refuerzo de quÍmica – 1º de...

REFUERZO DE QUÍMICA – 1º de BACHILLERATO CURSO 2016/2017

Los pasos que se recomiendan son:

1. Repasar los conceptos teóricos explicados en clase que se encuentran en el cuaderno de trabajo. Se indican, en cada uno de los temas, los conceptos indispensables.

2. Realizar los ejercicios que se indican por temas.

TEMA 1. ESTRUCTURA DE LA MATERIA.

Número atómico y número másico. Isótopos e iones. Modelo atómico de Böhr. Modelo Cuántico de orbitales: Números cuánticos. Niveles energéticos y distribución electrónica: a) Principio de Exclusión de Pauli, b) Principio de Construcción o Aufbau, c) Regla de Madelung, d) Regla de máxima multiplicidad o regla de Hund. Diagrama de Orbital atómico. Sistema y Propiedades periódicas de los elementos: a) Tamaño, b) Energía o Potencial de ionización, c) Afinidad electrónica, d) Electronegatividad.

• Ejercicios del tema:

1. Escriba la configuración electrónica de las especies cuyo valor de Z es 13,

16, 19, 22 y deduzca el grupo y periodo al que pertenecen.

2. Escriba la notación cuántica de 4pz, 3s, 3px, 2py, 3d2, 1s. 3. Clasifique según su EI: F, Na, Cs, He 4. Represente mediante un diagrama de orbital el átomo de oxígeno (z = 8),

indicando su estado fundamental, excitado e ionizado. 6. Explique si es posible una notación (3, 1, -1) y otra (3, 1, 1,-1/2). Así como

una distribución electrónica del tipo 1s2 2 s2 p7 3s0. 7. Un elemento tiene un electrón diferenciador (3, 2, -1, ½). ¿A qué grupo y

periodo pertenece? ¿Tiene más o menos energía de ionización que el potasio, elemento éste que posee 19 protones en su núcleo?

8. Escriba la notación cuántica del electrón diferenciador del segundo metal

alcalino, del segundo halógeno, del primer anfígeno y del tercer elemento de transición.

9. Ordena razonadamente, en orden creciente de energía, los siguientes orbitales atómicos:

3d 7

5pz

4 f 4

5s

10. Considere los elementos químicos

Cr(Z 24) y

S(Z 16) . Determina la

configuración electrónica, grupo y periodo y tipo de cada una de ellas.

11. Ordena razonadamente, en orden creciente de radio atómico, las siguientes

especies químicas:

10

20Ne

9

19F

11

23Na

8

16O2

TEMA 2. LEYES FUNDAMENTALES DE LA QUIMICA.

Molécula, mol y masa de un mol. Leyes de los gases: ecuación de estado de los gases ideales, cambio de condiciones de un gas y ley de Dalton de las presiones parciales. Determinación de fórmulas empíricas y moleculares


1. En el análisis de un compuesto de 303 g/mol se detecta un 6’94% de H, un

4’62% de N, un 21’12% de O y el resto de carbono. ¿Cuál es su fórmula molecular? ¿Cuántos átomos hay en 2 g de dicho compuesto?

2. Una sustancia contiene un 63’1 % de C, un 8’7% de H y el resto de oxígeno.

A una temperatura de 250ºC y 750 mm de Hg, 1’65 g de la misma en forma de vapor ocupa 629 ml. Calcular:

a) Su fórmula molecular b) Los átomos presentes c) La masa de una de sus moléculas expresada en gramos 3. Se sabe que 0,702 g de un gas encerrado en un recipiente de 100 cm3

ejerce una presión de 700 mm de Hg cuando la temperatura es de 27º C. En el análisis del mismo resultó un 38,4% de carbono, un 56,8% de cloro y un 4,8% de hidrógeno. Determina la fórmula empírica y molecular de dicho gas.

4. En un recipiente cerrado tenemos 348 g de butano: a) ¿Cuántas moléculas de dicho compuesto hay en dicho recipiente?

b) ¿Cuántos átomos de carbono hay presentes? c) ¿Qué volumen ocupa esa cantidad de butano medido en condiciones TPN?

5. El azufre es uno de los componentes principales de la pólvora casera, junto al carbón vegetal y el nitrato de potasio. a) ¿Cuántos moles de esas sustancias hay en un petardo que contiene 1 g

de azufre, 1,5 g de carbono y 7,5 g de nitrato de potasio?

b) ¿Cuántos moles hay en 23105,1 átomos de azufre? ¿Y en 24100,3

moléculas de nitrato de potasio?

