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AREA DE CIENCIAS EXPERIMENTALES

GUÍA DE ESTUDIO PARA NIVEL BACHILLERATO

QUÍMICA II

Autor Biol. Juan Manuel Bautista Quiroz.

2da edición, 2018

ESTUDIANTE: GRUPO: 2da edición, 2018

REACTIVOS PUNTOS ACIERTOS CALIFICACIÓN +DE FECHA Y FIRMA DEL DOCENTE

1er periodo [20 Horas] [Unidad 1]

Obtenidos De 97

2do periodo [20 Horas] [Unidad 2]

Obtenidos De 92

3er periodo [20 Horas] [Unidad 3]

Obtenidos De ____

4to periodo [20 Horas] [Unidad 3]

Obtenidos De ____

CONTENIDO DE LA GUÍA

I ESTEQUIOMETRÍA 1.1 CONCEPTO DE MOL 1.2 LEYES PONDERALES 1.2.1 Ley de Lavoisier 1.2.2 Ley de Proust 1.2.3 Ley de Dalton 1.2.4 Ley de Richter-Wenzel 1.3 CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS

1.3.1 Estequiometría

1.3.2 Relación mol-mol

1.3.3 Relación masa-masa

1.3.4 Relación mol-masa

1.3.5 Relación volumen-volumen

1.3.6 Relación masa-volumen

1.3.7 Reactivo limitante

1.3.8 Rendimiento de una reacción

II SISTEMAS DISPERSOS 2.1 CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA 2.1.1 Elementos

2

2.1.2 Compuestos 2.1.3 Mezclas homogéneas y heterogéneas 2.2 SISTEMAS DISPERSOS 2.2.1 Solución 2.2.1.1 Soluto 2.2.1.2 Disolvente 2.2.2 Coloides 2.2.3 Suspensión 2.3 MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS 2.3.1 Decantación 2.3.2 Filtración 2.3.3 Evaporación 2.3.4 Cristalización 2.3.5 Centrifugación 2.3.6 Imantación 2.3.7 Tamizado 2.3.8 Sublimación 2.3.9 Destilación 2.4 UNIDADES DE CONCENTRACIÓN DE LOS SISTEMAS DISPERSOS 2.4.1 Cualitativas 2.4.1.1 Diluido 2.4.1.2 Concentrado 2.4.2 Cuantitativa 2.4.2.1 Porcentual 2.4.2.2 Partes por millón 2.4.2.3 Molaridad 2.5 ÁCIDOS Y BASES 2.5.1 Características 2.5.2 pH III BASES DE LA QUÍMICA ORGÁNICA 3.1 PROPIEDADES MOLECULARES DEL CARBONO 3.1.1 Configuración electrónica 3.1.2 Geometría molecular 3.1.3 Hibridación 3.1.4 sp 3.1.5 sp2 3.1.6 sp3 3.2 TIPOS DE CADENA E ISOMERÍA 3.2.1 Abiertas 3.2.2 Cerradas 3.3 FÓRMULAS 3.3.1 Condensada (molecular) 3.3.2 Semidesarrollada 3.3.3 Desarrollada 3.4 ISOMERÍA 3.4.1 Cadena 3.4.2 Posición 3.4.3 Función 3.5 CARACTERÍSTICAS, PROPIEDADES FÍSICAS Y NOMENCLATURA GENERAL DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS 3.5.1 Hidrocarburos (alcanos, alquenos, alquinos, aromáticos) 3.5.2 Estado físico y solubilidad de los hidrocarburos 3.6 PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS HIDROCARBUROS 3.6.1 Alcoholes 3.6.2 Éteres 3.6.3 Haluros 3.6.4 Aminas 3.6.5 Aldehídos 3.6.6 Cetonas 3.6.7 Ácidos carboxílicos

