quÍmica curs: segon de batxillerat grup: a fitxa 2 7 de ... · caldrà entregar la fitxa, com a...

Caldrà entregar la fitxa, com a molt tard el proper dia 15.09.2011

1.- Formula els següents compostos químics:

QUÍMICA

Curs: SEGON DE BATXILLERAT Grup: A

FITXA 2 7 de Setembre de 2011

2.- Anomena els següents compostos químics:


1. Quan s’escalfen la plata metàl·lica i el sofre en pols, es forma un sòlid negre de sulfur de plata.

Si s’escalfa una mostra que conté 1,73g de Ag i 0,54g de S. a) Escriu i iguala l’equació de la reacció que té lloc. b) Queda algún dels reactius de partida sense reaccionar del tot, quan l’altre ja s’ha acabat?. c) De quin element es tracta i quants grams hi ha en excés?.

R: 0,28 g en excés 2. Disposem d'1 litre d'un àcid sulfúric comercial concentrat de 60,0 % en pes que té una densitat d'1,84 g/mL. a) Calculeu la molaritat d'aquest àcid sulfúric. b) Calculeu la fracció molar de l'àcid sulfúric. R: a) 11,26 M ; b) 0,21 3. Un recipient de 25 dm3 conté exclusivament propà i oxigen a 298 K. Les pressions parcials són, respectivament: 1·104 Pa i 1·105 Pa. a) Calculeu la composició de la mescla expressada en percentatge en pes. b) S'inicia la reacció de combustió i, una vegada finalitzada, es refreda a 298 K. Calculeu la pressió total. R: a) 12 % propà i 88 % d'oxigen ; b) 0,8 atm

4. Determineu: a) la fórmula empírica b) la fórmula molecular d'un insecticida, que només conté C, H i Cl, a partir de les dades següents: en la combustió de 3 g de substància es van obtenir 2,724 g de dióxid de carboni i 0,5575 g d'aigua; la determinació experimental de la massa molecular va donar el resultat de 289 g·mol-1. R: a) CClH ; b) C6Cl6H6 5. Escalfant 5 g de carbonat de calci s'obtenen 2 g d'òxid de calci i s'allibera diòxid de carboni. a) Escriviu l'equació de la reacció. b) Calculeu el percentatge en pes de carbonat de calci transformat en òxid de calci. c) Calculeu el volum de CO2 desprès a 298 K i 1,01· 105 Pa. R: b) 71,4 % ; c) 0,87 L 6. Escalfant 3 g de clorat de potassi en presència de diòxid de manganès (catalitzador) s'obtenen 1,5 g de clorur de potassi i s'allibera oxigen. a) Escriviu l'equació de la reacció. b) Calculeu el percentatge en pes de clorat de potassi transformat en clorur de potassi. c) Calculeu el volum d'oxigen desprès a 298 K i 1,01· 105 Pa. R: b) 82 % ; c) 0,733

QUÍMICA

Curs: SEGON DE BATXILLERAT Grup: A



1.- Formuleu els següents compostos químics: sulfat de plata, perclorat d’amoni, manganat

cúpric, nitrit de fosfoni i àcid acètic.

2.- Anomeneu els següents compostos químic: Au2S3 , Ca(OH)2, Na2HPO4, Fe(IO3)3 , H3BO3

3.- Proposeu l’estructura de Lewis i la geometria molecular associada per al darrer compost de

l’anterior exercici.

4.- Una radiació de llum ultraviolada de 3.500 A de longitud de onda ( 1 A ≡10-10m) incideix

sobre una superfície de potassi. Si el treball d’extracció –energia d’extracció- d’un electró del

potassi és de 2 eV calculeu:

a) L’energía per fotó de la radiació incident. b) L’energía màxima dels electrons extrets. c) La velocitat màxima d’aquests electrons.

Dades:

1’6 .10-19 J ≡ 1eV ; h = 6’6·10-34 J·s ; c = 3·108m/s

QUÍMICA

Curs: SEGON BATXILLERAT Grup: A



1.- Formuleu i anomeneu els següents compostos químics:

tetraoxosulfat (VI) d’hidrogen, àcid nítric, òxid àuric, àcid fluorhídric i amoníac

PH3 , HClO4 , H2S, H2MnO4, CoH2

2.- Construïu l’estructura de Lewis i la geometria molecular dels compostos: PH3 ,

HClO4

3.- L’àcid nítric pot ser preparat a partir d’amoníac segons les següents reaccions en cadena: NH

3 + O

2 → H

2O + NO

NO + O2

→ NO2

NO2

+ H2O → HNO

3 + HNO

2.

Quants grams d’amoníac es necessiten per a preparar 31.5 g d’àcid nítric suposant que

en cada reacció el rendiment és del 60%? Si la reacció es du a terme a 5 Atm i 67 ºC,

quin volum de monòxid de nitrogen es produirà?

4.- Els elements A, B, C i D tenen els nombres atòmics: 11, 15, 16 i 25. Responeu raonadament a les qüestions següents:

a. Indiqueu el ió més estable que pot formar cadascun dels elements anteriors. b. Escriviu la fórmula que presentaran els compostos més estables que formen A

amb C, B amb D i B amb C.

