Taller Quimica 11

TALLER No.10 1.- nombra diez soluciones que encuentres en tu casa o colegio, justifica tu elección Respuesta:

AGUA AZUCARADA CAFE CON LECHE JUGO DE NARANJA TÉ AIRE GAS DOMÉSTICO BEBIDAS GASEOSAS ACERO CHAMPU VINAGRE 2.- explica diferencias entre: a.- solubilidad y velocidad de disolución Respuesta: la solubilidad es la capacidad de una sustancia para mezclarse con otras, mientras que la velocidad de disolución es la eficiencia de una sustancia soluble para disolver otra en el menor tiempo. b.- solución insaturada y solución saturada Respuesta: SOLUCIÓN INSATURADA: se dice que una solución es insaturada cuando aún su capacidad de disolver soluto aún no ha sido rebosada y que se encuentra aun con capacidad de recibir más soluto a una temperatura dada. SOLUCIÓN SATURADA: se habla de que una solución está saturada cuando está en el punto exacto donde no puede recibir más soluto porque porq ue pasaría su s u capacidad de disolución. c.- solución saturada y solución sobresaturada Respuesta: SOLUCIÓN SATURADA: está en el punto exacto donde no puede recibir más soluto porque pasaría su capacidad de disolución. Y solución SOBRESATURADA: trata de aquella solución que ha sobrepasado su máxima capacidad para disolver un soluto. 3.- Explica como determinar si una solución es saturada, insaturada o sobresaturada? Restaurada: a medida que se incrementa el soluto te acercas a la saturación, al llegar a esta disolución se tornara turbia cada vez más, en este punto de turbidez tu solución está

saturada, a medida que agregas más soluto, este se aglutinara y formara precipitados dando lugar a una solución sobre saturada 4.- enumera tres características que diferencien una solución de una sustancia pura: SOLUCIONES:

Sus componentes se pueden recuperar por procesos físicos como la evaporación o la destilación. Sus propiedades no son fijas, dependen de la proporción en que estén mezclados sus componentes. Los cambios de estado no se producen siempre a igual temperatura. Varían según las proporciones de la mezcla. SUSTANCIA PURA: Mediante procesos físicos como evaporación o destilación, solo conseguimos que cambie de estado. Tiene propiedades características y constantes que la diferencian de las demás sustancias. Los cambios de estado se producen siempre a igual temperatura. 5.- la solubilidad de un soluto en un solvente puede ser afectada por algunos factores externos. Explica con ejemplos la influencia de estos factores en la solubilidad. Respuesta:  La temperatura afecta la rapidez y grado de solubilidad ya que al aumentar, se favorece el movimiento de las partículas en solución y con ello su rápida difusión. Un ejemplo es cuando se hace gelatina, se calienta el agua y el polvo de gelatina se disuelve más rápidamente. 6.- La temperatura es uno de los factores que afectan la solubilidad. Cual sustancia presenta mayor solubilidad a 30 grados c? Respuesta: el cloruro de sodio ( NaCl) Porque estas sales presentan diferente solubilidad en el agua? Respuesta:  Depende de las características físicas y químicas del soluto (de cada sal) y compuestos polares se disuelven en otros de su misma naturaleza. Cuál de las sustancias mencionadas requiere menor temperatura para alcanzar la solubilidad de 45 grados en el agua? Respuesta:  sulfato de litio ( Li2SO4) Si no existiera variación de temperatura en el sistema, cuál de las sustancias presentaría menor y mayor solubilidad en el agua? Respuesta: menor solubilidad = KClO4 Mayor solubilidad = Li2SO4

7.- para preparar un dulce casero se requiere una solución de azúcar en agua Que factores influyen en este proceso? Respuesta:  El factor que se utiliza es la temperatura, debido a que se necesita para disolver el azúcar en el agua. Cuál de las sustancias se comporta como soluto y cual como solvente? Respuesta: El soluto es el azúcar y el solvente es el agua.

