g/mL %WNaOH= 50% ρ= m/v Æ m= ρx V= 1,5 g/mL msol= 1,5 g/mL x 1300 mL msol= 1950 g el NaOH se encuentra al 50% mNaOH= 0,50 (1950 g) mNaOH= 975 g H2SO4 + 2NaOH Æ Na2SO4 + 2H2O 80 142 Masa estequiometrica 975 mNa2SO4 m Na 2 SO 4 = 975 x142 = 1730,6 80 Nos dicen que el rendimiento es el 80% m % ren dim iento = Na 2 SO 4 x100 mteorica mNa2SO4 = 1730,6 es la masa teórica (100%) m 80 = Na 2 SO 4 x100 1730,6 185 QUÍMICA GENERAL Masa producida de Na2SO4 (considerando el 80% de eficiencia) mNa2SO4= 1384,48 g Respuesta: La masa de Na2SO4 producida es 1384,48 g 186 QUÍMICA GENERAL PROBLEMAS RESUELTOS 1. 121 QUÍMICA GENERAL 7. 1,6 g 11. 46. Debemos recordar que 1cm3=1mL EJEMPLO Se tiene una barra de plomo de forma cilíndrica cuyo r=10cm y 5m de longitud, si la densidad del material es 11,3 g/cm3. El enlace entre B y C debe ser covalente y su fórmula BC 5. … H H C R CH3-R H CARBONO SECUNDARIO: Presentan sus cuatro valencias para ser saturadas por dos átomos de hidrogeno libre y sustituibles y dos radicales. Un rayo de luz de 1500 Å (amstrong) de longitud de onda que transporta una energía de 6,62x1010 ergios/seg., incide sobre una celda fotoeléctrica y se gasta totalmente en producir fotoelectrones. Un compuesto posee 1,6% de H, 22.2% de N y 76,2% 0 y 20gr de este reacciona con NaOH. Existen tres grandes categorías de petróleo crudo: de tipo parafínico, de tipo asfáltico y de base mixta. Se tiene una mezcla alcalina formada por NaOH y KOH que pesa 180g, esta solución se neutraliza con 1000 mL de H2SO4 10N ¿Cuál es la composición porcentual en peso de las NaOH, KOH?. Respuesta: La presión debe aumentar en 20% 2. 7 N Æ 1s2 1s 2s2 2p3 2s 2px 2py 2pz PRINCIPIO AUFBAU DE CONSTRUCCIÓN Establece que en todo átomo los electrones se encuentran ubicados siempre en niveles de menor a mayor energía. - Son incoloros insípidos tienen olor alilaceo (ajo) - Cuando se le añade el hidrógeno se le conoce como reacción de hidrogenación con la preferencia de un catalizador lo transforma en alquenos y luego en alcanos. . En la penúltima parte se presenta una introducción a la Química Orgánica con el estudio del átomo de Carbono y las principales Funciones Orgánicas. RESPUESTAS 1. ¿Cuántas moléculas de nitrógeno quedan en el depósito? Indique su grupo y periodo. Licenciatura en Ingeniería Electromecánica d Respuesta. Características • Las sustancias que presentan ese tipo de enlace se puede encontrar en estado sólido, líquido y gaseoso. Contacto. Ejemplo: combustión de la madera. 2010 (1) 2,3868 l t= x 106 J= 2386 seg 1000 J / s Respuesta: El tiempo necesario será 39 minutos 12. (F). Estado plasmático. • La notación Lewis para los átomos de elementos representativos pertenecientes a un mismo grupo es la misma, esto se debe a que en su última capa tienen ............................................ 10. 2. 5H2O a) Indicar la composición centesimal del oxígeno, hidrógeno, sodio y azufre b) Calcular el porcentaje en peso del agua Solución: a. Composición centesimal: CuSO4.5H2O Cu= 63,5 O= 16 S= 32 H= 1 M CuSO4.5H2O= 249,5 63,5 x100 = 25.45 249,5 32 %S = x100 = 12,83 249,5 9(16) %O = x100 = 57.72 249,5 10 x1 %H = x100 = 4.00 249,5 5(18) %WH 2O = x100 = 36.07 249.5 %Cu = b. Respuesta: La composición centesimal es Cu=25,45%, S=12,83, O=57,72 y H==4% 11. a la norma general de prefijos y sufijos) Óxido de cloro (I) Anhídrido hipocloroso Óxido de azufre (II) Anhídrido hiposulfuroso Óxido de Iodo (III) Anhídrido sulfuroso Óxido de selenio (IV) Anhídrido selenioso Óxido de bromo (V) Anhídrido