5.- Un electró excitat d'un àtom d'hidrogen retorna a l’estat fonamental i emet radiació electromagnètica de 180 nm. Calculeu: a) la freqüència de la radiació b) la diferència d'energia entre els dos nivells electrònics expressada en joules Dades: 1 nm = 10-9 m h = 6,63·10-34 J·s c = 3·108 m/s

QUÍMICA







2.- Construïu l’estructura de Lewis i la geometria molecular dels compostos: PH3 ,

HClO4

3.- L’àcid nítric pot ser preparat a partir d’amoníac segons les següents reaccions en cadena: NH

3 + O

2 → H

2O + NO

NO + O2

→ NO2

NO2

+ H2O → HNO

3 + HNO

2.

Quants grams d’amoníac es necessiten per a preparar 31.5 g d’àcid nítric suposant que

en cada reacció el rendiment és del 60%? Si la reacció es du a terme a 5 Atm i 67 ºC,

quin volum de monòxid de nitrogen es produirà?

4.- Els elements A, B, C i D tenen els nombres atòmics: 11, 15, 16 i 25. Responeu raonadament a les qüestions següents:

a. Indiqueu el ió més estable que pot formar cadascun dels elements anteriors. b. Escriviu la fórmula que presentaran els compostos més estables que formen A

amb C, B amb D i B amb C.

QUÍMICA


FITXA 5 25 de Novembre de 2010





2.- Construïu l’estructura de Lewis dels compostos: PH3 , HClO4, Àcid Cianhídric (HCN),

Àcid Acètic, Triòxid de sofre, Àcid hiposulfurós, Àcid Sulfurós, Àcid Ortobòric, Anió

nitrat i Aigua.

3.-

A) Ordena de major a menor els radis i potencials d’ionització del magnesi, potassi

i calci.

B) Ordena de menor a major radi els següents elements: clor, silici, oxigen i

potassi.

C) Ordena els següents àtoms i ions segons l’ordre creixent dels seus volums: Ar,

S2-, K+, Cl-, Li+

D) Ordena els següents àtoms i ions segons l’ordre creixent dels seus volums:

a. He, H+, H-;

b. H, Na+, Ne

c. F-, Ne, Mg2+

E) Ordena els elements F, Ca, Rb, Sr i Cr per ordre creixent de: a) radi atòmic; b) la

primera energia d’ionització.

QUÍMICA


FITXA 6 20 de Octubre de 2011

1.- [1,5 punts]

Una llum monocromàtica de 450 nm de longitud d’ona arranca

electrons de la superfície d'un metall polit amb una energia cinètica de

7.63·10-20 J. Quina és la freqüència llindar del metall?

Dades:

h = 6,62·10-34 J·s ; c = 3·108 m/s

2.- [2 punts]

Ordeneu segons l’electronegativitat decreixent els àtoms:

Ba, K, Li, Mg, Se, Si, Te

Ordeneu segons l’energia d’ionització creixent els àtoms: Ca,

Fe, N, Na, Ne, O, S, Sr

3.- [3 punts]

Dibuixeu les estructures de Lewis de les següents espècies: a) diòxid de carboni, b) triclorur de nitrogen, c) àcid sulfurós, d) metanal (H2CO), e) NO2Cl Dades: Z(H) = 1 ; Z(C) = 6 ; Z(N) = 7 ; Z(O) = 8 ; Z(S) = 16 ; Z(Cl) = 17 4.- [3,5 punts] Expliqueu la geometria i la polaritat de les substàncies següents: a) Clorometà (CH3Cl) b) Trifluorur de brom c) Triclorur de bor d) Hexafluorur de sofre e) Dibromur de sofre Dades: Z(H) = 1 ; Z(C) = 6 ; Z(F) = 9 ; Z(S) = 16 ; Z(Cl) = 17 ; Z(Br) = 35

QUÍMICA


FITXA 7: TEMES 2, 3 27 de Octubre de 2011

Nom i cognoms: ______________________________________________

1.- [0,75 p]

a) Calculeu el volum de diòxid de carboni a 0,82 atm i 39,5 ºC que es pot obtenir en barrejar 20

g de carbonat de calci amb 2 litres de dissolució 0,1 mol·dm–3

d'àcid bromhídric si el rendiment

és del 80 %. Ajusteu, prèviament la reacció química.

[0,75 p]

b) Sabent que el carbonat de calci fonamentalment s’extreu d’una roca calcària de 45% de

puresa. Quina massa d’aquesta roca caldria emprar per obtenir 250 L de diòxid de carboni,

suposant la mateixa reacció i el mateix rendiment indicat en l’apartat anterior?

2.- [1 p] El treball d’extracció dels electrons a l’efecte fotoelèctric en el sodi val 3,8·10–19

J.

Calculeu:

a) La freqüència llindar : 5,8·1014

Hz.

b) L’energia cinètica màxima dels electrons si la llum té 1,3·1015

Hz : 4,8·10–19

J.

3.- [1 p]Indiqueu quin o quins dels següents grups de tres valors corresponents,

respectivament, als nombres quàntics n, l i m són permesos: 2,0,0 ; 2,1,1 ; 2,2,0 ; 2,1,-1 ;

2,1,0 ; 2,1,2 . En cas d’error, proposeu una possible combinació de nombres correcta.

