LOS ALUMNOS DISPONEN DE UNA TABLA PERIÓDICA FOTOCOPIADA CON LOS NÚMEROS ATÓMICOS Y LAS MASAS ATÓMICAS.
1. ¿Qué es una
sustancia pura compuesta? ¿Y una elemental? [0,5 cada]
Una sustancia pura compuesta es aquella que
teniendo una composición definida, (una única molécula o fórmula química), esta
está formada por varios elementos químicos.
Una sustancia elemental, es aquella en la
que además en su composición sólo entre un tipo de elemento. Dicho de otra
manera, en su fórmula química sólo hay un tipo de átomo.
2. Describe brevemente
como es un átomo según el modelo de Böhr. [0,5 sabe lo que es, 0.5 expresión]
El modelo de Böhr retoma el modelo
Rutherford por lo que el átomo estará dividido en dos partes, un núcleo
minúsculo donde se encuentran los protones y los neutrones, y por tanto toda la
carga positiva y el 99% de la masa. A su alrededor girando a gran velocidad en
órbitas circulares centradas en el núcleo están los electrones. Esto es así
porque los electrones son atraídos eléctricamente por el núcleo.
Este escenario se ve alterado por Böhr al
afirmar que de las infinitas órbitas circulares centradas en el núcleo para los
electrones, sólo unas pocas están permitidas. Y las restantes prohibidas,
claro. Estas órbitas se organizan en capas.
3. Con ayuda de la
Tabla periódica, indica la capa de valencia de los siguientes átomos: Ba, Li,
B. [1 ok, 0,5 un fallo]
El Bario está en el bloque “s”, segunda
columna del 6º período: 6s2
El litio está en el bloque “s”, primera
columna del 2º período: 2s1
El Boro está en el bloque “p”, primera
columna del 2º período: 2s22p1
4. Aplica la Teoría de
Lewis para describir el enlace químico presente en KCl. [0,25 diagramas Lewis;
0,50 reparte/comparte electrones valencia; 0,25 solución]
De la tabla periódica, al igual que se hizo
en el ejercicio anterior deducimos que la capa de valencia del potasio es 4s1,
mientras que la del cloro es 3s23p5. Dibujamos los
diagramas de Lewis que no dejan de ser más que un símbolo atómico rodeado de
tantos puntos, cruces, o circulitos, como electrones tenga en la capa de
valencia:
Kx ·:Cl:: Al ser uno un metal y otro un no metal,
el enlace será iónico
En un enlace iónico el metal pierde los electrones y
se los lleva el no metal, así hasta que el metal se quede sin electrones de
valencia, y el no metal complete con 8 su capa de valencia
[K]+ [x·:Cl: :]-1
El cloro es el anión, con carga negativa, y
atrae a la carga opuesta que es el catión sodio, dando origen al enlace
químico.
5. Explica
razonadamente cuál(es) de los siguientes compuestos. [0,5 causa; 0,25 cada
correcta]: NaCl, SeO, H2
a. es el de mayor
punto de fusión.
b. Quién conduce la
electricidad.
Debemos considerar primero el tipo de enlace presente en
estos compuestos.
NaCl à Iónico SeO à Covalente polar H2 à Covalente apolar.
Los compuestos iónicos, aquí el NaCl son los de mayor punto
de fusión porque los iones está firmemente fijados a la red cristalina por los
iones de signo opuesto. Y tendrán que tener una elevada agitación térmica para
que debido a su movimiento de vibración, se derrumbe la estructura cristalina.
Para que un compuesto conduzca la electricidad debe tener
cargas eléctricas que se puedan mover. Ninguno de los tres las tienen. El SeO y
el H2 tienen como partícula básica en el compuesta a una molécula, y
aunque dentro de ellas hay electrones y protones, estos están confinados en los
núcleos, átomos y enlaces y no se pueden mover.
El caso del compuesto iónico, NaCl, es algo especial, las partículas
básicas en este compuesto son los cationes y aniones, pero mientras esté en estado sólido, estos están
firmemente fijados a los nudos de la red y no se pueden mover, por tanto hay
cargas, pero están inmovilizadas. Otra cosa es cuando el compuesto iónico se
encuentre en estado líquido, o disuelto en agua, entonces los iones serán
libres de moverse y sí que conducirá la electricidad.
