Módulo de Aprendizaje: Estequiometría y Disoluciones (QM13 - PDV 2013)
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Este documento presenta un módulo de aprendizaje sobre estequiometría y disoluciones. Incluye ejercicios sobre balanceo de reacciones químicas, cálculos estequiométricos, determinación de masas molares, solubilidad de sustancias y cálculos relacionados con concentraciones de soluciones. También incluye una tabla periódica parcial y preguntas de evaluación sobre los temas cubiertos.
Módulo de Aprendizaje: Estequiometría y Disoluciones (QM13 - PDV 2013)
- 1. QUÍMICA MENCIÓN QM-13 MÓDULO DE APRENDIZAJE ESTEQUIOMETRÍA Y DISOLUCIONES Para la resolución de algunos ejercicios, se adjunta una parte de la Tabla Periódica de los Elementos. 1 H 1,0 3 2 Número atómico He 4,0 Masa atómica 4 5 6 7 8 9 10 Li Be B C N O F Ne 6,9 9,0 10,8 12,0 14,0 16,0 19,0 20,2 11 12 13 14 15 16 S 17 Cl 18 Ar 31,0 32,0 35,5 39,9 Na Mg Al Si 23,0 24,3 27,0 28,1 19 20 K Ca 39,1 P 40,0 2013
- 2. ESTEQUIOMETRÍA I. EQUILIBRE LAS SIGUIENTES ECUACIONES QUÍMICAS 1. N2O5 + H2O HNO3 2. KClO3 3. Fe + 3O2 4. HCl + KMnO4 5. PCl3 + H2O KCl + O2 Fe2O3 KCl + MnCl2 + H2O + Cl2 H3PO3 + HCl II. COMPLETE UTILIZANDO LA TABLA PERIÓDICA 1. 6,02∙1023 unidades corresponden a .........................................mol. 2. 3,01∙1023 unidades corresponden a .........................................moles. 3. 0,5 moles corresponden .........................................unidades. 4. 2 moles corresponden a .........................................unidades. 5. 28 gramos de Nitrógeno (N2) corresponden a .........................................mol. 6. 1 mol de Nitrógeno (N) corresponden a .........................................gramos. 7. 0,01 mol Carbono (C) corresponden a .........................................gramos. 8. 1 mol de Cl2 en C.N.P.T poseen .........................................Litros. 9. 44,8L de F2 en C.N.P.T poseen .........................................moles. 10. 33,6L de CH4 en C.N.P.T poseen .........................................gramos. III. DETERMINE 1. Las masas molares de a) HNO3 e) KOH b) CF2 f) Mg(OH)2 c) H2SO4 g) CaF2 d) CaCO3 h) NaOH 2
- 3. 2. La masa en gramos de a) 0,1 moles de HNO3 b) 0,5 moles de Mg(OH)2 c) 10 moles de Na2SO3 d) 44,8 litros de NO2 en C.N.P.T e) 100 mL de Tolueno (d= 0,8669 g/mL) 3. El número de moles en a) 100 gramos de HF b) 720 gramos de C6H12O6 c) 136 gramos de NH3 d) 392 gramos de H2SO4 e) 120 gramos de NaOH 4. Calcule 1. ¿Cuántos moles de alcohol metílico (CH3OH) hay en 80 gramos? 2. ¿Cuántos átomos de oxígeno hay en 160 gramos de SO 2(g)? 3. ¿Cuántos átomos de hidrógeno hay en 64 gramos de CH4? 4. ¿Cuántos átomos hay en 5,1 moles de S? 5. ¿Cuántos gramos de nitrógeno hay en 6,02·1023 moléculas de NH3? 3
- 4. IV. RESUELVA 1. ¿Cuántos gramos de NH3 se obtienen a partir de 28 gramos de N2? N2 + 3H2 2. ¿Cuántos gramos de H2O se obtienen a partir de 1 mol de H2? 2H2 + O2 3. 2 NH3 2 H2O ¿Cuántos gramos de oxígeno deben reaccionar con 3 moles de metano, para obtener 3 moles de CO2? CH4 + 2 O2 4. ¿Cuántos gramos de NaOH se obtienen a partir de 23 g de Na? 2 Na + 2 H2O 5. 2 NaOH + H2 ¿Cuántos gramos de H2O se obtienen a partir de 16 gramos de O2? 2H2 + O2 6. CO2 + 2 H2O 2 H2O Con 6 moles de cada reactivo, ¿Cuál es la máxima cantidad (en moles) de producto que puede obtenerse en la siguiente reacción? N2 + 3H2 4 2 NH3