4.- [1,25 p]Escriviu les configuracions electròniques associades a les següents espècies

químiques: argó, catió ferro (II), anió nitrogen (III), catió potassi, anió sulfur.

Dades:

Z (Ar) = 18 ; Z(Fe) = 26 ; Z(N) = 7 ; Z(K) = 19 ; Z(S) = 16

5.- [1,25 p] Ordeneu, justificant la resposta, de forma creixent la següent sèrie d’espècies

químiques segons el seu radi atòmic/iònic: B, Ba2+

, Be, Be2+

, Cs, Cs+.


químiques segons la seva energia d’ionització: Ca, Fe, N, Na, Ne, O, S, Sr.


químiques segons el seva electronegativitat: Ba, K, Li, Mg, Se, F, Te,O.

8.- [1,5 p] Determineu, efectuant els càlculs necessaris, les estructures de Lewis associades a

les següents espècies químiques:

a) trifluorur de bor,

b) diòxid de nitrogen,

c) ió nitrat,

d) ió tiocianat (SCN–).

Dades:

Z (F) = 9 ; Z(B) = 5 ; Z(N) = 7 ; Z(O) = 8 ; Z(S) = 16 ; Z(C) = 6

QUÍMICA


FITXA 8: TEMES 2, 3 9 de Novembre de 2011

Nom i cognoms: ______________________________________________

1.- Els òxids de nitrogen formen part de la pol·lució de les grans ciutats a causa de la combustió en els motors d’explosió. El N2O4(g) és incolor i el NO2(g) és marró i més tòxic. En una experiència de laboratori s’introdueixen 184,0g de N2O4(g) en un recipient de 4,00 L, i s’escalfen fins a 300 K per a provocar la dissociació del N2O4(g) en NO2(g). Passat un cert temps, quan la mescla ha assolit l’equilibri, s’analitza el contingut del recipient i es troba que la quantitat de NO2(g) és 36,8g. a) Determineu la constant d’equilibri en concentracions (Kc) de la reacció de dissociació del N2O4(g) a 300 K. [1 punt] b) Si l’aire de les grans ciutats a l’estiu, i en dies sense vent, és més marró que a l’hivern, justifiqueu si la reacció de dissociació del N2O4(g) és endotèrmica o exotèrmica. [1 punt] DADES: Masses atòmiques relatives: N=14,0; O=16,0.

2.- Un dels problemes que van tenir els químics del segle passat fou la manera d’aconseguir algun compost de nitrogen a partir del nitrogen atmosfèric, ja que el nitrogen és un element imprescindible en la fabricació d’adobs i explosius. Va trobar-ne la resposta el químic alemany Fritz Haber, qui va dissenyar un procés per a obtenir amoníac a partir del nitrogen de l’aire, en què s’esdevé la reacció següent:

N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) Kc (a 375 °C)=1,2 En un matràs de 3,0 L, a 375 °C, introduïm 9,0 mol de nitrogen, 6,0 mol d’hidrogen i 12,0 mol d’amoníac. a) Justifiqueu per què el sistema no està en equilibri i expliqueu raonadament cap on es desplaçarà la reacció. [1 punt] b) Una vegada assolit l’equilibri, obtindrem més amoníac si disminuïm el volum del recipient? I si hi afegim un catalitzador? Justifiqueu les respostes. [1 punt] 3.- L’àcid sulfúric és un dels compostos més fabricats del món. Actualment, la major part de la producció es fa servir per a elaborar fertilitzants, tot i que també s’utilitza en diversos processos metal·lúrgics o en les bateries dels automòbils. Una de les etapes en el procés d’obtenció de l’àcid sulfúric és la reacció d’oxidació del diòxid de sofre a triòxid de sofre. A partir de les dades de la taula següent, responeu a les qüestions i justifiqueu les respostes.

QUÍMICA


FITXA 9: Equilibri Químic 1 de Febrer de 2012

Nom i cognoms: ______________________________________________

a) Per a aconseguir que la reacció tingui un rendiment alt, convé treballar a temperatures altes o baixes? [1 punt] b) En quines condicions de pressió podem millorar el rendiment de la reacció? [1 punt]

4.- Als motors dels automòbils es produeix la reacció següent, que provoca contaminació atmosfèrica per òxids de nitrogen:

N2(g) + O2(g) 2NO(g) La constant d’equilibri de concentracions d’aquesta reacció és 1,0 · 10–30 a 298 K, però a una temperatura de 1 100 K és 1,0 · 10–5. a) Raoneu si la reacció és endotèrmica o exotèrmica. [1 punt] b) Si en un recipient tancat d’1,0 L de volum que està a una temperatura de 1100 K introduïm 1,0 mol de nitrogen i 1,0 mol d’oxigen, quants mols de monòxid de nitrogen hi haurà en el recipient quan la reacció assoleixi l’equilibri? [1 punt]

5.- A temperatures prou elevades, el SO2(g) reacciona amb l’oxigen i s’estableix l’equilibri següent:

2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) ΔH < 0 En un reactor de 2 L de capacitat es disposen 0,40 mol de SO2(g) i 0,40 mol de O2(g) i s’escalfa el conjunt fins a 1 000 K, per tal que els gasos reaccionin i es formi SO3(g). a) Sabent que, un cop el sistema ha assolit l’equilibri, la concentració de SO3(g) és 0,17

M, calculeu la molaritat de la resta de substàncies en l’equilibri i el valor de Kc. b) Un cop assolit l’equilibri indicat en l’apartat anterior, mantenint constant el volum

del reactor, s’escalfa el sistema fins a 1 200 K i s’espera el temps suficient perquè aquest torni a assolir una nova situació d’equilibri. Raoneu, considerant el sentit del desplaçament de l’equilibri, si la concentració de SO3(g) en el nou estat d’equilibri serà més gran o més petita que 0,17 M.

