3º E.S.O. Examen de Física y Química – 2ª Evaluación 23/03/2012

1.- ¿Cuál es la menor temperatura que se puede alcanzar? ¿Por qué? (4ptos.)

La menor temperatura que se puede alcanzar es 0 K o -273 °C. Podemos explicarlo de dos maneras:

Según la primera ley de Gay-Lussac, a una temperatura inferior a cero Kelvin el volumen debería ser negativo, pero esto es imposible.

Según la teoría cinética las partículas que forman la materia van moviéndose cada vez más lentamente según baja la temperatura, hasta que a 0 K (-273 °C) se quedan quietas. Una temperatura Kelvin negativa implicaría que las partículas se mueven aún más despacio, lo cual es imposible.

2.- ¿Qué es la solubilidad? ¿De qué factores depende? (4ptos.)

La solubilidad de un soluto a una determinada temperatura y en un determinado disolvente es la máxima cantidad (en gramos) de ese soluto lo que se puede disolver en una determinada cantidad (por ejemplo en cien gramos) de disolvente a esa temperatura.

La solubilidad de un sólido en un líquido depende de la temperatura, del soluto y del disolvente. Normalmente aumenta con la temperatura.

La solubilidad de un gas en un líquido depende de la presión y de la temperatura. Aumenta con la presión y disminuye con la temperatura.

3.- ¿Qué métodos usarías para separar los componentes de una disolución? (4ptos.)

Cristalización. Consiste en hacer que cristalice un soluto sólido para separarlo del disolvente en el que está disuelto. La cristalización es el proceso inverso a la disolución. Procedimiento: calentamos la disolución para evaporar parte del disolvente, filtramos la disolución resultante para eliminar impurezas y dejamos enfriar y reposar en un vaso cristalizador.

Extracción de sustancias con disolventes. Se usa para separar un componente una mezcla por medio de un disolvente. Se basa en la distinta solubilidad que tiene en diferentes disolventes el componente que se quiere separar. Procedimiento: añadimos un disolvente insoluble en el primero y en el que el soluto que queremos separar es más soluble, agitamos bien para que el soluto pase al nuevo disolvente y Separamos las disoluciones por decantación.

Destilación simple. Se emplea para separar una disolución formada por dos líquidos miscibles en función de sus diferentes puntos de ebullición. Procedimiento: se hace hervir la mezcla de manera que se evapora el componente de menor punto de ebullición, se enfría el vapor así formado en un tubo refrigerante y recogemos el líquido condensado en un recipiente.

4.- La gráfica representa la variación de solubilidad con la temperatura de dos solutos diferentes A y B. Razonar:

a) ¿En qué intervalo de temperaturas la solubilidad de B es mayor que la de A? (2ptos.) Entre los 10ºC y los 50ºC b) Expresa la solubilidad a 50 ºC de la sustancia B en % en masa. (2ptos.) La solubilidad (líneas verdes) es de 60 g de soluto/100 g de disolvente, o lo que es lo mismo 60 g de soluto/160 g de disolución. Aplicando la fórmula:

5.- Una cerveza lleva en la etiqueta la indicación 4% en volumen. ¿Qué significa? ¿Qué masa de alcohol ingiere diariamente una persona que bebe 2 latas de cerveza al día? (Una lata son 333 cm

3, dalcohol=790 g/l) (4ptos.)

Datos:

a) Que en 100 cm3 de cerveza hay 4 cm

3 de alcohol puro.

b) Primero calculamos el volumen de alcohol a partir de la concentración en volumen:

c) Después calculamos la masa del alcohol usando la densidad:

Solución: .

6.- Calcula cuántos gramos de azúcar necesitarías para preparar las siguientes disoluciones.

a) 4 kg de una disolución del 15% en masa. (2ptos.)

b) 100 ml de una disolución de concentración 60 g/l (2ptos.)

7.- La concentración de un ácido clorhídrico es del 32% en masa y su densidad 1,16 g/cm3, calcula su concentración en g/l. (4ptos.)

Datos: Supongo que el es 1 litro

a) Primero calculamos la masa de la disolución:

b) Después calculamos la masa de soluto:

c) Por último calculamos la concentración en g/l :

Solución:

8.- Un gas ocupa 3 m3 a 27ºC y 8 atmósferas de presión. ¿Qué volumen, en litros, ocupará a 327 ºC y 38 cmHg de presión? (4ptos.)

Aplicamos la ecuación general de los gases:

Solución:

9.- ¿A qué temperatura (ºC) estará un gas que ocupa 3 litros a 1000 mbar de presión si a 400 K y 800 mmHg ocupa 1 litro? (4ptos.)

Aplicamos la ecuación general de los gases:

Solución:

10.- Una determinada masa de un gas ocupa 150 litros a 127ºC y 10 atmósferas de presión. ¿A qué presión ocupará ese gas un volumen de 1500 cm

3 si la temperatura no varía? ¿Qué ley de los gases debes aplicar?

Aplicamos la ley de Boyle:

Solución: