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Ficha Nº 1

Seminario de Química

1º Bachillerato LOGSE

Composición Centesimal y Fórmulas químicas

1.- Determina la composición centesimal del Ca3(PO4)2.

Datos: Masas atómicas (g/mol): Ca=40; P=31; O=16

S: Ca= 38,7%; P=20%; O=41,3%

2.- Determina la composición centesimal del sulfato de aluminio.

Datos: Masas atómicas (g/mol): Al=27; S=32; O=16

S: Al =15,8%; S=28,1%; O=56,1%

3.- La fórmula del mineral yeso, que es un sulfato cálcico hidratado, puede

determinarse deshidratando por calefacción. Determinar su composición centesimal

sabiendo que una muestra de yeso de 3, 273 g se transforma en 2,588 g de sulfato

cálcico anhidro.

Datos: Masas atómicas (g/mol): Ca=40; S=32; O=16; H=1

S: Ca: 23,2% ; S: 18,6% ; O: 55,7% ; H: 2,3%

4.- Un compuesto orgánico tiene la siguiente composición centesimal: C=24,24%,

H=4,05%, Cl=71,71%. Calcula la fórmula empírica y su fórmula molecular,

sabiendo que 0,942 g de dicho compuesto ocupan un volumen de 213 ml medidos a

1 atmósfera y 0ºC.

Datos: Masas atómicas (g/mol): C=12; H=1; Cl=35,5

S: a) (CH2Cl); b) C2H4Cl2

5.- Halla la fórmula de un oxisulfuro de carbono que contiene el 53,3% de S, el

20% de C y el 26,7% de O, si 75 ml de ese oxisulfuro medidos a una temperatura

de 22ºC y 700 mmHg de presión tienen una masa de 0,171 g.

Datos: Masas atómicas (g/mol): C=12; S=32; O=16

S: SCO

6.- El análisis de un compuesto orgánico proporcionó la siguiente composición

centesimal: C=40%, H=6,7% y O=53,3%. Sabiendo que su masa molecular

calculada experimentalmente es de 180, determina la fórmula molecular del

compuesto.

Datos: Masas atómicas (g/mol): C=12; H=1; O=16

S: C6H12O6

7.- Calcula la masa molecular de un gas sabiendo que su densidad a 20ºC y 1 atm

de presión vale 2,4 g/l.

S: 58 g/mol

8.- Tenemos 5 g de un compuesto orgánico cuya masa molecular es 74 g/mol.

Analizada su composición, obtenemos 2,43 g de C, 2,16 g de O y 0,41 g de H.

Calcula la fórmula empírica y la fórmula molecular.

Datos: Masas atómicas (g/mol): C=12; H=1; O=16

S: a) C3H6O2 ; b) C3H6O2

9.- Calcula la densidad del etano (C2H6) a 710 mmHg de presión y 23ºC.

S: 1,15 g/l

10.- El análisis de un compuesto orgánico proporcionó la siguiente composición

centesimal: C 40%, hidrógeno 6,7% y oxígeno 53,3%. Sabiendo que su masa

molecular es 182 g/mol, determina la fórmula molecular de este compuesto.

11.- Un compuesto orgánico tiene la siguiente composición centesimal: C=12,78%,

H=2,13% y Br=85,09%. Sabiendo que 3,2 g de dicho compuesto gaseoso ocupa en

condiciones normales un volumen de 381,7 ml, calcula su fórmula molecular y

propón su fórmula desarrollada.

Datos: Masas atómicas (g/mol): C=12; H=1; Br=79,9

12.- Una sustancia orgánica contiene solamente C, H y O. A 250ºC y 750 mmHg ,

1,65 g de dicha sustancia en forma de vapor ocupan 629 ml. Su análisis químico

elemental es el siguiente: 63,1% de C y 8,7% de H. Calcula la fórmula molecular.

Datos: Masas atómicas (g/mol): C=12; H=1; O=16; R=0,082 atm l / mol K

13.- La combustión de 1 gramo de un compuesto orgánico formado por carbono (

C ), hidrógeno (H) y oxígeno (O) ha dado lugar a la formación de 0,9776 g de CO2

y 0,2001 g de H2O. Sabiendo que dicho compuesto orgánico tiene una masa

molecular de 90 g/mol. Calcula su fórmula molecular.

14.- Un compuesto orgánico en fase gaseosa tiene una densidad de 3,3 g/l medida

a 95ºC y 758 mm Hg, y su composición centesimal experimental es C (24,2%), H

(4,1%) y Cl (71,7%). Determina su fórmula molecular.

15.- Un aminoácido contiene C,H,O y N. En un experimento, la combustión

completa de 2,175 g de ese aminoácido dio 3,94 g de CO2 y 1,89 g de H2O. En un

experimento distinto, 1,873 g de aminoácido produjeron 0,436 g de NH3. Calcula:

a) La fórmula empírica del aminoácido.

b) La masa molecular aproximada es 150. ¿Cuál es su fórmula molecular?

Ficha Nº 3 Seminario de Química 1º Bachillerato LOGSE

El Mol y sus aplicaciones

1.- Si sabemos que la masa de un mol de moléculas de ácido sulfúrico es de 98 gramos, indica el número de moles que hay en: a) 49 gramos de ácido sulfúrico. b) 250 gramos de ácido sulfúrico. c) 20 1020 moléculas de ácido sulfúrico. 2.- Si tenemos en cuenta que la masa de un mol de átomos de hierro es de 56 gramos, calcula: a) la masa en gramos de 1 átomo de hierro. b) Cuál de las siguientes cantidades tiene mayor número de átomos de hierro: 56 gramos; 0,20 moles o 5 1023 átomos. 3.- ¿Cuántos moles de metano (CH4) son 200 litros de metano en condiciones normales? ¿Cuántas moléculas estarán contenidas en los 200 litros? S: 8,93 moles; 5,37 1024 moléculas 4.- ¿Cuál será la masa, expresadas en gramos, de un átomo de plomo? Datos: Ma (Pb)= 207,2 g/mol S: 3,44 10-22 gramos 5.- De una sustancia pura sabemos que la masa de 1,75 1019 moléculas corresponde a una masa de 2,73 mg. ¿Cuál será la masa de un mol de esa sustancia? S: 93,9 gramos 6.- ¿Cuál es el volumen de oxígeno (O2), medido en condiciones normales, que podemos obtener con 6 1022 moléculas de oxígeno? S: 2,23 litros 7.- Calcula los gramos de amoniaco que podrías obtener con 6 litros de hidrógeno (H2) medidos en condiciones normales. S: 3,0 gramos

8.- Un frasco de 1 litro se llena de amoniaco gaseoso a 27ºC. se hace el vacio hasta que la presión es de 0,001 mmHg. Calcula: a) el número de gramos de amoniaco. b) El número de moléculas que hay en el frasco. S: a) 9 10-7 gramos; b) 3,2 1016 moléculas 9.- La fórmula molecular de la morfina es C17 H19 NO3. Calcula: a) ¿Cuántos átomos hay en la molécula? b) ¿Cuántos átomos de carbono hay en 10 mg de morfina? Datos: Masas atómicas (g/mol): C=12; H=1; N=14; O=16. S: a) 40 átomos; b) 3,6 1020 átomos 10.- Responde a las siguientes preguntas: a) ¿Cuántos átomos de oxígeno hay en 200 litros de oxígeno molecular en condiciones normales? b) Una persona bebe al día 1 litro de agua. Suponiendo que la densidad del agua es 1 g/cm3, ¿cuántos átomos de hidrógeno incorpora a su cuerpo por este procedimiento? Datos: Masas atómicas (g/mol): H=1; O=16. S: a) 1,1 1025 átomos de O; b) 6,8 1025 átomos de H 11.- En condiciones normales de presión y temperatura, 1 mol de NH3 ocupa 22,4 litros y contiene 6,02 1023 moléculas. a) ¿Cuántas moléculas habrá en 37 gramos de amoniaco a 142ºC y 748 mmHg?. b) ¿Cuál es la densidad del amoniaco a 142ºC y 748 mmHg? S: a) 1,31 1024 moléculas de amoniaco; b) 0,49 g/l



Ficha Nº 5

Aplicaciones de las leyes experimentales de los Gases

1.- ¿Cuál es el volumen de O2, medido en condiciones normales, que podremos

obtener con 6 1022 moléculas de oxígeno?

S: 2,23 litros

2.- Se dispone de 5 litros de un gas medidos en condiciones normales, ¿qué

volumen ocuparán si cambiamos las condiciones a 20ºC y 700 mm Hg de presión?

S: 5,83 litros

3.- Sabiendo que la densidad de un gas en condiciones normales es de 1,29 g/l,

calcula la masa de este gas que estará contenido en un recipiente de 50 litros,

teniendo en cuenta que la presión interior, cuando la temperatura es de 27 ºC, es

de 1,5 atm. Calcula también el número de moles de este gas.

S: 88 gramos; 3,05 moles

4.- Calcula la densidad del etano (C2H6) a 710 mm Hg y 23 ºC.

S: 1,15 g/l

5.- Calcula el valor en gramos de un mol de cloro (Cl2), sabiendo que 10 cm3

medidos en condiciones normales de dicho gas tienen una masa de 0,0317 g.

S: 71 gramos

6.- En el interior de una jeringuilla tienes 15 cm3 de aire a presión atmosférica (1

atm) y a temperatura ambiente (22 ºC). Calcula el volumen que ocupará dicha

masa de aire en el interior de la jeringuilla cuando la presión sea de 700 mm Hg y

la temperatura de 5 ºC.

S: 15,35 cm3

7.- En un recipiente de 10 litros de capacidad introducimos 1,8 gramos de H2O y 32

gramos de metano (CH4). Elevamos posteriormente la temperatura hasta 150 ºC

para tener la seguridad de que ambos compuestos pasarán a la fase gaseosa.

Calcular la presión total en el interior del recipiente.

S: 7,28 atm

8.- Un globo de 10 litros se encuentra lleno de nitrógeno (N2) a una presión de 684

mm Hg y a una temperatura de 23 ºC. Si manteniendo constante la temperatura,

aumentamos la presión hasta que sea equivalente a la atmosférica (1 atm); ¿qué le

ocurre al globo? ¿Cuál es ahora su volumen?

S: 9 litros

9.- En un recipiente de 25 litros de capacidad introducimos 36 gramos de H2O y 40

gramos de etano (C2 H6). Elevamos posteriormente la temperatura hasta 150 ºC

para tener la seguridad de que ambos compuestos pasarán a la fase gaseosa.