Estructura examen 14.02.2012

1.- Exercici en el que caldrà treballar amb els conceptes de quocient d’una

reacció, Kc i grau de dissociació.

2.- Exercici en el que caldrà treballar amb el concepte de Kp i Kc

3.- Exercici en el que caldrà treballar amb els conceptes associats a la Llei de Le

Chatelier.

1.- A 298,15 K, el tetraòxid de dinitrogen es descompon i forma diòxid de nitrogen segons la reacció següent:

N2O4(g) 2NO2(g) ΔH = 59 kJ 1.1. Els òxids de nitrogen com ara el N2O4(g) i el NO2(g) es formen en els tubs

d’escapament dels vehicles i són uns dels gasos responsables del boirum (smog) urbà. D’altra banda, el NO2(g) té un efecte irritant en les mucoses respiratòries molt superior al del N2O4(g). Raoneu, considerant com afecta la temperatura en l’equilibri de descomposició del N2O4(g), si és previsible que un boirum amb N2O4(g) i NO2(g) sigui més irritant a l’estiu que a l’hivern, o bé a l’inrevés.

1.2. En un recipient de 2 L de capacitat es disposa una certa quantitat de N2O4

i s’escalfa el sistema fins a 298,15 K. Sabent que s’assoleix l’equilibri químic quan la pressió total dins el recipient és 1,00 atm i la pressió parcial del N2O4 és 0,70 atm, calculeu: a) El valor de Kp a 298,15 K. b) El nombre de mols de cadascun dels gasos en l’equilibri.

DADES: R = 0,082 atm · L · K–1 · mol–1.

2.- A temperatures prou elevades, el SO2(g) reacciona amb l’oxigen i s’estableix l’equilibri següent:

2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) ΔH < 0

QUÍMICA


FITXA 10: Equilibri Químic 8 de Febrer de 2012

Nom i cognoms: ______________________________________________

En un reactor de 2 L de capacitat es disposen 0,40 mol de SO2(g) i 0,40 mol de O2(g) i s’escalfa el conjunt fins a 1 000 K, per tal que els gasos reaccionin i es formi SO3(g). 2.1. Sabent que, un cop el sistema ha assolit l’equilibri, la concentració de SO3(g)

és 0,17 M, calculeu la molaritat de la resta de substàncies en l’equilibri i el valor de Kc.

2.2. Un cop assolit l’equilibri indicat en l’apartat anterior, mantenint constant el volum del reactor, s’escalfa el sistema fins a 1 200 K i s’espera el temps suficient perquè aquest torni a assolir una nova situació d’equilibri. Raoneu, considerant el sentit del desplaçament de l’equilibri, si la concentració de SO3(g) en el nou estat d’equilibri serà més gran o més petita que 0,17 M.

3.- A 423,15 K, l’oxidació del clorur d’hidrogen es produeix segons la reacció següent:

4HCl(g) + O2(g) 2Cl2(g) + 2H2O(g) En un recipient de 2 L de capacitat, introduïm 3,6 mol de HCl i 2,0 mol de O2. Sabent que el nombre de mols de O2 en l’equilibri és 1,4, calculeu: 3.1. El nombre de mols de la resta de gasos en l’equilibri. 3.2. El grau de dissociació respecte el clorur d’hidrogen. 3.3. El valor de Kc. 3.4. La pressió total a l’interior del recipient un cop assolit l’equilibri.

DADES: R = 0,082 atm · L · K–1 · mol–1.

Caldrà entregar la fitxa com a molt tard el proper 29/02/2012

EQUILIBRI QUÍMIC

1. A 700 K el sulfat càlcic, CaSO4, es descomposa parcialment segons el següent

equilibri:

2 CaSO4 (s) ⇆ 2 CaO (s) + 2 SO2 (g) + O2 (g)

S’introdueix una certa quantitat de CaSO4 en un recipient tancat de 2 L de capacitat, en

el que prèviament s’ha fet el buit; s’escalfa a 700 K i quan s’arriba a l’equilibri, a la

citada temperatura, s’observa que la pressió total a l’interior del recipient és de 0,60

atm.

a) Calculeu el valor de Kp i Kc.

b) Calculeu la quantitat, en grams, de CaSO4, que s’hauran descomposat.

c) Calculeu el grau de dissociació del CaSO4.

