QUÍMICA

Curso 17-18
TEMA 2: EL ÁTOMO

TEORÍA DE QUÍMICA

PROBLEMAS DE QUÍMICA 4º ESO

EL ÁTOMO. ESTRUCTURAS ELECTRÓNICAS. DEFINICIÓN DE MOL

Nota: Los datos sobre masas atómicas los consultáis en la tabla periódica.

1.- a) Indica cuántos protones, neutrones y electrones tiene el . ¿Cuántos electrones tendrá el ión Cl^-.

b) Indica cuántos protones, neutrones y electrones tiene el . ¿Cuántos electrones tendrá el ión S^2--.

2.- ¿Cuántos electrones presentan las siguientes especies químicas: a) ₂₄Mg²⁺ b) ₁₆O^2-. c) Escribe sus configuraciones electrónicas.

3.- Escribe las configuraciones electrónicas de los elementos con Z= 35 y Z= 24.

4.- Calcula el nº de átomos de H en a) 2 moles de H b) 4 moles de H₂ c) 2 moles de H₂O d) 40 g de H₂ e) 170 g de NH₃. Sol: a) 2N_A b) 8N_A c) 4 N_A d) 40 N_A e) 30 N_A.

5.- Calcula el nº total de átomos en a) 4 moles de O₂ b) 40 g de H₂ c) 160 g de CH₄ d) 9 g de H₂O. Sol: a) 8 N_A b) 40 N_A c) 50 N_A d) 1,5 N_A.

6.-a)  ¿Cuántos moles hay en 73 g de HCl? Sol: 2 moles

b) ¿Dónde hay mayor nº de átomos, en 10 g de Na o en 10 g de Fe? Sol: 10 g Na.

c) ¿Cuántas moléculas y moles hay en 10 g de CO₂? ¿Cuál es la masa en gramos de una de esas moléculas? Sol: 1,37 10²³ moléculas, 0,23 moles y 7,31 10^{-23 g}.

7.- Completa:

GAS	MASA (g)	moles	moléculas	V(L) en c.n.
H2				224
Cl2			3,01 1023
CO2			4 1023
H2O		2,5

8.- ¿Dónde existe mayor nº de átomos? A) 0, 5 moles de SO₂ b) 14 g de N₂ c) 67,2 L de He en c.n. d) 4 g de H₂. Sol: d)

COMPOSICIÓN CENTESIMAL Y FÓRMULAS EMPÍRICAS

9.-  Halla la composición centesimal de a) CH₄ b) K₂O c) H₂CO₃. Sol: a) 75 % C y 25 % H b) 41,49 % K y 58, 51 % O c) 3,23 % H, 19,35 % C y 77,42 % O.

10.- Halla la composición centesimal de a) CO₂ b) NH₃ c) CuO. Sol: a) 27,27 % C y 72,72 % O b) 82,35 % N y 17,65 % N c) 79,75 % Cu y 20,25 % O.

11.- En el sulfuro de cobre (II) el cobre se encuentra en un 63,3 % a) ¿Qué cantidad de azufre se necesita para formar 95 g de sulfuro de cobre (II)? b) ¿Qué cantidad de cobre reaccionará con 16 g de azufre para formar dicho compuesto? Sol: a) 34,86 g S b) 27,60 g Cu

12.- Un compuesto contiene 2,1 % de H, 29,8 % de N y 68,1 % de O. Determina su fórmula empírica. Sol: HNO₂.

13.- Un compuesto contiene 9,8 % de H, 38,7 % de C y 51,6 % de O. Determina su fórmula empírica. Sol: CH₃O.

GASES

14.- ¿Qué volumen ocuparán 2 moles de oxígeno que se encuentran a una presión de 5 atm y Tª de 27ºC. Sol: 9,84 L

15.- En un recipiente se recogen 300 cm³ de oxígeno a 27 ºC y 752 mmHg a) ¿Qué volumen ocupará el gas en c.n.? b) ¿Qué volumen ocupará a 127 ºC y 2 atm? Sol: a) 270,13 cm³ b) 197,9 cm³.

16.- Determina la densidad del oxígeno gaseoso en c.n. Sol: 1,43 g/L.

17.- Un recipiente de 12 L contiene 6 g de un gas a 18ºC y 730 mm Hg. Determina la masa molecular del gas. Sol: 12,4 u.

