taller 1. pH y equilibrio. grado once

TALLER DE QUIMICA. GRADO ONCE

ENTREGAR EN HOJA INDIVIDUAL  pH  Y EQUILIBRIO QUIMICO

La gráfica muestra la escala de pH y su relación con la concentración de hidrogeniones [H⁺],

1. Observe los productos de uso doméstico, fluidos biológicos  y sustancias producidas por el hombre.

a.  El esquema muestra el pH de algunas sustancias de uso frecuente como el champú, así como algunos fluidos biológicos como la sangre, indicando para cada uno, la concentración de hidrogeniones. Complete la gráfica ubicando para cada caso el nombre del producto con el valor correspondiente  de pH y su relación  con la concentración de hidrogeniones

b.  con base en la gráfica indica:

1.    ¿Cuál es la sustancia más acida?, ¿cuál es su pH?

2.    ¿Cuál sustancia presenta un pH neutro?, ¿por qué?

3.    ¿Qué pasa con la concentración de hidrogeniones a medida que aumenta el pH? .  ¿Cuál es la sustancia de mayor basicidad?, ¿cuál es su pH?

2. Si el producto iónico del agua se indica como [H] [OH] = 1,0 X 10-¹⁴, determina el valor de la [H] o [OH] en cada caso: d)  [H] = 5,0 X 10-4

e)  [H] = 0,005

a)    [H] = 1,0 X 10~3

b)    [OH] = 3,0 X 10-5

c)    [OH] = 0,001

3.                  A partir del producto iónico del agua [H][OH] = 1,0 x 1Q~¹⁴ demuestra que la suma del pH + pOH = 14.

4.                  Un indicador suele ser un extracto vegetal, que adquiere color claramente diferenciado según se encuentre en un medio ácido o básico. Los indicadores se utilizan en forma de tiras de papel impregnadas (como el papel de tornasol) o en forma de soluciones concentradas (como la fenolftaleina o el azul de bromotimol). La siguiente tabla muestra los cambios de color de los indicadores según el medio en que se encuentren: Con el fin de determinar el carácter ácido o básico de tres sustancias desconocidas (A, B y C), se utilizan algunos indicadores, obteniéndose los siguientes resultados

_La fenolftaleína incolora cambia a fucsia en presencia de la sustancia A.

— El bromotimol azul se vuelve amarillo en presencia de la sustancia B.

— El rojo de metilo no cambia de color en presencia de la solución C.

Con base en estos resultados indica el posible carácter ácido o básico de cada sustancia. Justifique su respuesta

5.                  Completa el siguiente cuadro y, teniendo en cuenta el valor de pH, clasifica cada una de las sustancias en fuertemente acida, débilmente acida, neutra, débilmente básica y fuertemente básica. Justifica tu respuesta según el caso.

6.                  Los champús son básicamente jabones y detergentes sintéticos que sirven para remover la suciedad y la grasa del cabello, cuyo pH varía de una marca a otra. Así, en un rápido muestreo, que incluyó 20 marcas diferentes, se midió el pH de cada uno de ellos y se encontró un pH entre 3,5 y 8,5, con un promedio de 6,5, es decir, levemente ácido. Con relación a estos resultados, responde:

a)  ¿Es realmente importante que la etiqueta del champú indique el pH?

b)  Según los resultados, los champús en estudio resultaron ácidos en su mayoría. ¿Por qué crees que la palabra ácido no se usa para promocionar un champú?

c)  Diseña tu propio experimento para comprobar los resultados expuestos anteriormente.

d)  ¿Cuál es tu actitud como consumidor de productos de higiene o de belleza? ¿Consideras importante asumir una actitud crítica frente a la publicidad de estos productos?

PROBLEMAS DE PROFUNDIZACIÒN

1. Una mezcla de orina contiene una |H⁺] de 4 • 10~⁶ mol/L. Determina su pH y establece si es una sustancia acida, básica o neutra. 2. El pH de la lluvia es de 3,4. Calcula [H+] y [OH~].

3.  La sangre humana tiene por lo menos cinco sistemas amortiguadores de los cuales el más importante es el de carbonato ácido-ácido carbonico. Consulta cómo actúa este sistema y cómo influye en el pH de la sangre.

4.  Una tableta de antiácido contiene carbonato de calcio como ingrediente activo. Si se requieren 11,3 ml de HC1 0,01 M para lograr una neutralización total, ¿cuántos gramos de CaCO₃ contiene una tableta?

5.  La acidez del jugo gástrico depende casi por completo de la presencia de HCl en él. Al analizar una muestra de 300 ml de este jugo se encontró que el pH era aproximadamente 3,5. Determina la cantidad de HCl en gramos presentes en la muestra.