8.- la solubilidad depende de la polaridad, se afirma que los compuestos polares se disuelven en otros de su misma naturaleza, por ejemplo la sal de cocina NaCl, se solubiliza en agua H 2O porque ambos compuestos son polares. Explica que sucede con la disolución de agua y azúcar so esta última es un compuesto poco polar. Respuesta: el azúcar es una sustancia con enlaces covalentes a diferencia de la sal que posee enlaces iónicos. En el proceso de disolución el azúcar se disuelve en agua para formar moléculas de azúcar hidratadas. La molécula de azúcar de carga negativa será rodeada por el hidrogeno del agua.

TALLER QUIMICA 11

1.- en el laboratorio de ciencias se desea preparar una solución 0, 5 M de KMnO 4, explica el procedimiento y las cantidades requeridas para la preparación de 100 ml de esta solución. Para preparar 100ml de solución 0,5 M de KMnO ₄ se debe calcular la cantidad de gramos que se tiene que pesar para agregárselos a los 100 ml de agua los cuales se miden usando un matraz aforado. Calcular gramos de KMnO₄ M = gramos PM × L sol gramos = M × PM × Lsol Peso Molecular PM) K⇒ 39 g/mol × 1 = 39 Mn⇒ 55 g/mol × 1 = 55 O⇒ 16 g/mol × 4 = 64 +PM⇒ 158 g/mol 1 L × 100 ml

⇒ 0,1

L

1000ml gramos = 0,5 mol/L × 158 g/mol × 0,1 L gramos = 7,9 g KMnO ₄ 2.- expresa en moralidad (M) normalidad (N) partes por millón (ppm), fracción molar (X) y molaridad (m) la concentración de una solución que contiene 50 g de NaCl en 2 I de agua Respuesta: Primero se tiene que sacar la masa molecular de NaCl = 58.5g luego sacas los moles de NaCl : 58g NaCl -------- 1 mol 50g NaCl -------- x = 0.86 moles de NaCl Molaridad: M= moles de soluto/ litro de solución M= 0.86 / 2L = 0.425 molar

Normalidad: N= Eq-g / litro de solución en este caso Eq-g= 58.5, entonces la normalidad sera = a la molaridad. N= 0.425 normal ppm: mg de soluto / litro de solucion 20g = 50000 mg ppm= 50000mg/ 2 L = 25000 ppm Fracción molar: moles de soluto / moles totales de solución 2L= 2Kg = 2000g 18g H2O --------- 1 mol 2000g H2O --------- x = 111.1 moles de H2O sumar moles de H2O + moles de NaCl = 111.95 Fr molar= 0.85 / 111.95 = 0.0079 Molalidad: m= moles de soluto / Kg de solución m= 0.85 / 2 Kg = 0.425 3.- La concentración de una solución expresa la cantidad de soluto presente en una cantidad determinada de solución o solvente, explica el significado de las siguientes concentraciones: a.- solución de NaCl al 10% mm: Respuesta: quiere decir que hay 10g de NaCl (soluto) en 100g de solución, b.- solución de HCL 2M: Respuesta: 2 moles de HCl en un litro de solución. c.- Solución de LiOH 5,5 m: Respuesta:  LiOH 5,5 m = 5,5 moles de LiOH en un kg DE DISOLVENTE. d.- solución de KCl7N: Respuesta: 7 equivalente gramos de KCl en un litro de solución.

