Guia Examen Quimica 2 Primer Parcial

Gua de Examen Qumica II CBTIS #106

I.B. Luis Alberto Peinado Fuentes 1 er. Parcial

MATERIA Y ENERGIAMateria: Es todo lo que ocupa un lugar en el espacio, por tanto, tiene masa y volumen. Clasificacin de la materia.-

Estados de agregacin molecular.Los estados de agregacin molecular se refieren a los estados de la materia. Estados de la materia Forma Volumen Compresibilidad Fuerza entre sus partculas Ejemplo Slido Definida Definido Lquido Del recipiente Definido Gaseoso Del recipiente Del recipiente Alta Casi nula Aire

Despreciable Muy poca Muy fuerte Media

Azcar Gasolina Cambios de estado



ELEMENTO:

Sustancia pura que no puede descomponerse en otras ms sencillas. Ejemplos: Plata, oro, nquel, estroncio, oxgeno, helio, etc.

TOMO:

Partcula ms pequea de un elemento que conserva sus propiedades.

Los nombres de los elementos se representan mediante smbolos. Existen dos reglas para escribir un smbolo correctamente: Si el smbolo es una sola letra, sta debe ser mayscula. Ejemplos: C (carbono), H (hidrgeno), S (azufre), etc. Si el smbolo tiene dos o tres letras la primera es mayscula y las dems son minsculas. Ejemplos: Na (sodio), Hg (mercurio), Cl (cloro),

COMPUESTO: Sustancia pura que se puede descomponer por medio qumicos en dos o ms sustancias diferentes. Est formado por dos o ms elementos. Ejemplos: Na2CO3 (carbonato de sodio), HNO3 (cido ntrico), SO3 (trixido de azufre), Fe2O3 (xido de hierro III), etc. MOLCULA: MEZCLAS: Es la partcula ms pequea de un compuesto y/o elemento que conserva sus propiedades. Las mezclas estn formadas por dos o ms sustancias puras (elementos y/o compuestos), pero su unin es solo aparente, ya que los componentes no pierden sus caractersticas originales. Ejemplos: Agua de limn, azufre y azcar, latn, bronce, agua de mar, etc.

Cuadro comparativo entre mezclas y compuestos.-



Caracterstica Composicin

Mezcla Puede estar formada por elementos, compuestos o ambos en proporciones variables. La separacin se puede hacer mediante procedimientos fsicos.

Compuesto Formados por dos o ms elementos en proporcin de masa definida y fija. Los elementos solo se pueden separar por mtodos qumicos.

Separacin de componentes Identificacin de los componentes

Los componentes no pierden No se asemeja a los elementos su identidad. de los que est formado.

Mezclas homogneas.Mezclas heterogneas.-

Tiene la misma composicin en toda su extensin. No se pueden distinguir sus componentes. Se pueden distinguir sus componentes a simple vista. Estn formadas por dos o ms fases.

Tabla comparativa de ejemplos. Elementos Lingotes de oro Papel de aluminio Flor de azufre Alambres de cobre Compuestos Sal de mesa (NaCl) Azcar (C12H22O11) Alcohol etlico (C2H6O) Acetona (C3H6O) Agua (H2O) Mezcla homognea Mezcla heterognea Agua de mar T de manzanilla Alcohol y agua Aire (nitrgeno y oxgeno principalmente) Bronce (cobre y estao) Agua y arena Sopa de verduras Yoghurt con frutas Mosaico de granito Madera

Clavos de hierro

Ley de las proporciones definidas Establece que un compuesto puro siempre contiene los mismos elementos exactamente en las mismas proporciones de masa. Ejemplo: Cualquier muestra de sal pura (cloruro de sodio), contiene 39.93% de sodio y 60.7% de cloro en masa.

PROPIEDADES FSICAS Y QUMICAS Las propiedades fsicas y qumicas de las sustancias nos permiten diferenciar unas de otras.