3

3.6.8 Esteres 3.6.9 Amidas 3.7 MACROMOLÉCULAS NATURALES 3.7.1 Carbohidratos 3.7.2 Lípidos 3.7.3 Proteínas 3.7.4 Ácidos nucleicos 3.8 MACROMOLÉCULAS SINTÉTICAS 3.8.1 Polímeros 3.8.2 Polímeros de adición 3.8.3 Polímeros de condensación SITIOS RECOMENDADOS COMO APOYO EN LA RESOLUCIÓN DE LA GUÍA

INSTRUCCIÓNES PARA CONTESTAR

- La presente guía deberá ser engargolada con mica transparente del color al gusto del estudiante. - Esta guía deberá ser contestada a mano con letra clara y legible con pluma de tinta negra y lápiz en las preguntas que

sean requeridas. - Desarrollar las preguntas de forma clara y completa. - Resolver los problemas sin pasar por alto el Sistema Internacional de Unidades que se empleen en cada uno. - En caso de que se requieran esquemas, estos deberán de ser elaborados en su totalidad a mano. - El plagio da derecho al profesor de anular el puntaje obtenido en la guía de estudios.

UNIDAD I. [097 PUNTOS] ESTEQUIOMETRÍA

PROPÓSITO DE LA UNIDAD: Aplica la noción de mol en la cuantificación de procesos químicos que tienen un impacto económico, ambiental y social.

1. Valor 2.0 ¿Qué es y cómo se representa una reacción QUÍMICA? Dibuje la ecuación completa

2. Valor 2.0 De una definición completa de MOL

3. Valor 1.0 ¿Cómo se define al número de Avogadro?

4. Valor 1.0 ¿Cómo se define la masa atómica de un elemento?

5. Valor 1.0 ¿Cómo se define la masa fórmula?

4

6 12.0 Calcule la masa atómica o la masa fórmula de los siguientes: elementos / compuestos.

ELEMENTO / COMPUESTO MF (UMA) ELEMENTO / COMPUESTO MF (UMA)

C Hg

O3 N2

OH

4CH4

3H2O

NaOH

Ca(OH)2

5SiO2

Ca3(PO3)2

Pb(OH)2

7 5.0 Determine la masa atómica, el número de moles y la masa molar de los siguientes elementos

ELEMENTO Masa atómica (uma) Número de moles Masa molar [g]

Au

Hg

N

Pb

Fe2

8. Valor 2.0 ¿Cómo se define a la Masa de una mol de moléculas?

9 8.0 Determine la masa molecular y la masa molar de los siguientes compuestos:

COMPUESTO NÚMERO DE ÁTOMOS * MASA ATÓMICA

MASA MOLECULAR [uma] Masa molar [g]

Fe2O3

3H2SO4

4Fe2(SO4)3

NaHSO3

CH3COOH

3MgO

5K2Cr2O7

SrCl2 – 6H2O

10. Valor 2.0 Mencione al autor y explique a detalle el significado de la ley ponderal de conservación de la masa

5

11 24.0 Para las siguientes ecuaciones demuestre la ley de la conservación de la masa (realizar procedimientos necesarios). Nota: no olvide incluir las unidades del Sistema Internacional en las operaciones que aplique.

___AgNO3 + ___MgCl2 → ___Mg(NO3)2 + ___AgCl __HCl + __O2 → __H2O + __Cl2

REACTIVOS PRODUCTOS REACTIVOS PRODUCTOS

PASOS SUSTANCIA AgNO3 MgCl2 Mg(NO3)2 AgCl PASOS SUSTANCIA HCl O2 H2O Cl2

1 n

Número de moles

1

n Número de

moles

2 M

Masa molar

2 M

Masa molar

3 m Masa m = n(M)

3 m Masa m = n(M)

4 Suma de masas

4 Suma de masas

___C3H6 + ___O2 → ___CO2 + ___H2O __CaCl2 + __K3PO4 → __Ca3(PO4)2 + __KCl REACTIVOS PRODUCTOS REACTIVOS PRODUCTOS

PASOS SUSTANCIA C3H6 O2 CO2 H2O PASOS SUSTANCIA CaCl2 K3PO4 Ca3(PO4)2 KCl

1 n

Número de moles

1

n Número de

moles

2 M

Masa molar

2 M

Masa molar

3 m Masa m = n(M)