Calcular la presión total en el interior del recipiente.

S: 4,6 atm

10.- Calcula la masa molecular de un gas sabiendo que su densidad a 20 ºC y 1

atm de presión vale 2,4 g/l.

S: Mm = 58 g/mol

11.- Tenemos en condiciones normales, un recipiente de 750 ml lleno de nitrógeno

(N2), oxígeno (O2) y dióxido de carbono (CO2). Si la presión correspondiente al

oxígeno es de 0,21 atm y la correspondiente al nitrógeno es de 0,77 atm, ¿cuántos

moles de CO2 hay en el recipiente?, ¿y gramos de N2?, ¿cuál es la fracción molar

del O2?

S: 6,7 10-4 moles; 0,72 gramos; χ (O2) =0,21 <> 21%

12.- El volumen de 17 gramos de un gas a 100 ºC y 2 atm de presión es de 5 litros,

¿cuál es el volumen a 200 ºC y 4 atm? ¿Qué densidad y masa molecular le

corresponde? Dato. R= 0,082 atm l /mol K

S: V = 3,17 litros; d = 5,36 g/l; Mm = 52 g/mol

13.- 25 ml de oxígeno (O2) a 25 ºC y 101 mm Hg se introducen en un recipiente de

30 ml que ya contenía previamente dióxido de carbono (CO2) a 35ºC y 735 mm Hg.

Si la temperatura de la mezcla se lleva a 28 ºC; ¿cuál es su presión? Dato. R=

0,082 atm l /mol K

S:1,057 atm

14.- Sabiendo que la composición en masa del aire es: 75,45 % de nitrógeno (N2)

23,18% de oxígeno (O2), 1,32% de argón y 0,05% de dióxido de carbono (CO2),

calcula:

a) la composición del aire en volumen

b) su densidad en condiciones normales de presión y temperatura.

Datos: Masas atómicas (g/mol): N=14; O=16; Ar = 40; C=12;

R= 0,082 atm l /mol K

S: a) 78,03% N2 ; 20,97% O2 ; 0,955 % de Ar; 3,28 10-2 % de CO2

b) 1,29 g/litro

15.- En un recipiente hay 45 gramos de dióxido de carbono (CO2 ) y 60 gramos de

nitrógeno (N2) a la presión total de 500 mm Hg. Calcula la presión parcial de cada

gas en la mezcla.

Datos: Masas atómicas (g/mol): N=14; O=16; C=12

R= 0,082 atm l /mol K

S: P (CO2) = 161,5 mm Hg; P (N2) = 338,5 mm Hg

Seminario de Física y Química 1º Bachillerato

Ficha Nº4

Disoluciones y sus aplicaciones a las neutralizaciones ácido - base

● Disoluciones

1.- Calcula los gramos de hidróxido comercial de un 85% de riqueza en masa que

harán falta para preparar 250 ml de una disolución de NaOH 0,5 M.

S: 5,9 gramos.

2.- Una disolución de ácido sulfúrico está formada por 12 gramos de ácido y 19,2

gramos de agua, ocupando un volumen de 27 ml. Calcular la densidad de la

disolución, el tanto por ciento en masa, la molaridad y la molalidad.

S: d=1,16 g/ml; 38,5% en masa; 4,5M; 6,4m.

3.- En la etiqueta de un frasco de HCl dice: Densidad: 1,19 g/ml; Riqueza: 37,1%

en masa. Calcula:

a) la masa de 1 litro de esta disolución.

b) Concentración del ácido en g/l.

c) Molaridad del ácido.

S: a) 1190 g; b) 441,5 g; c) 12,09M.

4.- Calcula la molaridad de un ácido clorhídrico en cuya etiqueta pone: densidad 1,2

g/ml y riqueza 37% en masa. ¿Qué masa de HCl habrá en 100 ml de la disolución

anterior?

S: 12,2 M; 44,4 g.

5.- Se preparan 250 ml de disolución 1,5 M de ácido nítrico a partir de un ácido

nítrico comercial del 67% en masa y densidad 1,40 g/ml. Calcula la molaridad del

ácido comercial y el volumen del mismo necesario para preparar los 250 ml de

disolución de ácido nítrico 1,5 M.

S: 14,8 M; 25,1 ml.

6.- Tenemos 250 ml de una disolución de KOH 0,2 M. Calcula cuántos moles y

cuántos gramos de KOH hay disueltos.

S: 0,05 moles; 2,8 g

7.- Se tiene un litro de una disolución de ácido sulfúrico [tetraoxosulfato (VI) de

hidrógeno] del 98% de riqueza en masa y densidad 1,84 g/cm3. Calcular:

a) la molaridad.

b) El volumen de esa disolución de ácido sulfúrico necesario para preparar 100 ml

de otra disolución del 20% y densidad 1,14 g/cm3.

S: a) 18,4M; b)12,6 ml.

8.- Calcula la normalidad de una disolución de ácido nítrico de densidad 1,334 g/ml

y del 54% de riqueza en masa. (Toma volúmenes diferentes a la hora de resolver el

ejercicio y comprobarás que obtiene el mismo resultado).

9.- ¿Cuál es la normalidad y la molaridad de una disolución de ácido sulfúrico del

98% en masa y de densidad 1,84 g/ml. (Toma volúmenes diferentes a la hora de

resolver el ejercicio y comprobarás que obtiene el mismo resultado).

10.- La disolución de ácido sulfúrico de 44,17% de riqueza en masa tiene una

densidad de 1,340 g/ml. ¿Cuál es la normalidad de dicha disolución? (Puedes

calcular primero la molaridad y aplicar N = M x Valencia.)

11.- Calcula la molalidad de una disolución acuosa de NaOH al 10% en masa.

12.- Una disolución acuosa de ácido sulfúrico con 20% en masa tiene una densidad

de 1,14 g/ml. Calcula la molaridad, la molalidad, la normalidad y la fracción molar

de ácido sulfúrico en la disolución.

13.- ¿Cuántos gramos de ácido ortofosfórico puro (H3PO4) serán necesarios para

preparar 2 litros de disolución acuosa de dicho ácido 0,45 N?

14.- ¿Cómo prepararía 100 ml de ácido clorhídrico 2,0 M a partir de ácido

clorhídrico 12 M?

15.- Calcular la normalidad de una disolución de ácido nítrico de densidad 1,334

g/ml y del 54% de riqueza en peso.

Dato: Pm HNO3 = 63 g/mol

16.- ¿Cuál es la normalidad y la molaridad de una disolución de ácido sulfúrico cuya

densidad es 1,10 g/ml y que contiene un 13% en peso de dicho ácido? ¿Hasta que

volumen deberían diluirse 100 ml de dicha disolución para obtener otra 0,5 M?

Datos: Masas atómicas : S = 32; O = 16; H = 1

17.- La disolución de ácido sulfúrico de 44,17% de riqueza en peso tiene una

densidad de 1,340 g/ml. ¿Cuál es la normalidad de dicha disolución?

Datos: Masas atómicas : S = 32; O = 16; H = 1

18.- Se mezcla un litro de ácido nítrico de densidad 1,380 g/cm3 y 62,7% de

riqueza en peso con un litro de ácido nítrico de densidad 1,130 g/cm3 y 22,38% en

peso. Calcular la molaridad de la disolución resultante, admitiendo que los

volúmenes son aditivos. Datos: Masas atómicas : N =14; O = 16; H =1

19.- ¿Qué volumen de ácido nítrico concentrado se tiene que usar para preparar 600 ml de una disolución de ácido nítrico 0,6M? El ácido nítrico concentrado es del 70% en peso y tiene una densidad de 1,42 g/ml Datos: Masas atómicas : N =14; O = 16; H =1 20.- Un ácido sulfúrico concentrado tiene una densidad de 1,81 g/cm3 y es del 91% en peso de ácido puro. Calcule el volumen de esta disolución concentrada que se debe tomar para preparar 500 cm3 de disolución de ácido 0,5 M Datos: Masas atómicas : S = 32; O = 16; H = 1 21.- Un ácido clorhídrico comercial contiene un 37% en peso de ácido clorhídrico, con una densidad de 1,19 g/ml. ¿Qué volumen de agua se debe añadir a 20 ml de este ácido para que la disolución resultante sea 1 M? Datos: Masas atómicas : Cl = 35,5; H = 1 22.- Qué volumen de ácido nítrico concentrado se tiene que usar para preparar 750 ml de una disolución de ácido nítrico 0,5 M? El ácido nítrico concentrado es del 70% en peso y tiene una densidad de 1,42 g/ml. Dato: Pm HNO3 = 63 g/mol 23.- Se desea preparar un litro de disolución de ácido clorhídrico 0,5 M. Para ello se dispone de un ácido clorhídrico comercial de 5% de riqueza en peso y densidad 1,095 g/cm3 y de otro 0,1 M. Calcule:

a) La molaridad del ácido clorhídrico comercial b) El volumen de cada disolución que es necesario tomar para obtener la disolución

deseada. 24.- La etiqueta de una botella de ácido nítrico señala como datos del mismo: densidad: 1,40 kg/l y riqueza 65% en peso, además de señalar sus características de peligrosidad.

a) ¿Qué volumen de la misma se necesitarán para preparar 250 cm3 de una disolución 0,5 M? Sol: 8,66 cm3

b) Explica el procedimiento seguido en el laboratorio y dibuja y nombra el

material necesario para su preparación.

● Neutralización Ácido- Base

1.- De un frasco que contiene el producto comercial “agua fuerte” (HCl del 25% en

masa y densidad 1,09 g/ml) se toman con una pipeta 20 ml y se vierten en un

matraz aforado de 100 ml, enrasando con agua hasta ese volumen. Calcula qué

volumen de una disolución de NaOH 0,5 M sería necesario para neutralizar 20 ml de

la disolución diluida anterior.

S: V = 60 ml.

2.- La sosa caústica comercial (NaOH) viene impurificada con cloruro sódico. Si al

analizarla se comprueba que 10 ml de una disolución preparada disolviendo 30

gramos de la muestra en 1 litro de disolución ha gastado 14 ml de HCl 0,5 M,

calcula la pureza de una muestra comercial.

S: 93,3%.

3.- Un ácido clorhídrico concentrado de densidad 1,19 g/ml contiene 37% en masa

de HCl. Calcular:

a) su fracción molar. S: Xs =0,225; Xdvte =0,775

b) su molaridad. S: M = 12,06 M

c) Los cm3 necesarios para neutralizar una disolución de 250 ml de NaOH 0,12 N.

