69
Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial Física e química Ensinanza Bacharelato a distancia semipresencial Tipo de documento Guía do alumnado Curso Materias Propia de modalidade Nome da materia Física e química Autor/a ou autores: Rosa Mª Randulfe Carballo, Sara Lago Núñez, Luís Freire de Juan

Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 1 de 69

Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa

Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Física e química Ensinanza Bacharelato a distancia semipresencial

Tipo de documento Guía do alumnado

Curso 1º

Materias Propia de modalidade

Nome da materia Física e química

Autor/a ou autores: Rosa Mª Randulfe Carballo, Sara Lago Núñez, Luís Fr eire de Juan

Page 2: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 2 de 69

Page 3: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 3 de 69

Índice

1. Física ............................................. .............................................................................9

1.1 Unidade 1. O método científico. Magnitudes e unidades .............................................. 9 Criterios de avaliación ........................................................................................................................9 Suxestións para o estudo ...................................................................................................................9 Actividades de autoavaliación ............................................................................................................9 Actividades de titoría ........................................................................................................................10

1.2 Unidade 2. Movemento............................................................................................... 11 Criterios de avaliación ......................................................................................................................11 Suxestións para o estudo .................................................................................................................11 Actividades de autoavaliación ..........................................................................................................11 Actividades de titoría ........................................................................................................................12

1.3 Unidade 3. Estudo dos movementos .......................................................................... 13 Criterios de avaliación ......................................................................................................................13 Suxestións para o estudo .................................................................................................................13 Actividades de autoavaliación ..........................................................................................................13 Actividades de titoría ........................................................................................................................14

1.4 Unidade 4. Forzas ...................................................................................................... 16 Criterios de avaliación ......................................................................................................................16 Suxestións para o estudo .................................................................................................................16 Actividades de autoavaliación ..........................................................................................................16 Actividades de titoría ........................................................................................................................16

1.5 Unidade 5. Interaccións fundamentais ........................................................................ 18 Criterios de avaliación ......................................................................................................................18 Suxestións para o estudo .................................................................................................................18 Actividades de autoavaliación ..........................................................................................................18 Actividades de titoría ........................................................................................................................19

1.6 Unidade 6. Dinámica .................................................................................................. 20 Criterios de avaliación ......................................................................................................................20 Suxestións para o estudo .................................................................................................................20 Actividades de autoavaliación ..........................................................................................................20 Actividades de titoría ........................................................................................................................20

1.7 Unidade 7. Traballo e enerxía..................................................................................... 22 Criterios de avaliación ......................................................................................................................22 Suxestións para o estudo .................................................................................................................22 Actividades de autoavaliación ..........................................................................................................22 Actividades de titoría ........................................................................................................................23

1.8 Unidade 8. Enerxía térmica ........................................................................................ 24 Criterios de avaliación ......................................................................................................................24 Suxestións para o estudo .................................................................................................................24 Actividades de autoavaliación ..........................................................................................................24 Actividades de titoría ........................................................................................................................25

1.9 Unidade 9. Corrente eléctrica ..................................................................................... 26 Criterios de avaliación ......................................................................................................................26 Suxestións para o estudo .................................................................................................................26 Actividades de autoavaliación ..........................................................................................................26 Actividades de titoría ........................................................................................................................27

2. Química ............................................ ........................................................................28

2.1 Unidade 10. A materia ................................................................................................ 28

Page 4: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 4 de 69

Criterios de avaliación ......................................................................................................................28 Suxestións para o estudo .................................................................................................................28 Actividades de autoavaliación ..........................................................................................................28 Actividades de titoría ........................................................................................................................29

2.2 Unidade 11. Estrutura do átomo. Sistema periódico ................................................... 30 Criterios de avaliación ......................................................................................................................30 Suxestións para o estudo .................................................................................................................30 Actividades de autoavaliación ..........................................................................................................30 Actividades de titoría ........................................................................................................................31

2.3 Unidade 12. Formulación e nomenclatura inorgánicas................................................ 33 Criterios de avaliación ......................................................................................................................33 Suxestións para o estudo .................................................................................................................33 Actividades de autoavaliación ..........................................................................................................33 Actividades de titoría ........................................................................................................................34

2.4 Unidade 13. Enlace químico ....................................................................................... 35 Criterios de avaliación ......................................................................................................................35 Suxestións para o estudo .................................................................................................................35 Actividades de autoavaliación ..........................................................................................................35 Actividades de titoría ........................................................................................................................36

2.5 Unidade 14. Reaccións químicas................................................................................ 38 Criterios de avaliación ......................................................................................................................38 Suxestións para o estudo .................................................................................................................38 Actividades de autoavaliación ..........................................................................................................38 Actividades de titoría ........................................................................................................................39

2.6 Unidade 15. Termoquímica, cinética e equilibrio......................................................... 40 Criterios de avaliación ......................................................................................................................40 Suxestións para o estudo .................................................................................................................40 Actividades de autoavaliación ..........................................................................................................40 Actividades de titoría ........................................................................................................................41

2.7 Unidade 16. Compostos do carbono........................................................................... 42 Criterios de avaliación ......................................................................................................................42 Suxestións para o estudo .................................................................................................................42 Actividades de autoavaliación ..........................................................................................................42 Actividades de titoría ........................................................................................................................43

3. Solucións ás actividades de autoavaliación........ ................................................44

3.1 Física.......................................................................................................................... 44 3.1.1 Unidade 1. O método científico. Magnitudes e unidades.................................................................................44 3.1.2 Unidade 2. Movemento ....................................................................................................................................45 3.1.3 Unidade 3. Estudo dos movementos ...............................................................................................................47 3.1.4 Unidade 4. Forzas ............................................................................................................................................49 3.1.5 Unidade 5. Interaccións fundamentais .............................................................................................................51 3.1.6 Unidade 6. Dinámica ........................................................................................................................................52 3.1.7 Unidade 7. Traballo e enerxía ..........................................................................................................................54 3.1.8 Unidade 8. Enerxía térmica..............................................................................................................................56 3.1.9 Unidade 9. Corrente eléctrica...........................................................................................................................57

3.2 Química ...................................................................................................................... 58 3.2.1 Unidade 10. A materia......................................................................................................................................58

Exercicio 2 ........................................................................................................................................58 Exercicio 3 ........................................................................................................................................59 Exercicio 4 ........................................................................................................................................59 Exercicio 5 ........................................................................................................................................59

Page 5: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 5 de 69

Exercicio 6 ........................................................................................................................................59 Exercicio 7 ........................................................................................................................................60 Exercicio 8 ........................................................................................................................................60

3.2.2 Unidade 11. Estrutura do átomo. Sistema periódico........................................................................................60 3.2.3 Unidade 12. Formulación e nomenclatura inorgánicas ....................................................................................62 3.2.4 Unidade 13. Enlace químico ............................................................................................................................63 3.2.5 Unidade 14. Reaccións químicas.....................................................................................................................65

Exercicio 1 ........................................................................................................................................65 Exercicio 2 ........................................................................................................................................65 Exercicio 3 ........................................................................................................................................66 Exercicio 4 ........................................................................................................................................66 Exercicio 5 ........................................................................................................................................66 Exercicio 6 ........................................................................................................................................66

3.2.6 Unidade 15. Termoquímica, cinética e equilibrio .............................................................................................67 Exercicio 2 ........................................................................................................................................67 Exercicio 3 ........................................................................................................................................67

178,3 kJ 93,5-kJ) 2,1270(2

1kJ) 8,2413(

2

1)(

2

1)(

2

1H 0

403

02

0 =−+−−=∆+∆+∆−=∆ HHH

Exercicio 4 ...........................................................................................................................................67 Exercicio 5 ........................................................................................................................................68

3.2.7 Unidade 16. Compostos do carbono................................................................................................................68 Exercicio 1.................................................................................................................................................68

Exercicio 2 ........................................................................................................................................68 Exercicio 3 ........................................................................................................................................68 Exercicio 4 ........................................................................................................................................69 Exercicio 5 ........................................................................................................................................69

Page 6: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 6 de 69

Page 7: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 7 de 69

Introdución

A materia: liñas xerais

Vivimos nunha sociedade que avanza de xeito incuestionable grazas á ciencia. A física e a química son dúas ramas do saber incluídas no currículo de 1º de bacharelato que, ademais de pretender lograr os obxectivos xerais que a etapa ten asignados no Decreto 126/2008, ten como propósito que o alumnado se interese na caracterización e análise dunha serie de fenómenos cotiáns relacionados con elas. A comprensión de moitos fenómenos do medio natural e da saúde, do funcionamento de moitos aparellos tecnolóxicos, grazas a estas dúas materias, fará que os alumnos poidan opinar sobre a problemática de orixe científico tec-nolóxica que lles afecta como cidadáns activos e así xerar actitudes responsables na pro-cura dun futuro sustentable.

A física e a química tamén deben servir para que os alumnos e as alumnas comprendan as fases do método científico, aplicables á investigación noutras materias que tamén forman parte do currículo de bacharelato.

Por último, engadir que as disciplinas que aquí se tratan orientarán e prepararán os alum-nos e as alumnas para estudos posteriores directamente relacionados con elas, e permiti-ranlle continuar co desenvolvemento da cultura científica iniciada na etapa anterior.

Libro de texto

Esta guía está baseada no libro do alumno Física e Química para 1º de bacharelato da edi-torial Rodeira. ISBN 978-84-8349-193-5. Rodeira-Grupo Edebé, 2008.

Distribución temporal das unidades

A distribución dos contidos das dúas disciplinas que aquí se presenta é equilibrada, de xei-to que se pode impartir cada unha delas nun cuadrimestre. Nesta guía, igual que ocorre no Decreto 126/2008, do 19 de xuño, suxírese comezar pola química, aínda que a súa ordena-ción non pretende marcar unha pauta no desenvolvemento do currículo, que terá que ser contextualizado por cada profesor adaptándose aos coñecementos previos e características do seu alumnado. Pártese da unidade 1, “O método científico. Magnitudes e unidades”, que traballa contidos comúns que, polo seu carácter transversal, son punto de partida tanto no desenvolvemento da física como da química.

Unidade 1: O método científico. Magni-tudes e unidades

Unidade 10: A materia

Unidade 11: Estrutura do átomo. Sis-tema periódico

Unidade 12: Formulación e nomencla-tura inorgánicas

Primeira avaliación

Unidade 13: Enlace químico

Unidade 14: Reaccións químicas

Unidade 15: Termoquímica, cinética e equilibrio

Unidade 16: Compostos do carbono

Unidade 2: O movemento

Segunda avaliación

Unidade 3: Estudo dos movementos

Page 8: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 8 de 69

Unidade 4: Forzas

Unidade 5: Interaccións fundamentais

Unidade 6: Dinámica

Unidade 7: Traballo e enerxía

Unidade 8: Enerxía térmica

Terceira avaliación

Unidade 9: Corrente eléctrica

Metodoloxía de estudo

Nos estudos a distancia é fundamental a utilización dunha guía que oriente o alumnado ao longo do curso. O método de traballo que dende aquí recomendamos é o seguinte:

Organización da materia e do tempo de estudo: recomendamos dedicar 15 días aproxi-madamente a cada tema, aínda que pode haber variacións en función dos coñecementos previos do alumno e do seu interese pola materia.

Ler os criterios de avaliación do tema para centrar o estudo nos puntos máis importantes.

Estudar a teoría fixándose nas explicacións complementarias que aparecen nos marxes cos títulos: “Recorda” e “Fíxate”.

Facer os exemplos resoltos que intercala o libro na explicación de cada tema e que se suxiren na guía.

Resolver as actividades de autoavaliación e comprobar a solución ao final da guía.

Resolver as actividades de titoría que se entregarán ao titor no prazo que se determine.

Aclarar as dúbidas consultando ao profesor nas horas de titoría.

Apartados do traballo en cada unha das unidades

En cada unidade aparecen os seguintes puntos:

Criterios de avaliación: indican ao alumnado o que debe saber ao rematar a unidade.

Suxestións para o estudo: inclúen conceptos previos que o alumno debe recordar, exem-plos resoltos do libro que convén realizar para a mellor comprensión da unidade, etc...

Actividades de autoavaliación: son actividades que o alumno realizará pola súa conta e das que se inclúen as solucións ao final da guía.

Actividades de titoría: son actividades que o alumno realizará e que serán comentadas e resoltas despois nas titoría correspondentes.

As titorías lectivas e de orientación

Nas titorías lectivas, de asistencia obrigatoria, o profesorado tratará os contidos fundamen-tais e actividades de cada tema. Así mesmo, trazará as directrices que permitan traballar o alumnado na súa casa.

Nas titorías de orientación o profesor resolverá dun xeito personalizado as dúbidas que es-tablezan os alumnos e as alumnas e reforzará aqueles contidos que presenten maior difi-cultade.

Page 9: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 9 de 69

1. Física

1.1 Unidade 1. O método científico. Magnitudes e uni-dades

Criterios de avaliación

Ao finalizar esta unidade deberá ser capaz de:

Clasificar os distintos fenómenos en físicos ou químicos.

Usar correctamente as unidades do SI e transformar unhas unidades noutras mediante o uso de factores de conversión.

Expresar cantidades en notación científica.

Explicar o significado de erro absoluto e erro relativo e aplicalo a algún exemplo.

Comprobar a destreza no manexo das cifras significativas.

Suxestións para o estudo

É importante que vostede lea a breve introdución preparatoria á unidade na páxina 5 (agás o concepto de desviación típica).

A medida que vaia estudando a teoría da unidade, convén que realice os seguintes exemplos resoltos do libro de texto: exemplos 2 e 3 da páxina 10; exemplo 4 da páxina 11; exemplo 7 da páxina 15; exercicio B da páxina 19, e finalmente, o exercicio D da páxina 20.

Actividades de autoavaliación

1. Clasifique os seguintes fenómenos segundo sexan físicos ou químicos e razoe as res-postas:

– a) Un imán atrae uns cravos de ferro.

– b) A Lúa xira arredor da Terra.

– c) Acendemos unha lámpada.

– d) Evaporación da auga en ríos e mares.

– e) Combustión dun papel.

– f) Disolución de azucre no café.

– g) Queimamos madeira.

– h) A fotosíntese.

– i) Oxidación dun cravo de ferro.

2. Exprese en notación científica os seguintes números:

– a) 38.700

– b) 528.000.000

– c) 831.000.000.000

– d) 0,000538

– e) 0,00000021

Page 10: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 10 de 69

– f) 0,000000000732

3. Efectúe os seguintes cambios de unidades mediante factores de conversión:

– a) 950 m a mm.

– b) 19 semanas a min.

– c) 580 V a mV.

– d) 32486 g a kg.

– e) 72 km/h a m/s.

– f) 25 m/s a km/h.

– g) 780 kg/m3 a g/cm3.

– h) 0,3 g/cm3 a kg/m3.

4. Calcule o erro absoluto e a porcentaxe de erro relativo dunha medida se obtivemos un tempo de 1,3 s e o valor exacto da medida era de 1,278 s.

5. Indique cando se comete un erro relativo máis grande:

– a) Ao pesar 10 g cunha balanza de 1 g de resolución.

– b) Ao pesar 250 kg cunha balanza de 1 kg de resolución.

6. Efectúe as seguintes operacións e exprese cada resultado coas súas cifras significati-vas:

– a) 3,14 m + 2,13 dm.

– b) 15,34 g – 7,253 g.

– c) 23,205 cm . 2,032 cm.

– d) 16,55 m : 2,60 s.

Actividades de titoría

1. Pesamos 25,32 g cunha balanza de 0,1 g de resolución. Exprese correctamente o va-lor da medida co erro cometido. Calcule o erro relativo.

2. Indique que medida é maior:

– a) 253 dm ou 2,53 dam.

– b) 34,96 g ou 3,496.10-3 kg.

– c) 371 dm2 ou 3,71.10-3 m2.

– d) 3245 cm3 ou 3,245 m3

3. Medimos a masa dunha persoa e a dun coche e obtemos os seguintes valores:

– a) A persoa ten unha masa de kg )1,00,60( ± .