brómico Óxido de azufre (VI) Anhídrido sulfúrico Óxido de yodo (VII) Anhídrido periódico HIDRUROS Son compuestos binarios formados por un metal e Hidrógeno. A 27ºC y 2atm presión 13. es 48,68 mL 15. El número atómico (Z) de un elemento indica el número de protones y el número másico (A) indica la suma de protones y neutrones que se encuentran en un núcleo de un átomo. ¿Cuántos mL de solución de H2SO4 al 80% m/m y D=1,74 g/mL se necesitan para que reaccionen completamente 50 g de zinc? La reducción podría conseguirse con la intervención de un metal más oxidable que el hierro, pero por razones económicas se emplea carbón o un gas reductor. • En un enlace iónico se produce ...................... electrones y en enlace covalente .......................... de electrones. ENERGÍA Energía es la capacidad para realizar trabajo o transferir calor. Rx. Cursos integradores para realizar proyectos de ingeniería electrónica antes de egresar. 2. 103 QUÍMICA GENERAL GRUPO VA: Los elementos del grupo VA incluyen los no metales N y P, los metaloides As y Sb y el metal pesado bismuto. Si una gasolina detona espontáneamente, tiene baja compresión y por lo tanto tiene bajo rendimiento. Los alcanos son inodoros, los proveedores de gas natural acostumbran agregarle compuestos como butilmercaptano que tiene fuerte olor, como medida preventiva para detectar escapes de gas. 260 QUÍMICA GENERAL Aunque existen yacimientos que proporcionan exclusivamente gas natural, éste va casi siempre asociado al petróleo en sus yacimientos, y sale a la superficie junto a él cuando se perfora un pozo. Determinar el % WH2SO 4 en la mezcla final. 8. El grupo B posee también a los elementos de transición interna conocidos como tierras raras cuya configuración electrónica termina en el subnivel “f”. la oxilita tiene 80% de pureza y el rendimiento del proceso es 90%. 11. Si la suma de los números de masa es 162. Clasificar las reacciones químicas estudiadas, tomando en cuenta el comportamiento observado. 3. 23. 1927 Frederick Hund: Propone la Regla de Hund; los electrones de un nivel de energía presentan un máximo nivel electrones desapareados y presenta el mismo spin. ALQUINOS (Triple enlace) Formula general; CnH2n-2 ETINO : C2H2 BUTINO : C4H6 CH ΞCH CH1ΞC–CH2–CH3 PROPIEDADES - Los dos primeros son gaseosos, desde C5H8 hasta C14H26 son líquidos y el resto son sólidos. 3. rc < rn (rn = radio del átomo neutro) Li mayor radio 3 Li+1 menor radio 3 r Li+1 < r Li 101 QUÍMICA GENERAL b) Radio Anión (ra) ra > rn 8O 8Oֿ² r Oֿ² > r O En general: rc < rn < ra 6. 14. Un compuesto XY2 tiene una masa molecular de 120g y contiene 20% de X. Determinar el volumen a CN que ocupa 192 g del gas X2Y. a) La presión total alcanzada es 21 atm. OXIDOS Son compuestos binarios formados por la combinación de un elemento y oxígeno. FeCl3 + 3NaOH 162,3 48g Æ 3NaCl + Fe(OH)3 3x58,5 mNaCl 180 QUÍMICA GENERAL 48 g x 3 x 58,5 162,3 mNaCl = 51,90 g m NaCl = ó m = NaCl 3 x 58,5 g de NaCl .48 gdeFeCl 3 162,3 g de FeCl 3 mNaCl = 51,90 g ó m = NaCl mFeCl 3 mNaCl 3 x58,5 = 162,3 48 mNaCl = 51,90 g Respuesta: La masa de NaCl es 51,90 g 2.b. Observar experimentalmente la ocurrencia de una reacción química, mediante el reconocimiento de indicios perceptibles. 