S: 2,5 cm3

4.- Se desea conocer el porcentaje en masa de CH3-COOH (ácido acético), que

contiene un vinagre comercial de densidad 1,28 g/ml. Para ello, se valora una

muestra de 10 ml de dicho vinagre con una disolución de hidróxido sódico de

concentración 0,80 M. El punto de equivalencia ácido – base se alcanza cuando se

han consumido 40 ml de NaOH. Calcula el porcentaje en masa de ácido acético en

el vinagre. Nota: el acido acético tiene valencia 1. S: 15%

5.- Un ácido sulfúrico diluido tiene una densidad de 1,10 g/ml y una riqueza del

65%. Calcula:

a) la molaridad y la normalidad de la disolución.

b) El volumen de dicha disolución necesario para neutralizar un mol de KOH.

S: a) 7,3 M, 14,6N; b) 68,5 ml.

6.- Si 10’1 ml. de vinagre han necesitado 50’5 ml. de una base 0,2 N para su

neutralización.

a) ¿Cuál será la normalidad del ácido en el vinagre ? S : 1N

b) Suponiendo que su acidez se deba al ácido acético, ¿ Cuál es el % en peso

del ácido acético si la densidad del vinagre es de 1,06 g/ml ?



Ficha Nº 6

Estequiometría

1.- Calcula el número de gramos de carbonato de sodio (Na2 CO3) necesarios para obtener al hacerlos reaccionar con exceso de ácido sulfúrico (H2SO4), el dióxido de carbono (CO2) suficiente para llenar un recipiente de 8 m3 a la presión de 500 mm de Hg a 50 ºC. S: 21.063,8 gramos Reacción: H2SO4 + Na2 CO3 -------------- Na2 SO4 + CO2 + H2O S: Datos: Masas atómicas (g/mol): C = 12, O=16; Na =23 2.- Se descomponen por el calor 39 gramos de clorato de potasio (KClO3), según el proceso: KClO3 ----------- KCl + O2. Ajusta la reacción y calcula la masa y el volumen de oxígeno medido a 25 ºC y 1 atmósfera que se produce. S: 15,26 gramos y 11,65 litros de oxígeno. Datos: Masas atómicas (g/mol): K = 39; Cl=35,5; O=16 3.- La tostación de un mineral llamado pirita de hierro que contiene un 92% de S2Fe se produce según la reacción: S2Fe + O2 -------- Fe2 O3 + SO2 a) Ajustar la reacción. b) ¿Qué cantidad de Fe2O3 se obtiene al tratar una tonelada de pirita de un 92% de riqueza? S: 613072,7 gramos <> 613,072 kg c) ¿Qué volumen de aire, medidos en condiciones normales, se necesita para tostar dicha cantidad de pirita? S: 2250746 litros de aire <> 2250,746 m3 de aire Datos: Masas atómicas (g/mol): Fe = 55,9; S=32; O=16; El aire contiene un 21% de oxígeno en volumen 4.- ¿Cuántos litros de CO2 (g) a 200 ºC y 780 mm Hg se formarán al quemar totalmente 40 gramos de butano (C4H10) puro en presencia de exceso de oxígeno molecular (O2)? S: 104,30 litros Datos: Masas atómicas (g/mol): H = 1; C= 12; R =0,082 atm l / mol K. 5.- En la reacción de CaCO3 con HCl se han desprendido 5,6 litros de CO2 medidos a 27 ºC y 740 mm Hg. ¿Qué masa de CaCO3 reaccionó? S: 22 gramos Datos: Masas atómicas (g/mol): O = 16; C= 12; Ca = 40; R =0,082 atm l / mol K.

6.- Al tratar hidruro de calcio (Ca H2) con agua se forma hidróxido de calcio Ca (OH2) y se desprende hidrógeno (H2). a) Ajusta la reacción. b) ¿Qué cantidad de hidruro de calcio, de un 87% de pureza, se necesitará para obtener 2 m3 de hidrógeno medidos a 25ºC y 720 mm Hg. S: 1871,625 gramos Datos: Masas atómicas (g/mol): H = 1; Ca= 40; R =0,082 atm l / mol K 7.- ¿Qué volumen de hidrógeno seco (H2) medido a 54ºC y 720 mm Hg se obtendrá cuando 275 gramos de Zn puro son atacados por un exceso de ácido sulfúrico? S: 119,753 litros Datos: Masas atómicas (g/mol): Zn = 65 8.- Se desean obtener 5 litros de oxígeno, medidos a 15ºC y 725 mm Hg por descomposición de clorato potásico en oxígeno y cloruro potásico según la ecuación química: KClO3 ----------- KCl + O2. ¿Qué masa de clorato potásico comercial que contiene un 96,5% de pureza en masa, es preciso utilizar? S: 17,137 gramos Datos: Masas atómicas (g/mol): K = 39; Cl=35,5; O=16 9.- Una disolución acuosa de 29,6 gramos de sulfato mercúrico [Hg (SO4)] por litro se hace reaccionar con gas sulfhídrico (H2S). Un vez ajustada y completada la reacción: a) ¿Cuántos moles de H2S se han gastado? S: 0,1 moles b) ¿Cuántas moléculas de H2S han intervenido en la reacción? S: 6,02 1022 moléculas Datos: Masas atómicas (g/mol): H = 1; S=32; O=16; Hg =200; NA = 6,02 1023 10.- Se echa un trozo de sodio (Na) de 0,46 gramos sobre un exceso de agua obteniéndose una disolución de hidróxido de sodio (Na OH). Calcula el volumen de hidrógeno desprendido medido a 1 atm y a 27 ºC y la masa descompuesta por el metal. S: 0,246 litros de H2 desprendidos; 0,36 gramos de agua. Datos: Masas atómicas (g/mol): H = 1; S=32; O=16; Na =23; R =0,082 atm l / mol K 11.- Una muestra de una aleación de oro (Au) y cobre (Cu) tiene una masa de 2,185 gramos. Al ser atacada por ácido nítrico (HNO3), éste solo reacciona con el cobre presente produciéndose 0,967 gramos de nitrato de cobre (II). Determina la riqueza porcentual en oro de la aleación. S: 85% Datos: Masas atómicas (g/mol): Au = 196,96; Cu=63,54; N=14; O =16 12.- La combustión de butano (C4 H10) requiere oxígeno (O2) y produce CO2 y H2O. ¿Cuántos litros de CO2 medidos a 25ºC y 750 mm Hg se obtendrán al quemar 1 gramo de butano? S: 1,708 litros Datos: Masas atómicas (g/mol): H = 1; C= 12; R =0,082 atm l / mol K. 13.- Se echa un trozo de sodio de 0,46 g. sobre un exceso de agua obteniéndose una

disolución de hidróxido de sodio. Calcule el volúmen de hidrógeno molecular desprendido, medido a 1 atm de presión y a 27ºC, así como el peso de agua descompuesta por el metal. Datos : Masas Atómicas : H=1 ; O=16 ; Na=23 Resultados : Volúmen de hidrógeno = 0,246 l. ; m (g) agua : 0,36 g 14.- En la reacción del carbonato de calcio y ácido clorhídrico se han desprendido 5,6 l de dióxido de carbono medidos a 27ºC y 740 mm de Hg. ¿ Qué peso de carbonato de calcio reaccionó ? Datos : Masas Atómicas : C=12 ; Ca=40 ; O=16 Resultado : 22 g de carbonato cálcico. 15.- Una muestra de una aleación de oro y cobre tiene una masa de 2,185 g. Al ser atacada por ácido nítrico, éste sólo reacciona con el cobre presente, produciéndose 0,967 g de nitrato de cobre II. Determinar la riqueza porcentual en oro de la aleación. Datos : Masas Atómicas : Au : 196,96 ; Cu : 63,54 ; N=14 ; O=16 Resultado : 85% en oro 16.- Se descomponen por el calor 39,0 g de clorato de potasio según el proceso : K Cl O3 ---------- K Cl + O2 Ajustar la reacción y calcular el peso y volúmen de oxígeno molecular medido a 25ºC y 1 atm que se produce. Datos : Masas Atómicas : K=39 ; O=16 ; Cl=35,5; Resultados : 15,26 g. ; 11,65 l. 17.- En condiciones normales de presión y temperatura, la masa de 1,34 g de un hidrocarburo ocupa un volúmen de 1 l. Por otra parte, en 1 gramo de éste hidrocarburo hay 0,80 g de carbono y 0,20 g de hidrógeno. Calcular el peso molecular y la fórmula molecular de dicho hidrocarburo. Datos : Masas Atómicas : C=12 ; H=1; Resultados : Peso molecular : 30 g/mol ; Fórmula molecular : C2 H6 18.- La siguiente reacción se realiza a presión atmosférica y 30ºC en medio ácido ácido : K2 Cr2O7 (ac) + C2H4O (g) + H2 SO4 (ac) == C2H4O2 (g) + K2 SO4 (ac) + Cr2 ( SO4)3 (ac)

a) Ajustar la ecuación química. b) Si tenemos 500 ml. de una disolución 3M en dicromato potásico con la cantidad suficiente

de ácido sulfúrico, ¿ qué volúmen de óxido de etileno gaseoso ( C2 H4O) habrá que burbujearle para que se consuma completamente ? Resultado : V= 111’8 l.

