Guia soluciones

INSTITUTO LATINOAMERICANO BILINGÜE V. WORKSHEETS DESIGN

Código: GAPC-9 Fecha: 07/07/2010 Versión: 02 Pág. 1 de 5

PLANNING ASPECTS AREA Ciencias Naturales y Educación Ambiental SUBJECT Química GRADE 11º PERIOD IV. TIME 8 horas RESOURCES Guías, calculadora, internet.

. .

WORKSHEETS ASPECTS UNIT N° 2 WORKSHEET N° 1 .

STANDARD N°: .

SKILL: Identifica los componentes de una solución y expresa la relación entre estos a través de unidades físicas y químicas. .

LEVELS: SCIENTIFIC FOUNDATION: Define los componentes de una solución y las expresiones matemáticas que operacionalizan la relación entre sus componentes.

PRACTICE: Resuelve problemas hacienda uso de las expresiones matemáticas que operacionalizan los componentes de una solución y de sus conocimientos sobre química inorgánica.

IMPLEMENTATION: Determina experimentalmente la cantidad de soluto y de solvente presente en una solución, aplicando sus conocimientos sobre la expresión de las concentraciones químicas.

EXTRA ASSIGNMENT: Consulta sobre las concentraciones de algunos metales pesados permitidas en el agua potable. .

GENERAL WORK SKILL: Gestión de la información.

TOPIC: Selecciona Fuentes de información veraces y apropiadas para la adquisición del conocimiento.

TITLE: SOLUCIONES. No admira quien más mira, sino aquel que piensa en lo que ve.

A

PHASES:

EXPERIENCE

1. Lee las siguientes frases y trata de dar una explicación a la palabra subrayada en cada una de ellas: 1.1. “Estoy saturado de trabajo” 1.2. “Se me dificulta concentrarme a la hora de sentarme a estudiar” 2. Con sus propias palabras trate de definir los siguientes términos:

B

2.1. Insípido 2.2. Saturado 3. En cuál de los estados de la materia podemos clasificar los siguientes compuestos: 3.1. Gelatina 3.2. Espuma de afeitar 3.3. Espuma para cojines 3.4. Piedra pómez

THEORETICAL FOUNDATION ¿QUÉ ES UNA SOLUCIÓN?

Es una mezcla físicamente homogénea, formada por dos o más sustancias que reciben el nombre de soluto y solvente.

SOLVENTE: Es la sustancia que por lo general se encuentra en mayor proporción en la disolución. Las soluciones más importantes son las acuosas, por lo tanto, el solvente más común es el agua.

SOLUTO: Es la sustancia que, por lo general, se encuentra en menor proporción en la solución.

CLASES DE SOLUCIONES.

Las soluciones se pueden clasificar de acuerdo con la cantidad de soluto que contienen, como: DILUIDAS: Cuando contienen una pequeña cantidad de soluto con respecto a la cantidad de solvente presente.

SATURADAS o CONCENTRADAS: Son aquellas en las cuales la cantidad de soluto es la máxima que puede disolver el solvente a una temperatura dada.

SOBRESATURADAS: Son aquellas en las cuales la cantidad de soluto es la máxima que puede disolver el solvente a una temperatura dada. Estas soluciones se consiguen cuando se logra disolver el soluto por encima del punto de saturación, por lo general son muy inestables, por eso el exceso de soluto tiende a precipitarse al fondo del recipiente.

PROCESO DE DISOLUCIÓN:

“Un proyecto de vida con disciplina, respeto y honestidad”

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La incorporación ncorporación entre solvente y soluto para dar lugar a la solución, puede llevarse a cabo mediante un proceso físico o un proceso eso químico; así: Disolución química:: En este caso ocurre una reacción química entre el soluto y el solvente. Por ejemplo cuando el cinc se disuelve en ácido clorhídrico, el primero se ioniza, mientras que el ácido se reduce.

Disolución física: En este ccaso la incorporación de soluto y solvente se lleva a cabo por fuerzas de atracción intermoleculares, como puentes de hidrógeno o las interacciones dipolo – dipolo. Si el solvente es el agua, el proceso se llama HIDRATACIÓN. SOLUBILIDAD: Se define como la máxima cantidad de soluto que puede disolverse en una cantidad dada de solvente, a una temperatura determinada. Por ejemplo la solubilidad del sulfato de cobre a 55ºC es de 40 gramos de soluto en 100 mililitros de solución.