6. Disponemos de 3
moles de moléculas de NH3. ¿Cuántas moléculas hay? ¿Cuántos átomos
en total? [0,5 cada una de ellas]
Cada mol contiene un Número de Avogadro de
objetos. Es decir 6,023·1023 objetos.
Como tenemos 3 moles de moléculas de
amoníaco, tendremos 3·NAVOGADRO de moléculas. Un total de 3·6,023·1023=
18,069·1023 moléculas.
Como cada molécula tiene cuatro átomos en
su interior, el número total de átomos será 4 veces el de moléculas:
4·18,069·1023=72,276·1023 átomos.
7. Ajusta la siguiente
reacción: Al + H2O à Al2O3
+ H2 [0,5 puntos]
Primero ajustamos los átomos de oxígeno,
para ello necesitamos tres moléculas de agua: Al + 3 H2O à Al2O3 +
H2
Ahora ajustamos el número de átomos de
hidrógeno, hacen falta seis a cada lado. Ponemos tres moléculas de H2
: Al
+ 3H2O à
Al2O3 +3 H2
Finalmente ajustamos los aluminios, debe de
haber dos a ambos lados de la ecuación:
2Al
+ 3H2O à
Al2O3 + 3H2
8. Sabiendo que PbO2 + HCl à PbCl4 + H2O,
[0,5 ajuste reacción; 0,5 uso de unidades;0,5 escribe ec antes de sustituir; 1
cálculo de moles; ] Calcula la cantidad del resto de sustancia que se formarán
al reaccionar 80 g de PbO2 [0,5 cada solución]
El primer paso es ajustar la ecuación
química, ajustamos el número de oxígenos teniendo en cuenta que debe de haber
dos a cada lado, escribimos dos moléculas de agua: PbO2 + HCl (g)à PbCl4 + 2H2O.
Seguidamente pasamos a ajustar los átomos
de cloro, que han de ser cuatro a cada lado, para ello cuatro moléculas de HCl,
y de rebote ajustamos los H. Además los Pb está bien.
PbO2 + 4HCl (g)à PbCl4 + 2H2O
El segundo paso consiste en calcular los
moles de sustancia que nos dan como dato. Para ello necesitamos saber la masa
molar del PbO2,
Pb à 207
O à 16x2
Total=249 g/mol n=m/M=80g/249(g/mol)=0,321 moles de
PbO2
Si nos fijamos en la estequiometría de la
reacción, por cada mol de PbO2 que desaparece, aparece otro de PbCl4,
por tanto si , por tanto si desparecen 0,231 moles de óxido de plomo, es porque
aparecen ,0231 moles de cloruro de plomo.
n=0,231 moles de PbCl4
Ahora calculamos cuantos gramos de masa hay
en esos moles, debemos saber la masa molar del compuesto:
Pb
à 207
Cl
à35,5x4
Total=349
g/mol m=n·M=349g/mol·0,321
moles=112 gramos de PbCl4
Vayamos a por el agua, de la estequiometría
de la reacción vemos que por cada mol de PbO2 que desaparece,
aparecen dos moles de agua. Por tanto si desaparecen 0,231 moles de PbO2,
es porque aparecen 0 ,462 moles de H2O. (El doble).
Veamos cuanta masa hay en ,0462 moles de
agua, para ello es necesario conocer la masa molar del agua:
Oà 16
H
à1x2
Total = 18 g/mol m=n·M=0,462moles·18g/mol=8,316
g de H2O
Para calcular los gramos de HCl no
necesario hacer todo lo anterior. Simplemente aplicamos el Principio de
Lavoisier, que nos dice que la materia ni se crea ni se destruye durante una
reacción química. Por tanto:
PbO2 + 4HCl (g)à PbCl4 + 2H2O
80g 112g 8,3g
La masa de HCl será la que falte en
reactivos para que sea la misma cantidad de masa que en productos:
m=112g+8,3g-80g=40,3 g
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