Semestre 2016-I Colección U1 NMLV

UNAM Facultad de Química Curso Química General 1 Grupo 14

COLECCIÓN DE EJERCICIOS UNIDAD 1

1. En un libro aparece la siguiente definición de Química:

“La Química es la ciencia que tiene por objeto el estudio de la composición, estructura y propiedades de la materia que existe en el universo, así como de las transformaciones que ésta experimenta en su estructura interna y de los cambios energéticos involucrados en tales transformaciones”.

Con base en esta definición, explica y proporciona ejemplos de lo que se pide a continuación:

a) ¿A qué tipo de composición de la materia se refiere el enunciado? b) ¿Qué significa la palabra estructura de la materia en este contexto? c) ¿Qué quiere decir el término propiedades de la materia? d) ¿A qué se refiere el término estructura interna? e) ¿Qué relación existe entre cambios energéticos y transformaciones de la materia?

2. Indica a qué magnitud corresponde cada una de las siguientes unidades.

a) mg b) J c) mol d) m3 e) g/cm3

f) atm g) kcal h) poise i) mm j) mL

3. Escribe el estado de agregación en que se presentan las siguientes sustancias en condiciones

normales de presión y temperatura (1 atm y 25°C).

Oxígeno Cloruro de potasio Mercurio Dióxido de carbono

Bicarbonato de sodio Azufre Sulfuro de hidrógeno Nitrógeno

4. Observa la siguiente ilustración. Ahora imagina que se calienta el aire que

contiene ese matraz. Dibuja cómo se verían las partículas que hay dentro del matraz, antes y después de ese calentamiento.

5. Observa la siguiente ilustración y contesta ¿el niño podrá inflar el globo dentro de la botella? ¿Por qué? Puedes hacer el experimento para notar qué sucede…

Semestre 2016-I Colección U1 NMLV

6. Un experimento clásico en ciencias consiste en hervir agua en un matraz bola, suspender el calentamiento, tapar el matraz e invertirlo y luego enfriar su base con hielos (ver figuras A y B). Al hacer esto, se observa que con el enfriamiento el agua “hierve”. ¿Cuál piensas que es la lectura del termómetro en cada caso? Utiliza el MCC para explicar este fenómeno (si puedes, realiza el experimento!).

7. Clasifica a lo siguiente como elemento (E), compuesto (C), mezcla homogénea (Mho), mezcla heterogénea (Mhe) o coloide (Col).

Polietileno Sacarosa Agua destilada Potasio Madera Plomo Sangre Aire Leche Espinacas

Vidrio Hielo seco Arsénico Bronce Cerveza Lantano Diamante Amoniaco Gelatina Grafito

8. De los materiales enunciados en la pregunta anterior, indica cuáles son sustancias, explicando por

qué las clasificaste así. 9. ¿Qué representa cada uno de los siguientes esquemas (elemento, compuesto, mezcla o

sustancia)?, argumenta tus respuestas (necesario ver la imagen a color).

A B C D

Semestre 2016-I Colección U1 NMLV

10. Un alumno de la clase de Química obtiene los siguientes resultados al estudiar las propiedades de

una sustancia desconocida a la que llamaremos sustancia X.

Es un sólido azul verdoso a temperatura ambiente.

Tiene un punto de fusión cercano a los 300 oC.

No es soluble en agua a temperatura ambiente.

Al calentarlo en un recipiente abierto, cambia de color y disminuye su masa.

Es más denso que el agua.

Como resultado de estas pruebas, el alumno concluye que X no es un elemento. ¿Estás de acuerdo con él? ¿Por qué?

11. Lee con cuidado el siguiente párrafo. Indica enseguida de cada propiedad descrita, con la letra F

las que se refieren a propiedades físicas, y con la letra Q las que se refieren a propiedades químicas.

Aluminio: metal de color plateado brillante. Como todos los metales, es maleable y dúctil. Su densidad

es de 2.7 g/cm3 y funde a 933°C. Es buen conductor del calor y de la electricidad. Expuesto al aire, se

recubre de una capa de alúmina (óxido de aluminio), que lo protege de un ataque rápido por el oxígeno

o la humedad atmosférica. Se disuelve en ácido clorhídrico caliente. Sus disoluciones deben

mantenerse ácidas para evitar la formación de hidróxido de aluminio (sólido insoluble en agua).