Dades: R=0,082 atm L mol-1

K-1

Masses atòmiques: S=32g/mol, O=16g/mol, Ca=40g/mol

2. En un recipient de 10 L de capacitat tancat i al qual s’ha fet prèviament el buit,

s’introdueixen 0,04 mols de monòxid de carboni i igual quantitat de clor gas. Quan a

525 ºC s'arriba a l'equilibri, s'observa que ha reaccionat el 37,5% del clor inicial, segons

la reacció:

CO (g) + Cl2 (g) ⇆ COCl2 (g)

Calculeu:

a) El valor de Kp

b) El valor de Kc

c) La quantitat, en grams, de monòxid de carboni (CO) existent quan s'arriba a

l'equilibri.

Dades: Masses atòmiques: C= 12; O= 16; Cl= 35,5; R= 0,082 atm L/mol K

QUÍMICA


22 de Febrer de 2012

Fitxa 11: Equilibri químic + Reaccions àcid-base

EXAM 6: Tercera avaluació 30 de Gener de 2012

Nom i cognoms:

REACCIONS ÀCID-BASE

3. La constant d’acidesa (Ka) de l’àcid cloroetanoic a 25ºC és de 1,4 · 10-3

. (Àcid

cloroetanoic = ClCH2-COOH)

a) Calculeu el grau de dissociació de l’àcid cloroetanoic en una dissolució 0,1 M

4. Barrejem 1 L d’aigua amb 0,05 · 10-3

L d’una dissolució aquosa d’àcid clorhídric al

35,2% en massa i que té una densitat de 1175 g/L.

a) Calculeu el pH de la mescla

5. La constant d’acidesa (Ka) de l’àcid propanoic a 25ºC és de 1,34 · 10-5

.

a) Calculeu el pH d’una solució de 148 mg d’àcid propanoic en 100 cm3 de

dissolució

b) Calculeu el grau de dissociació de l’àcid propanoic en una dissolució de

l’apartat anterior


EQUILIBRI QUÍMIC

1. A una temperatura de 400 K el triòxid de sofre es descompon parcialment segons el

següent equilibri:

2 SO3 (g) ↔ 2 SO2 (g) + O2 (g)

S’introdueixen 160g de SO3 (g) en un recipient tancat de 10 L en el qual prèviament

s’ha fet el buit. S’escalfa la mescla a 400 K i quan s’ha assolit l’equilibri a aquesta

temperatura s’observa que queden 112g de SO3 (g).

a) Calculeu el valor de Kc i de Kp

b) Calculeu la pressió parcial de cada gas i la pressió total a l’interior del

recipient quan s’arriba a l’equilibri a la citada temperatura


K-1

Masses atòmiques: S=32g/mol, O=16g/mol

2. Quan s’introdueixen 2,5 mol de N2O4 (g) en un recipient de 20 litres i s’escalfa fins a

45ºC es produeix la reacció:

N2O4 (g) ↔ 2 NO2 (g)

Quan s’arriba a l’equilibri s’observa que s’ha format 1 mol de NO2.

a) Calculeu la constant d’equilibri Kc

b) Calculeu la constant d’equilibri Kp

c) Calculeu el grau de dissociació del N2O4

d) Calculeu el nou grau de dissociació del N2O4 si es redueix a la meitat el volum

del recipient sense canviar la temperatura


K-1

QUÍMICA


22 de Febrer de 2012

Fitxa 11: Equilibri químic + Reaccions àcid-base


Nom i cognoms:

3. Raoneu l’efecte que tindrà, sobre l’equilibri següent, cadascún dels canvis que

s’indiquen:

4 NH3 (g) + 3 O2 (g) ↔ 2 N2 (g) + 6 H2O (g) ΔH = -1.200 kJ/mol

a) Disminuïm el volum del recipient mantenint la temperatura constant

b) Disminuïm la pressió del recipient mantenint la temperatura constant

c) Refredem el recipient

d) Afegim una certa quantitat addicional de O2(g)

e) Afegim un catalitzador

4. La barreja de carboni (sòlid) i diòxid de carboni (gas) produeix un equilibri amb el

monòxid de carboni (gas).

a) Formuleu i igualeu l’equilibri químic expressat a l’enunciat

A 600ºC la constant d’equilibri (Kc) és de 0,50. En un matràs de 2,0 L, a 600 °C,

introduïm 9,0 mol de carboni (sòlid), 6,0 mol de diòxid de carboni (gas) i 12,0 mol de

monòxid de carboni (gas).

b) Justifiqueu si el sistema està o no en equilibri. En cas de que no ho estigui

expliqueu raonadament cap on es desplaçarà la reacció

REACCIONS ÀCID-BASE

5. La constant d’acidesa (Ka) de l’àcid cloroetanoic a 25ºC és de 1,4 · 10-3

. (Àcid

cloroetanoic = ClCH2-COOH)

a) Calculeu el grau de dissociació de l’àcid cloroetanoic en una dissolució 0,1 M

6. Barrejem 1 L d’aigua amb 0,05 · 10-3

L d’una dissolució aquosa d’àcid clorhídric al

35,2% en massa i que té una densitat de 1175 g/L.

a) Calculeu el pH de la mescla

7. La constant d’acidesa (Ka) de l’àcid propanoic a 25ºC és de 1,34 · 10-5

.