17. Para obtener por síntesis química 51g de NH3, fue necesario emplear 20% de exceso de hidrógeno y 10% en exceso de nitrógeno ¿Qué cantidades se han usado de estos gases? De acuerdo a esto se pude afirmar que: I Ambos pertenecen al tercer período II El elemento A tiene mayor radio atómico que B Respuesta: I y II 6. ¿Cuántos litros de SO2 se obtendrá a 27°C y 624 mmHg? 5. Un trozo irregular de metal con una masa de 240,8g se colocó en una probeta con 24 mL de agua, el volumen se incremento a 57 mL a. Densidad del metal b. El número de masa de un átomo es 75 y los números cuánticos del electrón de mayor energía de su ión bipositivo son: n=4; 1=1; m=-1; s = +1/2. 12. Su fórmula más probable es XY2 3. Solución Solución V=300mL ρ=1,6g/mL H2SO4 %WH2SO4=60% m ρ = Como v msolución H2SO4 = ρ×V = 1,6g/mL × 300mL = 480g m H2SO4 =0,6(480g)=288g Se le añade 500 mL o 500g de H2O m H2SO4 × 100 % H2SO4 = m TOTAL % H2SO4 % H2SO4 288g 288g × 100 = × 100 480g + 500g 980g = 29,38% = Respuesta:: %WH2SO4=29,38% 3.3.2 Porcentaje en volumen Nos indica la relación del volumen de una sustancia con respecto al volumen total. En el primer caso es un aceite al que también se le dice crudo. Calcular E, y a que distancia esta ubicada B. ¿Cuántos mililitros de solución de ácido clorhídrico 4,2 mol/L se necesitan para preparar 500 mililitros de solución del mismo ácido, pero con concentración igual a 0,1 mol/L?. Entre ellos tenemos: Si, Ga, Ge, B, Po, As, Sb, Te. Calcular la cantidad en gramos del elemento en exceso. 2 20Ca: 1s 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 64 QUÍMICA GENERAL • Átomo antiserrucho En este tipo de átomo no se cumple la distribución electrónica se les reconoce fácilmente porque su C.E. Planear, desarrollar y ejecutar los planes estratégicos médicos. Son reductores, es decir pierden electrones (electropositivos) Existe un metal líquido que es el Hg. El proceso consiste en limpiar la pieza con un abrasivo para luego calentarla hasta la 252 QUÍMICA GENERAL temperatura adecuada, para después enfriarla con rapidez en el mismo medio que se utilizó para endurecerla. CARBURIZACIÓN POR EMPAQUETADO Este procedimiento consiste en colocar al material de acero con bajo contenido carbónico en una caja cerrada con material carbonáceo y calentarlo hasta 1650 o 1700 °F (900 a 927 °C) durante 4 a 6 horas. 6 12. n = 3, l = 1, m = +1, s = - 1/2 13. de +1, excepto en los hidruros metálicos donde su número de oxidación es -1. 247 QUÍMICA GENERAL 248 QUÍMICA GENERAL CAPÍTULO XII METALURGIA DEL HIERRO La metalurgia es la ciencia y la tecnología de la extracción de metales de sus fuentes naturales y de su preparación para usos prácticos. 31. ¿Cuántos mL de solución de HCl de Cm= 2 mol/L, se necesitan para que reaccionen completamente 100 g de zinc? El ion x+3 es isoelectrónico con un átomo W, en donde los 4 números cuánticos de su último e son: n=5; 1=1; m=0; s=1/2. REACTANTES : : : : C2H5OH O2 CO2 H 2O COEFICIENTES ESTEQUIOMETRICOS : 1,3, 2, 3 ESTADOS DE LA SUSTANCIAS : Se coloca entre paréntesis el estado después de la fórmula (g) : gaseoso (l) : líquido (s) : sólido (ac) : acuoso PRODUCTOS (alcohol) (oxígeno) (dióxido de carbono) (agua) En ciertos casos para modificar la velocidad de la reacción se le adiciona una sustancia que se le denomina catalizador y se le coloca sobre la flecha que separa a los reactantes y productos. La suma de los números atómicos de dos Isóbaros es igual a 167 y la diferencia de sus neutrones es 1 ¿Cuántos neutrones tiene el Isóbaro de mayor número atómico si este al emitir una partícula α genera un núcleo con número de masa 210? ¿Cuál sería la relación del contenido de energía de ambas radiaciones? Identificar el óxido básico entre los siguientes compuestos: A) FeO B) Mg(OH)2 C) Fe(OH)2 D) AlCl3 E) N2O3 30. a) alcalino d) anfígeno b) alcalino térreo e) halógeno c) carbonoide 14. Existe un no metal líquido como el Br. Sobre W, determinar: a) Configuración electrónica b) # cuánticos del último e- de la configuración electrónica 42. Ejemplo: interior de volcanes, superficie del sol. m CaCO3 que contiene Æ ½ del # moléculas de Urea(360 g ) mCaCO3= ?? Todos estos gases se usan como impulsores o propelentes en latas de aerosol (a diferencia de los alcanos los impulsores de cloro-fluorcarburo dañan la capa de ozono). Ceras parafínicas.