3 m Masa m = n(M)

4 Suma de masas

4 Suma de masas

__Zn + __HCl → __ZnCl2 + __H2 __KMnO4 + __HCl → __KCl + __MnCl2 + __Cl2 + __H2O REACTIVOS PRODUCTOS REACTIVOS PRODUCTOS

PASOS SUSTANCIA C3H6 O2 CO2 H2O PASOS SUSTANCIA KMnO4 HCl KCl MnCl2 Cl2 H2O

1 n

Número de moles

1

n Número de

moles

2 M

Masa molar

2 M

Masa molar

3 m Masa m = n(M)

3 m Masa m = n(M)

4 Suma de masas

4 Suma de masas

6

12. Valor 4.0 ¿Cuántos moles de hidrógeno se combinan con 0.276 de oxígeno? La reacción es la siguiente:

___H2 + ___O2 → ___H2O

13. Valor 2.0 Mencione al autor y explique a detalle el significado de la ley ponderal de proporciones definidas

14. Valor 2.0 Coloque la formula a emplear para el cálculo de la composición porcentual

15 5.0 Para cada compuesto determine las proporciones definidas. Nota: no olvide incluir las unidades del Sistema Internacional en las operaciones que aplique.

COMPUESTO COMPOSICIÓN PORCENTUAL O CENTESIMAL

H2SO4

KMnO4

CrCl3

KClO3

Pb(NO3)2

16. Valor 4.0 Explique las diferencias entre los conceptos fórmula mínima y fórmula molecular

7

17 8.0 Para cada compuesto determine las Fórmulas mínima y molecular según se requiera. Nota: no olvide incluir las unidades del Sistema Internacional en las operaciones que aplique.

COMPUESTO FÓRMULA MÍNIMA COMPUESTO FÓRMULA MOLECULAR K= 26.8%, Cr= 35.5%, O= 38.07%

Na= 42.07%, P= 18.9%, O= 39.02% PM = 164 uma

Na= 42.39%, P= 18.80%, O= 38.81%

C= 54.54%, H= 9.09%, O= 36.36% PM= 88 uma

C= 40%, H= 6.66%, O= 53.33%

H= 2.04%, S= 32.65%, O= 65.312 % PM= 98 uma

C= 54.54%, H= 9.09%, O= 36.36%

C= 72%, H= 12%, O= 16% PM= 200 uma

18. Valor 2.0 Mencione al autor y explique a detalle el significado de la ley ponderal de proporciones múltiples.

19. Valor 2.0 Mencione al autor y explique a detalle el significado de la ley ponderal de proporciones recíprocas.

20. Valor 2.0 ¿Cómo definiría al rendimiento de una reacción? Escriba la fórmula que ayude calcular dicho rendimiento:

8

21. Valor 6.0 Al calentar nitrato de potasio KNO3, se descompone en nitrato de potasio, KNO2 y oxigeno molecular O2. Si a partir de 3 gr de KNO3 se obtienen 0.24 g de O2. A) ¿Cuál es el rendimiento de la reacción? ¿Cuántos gramos de KNO2 se obtienen?

__ KNO3 → __KNO2 + __O2

REACTIVOS PRODUCTOS

PASOS SUSTANCIA KNO3 KNO2 O2

1 n Número de moles

2 M Masa molar

3 m Masa

m = n(M)

4 Suma de masas

UNIDAD II. [092 PUNTOS] SISTEMAS DISPERSOS

PROPÓSITO DE LA UNIDAD: Comprueba la utilidad de los sistemas dispersos en diferentes procesos presentes en su entorno, a través de examinar las características distintivas de los mismos y calcula la concentración de las disoluciones.

22. Valor 3.0 Defina a un elemento e ilustre con un ejemplo las características de uno (Número atómico, masa atómica, peso atómico, configuración electrónica, número de valencia y número de oxidación).