- 5. DISOLUCIONES QUÍMICAS I. DE ACUERDO CON LAS SIGUIENTE GRÁFICAS DE SOLUBILIDADES, RESPONDA 1. A 0ºC, la sal más soluble es ……………………. 2. La única sal que disminuye su solubilidad con el aumento de la temperatura es……………………. 3. Si una solución que contiene KClO3 se enfría desde 70ºC hasta 30ºC, dejan de disolverse aproximadamente …………………… gramos. 4. La solubilidad del NaCl en agua…………………… con el aumento de la temperatura. 5. A 10ºC el gas Helio (He) es ………………………………………… que el gas O2. 6. La solubilidad de los gases en un solvente …………………… conforma aumenta la temperatura de la solución. 7. La máxima cantidad de KNO3 que se puede disolver en 100 gramos de agua a 20ºC es de…………………… gramos. 8. El compuesto sólido menos soluble a 0ºC es……………………. 9. Una solución que contiene 80 gramos de NaNO3 en 100 gramos de agua, a 10ºC, se encuentra……………………. 10. Si una solución contiene 45 gramos de K2Cr2O7 disueltos en 100 gramos a gua, a 50ºC, se dice que está……………………. 5
- 6. II. RESUELVA UTILIZANDO CALCULADORA Y TABLA PERIÓDICA 1. Determine la masa de 300 mL de una solución, cuya densidad es 1,2 g/mL. 2. La masa de 0,75 Litros de solución es 200 gramos. Determine su densidad. 3. Calcule el porcentaje masa/masa de una solución, si en medio kilo de ella están contenidos 40 gramos de soluto. 4. Si la concentración %p/v de una solución es 30%, calcule la masa de soluto presente es 800 mL de ella. 5. Calcule la masa de AlCl3 necesarias para preparar 50 mL de solución de concentración 2,5 M. 6. Calcule los gramos de soluto y de solvente que hay en 100 gramos de una solución 20% P/P. 7. Determine la masa de soluto que hay en 1litro de solución 4%P/V. 8. Determine la concentración %P/P de una solución formada por 40 g de soluto disueltos en 80 gramos de agua 9. Calcule el % P/V de una solución que presenta una densidad de 0,125 g/mL y una concentración 20%P/P 10. ¿Qué masa de NaOH se necesitan para preparar 50 mL de solución 10% P/V? 11. Determine los moles de soluto que hay disueltos en 1 litro de solución 4M. 12. Determine la Molaridad de una solución que presenta 0,1 moles disueltos en ½ litro de disolución. 13. Determine la Molaridad de 100 mL de solución que contiene disueltos 24,5g de H2SO4 14. Calcule la Masa de NaOH presente en 200 mL de solución 0,1 M. 15. Se disuelven 400 gramos de NaF en 2 kilos de agua. La densidad de la solución en estas condiciones es d= 0,8 g/L. Al respecto, determine: a) Molaridad de la solución b) molalidad de la solución d) concentración %P/P e) concentración en g/L 6 c) concentración % P/V
- 7. TEST DE EVALUACIÓN MODULO 13 1. Ozono (O3), Carbonato de Calcio (CaCO3) y Petróleo son respectivamente A) B) C) D) E) sustancia, mezcla y compuesto. átomo, compuesto y elemento. elemento, compuesto y mezcla. alótropo, mezcla y compuesto. compuesto, sustancia y elemento. 2. En un compuesto desconocido de estructura AxBy un 60% de los átomos son de A y el resto son de B. De acuerdo con lo anterior, los valores para x e y deben ser X A) B) C) D) E) y 2 3 2 4 3 2 2 3 3 4 3. El siguiente esquema representa un aparato de destilación simple. ¿Qué nombren reciben las transformaciones físicas representadas por las letras X e Y? X A) B) C) D) E) evaporación sublimación condensación solidificación ebullición Y sublimación. condensación. evaporación. evaporación. condensación. 7