- Es la materia prima para la producción de velas y similares, ceras para pisos, fósforos, papel parafinado, vaselinas, etc. Bases lubricantes.- Es la materia prima para la producción de los aceites lubricantes. Amoniaco: 80 L, Oxigeno: 100L 5. Cumplir y hacer cumplir las normas, reglamentos, procedimientos y disposiciones vigentes. ; V = 0,1 L ; W(soluto) = 0,01714 g Por definición de Normalidad, N = (#Eq-g soluto/V) = (W/P.eq.) Se tiene 3 litros de solución de H3PO4 cuya ρ = 1,7 g/mL y al 60% en peso de ácido. Un recipiente de 187,2 L de capacidad contiene aire saturado con vapor de agua (HR= 100%) a 27ºC cuando un recipiente se enfría hasta 17ºC parte del vapor se condensa (agua líquida), si el aire se mantiene saturado a la nueva temperatura ¿Cuál será el peso en gramos de agua líquida que se condensa? 30 electrones 14. 4. KClO3 KCl + O2 3. b) # cuánticos del último e- de la C.E. 236 QUÍMICA GENERAL 24. a) ¿Qué volumen de H2SO4 de 5N se necesita para neutralizar una solución que contenga 2,5 g de NaOH? Un átomo tiene 7 electrones en el orbital s a) Indicar su C.E. B. Complete el siguiente cuadro las líneas punteadas Nombre Acido fosfórico ............ Fosfato sódico Fórmula ......................... NaOH ............................... 25. a) piro c) meta e) para b) orto d) sulfo 10. 116 QUÍMICA GENERAL 3. Indique cual de las siguientes aseveraciones es(son) correcta(s): I. 4. EJEMPLO DE BALANCE POR REDOX: 1) I2 + HNO3 Æ HIO3 + NO2 + H2O Se colocan los números de oxidación de cada elemento 0 +5 +5 +4 I2 + HNO3 Æ HIO3 + NO2 + H2O En el lado de reactantes tenemos 2 lodos; multiplicamos por dos al HIO3 +1e0 +5 +5 +4 I2 + HNO3 Æ 2HIO3 + NO2 + H2O -10eBalance de carga total: # perdido = # ganados, multiplicamos por 10 a la semireacción de reducción. Considerando el dibujo esquemático siguiente electromagnéticas. También es un diluyente Acido nafténico.- Sirve para preparar sales metálicas tales como naftenatos de calcio, cobre, zinc, plomo, cobalto, etc., que se aplican en la industria de pinturas, resinas, poliéster, detergentes, tensoactivos y fungicidas Benceno.- Sirve para fabricar ciclohexano CICLOHEXANO Es la materia prima para producir ácido adípico entre otros con destino al nylon. Describe un medio físico para separar estos dos materiales. Número de fotones es igual al número de fotones incidentes: 0,5 x1022 foton/s Para hallar la intensidad de corriente (I): I = 0,5x1022 fotones/s x 1,6x10-19 C/foton I = 800 C/s = 800 amperios Respuesta: La intensidad de corriente es de 800 amperios 41. El enlace metálico es la fuerza de atracción entre iones positivos del metal y los electrones deslocalizados. La segunda prueba se neutralizo con 4.9 ml de NaOH (volumen restante 41.1 ml) 6. Antes de emplear el gas natural como combustible se extraen los componentes más pesados, como el propano y el butano. s x 300 MHz (Hz = 1/s) 1MHz E= 1,989 x 10-18 Erg. ¿Es heterogénea u homogénea una solución de sal en agua? ρ = ρ : m : v : m v densidad masa volumen La densidad de los sólidos se expresa en g/cm3, la de los líquidos en g/mL y la densidad de gases se expresa en g/L. El átomo 22W es isóbaro con el 24X, el cual es isoelectrónico con el Y, éste en estado neutro tiene un número de protones que es doble de los neutrones y su número másico es 36. Escriba la representación del radical sulfito y bisulfito. Señale el número de enlaces covalentes, coordinados y dativos: a) Cl 2 O 7 b) P2 O 5 c) H2 SO 4 17. Calcular la densidad de la leche desnatada. 