6.  ENTREGAR TODOS LOS EJERCICoIS RESUELTOS EN CLASE SOBRE

EQUILIBRIO QUIMICO

7. SELECCIONAR 5  PREGUNTAS SOBRE GASES DE LAS PRUEBAS SABER. RESOLVERLAS Y JUSTIFICARLAS

Ejercicio química dècimo

Docente sonia arenas

Estequiometría

Es el cálculo de las cantidades de reactivos y productos de una reacción química.

Información cuantitativa de las ecuaciones ajustadas

Los coeficientes de una ecuación ajustada representan:

• el número relativo de moléculas que participan en una reacción
  
• el número relativo de moles participantes en dicha reacción.
  

Por ejemplo en la ecuación ajustada siguiente:

la producción de dos moles de agua requieren el consumo de 2 moles de H₂ un mol de O₂.

Por lo tanto, en esta reacción tenemos que: "2 moles de H₂, 1 mol de O₂ y 2 moles de H₂O" son cantidades estequiométricamente equivalentes.

Estas relaciones estequiométricas, derivadas de las ecuaciones ajustadas, pueden usarse para determinar las cantidades esperadas de productos para una cantidad dada de reactivos.

Ejemplo:

¿Cuántas moles de H₂O se producirán en una reacción donde tenemos 1,57 moles de O₂, suponiendo que tenemos hidrógeno de sobra?

El cociente:

es la relación estequiométrica entre el H₂O y el O₂ de la ecuación ajustada de esta reacción.

Ejemplo:

Calcula la masa de CO₂ producida al quemar 1,00 gramo de C₄H₁₀.

Para la reacción de combustión del butano (C₄H₁₀) la ecuación ajustada es:

Para ello antes que nada debemos calcular cuantas moles de butano tenemos en 100 gramos de la muestra:

De manera que, si la relación estequiométrica entre el C₄H₁₀ y el CO₂ es:

Por lo tanto:

Pero la pregunta pedía la determinación de la masa de CO₂ producida, por ello debemos convertir los moles de CO₂ en gramos (usando el peso molecular del CO₂):

De manera similar podemos determinar la masa de agua producida, la masa de oxígeno consumida, etc.

 

Las etapas esenciales

• balancear la ecuación química
  
• Calcular el peso molecular o fórmula de cada compuesto
  
• Convertir las masas a moles
  
• Usar la ecuación química para obtener los datos necesarios
  
• Reconvertir las moles a masas si se requiere
  

 

Cálculos

Cálculos de moles

La ecuación balanceada muestra la proporción entre reactivos y productos en la reacción

de manera que, para cada sustancia en la ecuación se puede calcular las moles consumidas o producidas debido a la reacción.

Si conocemos los pesos moleculares, podemos usar cantidades en gramos.

 

Conversión de moles a gramos:

Ejemplo: N₂ ¿Cuántos moles hay en 14,0 g?
PM = 14,01 x 2 = 28,02 g/mol

 

Cálculos de masa

Normalmente no medimos cantidades molares, pues en la mayoría de los experimentos en el laboratorio, es demasiado material. Esto, no es así cuando trabajamos en una planta química

En general mediremos gramos, o miligramos de material en el laboratorio y toneladas en el caso de plantas químicas

Los pesos moleculares y las ecuaciones químicas nos permiten usar masas o cantidades molares

Los pasos son:

• Ajustar o balancear la ecuación química
  
• Convertir los valores de masa a valores molares
  
• Usar los coeficientes de la ecuación ajustada para determinar las proporciones de reactivos y productos
  
• Reconvertir los valores de moles a masa.
  

 

Para la reacción:

Tenemos un exceso de HCl, de manera que está presente todo el que necesitamos y más.

Nótese que por cada Ca producimos 1 H₂

1) Calculamos el número de moles de Ca que pusimos en la reacción.

2) 10 g de Ca son 0,25 moles, como tenemos 0,25 moles de Ca, únicamente se producirán 0,25 moles de H₂. ¿Cuántos gramos produciremos?

gramos de H₂ = moles obtenidos x peso molecular del H₂ = 0,25 moles x 2,016 (g/mol) = 0,504 g

 

¿Cuántos g de CaCl₂ se formaron? También serán 0.25 moles. Y entonces:

gramos de CaCl₂ = moles obtenidos x peso molecular del CaCl₂ = 0,25 moles x 110,98 (g/mol) = 27,75 g

 

Algunos ejercicios prácticos.

Para cada caso escriba todas las opciones y explique cuál es la correcta y de el resultado.

Cuando se ha balanceado una ecuación, los coeficientes representan el número de cada elemento en los reactivos y en los productos. También representan el número de moléculas y de moles de reactivos y productos.

 

Factores para calcular Moles-Moles

Cuando una ecuación está ajustada, basta un cálculo simple para saber las moles de un reactivo necesarias para obtener el número deseado de moles de un producto. Se encuentran multiplicando las moles deseada del producto por la relación entre las moles de reactivo y las moles de producto en la ecuación ajustada. La ecuación es la siguiente:

Ejemplo:

Cuál de las siguientes operaciones es correcta para calcular el número de moles de hidrógeno necesarios para producir 6 moles de NH₃ según la siguiente ecuación?