a) Calculeu el pH d’una solució de 148 mg d’àcid propanoic en 100 cm3 de

dissolució

b) Calculeu el grau de dissociació de l’àcid propanoic en una dissolució de

l’apartat anterior


1. El pH d’una dissolució 0,025 M de HNO2 és 2,56. a) Escriviu la reacció de dissociació de l’àcid nitrós. b) Quin serà el valor de la Ka d’aquest àcid? c) Justifiqueu com seria el pH d'una dissolució de nitrit de sodi (NaNO2): àcid, bàsic o neutre? 2. Es disposa d'àcid sulfúric de concentració 20 % en massa i densitat d’1,2 g/cm3. a) Calculeu el volum d'aquest àcid necessari per neutralitzar 50 cm3 d'una dissolució aquosa que conté 2,4 g d'hidròxid de liti. b) Expliqueu el procediment que seguiríeu al laboratori i indiqueu els estris que empraríeu per fer la valoració. Dades: Masses atòmiques: S = 32; Li = 7; O = 16; H = 1. 3. Una sosa càustica comercial conté hidròxid de sodi i impureses que no tenen carácter àcid-base. Es dissolen 25,06 g de la sosa càustica comercial en aigua fins a obtenir un volum total d’1 litre de dissolució. Es valoren 10 cm3 d’aquesta dissolució i es gasten 11,45 cm3 d’àcid clorhídric 0,5 M. a) Calculeu el % en massa d’hidròxid de sodi que conté la sosa comercial. Dades: Masses atòmiques: Na = 23; O = 16; H = 1. 4. L’àcid sulfúric és un dels compostos més fabricats del món. Actualment, la major part de la producció es fa servir per a elaborar fertilitzants, tot i que també s’utilitza en diversos processos metal·lúrgics o en les bateries dels automòbils. Una de les etapes en el procés d’obtenció de l’àcid sulfúric és la reacció d’oxidació del diòxid de sofre a triòxid de sofre. A partir de les dades de la taula següent, responeu a les qüestions i justifiqueu les respostes.

Variació de la constant d’equilibri amb la temperatura

QUÍMICA


12 de Març de 2012

Fitxa 12: Repàs reaccions àcid-base i equilibri químic


Nom i cognoms:

a) Per a aconseguir que la reacció tingui un rendiment alt, convé treballar a temperatures altes o baixes? b) En quines condicions de pressió podem millorar el rendiment de la reacció? 5. L’àcid clorhídric concentrat que s’utilitza als laboratoris és una solució aquosa de clorur d’hidrogen, un gas altament corrosiu i irritant. 5.1. Al laboratori es disposa d’una solució d’àcid clorhídric concentrat del 34,90 % en massa i densitat 1,175 g/mL. Calculeu la molaritat de l’àcid en aquesta solució. 5.2. A partir d’aquest àcid clorhídric concentrat es preparen 500 mL d’una solució d’àcid clorhídric 0,045 M. a) Calculeu el pH de la solució d’àcid clorhídric 0,045 M. b) Calculeu el volum de la solució d’àcid clorhídric concentrat que cal per a preparar els 500 mL d’àcid clorhídric 0,045 M. DADES: Masses atòmiques relatives: H = 1,0; Cl = 35,5. 6. Es prepara una solució aquosa d’àcid fòrmic, HCOOH, barrejant 4,60 g d’aquest àcid amb aigua en un vas de precipitats. Després, la solució es transvasa quantitativament a un matràs aforat de 500 mL i s’enrasa amb aigua. Es mesura experimentalment el pH de la solució a 25 °C i s’obté un valor de 2,22. a) Quina és la constant d’acidesa de l’àcid fòrmic a 25 °C? b) Quina hauria de ser la concentració d’una solució d’àcid clorhídric perquè tingués el mateix pH que la solució d’àcid fòrmic anterior? DADES: Massa molecular relativa de l’àcid fòrmic = 46,0. 7. L’acidesa del vinagre prové del contingut que té en àcid etanoic, habitualment anomenat àcid acètic, la concentració del qual es pot determinar mitjançant una valoració amb hidròxid de sodi. a) Escriviu l’equació de la reacció de valoració. Calculeu la concentració d’àcid acètic en el vinagre, expressada en mol/L, tenint en compte que en la valoració de 10,00 mL d’un vinagre comercial calen 22,50 mL d’una solució d’hidròxid de sodi 0,4120M per a arribar al punt final. b) Expliqueu el procediment experimental que seguiríeu al laboratori per a dur a terme aquesta valoració, i indiqueu el material i els reactius que utilitzaríeu. c) Calculeu el pH en el punt d’equivalència i dibuixeu la corba de valoració. DADES: Constant d’acidesa de l’àcid acètic (Ka) a 25ºC = 1,75 · 10-5

Constant d’ionització de l’aigua (Kw) a 25°C = 1,0×10–14

COM REALITZAR UNA VALORACIÓ:

Exemple : valoració d’àcid feble (àcid acètic) amb una base forta (hidròxid sòdic)