19.- Disponemos de una disolución de permanganato potásico. Si añadimos ácido sulfúrico a

ésta disolución, la reacción con ácido oxálico (H2C2O4) conduce a la obtención de Mn2+ y CO2. a) Escribir y ajustar la ecuación de la reacción redox que tiene lugar. b) Si en la valoración se consumen 45,0 ml. de la disolución de permanganato para reaccionar

con 50 ml. de la disolución de ácido oxálico 0,125M, ¿ cuál es la molaridad de la disolución de permanganato ?. Resultado : M=0,055moles/l. 20.- Si hacemos reaccionar la disolución de permanganato de concentración 0,055M con otra de oxalato potásico en medio básico se obtienen CO2 y MnO2. a) Escribir y ajustar la reacción que tiene lugar. b) ¿Cuántos ml. de la disolución de permanganato se necesitan para oxidar 25 ml. de una

disolución 0,125M de oxalato potásico en medio básico ? Resultado : 37,9 ml. 21.- Una muestra de una aleación de oro y cobre tiene una masa de 2,185 g. Al ser atacada por ácido nítrico, éste solo reacciona con el cobre presente, produciéndose 0,967 g. de nitrato de cobre (II). Determinar la riqueza porcentual en oro de la aleación. Datos : Masas Atómicas : Au=196,96 ; Cu=63,54 ; N=14 ; O=16. Resultado : 85% 22.-Dada la reacción : Fe + K MnO4 + H2 SO4 === Fe SO4 + Mn SO4 + H2O

a) Ajustar la reacción por el método del ión- electrón. b) Sabiendo que se trata 1 g. de un mineral que contiene hierro con una disolución de K MnO4 0,2 N, gastándose 20 ml., calcular el % de pureza de hierro en el mineral. Resultado : 11,2%

23.- Dadas las reacciones : ácido sulfúrico + ácido sulfhídrico = azufre + agua ácido sulfúrico + hidróxido sódico = sulfato sódico + agua a) Ajuste ambas reacciones y calcule el peso equivalente de ácido sulfúrico en cada una de ellas. b) Calcule cuántos gramos de hidróxido sódico reaccionarán con un equivalente de

ácido sulfúrico. Datos : S=32 ; Na=23 ; O=16 ; H=1 Resultado : 40 g. de Na OH 24.- El ácido clorhídrico concentrado reacciona con óxido de Mn (IV) para dar cloro elemental y cloruro de Mn (II). Ajuste la ecuación completa por el método del ión electrón y calcule el volumen de HCl necesario para hacer reaccionar completamente 1 g. de óxido de Mn (IV), si el ácido tiene una riqueza del 35% y su densidad es de 1,17 g/cc. Datos : Mn=31 ; Cl=35,5 ; O=16 ; H=1 Resultado : V= 5,6 ml. de HCl 25.- El amoníaco, gas, se puede obtener calentando juntos cloruro de amonio e hidróxido de calcio sólidos. En la reacción se forman también cloruro de calcio y agua. Si se calienta una

mezcla formada por 26,75 g de cloruro de amonio y 14,8 gramos de hidróxido de calcio, calcula:

a) ¿Cuántos litros de amoniaco, medidos a 0ºC y 1,0 atmósfera, se formarán? Sol: 8,96 l de NH3

b) ¿Qué reactivo queda en exceso y en qué cantidad? Sol: 0,1 mol de NH4Cl Datos: Masas atómicas: N =14; H = 1; O = 16; Cl = 35,5; Ca = 40; R = 0,082 atm l /mol K 26.- Se hace reaccionar una cierta cantidad de NaCl con H2SO4 según la ecuación:

2 NaCl + H2SO4 ----------- Na2SO4 + 2 HCl El resultado se valora con una disolución de NaOH 0,5 M, consumiéndose 20 ml de ésta. ¿Cuántos gramos de NaCl reaccionaron? Sol:0,585 g NaCl Datos: Masas atómicas: S =32; Cl =35,5; O =16; Na = 23 27.- Una muestra de 1,268 gramos de cinc del 95% de pureza se trató con un exceso de una disolución 0,65M de ácido sulfúrico a 60ºC.¿ Qué volumen se desprendió de hidrógeno en condiciones normales? Sol: 0,413 l de H2 Datos: Masa atómica. Zn :65,39

Problemas Química

Propuestos en las P.A.U. Termoquímica

A) Relaciones Termoquimicas (H, U)

1.- Calcula la variación de energía interna (Uº) para la reacción de

combustión del benceno líquido, C6H6 (l), si el proceso se realiza a

presión de 1 atm y 25ºC. Sol: Uº = - 3261,3 kJ.

Datos:

Entalpías de formación: H2O (l) = - 286 kJ/mol;

CO2 (g) = - 393 kJ/mol; C6H6 (l) = + 49 kJ/mol.

2.- En la reacción a volumen constante:

N2 (g ) + 3 H2 ( g ) → 2 NH3 (g)

Cuando, de la mezcla inicial, ha reaccionado 1 mol de nitrógeno a 25ºC,

el calor generado es 41 KJ. ¿Qué calor genera la reacción de 1 mol de N2 (g) a presión constante de 1 atm y misma temperatura? Datos: R= 8,31

J/mol.ºK

B) Relaciones termoquímicas (G, H, S)

1.- Para una determinada reacción es Hº >0 y Sº <0, las cuales

pueden considerarse constantes con la temperatura. Razona la

espontaneidad de esa reacción con la temperatura.

2.- La reacción principal del método de contacto en la fabricación de

ácido sulfúrico es la oxidación catalítica del dióxido de azufre que se lleva a cabo a una temperatura de unos 400 ºC:

2 SO2 (g) + O2 (g) 2 SO3 (g); H = - 198,2 kJ

a) ¿Qué cantidad de energía se desprendería en la oxidación de 74,6

g de dióxido de azufre si la reacción se realizara a volumen constante?

b) Predice justificadamente el signo de la variación de entropía de dicha reacción.

c) Justifica porqué la disminución de la temperatura favorece la espontaneidad de dicho proceso.

Datos: R = 8,31 10-3 kJ mol-1 K-1. Masa molar del SO2 = 64,0 g mol-1.

Problemas Química


3.- El etano se puede sintetizar por hidrogenación del eteno según la reacción:

C2H4 (g) + H2 (g) C2H6 (g)

A partir de los datos siguientes de entalpías de formación y entropías estándar, calcula los valores de Hºr y de Sºr para esa reacción e indica

razonadamente si será espontánea a 25 ºC:

C2H4 (g) H2 (g) C2H6 (g)

Hºf (kJ/mol) 52,3 - -84,9

Sº (kJ/mol) 209 130,6 229

Sol: Hºr = -137,2 kJ ; Sºr = - 0,1106 kJ/K ; Gº = - 104,2 KJ

4.- En la descomposición del CaCO3, ΔHº = 178,1 KJ/mol y ΔSº = 160,5

J/mol.K. Razona cuantitativamente la posible espontaneidad de la reacción de descomposición del carbonato de calcio a óxido de calcio y

dióxido de carbono: a) 25ºC

b) 1000ºC. c) ¿Qué significan los signos positivos de ΔH y ΔS?

Datos: Considerar que ΔH y ΔS no varían en este intervalo de temperaturas.

5.- Sabiendo que ΔHºf (CO)= - 26,6 y ΔGºf (CO)= - 32,8Kcal/mol

ΔHºf (CO2) = - 94,0 Kcal/mol, y ΔGºf (CO2) = - 93,4Kcal/mol.

Calcula, en condiciones estándar:

a) ΔHºreacción. ¿Es la reacción exotérmica? “Razónalo”

b) ΔGºreacción, ¿En qué rango de temperaturas es espontanea? “Razónalo”

c) ΔSºreacción.

6.- Para la siguiente reacción de sustancias gaseosas: A (g) + B (g) )↔AB (g) ,

si se conoce que su variación de entalpía es -81 KJ y su variación de entropía

es igual a -180J/K

a) Explica la importancia de la temperatura sobre la espontaneidad de

las reacciones.

Problemas Química


b) Calcula en qué intervalo de temperatura se puede trabajar para que

la reacción sea espontanea.

c) ¿Qué significan los signos negativos de ΔH y ΔS?

7.- ¿Porqué se dice que en el cero absoluto de temperatura, cualquier reacción

exotérmica será espontanea?

8.- Determina si es espontanea, en condiciones normales, la reacción

4 NH3 (g) + 5 O2 (g) → 4 NO (g) + 6 H2O (l)

Compuesto ΔHºf ( KJ / mol) Sº ( J / mol. K-1)

NH3(g) - 46,11 192

H2O(l) - 285,8 69,9

NO(g) 90,25 210,7

O2(g) 0,0 205,0

9.- Para la reacción: C2H

5OH + O

2 (g) → CH

3COOH + H

2O disponemos de

los siguientes datos: ΔH = - 792 KJ ; ΔH = - 198 KJ

Sustancia Sº (J/K.mol) ΔHºf (KJ/mol)

C2H5OH 160,7 -277,6

CH3COOH 159,8 -487,0

H2O 70,0 -285,8

O2(g) 205,0 -

a) Indicar si la reacción es exotérmica o endotérmica y si se produce un aumento o disminución de entropía.

b) Calcular ΔGº a 298 K e indicar si la reacción es espontánea. ¿Puede influir la temperatura en la espontaneidad?

Sol: ΔGº = - 454,7 KJ; espontánea; si ya que es negativa; Si pues

Problemas Química


al ser ΔG = ΔH -T. ΔS; la temperatura influye en el valor de ΔG.

10.- A partir del diagrama de la figura adjunta razona:

a) ¿Cuáles de los procesos, I, II y III representan, respectivamente,

la combustión del propano y la reacción de formación a presión constante de sus elementos?

b) ¿Cuánto vale el calor de formación a presión constante (entalpía de formación)

del propano a partir de sus elementos?¿Es un proceso exotérmico ó endotérmico?

c) Conociendo que el calor de combustión de 1mol de hidrógeno gas para dar agua líquida desprende 68,3 Kcal/mol, ¿cuánto vale la entalpía de formación del

CO2 (g) a partir de sus elementos? ¿Es un proceso endotérmico ó exotérmico?

d) Sabiendo que las entropías molares estándar del C3H8(g), O2(g) ,

CO2(g)

y H2 O

(l)

son, respectivamente, 172 , 205, 214 y 70 J.mol-1

.K-1

, calcule si la reacción del proceso II será espontánea a 150ºC.

11.- Industrialmente, el metanol se obtiene por hidrogenación catalítica del

monóxido de carbono. Calcular ΔG de esta reacción. ¿Es espontánea esta reacción?

Datos: Valores de energías libres de formación, ΔGº

f, de los siguientes compuestos

en KJ/mol: CO (g)

= -137,3, Metanol (CH3OH) (l) = -166,3

Problemas Química


12.- Para la vaporización del agua, se tiene que: ΔH = 44,01KJ/mol y ΔS = 117,9J/mol.K a 298 K y 1 atm. Calcular:

a) La energía libre de vaporización del agua en dichas condiciones. b) La temperatura a la cual el agua líquida estará en equilibrio con su vapor

a la presión de una atmósfera.

C) Entalpias de enlace

1.- Calcular la entalpía de enlace de la reacción:

CH3-CO-CH3 (g) + H2 (g) -------> CH3-CHOH-CH3

Las entalpias de enlace son:

H-H= 436; C-H=414; O-H= 464; C-O=351; C=O: 736 Todos en KJ.