3. Presión: Esta no afecta demasiado la solubilidad de sólidos y líquidos, mientras que tiene un efecto determinante en la de los gases. Un aumento en la presión produce un aumento en la solubilidad solubilida de los gases en líquidos.

4. Estado de subdivisión: subdivisión Este factor tiene especial importancia en la disolución de sustancias sólidas en solventes líquidos, ya que entre más finamente dividido se encuentre el sólido, mayor superficie de contacto habrá entre las moléculas del soluto y el solvente. ¿CÓMO DETERMINAMOS LA RELACIÓN ENTRE EL SOLUTO Y EL SOLVENTE EN UNA SOLUCIÓN? La cantidad de soluto presente en una cantidad dada de solvente o de solución se le denomina CONCENTRACIÓN. UNIDADES DE CONCENTRACIÓN UNIDADES FÍSICAS: FÍSICAS 1. Porcentaje en masa:

2. Porcentaje en volumen: FACTORES QUE DETERMINAN LA SOLUBILIDAD: La cantidad de soluto que puede disolverse en una cantidad dada de solvente, depende de los siguientes factores.

1. Naturaleza del soluto y del solvente solvente: Una regla muy citada en química es: ““lo semejante disuelve lo semejante”. Es decir, la solubilidad es mayor entre sustancias cuyas moléculas sean análogas, eléctrica y estructuralmente. En otras palabras, lo polar disuelve lo polar y lo no polar disuelve lo no polar polar.

2. Temperatura:: En general, puede decirse que a mayor temperatura, mayor solubilidad. Es frecuente usar el efecto de la temperatura para preparar soluciones sobresaturadas. Sin embargo, esta regla no se cumple para todas las soluciones. Es el caso de las soluciones gaseosas, en las cuales al aumentar la temperatura, aumenta la energía cinética del gas y este escapa de la solución.

3. Porcentaje masa en volumen:

4. Partes por millón: millón o

UNIDADES QUÍMICAS: QUÍMICAS 1. Molaridad: Molaridad o

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INSTITUTO LATINOAMERICANO BILINGĂœE V. WORKSHEETS DESIGN 2. Molalidad:

4. FracciĂłn molar:

஺

஺ ஺ ஻

3. Normalidad:

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஻ ஺ ஻

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C

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PRACTICE

1. Relaciona los siguientes tĂŠrminos: a) Normalidad y molaridad. b) Mol y equivalente-gramo. c) Porcentaje p/p y porcentaje v/v. d) FracciĂłn molar y partes por millĂłn.

2. Para una prĂĄctica de laboratorio se requieren 500 ml de soluciĂłn de HCl 0,5 M. Dentro de los reactivos con los cuales cuenta el laboratorio hay HCI 5 M. ÂżCĂłmo podemos preparar la soluciĂłn para este laboratorio?

3. Sabiendo que el acido sulfĂşrico (H2SO4) del que dispones en el laboratorio es un liquido, cuya concentraciĂłn en porcentaje es del 38% y densidad 1,80 g/ml, indica cĂłmo calcularĂ­as los gramos de acido necesarios para preparar 100 ml de soluciĂłn 0,5 M. ÂżQuĂŠ instrumentos de laboratorio emplearĂ­as?

4. Requieres preparar 100 ml de soluciĂłn de NaOH al 2%, para eso dispones de los siguientes instrumentos volumĂŠtricos: un vaso de precipitados de 100 ml, una probeta de la misma capacidad y un matraz aforado cuyo volumen se registra como 100 ml. SeĂąala el instrumento que usarĂ­as para preparar esta soluciĂłn y da tres de las razones que tuviste en cuenta para la selecciĂłn.

5. ÂżCuĂĄl es el porcentaje de una soluciĂłn que contiene 10 gramos de NaCl en 150 gramos de soluciĂłn?

6. ÂżCuĂĄl es la fracciĂłn molar de una soluciĂłn formada por 5 gramos de glucosa (C6H12OĂł), 0,5 moles de alcohol etĂ­lico (C2H5OH) y 100 gramos de agua?

7. ÂżCuĂĄntos gramos de acido clorhĂ­drico puro hay en un litro de soluciĂłn al 70% (p/p), si la densidad del acido es 1,38 g/ml?

8. ÂżCuĂĄntos gramos de azĂşcar (sacarosa) se deben disolver en 80 gramos de agua para que la soluciĂłn final presente una concentraciĂłn del 15%?