23. Valor 2.0 Defina compuesto y de un ejemplo de uno con su nombre y unidad de masa atómica

24. Valor 4.0 Defina ampliamente los siguientes conceptos: MEZCLA HOMOGENEA y MEZCLA HETEROGENEA. De cuatro ejemplos de mezclas homogéneas y cuatro de heterogénea

9

25. Valor 2.0 ¿Qué son los sistemas dispersos?

26. Valor 3.0 Defina disolución y explique las características que definen a las disoluciones sólidas, líquidas y gaseosas

27. Valor 2.0 ¿Qué es la osmosis?

28. Valor 6.0 Explique con base en esquemas en qué consiste una disolución isotónica, hipertónica e hipotónica

29. Valor 2.0 Explique que es un coloide, enliste sus características y de un ejemplo esquemático

30. Valor 2.0 Explique en qué consiste el efecto Tyndall

31. Valor 2.0 ¿Qué es la diálisis? ¿Qué aplicación se le puede dar a este mecanismo?

32. Valor 2.0 ¿En qué consiste la floculación? ¿Por qué se le relaciona con la fabricación del queso de la leche?

33. Valor 2.0 Defina suspensión, enliste sus características y de un ejemplo esquemático del mismo

10

34 4.0 Explique a detalle en que consiste el proceso de Imantación, ¿qué características deben de cumplir las sustancias que sean candidatas a pasar por este proceso de separación? Realice un esquema explicativo de este mecanismo.

35 4.0 Explique a detalle en que consiste el proceso de Decantación, ¿Qué características deben de cumplir las sustancias que sean candidatas a pasar por este proceso de separación? Realice un esquema explicativo de este mecanismo.

36 4.0 Explique a detalle en que consiste el proceso de Filtración, ¿qué características deben de cumplir las sustancias que sean candidatas a pasar por este proceso de separación? Realice un esquema explicativo de este mecanismo.

11

37 4.0 Explique a detalle en que consiste el proceso de Centrifugación, ¿qué características deben de cumplir las sustancias que sean candidatas a pasar por este proceso de separación? Realice un esquema explicativo de este mecanismo.

38 4.0 Explique a detalle en que consiste el proceso de Destilación, ¿qué características deben de cumplir las sustancias que sean candidatas a pasar por este proceso de separación? Realice un esquema explicativo de este mecanismo.

39 4.0 Explique a detalle en que consiste el proceso de Cristalización, ¿qué características deben de cumplir las sustancias que sean candidatas a pasar por este proceso de separación? Realice un esquema explicativo de este mecanismo.

12

40 4.0 Explique a detalle en que consiste el proceso de Evaporación, ¿qué características deben de cumplir las sustancias que sean candidatas a pasar por este proceso de separación? Realice un esquema explicativo de este mecanismo.

41 4.0 Explique a detalle en que consiste el proceso de Sublimación, ¿qué características deben de cumplir las sustancias que sean candidatas a pasar por este proceso de separación? Realice un esquema explicativo de este mecanismo.

42 4.0 Explique a detalle en que consiste el proceso de Cribación, ¿qué características deben de cumplir las sustancias que sean candidatas a pasar por este proceso de separación? Realice un esquema explicativo de este mecanismo.

13

43 4.0 Explique a detalle en que consiste el proceso de Cromatografía, ¿qué características deben de cumplir las sustancias que sean candidatas a pasar por este proceso de separación? Realice un esquema explicativo de este mecanismo.

44 2.0 Calcula la concentración porcentual en masa de una disolución con 30 gr de sulfato de magnesio (MgSO4) o sal de Epson y agua, de tal manera que la masa final de la disolución sea de 497 gr.

45 2.0 Se preparan 200 gr de una disolución acuosa de hidróxido de calcio Ca(OH)2 con una concentración porcentual en masa de 3.7%. ¿Qué cantidad de Ca(OH)2 hay que pesar para mezclarlo con agua y preparar la disolución? ¿Qué cantidad de agua hay que agregar?