Propiedades fsicas.- Son aquellas que se pueden medir u observar sin alterar la composicin de la sustancia. Ejemplo: Color, olor, forma, masa, solubilidad, densidad, punto de fusin, etc. Propiedades qumicas.- Son aquellas que pueden ser observadas solo cuando una sustancia sufre un cambio en su composicin. Dentro de estas propiedades se encuentra el que una sustancia pueda reaccionar con otra. CAMBIOS FSICOS Y CAMBIOS QUMICOS Cambios fsicos.- Se presentan sin que se altere la composicin de la sustancia. Ejemplos: los cambios de estado, cortar, picar, romper, pintar de otro color, etc. Es importante distinguir entre la propiedad y el cambio. Ejemplos: Propiedad fsica Punto de fusin Solubilidad Tamao Cambio fsico Fusin de una sustancia Disolver una sustancia Cortar un material

Cambios qumicos.- Se presenta solo cuando la composicin de la sustancia se modifica. Ejemplos: La oxidacin de hierro, la fermentacin, la putrefaccin, la digestin de los alimentos, la produccin de una sustancia nueva, etc. Aqu tambin es importante distinguir entre el cambio y la propiedad. Propiedad qumica Combustin Electrlisis del agua Cambio qumico Quemar un papel Separar los componentes del agua

EJERCICIO.Escriba en el parntesis la(s) letra(s) que correspondan de acuerdo a la clave mostrada a continuacin: E: elemento PF: propiedad fsica



C: MH: MT:

compuesto mezcla homognea mezcla heterognea

PQ: propiedad qumica CF: cambio fsico CQ: cambio qumico

( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( (

) Alambres de platino ) El azufre es amarillo ) Vapor de agua ) Abrir un refresco ) Los gases nobles no reaccionan fcilmente

( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( (

) Arroz con chcharos ) La respiracin ) Punto de ebullicin ) Bixido de carbono (CO2) ) Disolver un jarabe de jamaica en agua ) La leche fuera del refrigerador se pone agria. ) Prepara hielos ) Al reaccionar sodio y cloro se forma sal. ) El mercurio de un termmetro ) Aserrado de madera ) El sol brilla cada maana. ) Acero

) Preparar tepache ) Enranciamiento de la mantequilla ) El sodio y el agua reaccionan en forma violenta.

) Carbonato de calcio (CaCO3) ) Hervir un caldo de pollo ) Fotosntesis ) La lluvia

ENERGA.- Todos los cambios fsicos y qumica estn acompaados de energa. Ejemplos: Para un cambio de estado la sustancia debe absorber o liberar energa, tu cuerpo necesita energa para realizar sus actividades diarias, el automviles necesitan energa para moverse y funcionar, los aparatos elctricos necesitan energa para funcionar, etc. En todos los procesos la energa est presente de alguna forma.

Energa.- Es la capacidad para realiza un trabajo o para transferir calor. Energa potencial.- Es la que posee una sustancia en virtud de su posicin o de su composicin qumica. Energa cintica.- Es la que posee una sustancia en virtud de su movimiento. Ejemplo: El agua que est en la parte superior de una presa tiene energa potencial debido a la fuerza gravitacional. Cuando se permite que el agua fluya por una turbina, hacia un nivel inferior, la energa potencial se convierte en energa cintica (energa de movimiento). Conforme el agua cae, su energa potencial disminuye y su energa potencial aumenta. La turbina convierte parte de la energa cintica del agua en energa elctrica. La electricidad as producida se transporta



por medio de cables hasta los hogares y fbricas, donde se puede transformar en energa lumnica, energa calorfica o energa mecnica. As pues, la energa puede manifestarse en diferentes formas y transformarse de una a otra. A continuacin se muestra una tabla con diversas formas de energa y su fuente. Forma de energa Energa calorfica Fuente Combustin de carbn, madera, petrleo, gas natural, gasolina y otros combustibles. Plantas hidroelctricas o termoelctricas. Reacciones qumica. Corrientes de agua. Movimiento del aire. Ruptura del ncleo atmica mediante la fisin nuclear. Cultivar plantas y quemarlas para producir energa. Potencia de las mareas Fuerzas gravitaciones y radiactividad natural en el interior de la tierra (giseres y volcanes). Onda electromagnticas (ondas de radio, rayos luminosos, etc.)

Energa elctrica Energa qumica Energa hidrulica Energa elica Energa nuclear Biomasa Energa lunar

Energa geotrmica

Energa radiante

Energa Hidroelctrica Las diferentes formas de energa tienen ventajas y desventajas que deben sera analizadas. Por ejemplo, la construccin de plantas para la utilizacin de la energa lunar destruira bahas o costas apreciadas por su belleza natural.



Es cierto que el mundo enfrenta un problema de recursos energticos. La decisin debe ser tomada por personas bien informada que analicen los pros y los contras de las diversas alternativas que existen para obtener energa. Ley de la conservacin de la energa Todos los cambios fsicos y qumicos involucran energa, pero esta energa no se crea ni se destruye, solo se transforma. Unidades de la energa.CALORA.- Es la unidad estndar de la energa calrica (energa transferida de una sustancia a otra cuando hay una diferencia de temperatura entre ellas). JOULE.- Es la unidad estndar para la medicin de la energa calrica en el Sistema Internacional de unidades. 1 cal = 4.184 Joules En nutricin se utilizan las caloras para determinar el valor energtico de los alimentos y la energa necesaria en una persona para realiza ciertas actividades.

