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PPTCES020CB33-A16V1 Clase Recapitulación Estequiometría y disoluciones

Solubilidad DisolventeSoluto PresiónTemperatura Naturaleza química Propiedades coligativas TonoscopíaCrioscopíaEbulloscopía Presión osmótica Resumen de la clase anterior

Aprendizajes esperados Reforzar los aprendizajes más importantes trabajados en las clases anteriores de Estequiometría y disoluciones. Páginas del libro desde la 59 a la 96

1.Estequiometría 2.Disoluciones

Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Modelo de prueba de Ciencias Pregunta oficial PSU

1. Propiedades del agua 1. Masa atómica y mol Mol Es una unidad de cantidad de sustancia, equivalente a 6,02x10 23 entidades elementales. Número de Avogadro (NA). Masa atómica (uma) = Masa molar (g/mol) 1 átomo de C  12 uma 6,02 ∙ átomos de C  12 g/mol Masa molar → masa de 1 mol de ee (6,02x10 23 ), medida en gramos. Masa atómica → masa de 1 átomo de un elemento, medida en uma. Masas atómicas Ejemplo: La masa molar de H 2 SO 4 es:

A continuación se muestra la fórmula estructural de la urea, compuesto eliminado del organismo por medio de la orina. ¿Cuál es la masa molar de esta sustancia? A) 6 g/mol D) 60 g/mol B) 8 g/mol E) 74 g/mol C) 43 g/mol Ejercitación Ejercicio 2 “guía del alumno” D Aplicación

1. Propiedades del agua 2. Reacciones y ecuaciones químicas Un proceso en el que una o más sustancias químicas se transforman en una o más sustancias nuevas se denomina reacción química. Tipos de reacciones químicas a)Reacciones de síntesis o combinación H 2 + ½ O 2 → H 2 O b) Reacciones de descomposición CaCO 3 → CO 2 + CaO c) Reacciones de desplazamiento simple H 2 SO 4 + Zn → ZnSO 4 + H 2 d) Reacciones de desplazamiento doble Ba(NO 3 ) 2 + Na 2 SO 4 → BaSO 4 + 2NaNO 3

3. Reactivo limitante Es el reactivo que está en menor cantidad (en mol) dadas las cantidades necesarias para que se lleve a cabo una reacción química. Ejercicio En una reacción, 108 g de aluminio (Al) reaccionan con 601 g de óxido férrico (Fe 2 O 3 ). Calcule la cantidad de Al 2 O 3 formado, en gramos. AlFe 2 O 3 Al 2 O 3 Fe mol2112 Masa molar (g/mol)27,0159,7102,055,85 Masa (g)54159,7102,0111,7 Desarrollemos este ejercicio junto al profesor. 2 Al + Fe 2 O 3  Al 2 O Fe ¿Está balanceada la ecuación?

4. Rendimiento de una reacción Rendimiento teórico: es la cantidad de producto que se hubiera formado si todo el reactivo limitante hubiera reaccionado. Rendimiento real: es la cantidad de producto obtenido realmente de la reacción. Suponiendo que en la reacción anterior solamente se formaran 200 g de Al 2 O 3 en vez de los 204 g, ¿cuál sería el rendimiento de la reacción?

5. Composición porcentual Composición porcentual: Donde n es el número de mol del elemento en un mol de compuesto. Ejemplo:

6. Fórmula empírica y molecular Un hidrocarburo, de masa molar 70 g/mol, contiene un 85,7% de carbono. ¿Cuáles son su fórmula empírica y su fórmula molecular? Se calcula la cantidad de mol: Se divide por el menor: Se calcula la masa molar: Se multiplica la fórmula empírica por el factor: Esto quiere decir que hay 85,7 g de carbono en 100 g de muestra. Los restantes 14,3 g son de hidrógeno.

Ejercitación Ejercicio 5 “guía del alumno” E Aplicación Un determinado hidrocarburo tiene una masa molar de 42,0 g y contiene 14,3% de hidrógeno y 85,7% de carbono. A partir de estos datos, ¿cuál es su fórmula molecular? A) CH D) C 2 H 4 B) CH 2 E) C 3 H 6 C) C 2 H

1. Propiedades del agua 7. Disoluciones químicas Una disolución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. La sustancia que se encuentra en menor cantidad y que se disuelve en la otra, se llama soluto. La sustancia que se encuentra en mayor cantidad, se llama disolvente. SolutoDisolventeNombreTipo de disolución O 2, CO 2, gases nobles. NitrógenoAireGaseosa CO 2, azúcar, etc.AguaBebidas gaseosas Líquida Ácido acéticoAguaVinagreLíquida MercurioPlataAmalgamaSólida EstañoCobreBronceSólida

1. Propiedades del agua 7. Disoluciones químicas Se pueden clasificar dependiendo de los siguientes factores: Del número de componentes Del disolvente Del estado de agregación De la naturaleza del soluto De la concentración BinariaAcuosaSólidoElectrolíticasNo saturada TernariaNo acuosaLíquidoNo electrolíticasSaturada CuaternariaGaseosoSobresaturada