– b) O coche ten unha masa de kg )1010.30,1( 3 ± .

– c) Que medida ten menor erro relativo?

Page 11: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 11 de 69

1.2 Unidade 2. Movemento

Criterios de avaliación

Ao finalizar esta unidade deberá ser capaz de:

Determinar a posición dun móbil respecto a un determinado sistema de referencia en diferentes instantes de tempo e debuxar aproximadamente a súa traxectoria.

Definir a traxectoria dun móbil. Distinguir entre vector, desprazamento e distancia per-corrida.

Explicar a diferenza entre velocidade media e velocidade instantánea.

Calcular a velocidade media, a rapidez media e a aceleración media entre dous instan-tes dun movemento.

Explicar o significado das compoñentes intrínsecas da aceleración.

Suxestións para o estudo

É importante que vostede lea a breve introdución preparatoria á unidade da páxina 25.

Debe coñecer as operacións básicas con vectores: as súas compoñentes intrínsecas, su-ma, multiplicación por un escalar, etc.

A medida que vaia estudando a teoría da unidade, convén que realice os seguintes exemplos resoltos do libro de texto: exemplo 1 da páxina 29, exemplos 2 e 3 da páxina 30, exemplo 6 da páxina 34.

Actividades de autoavaliación

1. Calcule o vector de posición e o seu módulo para os seguintes puntos do plano XY: P1 (0,3), P2 (-4,3), P3 (3,-1). As coordenadas danse en unidades do SI.

2. Un móbil desprázase ao longo do eixe OX cara á dereita. No instante inicial atópase 3 m á dereita da orixe de coordenadas, O, e no instante t = 4 s, a 11 m de O. Determine:

– a) O vector desprazamento entre os instantes t = 0 s e t = 4 s.

– b) A velocidade media con que se desprazou durante ese tempo.

– c) A distancia percorrida nese intervalo de tempo.

3. Unha partícula móvese de acordo coa seguinte lei do seu vector de posición:

( ) j 2t t i5t (t)r 2rrr −+= en m. Determine:

– a) O vector de posición para t = 2 s e t = 4 s.

– b) A distancia á orixe para t = 4 s.

– c) O módulo do vector desprazamento para o intervalo de tempo entre t = 2 s e t = 4 s.

– d) A ecuación da traxectoria. Debúxea aproximadamente.

4. A distancia entre dúas vilas é de 12 km. Un ciclista viaxa dunha a outra a unha rapi-dez media de 10 m/s. Calcule en minutos o tempo que tarda.

5. O vector de posición dun móbil é ( )j 4-i 5r0rrr = m nun instante determinado e, 5 s

máis tarde, é ( )j 4 i 10rrrr += m. Calcule o vector velocidade media neste intervalo de

tempo e o seu módulo.

Page 12: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 12 de 69

6. Un móbil segue a traxectoria indicada na figura. Parte do punto A, onde se atopa en repouso, e tarda 10 s en chegar ao punto B. Continúa movéndose e 5 s máis tarde ató-pase no punto C. Calcule:

– a) O vector desprazamento e o seu módulo en cada etapa.

– b) O vector velocidade media e o seu módulo en cada etapa.

7. As aspas dun aeroxerador dunha central eólica teñen unha lonxitude de 5 metros. Un punto extremo da aspa xira cunha velocidade de módulo 18 km/h. Cál é a aceleración normal?

Actividades de titoría

1. Explique a diferenza entre velocidade media e velocidade instantánea.

2. Explique a diferenza entre: – a) r e s

r∆∆ . Pode coincidir en algún caso ∆s co módulo de rr∆ ?

– b) Velocidade e rapidez.

3. O vector de posición dunha partícula en movemento é: jt)(4i2)t(3(t)rrrr ⋅++⋅= en

unidades do sistema internacional (SI). Determine:

– a) O vector de posición en t = 0 s e en t = 5 s.

– b) A distancia a orixe para t = 5 s.

– c) O vector desprazamento entre os instantes t = 0 s e t = 5 s e o seu módulo.

– d) Debuxe aproximadamente a traxectoria.

4. A expresión da velocidade dun móbil é: j2it)(2(t)vrrr +⋅= , en unidades SI. Calcu-

le:

– a) O valor numérico da velocidade nos instantes t = 2 s e t = 3 s.

– b) O vector aceleración media nese intervalo de tempo.

Page 13: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 13 de 69

1.3 Unidade 3. Estudo dos movementos

Criterios de avaliación

Ao finalizar esta unidade debe ser capaz de:

Coñecer o movemento rectilíneo uniforme (MRU).

Coñecer os movementos con aceleracións constantes e particularmente o movemento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA).

Coñecer os movementos compostos e facer problemas relacionados con eles. Coñecer o caso do movemento parabólico.

Coñecer o movemento circular uniforme (MCU).

Comparar os movementos rectilíneos uniformes e os rectilíneos uniformemente acele-rados e analizar as semellanzas e as diferenzas entre eles.

Facer un problema relacionado con cada un dos movementos citados con anterioridade.

Suxestións para o estudo

É importante que vostede lea a breve introdución preparatoria á unidade na páxina 43 (non é necesario que realice as actividades).

A medida que vaia estudando a teoría da unidade, convén que realice os seguintes exemplos resoltos do libro de texto: exemplo 1 da páxina 45, exemplo 2 da páxina 48, exemplo 3 da páxina 49, exemplo 4 da páxina 50, exemplo 6 da páxina 53, exemplo 7 da páxina 55, exemplo 8 da páxina 57, exercicio A da páxina 61, exercicio B da páxina 62.

Actividades de autoavaliación

1. Un móbil parte do punto A con velocidade 2 m.s-1 en dirección a B. Nese mesmo instante outro móbil sae do punto B, situado a 30 m de A, en dirección ao punto A con velocidade 3 m.s-1. Calcule:

– a) O tempo que tardan en encontrarse.

– b) A distancia desde A ao punto de encontro.

2. O movemento dun vehículo vén representado pola seguinte gráfica velocidade-tempo. Indique en cada tramo:

– a) O tipo de movemento.

– b) A aceleración.

– c) A distancia percorrida.

Page 14: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 14 de 69

3. Desde unha torre de 490 m de altura déixase caer un obxecto. Calcule:

– a) O tempo que tarda en chegar ao chan.

– b) A velocidade con que chega ao chan.

4. Desde unha altura de 20 m lánzase verticalmente cara a abaixo unha pelota cunha ve-locidade de 3 m.s-1. Calcule:

– a) A velocidade da pelota cando chega ao chan.

– b) O tempo que tarda en chegar ao chan.

5. Lánzase un proxectil verticalmente cara a arriba, cunha velocidade inicial de 80m.s-1. Calcule:

– a) O tempo que tarda en acadar a altura máxima.

– b) O valor desa altura.

6. Un nadador nada cunha velocidade de 3 m.s-1, perpendicularmente á beira dun río que ten de ancho 25 metros. Ao mesmo tempo, a corrente arrástrao cunha velocidade de 4 m.s-1. Determine o tempo que tarda en atravesar o río e a distancia percorrida.

7. Un futbolista xuta cara á porta cunha velocidade de 15 m.s-1 e un ángulo de inclina-ción de 30º. Calcule:

– a) As compoñentes da velocidade inicial.

– b) O tempo que o balón permanece no aire.

– c) O alcance.

– d) A altura máxima que acada.

8. Desde unha altura de 20 m dispárase horizontalmente un proxectil cunha velocidade de 500 m.s-1. Calcule:

– a) O tempo que tardará en caer ao chan.

– b) O alcance do disparo.

9. Un disco de 15 cm de raio xira a razón de 33 voltas cada minuto. Calcule:

– a) A velocidade angular en rad/s.

– b) A velocidade lineal dun punto da periferia.

– c) O número de voltas que dá o disco en 5 minutos.

Actividades de titoría

1. Un móbil atópase no punto de abscisa x = 2 m e móvese no sentido positivo do eixe OX con velocidade constante de 5 m.s-1.

– a) Que tipo de movemento realiza o móbil?

– b) Calcule o seu vector de posición en función do tempo

– c) Cal é a posición ao cabo de 10 s?

– d) Que distancia percorre nese tempo?

– e) Represente a gráfica posición-tempo.

2. Un móbil que circula a 90 km/h frea cunha aceleración de 6,25 m.s-2. Calcule:

– a) O tempo que tarda en deterse.

– b) O distancia que percorre ata parar.

3. Un móbil que parte cunha velocidade inicial de 2 m.s-1 e aceleración de 5 m.s-2 per-corre 225 m. Calcule:

– a) A velocidade final que acada.

Page 15: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 15 de 69

– b) O tempo empregado.

4. Lánzase un obxecto verticalmente cara a arriba ata unha altura de 15 m. Calcule:

– a) A velocidade inicial do obxecto para que acade dita altura.

– b) O tempo que tarda en acadala.

5. Un proxectil sae despedido desde o chan cunha velocidade de 200 m.s-1 e un ángulo de inclinación de 45º. A 565 m do punto de lanzamento hai unha parede. Calcule cal debe ser a altura máxima da parede para que o proxectil pase por riba dela.

6. Conteste se é verdadeiro ou falso, razoando as respostas:

– a) A velocidade lineal é a mesma para todos os puntos da circunferencia exterior dun disco.

– b) A velocidade lineal é a mesma para todos os puntos do raio da roda dunha bicicle-ta.

– c) No movemento circular uniforme existe unha aceleración normal.

Page 16: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 16 de 69

1.4 Unidade 4. Forzas

Criterios de avaliación

Ao finalizar esta unidade deberá ser capaz de:

Coñecer a lei de Hooke e relacionar o alongamento dun corpo elástico coa forza aplicada sobre el.

Representar graficamente a lei de Hooke e calcular a constante de elasticidade dun corpo elástico.

Determinar o módulo, dirección e sentido da resultante de dúas forzas concorrentes a partir dun esquema gráfico de ambas.

Suxestións para o estudo

É importante que vostede lea a breve introdución preparatoria á unidade na páxina 67 e o repaso que se fai do concepto de vector na páxina 27 (unidade 2).

A medida que vaia estudando a teoría da unidade, convén que realice os seguintes exem-plos resoltos do libro de texto: exemplo 1 da páxina 69, exemplo 2 da páxina 70, exem-plo 3 da páxina 71, exemplo 4 da páxina 73, exemplo 5 da páxina 74 e exemplo A da páxina 82.

Actividades de autoavaliación

1. Un resorte de lonxitude inicial 25 cm adquire unha lonxitude de 45 cm cando lle col-gamos un peso de 22 N. Calcule:

– a) O valor da constante elástica do resorte.

– b) A lonxitude do resorte cando colgamos del un peso de 27,5 N.

2. A lonxitude dun resorte é de 32 cm cando aplicamos unha forza 1,2 N, e de 40 cm cando a forza aplicada é de 1,8 N. Calcule:

– a) A súa lonxitude cando non se aplica ningunha forza.

– b) A constante elástica do resorte.

3. Debuxe a resultante dos seguintes sistemas de forzas e calcule o seu módulo.

– a) Dúas forzas de 125 N e 75 N aplicadas sobre a mesma recta e con sentido contra-rio.

– b) Dúas forzas perpendiculares de 8 N e 3 N.

4. A resultante de dúas forzas perpendiculares é de 40 N e unha delas vale 25 N.

– a) Debuxe o esquema das forzas.

– b) Determine o módulo da outra forza.

5. O módulo da forza resultante de dúas forzas perpendiculares é 5 N e a suma dos mó-dulos destas forzas é 7 N. Calcule o valor dos módulos de ambas forzas.

Actividades de titoría

1. Un resorte de constante elástica 240 N/m ten unha lonxitude de 35 cm cando aplica-mos unha forza de 48 N sobre el. Calcule a forza que debemos aplicar para que o resorte adquira unha lonxitude de 40 cm.

Page 17: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 17 de 69

2. A seguinte táboa representa os alongamentos que sofre un resorte segundo as forzas aplicadas:

F (N) 15 30 45 60 75

x (m) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

– a) Represente graficamente a forza aplicada en función do alongamento do resorte.

– b) Calcule a constante elástica do resorte.

– c) Cal é o alongamento do resorte cando a forza aplicada vale 22,5 N?

– d) Que forza debemos aplicar para que o alongamento do resorte sexa de 25 cm?

3. Determine a forza resultante (módulo, dirección e sentido) que actúa sobre o bloque:

4. A resultante de dúas forzas perpendiculares é de 7,6 N e unha delas vale 3 N. Deter-mine o módulo da outra forza.

5. Sobre un corpo actúan dúas forzas F1=5 N e F2=12 N, que forman un ángulo de 90º. Que forza se lle debe aplicar ao corpo para que permaneza en repouso?

30 N 30 N

25 N 15 N

12 N

10 N

Page 18: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 18 de 69

1.5 Unidade 5. Interaccións fundamentais

Criterios de avaliación

Ao finalizar esta unidade deberá ser capaz de:

Coñecer os catro grupos de forzas fundamentais que hai na natureza.

Explicar o concepto de campo de forzas e citar varios exemplos de campos.

Calcular a forza de atracción gravitacional entre dous corpos de masas coñecidas, sepa-rados por unha certa distancia.

Debuxar as liñas de forza do campo gravitacional para unha masa puntual e para un sis-tema de dúas masas puntuais iguais.

Explicar que relación existe entre o campo gravitacional da Terra e o peso dos corpos.

Calcular a forza electrostática que se exercen mutuamente dúas cargas eléctricas en certo punto do espazo e a forza eléctrica que actuaría sobre unha terceira carga ao colocala ne-se punto.

Explicar os conceptos de campo eléctrico e potencial eléctrico.

Debuxar as liñas de forza do campo eléctrico para unha carga puntual positiva, para unha carga puntual negativa, para dúas cargas puntuais do mesmo signo e para dúas car-gas puntuais de distinto signo.

Suxestións para o estudo

É importante que vostede lea a breve introdución preparatoria á unidade na páxina 87.

A medida que vaia estudando a teoría da unidade, convén que realice os seguintes exem-plos resoltos do libro de texto: exemplo 1 da páxina 89, exemplo 2 da páxina 91, exem-plo 4 da páxina 92, exemplo 5 da páxina 95, exemplo 6 da páxina 97, exemplo 7 da pá-xina 97.

Actividades de autoavaliación

1. Calcule a forza de atracción gravitacional entre a Terra e a Lúa. Datos: MTerra= 5,98.1024 kg; MLúa= 7,47.10

22 kg; DistanciaTerra-Lúa= 3,84.108 m; G= 6,67.10-11 N.m2.kg-2.

2. Calcule a masa de dous corpos iguais se a forza de atracción entre eles é igual a 1.10-9 N cando están separados por unha distancia de 2 m.

3. No átomo de hidróxeno a distancia media entre o electrón e o protón é de 5.10-11 m. Calcule a forza electrostática con que se atraen estas partículas.

4. Calcule a distancia entre dúas cargas puntuais de +750 pC e +270 pC que están na au-ga (εr=80) se a forza con que se repelen é de 9.10

-9 N.

5. Diga se son verdadeiras ou falsas as seguintes afirmacións:

– A forza gravitacional sobre un corpo pode ser atractiva ou repulsiva.

– O módulo do campo eléctrico dunha carga puntual diminúe a medida que nos afas-tamos da carga.

– As interaccións gravitacionais son máis débiles que as eléctricas.

– K é unha constante universal.

Page 19: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 19 de 69

Actividades de titoría

1. Calcule a que distancia debemos colocar dous corpos de masas 80 kg e 120 kg para que a forza de atracción entre eles sexa igual a 6,4.10-9 N.

2. Calcule a forza de atracción da Terra sobre un corpo de masa 5 kg situado sobre a su-perficie terrestre. Faga tamén o cálculo do peso do corpo e comente os dous resultados. Datos: MasaTerra= 5,98.10

24 kg; RadioTerra= 6370 km; G= 6,67.10-11 N.m2.kg-2.

3. Calcule o valor dunha carga puntual que é atraída cunha forza 2,7.10-6 N por outra carga puntual de +150 nC cando ambas as dúas están no aire separadas por unha distan-cia de 10 m.