2.- Determina la entalpía normal de formación del metano, con los siguientes

datos: ΔH0

sublimación [C(g)] =716,7 kJ/mol; E

enlace [H–H] = 436,4 kJ/mol;

Eenlace

[C–H] = 415,3 kJ/mol.

3.- Calcula la entalpía de hidrogenación del etileno para formar etano, según la reacción: CH

2=CH

2 + H

2 → CH

3–CH

3 a partir de los datos de la tabla adjunta.

Energías medias de enlace (kJ/mol)

Enlace Energía Enlace Energía

H–H 436 C=C 610

C–H 415 C=N 615

C–C 347 C–N 285

C–O 352 O=O 494

4.- A partir de las siguientes energías de enlace: (E

e) (C-H) = 415,3 kJ/mol; (Cl-Cl) = 243,8 kJ/mol; (C-Cl) = 327,8 kJ/mol;

y (Cl-H) = 432,4 kJ/mol, determinar la entalpía normal de reacción del proceso:

Problemas Química


CH4 (g) + Cl

2 (g) → CH

3Cl (g) + HCl(g).

5.- El proceso Deacon para la obtención de cloro gaseoso se basa en hacer

reaccionar cloruro de hidrógeno y oxígeno gaseosos.

a) Formula la ecuación ajustada, sabiendo que además de cloro se obtiene también vapor de agua;

b) determina la variación de entalpía por mol de cloro formado, interpretando

el resultado obtenido, a partir de los valores siguientes de las energías de enlace:

Entalpía de enlace H–Cl: 432 kJ·mol–l

; O=O: 499 kJ·mol–l

; Cl–Cl: 243 kJ·mol–l

;

O–H: 460 kJ·mol–l

D) Estequiometría y Termoquímica

1.- La gasolina realmente es una mezcla compleja de hidrocarburos, pero

vamos a considerarla como si estuviera formada exclusivamente por hidrocarburos saturados de fórmula C8H18.

a) Escribe la reacción de combustión de la gasolina. b) Calcula la cantidad de energía, en kilojulios, que se desprenderá

en la combustión de 40 kg de gasolina. Sol: -1,78 106 kJ c) Calcula la masa de CO2, en kilogramos, que se desprende a la atmósfera

en esa combustión. Sol: 123,5 kg de CO2 Datos: Masas atómicas: C = 12; O = 16.

Entalpías de formación: H2O (g) = - 242 kJ/mol;

CO2 (g) = - 394 kJ/mol; C8H18 (l) = - 250 kJ/mol

2.- El benceno líquido, C6H6, puede obtenerse, a la presión de 15 atm y 25ºC, a partir de etino o acetileno gas, C2H2, mediante la reacción no

ajustada: C2H2 (g) C6H6 (l)

La variación de entalpía que se produce en este proceso es de –631

kJ/mol. Calcula:

a) La entalpía molar de la reacción de combustión del C6H6 (l) si la entalpía molar de combustión del C2H2 (g) es – 1302,1 kJ/mol.

Sol: - 3275,3 kJ b) El volumen de etino, medido a 25ºC y 0,5 atm, necesario para

obtener 0,25 l de benceno. Sol: V = 445,71 l de C2H2 Datos: R = 0,082 atm l /mol K; densidad del benceno = 0,95 kg/l.

Masas atómicas: C = 12; O = 16; H = 1

Problemas Química


3.- Sabiendo que la combustión de 1 g de TNT libera 4600 kJ y

considerando los valores de entalpías de formación que se proporcionan, calcula:

a) La entalpía estándar de combustión del CH4. Sol: - 803 kJ b) El volumen de CH4, medido a 25ºC y 1 atm de presión, que es

necesario quemar para producir la misma energía que 1 g de TNT. Sol: 140 l

Datos: Entalpías de formación:

H2O (g) = - 242 kJ/mol; CO2 (g) = - 394 kJ/mol;

CH4 (g) = - 75 kJ/mol

4.- Las entalpías de formación estándar del CO2, H2O y C3H8 son

respectivamente, - 393,5; - 285,8 y – 103,852 kJ mol-1. a) Escribe la reacción de combustión del propano.

b) Calcula la entalpía estándar de combustión del propano. Sol: - 2220 kJ

c) Determina la masa de este gas necesaria para obtener 1000 kg de óxido de calcio por descomposición térmica de carbonato cálcico

si: CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g) Hº = 178,1 kJ

Datos: Masas Atómicas: Ca = 40 ; C = 12 ; O = 16. Sol: 63,2 kg

5.- En un horno de obtención de cal, CaO, se utiliza propano como

combustible. a) Escribe la reacción de combustión del propano y calcula el calor de

combustión del mismo. Sol: Hºc = - 2221 kJ

b) En el horno se produce la reacción:

CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g) ; H = 179 kJ

Si el rendimiento del proceso es del 40%, calcula la cantidad de propano que hay que quemar para descomponer 100 kg de carbonato de calcio.

Datos: Masas Atómicas: C = 12; O = 16 ; H = 1; Ca = 40. Entalpías de formación:

Hºf (H2O) (g) = - 285,8 kJ/mol;

Hºf (CO2) (g) = - 393,8 kJ/mol;

Hºf (C3H8) (g) = - 103,6 kJ/mol.

Sol: 201,7 moles <> 8875 g de C3H8

Problemas Química


6.- El Trinitrotolueno (TNT), C7H5(NO2)3, es un explosivo muy potente

que presenta como ventaja frente a la nitroglicerina su mayor estabilidad en caso de impacto. La descomposición explosiva del TNT se

puede representar mediante la siguiente ecuación: 2 C7H5(NO2)3 (s) 7 C (s) + 7 CO (g) + 3 N2 (g) + 5 H2O (g)

a) Calcula el calor producido al “explotar” 2,27 kg de TNT. Sol: 6260 kJ

b) Calcula el volumen total (en litros) ocupado por los gases liberados en dicha explosión a 500ºC y 740 mm Hg.

Sol: 651 litros Datos: Masas Atómicas: H = 1; C =12; O =16; N =14.

R = 0,082 atm l/mol K; 1 atm = 760 mm Hg. Entalpías de formación:

Hºf [(H2O)] (g) = - 241,6 kJ/mol;

Hºf [(CO)] (g) = - 110,3 kJ/mol;

Hºf [TNT] (s) (g) = - 364,1 kJ/mol.

E) Ley de Hess

1.- La combustión del acetileno, C2H2 (g), produce dióxido de carbono y

agua. a) Escribe la ecuación química correspondiente al proceso.

b) Calcula el calor molar de combustión del acetileno y el calor producido al quemar 1,00 kg de acetileno. Sol:- 4,82 104 kJ

Datos: Entalpías de formación:

H2O (g) = - 241,8 kJ/mol; CO2 (g) = - 393,5 kJ/mol;

C2H2 (g) = + 223,75 kJ/mol.

2.- Determina la variación de entalpía y entropía para la combustión del

etanol. C2H5OH (l) + 3 O2 (g) 2 CO2 (g) + 3 H2O (l)

Datos:

C2H5OH (l) H2O (l) CO2 (g) O2 (g)

Hºf (kJ/mol) - 277,7 - 285,8 - 393,5 -

Sº (J mol-1 K-1) 160,7 69,9 213,6 205

Sol: Hºr = - 1366,7 kJ ; Sºr = - 138,8 J K-1

Problemas Química


3.- Las entalpías estándar de formación de propano (g), de dióxido de

carbono(g) y de agua (l) son – 103,75 kJ/mol, - 393,7 kJ/mol y –285,9 kJ/mol, respectivamente.

a) Escribe las reacciones químicas ajustadas correspondientes a los procesos de formación de dichas sustancias para los valores de

entalpías dados. b) Calcula el calor correspondiente a la combustión de 26 gramos de

propano e indica el volumen de dióxido de carbono formado en dicha combustión así como la masa de oxígeno consumida,

medidos en condiciones normales. Justifica si se desprende o se absorbe calor en el proceso.

Datos: Masas atómicas relativas: C = 12; O = 16; H =1.

Sol: Hºr = - 2221 kJ ; V = 39,6 l ; m = 283,2 g

4.- Calcular la entalpía de formación del metano, CH4 (g) , a partir de las entalpías de formación del CO2 y H2O (l) y del valor de la entalpía de

combustión del metano. Datos: ΔH (CO2) (g) = -390 KJ/mol; ΔH H2O ( l ) = -280 KJ/mol

ΔH Combustión CH4 ( g ) = - 890KJ/mol

5.- Calcula el calor de formación del ZnO (s) a partir de los datos siguientes: H2 SO4 (l) + Zn(s) →ZnSO4 (s) + H2 (g) ΔH = - 334,8 KJ

O2 (g) + 2H2 (g) →2H2O (l) ΔH = - 571 KJ 1

H2SO4 (l) + ZnO (s) → ZnSO4 (s) + 2H2O (l) ΔH = - 211,2 KJ

6.- Calcula la entalpía estándar de la reacción de síntesis (ΔHº

f) del CS

2

(l), a partir de sus elementos C (grafito)

y azufre, S(s)

, conociendo estos

datos:

1) C (grafito)

+ O2 (g)

→ CO2 (g)

ΔHº1 = - 393,5 KJ

2) S (s)

+ O2 (g)

→ SO2 (g)

ΔHº2 = - 296,1 KJ

3) CS2 (l)

+ 3 O2 (g)

→ CO2 (g)

+ 2 SO2 (g)

ΔHº3 = - 1072 KJ

7.- En algunos países, se utiliza el etanol, C2H5OH (l), como sustituto de

la gasolina en los motores de los automóviles. Suponiendo que la gasolina está compuesta únicamente por octano, C8H18 (l).

a) Calcula la variación de entalpía (en KJ/mol) para la combustión

completa del etanol y del octano (en ambos casos solo se produce el gas dióxido de carbono y agua líquida).

Problemas Química


b) ¿En cuál de las dos combustiones se produce más calor por

kilogramo de etanol quemado?