- 8. 4. La siguiente ecuación ilustra la reacción entre un metal (Magnesio) y ácido clorhídrico (HCl) Mg + 2HCl MgCl2 + X Uno de los productos obtenidos es el cloruro de magnesio, de modo que X debe ser A) B) C) D) E) H2 Cl2 Mg H2O HCl 5. A continuación se presenta una tabla con 2 columnas. La primera muestra 3 sustancias y la segunda su naturaleza. Al relacionarlas, el orden descendente para la segunda columna debe ser 1. Hidróxido de sodio 2. Aire 3. Cloro gaseoso A) B) C) D) E) 3 2 1 2 3 – – – – – 1 3 3 1 2 – – – – – 2 1 2 3 1 6. En 36 gramos de agua (H2O) hay contenidos I) II) III) 2 moles de moléculas. 3·6,02·1023 átomos en total. 4·6,02·1023 átomos de hidrógeno. De las anteriores es (son) correcta(s) A) B) C) D) E) sólo sólo sólo sólo I, II I. II. III. I y III. y III. 8 ( ) Elemento ( ) Compuesto ( ) Mezcla
- 9. 7. En un recipiente cerrado hay 1 mol de gas NO2, en otro hay 1 mol de metano (CH4). Si ambos recipientes tienen capacidad para 1 litro entonces es correcto afirmar que I) II) III) A) B) C) D) E) la masa de ambos gases es la misma. ambos gases ocupan distinto volumen. en ambos recipientes hay el mismo número de moléculas. Sólo I. Sólo III. Sólo I y II. Sólo II y III. I, II y III. 8. A 25ºC y presión atmosférica (1 atm), ¿cuál(es) de las siguientes sustancias es (son) gases? I) II) III) A) B) C) D) E) CO2 CH4 KOH Sólo I. Sólo III. Sólo I y II. Sólo II y III. I, II y III. 9. En condiciones normales de temperatura y presión, ¿cuántos gramos de monóxido de carbono (CO) ocupan un volumen de 22,4 litros? A) B) C) D) E) 14 28 36 56 72 10. De acuerdo con la siguiente reacción balanceada Ca(OH)2 + 2 HBr CaBr2 + 2 H2O Con 3 moles de Ca(OH)2 y suficiente HBr, ¿Cuántos moles de CaBr2 pueden formarse? A) B) C) D) E) 9 6 5 4 3 9
- 10. 11. ¿Cuántos átomos de hidrógeno hay contenidos en 2 moles de moléculas de MgH 2? A) B) C) D) E) 1·6,02·1023 2·6,02·1023 3·6,02·1023 4·6,02·1023 5·6,02·1023 12. El peróxido de sodio se descompone según la siguiente ecuación no balanceada: Na2O2 Na2O + O2(g) Si se calientan 2 moles de Na2O2, ¿qué masa de oxígeno (O2) se obtiene? A) B) C) D) E) 16 32 40 48 60 gramos gramos gramos gramos gramos 13. La siguiente es la reacción de formación elemental de agua (combustión del hidrógeno) H 2 + O2 H2O (NO balanceada) Del análisis, es correcto afirmar que I) II) III) A) B) C) D) E) H2 y O2 son elementos gaseosos. con 1 mol de H2 se forma 1 mol de H2O. O2 es el comburente en la reacción. Sólo I. Sólo II. Sólo I y III. Sólo II y III. I, II y III. 14. 112 litros de gas metano (CH4) en condiciones normales de temperatura y presión corresponden a A) B) C) D) E) 16 gramos. 22,4 gramos. 5 moléculas. 5 moles. 22,4 moles. 10
- 11. 15. Si la masa molar del hidróxido de sodio (NaOH) es de 40 gramos, entonces ¿Cuántos moles de compuesto hay en 600 gramos? A) B) C) D) E) 25 20 15 10 5 16. En general, cuando una sustancia es apolar se dice que es insoluble en agua. ¿Cuál de las siguientes sustancias cumple lo anterior? A) B) C) D) E) KCl C2H4 NaNO3 CH3OH C6H12O6 17. ¿Qué volumen de agua en litros se deben adicionar a 50mL de una solución 4M para que su concentración sea 1M? A) B) C) D) E) 0,1 L 0,15 L. 0,2 L. 150 L 200 L 18. El carbonato de calcio (CaCO3) se descompone por calentamiento según la ecuación: CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) ¿Qué masa (expresada en gramos) de CO2 se obtiene al descomponer totalmente 6,02·1022 moléculas de CaCO3? A) B) C) D) E) 0,1 0,4 1,0 1,1 4,4 11