4.- se disuelven 80 gr de cloruro de sodio en agua hasta obtener un litro de solución. Si la solución tiene una densidad de 1,5 g/ml, expresa la concentración de esta solución en % m/m, molaridad (M) y normalidad (N). Respuetas: Densidad = masa de la solución / volumen 1.5 = m / 1000 ml ⇒ despejando m = 1.5(1000) = 1500 g

de

la

solución

%m/m = masa del soluto / masa de la solución %m/m = 80 / 1500 ⇒ 0.0533 ( por 100)

⇒

5.333 %m/m

Molaridad ⇒ hallamos los moles del soluto moles de NaCl

⇒

80 g NaCl = 1mol / 58.5 mol/g = 1.367

Molaridad = moles / Volumen en L M= 1.367 / 1 ⇒ 1.367 M Para hallar la normalidad ⇒ multiplicamos la Molaridad * parámetro que en este caso seria 1 (por que proviene del HCl) N = ∅ * M N = 1 * 1.367 = 1.367 N 5.- Calcula el número de gramos de agua que deben añadirse a 8,5 g de cloro de potasio para preparar una solución acuosa de 12% m/m. Respuesta: Si para 12 g de KCl ------------ 88 g de agua para 8,5 g ----------------- x = 8,5*88/12 = 62,33 g de agua

 ARGUMENTA: 1.- si pones en la estufa dos ollas del mismo tamaño y del mismo material una con agua y la otra con agua y sal de cocina e inicias el proceso de calentamiento hasta que el agua comience a ebullir. a.- cuál de las dos ollas alcanza primero este punto? : La olla con ClNa abulle mas rapido debido a que esta contiene agua teniendo en cuenta q el agya sola tiene un punto de ebullicion de 100 grados celcius , el agua es una de las sustancias q mas alto punto de ebullicion tiene. espero q me halla hecho comprender.

.

b.- si pones en el congelador los dos sistemas ¿Cuál se congelara primero? Respuesta: se congela primero la que solo tiene agua. c.- expresa las situaciones anteriores por medio de graficas de temperatura contra tiempo. Respuesta: Si pones en la estufa dos ollas del mismo tamaño y del mismo material una con agua y la otra con agua y sal de cocina e inicias el proceso de calentamiento hasta que el agua comience a ebullir.

7- Por lo general, los reactivos se producen en soluciones muy concentradas y es necesario preparar soluciones diluidas para su uso en el laboratorio. a.- explica en términos de concentración, la diferencia entre una solución diluida y una solución concentrada Respuesta: Solución concentrada: contiene más soluto que solvente solución diluida: contiene más solvente que soluto

b.- indica que procedimientos desarrollarías en el laboratorio para diluirla. Respuesta: el procedimiento a utilizar es por decntacion b.- el mar muerto, ubicado en la frontera entre Jordania e Israel, recibe este nombre debido a la ausencia de seres vivos allí, esto sucede por la elevada concentración de sales disueltas en el agua 25%, este valor es superior al promedio del agua de los océanos que se encuentran entre 3,3 y 3.7%. a.- porque sucede esto? Porque hay una alta concentración de sal la cual no es apta para seres vivos por lo tanto no va a ver vida. b.- Que tipo de solución hay en el mar muerto? Saturada: Porque cuando se aumenta más soluto en un solvente a mayor temperatura de la normal (esto es porque cuando ya no se puede diluir, se calienta el solvente y se separan sus partículas para aceptar más soluto) c.- Cuál es el nivel de tolerancia de sal en el ser humano?

Tres gramos de exceso de sal en el cuerpo, retienen 100 gramos de agua.

PROPONE; a.- formula un diseño experimental en el cual puede establecer la solubilidad del cloruro de sodio (NaCl) en agua al realizar variaciones de temperatura a partir de los resultados obtenidos en tu diseño experimental, elabora una gráfica que relacione la solubilidad de NaCl en H 2O (eje y) en función de la temperatura (eje X) 10.- En el laboratorio se desea preparar una solución con molaridad específica para ello el auxiliara de laboratorio sugiere determinar la cantidad exacta de masa de soluto y adicionar agua hasta completar el volumen establecido. ¿Qué sucede si primero se mide el volumen y luego se adiciona el soluto? Respuesta: porque si primero se completa el volumen al establecido, cuando agregues el soluto aumentará el volumen a más de lo establecido. El procedimiento normal consiste en pesar el soluto, agregarlo al matraz volumétrico y agregar aproximadamente hasta la mitad con agua. Agitar para disolver el soluto, agregar agua hasta el enrase e invertir el matraz varias veces para homogeneizar la solución. 11.- a un hospital llega un paciente con infarto de miocardio, el medio de turno le solicita a la enfermera que le inyecte solinitirina (disolución de nitroglicerina que contiene 10 m/100ml), en una dosis de 30 ml/h…