4. Dúas esferas metálicas situadas no baleiro teñen cargas eléctricas de +12 µC e +64 µC. Se os seus centros están separados por unha distancia de 50 cm, determine:

– a) A forza electrostática que exerce unha sobre outra.

– b) A distancia a que deberiamos colocar as esferas para que esta forza se reducise á metade.

5. Indique as principais analoxías e diferenzas entre o campo gravitacional e o campo eléctrico.

Page 20: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 20 de 69

1.6 Unidade 6. Dinámica

Criterios de avaliación

Ao finalizar esta unidade deberá ser capaz de:

Enunciar as tres leis de Newton e poñer un exemplo no que se cumpra cada unha destas leis.

Aplicar o principio de conservación da cantidade de movemento para resolver problemas de colisións, foguetes, balas, etc.

Aplicar os conceptos de forza normal e forza de rozamento a corpos en movemento.

Resolver problemas de dinámica de corpos enlazados.

Resolver problemas de dinámica do movemento circular.

Suxestións para o estudo

É importante que vostede lea a breve introdución preparatoria á unidade na páxina 109 que repasa conceptos de cinemática estudados na unidade 3.

A medida que vaia estudando a teoría da unidade, convén que realice os seguintes exem-plos resoltos do libro de texto: exemplo 1 da páxina 111, exemplo 2 da páxina 112, exemplo 3 da páxina 113, exemplo 5 da páxina 115, exemplos 6 e 7 da páxina 117, exemplos 8 e 9 da páxina 119, exemplo 10 da páxina 120, exemplo 11 da páxina 121, exemplo A da páxina 123, exemplo C da páxina 124 e exemplo E da páxina 125.

Actividades de autoavaliación

1. Un corpo de 20 kg aumenta a súa velocidade en 10 m/s por acción dunha forza cons-tante aplicada durante 2 s. Calcule o valor da forza e a velocidade do corpo ao cabo de 0,5 s se a súa velocidade inicial era de 25 m/s.

2. Unha bóla de 225 g choca a 10 m/s con outra bóla de 175 g que está en repouso. Cal-cule a velocidade final da primeira bóla se a segunda sae cunha velocidade de 9 m/s na dirección e no sentido iniciais da primeira.

3. Déixase caer un corpo por un plano inclinado 30º con respecto á horizontal. Calcule a aceleración do corpo se:

– a) Non hai rozamento.

– b) µc= 0,5.

4. Dos extremos da corda dunha polea colgan dous corpos de 0,5 kg e 0,4 kg. Calcule:

– a) A aceleración do sistema.

– b) A tensión da corda.

5. Calcule a máxima velocidade coa que un automóbil pode tomar unha curva plana de 75 m de raio sen derrapar, se o coeficiente de rozamento estático entre os pneumáticos e a estrada é de 0,24.

Actividades de titoría

1. Aplicámoslle unha forza constante de 125 N a un corpo de 20 kg de masa que inicial-mente está en repouso. Calcule:

Page 21: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 21 de 69

– a) A aceleración adquirida polo corpo.

– b) A distancia percorrida por este en 5 s.

2. Un patinador de 70 kg de masa, que se move cunha velocidade de 10 m/s, choca con outro patinador de 50 kg de masa que está parado. Se despois do choque quedan abraza-dos, calcule a velocidade final dos dous patinadores.

3. Un corpo de 25 kg de masa descende por un plano inclinado 30º con respecto á hori-zontal. Calcule a aceleración do corpo se:

– a) Non hai rozamento.

– b) O coeficiente de rozamento cinético entre o corpo e a superficie é de 0,35.

4. Dos extremos da corda dunha polea colgan dous corpos de 30 kg e 12 kg. Calcule:

– a) A aceleración do sistema.

– b) A tensión da corda.

5. Un automóbil de 1800 kg de masa toma unha curva plana de 100 m de raio a unha ve-locidade de 99 km/h. Calcule a forza de rozamento que existe entre os pneumáticos e a estrada.

Page 22: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 22 de 69

1.7 Unidade 7. Traballo e enerxía

Criterios de avaliación

Ao finalizar esta unidade deberá ser capaz de:

Coñecer as distintas formas e fontes de enerxía e valorar os problemas asociados á ob-tención e ao consumo dos recursos enerxéticos en Galicia.

Explicar o concepto de traballo mecánico e saber calculalo en distintas situacións: con forzas motoras, forzas perpendiculares e forzas resistentes.

Calcular a enerxía cinética dun corpo en movemento e a enerxía potencial gravitacional dun corpo situado a certa altura.

Resolver problemas de dinámica aplicando o principio de conservación da enerxía me-cánica.

Entender a potencia como a eficacia na realización dun traballo e relacionar mediante fórmulas traballo, potencia e velocidade.

Relacionar mediante fórmulas matemáticas as seguintes magnitudes: enerxía potencial electrostática, potencial eléctrico, diferenza de potencial e traballo.

Suxestións para o estudo

É importante que vostede lea a breve introdución preparatoria á unidade na páxina 129 que recorda conceptos de dinámica dados na unidade 6.

A medida que vaia estudando a teoría da unidade, convén que realice os seguintes exem-plos resoltos do libro de texto: exemplo 1 da páxina 133, exemplo 2 da páxina 134, exemplo 4 da páxina 136, exemplo 5 da páxina 137, exemplo 6 da páxina 139, exemplos 7 e 8 da páxina 141, exemplo 9 da páxina 142, exemplo 10 da páxina 143, exemplo 11 da páxina. 145.

Actividades de autoavaliación

1. Calcule o traballo realizado ao empuxar un baúl polo chan, ao longo dunha distancia de 5 m, cunha forza constante de 50 N se:

– a) A forza se aplica na mesma dirección e sentido que o desprazamento.

– b) A forza forma un ángulo de 30º co desprazamento.

2. Un corpo de 20 kg descende 2,5 m por un plano inclinado 30º con respecto á horizon-tal. Se o coeficiente de rozamento é de 0,35, calcule o traballo realizado pola forza de rozamento.

3. Un lapis de 10 g cae ao chan desde 75 cm de altura. Calcule:

– a) A súa enerxía mecánica no instante inicial.

– b) A súa velocidade a unha altura de 25 cm do chan.

– c) A súa velocidade ao chegar ao chan.

4. Un corpo de 5 kg cae desde o punto máis alto dun plano de 6 m de lonxitude inclinado 30º con respecto á horizontal. Desprece o valor do rozamento e calcule:

– a) A enerxía do corpo no instante inicial.

– b) A velocidade do corpo no punto medio do plano inclinado.

Page 23: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 23 de 69

– c) A velocidade do corpo ao chegar ao chan.

5. Calcule a potencia dun martelo eléctrico que golpea 2000 veces por minuto e que en cada golpe realiza un traballo de 6 J.

6. Calcule que potencia debe ter o motor dun montacargas para poder subir unha carga de 600 kg a unha velocidade constante de 100 m por minuto. Exprésea en watts e en ca-balos de vapor.

Actividades de titoría

1. Calcule o traballo realizado por unha persoa que arrastra unha caixa polo chan ao lon-go dunha distancia de 7 m, cunha forza constante de 175 N, se:

– a) A forza se aplica na mesma dirección e sentido que o desprazamento.

– b) A forza forma un ángulo de 25º co desprazamento.

2. Determine:

– a) A distancia á que debe ascender un corpo de 2 kg para que a súa enerxía potencial aumente 125 J.

– b) O traballo necesario para elevar o corpo.

3. Un corpo de 10 kg esvara sobre unha superficie horizontal cunha velocidade de 15 m/s. Se o coeficiente de rozamento é de 0,2, calcule a distancia que percorre o corpo an-tes de deterse.

4. Déixase caer un corpo de 5 kg por un plano inclinado de 45º con respecto á horizontal desde unha altura de 50 m. Se o coeficiente de rozamento entre o corpo e o plano é igual a 0,05, calcule:

– a) A velocidade do corpo ao chegar ao final do plano.

– b) A enerxía perdida a causa do rozamento.

5. Calcule a potencia desenvolvida nos seguintes casos:

– a) Un guindastre eleva 300 kg a unha altura de 10 m en 10 s.

– b) Un ascensor eleva 300 kg a unha velocidade constante de 30 m/s.

Page 24: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 24 de 69

1.8 Unidade 8. Enerxía térmica

Criterios de avaliación

Ao finalizar esta unidade deberá ser capaz de:

Interpretar os conceptos de enerxía, temperatura e calor desde un punto de vista mi-croscópico.

Expresar unha mesma temperatura nas escalas termométricas Celsius, Kelvin e Fahren-heit.

Coñecer as distintas formas de transferencia da calor.

Calcular a calor transferida entre dous corpos e a temperatura de equilibrio cando am-bos se poñen en contacto.

Calcular a calor transferida nun cambio de estado.

Calcular a calor específica dun material en experiencias de equilibrio térmico.

Enunciar o primeiro principio da termodinámica.

Suxestións para o estudo

É importante que vostede lea a breve introdución preparatoria á unidade na páxina 151 que recorda conceptos de enerxía térmica dados na anterior unidade e en 4º da ESO.

A medida que vaia estudando a teoría da unidade, convén que realice os seguintes exemplos resoltos do libro de texto: exemplos 1 e 2 da páxina 155, exemplos 3 e 4 da páxina 159, exemplo 5 da páxina 160, exemplos 6 e 7 da páxina 163, exemplos 12 e 13 da páxina 168, exemplo A da páxina 171 e exemplo B da páxina 172.

Actividades de autoavaliación

1. O gas nobre helio licúa a 4,2 K. Exprese esta temperatura en graos Celsius e en graos Fahrenheit.

2. Calcule a masa dunha peza de ferro se se sabe que, para aumentar a súa temperatura desde 25 ºC a 100 ºC, necesita absorber 2508 J. Datos: Ce Ferro = 443 J.kg

-1.K-1.

3. Que entendemos por equilibrio térmico? Que características teñen en común dous cor-pos en equilibrio térmico?

4. Determine a temperatura de equilibrio que se alcanza ao mesturar 3 kg de auga a 15 ºC con 5 kg de auga a 70 ºC. Datos: Ce auga= 4180 J.kg

-1.K-1.

5. Desexamos fundir 200 g de chumbo que están a 25 ºC. Canta calor se require? Datos: Ce chumbo= 130 J.kg-1.K-1; punto de fusión do chumbo Tf = 327 ºC; calor latente de fu-sión do chumbo Lf = 22990 J.kg

-1.

6. Considere dous corpos distintos de igual masa que se encontran á mesma temperatura. Se lles comunicamos a mesma cantidade de calor, razoa en que corpo aumenta máis a temperatura.

7. Por que, ao bañarnos pola noite nunha piscina ou no mar, notamos que a auga está máis quente que polo día?

Page 25: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 25 de 69

Actividades de titoría

1. Un amigo inglés escríbeche dicindo que estivo na cama con febre e alcanzou unha temperatura de 104 ºF. Cantos graos Celsius son? Cantos kelvins?

2. Nun calorímetro que contén 800 g de auga a 7 ºC somérxese unha esfera de 100 g de certo material que se atopa a 100ºC. Se a temperatura do equilibrio é de 12 ºC, cál é a ca-lor específica do material investigado? Datos: Ce auga= 4180 J.kg

-1.K-1

3. Temos 10 g de auga a 20 ºC aos que lles subministramos 25914 J de calor para trans-formalos en vapor de auga. Calcule a temperatura final. Datos: Ce auga= 4180 J.kg

-1.K-1; punto de ebulición da auga Te = 100 ºC; calor latente de vaporización da auga Lv = 2257000 J.kg-1.

4. Calcule a cantidade de calor que se intercambia na transformación de 20 g de auga a 90ºC en xeo a -10ºC. Que indica o signo do calor? Datos: Ce auga= 4180 J.kg

-1.K-1; Ce xeo (-10ºC)= 2090 J.kg-1.K-1; calor latente de solidificación da auga Ls= -333500 J.kg

-1.

5. Explique por que nas rexións costeiras son menos bruscos os cambios de temperatura.

Page 26: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 26 de 69

1.9 Unidade 9. Corrente eléctrica

Criterios de avaliación

Ao finalizar esta unidade debe ser capaz de:

Relacionar intensidade de corrente, carga eléctrica e tempo.

Identificar os elementos dun circuíto eléctrico.

Debuxar circuítos con resistencias en serie e en paralelo e calcular a resistencia equiva-lente.

Aplicar a lei de Ohm a un circuíto eléctrico.

Coñecer os factores que determinan a resistencia eléctrica.

Calcular a enerxía e potencia dunha corrente eléctrica.

Coñecer o efecto Joule.

Calcular a intensidade de corrente que produce un xerador coñecendo as súas caracterís-ticas: forza electromotriz e resistencia interna.

Suxestións para o estudo

É importante que vostede lea a breve introdución preparatoria á unidade na páxina 175.

A medida que vaia estudando a teoría da unidade convén que realice os seguintes exem-plos resoltos do libro de texto: exemplo 1 da páxina 176, exemplo 2 da páxina 178, exemplo 3 da páxina 179, exemplos 4 e 5 da páxina 181, exemplo 6 da páxina 182, exemplo 7 da páxina 183, exemplo 8 da páxina 185, exemplo 9 da páxina 186, exemplo 10 da páxina 187.

Actividades de autoavaliación

1. Por un condutor circula unha corrente de 3.10-3 A. Calcule cantos electróns pasan en 10 s por unha sección do condutor se se sabe que 1 C equivale a 6,25.1018 electróns.

2. Por que circula con máis dificultade a corrente por un condutor fino que por un groso? Razoe a resposta.

3. Se ten dúas lámpadas de 110 V, e a tensión doméstica é de 220 V, como as pode co-nectar sen risco de que se fundan? Razoe a resposta.

4. Catro resistencias de 1 Ω, 3 Ω, 5 Ω e 7 Ω conéctanse en serie cun xerador que propor-ciona unha tensión de 120V. Calcule:

– a) A resistencia equivalente.

– b) A intensidade de corrente.

– c) A diferenza de potencial nos extremos de cada resistencia.

5. Ao conectar un lámpada a unha tensión de 125 V, a intensidade de corrente é de 0,48 A. Calcule:

– a) A cantidade de carga que pasa pola lámpada en 3 minutos.

– b) O traballo necesario para trasladar esa carga a través da lámpada.

– c) A potencia da lámpada.

6. Unha lámpada de incandescencia leva a seguinte inscrición: 60 W, 125 V. Calcule:

Page 27: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 27 de 69

– a) A súa resistencia.

– b) A intensidade de corrente que circula por ela.

– c) A enerxía que consome en 2 h, expresada en joules e en kW.h.

7. Conectamos unha resistencia R a un xerador de fem igual a 15 V e resistencia interna r = 0,8 Ω. Se a intensidade no circuíto é de 1,25 A, calcule:

– a) A potencia do xerador.

– b) A diferenza de potencial en bornes do xerador.

– c) O valor da resistencia R.

8. Un motor eléctrico ten unha fcem de 20 V e unha resistencia interna de 5 Ω. Se a in-tensidade de corrente no circuíto é 1,5 A, calcule:

– a) A potencia útil do motor.

– b) A diferenza de potencial en bornes do motor.

Actividades de titoría

1. Observe o circuíto da figura e calcule:

– a) O valor da resistencia R3.

– b) A diferenza de potencial entre os puntos A e B.

2. Unha asociación de resistencias en paralelo de 10 Ω, 7,5 Ω e 5 Ω está conectada aos extremos dun xerador de fem igual a 12 V e resistencia interna desprezable. Represente o circuíto e calcule:

– a) O valor da resistencia equivalente.

– b) A intensidade que circula por cada resistencia.

3. Unha lámpada de 100 W funciona conectada a unha tensión de 220 V. Calcule:

– a) A intensidade de corrente que circula por ela.

– b) A súa resistencia.

– c) A calor desprendida na lámpada durante 1 hora de funcionamento.

4. Unha pila de fem 15 V e 1 Ω de resistencia interna conéctase a unha resistencia exter-na pola que circula unha intensidade de 5 A. Calcule:

– a) A diferenza de potencial en bornes da pila.