9. Si se disuelven 20 gramos de hidrĂłxido de potasio (KOH) en 100 g de agua, ÂżcuĂĄl es el porcentaje del KOH en la soluciĂłn?

10. Si se disuelven 24,5 gramos de acido sulfĂşrico (H2SO4) en 1.000 ml de soluciĂłn, ÂżcuĂĄl es la molaridad resultante?

11. Se tiene una soluciĂłn 1 M de acido fosfĂłrico (H3PO4). ÂżCuĂĄl es la normalidad de dicha soluciĂłn?

12. Calcula la molalidad de una soluciĂłn que contiene 90 gramos de glucosa (C6H12O6) en 500 g de agua.

13. ÂżCuĂĄl serĂĄ la concentraciĂłn en ppm de una muestra de 500 ml de aire si contiene 0,0050 g de CO (monĂłxido de carbono)?

14. ÂżCuĂĄntos gramos de cloruro de sodio (NaCl) serĂĄn necesarios para preparar 600 ml de soluciĂłn 0,5 M? 15. ÂżCuĂĄntos ml de acido sulfĂşrico (H2SO4) del 95% de pureza y densidad 1,80 g/ml son necesarios para preparar 200 ml de soluciĂłn 0,5 M de este acido?

Enumera los instrumentos de mediciĂłn que necesitarĂ­as e indica el procedimiento que seguirĂ­as para preparar dicha soluciĂłn.

16. Calcula el porcentaje m/v de una soluciĂłn que contiene 180,2 gramos de acido acĂŠtico (C2H4O2) por litro. Si ademĂĄs se sabe que la densidad de la soluciĂłn es de 1,0236 g/ml, ÂżcuĂĄl serĂĄ la molalidad (m) de dicha soluciĂłn?

17. Determina la molaridad, la normalidad y la molalidad de una soluciĂłn de acido fosfĂłrico (H3PO4) cuya concentraciĂłn en porcentaje es del 85% m/m y cuya densidad es de 1,685 g/ml.

18. El hipoclorito de sodio comercial empleado como blanqueador se vende a una concentraciĂłn del 5,25%.

Calcula la cantidad de hipoclorito necesario para preparar 50 ml de soluciĂłn al 3%.

19. Calcula el volumen de agua que debe aĂąadirse a 200 ml de una soluciĂłn de HNO3 1,5 N para diluirla hasta obtener una concentraciĂłn final de 0,3 N. 20. Determina la concentraciĂłn resultante cuando se mezclan 50 ml de soluciĂłn 0,5 M de H2SO4 con 50 ml de soluciĂłn 0,25 M del mismo acido.

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D

IMPLEMENTATION

SOLUBILIDAD EL PROBLEMA: Explicar el comportamiento de algunos solutos en cuanto a su solubilidad, cuando se colocan en contacto con diferentes solventes.

MATERIALES Y REACTIVOS: (cantidades por grupos) Seis (6) tubos de ensayo tapa rosca Gradilla para tubo de ensayo Espátula Tres (3) goteros plásticos con graduación Reactivos y material de usos general: Los reactivos sólidos que el profesor indique según la tabla No 1 Los reactivos líquidos que el profesor indique según la tabla No 1, con su respectivo gotero.

PROCEDIMIENTO: 1. Fenómeno de la solubilidad: Solventes: agua ( = 81), metanol ( = 32) y éter etílico ( = 4).

Tabla No 1. Algunos solutos: No Sustancias sólidas 1 Dicromato de potasio 2 Sulfato de bario 3 Sulfato de sodio 4 Acetato de calcio 5 Carbonato de calcio 6 Alcanfor 7 Naftaleno 8 Acido oleico 9 Sacarosa No 10

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Sustancias líquidas Isopropanol

E

11 12 13 14 15 16 17 18

Cloroformo Acetona Éter etílico Hexano Tolueno Butanol Acetato de etilo Ácido acético glacial

En seis (6) tubos de ensayo marcados, limpios y secos, adicione 5,0 ml de éter etílico. A los tres primeros tubos adicione una pequeña cantidad de las sustancias sólidas que el profesor previamente le haya indicado, y a los tres tubos restantes adicione 20 gotas de los reactivos líquidos que le haya indicado el profesor con anterioridad; recuerde que a cada tubo se le adiciona una sustancia diferente. Coloque la tapa al tubo, agite cuidadosamente y observe. * Como el éter etílico es inflamable, no deben estar mecheros encendidos.