46 2.0 Si preparamos 250 gr de una disolución de cloruro de cesio CsCl con una masa de 0.6 gr de este sólido y añadimos agua hasta alcanzar 250 ml, calcule la concentración porcentual en masa de la disolución.

14

47 2.0 Calcule la concentración porcentual de una disolución de 20 ml de etilenglicol y agua suficiente para completar 450 ml de disolución

48 2.0 ¿Cuál es el volumen en litros, de una solución que tiene 35 gr de H2SO4, 0.5N?

49 2.0 ¿Cuántos Eq. tiene una disolución de 2L y una concentración de 0.5 N?

50 2.0 ¿Cuál es la masa en gramos de una disolución de 0.8 N de H3PO4, en 250 ml de agua?

51. Valor 2.0 Explique a detalle la diferencia que existe entre el pH y el pOH. Indique además que escala se emplea para denotar la acides o basicidad de un compuesto cualquiera.

15

52 2.0 El pH del jugo de naranja es de 3.33. Calcule la concentración de iones [H+]

53 2.0 En una disolución de NaOH, la concentración de [OH-] es de 2.9*10-4 M. Calcule el pH de la disolución.

UNIDAD III. [191 PUNTOS] BASES DE LA QUÍMICA ORGÁNICA

PROPÓSITO DE LA UNIDAD: Toma una postura responsable ante el impacto de los diferentes usos de los compuestos del carbono argumentando la importancia de éstos en procesos biológicos e industriales.

54 16.0 Completa la información que se te pide en la tabla referente a las propiedades que diferencian a los compuestos orgánicos e inorgánicos.

PROPIEDAD ORGÁNICOS INORGÁNICOS

TIPO DE ENLACE

SOLUBILIDAD

CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

PUNTOS DE FUSIÓN Y DE EBULLICIÓN

ESTABILIDAD

VELOCIDAD DE REACCIÓN

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ESTRUCTURAS

ISOMERÍA

55. Valor 2.0 Explique en qué consiste un enlace puente de hidrógeno.

56. Valor 2.0 ¿Cómo definiría usted a la química orgánica?

57. Valor 6.0 Describa al elemento del Carbono: configuración electrónica, número atómico, masa atómica, números de oxidación y de valencia y, propiedades

58 12.0 Completa la siguiente tabla con la información que se le pide referente a los estados de hibridación del carbono

CONCEPTO DE HIBRIDACIÓN sp3:

Estado basal Estado excitado Estado hibrido

CONCEPTO DE HIBRIDACIÓN sp2:

Estado basal Estado excitado Estado hibrido

CONCEPTO DE HIBRIDACIÓN sp:

Estado basal Estado excitado Estado hibrido

17

59 2.0 Explique en qué consiste un enlace sencillo

60 2.0 Explique en qué consiste un enlace doble

61 2.0 Explique en qué consiste un enlace triple

62 2.0 Explique la razón por la cual no es posible generar un enlace cuádruple del carbono

63 2.0 ¿Con que otros elementos de la tabla periódica es capaz de formar enlaces el átomo de carbono?

64 3.0 Explique cuál es el uso que se les da a los siguientes isótopos de carbono: 12C, 13C y 14C

65 5.0 ¿Qué es un hidrocarburo? ¿Qué mecanismo de separación se emplea para obtener los diferentes productos del petróleo? ¿Qué productos se obtienen? Mencione por lo menos 5 productos

66 2.0 Dentro de los hidrocarburos explique la diferencia que existe entre los ALIFATICOS y AROMÁTICOS

18

67 3.0 Mencione las características que definen a los ALCANOS, ALQUENOS y ALQUINOS

68 2.0 ¿Qué es un grupo aromático?

69 4.0 ¿Qué es un isómero y cuantos se pueden presentar en los hidrocarburos?