Respuesta: hora de la defunción 3:30 12.- el análisis de un jugo de naranja indico que contenida 85 g de ácido cítrico por cada vaso de 250 ml, calcula la molaridad de ácido cítrico en el jugo si su fórmula es C 6H8O7 Molaridad = número de moles / volumen de solución M = (gramos/PM) / V M = (85g/192.1g/mol) / 250ml M = 0.04425mol / 250ml M = 0.001769

TALLER 12 1.- explica la relación entre presión de vapor y punto de ebullición de un líquido, menciona un ejemplo que sustente tu respuesta La presión de vapor es la presión de la fase gaseosa o vapor de un sólido o un líquido sobre la fase líquida, para una temperatura determinada, en la que la fase líquida y el vapor se encuentran en equilibrio dinámico; su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas. Este fenómeno también lo presentan los sólidos; cuando un sólido pasa al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido (proceso denominado sublimación o el proceso opuesto, llamado sublimación inversa) también hablamos de presión de vapor. En la situación de equilibrio, las fases reciben la denominación de líquido saturadoy vapor saturado. Esta propiedad posee una relación inversamente proporcional con las fuerzas de atracción intermoleculares, debido a que cuanto mayor sea el módulo de las mismas, mayor deberá ser la cantidad de energía entregada (ya sea en forma de calor u otra manifestación) para vencerlas y producir el cambio de estado. Inicialmente sólo se produce la evaporación, ya que no hay vapor; sin embargo, a medida que la cantidad de vapor aumenta y por tanto la presión en el interior de la ampolla, se va incrementando también la velocidad de condensación, hasta que transcurrido un cierto tiempo ambas velocidades se igualan. Llegado este punto se habrá alcanzado la presión máxima posible en la ampolla (presión de vapor o de saturación), que no podrá superarse salvo que se incremente la temperatura. El equilibrio dinámico se alcanzará más rápidamente cuanto mayor sea la superficie de contacto entre el líquido y el vapor, pues así se favorece la evaporación del líquido; del mismo modo que un charco de agua extenso pero de poca profundidad se seca más rápido que uno más pequeño pero de mayor profundidad que contenga igual cantidad de agua. Sin embargo, el equilibrio se alcanza en ambos casos para igual presión. El factor más importante que determina el valor de la presión de saturación es la propia naturaleza del líquido, encontrándose que en general entre líquidos de naturaleza similar, la presión de vapor a una temperatura dada es tanto menor cuanto mayor es el peso molecular del líquido. Por ejemplo, el aire al nivel del mar saturado con vapor de agua a 20º C, tiene una presión parcial de 23 mbar de agua y alrededor de 780 mbar de nitrógeno, 210 mbar de oxígeno y 9 mbar de argón. 2.- los solutos afectan alginas propiedades físicas de las soluciones, explica porque un soluto puede a la vez disminuir la presión de vapor del líquido y aumentar si punto de ebullición. Respuesta: Propiedad Coligativa 2: Aumento punto de Ebullición Un disolvente tiene menor número de partículas que se convierten en gas por la acción de las moléculas del soluto en la superficie. Esto provoca el descenso del punto de ebullición,