REACCIONES QUÍMICAS Y ESTEQUIOMETRÍA

18.-  Ajusta las siguientes reacciones y nombra reactivos y productos.

a) NO₂ + H₂O → HNO₃+ NO

b) HBr + Fe  → FeBr₃ + H₂

c) ZnS + O₂ → ZnO + SO₂

d) CuO + Cu₂O  + H₂ → Cu + H₂O

19.- El hidrógeno reacciona con oxígeno para formar agua. Calcula el oxígeno necesario para reaccionar con 4 g de hidrógeno. Sol: 32 g

20.- El trióxido de azufre reacciona con agua para dar ácido sulfúrico a) Escribe la reacción ajustada b) ¿Cuántos moles de trióxido de azufre se necesitan para obtener 10 moles de ácido sulfúrico? C) ¿Cuántos gramos de ácido sulfúrico podremos obtener si partimos de 100 g de trióxido de azufre? Sol: b) 10 moles c) 122,5 g

21.- Se queman 32 g de metano a) Escribe la reacción ajustada b) Calcula la masa de oxígeno necesaria para la combustión c) Calcula la masa de agua obtenida d) Calcula el volumen de agua obtenida en c.n. Sol: b) 128 g c) 72 g d) 89,61 g

22.- El carbono reacciona con oxígeno para producir monóxido de carbono a) Escribe la reacción ajustada b) ¿Cuántos moles de carbono se necesitan para obtener 8 moles de monóxido de carbono? c) ¿Cuántas moléculas de oxígeno se necesitan para obtener 30 moléculas de dióxido de carbono? Sol: b) 8 moles c) 15 moléculas

23.- Ajusta las siguientes reacciones y nombra reactivos y productos.

a) Cl₂O₃ + H₂O → HClO₂

b) K + H₂O → KOH + H₂

c) C + O₂ → CO

d) SO₂ + O₂ → SO₃

e) HCl + Ca(OH) ₂ → CaCl₂ + H₂O

f) C₂H₄ + O₂ → CO₂ + H₂O

24.- El dióxido de azufre reacciona con oxígeno para dar trióxido de azufre. Todos ellos son gases y  están a 27ºC y 1 atm a) Escribe la reacción ajustada b) ¿Qué volumen de oxígeno se necesita si se consumen  0,5 moles de dióxido de azufre? b) ¿Qué volumen de trióxido de azufre se obtendrá? c) ¿Qué volumen ocupan 0,5 moles de dióxido de azufre?

25.- Al añadir HCl sobre Al se produce AlCl₃ y se desprende H₂. ¿Qué volumen de disolución 0,25 M de HCl se necesita para que reaccionen 5 g de aluminio.

DISOLUCIONES

25.- Una disolución contiene 40 g de nitrato de sodio y 45 g de cloruro de potasio disueltos en 400 g de agua. Halla el porcentaje en masa de cada soluto en la disolución.

26.- Se disuelven 5 g de hidróxido de sodio en agua obteniéndose 200 mL ¿Cuál es su molaridad?

27.- Una disolución contiene 25 g de glicerina (C₃H₈O₃), 11 g de metanol (CH₃OH) y 100 g de agua. Calcula las fracciones molares de cada uno de ellos.

28.- ¿Cuál será la molaridad de una disolución de ácido clorhídrico que contiene 146 g de soluto en 5 L de disolución?

29.- El hidróxido sódico es un sólido ¿Cómo prepararías 500 mL de una disolución 0,4 M en hidróxido sódico?

30.- Se dispone de una disolución de ácido clorhídrico 0,1 M. Calcula la masa disuelta en 200 cm³ de dicha disolución.

31.- ¿Cuántos gramos de nitrato de plata hay en 420 g de disolución al 2 % en masa? ¿Cuál es la fracción molar de nitrato de plata?

32.- a) Calcula los gramos de cloruro de plata que se necesitan para preparar 200 cm³ de disolución de 5,885 g/L b) ¿Cómo se prepara? c) ¿Cuál es la molaridad de la disolución?

33.- ¿Qué volumen de hidróxido sódico 0,2 M es necesario para neutralizar 250 cm³ de ácido clorhídrico 0,5 M?

34.-  Disponemos de 20 mL de 0,1 M de HCl que se neutralizan exactamente  con 40 mL de hidróxido de bario a) ¿Qué concentración tiene el hidróxido de bario? B) ¿Cuántos gramos de hidróxido de bario se necesitan?

TERMOQUÍMICA

35.- Sabiendo que en la reacción C(s) + O₂(g) →  O₂ el calor desprendido Q= -393 KJ/mol, calcula el carbono y el oxígeno necesarios para obtener 2 10⁵ J. Sol: 60,9 g C y 162,6 g O₂

Más problemas de estequiometría:

1)       En un alto horno, el óxido de hierro(III), se convierte en hierro mediante la reacción con monóxido de carbono(gas), obteniéndose también dióxido de carbono(gas).Escribe la reacción química ajustada.        

a)  ¿Cuántos moles de monóxido de carbono se necesitan para producir 20 moles de hierro?

b)  ¿Cuántos moles de CO₂ se desprenden por cada 10 moles de hierro formado?