LEYES PONDERALESLas leyes ponderales son aquellas que rigen el comportamiento de la materia en los cambios qumicos, en funcin de la masa de las sustancias que participan. Ley de la Conservacin de la Masa Respaldada por el trabajo del cientfico Antoine Lavoisier, esta ley sostiene que la materia (la masa) no puede crearse o destruirse durante una reaccin qumica, sino solo transformarse o sufrir cambios de forma. Es decir, que la cantidad de materia al inicio y al final de una reaccin permanece constante



En las reacciones qumicas, la cantidad de materia que interviene permanece constante Ejemplo: 32g de azufre se calientan con 56g de hierro, formando como producto nico el sulfuro ferroso. Qu cantidad de producto se obtiene de esta reaccin? Solucin: De acuerdo a la ley de la conservacin de la masa, la masa de los reactantes debe ser igual a la masa de los productos. Por lo tanto, si 88g de reactantes (32g + 56g) se combinaron al inicio de la reaccin, la misma cantidad de masa debe obtenerse en los productos. Dado que el nico producto es el sulfato ferroso, la cantidad de ste obtenida debe ser de 88g. Ley de las Proporciones Definidas o Constantes Enunciada por el cientfico Proust, esta ley mantiene que al combinarse dos o ms elementos para hacer un compuesto determinado, las masas de las sustancias que intervienen son fijas. Es decir, que existe una proporcin de combinacin exacta e invariable y por lo tanto, la composicin de un compuesto especfico siempre es la misma. Por ejemplo, en la formacin del agua (H2O) intervienen dos tomos de hidrgeno y uno de oxgeno. Relacionando sus masas, la proporcin de H a O es de 1g de H por cada 8g de O. Si reaccionan 2g de H, se combinarn con 16g de O para formar el mismo compuesto. As mismo, si intervienen 4g de H en la formacin de agua, la cantidad de O ser de 32g. La proporcin 1g H : 8g O es constante para cualquier muestra de agua, un compuesto determinado. Si la proporcin llegara a cambiar, se puede concluir que el compuesto no es el mismo y que se trata de otro compuesto diferente que contiene los mismos elementos. En la formacin de un compuesto, la cantidad de un elemento que se combina con una masa definida de otro es siempre la misma. Ejemplo: Una muestra de 100 g de xido de mercurio (II) contiene 92.6g de mercurio y 7.40 g de oxgeno. Cunto oxigeno se encuentra en otra muestra del mismo compuesto que contiene 150 g de mercurio? Solucin: Segn la ley de las proporciones definidas o constantes, la proporcin de mercurio a oxgeno en el xido de mercurio (II) es constante. La proporcin es de 92.6g Hg/7.40g O = 12.5g. Es decir que por cada gramo de oxgeno en el compuesto, hay 12.5g de mercurio. Si la muestra contiene 150.g de Hg, la cantidad de O es de 150./12.5 = 12.0 Por lo tanto, hay 12.0 g de oxgeno en la muestra. Ley de las Proporciones Mltiples Afirmada por el trabajo cientfico de John Dalton, esta ley se aplica a compuestos diferentes que se conforman de los mismos elementos. La ley afirma que cuando existe la combinacin de elementos en ms de una proporcin para formar diferentes compuestos, la relacin entre



las masas de uno de los elementos que reacciona con una misma masa de otro elemento se expresa en nmeros enteros pequeos. Por ejemplo, el carbono y el oxgeno forman dos compuestos comunes que son el dixido de carbono (CO2) y el monxido de carbono (CO). El cuadro muestra las relaciones entre los compuestos, as: Compuesto CO2 CO Relacin por masa molar 12g C: 32g O 12g C: 16g O Proporcin 1:2 1:1

Al comparar la relacin entre las masas de oxgeno que reaccionan con una misma masa de carbono (12g), se obtiene que esta proporcin es de 32g O: 16g O, lo que es igual a 2:1. Cuando dos elementos reaccionan en ms de una proporcin para formar compuestos diferentes, las masas de uno de los elementos que se combinan con la misma masa de otro, estn en relacin de nmeros enteros pequeos. Ejemplo: Un mol del compuesto A contiene 28g de nitrgeno por cada 16g de oxgeno y un mol del compuesto B contiene 48g de oxgeno por cada 28g de nitrgeno. Utilice la informacin acerca de los compuestos A y B para ilustrar la ley de las proporciones mltiples. Solucin: Comparando las masas de oxgeno que reaccionan con una misma cantidad de nitrgeno (28g), se obtiene que la relacin es de 48g O: 16g O, lo que es igual a 3:1