Datos: Masas atómicas de los elementos (g/mol): C = 12; O =16; H =1

Sustancias H2O (l) CO2 (g) C2 H5 OH (l) C8H18 (l)

Entalpías

(KJ/mol) -285,8 - 393,5 -277,7 -249,9

8.- Las plantas verdes sintetizan glucosa mediante la siguiente reacción de fotosíntesis: 6 CO2 (g) + 6 H2O (l) → C6H12O6 (s) + 6 O2 (g) ΔHº = 2813

KJ/mol a) Calcular la energía necesaria para obtener 1 g de glucosa. b)

Calcular la entalpía de formación de la glucosa y justifica su signo. Datos: ΔHºf (CO2 (g) ) = - 393,5 KJ/mol ΔHºf (H2O(l) ) = - 285,5 KJ/mol

9.- Calcular la entalpía de la reacción de fermentación de la glucosa:

C6H

12O

6(s) → 2 CH

3CH

2OH

(l) + 2 CO

2(g) ΔH = ? Sabiendo que su entalpía

normal de formación es ΔHº

f = - 1260 KJ/mol

Datos: Valores de entalpías de formación de los siguientes compuestos en KJ/mol: ΔH

f (CH

3CH

2OH

(l)) = - 277,6; ΔH

f(CO

2(g)) = - 393,5.

· QUÍMICA ORGÁNICA. Ejercicios de Formulación y nomenclatura · Pág. 1 FÍSICA Y QUÍMICA 1º DE BACHILLERATO

1. Formula y nombra: . 1 a Eteno b ciclobutano c 2,2,4 - trimetilpentano d CH3CH2CHBrCH3 e CH3-CH2-CO-CH2-CH3 f

2 a Metoxietano b fenol c CH3CHO d

e f CCl4

3 a Ácido benzoico b etanol c Etil propil éter d

e CHCCH3 f CH3-CH=CH-CH2-CH2-CH3

4 a 3 - pentanol b butanotrieno c CH3 –CH2 - CHO d CH3-O-CH2-CH2-CH3

e f

5 a Ácido hexanoico b Acetato de etilo c triclorometano d CH3-CH2-CH=C=CH2 e CH3 CH3 C=C H H f

6 a 3 - pentanona b 1-buteno c Metil propil cetona d

e CH2 = CH – C ≡ CH f

7 a 1,4-ciclohexanodiol b Ácido propanodioico c Benzoato de etilo d e CH3 – COO – CH2 – CH3 f

8 a 3,4,5-trimetilciclohexeno b 2-pentanona c metoximetano d CH3 – CHOH– CH2 – CH2 -CHO e

f CH3 – (CH2)8 – CH3

9


a Etanoato de metilo b 2,2-dimetilbutanal c 1-propanol d e

f

10 a tolueno b butanodial c 2-pentanona d

e

f

11 a 1,3-bencenodiol b butanona c etino d

e CHCl=CHCl f CH3OH

12 a 4-metil-2-hexino b Acetato de potasio c Dimetil éter d

e

f CH2 = C = CH3

13 a 4-clorociclohexeno b Ácido etanoico c 2-butino d

e f

14 a acetona b nitrometano c 1 - cloroetano d

e CH3CH2NO2 f CH2CHBr

15

16 a bromoetano b 2,5 - dimetil-1,3-heptadieno c propeno d NH2CH3 e

f CH3 – COONH4

17 a nitrobenceno b etoxietano c 2-buten-1-ol d CH3CH(OH)2

e f


18 a pentanal b 4-metil-1,6-heptadiino c metilpropeno d

e

f CH3CH2COOH

19 a Yodometano b 1,1,2-trimetilciclopentano c Ácido propenoico d

e

f CH3-CH=CH-CH3

20 a 1,2,3-propanotriol b 1-cloro-2-buteno c propanal d CH2 = CH – CO – CH3

e f

21

a 2-bromopropano b 2,3,4-trimetil-1,3- hexadieno c 1,2-ciclohexanol

d

e

f

22 a 1,2 - dicloroetano b nitrobenceno c 3-buten-1-ol d

e

f

23 a 1-butino b nitropropano c 2,3-dimetilbutano d

e

f

24 a 3 - pentanona b etilmetilamina c 3-metilfenol d

e

f


25 a 2 - pentanol b 2 - butino c nitroetano d

e

f

26 a 1,2 - butadieno b Metanoato de etilo c CH3OH d e

f CH2CHO

27 a 2 - penteno b 1,2,3-trimetilciclopentano c dimetilpropano d

e CH3CHOHCHOHCH3 f

28 a Cloroeteno b 1,2 - propanodiol c Ácido acético d

e

f

29 30 a 2 -pentanona b 1-etil-4-metilbenceno c nitrociclopentano d

e f

31 a 1,2-ciclohexanodiol b Etil metil propilamina c 2-buteno d CH3 – CH2 -CO – CH3 e f


32 a benceno b 1 - buteno c 1-ciclopentenol d CHCH e

f

33 a Propanona b dietilamina c 3-metil-1-butino d

e

f

34 35 a 4-propil-1,4-octadieno b difenilamina c

d


2. Soluciones: . 1 a CH2=CH2

b

c

d 2-bromobutano e 3 - pentanona f benceno

2 a CH3 – CH2 – O – CH3

b

c etanal

d 2,4-hexanodiol e 1,3-butadieno f cloroformo 3 a

b CH3-CH2OH c CH3 - CH2 -O - CH2 - CH2 - CH3

d Etanoato de etilo e propino f 2 - hexeno 4

a CH3-CH2-CHOH-CH2-CH3 b CH2CCCH2

c propanal

d Metil propil éter e 3-metilfenol f Etanoato de metilo 5 a CH3CH2CH2CH2CH2COOH b c CHCl3

d 1,2 – pentadieno e Cis-2-buteno f propenal 6 a CH3CH2COCH2CH3 b CH3-CH2-CH=CH2 c

d clorobenceno e 1-buten-3-ino f 2-hexen-4-ino 7 a

b c

d Etil isopropil éter e Etanoato de etilo f butanal 8 a

b CH3-CO-CH2-CH2-CH3 c CH3 – O – CH3

d 4 -hidroxipentanal e trimetilamina f decano


9 a CH3 – COO – CH3 b

c CH3CH2CH2OH

d 3-buten-2-ona e 3,5,5-trimetil-1-hexino f ciclohexeno 10 a

b c CH3COCH2CH2CH3

d Ácido 2-butenoico e Metil etanamida f triclorometano 11 a

b CH2COCH2CH3 c CHCH

d Ácido butanoico e 1,2 - dicloroeteno f metanol 12 a

b CH3 - COOK c CH3 - O -CH3

d 1,5-octadieno e propenal f propanodieno 13 a

b

c

d 3-butenal e 2,2,7,7-tetrametilnonano f propanonitrilo 14 a CH3 – CO – CH3 b c CH2Cl-CH3

d 3-etil-4-metil-1-penteno e nitroetano f bromoeteno 15 a CH3-CH2-O-CH2-CH3 b CH3CHOHCH3

c d Ácido propanoico e propenal f octanal 16 a CH3CH2Br b

c CH3 – CH = CH2

d metilamina e 5 - isopropil - 3 - metiloctano f Acetato de amonio


17 a

b CH3 – CH2 – O – CH2-CH3 c

d 1,1-etanodiol e 1-buten-3-ino f 2-nitrobutano 18 a CH3CH2CH2CH2CHO b

c

d 2,3 - dimetilbutano e o-diclorobenceno f Ácido propanoico

19 a CH3I b

c

d 1,2-propanodiol e o-dimetilbenceno f 2 - buteno 20 a

b c CH3 – CH2 – CHO

d 3–buten–2-ona e Ácido propinoico f heptilamina 21 a b

c

d ciclohexano e 1,3,5-trimetilbenceno f Ácido 2-propenoico

22 a CH2Cl-CH2Cl b

c

d Ácido 2-hidroxipropanoico e 3,4,5-trimetilciclohexano f tetracloroeteno 23 a CH3-CH2 –C ≡ CH b CH3CH2CH2NO2

c

d Ácido 3-hidroxipropanoico e 3-metil-2-butanona f 1,2-bencenodiol 24 a CH3 – CH2 -CO – CH2 -CH3 b CH3 – NH – CH2 – CH3 c

d 4-metil-1-penteno e 2,2-dimetilbutanal f etanonitrilo


25 a CH3CH2CH2CHOHCH3 b CH3-C ≡ C-CH3 c

d metilpropanal e 1-bromo-2-buteno f m-dietilbenceno 26

a CH2=C=CH-CH3 b

H – COO – CH2 – CH3 c metanol

d 4-etil-2,4-dimetilhexano e ciclopentano f Etanal 27 a CH3 – CH = CH - CH2 -

CH3 b c

d 2-buten-1-ol e 2,3 - butanodiol f 2-nitropropano

28 a CHCl=CH2 b CH3 – CHOH – CH2OH c CH3COOH d 1-etil-1,2-dimetil

ciclopentano e etanamida f heptano

29

a CH3 – CH2 – NH2 b

CH3-CH2-CO-CH2-CH2-CH3 c CH3-CH2-CH2Cl

d propino e 2,3,4-tribromopentano f ciclopropano 30 a CH3-CO-CH2-CH2-CH3 b

c

d Ácido 3-metilpropanoico

e 1-buten-3-ino f metilbutano

31 a

b c

d butanona e Ácido 3-metil-4-pentenoico f pentano 32

a

b CH3-CH2-CH=CH2 c

d Etino e 3-propil-1,4-hexadieno f ciclooctano 33 a CH3COCH3

b CH3 – CH2 - NH –CH2 – CH3

c

d 2-hidroxipropanal e etilbenceno f 3 – penten -1-ino


34 a CH3-CH2-CH2-COOH b

c

d 1,3-butadieno e propenal f naftaleno

35 a

b

c 2-propil- 3-penten-1-ol d Ácido 4-metil-4-pentenoico

Seminario de Física 1º Bachillerato LOGSE

Ficha Nº 7 Cinemática del punto material

● Variables del movimiento: Posición, velocidad y aceleración 1.- El movimiento de una partícula viene dado por las ecuaciones: x= 4t, y = 2 t – 2, en donde x e y se miden en metros y t, en segundos. Calcula: a) La posición de la partícula en cualquier instante. S: r=4 t i + (2 t – 2) j b) La posición en los instantes t = 0, t = 2. S: r0 = - 2 j m; r2 = 8 i+2 j m c) ¿Dónde se encuentra la partícula a los 5 segundos? S: r5= (20 i + 8 j) m d) ¿A qué distancia del origen del sistema de referencia se encuentra la partícula en ese instante? S: 21,5 m 2.- Una persona sale de paseo. Recorre 2 km hacia el norte, después se dirige hacia el este y recorre 1 km, y por último, se dirige hacia el sur y recorre 4 km. Calcula: a) ¿Qué espacio ha recorrido? S: 7 km b) ¿Cuánto vale el módulo de su desplazamiento? S: 2,24 km 3.- Una araña se mueve sobre el cristal de una ventana siguiendo una trayectoria definida por x = t2 e y = t + 2 en el S.I. Calcula: a) el vector posición de la araña en cualquier instante. S: r = t2 i + (t + 2) j m b) el desplazamiento en el intervalo de tiempo comprendido entre t = 1 s y t = 3 s. S: r1 = (i + 3 j) m; r3 = (9 i + 5 j) m c) la velocidad media con que se ha desplazado la araña durante ese tiempo. S: (4 i + j) m/s 4.- Un avión se ha desplazado 600 km hacia el norte, 1000 km hacia el sur y 500 km hacia el norte: a) ¿Cuál ha sido el desplazamiento total del avión? S: 100 km hacia el norte b) ¿Qué distancia ha recorrido? S: 2100 km c) ¿Cuál ha sido su velocidad media si ha empleado 5 horas en el recorrido? S: 20 km/h 5.- Una persona está sentada en un banco del parque público. En un momento dado decide dar un pequeño paseo: recorre 100 m hacia el oeste, se para y luego recorre 60 metros hacia el este