Material i reactius necessaris per a dur a terme la valoració : - Bureta (de 25 mL ó 50 mL), amb un peu i pinça per subjectar-la. - Pipeta amb pera d’aspiració (pipeta de 10 mL). - Erlenmeyer. - Solució aquosa d’hidròxid de sodi, de concentració coneguda. - Indicador àcid-base que viri a la zona de pH bàsic (fenolftaleïna, per exemple) - Solució acuosa d’àcid acètic (mostra a valorar) Procediment per a dur a terme la valoració: - S’omple la bureta amb la solució aquosa de NaOH, evitant que es formin bombolles d’aire dins de la bureta, i s’enrasa el volum de NaOH de la bureta (a zero o a un altre volum). - Amb la pipeta aforada (i la pera) agafem 10 mL de la solució a valorar i els transvasem a l’erlenmeyer. Es pot afegir una mica d’aigua destil·lada per rentar les paretsde l’erlenmeyer. - Afegim 2-3 gotes de l’indicador àcid-base a l’erlenmeyer. - Obrim la clau de la bureta i anem afegint NaOH, tot agitant contínuament l’erlenmeyer, fins observar un canvi de color de la solució (per exemple d’incolor a rosat, si emprem fenolftaleïna). - Tanquem la clau de la bureta i anotem el volum consumit de NaOH. Esquema del muntatge:

Solució d’àcid acètic de

concentració desconeguda

+ indicador

NaOH de concentració coneguda

1.- Ajusteu aquestes reaccions redox pel mètode de l'ió-electró en medi àcid:

2.- En les següents reaccions assenyaleu les substàncies oxidant i reductora, així com el canvi en el nombre d'oxidació que experimenten en els processos.

3.- Es pot determinar el calci de la sang o l'orina si el precipitem en forma d'oxalat de calci (CaC2O4). El precipitat es dissol en àcid sulfúric i es valora amb permanganat de potassi. Recollim una mostra d'orina de 24 hores d'un pacient adult i n'agafem un volum petit que valorem amb 28,9 mL de permanganat de potassi 0,0857 mol/L. a) Calculeu els grams d'oxalat que hi ha en la mostra. b) Si la quantitat normal de Ca2+

en un adult oscil·la entre 100 i 300 mg per cada 24 hores, indiqueu si la mostra està dins l'interval normal. (Solució: a) 0,792 g d'oxalat de calci ; b) és normal: 248 mg de Ca2+)

4.- L'àcid nítric reacciona amb el gas sulfur d'hidrogen i produeix sofre, òxid de nitrogen (II) i aigua. a) Escriviu l'equació ajustada de la reacció. b) Determineu el volum de sulfur d'hidrogen, mesurat a 60 °C i 760 torr, que fa falta per a reaccionar amb 500 mL d'una dissolució d'àcid nítric del 65,3 % de riquesa i densitat 1,4 g/mL.

Dada 1 Atm 760 Torr (Solució : b) 298 L)

QUÍMICA


20 de Març de 2012

Fitxa 13: Reaccions REDOX


Nom i cognoms:

5.- La fosfina (trihidrur de fòsfor) és un gas que reacciona amb iode i aigua, de manera que s'obté àcid "hipofosforós" (H3PO2) i iodur d'hidrogen gas. a) Escriviu i ajusteu la reacció. b) El iodur d'hidrogen que s'obté es dissol en aigua i es forma una dissolució d'àcid iodhídric d'un 52 % de riquesa i densitat 2,7 g/mL. Calculeu el volum que es pot obtenir d'aquesta dissolució si partim de 3 L de fosfina mesurats en condicions normals. (Solució: b) 48,8 mL)

6.- El nitrat de potassi (s) reacciona, en calent, amb clorur amònic (s) donant lloc a clorur de potassi (s), òxid de nitrogen(I) (g) i aigua (g). a) Escriviu i ajusteu la reacció redox pel mètode del nombre d'oxidació. b) S'escalfen 10 g de nitrat potàssic amb 12 g de clorur amònic. Calcula el volum de gas replegat sobre aigua, mesurat a 30 °C i 1 atm. 7.- La reacció de l'àcid clorhídric amb òxid de manganès(IV) genera clorur de manganès(II), clor i aigua. a) Escriviu i ajusteu la reacció estequiomètrica pel mètode de l'ió-electró. b) ¿Quin volum de clor s'obté, mesurat a 700 mm d'Hg i 30 °C en reaccionar 150 mL d'àcid del 35 % de riquesa i densitat 1'17 g/mL, amb la quantitat necessària d'òxid de manganès(IV).

1.- Formuleu les següents espècies, escriviu-les en forma iònica si s’escau i indiqueu el nombre d’oxidació que correspon a cada element químic: Amoníac Peròxid d’hidrogen Iodur de plom (II) Nitrat de plom (II) Sulfit de potassi Triòxid de sofre Hidrogencarbonat de sodi Hidrogencarbonat de calci Nitrit de sodi

Sulfat de bari Sulfat de crom (III) Permanganat de potassi Dicromat de potassi Hipoclorit de sodi Clorat de potassi Clorur d’amoni Òxid de ferro (III) Sulfur d’hidrogen

2.- Identifiqueu l’agent oxidant i l’agent reductor en les reaccions químiques següents: a) Al + NO3