TOMOSNumero atmico: cantidad de protones que tiene un tomo > se simboliza con la letra (Z), el numero atmico del hidrogeno es 1, del Nen es 10, esto se ve en el numero q le corresponde al tomo en la tabla peridica. Numero atmico = Z Z = #protones = #electrones Masa atmica (Nmero msico): peso de cada molcula de un determinado tomo, se simboliza con la letra (A) Numero msico = A A = (#protones) + (#neutrones)



Isotopo: Son tomos de un mismo elemento, que tienen diferente numero msico (A) Carbono 12, Carbono 14; tienen el mismo comportamiento qumico.

Videos sugeridos: http://www.youtube.com/watch?v=BA9wLdjr_U4 http://www.youtube.com/watch?v=0Jm156IHbCg

ESTEQUIOMETRAo Llamamos mol a la cantidad de materia que contiene el Nmero de Avogadro de partculas elementales. Este nmero es 6.022x1023. Si ese tipo de materia es un elemento qumico, las partculas sern tomos; en caso de que se trate de un compuesto, las partculas elementales sern molculas. 1 mol = 6.022x1023 (tomos en caso de ser elemento molculas en caso de ser un compuesto) o En Qumica, las cantidades las medimos en moles para todas las operaciones que queramos realizar: clculos en reacciones, clculos en disoluciones, en procesos de neutralizacin cidobase, etc. Por ello, el concepto de mol es uno de los fundamentales en Qumica, ya que lo usamos para casi todo. El problema para medir moles reside en su propio concepto: no podemos tomar un mol de una sustancia a base de contar tomos por la inmensidad del Nmero de Avogadro y el hecho de

o



que es imposible "tomar" un tomo. Por eso, en el laboratorio o para realizar clculos necesitamos encontrar una relacin entre el mol y otra magnitud ms fcil de medir: la masa. o As podemos medir moles usando una balanza. Y esta relacin es bien sencilla: en un mol de una sustancia hay tantos gramos como uma (unidad de masa atmica) hay en la masa de la molcula o del tomo, dependiendo si es un compuesto o un elemento. Es decir, la masa molecular del agua es 18 uma, por consiguiente, un mol de agua tiene una masa de 18 gramos.

Notacin cientfica

Favor de convertir los siguientes ejercicios1. 8724g de HCl a moles 2. 4.37g de CaCO3 a moles 3. 94.6 g de O2 a molculas 4. 186.4g de N2 a molculas 5. 4.37x1023 tomos de N a gramos 6. 14.x1023 molculas de NH3 a gramos Calcule la masa molar de los siguientes compuestos. a) KOH (hidrxido de potasio) b) Cu3(PO4)2 (sulfato de cobre II) c) Al2(SO3)3 (sulfito de aluminio)

Cuntas moles de NaOH (hidrxido de sodio) hay en 1.0 Kg de esta sustancia? Cul es la masa de 5.00 moles de agua? Cuntas molculas de HCl (cloruro de hidrgeno) hay en 25.0 g?



COMPOSICIN PORCENTUALEs el porcentaje en masa de cada uno de los elementos presentes en un compuesto. %A= masa total del elemento A masa molar del compuesto X 100

Ejemplo: Calcule la composicin porcentual Ni2(CO3)3 (carbonato de niquel III) 1) Calculamos la masa molar del compuesto Ni C O 2 x 58.69 117.38 = 3 x 12.01 36.03 = 9 x 16 = 144 + 297.41 g 117.38 = x 100 297.41 39.47%

2) Calculamos el porcentaje de cada elemento. % Ni =

%C=

36.03 x 100 = 12.11% 297.41

%O=

144 = 48.42 x 100 297.41 %

Una forma de comprobar si es correcta la composicin porcentual es sumar los porcentajes de cada elemento. El total de la suma debe ser igual a 100 o un valor muy cercano. Para nuestro ejemplo: 39.47 + 12.11 + 1. 48.42 = 100

Determina la composicin porcentual del hidrxido de calcio Ca (OH)2 Determina la composicin porcentual del bicarbonato de socio, Na HCO3 Determina la composicin porcentual del cido clorhdrico, H2 SO4. Uno de los ingredientes de los jabones es el C9H10O Cul es su composicin porcentual?

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