a) ¿Cuál es la posición final de la persona respecto del banco? S: 40 m al oeste del punto de partida. b) ¿Cuál es el desplazamiento? S: 40 m hacia el oeste c) ¿Qué espacio ha recorrido? S: 160 m 6.- Una pelota de tenis llega a un jugador con una velocidad de 20 m/s. Este jugador golpea la pelota de manera que esta sale en la misma dirección pero en sentido contrario, a 35 m/s. Si la pelota ha estado en contacto con la raqueta 0,2 segundos, calcula: a) ¿Cuánto ha variado la velocidad de la pelota? S: 15 m/s i b) ¿Cuánto vale el módulo de la aceleración media? S: 75 m/s2 7.- Si la ecuación vectorial de la posición de una partícula es: r = 4 t i + (t2 + 1) j m Halla en unidades del SI: a) la ecuación de la trayectoria, represéntala y dibuja el vector posición para t = 2 s. b) La velocidad a los 2 s, y su módulo. c) La aceleración y su módulo. S: a) y = ( x2 / 16 ) + 1; b) v (2) = ( 4 i + 4 t j ) m/s ; v = (32)1/2 ; c) a (t) = 2 j m/s2 8) La posición de una partícula en el plano viene dada por la ecuación vectorial: r(t)= ( t2 – 4 ) i + (t + 2) j. En unidades del S.I. calcula: a) La posición del móvil para t = 2 s y t = 3 s. b) La velocidad media en ese intervalo. c) la velocidad instantánea para t = 2 s. S: a) r2 = 4 j m; r3 =( 5i + 5 j) m; b) vm = ( 5 i + j ) m/s; c) v2 = ( 4i + j ) m/s. 9.- El vector posición de un móvil en función del tiempo es:

r (t) = ((20 + 10 t) i + (100 – 4 t2) j) m Calcula: a) Posición y velocidad en el instante inicial y a los 4 segundos. b) Vector velocidad media de 0 a 4 segundos. c) Vector Aceleración media de 0 a 4 segundos.

S: a) r (0) = ( 20 i + 100 j ) m ; r (4) = ( 60 i + 36 j ) m; v (0) = 10 i m/s; v(4) = ( 10 i – 32 j ) m/s; b) vm = ( 10 i – 16 j ) m/s; c) am = - 8 j m/s2

10.- La ecuación de un movimiento es: r (t) = (4t2 + 6t + 5) i m Indica si la aceleración es: a) Nula. b) 8 i m/s2 c) 4 j m/s2

11.- El vector posición de un móvil en función del tiempo es:

r (t) = 5t i +2t2 j (m) Calcula: a) La velocidad media entre los instantes t1 = 0 y t2 = 3s. b) La velocidad instantánea. c) El módulo de la velocidad instantánea. 12.- El vector de posición de una partícula móvil es:

r = (3t2 + 1) i + (4t2 + 2) j en donde r se mide en metros y t en segundos. Calcula: a) La velocidad media en el intervalo 2 y 4s. b) La velocidad en cualquier instante. c) La velocidad para t = 0. d) La aceleración en cualquier instante. e) La aceleración tangencial en cualquier instante. f) La aceleración normal en cualquier instante. g) Ecuación de la trayectoria. 13.- La velocidad de un móvil que circula en línea recta es:

v (t) = (t2 − 3) i (m/s) Determina: a) El vector aceleración instantánea en t = 1s y su módulo. b) Las componentes intrínsecas de la aceleración. 14.- Un asteroide entra en el campo gravitatorio terrestre con una velocidad cuyo módulo cambia con el tiempo según la ley v(t) = 3 + 7t, en unidades S.I. a) Calcula su aceleración tangencial. S: 7 m/s2 b) Si la curva que describe tiene un radio de curvatura de 275 m., halla la aceleración centrípeta del asteroide y el módulo de su aceleración en t= 3s. S: ac = 2,1 m/s2; a = 7,3 m/s2.

● Movimientos Rectilíneos: MRU, MRUA y Caída Libre 1.- Un automóvil parte de una gasolinera donde estaba en situación de reposo. Después de recorrer 200 m alcanza una velocidad de 108 km/h. Calcula: a) El valor de la aceleración que se supone constante. S: 2,25 m/s2 b) El tiempo que ha tardado en alcanzar la velocidad indicada. S: 13,3 s 2.- Un automóvil, al pasar por un punto A, tiene una velocidad de 128 km/h, y cuando pasa por otro punto B, distante 120 m del anterior, la velocidad es de 35 km/h. Calcula: a) el valor de la aceleración. S: - 4,9 m/s2 b) ¿Cuánto tiempo tarda el automóvil en pasar de A hasta B? S: 5,3 s c) ¿A qué distancia de A se detendrá el automóvil? S: 129 m 3.- Un vehículo viaja por una calle a 50 Km/h. De repente un niño atraviesa corriendo la calzada. Si el conductor tarda 0,8 s en reaccionar y oprimir los frenos: a) ¿Cuántos metros recorrerá antes de empezar a frenar? S: 11 m b) Una vez que pisa los frenos, ¿podrá parar en 0,5 m, supuesta una aceleración de frenado de – 20m/s2? S: No 4.- Un conductor que viaja de noche en un automóvil a 100 km/h, ve de repente las luces de señalización de una valla que se encuentra a 40 m en medio de la calzada. Si tarda 0,75 s en pisar el pedal del freno y la deceleración máxima del automóvil es de 10 m/s2: a) ¿Chocará con la valla? Si es así, ¿a qué velocidad? S: Si; 70 km/h b) ¿Cuál será la velocidad máxima a la que puede viajar el automóvil sin que colisione con la valla? S: 78 km/h 5.- ¿Cuánto tarda en llegar la luz del Sol a la Tierra?, si la velocidad de la luz es de 300.000 km/s y el sol se encuentra a 150.000.000 km de distancia. S: t = 500 s 6.- En una esquina, una persona ve como un muchacho pasa en su auto a una velocidad de 20 m/s. Diez segundos después, una patrulla de la policía pasa por la misma esquina persiguiéndolo a 30 m/s. Considerando que ambos mantienen su velocidad constante, resolver gráfica y analíticamente: a) ¿A qué distancia de la esquina, la policía alcanzará al muchacho? b) ¿En qué instante se produce el encuentro? S: a) 600 m b) 30 s

7.- Un coche toma una curva de 100 m de radio con una aceleración tangencial de 5 ms2. Calcula el módulo de la aceleración a la que estará sometido en el instante en que su velocidad sea de 72 km / h. S: 6,40 m/s2 8.- De dos pueblos separados una distancia de 50 km salen simultáneamente al encuentro dos coches en la misma dirección pero sentidos contrarios; el vehículo del pueblo A sale a 72 Km/h mientras que el del pueblo B lo hace a 108 Km/h. Suponiendo movimientos uniformes de ambos vehículos, calcula: a) La posición del encuentro en kilómetros. S: a los 20 Km del pueblo A o a los 30 Km del pueblo B b) El instante del encuentro en minutos. S: 16,66 minutos 9.- Dos móviles pasan simultáneamente, con M.R.U., por dos posiciones A y B distantes entre sí 3 km, con velocidades va = 54 km/h y vb = 36 km/h, paralelas al segmento AB y del mismo sentido. Calcular: a) La posición del encuentro entre ambos móviles en kilómetros. S: 8,6 - 8,7 Km b) ¿En qué instante se producirá el encuentro en minutos? S: a los 9,6 minutos 10.- Un cazador se encuentra entre dos montañas; dispara su arma y recibe un eco procedente de la montaña más cercana a los 3 segundos y otro eco de la más lejana a los 4 segundos. Realiza un esquema apropiado y deduce cuál es la distancia entre las dos montañas. Dato: vsonido = 340 m/s S: 1190 m 11.- En t = 5 s un perro está corriendo en línea recta para coger una pelota, a 5 m/s. En t = 8 s su velocidad es de 1 m/s en sentido contrario (vuelve con la pelota en la boca).a) Halla la aceleración media del perro durante ese intervalo. S: - 2 i m/s2 b) ¿Con qué velocidad empezó a correr el perro? S: 5 i m/s c) ¿En qué instante se paró el perro para coger la pelota? S: a los 7,5 s de empezar a correr. d) Si el perro empezó a correr desde el punto en que su amo le lanzó la pelota, ¿a qué distancia se encontraba la pelota cuando la recogió? ¿Con qué velocidad llegará el perro triunfante al punto donde está el amo? S: A 56,25 m. Llegará a -15 i m/s 12.- Un objeto sube por un plano inclinado, encontrándose a una velocidad de 10 m/s cuando está a 6 metros del origen, y de 15 m/s cuando está a 10 m. ¿Cuál es su aceleración, supuesta uniforme? ¿Qué tiempo tarda en recorrer esos 4 m? S: 15,63 m/s2 en sentido subida. Tarda 0,32 s