12. En cada uno de los siguientes enunciados se describe un proceso. Clasifícalos como cambios

físicos (CF) o químicos (CQ).

a) El gas helio contenido en un globo tiende a escapar después de unas horas ____________

b) El oxígeno mantiene la combustión de muchos materiales _______________

c) La sal de mesa se disuelve en agua caliente __________________

d) En el crecimiento de las plantas participan minerales, CO2, agua y energía solar

________________

e) El jugo de naranja congelado se reconstituye añadiéndole agua ______________

f) El agua hierve a una temperatura menor en el Popocatépetl que en Acapulco _________

g) Los fertilizantes incrementan la producción agrícola ______________

h) El plomo es más denso que el aluminio ___________

i) La temperatura de la superficie del Sol es de aproximadamente 6,300°C ______________

13. (a) ¿Cuál es la diferencia entre una propiedad extensiva y una propiedad intensiva?

(b) Piensa en la salsa catsup y menciona todas las propiedades que se te ocurran de ese aderezo y clasifícalas en extensivas e intensivas. (c) ¿Cómo clasificarías a la salsa catsup? ¿Es una mezcla, es un compuesto? Justifica tu respuesta.

Semestre 2016-I Colección U1 NMLV

14. Retoma los ejemplos que se mencionan en las preguntas 10 a 13 para identificar propiedades organolépticas, intensivas y extensivas.

15. El siguiente dibujo representa a las partículas de una sustancia que está a una temperatura de 10ºC:

Dibuja cómo se “vería” la misma sustancia cuando el termómetro marque 30ºC. 16. Es posible lograr que un clip o una aguja metálica floten en el agua. Sin embargo, al agregar un

poco de jabón al agua (lentamente y en las cercanías del clip), se observa que el clip cae de inmediato al fondo del recipiente. Explica por qué flota el clip y por qué se hunde cuando se agrega jabón (anímate a hacer el experimento!). Usa el modelo cinético corpuscular y habla de las propiedades de la materia que se modifican.

17. Utiliza papel milimetrado para construir la gráfica de solubilidad del ácido cítrico (C6H8O7) con los

datos de la siguiente tabla.

Temperatura (°C) Solubilidad (g / 100 mL de agua)

0 96

10 118

20 146

30 183

40 215

60 277

80 372

100 526

a) Explica cómo prepararías en el laboratorio 50 mL de una disolución saturada, 50 mL de

una disolución no saturada y el mismo volumen pero de una disolución sobresaturada, considerando que el disolvente está a 25°C.

b) ¿Qué harías para obtener por precipitación al 50% del ác. cítrico que está disuelto en una disolución acuosa?

18. Indica qué procedimiento(s) seguirías para separar en sus componentes a cada una de las siguientes mezclas; utiliza un diagrama de bloques para explicarlo. a) Arena de mar, paradiclorobenceno y nitrato de potasio. b) Agua, SiO2, alcohol etílico y cloruro de amonio. c) Hexano, hierro en polvo y azúcar de mesa (sacarosa).

Semestre 2016-I Colección U1 NMLV

19. Se formó una mezcla con masas iguales de tres sólidos identificados como A, B y C. En la siguiente tabla se describen algunas de sus propiedades:

a) ¿Se trata de una mezcla homogénea o heterogénea? Explica.

b) Explica mediante un diagrama de bloques, qué realizarías en el laboratorio de QG1 para

separar a esta mezcla en sus componentes (qué métodos y en qué orden).

c) Indica en qué propiedades de la materia se basan los métodos de separación que aparezcan en tu respuesta anterior.

20. Consulta el artículo “Teaching Inorganic Nomenclature” (Journal of Chemical Education, 69 (8), 613-614) y a continuación escribe la fórmula y nombre de 10 compuestos que te parezcan muy difíciles de aprender.

Nº Fórmula Nombre

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Nota: Estos ejercicios NO son para entregar, es para que los resuelvan y noten en qué tema tienen dudas que podemos resolver en clase.

Sólido Propiedades

A Sólido gris insoluble en agua. Funde a 419°C. Insoluble también en alcoholes y en acetona. Es más denso que el agua. Reacciona violentamente con el ácido clorhídrico.

B Sólido blanco muy soluble en agua a temperatura ambiente. Funde a 160°C. No es soluble en alcoholes. Es más denso que el agua.

C Sólido blanco insoluble en agua. Tiene alta presión de vapor por lo que pasa al estado gaseoso a 45°C. Soluble en acetona. Es menos denso que el agua.