Realice el mismo procedimiento utilizando como solvente en cada tubo de ensayo 5,0 ml de metanol y luego 5,0 ml de agua destilada.

TABLA DE DATOS: Antes de iniciar la práctica, diseñe en el cuaderno de laboratorio, la tabla de recolección de datos adecuada.

(Asesórese del profesor si es necesario).

PARA EL ANÁLISIS DE LA PRÁCTICA: Compare las predicciones por usted expuestas en cuanto a la solubilidad de los solutos en los diferentes solventes, con lo observado experimentalmente.

Indique el tipo de interacciones que se favorecen cuando alguno de los solutos se disuelve y explique por qué otros no se disuelven en los respectivos solventes.

EXTRA ASSIGNMENT

RESUELVA LAS ANIMACIONES DE McGraw-Hill QUE APARECEN EN EL BLOG DE QUÍMICA: http://quimica2ilab.blogspot.com

EVALUATION

REFERENCES

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TALLER N°5 RECUPERACIÓN – SOLUCIONES

1.

7.

Se añaden 200 ml de agua destilada a 200 ml de una solución de HNO3 1,5 M. Determinar la concentración molar de la solución resultante.

8.

¿Cuántos ml de agua destilada habrá que añadirle a 500 ml de una solución de H2SO4 5 M para que su concentración disminuya hasta 1,74 M?

9.

Se mezclan 200 ml de solución de HCL 10,17 M, con 700 ml de solución del mismo ácido 1 M. Determinar la concentración molar de la solución resultante.

CON BASE EN LA GRÁFICA RESPONDA: ¿Cómo cambia la solubilidad del Ce2(SO4)3 a medida que aumenta la temperatura?

10. ¿Cuántos ml de solución de HCL 2 M, se necesitan para que reaccionen completamente 100 g de zinc?

¿Cuál sustancia tiene mejor solubilidad en agua a 0ºC?

11. ¿Cuál es la molaridad de d una solución que tiene 49g de H2SO4 en 500 ml de solución?

¿Cuál es la solubilidad del KNO3 a 50ºC?

12. Calcular la concentración molal de una solución de NaClO3 3,5 M y densidad =1,21 g/ml.

¿Cuál sustancia tiene mejor solubilidad en agua a 20ºC? ¿Cuál debe ser la temperatura para que la solubilidad del NaCl sea de 50g por cada 100 g de agua? ¿Cuál sustancia tiene mejor solubilidad en agua a 80ºC? ¿A qué temperatura 100 g de K2CrO4 se pueden disolver en 1100 g de agua? ¿Cuál sustancia tiene menor solubilidad en agua a 40ºC? 2.

¿Cuál es la molaridad de una solución de H2SO4 cuya densidad es 1,1 g/ml y tiene 20% en masa de ácido disuelto en 800 ml de solución?

3.

¿Qué cantidad de NaCl se necesitaría para preparar 2 litros de solución 3 M de esta sal?

4.

Si 2 gramos de AgNO3 se disuelve en 94 gramos de agua. Hallar el porcentaje en masa de AgNO3 en la solución.

5.

¿Cuántos mililitros de solución de H2SO4 0,75 M, contienen exactamente 50 gra gramos de Acido?

6.

Se prepara una solución disolviendo 25 ml de solución de HCl al 32% m/m y D= 1,16 g/ml en suficiente agua destilada hasta alcanzar un volumen de 200 ml. Calcular la concentración Molar de esta solución.

13. Se prepara una solución disolviendo 18 gramos de sulfato de potasio en 100 ml de agua destilada. Determine la concentración molal de esta solución.

14. ¿Cuántos mililitros de solución de ácido sulfúrico al 98% m/m y densidad = 1,84 g/ml, contienen exactamente 80 gramos del ácido?

15. ¿Cuántos gramos de Na2SO4 se necesitan para preparar 250 ml de solución de dicha sall al 2 M? 16. Se mezclan 80 ml de solución de HCL al 32% m/m y D =1,16 g/ml con 220 ml de solución del mismo ácido al 0,75 M. Determine: A) Concentración molar de la solución final B) % m/v de solución final.

17. ¿Cuántos mililitros de solución de ácido clorhídrico 4,2 M se necesitan para preparar 500 mililitros de solución del mismo ácido, pero con concentración igual a 0,1 M? 18. ¿Cuántos ml de solución de HCL al 32% m/m y densidad = 1,16 g/ml se necesitan para preparar 250 ml de solución del mismo ácido de d concentración molar igual a 1,25 M?

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