Ejercitación Ejercicio 13 “guía del alumno” D Comprensión De las siguientes mezclas, ¿cuál es del tipo sólido-líquido? A) Bebida alcohólica B) Bebida gaseosa C) Vinagre D) Agua de mar E) Smog

1. Propiedades del agua 7. Disoluciones químicas Factores que afectan la solubilidad: Interacciones soluto-disolvente Temperatura Presión Factores que afectan la solubilidad: Interacciones soluto-disolvente Temperatura Presión Solubilización Solubilidad de gases en un líquido Solubilidad de un sólido en un líquido Solubilidad Sólidos o líquidos Presión Gas

A partir de los resultados representados, es correcto afirmar que I) la sacarosa es más soluble en agua que el cloruro de sodio. II) la solubilidad de los solutos sólidos aumenta al incrementar la temperatura. III) a una temperatura de 100º C, la solubilidad de la sacarosa supera más de 5 veces a la de NaCI. A) Solo I D) Solo I y III B) Solo III E) Solo II y III C) Solo I y II Ejercicio 19 “guía del alumno” D ASE En un experimento se midió la solubilidad en agua de la sacarosa (C 12 H 22 O 11 ) y del cloruro de sodio (NaCl) a distintas temperaturas, registrándose los valores que se muestran en el siguiente gráfico. Habilidad de Pensamiento Científico: Procesamiento e interpretación de datos y formulación de explicaciones, apoyándose en los conceptos y modelos teóricos. Pregunta HPC

1. Propiedades del agua 8. Unidades de concentración La concentración de una disolución es una medida de la cantidad de soluto que hay en ella. Se puede expresar de distintas formas:

1. Propiedades del agua 8. Unidades de concentración

1. Propiedades del agua 8. Unidades de concentración 12 g de café + agua = 200 mL de disolución Disolución 6% m/v

Ejercitación Ejercicio 15 “guía del alumno” E Aplicación La leche entera tiene un contenido de grasa de aproximadamente 3,60% m/v, mientras que en el caso de la leche descremada es de 0,30% m/v. ¿Cuántos gramos de grasa contendrán, respectivamente, 1 L de leche entera y 1 L de leche descremada? A) 0,360 g y 0,030 g B) 0,30 g y 3,60 g C) 3,60 g y 0,30 g D) 3,0 g y 36,0 g E) 36,0 g y 3,0 g

9. Propiedades coligativas Estas propiedades dependen únicamente de la cantidad (concentración) de soluto añadida (moles o moléculas de soluto), pero no de su naturaleza (de qué soluto sea). Son: 1.Disminución de la presión de vapor 2.Aumento de la temperatura de ebullición 3.Descenso de la temperatura de fusión/congelación 4.Presión osmótica 1.Disminución de la presión de vapor 2.Aumento de la temperatura de ebullición 3.Descenso de la temperatura de fusión/congelación 4.Presión osmótica Presión de vapor Disolvente puro Disolución Presión osmótica Aumento del punto de ebullición Descenso del punto de congelación

Al respecto, es correcto afirmar que A) la disolución 1 presenta mayor presión de vapor que la disolución 2. B) la disolución 2 hierve a una temperatura más alta que la disolución 1. C) la disolución 1 se congela a menor temperatura que la disolución 2. D) la disolución 2 ejerce mayor presión osmótica. E) la disolución 1 presenta un punto de fusión más alto. Ejercitación Ejercicio 20 “guía del alumno” C ASE Se tienen dos disoluciones acuosas de hidróxido de sodio (NaOH).

9. Propiedades coligativas

Ejercicio El radiador de un auto tiene 6 litros de agua y 4 kg de glicol, nombre vulgar del etanodiol (CH 2 OH-CH 2 OH). ¿A que temperatura congelará el agua del radiador? (Constante crioscópica del agua = 1,86 °C/molal). Solución Primer paso: calculamos la molalidad de la disolución suponiendo que 1 litro de agua tiene una masa de 1 kg. Segundo paso: sustituir en ∆t c = t c – t = k c m Tercer paso: finalmente la temperatura de congelación será…..

Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Modelo de prueba de Ciencias Pregunta oficial PSU A Aplicación

Tabla de corrección NºClaveUnidad temáticaHabilidad 1 B Disoluciones químicas Aplicación 2 D Disoluciones químicas Aplicación 3 A Disoluciones químicas Aplicación 4 A Disoluciones químicas Aplicación 5 E Disoluciones químicas Aplicación 6 B Disoluciones químicas Aplicación 7 C Disoluciones químicas Aplicación 8 D Disoluciones químicas Aplicación 9 E Disoluciones químicas Aplicación 10 D Disoluciones químicas Reconocimiento

Tabla de corrección NºClaveUnidad temáticaHabilidad 11 E Disoluciones químicas Reconocimiento 12 C Disoluciones químicas Comprensión 13 D Disoluciones químicas Comprensión 14 E Disoluciones químicas Aplicación 15 E Disoluciones químicas Aplicación 16 B Disoluciones químicas Aplicación 17 D Disoluciones químicas Aplicación 18 D Disoluciones químicas ASE 19 D Disoluciones químicas ASE 20 C Disoluciones químicas ASE

Síntesis de la clase

Prepara tu próxima clase En la próxima sesión, realizaremos Taller III

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