– b) O valor da resistencia externa.

5. Unha instalación eléctrica está formada por 6 lámpadas. Como estarán conectadas, se, ao fundirse unha delas apáganse outras dúas, mentres que as outras seguen acendidas? Debuxe un esquema.

Page 28: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 28 de 69

2. Química

2.1 Unidade 10. A materia

Criterios de avaliación

Ao finalizar esta unidade debe ser capaz de:

Clasificar a materia en mesturas (homoxéneas e heteroxéneas) e substancias puras (ele-mentos e compostos).

Coñecer e aplicar as leis básicas ponderais e a lei dos volumes de combinación.

Aplicar a hipótese de Avogadro.

Realizar cálculos entre moles, moléculas e átomos.

Coñecer e aplicar as leis dos gases.

Coñecer as maneiras de expresar a concentración dunha disolución: % en masa e volu-me, molaridade, molalidade e fracción molar de soluto e de disolvente.

Suxestións para o estudo

Debe repasar o concepto de densidade (V

md = ) e as súas unidades: kg.m-3 (S.I.), g.cm-3 e

g.L-1.

A medida que vaia estudando a teoría da unidade, convén que realice os seguintes exem-plos resoltos do libro de texto: exemplo 4 da páxina 205, exemplo 5 da páxina 207, exemplos 6, 7 e 8 da páxina 208, exemplos 9 e 10 da páxina 209, exemplo 11 da páxina 210, exemplos 12 e 13 da páxina 215, exemplos 14 e 15 da páxina 216, exemplo 16 da páxina 217.

Actividades de autoavaliación

1. Calcule a masa en gramos de 0,25 moles de ácido sulfúrico H2SO4.

2. Cantos moles de hidróxeno hai en 1,4.1024 moléculas?

3. Calcule o número de átomos contidos en 25,5 mg de calcio.

4. Cantos moles de átomos de carbono, osíxeno e sodio hai en 6 moles de carbonato de sodio, Na2CO3? E átomos de sodio?

5. Un gas ocupa un volume dentro dun recipiente extensible de 10 L cando está sometido a unha presión de 684 mmHg e a unha temperatura de 23 ºC. Se mantemos constante a temperatura e aumentamos a presión ata 1 atm, que volume ocupará o gas?

6. Nun recipiente de 50 L introducimos 55 g de O2 e 40 g de N2 a 25 ºC. Calcule a pre-sión dentro do recipiente e a presión parcial de cada gas.

7. En 40 cm3 de disolución de hidróxido de sodio NaOH hai 4 g desta substancia. Calcu-le a molaridade.

8. Calcule:

Page 29: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 29 de 69

– a) Cantos gramos de ácido sulfúrico puro hai en 250 mL de disolución 0,3 M deste ácido?

– b) Se dispoñemos de ácido sulfúrico comercial ao 96 % e densidade 1,84 g.cm-3 cal-cule o volume deste ácido necesario para obter os 250 cm3 de disolución 0,3 M.

Actividades de titoría

1. Clasifique as seguintes substancias en mesturas heteroxéneas, mesturas homoxéneas, elementos ou compostos: granito, gasolina, auga de mar, butano, aire, un anelo de ouro, leite, amoníaco, aceite puro de oliva, viño, auga destilada, auga da billa, xofre, sal, acei-ro.

2. Calcule a masa en gramos dun átomo de ferro e dunha molécula de dióxido de xofre.

3. Un gas ocupa un volume de 4 L en condicións normais, que volume ocupará a mesma masa de gas a 2 atm e 25 ºC?

4. Prepárase unha disolución con 5 g de hidróxido de sodio en 25 g de auga destilada. Se o volume final é de 27,1 cm3, calcule a porcentaxe de NaOH en masa, molaridade, mola-lidade e fracción molar de cada compoñente.

Page 30: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 30 de 69

2.2 Unidade 11. Estrutura do átomo. Sistema periódi-co

Criterios de avaliación

Ao finalizar esta unidade debe ser capaz de:

Describir a evolución da estrutura atómica segundo os diferentes modelos atómicos elaborados polos científicos Thomson, Rutherford e Bohr.

Coñecer os termos electrón, protón e neutrón: as tres partículas subatómicas.

Diferenciar claramente os conceptos de elemento químico e isótopo.

Escribir o número atómico, o número másico, o número de neutróns, o número de pro-tóns e o número de electróns a partir do símbolo dun isótopo determinado.

Calcular a masa atómica dun elemento a partir das masas dos seus isótopos e das súas abundancias relativas.

Describir como o modelo atómico de Bohr explica o espectro de emisión do hidróxeno.

Elaborar a configuración electrónica de diversos átomos e identificar a fila e a columna da táboa periódica que lle corresponde.

Coñecer o diagrama de Moeller como regra sinxela e útil para recordar o orde de en-chedura dos orbitais.

Comparar dous elementos calquera da táboa periódica situados no mesmo grupo ou no mesmo período e determinar cal dos dous ten maior radio atómico, máis enerxía de ioni-zación, máis afinidade electrónica e máis electronegatividade.

Suxestións para o estudo

É importante que vostede lea a breve introdución preparatoria á unidade na páxina 229.

A medida que vaia estudando a teoría da unidade, convén que realice os seguintes exemplos resoltos do libro de texto: exemplos 1 e 2 da páxina 235, exemplo 4 da páxina 242, exemplo 5 da páxina 244, e finalmente o exemplos A da páxina 250.

Actividades de autoavaliación

1. Razoe as seguintes cuestións:

– a) Se un electrón dun átomo de hidróxeno salta da primeira á cuarta capa, gaña ou perde enerxía?

– b) Cal é a diferenza entre órbita e orbital?

– c) Cantos orbitais hai na terceira capa de calquera átomo? Cantos electróns caben na devandita capa?

2. Complete a táboa seguinte:

A

Z X Z A N Nº p + Nº e- Tipo

16 8 O

Ca+2 20 20

Page 31: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 31 de 69

26 30 Átomo neutro

36 30 Átomo neutro

F- 19 10

3. Certo elemento na natureza ten catro isótopos distintos. A abundancia relativa dos isótopos e as masas isotópicas de cada un aparecen na táboa seguinte:

Isótopo 1 Isótopo 2 Isótopo 3 Isótopo 4

Masa isotópica (uma) 49,946 51,940 52,940 53,939

Abundancia (%) 4,31 83,76 9,55 2,38

– a) Determine a masa atómica do elemento.

– b) De que elemento estamos a falar? (Axúdese dunha táboa periódica).

4. Deduza, a partir da súa configuración electrónica, o período e o grupo de cada un dos seguintes elementos: P (Z=15); Ag (Z=47); Cs (Z=55).

5. Considere a familia dos elementos alcalinotérreos.

– a) Cal é a configuración electrónica máis externa común a estes elementos?

– b) Como varía o raio atómico no grupo e por que?

– c) Como varía a enerxía de ionización no grupo e por que? Xustifique as respostas.

6. Estas son as configuracións electrónicas asignadas a átomos en estado fundamental: (A) 1s22s22p63s1; (B) 1s22s22p5 ; (C) 1s22s22p63s23p6.

– a) A que elementos corresponden? Axúdese dunha táboa periódica.

– b) Cal será o más electronegativo? Razoe as respostas.

Actividades de titoría

1. Diga se as seguintes afirmacións son verdadeiras ou falsas, xustifique as súas respos-tas e corrixa as erróneas:

– A codia electrónica é moi densa.

– O átomo non pode ser neutro xa que contén cargas eléctricas.

– O modelo de Thomson é incorrecto porque non explica a experiencia de Rutherford.

– En cada orbital dun átomo só caben dous electróns.

– O átomo está practicamente baleiro.

2. O cobre aparece na natureza composto por dous isótopos de masas atómicas 62,930 uma y 64,928 uma respectivamente. O primeiro atópase na natureza nunha proporción do 69,1 %. Calcule a masa atómica do cobre.

3. Deduza, a partir da súa configuración electrónica, o período e o grupo de cada un dos seguintes elementos: Zr (Z=40); Ti (Z=22); Te (Z=52).

4. Dadas as seguintes parellas de elementos: (A)Li – K; (B)Se – O; (C)Na – S; (D)I – Rb.

– a) Cal elemento de cada parella terá maior enerxía de ionización?

– b) E maior afinidade electrónica?

Page 32: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 32 de 69

– c) E maior electronegatividade? Razoe as respostas.

Page 33: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 33 de 69

2.3 Unidade 12. Formulación e nomenclatura inorgá-nicas

Criterios de avaliación

Ao finalizar esta unidade debe ser capaz de:

Nomear e formular os compostos inorgánicos máis comúns de acordo coas normas da IUPAC.

Comprender e determinar a composición centesimal dun composto.

Suxestións para o estudo

É importante que vostede lea a breve introdución preparatoria á unidade na páxina 253.

A medida que vaia estudando a teoría da unidade, convén que realice os seguintes exemplos resoltos do libro de texto: exemplo 1 da páxina 256, exemplo 2 da páxina 259 e exemplo 3 da páxina 261.

Actividades de autoavaliación

1. Formule e nomee os compostos formados por:

– a) Prata e iodo.

– b) Magnesio e cloro.

– c) Ferro (III) e selenio.

– d) Mercurio (II) e nitróxeno.

– e) Manganeso (III) e osíxeno.

– f) Estaño (IV) e flúor.

2. Nomee os seguintes compostos mediante a nomenclatura sistemática ou a de Stock: CuCl2, Co2S3, P2O3, PbSe2, Au2S3, Cr2O3, CuCl, FeBr2, FeBr3, Co2O3.

3. Formule os seguintes compostos: pentaseleniuro de dinitróxeno; óxido de boro; áci-do clorhídrico; ácido telurhídrico; fluoruro de hidróxeno; trihidruro de antimonio; hidru-ro de berilio; hidróxido de cromo (III); hidróxido de magnesio; hidróxido de aluminio.

4. Nomee os seguintes compostos: MgCl2; CuO; MgH2; AlH3; PbH4; HBr; HF(aq); H2Se(aq); NH3; KH; BaH2; CH4; KCN; Al(OH)3; Cr(OH)2; KOH.

5. Formule e nomee, respectivamente, os seguintes ácidos:

– Ácido hipoiodoso; ácido brómico; ácido sulfuroso; ácido nítrico.

– H2SO4; H3PO4; HBrO2; HClO4; H2Cr2O7; HBrO; HIO3.

6. Formule e nomee, respectivamente, os seguintes ións:

– Ión cromato, ión nitrato, ión nitrito, ión clorato; ión bromito.

– CO32-; MnO4

-; ClO4-; BrO3

-; IO4-; SO4

2- .

7. Nomee os seguintes sales: KClO, Al2(SO4)3, ZnHPO4, NaBrO, NaBrO2, Fe(IO3)2, CuSO4, Co(HCO3)2, Na2SO4 .

8. Formule os seguintes sales: fosfato de ferro (III), clorato de potasio, nitrato de prata, nitrato de cobre (II), sulfato de magnesio, hidroxenocarbonato de bario, hidroxenofosfa-to de estaño (IV), hidroxenocarbonato de estroncio, hidroxenosulfato de aluminio.

Page 34: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 34 de 69

9. Calcule a composición centesimal do butano C4H10.

Actividades de titoría

1. Determine o número de oxidación de cada elemento nas seguintes especies químicas moleculares ou iónicas: H2O, Al2S3, NaNO2, H2SO3, SrMnO4, AlPO4, IO3

-, SiO32-, PO3

3-

, CaCrO4, CaMnO4, H2SeO3, CuNO2, AsO43-.

2. Nomee os seguintes compostos binarios: Mn2O3; PbTe2; HBr(aq); H2Se; SnCl4; AuF3; H2Te; SnH4.

3. Formule os seguintes compostos binarios: bromuro de cinc; trisulfuro de dimangane-so; trióxido de xofre; óxido de ferro(III); hidruro de boro; pentaóxido de difósforo; arse-niuro de ouro(III); hidruro de cinc; óxido de cinc; seleniuro de ouro(III); ioduro de co-bre(II); cloruro de níquel(II); ioduro de amonio.

4. Nomee e formule, respectivamente, os seguintes sales:

– AgClO4; Al(NO2)3; Na2CO3; Be(HCO3)2; Fe(HSO3)3; Mg3(PO4)2; Zn(ClO2)2; Co(HSO4)2; CaSO3.

– Iodato de cinc; carbonato de prata; hidroxenosulfito de cobre(II); hidróxenofosfato de mercurio(II); dihidroxenofosfato de bario.

5. Nomee e formule, segundo corresponda, os seguintes compostos:

– K2MnO4; K2SO4; Na2CrO4; N2O5; CoO; K2O2; HNO2; BaCO3; KClO4; CaH2; Ca(ClO3)2.

– Fluoruro de manganeso(II); sulfuro de hidróxeno; hidroxenosulfato de sodio; peró-xido de hidróxeno; sulfuro de chumbo(IV); hipoclorito de sodio; ácido sulfhídrico; hidruro de calcio.

6. Calcule a composición centesimal dos seguintes compostos:

– a) Tetraóxido de triferro.

– b) Sulfato de sodio.

Page 35: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 35 de 69

2.4 Unidade 13. Enlace químico

Criterios de avaliación

Ao finalizar esta unidade debe ser capaz de:

Xustificar o motivo polo cal os átomos forman enlaces e por que os gases nobres cons-titúen unha excepción.

Escribir a reacción de formación por etapas dun ou máis compostos iónicos e calcular a súa enerxía reticular.

Analizar diversas moléculas covalentes e elaborar as súas estruturas de Lewis.

Citar exemplos de enlaces covalentes polarizados, e sinalar o sentido da polarización, e exemplos de enlaces covalentes non polarizados. Recoñecer moléculas apolares e molé-culas polares.

Coñecer por que os metais teñen estruturas compactas e nomear algunhas diferenzas respecto das estruturas formadas por enlaces iónicos e, sobre todo, por enlaces covalen-tes.

Coñecer o enlace de hidróxeno. Importancia da existencia do mesmo para a vida na Te-rra.

Expoñer as diferenzas entre composto iónico, composto covalente e composto metáli-co.

Clasificar unha serie de substancias segundo o tipo de enlace e enumerar as súas prin-cipais características (forzas de enlace, solubilidade, punto de fusión, condutividade eléctrica...).

Suxestións para o estudo

O principal é que sexa capaz de expoñer as diferenzas entre os distintos tipos de enlace. Coñecendo isto, seralle fácil diferenciar os compostos iónicos, compostos covalentes e metálicos. Tamén poderá, ao rematar, clasificar unha serie de substancias segundo o tipo de enlace e enumerar as súas principais características (forzas de enlace, solubilidade, punto de fusión, condutividade eléctrica...).

A medida que vaia estudando a teoría da unidade convén que realice os seguintes exemplos resoltos do libro de texto: o cadro de enlaces simples, dobres e triplos da paxi-na 277, ver o cadro sobre xeometría molecular e polaridade da paxina 281 e, finalmente, o exemplo B da páxina 286.

Actividades de autoavaliación

1. Debuxe a estrutura de Lewis dos seguintes compostos: H2 ,F2 , N2, CO2.

2. Diga con que valencia iónica actúan os elementos K, Mg, Sn, As, S e Cl nos seus res-pectivos ións.

3. Dada a seguinte táboa de electronegatividades, indique que tipo de enlace formarán as seguintes parellas de elementos:

Page 36: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 36 de 69

– a) Fósforo e flúor.

– b) Cesio e flúor.

– c) Magnesio e osíxeno.

– d) Xofre e osíxeno.

– e) Gas hidróxeno

4. Cite e xustifique a covalencia dos seguintes elementos: aluminio, silicio, fósforo, clo-ro e argon.

5. Xustifique se as seguintes moléculas son ou non dipolos: H2, HF, CO.

6. Ordene os seguintes elementos segundo o seu carácter metálico crecente: cobre, tita-nio, xermanio, potasio e xofre.

7. Encha os espazos baleiros da seguinte táboa:

Moléculas apolares

Moléculas polares

Moléculas con enlace de hidróxeno

Sólidos cova-lentes

Estado físico en condi-cións estándar

Solubilidade en disolven-tes apolares

Solubilidade en disolven-tes polares

Dureza (sólidos)

Condutividade

Exemplo

Actividades de titoría

1. Segundo a posición dos seguintes elementos na táboa periódica:

– a) Debuxe o diagrama de Lewis de cada un dos átomos seguintes: K, Ca, Br, O, Al.