13.- Un tranvía que parte del reposo, adquiere, al cabo de 20 m recorridos con movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, la velocidad de 36 km/h. Continúa con esta velocidad durante 1 minuto al cabo del cual, frena y disminuye uniformemente su velocidad hasta parar a 650 m del punto de salida. a) Calcular la aceleración y el tiempo empleado en la primera fase del movimiento. S: a = 2,5 m/s2; t = 4 s. b) Calcular la aceleración y el tiempo empleado en la tercera fase del movimiento. S: a = 1,67 m/s2; t = 6 s 14.-Un coche está esperando que cambie la luz roja de un semáforo. Cuando la luz cambia a verde el coche acelera uniformemente, durante 6 s, a razón de 2 m/s2; después de lo cual se mueve con velocidad constante. En el instante en que el coche empieza a moverse, un camión que marcha en el mismo sentido, con movimiento uniforme de 10 m/s, lo pasa. ¿En qué instante y a qué distancia se encontrarán nuevamente el coche y el camión? S: 18 s; 180 m 15.- Se patea un balón de fútbol, verticalmente hacia arriba, con una velocidad inicial de 20 m/s. a) ¿Qué altura alcanza el balón? S: 20,41 m. b) ¿Cuánto tarda en alcanzarla? S: 2,05 s. c) ¿Cuánto tiempo está el balón en el aire? S: 4,1 s. d) ¿Cuándo está la pelota a 15 metros por encima del suelo? S: a los 0,99 s y al os 3,11 s. e) ¿Con qué velocidad llega de nuevo al punto donde fue pateada? S: – 20 j m/s 16.- Un rifle dispara una bala verticalmente hacia arriba, y esta vuelve al punto de partida al cabo de 10 s. Halla la velocidad inicial y la altura alcanzada. S: 49 m; 122,5 m 17.- Un individuo está decidido a comprobar por sí mismo las leyes de la gravedad y para ello se deja caer, cronómetro en mano, desde un rascacielos de Nueva York a 280 m de altura. Cinco segundos después aparece SUPERMAN y se lanza desde el tejado con el objetivo de salvarle la vida. a) ¿De cuánto tiempo dispone SUPERMAN para salvarle antes de que llegue al suelo? S: 2,56 s; b) ¿Cuál debe ser la velocidad inicial de SUPERMAN para poder coger al vuelo al individuo justo antes de que llegue al suelo? S: 96,8 m/s. c) ¿Con qué velocidad hubieran llegado ambos al suelo? S: vi = 74 m/s; vS = 122 m/s

18.- Se deja caer un balón desde 80 metros de altura. En ese mismo instante un segundo balón se lanza desde el suelo verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 40 m/s. a) Determina el tiempo en el que se encuentran los dos balones. Sol: 2 s b) Qué velocidad tendrá cada uno en ese momento? Sol: 19,6m/s y 20,4 m/s c) ¿A qué altura se encuentran? Sol: 60,4 m desde el suelo 19.- Dos proyectiles se lanzan verticalmente hacia arriba con dos segundos de intervalo; el 1º con una velocidad inicial de 50 m/s y el 2º con una velocidad inicial de 80 m/s. Calcula: a) el tiempo que pasa hasta que los dos se encuentren a la misma altura. b) ¿A qué altura sucederá el encuentro? c) Velocidad de cada proyectil en ese momento. Sol.: a) 3,6 s b) 116,5 m c) 14,72 m/s y 64,32 m/s

● Composición de Movimientos : Movimiento parabólico 1.- Un cañón se ajusta con un ángulo de tiro de 60º y dispara una bala con una velocidad de 300 m/s: a) ¿A qué altura llegará la bala? S: 3443,9 m b) ¿Cuánto tiempo estará en el aire? S: 26,51 s c) ¿Cuál es el alcance horizontal? S: 7950 m 2.- Un motorista equipado con su traje de buzo, salta con su moto desde el borde de un acantilado de 183 m de altura, valiéndose de una rampa de inclinación 30º situada en el borde de éste. Si su velocidad era de 180 Km/h. ¿Cuánto avanza horizontalmente el motorista antes de alcanzar el agua? S: 397,07 m 3.-Un atleta quiere batir el récord del mundo de lanzamiento de peso, establecido en 23 m. Sabe que el alcance máximo se consigue con un ángulo de 45º. Si impulsa el peso desde una altura de 1,75 m, ¿Con qué velocidad mínima debe lanzar? S: 14,5 m/s 4.-Una bola que rueda sobre una mesa horizontal de 0,90 m de altura cae al suelo en un punto situado a una distancia horizontal de 1,5 m del borde de la mesa. ¿Qué velocidad tenía la bola en el momento de abandonar la mesa? S: 3,5 m/s

5.-Desde la cima de un acantilado se lanza horizontalmente un proyectil y se observa que tarda 3 s en tocar el agua en un punto que dista 60 m de la base del acantilado. Calcula: a) la altura que tiene el acantilado. S: 44 m b) ¿Con qué velocidad se lanzó el proyectil? S: 20 m/s c) ¿Con qué velocidad llega al agua? S: 29,4 m/s 6.- Un motorista asciende por una rampa de 20º y cuando está a 20 m sobre el nivel del suelo “vuela” a fin de salvar un río de 10 m de ancho. ¿Con qué velocidad debe despegar si quiere alcanzar la orilla sin mojarse? S: 4.85 m/s 7.- Se lanza una flecha cuya velocidad de salida es 400 m/s y forma, con la horizontal, un ángulo de 30º. Calcula: a) las ecuaciones de la velocidad y la posición de los movimientos simples que componen el movimiento del proyectil. b) El tiempo que tarda en caer. S: t = 40,8 s c) El alcance máximo. S: 14133,5 m d) La altura máxima alcanzada por la flecha. S: 2040,8 m 8.- Rafael Nadal utiliza para entrenarse una máquina que lanza pelotas desde el suelo, con una velocidad inicial de 20 m/s, que forma un ángulo de 60º con la horizontal. Calcula: a) las componentes de la velocidad y posición en cualquier instante. b) La ecuación de la trayectoria. S: y = 1,73 x – 4,91 10-2 x2 c) El vector posición de la pelota cuando alcanza la altura máxima. S: r = (17,6 i + 15,2 j) m d) El tiempo que está la pelota en el aire. S: t = 3,52 s e) La posición de la pelota si llega al suelo sin que la tenista la toque. S: x = 35,2 m ( r= 35,2 i m) 9.- Una jugadora de balonmano realiza un lanzamiento horizontal a una velocidad de 20 m/s. En el momento del lanzamiento la mano está a 1,5 m del suelo. Calcula: a) La ecuación de trayectoria. S: y = 1,5 – 1,2 10-2 x2 b) ¿Qué velocidad lleva la pelota a los 0,3 s del lanzamiento? S: v = 20,2 m/s c) ¿Dónde botaría la pelota? S: x = 11,2 m d) El tiempo que tarda la pelota en tocar el suelo. S: 0,55 s e) La velocidad de la pelota al llegar al suelo. S: v = 20,7 m/s

10.- Un avión en vuelo horizontal rectilíneo, a una altura de 7.840 m y con una velocidad de 450 km/h deja caer una bomba por la vertical de un punto A del suelo. Si g =9.8 m/s2 : a) ¿Al cabo de cuánto tiempo se producirá la explosión de la bomba por choque con el suelo?. b) ¿Qué distancia habrá recorrido entre tanto el avión?. Sol: 5.000 m c) ¿A qué distancia del punto A se producirá la explosión?. d) ¿Cuánto tiempo tarda en oírse la explosión en el avión, a contar desde el instante del lanzamiento de la bomba, si la velocidad del sonido en el aire = 340 m/s ?. 11.- Un futbolista chuta hacia la portería con una velocidad de 15 m/s y un ángulo de inclinación de 30° en el momento en que se encuentra a 15,6 m de la portería. Calcula la altura que alcanza el balón cuando pasa por la línea de meta y su velocidad en ese instante. S: 1,9 m ; 13,7 m/s 12.- Desde un acantilado de 60 m de altura se lanza un cuerpo horizontalmente con una velocidad de 20 m/s. Calcula, tomando g = 10 m/s2 : a) Posición del cuerpo 2 s después. b) Velocidad que tiene en ese instante. c) Tiempo que tarda en llegar a la superficie del agua. S: 3,46 s d) Alcance máximo. 13.- En unos Juegos Olímpicos un lanzador de jabalina consigue alcanzar una distancia de 90 m con un ángulo de inclinación de 45°. Calcula: a) la velocidad de lanzamiento; b) el tiempo que la jabalina estuvo en el aire. S: a) 29,7 m/s ; b) 4,3 s

● Movimiento Circular 1.- Durante el ciclo de centrifugado de una lavadora, la ropa se pega a la pared exterior del barril a medida que gira a una velocidad tan alta como 1.800 revoluciones por minuto. El radio del cilindro es de 26 cm. a) Determinar la velocidad de la ropa (en m / s) que se encuentran en la pared del cilindro de giro. Sol: 49 m / s. b) Determinar la aceleración de la ropa. Sol: 9,2 103 m / s2 2.- Un fabricante de unidades de CD-ROM afirma que sus discos pueden girar con la frecuencia que 1.200 revoluciones por minuto. a) Si giran a este ritmo, ¿cuál es la velocidad de la fila externa de los datos del disco; esta fila se encuentra 5,6 cm desde el centro del disco? Sol: 7 m/s b) ¿Cuál es la aceleración de la fila externa de los datos? Sol: 8,8 102 m/s2

3.- Dos amigos suben en un tiovivo. Carlos se sienta en un elefante situado a 5 m del centro y Antonio escoge un coche de bomberos situado a sólo 3,5 m del centro. Ambos tardan 4 min en dar 10 vueltas. a) ¿Se mueven con la misma velocidad lineal? ¿Y con la misma velocidad angular? Razónalo. b) Calcula las velocidades lineal y angular de ambos. 4.- La rueda de una bicicleta tiene 30 cm de radio y gira uniformemente a razón de 25 vueltas por minuto. Calcula: a) La velocidad angular, en rad/s. b) La velocidad lineal de un punto de la periferia de la rueda. 5.- Un ciclista recorre 5,4 km en 15 min a velocidad constante. Si el radio de las ruedas de su bicicleta es de 40 cm, calcula: a) la velocidad angular de las ruedas. b) el número de vueltas que dan las ruedas en ese tiempo. Sol.: 15 rad/s b) 2148,6 vueltas 6.- Una noria de 40 m de diámetro gira con una velocidad angular constante de 0,125 rad/s. Averigua: a) La distancia recorrida por un punto de la periferia en 1 min Sol: 150 m b) El número de vueltas que da la noria en ese tiempo. S: 1,2 vueltas 7.- Las aspas de un ventilador giran uniformemente a razón de 90 vueltas por minuto. Determina: a) su velocidad angular, en rad/s; b) la velocidad lineal de un punto situado a 30 cm del centro; c) el número de vueltas que darán las aspas en 5 min. Sol.: a) 9,4 rad/s b) 2,8 m/s c) 450 vueltas.

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