- → Al(OH)3 + NH3 b) PbS + H2O2 → PbSO4 + H2O c) Cu + HNO3→ Cu(NO3)2 + NO + H2O 3.- El coure metàl·lic és atacat per l’àcid nítric diluït, i s’obté nitrat de coure (II), diòxid de nitrogen i aigua. Igualeu l’equació de la reacció pel mètode de l’ió-electró i calculeu quin volum de diòxid de nitrogen en condicions normals s’obté si ataquem 10 g de coure amb 0,5 litres de dissolució d’àcid nítric 0,5 M. (R = 2,8 litres NO2) 4.- Quan l’òxid de manganès (IV) es fa reaccionar amb una dissolució aquosa d’àcid clorhídric, s’obté clor, clorur de manganès (II) i aigua. Ajusteu l’equació pel mètode de l’ió electró. Calculeu el volum d’una dissolució d’àcid clorhídric 4 M que teòricament es necessitarà per a la completa reacció de 8,7 g de l’òxid de manganès citat. (R = 0,1 litres HCl 4 M)

5.- Determineu els potencials estàndard de reducció següents: E° (Zn2+ Zn) i E° (Cu2+

Cu) a partir de les següents dades:

Zn (s) Zn2+ (1 M) H+ (1 M) H2 (1 atm) Pt (s) E° pila=0,76 V

Zn (s) Zn2+ (1 M) Cu2+ (1 M) Cu (s) E° pila=1,1 V 6.- Per a l’electròlisi del clorur de coure (II) fos: a) Escriviu les semireaccions que tenen lloc a l’ànode i al càtode, i indiqueu la polaritat de l’ànode i del càtode. b) Escriviu la reacció global c) Indiqueu, raonadament, si es produirà l’electròlisi si connectem els electrodes a una pila de 1,5 V.

Dades: E° (Cl2 Cl-) = 1,36 V ; E° (Cu2+ Cu) = 0,34 V

QUÍMICA Grup: A

Curs: SEGON BATXILLERAT 11 d’abril de 2012

Fitxa 14: Reaccions de transferència d’electrons


Nom i cognoms:

1.- L’hidròxid de magnesi, Mg(OH)2, és una substància que es fa servir en petites quantitats com a antiàcid i també com a laxant. a) Calculeu-ne la solubilitat en aigua a 25 °C, i expresseu-la en mgL–1. b) Sense canviar la temperatura, expliqueu raonadament com variarà la solubilitat de l’hidròxid de magnesi si, en comptes de dissoldre’l en aigua, el dissolem en una solució de nitrat de magnesi. I si el dissolem en una solució d’àcid clorhídric? DADES: Producte de solubilitat de l’hidròxid de magnesi a 25 °C: Kps=1,2×10–11. Masses atòmiques relatives: Mg=24,3; O=16,0; H=1,0.

2.- Tot i que els coberts de plata s’enfosqueixen per la reacció amb els compostos sulfurats que contenen els aliments, és corrent recobrir de plata coberts fabricats amb altres metalls més barats. Volem recobrir de plata una cullera mitjançant el procés electrolític d’una solució aquosa d’una sal de plata. a) Justifiqueu si la cullera ha d’actuar com a ànode o com a càtode de la cel·la electrolítica. Feu un dibuix esquemàtic d’aquest procés electrolític: indiqueu-hi el nom i la polaritat dels elèctrodes i la reacció que tindrà lloc a l’elèctrode on hi ha la cullera. b) Determineu quantes hores calen per a dur-ne a terme el recobriment, si la cullera té una superfície de 20cm2, el gruix del recobriment ha de ser de 0,010 cm i pel bany utilitzat hi passa un corrent de 0,020 A. DADES: Densitat de la plata = 10,5 g cm–3. Massa atòmica relativa de la plata = 107,87.

Constant de Faraday, F=9,65×104 Cmol–1.

3.- Es prepara una solució aquosa d’àcid fòrmic, HCOOH, barrejant 4,60 g d’aquest àcid amb aigua en un vas de precipitats. Després, la solució es transvasa quantitativament a un matràs aforat de 500 mL i s’enrasa amb aigua. Es mesura experimentalment el pH de la solució a 25 °C i s’obté un valor de 2,22. a) Quina és la constant d’acidesa de l’àcid fòrmic a 25 °C? b) Quina hauria de ser la concentració d’una solució d’àcid clorhídric perquè tingués el mateix pH que la solució d’àcid fòrmic anterior? DADES: Massa molecular relativa de l’àcid fòrmic = 46,0.

4.- A 25 °C, es prepara una solució saturada d’hidròxid de zinc en aigua i el seu pH és 8,5. a) Calculeu el valor de la constant producte de solubilitat, Kps, de l’hidròxid de zinc a 25 °C i la massa d’hidròxid de zinc que hi ha dissolta en 5 L d’una solució saturada d’hidròxid de zinc en aigua. b) Calculeu la solubilitat de l’hidròxid de zinc en una solució de clorur de zinc 1,5 · 10–2 M.

DADES:

Masses atòmiques relatives: H = 1,0; O = 16,0; Zn = 65,4.

QUÍMICA Grup: A

Curs: SEGON BATXILLERAT 26 d’abril de 2012

Fitxa 15: Reaccions de precipitació i Repàs 1


Nom i cognoms:

quÍmica curs: segon de batxillerat grup: a fitxa 2 7 de ... · caldrà entregar la fitxa, com a...

Documents