pues la presión de vapor se igualará a la presión atmosférica a mayor temperatura. Propiedad Coligativa 1: Descenso de la presión de vapor. Los líquidos no volátiles presentan una gran interacción entre soluto y solvente, por lo tanto su presión de vapor es pequeña, mientras que los líquidos volátiles tienen interacciones moleculares más débiles, lo que aumenta la presión de vapor. Si el soluto que se agrega es no volátil, se producirá un descenso de la presión de vapor, ya que este reduce la capacidad del disolvente a pasar de la fase líquida a la fase vapor. El grado en que un soluto no volátil disminuye la presión de vapor es proporcional a su concentración. Ley de Raoult = "A una temperatura constante, el descenso de la presión de vapor es proporcional a la concentración de soluto presente en la dispolución" 3.- el incremento del punto de ebullición de un líquido al agregarle un soluto ¿depende del tipo de soluto o de la cantidad de soluto utilizado? Respuesta: Cuando un líquido está a altas temperaturas y logras ponerle el soluto va a contar de depender de las 2 maneras del tipo de soluto que agregaste Y la cantidad de soluto utilizado por es diferente la sustancia utilizada. l

aumento

La Por

ebulloscopico=constante

constante lo

tanto

es el

ebulloscopica

diferente

incremento

del

x

para punto

de

molalidad

del

soluto

cada

sustancia

ebullición

depende:

del tipo de soluto y de la cantidad de soluto utilizado 4.- en invierno se agrega un anticongelante a los radiadores de los automóviles entre 5 kg de etanol (C2H5OH) y 5kg de metanol (CH 3OH). ¿Cuál de esas sustancias cumple con mayor efectividad la función anticongelante? Respuesta: El etanol tiene un punto de fusión de 158.9k (-114C) y el metanol 176k, (97C). Por lo tanto se refiere a que aquel compuesto que tiene al más bajo punto de fusión funciona como mejor anticongelante. El etanol es el mejor comparándolo con el metanol. 5.- explica que información suministra la constante crioscopia molal: La constante crioscópica kc es una magnitud característica del disolvente y no depende de la naturaleza del soluto. Para el agua destilada, kc = 1.86 K kg mol-1.

Si se disuelven m2 gramos de la sustancia problema en m1 gramos de disolvente, la molalidad es m = 1000 m2 m1 M2 (3) siendo M2 la masa molecular del soluto. De las ecs.(1) y (3) se obtiene DTc = kc 1000 m2 m1 M2 (4) Midiendo el descenso crioscópico se puede calcular M2 a partir de la ec. (4). 6.- calcula el punto de ebullición y el punto de congelación de una solución de azúcar que contiene 4,25 g de C 12H22O11..Disuelta en 50 g de H 2O. Ke = 0,51 y Ke = 21,86 Mm C12H22O11 = 342 g/mol moles = masa/Mm moles de azúcar = 4.27 g ÷ 342 g/mol = 0.0125 moles de soluto MASA SOLVENTE = 50 g ÷ 1000 = 0.05 Kg de agua molalidad = moles soluto ÷ Kg de solvente m = 0.0125 moles ÷ 0.05 Kg = 0.25 mol/Kg PUNTO DE EBULLICION  Δe = m · Ke

 Δe = 0.25 mol/Kg ·0.52 ºc · mol/Kg

 Δe = 0.13 ºC

Pto. ebullicion = 100 ºC + Δe

Pe = 100ºC + 0.13 ºC = 100,13 ºC

PUNTO DE CONGELACION

 Δe = m · Kc  Δc = 0.25 mol/Kg ·1.86 ºc · mol/Kg  Δc =0.465 ºC

Pto. Congelación= 100 ºC + Δc Pc = 0ºC - 0.465 ºC = - 0.465 ºC 7.- las soluciones se caracterizan por presentar una sola fase, sus partículas están dispersas en forma homogénea y no se precipitan al dejarlas en reposo. Los coloides aparentemente parecen soluciones pero no lo son. Explica las razones de esta diferencia y menciona tres ejemplos coloides. Respuesta: En un determinado medio sustancias insolubles, como por ejemplo el Al(OH) 3 y el SiO2 (dióxido de silicio) en agua, pueden estar dispersas de modo que el sistema total sea aparentemente una solución. Este estado, el coloide, se consigue en condiciones especiales. Ahora bien, si una sustancia dada es insoluble en un solvente determinado, por ejemplo en el caso del Al(OH) 3 o el SiO 2 en agua, el sistema formado por el solvente y esta sustancia es heterogéneo. La razón de su aparente homogeneidad deriva del hecho de que el tamaño de las partículas coloidales es muy pequeño. Ejemplo de colides son: crema de afeitar, mantequilla, queso.