6. Las nuevas bombonas de butano están construidas en aluminio, tienen un volumen de 13 litros y contienen 6 kg de butano a una presión de 8 atm. Parte del butano está licuado, pero suponiendo que todo el butano estuviese en forma de gas, ¿qué presión tendría el mismo gas en una bombona tradicional de 26,1 litros de capacidad a la misma temperatura?

7. Si en la botella de un buceador, de 10 litros, hay 16 g de oxígeno y 56 g de

nitrógeno a 0ºC. ¿Qué presión ejerce la mezcla gaseosa?

8. Una mezcla de gases contiene 5 moles de oxígeno, 2 moles de hidrógeno y 3 moles de nitrógeno. Calcula la presión parcial de cada gas si la presión total es de 2 atm.

9. Calcula la presión que ejercen 59,5 g del gas amoniaco almacenados en un

volumen de 5200 cm3 a una temperatura de 320 K.

TEMA 3. DISOLUCIONES. Disoluciones y componentes. Mezclas. Formas de expresar la concentración de una disolución. Cálculos. Preparación de disoluciones. Solubilidad. Ley de Henry. Propiedades coligativas de las disoluciones


1. a) Calcular el volumen de ácido sulfúrico concentrado, de densidad 1,83

g /ml y del 93,2% en masa, que se necesita para preparar 500 ml de disolución

4 M de dicho ácido. b) Determina la concentración molar de dicho ácido si a la disolución anteriormente preparada le añadimos 1, 5 l de agua. (0,5 puntos) 2. Se mezclan 100 d de metanol, con 100 g de agua. Determina:

a) La fracción molar del soluto y del disolvente b) El tanto por ciento en masa

3. Se ha preparado en el laboratorio 0,5 litros de disolución de ácido clorhídrico de densidad 1,18 g/ml, que contiene 3,65 g de ácido. Calcula:

a) La concentración molar de la disolución b) Fracción molar del soluto y del disolvente

4. Una botella de ácido nítrico comercial tiene una concentración del 70% en masa y una densidad de 1,40 g/ml. Calcula:

a) Su concentración en g/l y su concentración molar b) El volumen de ácido comercial necesario para preparar 125 ml de

disolución de este ácido, de concentración 0,25 M

5. En un matraz aforado de 100 ml se disuelven en agua 20 g de hidróxido de sodio. La densidad de la disolución es de 1100 kg/m3.

a) Determina su concentración en g/l y el mol/l b) Calcula la fracción molar del soluto

6. Una botella de ácido sulfúrico comercial tiene un porcentaje del 95% en masa de ácido y una densidad de 1,8 g/ml. Calcula:

a) La concentración molar b) El volumen necesario para preparar 250 ml de una concentración 1 M

TEMA 4. LAS REACCIONES QUÍMICAS. Formulación y nomenclatura de los compuestos inorgánicos. Normas de la IUPAC. Reacciones y ecuaciones químicas. Tipos de reacciones químicas. Estequiometría de las reacciones. Cálculos con masas, volúmenes y reactivos en disolución. Reactivo limitante. Rendimiento de una reacción


1. Cuando el carbonato de calcio o mármol reacciona con ácido clorhídrico se forma dióxido de carbono, agua y cloruro de calcio. Si se hacen reaccionar 5 g de mármol con 5 ml de ácido clorhídrico 0,01 M. a) Formula y ajusta la reacción b) ¿Cuántos moles y de qué reactivo sobran? c) ¿Cuántos litros de dióxido de carbono en condiciones TPN se desprenden? 2. Escribir, completar y ajustar los siguientes procesos: a) Síntesis industrial del amoníaco. b) Reacción de combustión del carbón c) Reacción de formación del agua d) Combustión del butano e) Combustión parcial del metano

f) Reacción de descomposición del agua g) Reacción de neutralización sulfúrico + sosa 3. Formula los siguientes compuestos inorgánicos:

1. Óxido de litio

2. Pentacloruro de fósforo

3. Ácido selenhídrico

4. Hidruro de plomo (II)

5. Ioduro de mercurio (II)

6. Peróxido de hidrógeno

7. Hidróxido de cobre (I)

8. Ión cromato

9. Fosfito de calcio

10. Permanganato de plata

11. Oxido de hierro (II)

12. Amoniaco

13. Hidrógenosulfato de oro (III)

14. Ácido cloroso

15. Ión bromuro

16. Hidruro de cobalto (II)

17. Hidróxido de estaño (IV)

18. Dicromato de potasio

19. Yoduro de hidrógeno

20. Carbonato de magnesio

4. Se queman 200 g de metano con 150 g de oxígeno. ¿Cuántos litros de

dióxido de carbono gaseoso se obtienen?