– b) Baseándose na regra do octeto, podería predicir a carga máis probable do ión de cada elemento?

– c) Escriba a fórmula de cada ión e diga o seu nome.

– d) Represente o diagrama de Lewis para cada un dos ións anteriores.

2. Explique, coa axuda dunha táboa de electronegatividades, que tipo de enlace formarán as seguintes parellas de elementos:

– a) Osíxeno e rubidio.

– b) Osíxeno e nitróxeno.

– c) Flúor e xofre.

3. Clasifique os seguintes enlaces como iónicos, covalentes polares ou covalentes puros:

– a) O enlace no HCl.

– b) O enlace no KF.

Electronegatividades

Xofre: 2,5 Fósforo: 2,1 Magnesio: 1,2

Carbono: 2,5 Flúor: 4,0 Osíxeno: 3,5

Cesio: 0,7 Hidróxeno: 2,1

Page 37: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 37 de 69

– c) O enlace CC no H3CCH3.

4. As moléculas de CS2 e de CCl4 teñen enlaces polarizados, pero non son polares. Pro-poña unha forma xeométrica para cada unha de xeito que explique esta característica.

5. Comente cada unha das afirmacións e indique se son verdadeiras ou falsas:

– a) O ión Ba2+ ten configuración de gas nobre.

– b) A molécula CCl4 é apolar.

– c) Os compostos iónicos teñen puntos de fusión baixos.

– d) As substancias covalentes atómicas son insolubles en auga.

– e) Os compostos iónicos están formados por moléculas.

– f) Os metais son bos condutores da electricidade en estado sólido.

Page 38: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 38 de 69

2.5 Unidade 14. Reaccións químicas

Criterios de avaliación

Ao finalizar esta unidade debe ser capaz de:

Escribir, axustar e interpretar en termos atómico-moleculares e molares as reaccións qu-ímicas.

Determinar mediante cálculos estequiométricos as cantidades que interveñen nunha re-acción química.

Coñecer os conceptos de reactivo limitante e rendemento nun proceso químico.

Suxestións para o estudo

É importante que vostede lea a breve introdución preparatoria á unidade na páxina 289.

A medida que vaia estudando a teoría da unidade, convén que realice os seguintes exem-plos resoltos do libro de texto: exemplo 1 da páxina 292, exemplo 3 da páxina 297, exemplos 4 e 5 da páxina 298, exemplo 6 da páxina 299, exemplo 7 da páxina 300, exemplo 11 da páxina 303, exemplo 12 da páxina 304.

Actividades de autoavaliación

1. Calcule a masa de hidróxido de calcio necesaria para reaccionar con 16,5 g de ácido clorhídrico.

2. Calcule o volume de O2, a 1 atm e 273 K, que se necesita para queimar completamen-te 56 L de metano, CH4, nas mesmas condicións.

3. O clorato de potasio descomponse por acción da calor e produce cloruro de potasio e osíxeno gas. Se partimos de 23 g de clorato de potasio, calcule a masa de cloruro de po-tasio e o volume de O2 a 1 atm e 273 K que se obterá.

4. Cando se descompón o carbonato de calcio pola acción da calor, obtense óxido de calcio e dióxido de carbono gas. Calcule o volume de dióxido de carbono, medido a 300 ºC e 740 mmHg que se obterá se partimos de 1 kg de calcaria cun 90 % de riqueza en carbonato de calcio.

5. O ácido clorhídrico reacciona co aluminio e prodúcese cloruro de aluminio e hidróxe-no gas. Se queremos obter 140 L de hidróxeno, medidos a 20 ºC e 740 mmHg, calcule:

– a) A masa de aluminio que se necesitará.

– b) A masa de cloruro de aluminio que se obterá.

– c) Conteste ao apartado b) no caso de que o rendemento fora do 80 %.

6. O carbonato de calcio reacciona co ácido clorhídrico para dar cloruro de calcio, dióxi-do de carbono e auga.

– a) Escriba e axuste a reacción.

– b) Que volume de disolución de ácido clorhídrico 1,5 M reaccionará con 24 g de carbonato de calcio?

Page 39: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 39 de 69

Actividades de titoría

1. Ao reaccionar cinc metálico cunha disolución de sulfato de cobre (II), fórmase unha disolución de sulfato de cinc e deposítase cobre metálico. Se partimos de 20 g de sulfato de cobre (II), calcule:

– a) A masa de cobre que se obterá.

– b) A masa de cinc que se necesitará.

2. O ácido sulfúrico reacciona co aluminio par dar sulfato de alumino e hidróxeno gas. Calcule os litros de hidróxeno, medidos a 25 ºC e 750 mmHg, que se producirán tratan-do 10 g de aluminio con exceso de ácido sulfúrico.

3. Calcule a masa de ácido clorhídrico necesaria para reaccionar totalmente con 40 g de cinc. Determine o volume de hidróxeno, medido a 20 ºC e 825 mmHg, que se obterá.

4. Engadimos 150 mL de disolución 2 M de hidróxido de sodio a outra disolución de sulfato de magnesio. Calcule a masa de hidróxido de magnesio que se formará se o sul-fato de magnesio está en exceso.

Page 40: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 40 de 69

2.6 Unidade 15. Termoquímica, cinética e equilibrio

Criterios de avaliación

Ao finalizar esta unidade debe ser capaz de:

Diferenciar sen dificultade as reaccións endotérmicas das exotérmicas.

Sinalar as diferenzas entre entalpía de reacción, entalpía estándar de reacción e entalpía estándar de formación.

Calcular a entalpía dunha reacción aplicando a lei de Hess.

Coñecer a teoría das colisións e a teoría do estado de transición.

Resolver problemas relacionados coa combustión.

Coñecer os factores que afectan a velocidade de reacción.

Suxestións para o estudo

É importante que vostede lea a breve introdución preparatoria á unidade da páxina 313.

A medida que vaia estudando a teoría da unidade convén que realice os seguintes exem-plos resoltos do libro de texto: exemplo 1 da páxina 317, exemplo 2 da páxina 319 e exemplo 3 da páxina 324.

Actividades de autoavaliación

1. Calcule a calor desprendida ao queimar 100 g de dióxido de xofre con suficiente osí-xeno, segundo a ecuación:

SO2 (g) + O2 (g) → 2 SO3 (g) ∆H0 = -198,2 kJ

2. Calcule a entalpía estándar da seguinte reacción se na combustión de 8 g de amoníaco gas se desprenden 132,7 kJ.

4 NH3 (g) + 7 O2 (g) → 4 NO2 (g) + 6 H2O (g)

3. Calcule a entalpía estándar da reacción de descomposición do carbonato de calcio en óxido de calcio e dióxido de carbono segundo a ecuación:

CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g)

Utilice as seguintes reaccións termoquímicas:

2 Ca (s) + 2 C (s) + 3 O2 (g) → 2 CaCO3 (s) ∆H2º = -2413,8 kJ

2 Ca (s) + O2 (g) → 2 CaO (s) ∆H3º = -1270,2 kJ

C (s) + O2 (g) → CO2 (g) ∆H4º = -393,5 kJ

4. Explique: – a) Por que ao diminuír o volume dun recipiente que contén unha mestura de gases en

reacción aumenta a súa velocidade de reacción.

– b) Como influirá a diminución da temperatura na velocidade dunha reacción. Xusti-fique a súa resposta.

– c) Por que unhas limaduras de ferro se oxidan antes ca un cravo de ferro.

Page 41: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 41 de 69

5. Xustifique se a seguinte reacción é exotérmica ou endotérmica, e indique que cantida-de de calor se necesita para descompoñer un mol de NO2.

2 NO2 (g) → 2 NO (g) + O2 (g) ∆Hº = 114,1 kJ

Actividades de titoría

1. A partir da seguinte ecuación termoquímica:

2 HgO (s) → 2 Hg (l) + O2 (g) ∆Hº = 181,6 kJ

– a) Calcule a calor necesaria para descompoñer 50 g de HgO.

– b) Determine o volume de osíxeno, medido a 25 ºC e 1 atm, que se produce ao sub-ministrarlle 418 kJ ao óxido de mercurio.

2. Determine o valor da entalpía de formación de monóxido de nitróxeno segundo a se-

guinte ecuación1

2N2 (g) +

1

2O2 (g) → NO (g), a partir das entalpías das reaccións si-

tuadas seguidamente:

N2 (g) + 2 O2 (g) → 2 NO2 (g) ∆Hº = 66,4 kJ

2 NO (s) + O2 (g) → 2 NO2 (g) ∆Hº = -112,92 kJ

3. Represente o diagrama de entalpía dunha reacción endotérmica a presión constante.

– Efectúe o mesmo diagrama se lle engadimos un catalizador positivo á reacción.

– Faga o mesmo para un catalizador negativo.

Page 42: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 42 de 69

2.7 Unidade 16. Compostos do carbono

Criterios de avaliación

Ao finalizar esta unidade debe ser capaz de:

Coñecer algunhas propiedades físicas e químicas dos hidrocarburos.

Escribir un hidrocarburo con fórmulas diferentes: molecular, semidesenvolvida e desen-volvida.

Formular e nomear diferentes hidrocarburos.

Calcular fórmulas empíricas e moleculares dun hidrocarburo a partir da súa composición centesimal.

Realizar cálculos estequiométricos a partir dunha reacción química orgánica.

Suxestións para o estudo

É importante que vostede lea a breve introdución preparatoria á unidade, na páxina 335.

Convén que realice o exemplo 1 da páxina 341 do libro de texto.

Actividades de autoavaliación

1. Formule os seguintes hidrocarburos:

– a) Metilpropano.

– b) 2,3-dimetilpentano.

– c) 3-metil-1-buteno.

– d) 2-metil-1,3-butadieno.

– e) 2-etil-1,3-pentadieno.

– f) 4-metil-2-penteno.

– g) 2,3,5-trimetilhexano.

– h) Ciclohexeno.

– i) 4,5-dietil-2-heptino.

– j) Etilbenceno.

– k) 1-etil-3-metillbenceno.

– l) Propilbenceno.

2. Calcule a masa de dióxido de carbono que se produce ao queimar 1,8 g de propano.

3. Un hidrocarburo gasoso contén 82,75 % de carbono. Se unha masa de 2,58 g ocupa un volume de 1 L en condicións normais, calcule as fórmulas empírica e molecular.

4. Ao queimar unha mostra dun hidrocarburo líquido obtéñense 4,75 g de dióxido de carbono e 1,94 g de auga. Se a masa molar do hidrocarburo é 70 g.mol-1, calcule as fór-mulas empírica e molecular.

5. Calcule a fórmula molecular dun hidrocarburo saturado sabendo que ao queimar 8,6 g deste prodúcense 12,6 g de auga. Elixa entre as fórmulas cal podería ser: C5H12, C6H14, C7H16, C8H18.

Page 43: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 43 de 69

Actividades de titoría

1. Escriba a fórmula desenvolvida do pentano.

2. Nomee os seguintes hidrocarburos:

2,3-dimetilbutano 3-hexeno

C CH3C CH2CH2CH3

2-hexino 1,3-ciclohexadieno

H3CH2CHC CHCH2CH3CH3CHCHCH3

CH3

CH3

H C C C C CH2CH3

1,3-hexadiino

H3C C C CH3

2-butino

CH2CH2CH2CH3

1-butil-3-etilbenceno

H3CH2C

H3C

CH3

C CH3CHC CCH2CH3

H3C CH3

H3CC CCH2CH3

CH3

CH3

CH3 CH3

CH2CH3

3. Dadas as seguintes fórmulas, indique cales corresponden a un alcano, a un alqueno cun só dobre enlace e a un alquino cun só triplo enlace: C5H10; C4H10; C10H22; C5H8; C6H12; C9H16.

4. Un hidrocarburo de masa molar 78 g.mol-1 ten a seguinte composición centesimal: 92,3 % de C e 7,7 % de H. Calcule as fórmulas empírica e molecular.

5. Un hidrocarburo gasoso ten un 85,64 % de C. Se a 100 ºC e 760 mmHg unha masa de 2,84 g ocupan un volume de 1 L, calcule a súa fórmula molecular.

a)

g)

c) d)

f) e)

b)

h)

i)

b)

j) k)

Page 44: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 44 de 69

3. Solucións ás actividades de autoavaliación

3.1 Física

3.1.1 Unidade 1. O método científico. Magnitudes e unidad es.

Exercicio 1

Fenómenos físicos: a), b), c), d), f). Non se altera a natureza ou composición fundamental das substancias.

Fenómenos químicos: e), g), h), i). Cambia a composición ou natureza das substancias.

Exercicio 2

a) 410873 ⋅, ; b) 8105,28 ⋅ ; c) 111031,8 ⋅ ; d) 41038,5 −⋅ ; e) 7101,2 −⋅ ; f) 101032,7 −⋅

Exercicio 3

a) mm 950000m 1

mm 1000 m 950 =

b) min 191520h 1

min 60

1día

h 24

semana 1

días 7semanas 19 =

c) mV 580000V 1

mV 1000 V 580 =

d) kg 32,486g 1000

kg 1 g 32486 =

e) s

m 20

s 3600

h 1

km 1

m 1000

h

km 72 =

f) h

km90

h 1

s 3600

m 1000

km 1

s

m25 =

g) 336

33

3 cm

g 0,780

cm 10

m 1

kg 1

g 10

m

kg 780 =

h) 33

36

33 m

kg 300

m 1

cm 10

g10

kg 1

cm

g 0,3 =

Exercicio 4

s 0,022 1,31,278 E a =−=

Porcentaxe de erro relativo: % 1,7100s 1,278

s 0,022100

x

EE a

r ===

Page 45: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 45 de 69

Exercicio 5

a) 0,1g 10

g 1Eg 1E ra ==⇒=

b) 0,004 kg 250

kg 1Ekg 1E ra ==⇒=

c) Cométese maior erro relativo no primeiro caso, logo a segunda medida é mellor.

Exercicio 6

a) 3,35 m

b) 8,09 m

c) 47,15 cm2

d) 6,37 m.s-1

3.1.2 Unidade 2. Movemento

Exercicio 1

m 3r ; m j3 :P1 =rr ( ) ( ) m 534r m; j 3 i 4- :P 22

2 =+−=+ rrr

( ) ( ) m 1013r ; m j -i 3:P 223 =−+=rrr

Exercicio 2

a) ( ) m i30trrr == ( ) m i114tr

rr == ( ) m i8m i 3i 11r ∆rrrr =−=

b) 1m

1-m m.s 2vm.s i2

4

i8

t∆

r ∆v −=⇒=== rr

rrr

c) A distancia percorrida coincide co módulo do vector desprazamento, posto que se trata dun movemento rectilíneo: m 8 =∆=∆ rs

r.

Exercicio 3

a) j0i10j2.2)(2i5.2(2)r 2rrrrr +=−+=

j8i20j2.4)(4i5.4(4)r 2rrrrr +=−+=

b) A distancia á orixe ven dada polo módulo do vector de posición para t = 4 s:

m21,5464400820d 22 =+=+=

c) j8i10)i(10)j8i(20(2)r(4)rr∆rrrrrrrr +=−+=−=

m12,864100810r∆ 22 =+=+=r

d) 2t ty

5t x 2

−==

5

2x

25

xy é ia traxectordaecuación A

5

xt

2

−=⇒=

Page 46: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 46 de 69

Para debuxar a traxectoria escollemos algúns dos seus puntos:

Exercicio 4

m 12000km 12s ∆ ==

min 20s 1200 t∆ t∆

m 12000

s

m10

t∆

s ∆ media rapidez ==⇒=⇒=

Exercicio 5

1-

0

0m m.s )j1,6i(

05

)j4i(5)j4i(10

tt

rr

∆t

r∆v

rrrrrrrrr

r +=−

−−+=−−

==

-122m m.s 1,91,61v =+=r

Exercicio 6

a) ( )m j 50 i 25rArrr += ; ( ) ⇒+= m j 50 i 75r

rrrB m 50r m; i50r - rr ABA =∆==∆ rrrrr

BAB

( ) ( ) m 7,7050 50rm j 50 i 50r - rr m j 100 i 125r 22BCB =+=∆⇒+==∆⇒+= rrrrrrrrr

CBCC

b) Velocidade media entre A e B:

1-1- m.s 5vm.s i 510

i 50

t

rv =⇒==

∆∆

= mAB

m

rrrr

r

Velocidade media entre B e C:

( ) 1-1- m.s 210200vm.s j 10 i 105

j 50 i 50v ==⇒+=+= mm

rrrrr

r

Exercicio 7

s

m5

3600s

1h.