Solución:         a) 30 moles CO   b) 15 moles CO₂

2)       Carbonato de calcio se descompone por la acción del calor originando óxido de calcio y dióxido de carbono.

a)  Formula la reacción que tiene lugar y ajústala.

b)  Calcula qué cantidad de óxido de calcio se obtiene si se descompone totalmente una tonelada de carbonato de calcio.

Solución:         560 kg CaO

3)       ¿Qué cantidad de gas cloro se obtiene al tratar 80 g de dióxido de manganeso con exceso de HCl según la siguiente reacción?    MnO₂  +   HCl  --->  MnCl₂ +   H₂O  +  Cl₂

Solución:         62,24 g de Cl₂

4)       La sosa cáustica(hidróxido de sodio), se prepara comercialmente mediante reacción del carbonato sódico con cal apagada, Ca(OH)₂. ¿Cuántos gramos de hidróxido de sodio pueden obtenerse tratando un kilogramo de carbonato con la cal?

          Nota: En la reacción química, además del hidróxido de calcio, se forma carbonato cálcico.

Solución:         755 g de NaOH

5)       Cuando se calienta dióxido de silicio mezclado con carbono, se forma carburo de silicio (SiC) y monóxido de carbono(gas). Escribe la reacción quimica ajustada

Si se mezclan 150 g de dióxido de silicio con exceso de carbono, ¿cuántos gramos de carburo de silicio se formarán?

Solución:         100 g de SiC

6)       Calcular la cantidad de cal viva (oxido de calcio) que puede prepararse calentando 200 g de caliza(carbonato calcico). En la reacción se obtiene también dióxido de carbono(gas).
Qué volumen de dióxido se obtiene medido en condiciones normales?  

                                        

7)       La tostación es una reacción utilizada en metalurgia para el tratamiento de los minerales, calentando éstos en presencia de oxígeno. Calcula en la siguiente reacción de tostación:

                                        2 ZnS + 3 O₂  à  2 ZnO  + 2 SO₂

La cantidad de ZnO que se obtiene cuando se tuestan 1500 kg de mineral de ZnS de una riqueza en sulfuro (ZnS) del 65%. Datos: M_Zn = 65,4 u.  ; M_S = 32,1 u.  ; M_O = 16 u.

Solución:         814,8 kg de ZnO

8)       ¿Qué masa, qué volumen en condiciones normales, y cuántos moles de CO₂ se desprenden al tratar 205 g de CaCO₃ con exceso de ácido clorhídrico según la siguiente reacción?

                                 CaCO₃  +  2 HCl  à  CaCl₂  +  H₂O  +  CO₂

Solución:         90,14 g; 45,91 litros; 2,043 moles

9)       Se tratan 4,9 g de ácido sulfúrico con cinc. En la reacción se obtiene sulfato de cinc e hidrógeno.

a)  Formula y ajusta la reacción que tiene lugar.

b)  Calcula la cantidad de hidrógeno desprendido.

c)  Halla qué volumen ocupará ese hidrógeno en condiciones normales.

Solución:         a) 0,1 g de H₂     b) 1,12 litros de H₂

10)   ¿Qué volumen de hidrógeno medido a 30 °C y 780 mm de Hg se obtiene al tratar 130 g de Zn con exceso de ácido sulfúrico?

Solución:         48,18 litros de H₂

11)   Tenemos la siguiente reacción química ajustada:         H₂SO₄  +  Zn  à   ZnSO₄  +  H₂

¿Qué volumen de hidrógeno se puede obtener a partir de 10 g de Zn, si las condiciones del laboratorio son 20 °C y 0,9 atm de presión?       Datos: M_Zn = 65,4 u.  ; M_S = 32,1 u.  ; M_O = 16 u.  ; M_H = 1 u.

Solución:         4,08 litros de H₂

12)   El acetileno, C₂H₂, arde en presencia de oxígeno originando dióxido de carbono y agua.

a)  Escribe la ecuación química de la reacción.

b)  ¿Qué volumen de aire (21% O₂), que se encuentra a 17 °C y 750 mm de Hg, se necesita para quemar 2 kg de acetileno?

Solución:         22086 litros de aire

13)   Mezclamos 1 litro de flúor con suficiente cantidad de monóxido de nitrógeno, medidos ambos en condiciones normales. ¿Cuántos gramos de FNO se formarán? La ecuación de la reacción que tiene lugar es 

                                     F₂ (g)  +  2 NO (g)   à  2 FNO (g)

Solución:         4,37 g de FNO

examen de la tercera evaluación

Esta hecho en clase, pero en cuanto pueda subo las soluciones