5. Al quemar 34 g de gas butano ¿Cuántos litros de aire se necesitan si éste contiene un 21 % en volumen de oxígeno? ¿Cuántos litros de gas se liberan?

6. El cesio reacciona violentamente con el agua formando hidróxido de cesio e hidrógeno. a) Calcula la cantidad de hidrógeno que se desprenderá al añadir una

muestra de 13,3 g de cesio con 100 ml de agua. b) Indica la cantidad del reactivo que quedará en exceso

7. La nitroglicerina es una sustancia que se utiliza en medicina para tratar dolencias del corazón. Pero su aplicación más conocida es como explosivo. Es tan inestable que una ligera sacudida puede provocar su descomposición liberando de forma explosiva gran cantidad de gases, según la reacción:

OHOCONONHC 22229353

a) Ajusta la ecuación química b) ¿Qué cantidad de nitrógeno se libera en la descomposición de 100 g de

nitroglicerina? c) Si la cantidad de oxígeno liberada fue de 3,3 g, calcula el rendimiento del

proceso

8. El cloruro de aluminio, muy usado en la industria, se obtiene tratando limaduras de aluminio con cloro, según la reacción:

)(2)(3)(2 32 sAlClgClsAl

Si se parte de 2,7 g de aluminio y 4,1 g de cloro molecular, ¿cuál es el reactivo limitante? ¿cuántos gramos de cloruro de aluminio se obtienen? TEMA 5. TERMODINÁMICA QUÍMICA. Sistemas y variables termodinámicas. Primer principio de la termodinámica. Energía interna. Calor de reacción. Reacciones endotérmicas y exotérmicas.

Entalpía de reacción. Ley de Hess. Entalpía de formación y entalpías de enlace. Segundo principio de la termodinámica. Entropía. Energía libre de Gibbs. Espontaneidad de una reacción.


1. Determinar el valor la entalpía de formación del etano sabiendo que la

entalpía de formación del dióxido de carbono y del agua son, respectivamente – 94 y – 68 KJ/moL, asi como la entalpía de combustión del etano que es – 1200 KJ/moL

2. Determinar la entalpía de formación del benceno mediante la ley de

Hess a partir de los siguientes datos: (2 puntos)

Hºf (dióxido de carbono)= -94 KJ/mol

Hºf (agua)= -68 KJ/mol

Hºc (benceno)= -781 KJ/mol

3. La reacción de formación del etanol, a partir de sus elementos no puede realizarse directamente, por tanto, no es posible medir experimentalmente su variación de entalpía:

)()()()( 232 lOHCHCHgOgHgrafitoC

Calcula el valor de la variación de la entalpía del proceso a partir de las siguientes reacciones:

molKJOHH

molKJCOH

molKJoleH

f

f

c

/286)(

/394)(

/1368)tan(

2

º

2

º

º

4. Determina la variación de energía libre estándar para la reacción de

descomposición del carbonato de calcio. Indica a partir de qué temperatura será espontáneo el proceso.

Datos: molKJS

molKJH

/161

/178

º

º

5. Para la descomposición del carbonato de calcio: (2,5 puntos)

)()()( 23 gCOsCaOsCaCO

Calcule:

a) La variación de entalpía estándar de dicha reacción a partir de los siguientes datos e indique si es exotérmica o endotérmica

:)( 1º molKJH f CaCO3(s) = -1207 CO2(g) = -394 CaO(s) = -633

b) La variación de entropía estándar de la reacción a partir de los

siguientes datos:

)(º 11 KmolJS : CaCO3(s) = 93 CO2(g) = 214 CaO(s) = 40

c) La variación de energía libre estándar de la reacción d) La temperatura a partir de la cual el carbonato de calcio se descompone espontáneamente

TEMA 6. CINÉTICA QUÍMICA. Velocidad de reacción. Expresiones de la velocidad de reacción. Ley diferencial: Orden de reacción. Teorías de colisiones y teoría del estado de transición: concepto de energía de activación. Factores que modifican a la velocidad de una reacción química


1. Escriba, tomando como referencia la reacción de síntesis industrial del

amoníaco, las expresiones de la velocidad de desaparición de hidrógeno y de nitrógeno así como la de aparición del amoníaco. ¿Qué relación hay entre la velocidad de desaparición de nitrógeno y la de aparición de amoníaco?