5. (1) Densidad = m/V Como V=2,5 cm x 8cm x 14 cm= 280 cm3 , reemplazando en (1) mFe= 7,8 g / cm3 (280 cm3) Î mFe= 2184 g ….. (a) m Fe M Fe (a) en (1) 2184 = 55,8 = # átomo Fe 6,023 x 10 23 .......(1) # atomos 6,023 x10 23 Respuesta: En el bloque existen 2,3573 x 1025 átomos de Fe o 39,14NA b) # at-gFe= m 2184 = = 39,14 M Fe 55.8 Respuesta: El # at-g Fe en el bloque es 39,14 155 QUÍMICA GENERAL 12 En un depósito se tiene 84 g de nitrógeno del cual se extraen 2NA átomos de este elemento (PA: N= 14) a. 87,27 L 7. [email protected] Tienen densidad menor que la del agua. ¿Cuál de las siguientes moléculas presenta 2 enlaces covalentes coordinados? Asfaltos.- Se utilizan para la producción de asfalto y como material sellante en la industria de la construcción. PA= PA=1,2 PB= (2-1,2) atm pB= 0,8 atm Respuesta: 11. PV =K (1) T Por la ley de Avogadro V= Kn PV = nR T 210 QUÍMICA GENERAL PV= nRT ECUACION UNIVERSAL DE LOS GASES P : Presión V : Volumen n.: Moles R : Constante universal T : Temperatura atm L mol-g atm x L 0.082 mol K K mmHg L mol-g mmHg L 62.4 mol K K LEY DE DALTON O LEY DE LAS PRESIONES PARCIALES Jhon Dalton, luego de realizar varios experimentos, concluyo que la presión total en una mezcla gaseosa es igual a la suma de las presiones parciales de los gases que integran la mezcla. 266 QUÍMICA GENERAL 267 QUÍMICA GENERAL BIBLIOGRAFÍA R. CHANG (2002): “Química General”. Mediante un ejemplo explique la diferencia entre enlace covalente polar y enlace covalente apolar. Demuestre que en un TV se producen rayos X y por lo tanto constituye fuente de contaminación radioactiva. El nitrógeno constituye el 78% del volumen del aire El N y O son indispensables para la vida El bismuto se utiliza en aleaciones de bajo de punto de fusión que se emplea en fusibles eléctricos y en sistemas rociadores, contra incendio. ++AB + CD Æ AD + CB Al23+ (SO4)32- + K+(OH)- Æ K2SO4 + Al(OH)3 e) Reacciones Exotérmicas: Cuando la reacción química libera energía. VO2 80 gr x 3 x 22,4 L VO 2 = = 21,94 L 245 Respuesta: El volumen del Oxígeno es 21,94 Litros 2.d. Calcular la longitud de onda en A° del foton? En el compuesto SO3 el azufre actúa con +6 y la terminación es ico, entonces el nombre será anhídrido sulfúrico. EJEMPLO C6 H6 + O2 Æ CO2 + H 2O En los reactantes hay 6 carbonos, multiplicamos por 6 al CO2(productos) C6 H6 + O2 Æ 6CO2 + H 2O En los reactantes hay 6 hidrógenos entonces multiplicamos por 3 a la molécula del H2O obteniendo los 6 hidrógenos. Si un quemador a gas consume metano a 5,1 L/min, medido a 773 mmHg y 28ºC según la reacción. H H CARBONO TERCIARIO: C R CH3-R2 R CH-R3 R C-R4 R R H C R CARBONO CUATERNARIO: R R C R 240 QUÍMICA GENERAL TIPO DE FORMULAS ORGÁNICAS: En la química orgánica se acostumbra utilizar diversos tipos de fórmulas para un mismo compuesto orgánico. Responsable del laboratorio: Coordinador de la Sección Química (actual: Dr. Yves Coello De la Puente) Sección: Química Anexo: 4210 Correo: …
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