- 12. 19. El siguiente matraz contiene una solución que debe ser rotulada. Para ello se cuenta con los siguientes datos soluto: 4 gramos de NaOH. masa molar del soluto = 40 g/mol solvente: 196 gramos de agua. ¿Con qué valor de concentración se debiera rotular el matraz? A) 2%P/P B) 4%P/P C) 10%P/P D) 20%P/P E) 40%P/P 20. Para separar una mezcla formada por arena y arcilla conviene realizar una A) B) C) D) E) tamización. centrifugación. destilación. evaporación. decantación. 21. De acuerdo con la siguiente gráfica de solubilidad en agua para algunas sales, es incorrecto afirmar que A) B) C) D) E) a 0ºC es más soluble NaCl que KNO3 entre 40º y 50ºC la sal más insoluble es Ce2(SO4)3 en todo rango de temperatura KNO3 es la sal más soluble. a 20ºC se disuelven en agua aproximadamente 40 gramos de NaCl. 60 gramos de K2CrO4 pueden disolverse en 100 gramos de agua a 0ºC. 12
- 13. 22. Una solución de azúcar – agua que se encuentra saturada a 25ºC, puede insaturarse aumentando la I) II) III) A) B) C) D) E) masa de azúcar. temperatura. presión. Sólo I. Sólo II. Sólo III. Sólo I y II. I, II y III. 23. Al mezclar 100 mL de una disolución de HCl 0,1M con 100 mL de agua destilada, el número de moles de la solución resultante es A) B) C) D) E) 0,10 0,05 0,01 0,50 0,25 24. 2 litros de solución de concentración 0,2M, ¿cuántos moles de soluto debe contener? A) B) C) D) E) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 25. Se dispone de dos soluciones acuosas: Solución 1: 125 mL y 4 gramos de soluto (NaOH). Solución 2: 50 mL y 0,1 moles de soluto (NaOH). Las concentraciones de ambas soluciones deben ser Solución 1 A) B) C) D) E) Solución 2 0,1 4,0 0,8 0,8 2,0 1,4 1,5 2,0 0,4 1,2 mol/L mol/L mol/L mol/L mol/L mol/L mol/L mol/L mol/L mol/L 13
- 14. 26. Cuando se diluye una solución acuosa concentrada I) II) III) aumenta la masa de solvente. no se modifica la masa de soluto. disminuye la concentración de la solución. De las anteriores es (son) correcta(s) A) B) C) D) E) Sólo I. Sólo II. Sólo III. Sólo I y II. I, II y III. 27. A 200 mL de solución de NaCl al 15% P/V, se le evapora solvente hasta un volumen final de 100mL (solución). En estas condiciones, es correcto afirmar respecto de la concentración y el volumen de solución que A) B) C) D) E) se duplican ambos. se duplica la concentración y el volumen final disminuye a la mitad. no sufren variación ni la concentración ni el volumen de solución. el volumen disminuye pero la concentración no cambia. la concentración se duplica y el volumen se triplica. 28. Una solución formada por 120 gramos de un soluto (sólido) y 380 gramos de solvente (agua) presenta una concentración %P/P de valor A) B) C) D) E) 12% 20% 24% 48% 50% 29. Una masa de 20 gramos de un soluto (PM = 50 g/mol) se disuelve en agua hasta obtener una solución de concentración 25%P/V. Considerando lo anterior, la concentración Molar de la solución debe ser A) B) C) D) E) 5 4 3 2 1 M M M M M 14
- 15. 30. ¿Cuál de los siguientes solutos aumentaría en mayor magnitud la temperatura de ebullición del agua? (asuma masas iguales de soluto) A) B) C) D) E) LiF C2H4 CaBr2 KCl KClO3 DMTR-QM13 Puedes complementar los contenidos de esta guía visitando nuestra Web http://www.pedrodevaldivia.cl/ 15