2. Para la reacción: A + B Productos, se observa que al triplicar la

concentración de A manteniendo la de B, la velocidad se duplica en tanto que si se duplica la de b manteniendo la de A, la velocidad se cuadruplica. Razone la ley diferencial, orden y unidades de la constante de velocidad.

3. En una reacción: A + B C, se han obtenido los siguientes datos:

[A] [B] velocidad

0’01 0’01 2’2. 10 - 4

0’02 0’01 4’4. 10 – 4

0’02 0’02 17’6. 10 - 4

Determinar su ecuación de velocidad, orden, valor y unidades de la constante de velocidad o velocidad específica.

4. A cierta temperatura, el SO2Cl2 se descompone según:

SO2Cl2 (g) SO2 (g) + Cl2 (g) H > 0

Un estudio experimental de la velocidad arrojó los siguientes datos:

a) Determinar su ecuación de velocidad. b) Hallar el valor de su constante de velocidad y unidades. c) Representar su diagrama entálpico en presencia de un inhibidor.

5. Se han obtenido, a cierta temperatura, para la reacción A+BC los siguientes datos experimentales:

EXPERIENCIA

A

B VELOCIDAD

I 0,1 0,2

32 103

II 0,1 0,1

8 103

III 0,3 0,1

24 103

Determine: a) Orden de reacción y ecuación diferencial b) Valor de la constante cinética y sus unidades c) Velocidad a esa temperatura cuando las concentraciones de A y B son respectivamente 0,2 y 0,1 M TEMA 7. REACCIONES DE TRANSFERENCIA DE ELECTRONES. Concepto de oxidación-reducción. Número de oxidación o índice redox. Ajuste de reacciones por el método del ión-electrón. Cálculo estequiométrico 1. Asignar número de oxidación a cada una de las siguientes especies: H2O, Cl2, KMnO4, FeCl3, NaOH, CO3

-2, NH4+, K2SO4, NO, Cu, Al+3, H2, OH-,

K2Cr2O7, H2O2, HSO3-, NO2

-, NaCl, MnSO4, Pb(NO3)2, N2, CO, CO2

[SO2Cl2] velocidad

0’10 2’2. 10 - 6

0’20 4’4. 10 – 6

0’30 6’6. 10 - 6

2. Ajustar por el método del ion – electrón:

a) Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + NO + H2O b) H2S + KMnO4 + HCl S + KCl + MnCl2 + H2O c) MnO2 + NaCl + H2SO4 MnSO4 + Na2SO4 + Cl2 + H2O d) H2O2 + HCl + SnCl2 SnCl4 + H2O e) HBr + K2Cr2O7 Br2 + CrBr3 + H2O + KBr

3. Al mezclar sulfuro de hidrógeno con ácido nítrico se forma azufre, dióxido

de nitrógeno y agua.

a) Formule las semirreacciones de oxidación y reducción

b) Formule la reacción molecular global indicando las especies oxidante y reductora

4. Ajuste la siguiente reacción utilizando el método ión-electrón: (1,5 puntos)

422234242722 )( SOKOHClSOCrSOHKClOCrK

TEMA 8. LA QUÍMICA DEL CARBONO. Formulación y nomenclatura de especies orgánicas. Normas de la IUPAC

1. Formula los siguientes compuestos orgánicos:

1. Etanoamida

2. 2,3,4-trimetil-1,3-hexadieno

3. Metoxietano

4. Propenal

5. Tolueno

6. 1,4-ciclohexanodiol

7. o-diclorobenceno

8. Ácido 2-butenoico

9. 3-pentanona

10. Acetato de etilo

11. Cianuro de etilo

12. 2-nitropropano

13. Butilamina

14. 4,5-dibromohexanal

15. Butiletileter

16. 2,3-pentanodiol

17. 1,1,3-trifenilciclopentano

18. 3-octino

19. 2,7,8-trimetil-5-propildecano

20. Etilmetilamina

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