RECONOCIMIENTO GENERAL Y DE ACTORES

Materia: PROCESOS QUIMICOS

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA (UNAD)CEAD MIAMI(FLORIDA)2014

Desarrollar los siguientes ejercicios de propiedades de la materia

a) Una sustancia slida blanca A se calienta intensamente en ausencia de aire y se descompone para formar una nueva sustancia blanca B y un gas C. El gas tiene exactamente las mismas propiedades que el producto que se obtiene cuando se quema carbono con exceso de oxgeno. Con base en estas observaciones, podemos determinar si los slidos A y B y el gas C son elementos o compuestos? Explique sus conclusiones para cada sustancia.

Rta:

C : Es un compuesto ya que contiene carbono y oxgeno.A: Es un compuesto puesto que contiene al menos carbono y oxgeno.B: No est definido por los datos indicados por lo tanto es probablemente un compuesto porque pocos elementos existen en forma de slidos blancos.

b) Clasifique cada una de las siguientes como sustancia pura o mezcla; si es una mezcla, indique si es homognea o heterognea: (a) arroz con leche; (b) agua de mar; (c) magnesio; (d) gasolina.

Arroz con leche: Mezcla heterogneaAgua de mar: Mezcla homogneaMagnesio: Sustancia puraGasolina: mezcla homognea

c) En un intento por caracterizar una sustancia, un qumico hace las siguientes observaciones. La sustancia es un metal lustroso color blanco plateado que se funde a 649C y hierve a 1105C; su densidad a 20C es de 1.738 g/cm3. La sustancia arde en aire, produciendo una luz blanca intensa, y reacciona con cloro para producir un slido blanco quebradizo. La sustancia se puede golpear hasta convertirla en lminas delgadas o estirarse para formar alambres, y es buena conductora de la electricidad. Cules de estas caractersticas son propiedades fsicas y cules qumicas?Rta: Propiedades fsicas: blanco plateado; lustroso. Propiedades qumicas: Arde en el aire; reacciona con Cl2d) Un matraz contiene un lquido transparente e incoloro. Si es agua, cmo podra determinar si contiene sal de mesa disuelta o no? No la pruebe!

Rta: Primero calentar el lquido a 100C para as poder evaporar el agua, si hay residuos, medir las propiedades fsicas del residuo, si las propiedades concuerdan con las de la sal, el agua contena sal comn disuelta pero si las propiedades no concuerdan, el residuo es un slido disuelto diferente y si no hay residuo, no est presente un slido disuelto.

e) Lea la siguiente descripcin del elemento zinc e indique cules de las propiedades son fsicas y cules qumicas. El zinc es un metal color gris plateado que funde a 420C. Cuando se aaden grnulos de zinc a cido sulfrico diluido, se desprende hidrgeno y el metal se disuelve. El zinc tiene una dureza en la escala Mohs de 2.5 y una densidad de 7.13 g/cm3 a 25C. Reacciona lentamente con oxgeno gaseoso a temperaturas elevadas para formar xido de zinc, ZnO correspondientes unidades, fundamentales.

Rta: Fsicas: Gris plata; punto de fusin 420, de dureza de Mohs 2,5; densidad de 7,13 a 25

Qumicas: El metal reacciona con el oxgeno a temperaturas elevadas para producir ZnO

2. Unidades de Medicin

a) Qu potencia decimal representan las siguientes abreviaturas: (a) d; (b) c; (c) f; (d) ; (e) M; (f) k; (g) n; (h) m; (i) p? Rta: a)dDeci1*10^-1

b)cCenti1*10^-2

c)fFemto1*10^-15

d)Micro1*10^-6

e)MMega1*10^6

f)kKilo1*10^3

g)nNano1*10^-9

h)mMili1*10^-3

i)pPico1*10^-12

b) Una muestra de tetracloruro de carbono, un lquido que sola usarse para el lavado en seco, tiene una masa de 39.73 g y un volumen de 25.0 mL a 25C. Calcule su densidad a esta temperatura. El tetracloruro de carbono flota en agua? (Los materiales menos densos que el agua flotan en ella.) (b) La densidad del platino es de 21.45 g/cm3 a 20C. Calcule la masa de 75.00 cm3 de platino a esa temperatura. (c) La densidad del magnesio es de 1.738 g/cm3 a 20C. Calcule el volumen de 87.50 g de este metal a esa temperatura. Rta:

Densidad: 39.73g/25mL= 1.58 g/cm3 Por tanto no flota en el agua.

Masa: 21.45x75 = 1608.75 g

Volumen: 87.5g/1.738g/cm3 = 50.35 cm3

d) Para identificar una sustancia lquida, una estudiante determin su densidad. Empleando una probeta graduada, midi una muestra de 45 mL de la sustancia. A continuacin, determin la masa de la muestra, encontrando que pesaba 38.5 g. Ella saba que la sustancia tena que ser alcohol isoproplico (densidad = 0.785 g/mL) o bien tolueno (densidad =0.866 g/mL). Cul fue la densidad calculada y cul es la probable identidad de la sustancia?