 

a) 6 moles NH₃ x 2 moles NH₃ / 3 moles H₂
b) 6 moles NH₃ x 3 moles NH₃ / 2 moles H₂
c) 6 moles NH₃ x 3 moles H₂ / 2 moles NH₃
d) 6 moles NH₃ x 2 moles H₂ / 3 moles NH₃

 

Factor para Cálculos Mol-Gramos

Para encontrar la masa de producto, basta con multiplicar las moles de producto por su peso molecular en g/mol.

Ejemplo:

¿Cuál de las siguientes operaciones calcula correctamente la masa de oxígeno producida a partir de 0,25 moles de KClO₃ según la siguiente ecuación?
(Pesos Atómicos: K = 39,1, Cl = 35,45, O = 16,00).

a) 0,25 moles KClO₃ x 2 moles KClO₃/3 moles O₂ x 32 g/1 mol O₂
b) 0,25 moles KClO₃ x 3 moles O₂/2 moles KClO₃ x 32 g/1 mol O₂
c) 0,25 moles KClO₃ x 2 moles KClO₃/3 moles O₂ x 1 mol O₂/32 g
d) 0,25 moles KClO₃ x 3 moles O₂/2 moles KClO₃ x 1 mol O₂/32 g

En este caso, el reactivo es KClO₃, y el producto O₂

Factor para Cálculos Gramos-Gramos

En la cuestión correspondiente a este apartado, es muy importante estar seguros de usar la relación correcta de reactivos y productos de la ecuación ajustada.

Ejemplo:

¿Cuál de las siguientes operaciones es la correcta para calcular el número de gramos de carburo de calcio (CaC₂) necesarios para obtener 5,2 gramos de acetileno (C₂H₂)?
(Pesos Atómicos: Ca = 40,01, C = 12,01, O = 16,00, H = 1,008).

a) 5.2 g C₂H₂ x (1 mol C₂H₂/26 g C₂H₂) x (1 mol CaC₂/1 mol C₂H₂) x (64.1 g CaC₂/1 mol)
b) 5.2 g C₂H₂ x (26 g C₂H₂/1 mol) x (1 mol CaC₂/1 mol C₂H₂) x (1 mol/64.1 g CaC₂)
c) 5.2 g C₂H₂ x (1 mol/26 g C₂H₂) x (1 mol C₂H₂/1 mol CaC₂) x (1 mol/64.1 g CaC₂)
d) 5.2 g C₂H₂ x (26 g C₂H₂/1 mol) x (1 mol C₂H₂/1 mol CaC₂) x (64.1 g CaC₂/1 mol)

Escribiendo la ecuación en su forma estequiométricamente correcta la respuesta es

 

Calcular el número de moles de dióxido de nitrógeno (NO₂) obtenidas cuando se producen 3 moles de oxígeno en la descomposición del ácido nítrico por la luz?

En esta reacción, se obtiene 1 mol de O₂ y 4 moles de NO₂ cuando se descompomen 4 moles de ácido nítrico. Por tanto, cuando se forman 3 moles de O₂ se forman también 3 x 4 = 12 moles de NO₂.

 

Problemas de estequiometría - Moles a Masa. Ejemplo:

¿Cuantos moles de dióxido de azufre pueden obtenerse quemando 16 gramos de azufre?
(Pesos Atómicos: S = 32,06, O = 16,00).

En esta reacción, 1 mol de S₈ reacciona para dar 8 moles de SO₂. Por tanto:

 

Problemas de estequiometría - Masa a Masa. Ejemplo:

¿Qué masa de H₂, que reacciona con exceso de O₂, produce 11.91 g de H₂O?
(Pesos Atómicos: H = 1,008, O = 16,00).

En esta reacción, 2 moles de H₂ reaccionan para dar 2 moles de H₂O. De acuerdo con la estequiometría de la reacción:

  

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=video&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0CEMQuAIwAQ&url=http%3A%2F%2Fwww.youtube.com%2Fwatch%3Fv%3DGSYLoH68Dc8&ei=h_5sU4TyBZG_sQTD7IK4DQ&usg=AFQjCNF4mBITxaZkbq8MXI0LL0ssG_T63A&bvm=bv.66111022,d.cWc

https://www.evernote.com/shard/s353/sh/2f59f2e9-6d8c-4c6e-a9b9-2e7d35aab33d/5ad102ac54bd7fbf07dd3006197141f2

https://www.evernote.com/shard/s353/sh/2f59f2e9-6d8c-4c6e-a9b9-2e7d35aab33d/5ad102ac54bd7fbf07dd3006197141f2

Mapa células

https://www.evernote.com/shard/s353/sh/2f59f2e9-6d8c-4c6e-a9b9-2e7d35aab33d/5ad102ac54bd7fbf07dd3006197141f2

Células