1km

1000m.

h

km18v ==

A aceleración normal calcúlase pola expresión: 222

n m.s55

5

R

va −===

X Y

0 0

5 -1

10 0

15 3

20 8

Page 47: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 47 de 69

3.1.3 Unidade 3. Estudo dos movementos

Exercicio 1

A ecuación do movemento para os dous móbiles é: vtxx 0 +=

Móbil 1: 2t x0x ;m.s 2v 101-1

1 =⇒==

Móbil 2: t330x m 30x ;m.s 3v 202-1

2 −=⇒=−=

a) Os dous móbiles encóntranse cando as súas posicións coincidan: s 6 t 3t-30 t2xx 21 =⇒=⇒=

b) A distancia desde A ao punto de encontro calcúlase a partir da ecuación do primeiro móbil: m 126.2x ==

Exercicio 2

a) Tramos 1 e 3 – MRUA; tramo 2- MRU; tramo 4- MRUA (retardado)

b) 0t-t

v-va =

2-4

2-3

2-2

2-1 m.s 5,2

3040

250a ;m.s 2

2530

1525a ;m.s 0a ;m.s 5,1

010

015a −=

−−==

−−===

−−=

c) A distancia percorrida será:

MRU: )t-(t vx-xx 00 ==∆

MRUA: 20000 )t-a(t

2

1)t-(t vx-xx +==∆

m 1005.2.2

15.15x m; 22515.15x m; 7510.5,1.

2

1x 2

322

1 =+=∆==∆==∆

m 12510).5,2(2

110.25x 2

4 =−+=∆

Exercicio 3

Tomamos un punto do chan que estea na vertical de caída do obxecto como sistema de re-ferencia. Por tanto a posición inicial é 490 m (y0 = 490 m). Se o obxecto se deixa caer, v0

= 0. Considéranse negativas as magnitudes dirixidas cara a abaixo (fíxese no debuxo co-rrespondente á caída libre na páxina 49 do libro de texto).

a) Ao chegar ao chan, y = 0:

s 10t9,8)t(2

14900gt

2

1tvyy 22

00 =⇒−+=⇒++=

b) -10 ms 989,8)10(0gtvv −=−+=+=

O signo menos indica o sentido descendente.

Exercicio 4

Fíxese no debuxo correspondente ao lanzamento vertical cara a abaixo na páxina 49 do li-bro de texto.

y0 = 20 m; v0 = -3 m.s-1

Page 48: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 48 de 69

a) Cando chega ao chan, y = 0

( ) ( ) -120

20

2 m.s 401v401200.8,9.23-)y2g(yvv ±=⇒=−−=−+= . Collemos o resul-

tado negativo posto que a pelota se dirixe cara a abaixo, v = -20 m.s-1

Exercicio 5

Fíxese no debuxo correspondente ao lanzamento vertical cara a arriba na páxina 49 do li-bro de texto.

Considéranse as magnitudes dirixidas cara a arriba positivas e as dirixidas cara a abaixo negativas:

v0 = 80 m.s-1; g = - 9,8 m.s-2.

a) No momento que acada a altura máxima a velocidade é nula: ( ) s 8,2t t9,8-800 tgvv 0 =⇒+=⇒+=

b) ( ) m 5,3262,8.8,92

12,8.800y tg

2

1 tvyy 22

00 =−++=⇒++=

Exercicio 6

Fíxese no debuxo da páxina 53 do libro de texto.

vx= 4 m.s-1; vy = 3 m.s-1; y = 25 m

O tempo que tarda o nadador en atravesar o río calcúlase a partir da ecuación:

s 3,83

25

v

y t; t vy

yy ====

O desprazamento do nadador na dirección da corrente: m 33,24.8,3 tvx x === .

O desprazamento na dirección perpendicular á corrente é y =25 m, logo a distancia perco-

rrida: m 6,41252,33yxr 2222 =+=+=

Exercicio 7

Fíxese nos debuxos da páxina 54 do libro de texto.

a) v0 = 15 m.s-1; α = 30º

1-00x m.s 13

2

3.1530º cos.15cos.vv ==== α

1-000y m.s 7,5

2

115.3015.sen sen .vv ==== α

b) Cando o balón chegue á portería, y = 0.

( ) s 1,5t t9,8- 2

1 t 5,700 tg

2

1 t v yy 22

0y0 =⇒++=⇒++=

c) m 19,513.1,5 tvx 0x ===

d) No punto de altura máxima a compoñente vy = 0:

( ) ( ) m 9,20,77 9,8- 2

1 7,5.0,77 ys; 0,77t t9,8- 7,50 tg vv 2

0yy =+==⇒+=⇒+=

Page 49: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 49 de 69

Exercicio 8

O proxectil está sometido simultaneamente a dous movementos:

– horizontal, rectilíneo e uniforme: tvx ;vv x0x ==

– vertical de caída libre: 20y tg

2

1y y t;gv +==

a) Ao chegar ao chan ( ) s 2t t9,8- 2

12000y 2 =⇒+=⇒=

b) m 1000500.2x ==

Exercicio 9

a) s

rad 1,1

s 60

min 1.

volta1

rad 2.

minuto

voltas 33r.p.m 33 ππω ===

b) 1-m.s 5,0m 15,0 . s

rad 1,1R v === πω

c) rad 330s 300 . s

rad 1,1 t ππωϕ ===

Expresamos o ángulo en revolucións: 165rad 2

revolución 1rad 330 ==

ππϕ revolucións.

3.1.4 Unidade 4. Forzas

Exercicio 1

Aplicamos a lei de Hooke nos dous apartados: F = K.∆l = K.(l-l0)

a) 22 = K.(0,45-0,25) ⇒ 22 = K.0,20 ⇒ K= 110 N/m

b) 27,5 = 110 (l-0,25) ⇒ 110

5,27= l- 0,25 ⇒ 0,25=l- 0,25 ⇒ 0,25+0,25=l ⇒ l= 0,5 m.

Exercicio 2

Aplicamos a lei de Hooke formando un sistema de ecuacións: F = K.∆l = K.(l-l0)

1,2 = K.(0,32- l0) ⇒ K=lo−32,0

2,1

Page 50: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 50 de 69

1,8 = K.(0,40- l0) ⇒ K=lo−4,0

8,1

Resolvemos o sistema por igualación, despexando K nas ecuacións e igualando:

lo−32,0

2,1=

lo−4,0

8,1 ⇒ 1,2.(0,4-lo)=1,8.(0,32-lo) ⇒ despexando lo= 0,16 m.

Levando este dato a calquera das ecuacións de partida obtemos K, por exemplo:

K=lo−32,0

2,1= 7,5 N/m

Exercicio 3

a) En color vermello aparece debuxada a resultante do sistema de forzas.

R=125-75=50 N

b) En color vermello aparece debuxada a resultante do sistema de forzas.

Aplicamos o teorema de Pitágoras: h2 = c2 +c2 ⇒ R2 = 82 +32 ⇒ despexamos R⇒

R= 73964 =+ = 8,54 N

Exercicio 4

R=40 N

25 N

X

Aplicamos o teorema de Pitágoras: h2 = c2 +c2 ⇒ 402 = 252 +x2 ⇒ despexamos x⇒

x= 6251600− = 31,22 N

Exercicio 5

Fy

R

Fx

Escribimos un sistema con dúas ecuacións e dúas incógnitas, Fx e Fy:

5= 22yFF

x+

Page 51: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 51 de 69

7= Fx + Fy

Despexamos Fx na segunda ecuación e levámola á primeira: Fx = 7-Fy

5= 22)7( yy FF +−

A continuación elevamos ambos membros da ecuación ao cadrado para eliminar a raíz:

25= (7-Fy)2 + Fy

2 ⇒ 25= 49-14 Fy + Fy2 + Fy

2 ⇒ Fy2 -7 Fy +12 = 0

Resolvendo esta ecuación de segundo grao obtemos dúas solucións, ás dúas validas:

Fy1= 4 N; Fy2 = 3 N

Levando estes resultados na ecuación de Fx:

Fx = 7-Fy = 7-4= 3 N

Fx = 7-Fy = 7-3= 4 N

3.1.5 Unidade 5. Interaccións fundamentais

Exercicio 1

|Fr

Terra-Lúa| = |Fr

Lúa-Terra| = 2

..

d

mMG LT = 28

222411

)10.84,3(

10.47,7.10.98,5.10.67,6 −

= 2,02.1020 N

Exercicio 2

|Fr

12| = |Fr

21| = 221..

d

mmG ⇒ |F

r| =

2

2

.

d

mG ⇒

G

dFm

2.= ⇒ despexamos m⇒

11

29

10.67,6

2.10.1−

=m = 7,74 kg

Exercicio 3

|Fr

12| = |Fr

21| = 221 ||.||.

d

QQK ⇒ |F

r| = 9.109 ( )211

1919

10.5

10.6,1.10.6.1−

−−

= 9,2.10-8 N

Exercicio 4

Antes de aplicar a lei de Coulomb temos que calcular o valor da constante K na auga:

K= === − 80.10.85,8.14,3.4

1

4

1

4

112

0 rεπεπε1,12.108 N.m2.C-2

|Fr

12|=|Fr

21|= 221 ||.||.

d

QQK⇒9.10-9=

2

12128 10.270.10.750.10.12,1

d

−−

⇒despexamos d⇒

9

11

10.9

10.27,2−

=d = 0,05 m=5 cm

Page 52: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 52 de 69

Exercicio 5

– Falso, as forzas gravitacionais son sempre atractivas con dirección radial e sentido cara ao centro da Terra.

– Verdadeiro, a distancia que hai entre a carga e un punto do campo aparece no deno-minador da fórmula polo que, ao aumentar a distancia, diminúe a forza.

– Verdadeiro, isto débese ao valor da constante G = 6,67.10-11 N.m2/kg2, un valor moi pequeno comparado coa constante K=9.199 N.m2/C2 .

– Verdadeiro, o seu valor non varía.

3.1.6 Unidade 6. Dinámica

Exercicio 1

a) vf = vo + a.t ⇒ vf - vo = a.t ⇒ ∆v = a.t ⇒ 10 = a.2 ⇒ a = 5 m/s2

Polo tanto: F=m.a= 2.5= 10 N

b) vf = vo + a.t ⇒ vf = 25+5.0,5= 27,5 m/s2

Exercicio 2

m1=0,225 kg m2=0,175 kg

INICIO

vr

1= +10 irm/s v

r2=0 m/s

FINAL

vr

f vr

2=9 irm/s

A bóla 1 móvese en sentido positivo do eixe X, polo que o vector velocidade será:

vr

1= +10 irm/s.

A bóla 2 sae despedida tamén en sentido positivo do eixe X, polo que o vector velocidade será: v

r2= +9 i

rm/s

Aplicamos o teorema de conservación da cantidade de movemento:

∆p = 0 ⇒ pfinal-pinicial=0 ⇒ pinicial=pfinal

0,225.(+10)+0,175.0 = 0,225.vf + 0,175.(+9)

2,25=0,225.vf +1,575 ⇒ vf =3 m/s na dirección positiva do eixe X.

Page 53: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 53 de 69

Exercicio 3

a) Aplicamos a 2ª lei de Newton ou lei fundamental da dinámica na forma:

Ffavor-Fcontra=m.a.

A forza a favor do movemento é neste caso a compoñente do peso px. Non hai forza en contra do movemento por non haber rozamento.

px-0= m.a ⇒ m.g.sen30º = m.a.

Simplificando a masa a ambos lados do igual: g.sen30º=a ⇒ a= 9,8.0,5⇒ a=4,9 m/s2

b) Aquí tamén aplicamos a 2ª lei de Newton na forma: Ffavor-Fcontra=m.a.

A forza a favor do movemento sigue sendo a compoñente do peso px e a forza en contra do movemento é a forza de rozamento. Hai que lembrar que a normal N=py=m.g.cos30º:

px-Froz= m.a ⇒m.g.sen30º- µ.m.g.cos30º = m.a.

Simplificando a masa a ambos lados do signo igual: g.sen30º- µ.g.cos30º =a⇒

9,8.0,5-0,5.9,8.0,86=a ⇒ a=0,66 m/s2

Exercicio 4

Para estudar sistemas de corpos unidos por fíos, cordas ou outros elementos de unión con-siderados inextensibles e sen masa, seguimos estes pasos:

– Representamos as forzas que actúan sobre o sistema.

– Escollemos un sentido do movemento como positivo e aplicámoslle a 2ª lei de New-ton ou lei fundamental da dinámica a cada un dos corpos do sistema:

Ffavor-Fcontra=m.a, sendo a forza a favor distinta segundo se trate dun ou doutro.

– Resolvemos o sistema de ecuacións que se obtén.

Resolvemos o sistema polo método de redución:

0,5

0,4

px

py p

Page 54: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 54 de 69

Corpo 1: p1-T=m1.a ⇒ 0,5.9,8-T=0,5.a ⇒ 4,9-T=0,5.a

Corpo 2: T-p2=m2.a ⇒ T-0,4.9,8=0,4.a ⇒ T-3,9=0,4.a

4,9-3,9=0,5.a+0,4.a

0,98=0,9.a ⇒ a=1,09 m/s2

Agora levamos o dato da aceleración a calquera das ecuacións iniciais e despexamos a tensión:

T-3,9=0,4.1,09 ⇒ T=3,92+0,43=4,35 N

Exercicio 5

Fc=m.an=m.r

v2

Cando un automóbil toma unha curva plana, a forza de rozamento entre as súas rodas e o asfalto é a forza centrípeta: Fr=Fc

µ.N= m.r

v2

⇒µ.m.g= m.r

v2

⇒ µ.g=r

v2

⇒v= gr..µ = 8,9.75.24,0 =13,28 m/s

3.1.7 Unidade 7. Traballo e enerxía

Exercicio 1

a) W=Fr. r

r∆ =F.∆r.cosα = Ft.∆r

O traballo dunha forza é igual ao traballo que realiza a compoñente na dirección do des-prazamento ou compoñente tanxencial.

Fr

Fr

t

W=Ft.∆r= 50.5= 250 J

b) W=F.∆r.cosα=50.5.cos 30º= 216,5 J

Exercicio 2

Fr= µ.N= µ.Py=µ.m.g.cos 30º=0,35.20.9,8.cos 30º=59,4 N

px

p py

Page 55: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 55 de 69

Wr=Fr

r. rr∆ =Fr.∆r.cosα=59,4.2,5.cos 180º= -148,52 J

O signo menos indica que o traballo de rozamento é un traballo resistente porque se opón ao movemento do corpo.