Rta: : Densidad calculada 0.86 g/mL. La sustancia es probablemente tolueno

e) El oro puede martillarse hasta formar lminas extremadamente delgadas llamadas pan de oro. Si un trozo de 200 mg de oro (densidad = 19.32 g/cm3) se martillea hasta formar una lmina que mide 2.4x1.0 ft, calcule el espesor medio de la lmina en metros. Cmo podra expresarse el espesor sin notacin exponencial, empleando un prefijo mtrico apropiado?

Rta: 4.6 X 10-8 = 46nm

3. Balanceo de ecuaciones qumicas

a) Qu principio o ley cientfica se aplica en el proceso de balancear ecuaciones qumicas? (b) Al balancear ecuaciones, por qu no deben modificarse los subndices de las frmulas qumicas? (c) Qu smbolos se emplean para representar gases, lquidos, slidos y soluciones acuosas en las ecuaciones qumicas?

Rta: a.1) El principio o ley cientfica de la conservacin de la masa.b.1) Puesto que si se cambian o modifican los subndices de manera directa cambia la identidad del compuesto.c.1) g , l , s , ac

b) Balancee las ecuaciones siguientes CH4(g) + Cl2(g) CCl4(l) + HCl(g)Rta: CH4 (g) +4Cl2(g) CCl4 (l) + 4HCl(s) Al4C3(s) + H2O(l) Al(OH)3(s) + CH4(g)Rta: Al4C3(s) +12H2O (l) 4AL (OH)3(S) +3CH4 (g) C4H10O(l) + O2(g) CO2(g) + H2O(g)Rta: C4H10O (l) +62(g) 4CO2 (g) + 5H2O (g) Fe(OH)3(s) + H2SO4(ac) Fe2(SO4)3(ac) + H2O(l)Rta: 2Fe (OH) 3(s) +3H2SO4 (AC) Fe (SO4)3 (ac) + 6H2O (l) Mg3N2(s) + H2SO4(ac) MgSO4(ac) + (NH4)2SO4(ac)Rta: Mg3N2(s) +4H2SO4 (ac) 3MgSO4(ac) + (NH4)2SO4(ac)

c) Balancee las ecuaciones siguientes:

Li(s) + N2(g) Li3N(s)Rta: 6Li(s) + N2(g) 2Li3N(s) TiCl4(l) + H2O(l) TiO2(s) + HCl(ac)Rta: TiCl4(l)+ 2H2O(l) TiO2(s) + 4HCL(ac) NH4NO3(s) N2(g) + O2(g) + H2O(g)Rta: 2NH4NO3(s) 2N2(g) + O2(g) + 4 H2O(g)

Ca3P2(s) + H2O(l) Ca(OH)2(ac) + PH3(g) Rta: Ca3P2(s) + 6 H2O(l) 3Ca(OH)2(ac) + 2PH3(g) Al(OH)3(s) + HClO4(ac) Al(ClO4)3(ac) + H2O(l)Rta: Al(OH)3(s) + 3HClO4(ac) Al(ClO4)3(ac) + 3H2O(l) AgNO3(ac) + Na2SO4(ac) Ag2SO4(s) + NaNO3(ac)Rta: 2AgNO3(ac) + Na2SO4(ac) Ag2SO4(s) + 2NaNO3(ac) N2H4(g) + N2O4(g) H2O(g) + N2(g)Rta: 2N2H4(g) + N2O4(g) 4H2O(g) + 3N2(g)

d) Escriba ecuaciones qumicas balanceadas que correspondan a cada una de las descripciones siguientes: (a) El carburo de calcio slido, CaC2, reacciona con agua para formar una disolucin acuosa de hidrxido de calcio y acetileno gaseoso, C2H2. Rta: CaC2(s) + 2H2O(i) Ca(OH)2(ac) + C2H2(g)

e) Convierta estas descripciones en ecuaciones balanceadas:(a) Cuando trixido de azufre gaseoso reacciona con agua, se forma una disolucin de cido sulfrico.

Rta: SO2(g) + H2O(l) H2SO4(aq)4. TERMODINAMICA

a) Un tanque rgido de 0,8 m3 contiene gas de nitrgeno a 600 kPa y 300 K. Entonces, se comprime isotrmicamente el gas hasta un volumen de 0,1 m3. El trabajo efectuado sobre el gas durante este proceso de comprensin es.

Rta:

W = n.R.T. Ln(V2/V1)

n = P.V / R.T

n = 600 x 0.8 / 8,314 x 300 =

W = n x 8,314 x 300 Ln (0,1 / 0,8)

W = x 8,314 x 300 Ln (0,1 / 0,8)

W= Ln (0,1 / 0,8)

W= 60 Kpa Trabajo efectuado