8.. responde porque debes agitar los medicamentos que se presentan en forma de suspensiones, por ejemplo un antiácido? .

Respuestas:

Porque la sustancia presenta diferentes componentes con distintas densidades. En medicamentos, los mas densos se concentran en la parte inferior, separándose de los menos densos, x eso debemos agitar, para que se normalice y halla equilibrio de sustancia 9.- La crema de afeitar, los masmelos y algunos acondicionadores para el cabello son ejemplos de un tipo de coloides… como se encuentran organizadas las part ículas en esta clase de coloides? Respuesta: En las espumas, la fase dispersa es un gas (por ejemplo, el aire) y la fase dispersante es un líquido o un sólido. Por lo tanto, pequeños glóbulos de gas se encuentran inmersos en una gran matriz molecular de líquido o sólido. 10.- en la imagen ilustra la dispersión en agua de dos sólidos, A y B se hace pasar un estrecho haz de luz a través de A en el medio acuoso y no se observa una línea visible pero a través de B en el medio acuoso, la trayectoria de luz es visible.. Cuál de los dos solidos A o B forma un coloide?

Cual es una solución? La b forma un coloide 11.- un faro es una torre que se construye en la costa con el fin de guiar a los navegantes durante la noche explica: Que ocurre con la trayectoria de la luz del faro a través de la niebla? La luz del Faro se pierde cuando se topa con la niebla volviéndose menos intensa. Que es una dispersión de agua y aire: Todos los medios materiales son más o menos dispersivos, y la dispersión afecta a todas las ondas; por ejemplo, a las ondas sonoras que se desplazan a través de la atmósfera, a las ondas de radio que atraviesan el espacio interestelar o a la luz que atraviesa el agua, el vidrio o el aire. 12.- en la fabricación de las margarinas se emplean sustancias denominadas emulsificantes ¿qué función cumplen estas sustancias en el proceso de preparación de las margarinas?. Las emulsiones son mezclas heterogéneas en las que una fase líquida está dispersa en otra fase líquida. Para que esa dispersión sea estable se suelen usar sustancias que favorecen que ambas fases estén en contacto más íntimamente, es decir, con poder surfactante. A estas sustancias se les llama emulgentes. 13.- en los países que presentan estaciones, usualmente en la época de invierno las personas riegan sal de cocina sobre las carreteras: a.- cuál crees es el fundamento de esta costumbre? La sal de cocina tiene la característica de disminuir el punto de congelación del agua, es decir, al mezclar sal con el agua que haya sobre las carreteras, que por causa de los fríos invernales tiende a congelarse formando delgadas capas de hielo, lo que ocasiona que los caminos sean más resbaladizos, y por consecuente más susceptible a accidentes viales; la sal, ralentiza el congelamiento de ésta agua, evitando así lo que puede ser una potencial fuente de accidentes. b.- Se obtendrían los mismos resultados si se cambia la sal de cocina por cualquier otro soluto, por ejemplo el azúcar de mesa? Sí, cuando se añade azúcar, las moléculas de azúcar se disuelven en el agua. Hay menos moléculas de agua debido a que el azúcar disuelto sustituye a las moléculas de agua. El número de moléculas de agua captadas por el hielo durante el proceso de congelación también disminuye. Esto hace que la temperatura de congelación del agua disminuya y el proceso tarde más tiempo. Las moléculas de azúcar eventualmente serán capturadas por el hielo, pero se necesitará más tiempo.