Exercicio 3

a) Se as únicas forzas que realizan traballo sobre un corpo son forzas conservativas, a enerxía mecánica do corpo permanece constante ao longo de todo o recorrido, e pode-mos aplicar en todos os puntos: Em= Ec+Ep

Em= Ec+Ep= 0 + 0,01.9,8.0,75=0,07 J

b) Em= Ec+Ep ⇒0,07= 2

1.0,01.v2 + 0,01.9,8.0,25 ⇒ 0,07=0,005.v2+0,0245 ⇒

v= 3,01 m/s

c) Em= Ec+Ep ⇒ 0,07= 2

1.0,01.v2 + 0 ⇒ 0,07=0,005.v2 ⇒ v= 3,74 m/s

Exercicio 4

Para calcular a altura do plano inclinado: sen 30º= 6

h⇒h= 6.sen 30º= 3 m

a) Em= Ec+Ep= 0 +5.3.9,8=147 J

b) Para calcular a altura no punto medio do plano inclinado: sen 30º= 3

h⇒

h= 3.sen 30º= 1,5 m

Em= Ec+Ep ⇒ 147= 2

1.5.v2 + 5.1,5.9,8 ⇒ 147=2,5.v2+73,5 ⇒ v= 5,42 m/s

c) Em= Ec+Ep ⇒ 147= 2

1.5.v2 + 0 ⇒ 147=2,5.v2 ⇒ v= 7,67 m/s

Exercicio 5

2000 golpe

Juliosgolpes 6.

min=12000 J/minuto

12000 s

Julios

60

min1.

min= 200 J/s= 200 watts

Exercicio 6

A potencia tamén a podemos expresar como: P= vF.

A forza que temos que vencer é o peso da carga: F=P= m.g= 600.9,8= 5880 N

A velocidade ten que vir expresada en unidades do S.I., é dicir, en m/s:

100 s

m

60

min1.

min= 1,67 m/s

P= vF. = 5880.1,67= 9800 W

Un CV=735,5 W:

Page 56: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 56 de 69

9800 W.W

CV

5,735

1= 13,3 CV

3.1.8 Unidade 8. Enerxía térmica

Exercicio 1

Usualmente redondeamos o valor de 273,15 K a 273 para facilitar o cálculo:

K=ºC+273⇒ ºC= K-273= 4,2-273= -268,8ºC

9

32º

5

º −= FC⇒ ºF=32+1,8ºC=32+1,8.(-268,8)= -451,84 ºF

Exercicio 2

Empregamos a fórmula: Q=m.Ce.(Tf -T0)

T0= 25ºC=298 K

Tf= 100ºC=373 K

2508=m.443.(373-298)⇒2508=m.443.75 ⇒m=0,075 kg=75 g

Exercicio 3

Situación na que dous ou máis corpos en contacto están a igual temperatura.

A calor cedida polo/s corpo/s a máis temperatura é igual á calor absorbida polo/s de menor temperatura.

Exercicio 4

A auga a 15ºC (288 K) gañará calor e a que está a 70ºC (343 K) cederá calor.

Qgañado= m.Ce.(Tf -T0)=3.4180.(Tf -288)= 12540.(Tf -288)= 12540.Tf - 3611520

Qcedido= m.Ce.(Tf -T0)=5.4180.(Tf -343)=20900.(Tf -343)= 20900.Tf - 7168700

Aplicamos a ecuación Qgañado=- Qcedido⇒12540.Tf - 3611520= -(20900.Tf- 7168700)

⇒12540.Tf +20900.Tf = 3611520+7168700

33440.Tf = 10780220⇒ Tf =322,37 K= 49,37ºC

Exercicio 5

Chumbo sólido Chumbo sólido Chumbo líquido

a 25ºC a 327ºC a 327ºC

Qtotal= Q1 +Q2

Q1 =m.Ce.(Tf -T0)=0,2.130.(600-298)=7852 J

Q2 é un cambio de estado que emprega a fórmula Q2 = m.Lf = 0,2.22990=4598 J

Qtotal= Q1 +Q2= 7852+4598=12450 J

Q2 Q1

Page 57: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 57 de 69

Exercicio 6

( )( )22

11

∆TmcQ

∆TmcQ

==

⇒ Igualando ambas expresións: ( ) ( )2211 ∆Tmc∆Tmc =

Se c1< c2⇒ ( ) ( )21 TT ∆>∆ ⇒ Incrementa máis a súa tª o corpo de menor calor específica.

Exercicio 7

A calor específica da auga do mar ou da piscina é maior que a do ambiente que a rodea: ao poñerse o Sol, o ambiente arrefríase máis rapidamente que a auga, por iso temos a sensa-ción de que a auga está máis quente.

Ao saír o Sol ocorrerá o contrario: a auga tarda máis en quentarse que o ambiente e paré-cenos máis fría pola mañá.

3.1.9 Unidade 9. Corrente eléctrica

Exercicio 1

Q = I.t = 3.10-3 A. 10 s = 3.10-2 C; 3.10-2 C . =C 1

electróns 10.25,6 18

1,87.1017 electróns.

Exercicio 2

A resistencia dun condutor é inversamente proporcional á sección do mesmo:S

l R ρ= . Se

a sección do condutor é menor, a resistencia ofrecida (supoñendo ρ e l as mesmas que para o outro condutor) ao paso da corrente será maior, polo que circulará con máis dificultade.

Exercicio 3

Teríanse que conectar en serie, de xeito que a tensión a que estaría sometida cada unha (se teñen a mesma resistencia) sería a metade da total, é dicir, 110 V.

Exercicio 4

a) Ω 167531RRRRR 4321 =+++=+++=

b) A 7,5 Ω 16

V 120I ==

c) V 7,5A5,7.1IRV 11 =Ω==

A 22,5A 5,7.3IRV 22 =Ω==

A 37,5A 5,7.5IRV 33 =Ω==

A 52,5A 5,7.7IRV 44 =Ω==

Page 58: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 58 de 69

Exercicio 5

a) s 1801min

60s3mint == ; C 86,40,48A.180sItQ ===

b) J1,08.10J 10800V C.125 86,4QVW 4====

c) W60 A V.0,48 125VIP ===

Exercicio 6

V 125V ; W 60P ==

a) Ω 260,460

125

P

VR

R

V

R

VV.VIP

222

===⇒===

b) A 0,48V 125

W60

V

PIVIP ===⇒=

c) J4,32.10 V s.125 A.7200 0,48 ItV E s; 7200h 1

s 36002h.t 5=====

kW.h 12,0J 3,6.10

1kW.hJ. 4,32.10 J 3,6.10 W.s3,6.10 W.3600s101kW.h

6

5663 =⇒===

Exercicio 7

a) W18,75A V.125 15 I εP ===

b) V 14A Ω.1,25 0,8-15V rIεV ==−=

c) Ω 11,2A 1,25

V 14

I

VR ===

Exercicio 8

a) W30 A V.1,5 20.IεPu ==′=′

b) V 12,5A Ω.1,5 5-V 20Ir-ε V ==′′=

3.2 Química

3.2.1 Unidade 10. A materia

Exercicio 1

M(H2SO4) = 98 g.mol-1

0,25 moles H2SO4 .mol 1

H g 98 42SO = 24,5 g H2SO4

Exercicio 2

1,4 .1024 moléculas H2 .2

23

2

H moléculas10.02,6

H mol 1 = 2,3 moles H2

Page 59: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 59 de 69

Exercicio 3

=Ca de mol 1

Ca átomos 10.022,6.

Ca de g 40

Ca mol 1.

ca de mg10

Ca 1gCa. mg 5,25

23

3Ca átomos 10.84,3 20 .

Exercicio 4

6 moles Na2CO3.Na átomos moles 2

CONa mol 1 32 = 3 moles de átomos de Na.

6 moles Na2CO3.C átomos moles 1

CONa mol 1 32= 6 moles átomos C

6 moles Na2CO3.O átomos moles 3

CONa mol 1 32= 2 moles átomos O

3 moles átomos Na.Na átomos mol 1

Na átomos10.02,6 23

= 1,81.1024 átomos Na

Exercicio 5

P1 = 684 mmHg; V1= 10 L; P2 = 760 mmHg

Aplicamos a lei de Boyle-Mariotte: 2211 .P.P VV =

684 mmHg .10 L = 760 mmHg.V2 ⇒ L 9mmHg 760

L mmHg.10 6842 ==V

Exercicio 6

M(O2) = 32 g.mol-1; M(N2) = 28 g.mol-1

Calculamos os moles de cada gas:

; moles 1,72 g 32

mol 1g. 55)n(O2 == moles 1,43

g 28

mol 140g.)n(N 2 ==

Os moles totais serán : moles 3,151,431,72)n(N)n(On 22T =+=+=

Aplicamos a ecuación de estado dos gases ideais:

atm 1,54L 50

K .298.Kmol L. atm. 2moles.0,08 3,15

V

nRTPnRTPV

1-1

===⇒=−

Aplicamos a lei de Dalton das presións parciais: V

RTnR.TnVP A

AA ⇒= , logo as presións

parciais do N2 e do O2 serán:

atm 84,0L 50

K 298..atm.L.mol 0,082 moles. 72,1)P(O

1-1

2 ==−K

atm 70,0L 50

K 298..atm.L.mol 0,082 moles. 43,1)P(N

1-1

2 ==−K

Page 60: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 60 de 69

Exercicio 7

M(NaOH) = 40 g.mol-1

NaOH moles 1,0NaOH g 40

NaOH mol 1 NaOH 4 =g

A molaridade M =disolución de litros

soluto de moles 1-moles.L 5,2disolución L 0,040

NaOH moles 0,1M ==⇒

Exercicio 8

a) M(H2SO4) = 98 g.mol-1

424242 SOH g 35,7

mol 1

SOH g 98.

disolución L 1

SOH moles 3,0.

mL 1000

L 1. disolución mL 250 =

b) L 10.16,4mL 1000

L 1.

disolución g 1,84

disolución mL 1.

SOH g 96

disolución g 100.SOH de g 35,7 3

4242

−=

3.2.2 Unidade 11. Estrutura do átomo. Sistema periódico

Exercicio 1

a) Gaña enerxía, sería un electrón excitado e a enerxía necesaria para o salto sería:

∆E=E4-E1

b) A órbita é a traxectoria definida do electrón arredor do núcleo. Un orbital é a zona arre-dor do núcleo onde hai gran probabilidade de atopar o electrón, non é unha traxectoria exacta como a órbita.

c) Nº de orbitais: n2 = 32= 9

Nº de electróns: 2n2 = 2.9=18

Exercicio 2

Para o cálculo das distintas partículas aplicamos a fórmula A = Z + N:

A

Z X Z A N Nº p+ Nº e- Tipo

16 8 O 8 16 8 8 8 Átomo neutro

Ca+2 20 40 20 20 18 Catión

Fe 26 56 30 26 26 Átomo neutro

Zn 30 66 36 30 30 Átomo neutro

F- 9 19 10 9 10 Anión

Exercicio 3

a) Masa atómica do elemento (uma) = (49,946 . 4,31 + 51,940 . 83,76 + 52,940 . 9,55 + 53,939 . 2,38)/100 = 51,997

b) Con axuda da táboa periódica verá que o elemento de 51,997 uma é o Cromo (Cr).

Page 61: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 61 de 69

Exercicio 4

P (Z=15)= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3

Período: 3

Grupo do nitróxeno por rematar en p3.

Ag (Z=47)= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d9

Período: n-1= 4⇒n=1+4=5

Grupo dos metais de transición.

Cs (Z=55)= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s1

Período: 6

Grupo dos alcalinos por rematar en s1.

Exercicio 5

a) Os alcalinotérreos están ao lado do grupo dos alcalinos na táboa periódica. Son o grupo II A: Be, Mg, Ca, Sr, Ba e Ra. As súas configuracións electrónicas serán:

Be: 1s2 2s2

Mg: 1s2 2s2 2p6 3s2

Ca: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2

Etc...

Polo tanto todos eles terán en xeral configuración externa ns2, e rematan con dous elec-tróns no derradeiro orbital “s”.

b) Pode definirse o raio iónico como a metade da distancia entre os núcleos de dous áto-mos iguais enlazados entre si. Nun grupo, ao aumentar o número atómico dos elemen-tos, increméntase o número de niveis ocupados, e os últimos electróns están máis afas-tados do núcleo, polo que o raio atómico é maior. Polo tanto os raios iónicos aumentan de forma: Be< Mg< Ca<Sr< Ba< Ra

c) A enerxía de ionización é a enerxía necesaria para arrincarlle un electrón a un átomo neutro. Nos átomos pequenos o electrón está mais preto do núcleo e experimenta unha maior atracción, polo que será menos doado arrincalo. Polo tanto, a orde será: Be> Mg> Ca>Sr> Ba> Ra.

Exercicio 6

a) (A) 1s22s22p63s1 é un metal alcalino situado no período 3, o Na.

(B) 1s22s22p63s23p5 é un halóxeno situado no período 3, o Cl.

(C) 1s22s22p63s23p6 é un gas nobre situado no período 3, o Ar.

b) O máis electronegativo será o halóxeno, xa que a electronegatividade aumenta dentro dun período a medida que vai crecendo o número atómico. Os gases nobres exclúense da escala de electronegatividades porque, en xeral, non forman compostos.

Page 62: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 62 de 69

3.2.3 Unidade 12. Formulación e nomenclatura inorgánicas

Exercicio 1

a) AgI: ioduro de prata; b) MgCl2:: cloruro de magnesio; c) Fe2Se3: seleniuro de ferro (III), triseleniuro de diferro; d) Hg3N2: nitruro de mercurio (II), dinitruro de trimercurio; e) Mn2O3: óxido de manganeso (III), trióxido de dimanganeso; f) SnF4: fluoruro de esta-ño(IV), tetrafluoruro de estaño.

Exercicio 2

Cloruro de cobre (II) – dicloruro de cobre; sulfuro de cobalto (III) – trisulfuro de dicobal-to; óxido de fósforo (III) – trióxido de difósforo, seleniuro de chumbo (IV) – diseleniuro de chumbo; sulfuro de ouro (III) – trisulfuro de diouro; óxido de cromo (III) – trióxido de dicromo; cloruro de cobre (I) – monocloruro de cobre; bromuro de ferro (II) – dibromuro de ferro; bromuro de ferro (III) – tribromuro de ferro; óxido de cobalto (III) – trióxido de dicobalto .

Exercicio 3

N2Se5; B2O3; HCl(aq); H2Te; HF; SbH3; BeH2; Cr(OH)3; Mg(OH)2; Al(OH)3.

Exercicio 4

Cloruro de magnesio; óxido de cobre(II)-monóxido de cobre; hidruro de magnesio; hidru-ro de aluminio; hidruro de chumbo (IV)-tetrahidruro de chumbo; bromuro de hidróxeno; ácido fluorhídrico; ácido selenhídrico; amoníaco; hidruro de potasio; hidruro de bario; me-tano; cianuro de potasio; hidróxido de aluminio; hidróxido de cromo (II) – dihidróxido de cromo; hidróxido de potasio.

Exercicio 5

HIO; HBrO3; H2SO3; HNO3

Ácido sulfúrico-ácido tetraoxosulfúrico (VI); ácido fosfórico-ácido tetraoxofosfórico (V); ácido bromoso-ácido dioxobrómico (III); ácido perclórico-ácido tetraoxoclorato (VII); ácido dicrómico-ácido heptaoxodicrómico (VI); ácido hipobromoso-ácido monooxobro-mato (I); ácido iódico-ácido trioxoiodato (V).

Exercicio 6

CrO42; NO3

-; NO2-; ClO3

-; BrO2-

Ión carbonato-ión trioxocarbonato (IV); ión permanganato-ión tetraoxomanganato (VII); ión perclorato-ión tetraoxoclorato (VII); ión bromato-ión trioxobromato (V); ión perioda-to-ión tetraoxoiodato (VII); ión sulfato-ión tetraoxosulfato (VI).

Exercicio 7

Hipoclorito de potasio-monooxoclorato (I) de potasio; sulfato de aluminio-tris[tetraoxosulfato (VI)] de aluminio; hidroxenofosfato de cinc; hipobromito de sodio-monooxobromato (I) de sodio; bromito de sodio-dioxobromato (III) de sodio; iodato de fe-rro (II)-bis[trioxoiodato (V)] de ferro (II); sulfato de cobre (II)-tetraoxosulfato (VI) de co-bre (II); hidroxenocarbonato de cobalto (II); sulfato de sodio-tetraoxosulfato (VI) de so-dio.

Page 63: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 63 de 69

Exercicio 8

FePO4; KClO3; AgNO3; Cu(NO3)2; MgSO4; Ba(HCO3)2; Sn(HPO4)2; Sr(HCO3)2; Al(HSO4)3.