70 13.0 Completa la siguiente tabla con la información que se te pide

NOMBRE RADICAL ALQUILO NOMBRE RADICAL ALQUILO

Metil ó metilo

Etil ó etilo

Propil ó pripilo

Isopropil o isopropilo

Butil ó butilo

Secbutil ó secbutilo

Isobutil ó isobutilo

Terbutil o terbutilo

Pentil ó pentilo

Secpentil ó 2-pentil

Isipentil ó isopentilo

Terpentil ó terpentilo

Neopentil ó neopentilo

19

71 21.0 Completa la siguiente tabla con la información que se te pide

CLASE GRUPO FUNCIONAL NOMBRE COMÚN

NOMBRE FÓRMULA

AROMÁTICOS

ALCOHOLES

ALDEHIDOS

CETONAS

ÉSTERES

ÉTERES

AMINAS

AMIDAS

ÁCIDOS CARBOXÍLICOS

72 16.0 Realice la fórmula condensada y desarrollada de los siguientes alcanos de cadena sencilla.

Metano

Etano

20

Propano

Butano

Pentano

Hexano

Heptano

Octano

73 16.0 Realice las siguientes estructuras (CONDENSAD Y DESARROLLADA) de los cicloalcanos.

CICLOPROPANO CICLOBUTANO

CICLOPENTANO CICLOHEXANO

21

CICLOHEPTANO CICLOOCTANO

CICLONONANO CICLODECANO

74 5.0 Mencione a detalle las reglas que se deben de seguir para elegir la cadena principal de un hidrocarburo acíclico alcano

75 5.0 Mencione a detalle las reglas que se deben de seguir para elegir la cadena principal de un hidrocarburo acíclico alqueno y alquino

22

76. Valor 10.0 Representar la molécula con base en los nombres que se mencionan.

3,5-Dietil-2,6-dimetilheptano

2-Bromo-4-etil-7-metiloctano

3-Ciclohexil-7-ciclopentil-2-metilnonano

1-Cloro-3-etil-5-metilciclooctano

2,4-Trimetilocta-1,4,6-trieno

6-Metil-3-propilhepta-1,3,5-trieno

6-Cloro-7-metiloct-3-ino

6-Metilcicloocten-3-ino

1,3-Dimetilbenceno

2-Etil-4,5-Dimetilbenceno

77 2.0 ¿Qué es una macromolécula?

23

78 2.0 Defina a los polímeros de adición y a los polímeros de condensación

79 2.0 Defina al término monómero

80 2.0 Defina al término polímero

81 2.0 Los polímeros pueden clasificarse en dos grupos: termoplásticos y termoestables. Defina cada uno.

82 6.0 Mencione y defina seis características de las macromoléculas naturales

83 2.0 ¿Qué es un carbohidrato? ¿Cuál es la fórmula que lo representa?

84 2.0 ¿Qué es un lípido? ¿Cuál es la fórmula que lo representa?

85. Valor 2.0 ¿Qué son las proteínas? ¿Cuál es la fórmula que lo representa?

24

86. Valor 2.0 ¿Qué son los ácidos nucleicos?

87. Valor 3.0 ¿Cómo es la estructura general de un ácido nucleico? ¿Cuál es su importancia bioquímica? Realice esquema

88. Valor 3.0 ¿Qué es una molécula sintética y que diferencia existe entre estas y las moléculas naturales?

89. Valor 4.0 ¿Qué es un polímero de adición? De dos ejemplos de estos

90. Valor 4.0 ¿Qué es un polímero de condensación? De dos ejemplos de estos

SITIOS RECOMENDADOS COMO APOYO EN LA RESOLUCIÓN DE LA GUÍA

Explorer BioGen, 2017. Dirección electrónica: https://explorerbiogen.wordpress.com/ Explorer BioGen, 2017. Glosario. Dirección electrónica: https://explorerbiogen.wordpress.com/glosario/ Explorer BioGen, 2017. Categoría, Química. Dirección electrónica: https://explorerbiogen.wordpress.com/category/docencia/quimica/

1era edición, 2018

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