Exercicio 9

4 10( ) 58,12 u

4.12,01 g% .100 82,66 %

58,12 g

10.1,008% .100 17,34 %

58,12

rM C H

C

gH

g

=

= =

= =

3.2.4 Unidade 13. Enlace químico

Exercicio 1

As estruturas de Lewis serán:

Exercicio 2

K (Z=19)= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

O potasio, para acadar oito electróns na última capa, perderá un electrón do orbital 4s, po-lo tanto, a súa valencia iónica será +1.

Mg (Z=12)= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2

O magnesio, para acadar oito electróns na última capa, perderá dous electróns do orbital 4s, polo tanto, a súa valencia iónica será +2.

Sn (Z=50)= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p2

O estaño, para completar a última capa perderá catro electróns dos orbitais 5s e 5p, polo tanto, a súa valencia iónica será +4.

As (Z=33)= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p3

O arsénico poderá gañar 3 electróns para conseguir 8 electróns na última capa. Neste caso a valencia iónica será -3.

S (Z=16)= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4

O xofre, para completar a última capa con oito electróns gañará dous electróns, polo tanto, a súa valencia iónica será -2.

Cl (Z=17)= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

Page 64: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 64 de 69

O cloro, para acadar oito electróns na última capa, gañará un electrón no orbital 3p, polo tanto, a súa valencia iónica será -1.

Exercicio 3

– Se a diferenza de electronegatividades é superior á 2,0, o enlace pódese considerar iónico.

– Se a diferenza de electronegatividades se atopa no intervalo desde 0,4 a 2,0 o enlace é covalente polar.

– Se a diferenza de electronegatividades é inferior a 0,4 o enlace pódese considerar covalente puro ou apolar.

a) Enlace covalente polar: xa que a diferenza de electronegatividades entre o Fósforo e o Flúor vale 1,9. Así, polo tanto, compartirán dous pares de electróns adquirindo cada un deles a estrutura de gas nobre.

b) Enlace iónico: xa que as electronegatividades que teñen Cesio e Flúor son moi distin-tas, cousa que se sabe pola súa situación na táboa periódica, un deles moi á esquerda e outro moi á dereita. A súa diferenza vale 3,3. Ademais, os ións que formarán terán es-trutura de gas nobre e, polo tanto, estarán moi estabilizados electronicamente.

c) Enlace iónico: xa que a diferenza de electronegatividades vale 2,3, tamén un deles está moi á esquerda e outro moi á dereita. Os ións que formarán terán estrutura de gas nobre e, polo tanto, estarán moi estabilizados electronicamente.

d) Enlace covalente polar: xa que as dúas electronegatividades do Osíxeno e do Xofre non son moi distintas. A súa diferenza vale 1. Polo tanto, compartirán electróns adqui-rindo cada un deles a estrutura de gas nobre.

e) Enlace covalente apolar: xa que ao ser o enlace entre dous átomos do mesmo elemento a diferenza de electronegatividades vale 1. Así, os dous hidróxenos compartirán elec-tróns adquirindo cada un deles a estrutura do gas nobre Helio.

Exercicio 4

Chamamos valencia covalente ou covalencia dun elemento ao número de enlaces covalen-tes que é capaz de formar. Un elemento pode formar máis ou menos enlaces covalentes, segundo número de electróns desemparellados ou facilmente desemparellables que teñen os seus átomos.

– Al (Z=13)= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1

O aluminio é capaz de promover un electrón do orbital s ao orbital p, polo que a súa cova-lencia será 3 ao ter 3 electróns desemparellados.

– Si (Z=14)= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2

O silicio é capaz de promover un electrón do orbital s ao orbital p, igual que o carbono, polo que a súa covalencia será 4 ao ter 4 electróns desemparellados.

– P (Z=15)= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3

O fósforo ten 3 electróns desemparellados, polo que terá covalencia 3. Pero ademais, po-derá promover electróns s aos orbitais 3d, non moi afastados en enerxía dos 3p, exhibindo covalencia 5.

– Cl (Z=17)= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

O cloro ten 1 electrón desemparellado, polo que terá covalencia 1. Pero ademais, poderá promover electróns s e p aos orbitais 3d, non moi afastados en enerxía dos 3p, exhibindo covalencia 3, 5 e 7.

– Ar (Z=18)= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

Page 65: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 65 de 69

O argon non ten ningún electrón desemparellado, polo que terá covalencia 0.

Exercicio 5

Unha molécula diatómica é polar se o seu enlace está polarizado, o que se consigue cando se unen dous átomos de distinta electronegatividade.

H2: molécula apolar, xa que está formada por dous átomos iguais.

HF: molécula polar, xa que está formada por dous átomos de moi diferente electronegati-vidade.

CO: molécula polar aínda que menos que a anterior xa que está formada por dous átomos de electronegatividades parecidas.

Exercicio 6

O carácter metálico aumenta ao baixar nun grupo e ao moverse cara á esquerda nun perío-do. Todos os elementos, agás o xofre que está no 3, están no período 4. Polo tanto, o máis metálico será quen estea máis abaixo e máis á esquerda. A orde será a seguinte: S<Ge<Cu<Ti<K.

Exercicio 7

Moléculas apolares

Moléculas polares

Moléculas con enlace de hidróxeno

Sólidos covalentes

Estado físico en condicións estándar

Gas Gas o líqui-

do Gas o líquido Sólido

Solubilidade en di-solventes apolares

Moi alta Moi baixa Moi baixa Moi baixa

Solubilidade en di-solventes polares

Moi baixa Moi alta Moi alta Moi baixa

Dureza (sólidos) Moi blandos Moi blandos Moi blandos Moi duros

Condutividade Non Non Non Non

Exemplo N2 CO H2O SiO2

3.2.5 Unidade 14. Reaccións químicas

Exercicio 1

Ca(OH)2 (aq) + 2 HCl(aq) → CaCl2(s) + 2 H2O(l)

M(HCl) = 36,5 g.mol-1 -12 g.mol 74)]M[Ca(OH =

22

22 )Ca(OH g 7,16)Ca(OH mol 1

)Ca(OH g 74.

HCl mol 2

)Ca(OH mol 1.

HCl g 36,5

HCl mol 1HCl. g 5,16 =

Exercicio 2

CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(g)

Page 66: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 66 de 69

22

2

4

2

4

44 O L 112

O mol 1

O L 4,22.

CH mol 1

O mol 2.

CH L 4,22

CH mol 1.CH L 56 =

Exercicio 3

2 KClO3 (s) →∆ 2 KCl (s) + 3 O2 (g)

M(KClO3) = 122,6 g.mol-1; M(KCl) = 74,6 g.mol-1

KCl g 14KCl mol 1

KCl g 6,74.

KClO mol 2

KCl mol 2.

KClO g 6,122

KClO mol 1.KClO g 23

33

33 =

22

2

3

2

3

33 O L 3,6

O mol 1

O L 4,22.

KClO mol 2

O mol 3.

KClO g 6,122

KClO mol 1.KClO g 23 =

Exercicio 4

CaCO3(s) →∆ CaO(s) + CO2(g)

M(CaCO3) = 100 g.mol-1

23

2

3

33 CO mol 9CaCO mol 1

CO mol 1.

CaCO g 100

CaCO mol 1 .

calcaria g 100

CaCO g 90.

Kg 1

g 1000calcaria. Kg 1 =

atm 974,0mmHg 760

atm 1mmHg 740)P(CO ;K 573273300)T(CO 22 ===+=

2

-1-12

2 CO L 434atm 0,974

K573.mol.atm.L.K 082,0.CO mol 9)V(COnRTPV ==⇒=

Exercicio 5

6 HCl(aq) + 2 Al(s) →2 AlCl3(aq) + 3 H2(g)

a) T(H2) = 293 K; P(H2) =0,9737 atm

21-1-2 H mol 67,5K 293.mol.atm.L.K 0,082

L atm.140 9737,0

RT

PV)n(H ===

Al g 102Al mol 1

Al g 27.

H mol 3

Al mol 2.H mol 67,5g.mol 27M(Al)

22

1- =⇒=

-13 g.mol 133,5 )M(AlCl b) =

33

3

2

32 AlCl g 505

AlCl mol 1

AlCl g 5,133.

H mol 3

AlCl mol 2.H mol 67,5 =

33

33 AlCl g 404

teóricosAlCl g 100

reais AlCl g 80 teóricos.AlCl g 505 c) =

Exercicio 6

a) CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

M(CaCO3) = 100 g.mol-1

Page 67: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 67 de 69

b) disolución L 32,0HCl mol 1,5

HCl disolución L 1.

CaCO mol 1

HCl mol 2.

CaCO g 100

CaCO mol 1.CaCO g 24

33

33 =

3.2.6 Unidade 15. Termoquímica, cinética e equilibrio

Exercicio 1

2 SO2(g) + O2(g) → 2 SO3(g) ∆Hº = -198,2 kJ

M(SO2) = 64 g.mol-1

kJ 154,8 onseDesprendérkJ 8,154SO mol 2

kJ 2,198.

SO g 64

SO mol 1.SO g 100

22

22 ⇒−=−

Exercicio 2

4 NH3 (g) + 7 O2 (g) → 4 NO2 (g) + 6 H2O (g)

M(NH3) = 17 g.mol-1

Calculamos a calor desprendida cando se queima 1 mol de NH3:

1-3

3

kJ.mol 282mol 1

NH g 17.

NH g 8

kJ 7,132 −=−; como na reacción se consomen 4 moles de NH3:

kJ 1128NH mol 1

kJ 282.NH moles 4∆H

33

0 −=−=

Exercicio 3

CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g) ∆H1º

1

2 (2 CaCO3(s) → 2 Ca (s) + 2 C (s) + 3 O2 (g)) -

1

2(∆H2

º = -2413,8 kJ)

1

2 (2 Ca (s) + O2 (g) → 2 CaO (s))

1

2(∆H3

º = -1270,2 kJ)

C (s) + O2 (g) → CO2 (g) ∆H4º = -393,5 kJ

________________________________________________________________

CaCO3 (s) → 2 CaO (s) + CO2 (g) ∆H1º = 178,3 kJ

kJ 178,3 kJ 93,5-kJ) 2,1270(2

1kJ) 8,2413(

2

1)(

2

1)(

2

1H 0

403

02

0 =−+−−=∆+∆+∆−=∆ HHH

Exercicio 4

a) Porque ao diminuír o volume e manter a cantidade de moléculas de gas, aumenta a concentración e, polo tanto, aumenta o número de choques entre moléculas. Isto incre-menta a probabilidade de que ocorran máis choques eficaces, co que crece a velocidade de reacción.

b) Unha diminución da temperatura influirá diminuíndo a velocidade de reacción. Un des-censo da temperatura provoca unha diminución da enerxía cinética das moléculas, e po-lo tanto, da porcentaxe de moléculas activadas; así mesmo, diminúe o número de cho-ques entre moléculas e, por iso, a probabilidade de choques efectivos. Como conse-cuencia, a velocidade de reacción descende.

Page 68: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 68 de 69

c) Porque nas limaduras de ferro hai máis superficie de contacto entre o ferro e o aire, de xeito que a probabilidade de choques eficaces é máis elevada e, como consecuencia, a velocidade da reacción de oxidación é maior.

Exercicio 5

É unha reacción endotérmica porque necesita unha achega de calor por parte do medio pa-ra que teña lugar.

Para descompoñer 1 mol de NO2 necesítanse: kJ 05,57NO moles 2

kJ 1,114

2

=

3.2.7 Unidade 16. Compostos do carbono

Exercicio 1

CH2CH3 CH2CH3 CH2CH2CH3

etilbenceno

H3C

1-etil-3-metilbenceno propilbenceno

C C

ciclohexeno 4,5-dietil-2-heptino

H3C CHCHCH2CH3

CH2CH3

CH2CH3

metilpropano 2,3-dimetilpentano 3-metil-1-buteno 2-metil-1,3-butadieno 2-etil-1,3-pentadieno

4-metil-2-penteno 2,3,5-trimetilhexano

CH3CHCHCH2CHCH3

CH3

CH3

CH3

H3CHC CHCHCH3

CH3

H2C CCH

CH2CH3

CHCH3H2C CCH

CH3

CH2H2C CHCHCH3

CH3

CH3CHCHCH2CH3

CH3

CH3

CH3CHCH3

CH3

Exercicio 2

A reacción de combustión do propano é: C3H8 + 5 O2 →3 CO2 + 4 H2O

M(C3H8) = 44 g.mol-1 ; M(CO2) = 44 g.mol-1

22

2

83

2

83

8383 CO g 4,5

CO mol 1

CO g 44.

HC mol 1

CO moles 3.

HC g 44

HC mol 1.HC g 8,1 =

Exercicio 3

En 100 g de hidrocarburo hai 82,75 g de C e o resto de H, é dicir, 17,25 g.

Calculamos os moles de cada átomo:

H. moles 25,17H g 1

H mol 1H. g 17,25 ; C de moles 86,6

C g 12

C mol 1C. g 75,82 == Como a relación

entre átomos ten que expresarse mediante números enteiros, temos que converter a rela-ción entre moles a unha relación de números enteiros, o que se consegue dividindo os re-

sultados anteriores entre o menor de todos: H. átomos 5,26,896

17,25 ; C de átomo 1

896,6

896,6 ==

Page 69: Física e química - edu.xunta.es · Páxina 1 de 69 Dirección Xeral de Educación, Formación Profesional e Innovación Educativa Guía didáctica do alumnado de bacharelato semipresencial

Páxina 69 de 69

Posto que aínda non obtivemos números enteiros, multiplicamos os dous resultados ante-riores por 2 , obtendo 2 átomos de C e 5 átomos de H, logo a fórmula empírica será C2H5.

Calculamos a masa molar do composto:

1-g.mol 8,57moles 0,0446

g 2,58Mmoles 0446,0

L 22,4

C.N.en mol 1L.1 ==⇒=

A fórmula molecular é un múltiplo enteiro da fórmula empírica n52 )H(C , polo tanto

21,99n57,8n).52.12( ≈=⇒=+ , logo a fórmula molecular será C4H10.

Exercicio 4

Calculamos os moles de C e de H a partir dos gramos de CO2 e H2O obtidos na combus-tión:

C mol 108,0CO mol 1

C mol 1.

CO g 44

CO mol 1.CO g 75,4

22

22 =

H mol 216,0OH mol 1

H mol 2.

OH g 18

OH mol 1O.H g 94,1

22

22 =

Dividindo entre o menor dos resultados para obter números enteiros:

20,108

0,216 ; 1

108,0

108,0 ==

Fórmula empírica: CH2. A fórmula molecular será (CH2)n e a súa masa molecular M = 70; logo (12+2).n = 70 ⇒ n= 5, por tanto, C5H10.

Exercicio 5

Ao queimar o hidrocarburo, todo o hidróxeno deste se transforma en auga. Calculamos o número de moles de auga que se obteñen e o número de moles de H que hai nela, que coincidirán cos moles de H que ten o hidrocarburo:

Mr(H2O) = 2.1,008 u + 16,00 u = 18,016 u

H. mol 1,42.0,7O)2.n(Hn(H)OH mol 7,0OH g 18,016

OH mol 1O.H g 12,6O)n(H 22

2

222 ===⇒==

A masa de H presente no hidrocarburo: H. g 41,1H mol 1

H g 1,008H. mol 1,4O)m(H 2 ==

A masa de C obtense por diferenza: m(C) = 8,6 g – 1,41 g = 7,19 g C e os moles de C:

C. mol 6,0C g 12,01

C mol 1C. g 7,19n(C) ==

Como a relación en moles de átomos é a mesma que a relación en átomos, dividimos polo valor máis pequeno para obter números enteiros:

H. átomos 33,20,6

1,4:H ; C átomo 1

6,0

6,0: ==C

Multiplicamos por 3 os números anteriores e obtemos unha relación de números enteiros sinxelos:

C: 1.3 = 3 H: 2,33.3 = 6,99 ≈7

A fórmula empírica é C3H7 e a única fórmula molecular compatible é C6H14.