A ¿Qué es un ácido y cómo puede puede afectar al entrar en contacto con una superficie viva? viva?
Se sabe que un ácido es una sustancia que cuando se disuelve en una sustancia se incrementa la concentración de iones de hidrógeno. Los ácidos son bastante corrosivos, y en algunos casos sus reacciones producen fuertes procesos en los cuales se eliminan diferentes sustancias o se debilitan diferentes capas. Esto dependerá de la concentración. Al entrar en contacto con una superficie viva puede generar irritación, debido a la gran cantidad de reacciones que se produce al tocar materia viva. v iva.
B. Nombrar cinco alimentos o bebidas que consumimos que tengan un carácter ácido y cinco básicos ACIDOS
Carnes en general
Edulcorantes artificiales
Cerveza
Pan
Azúcar blanco y moreno
Básicos
Lácteos
Huevos
Pescado
Legumbres
Arroz o pasta
C. Escribir las formulas moleculares de: - Ácido Fólico. - Ácido Clorhídrico.
C19H19N7O6 HCl
D. Nombrar las moléculas presentes en la lectura utilizando la nomenclatura de compuestos binarios y ternarios
Binario el HCL Bicarbonato de sodio ternario
E. ¿Podríamos inferir que en la lectura se evidencian cambios químicos o físicos?
Existen cambio químicos como la acidez del estomago Alteración del PH Reacción del ácido clorhídrico con la sal de fruta
F. Plantear la reacción química que ocurre en el estómago entre el bicarbonato de sodio y el ácido clorhídrico.
NaHCO3 (s) + HCl(ac)
NaCl(ac) + H2O(l) + CO2(g)
→
G. Si en la etiqueta del antiácido de específica que contiene como principio activo bicarbonato de sodio 46,2 gramos, qué cantidad en gramos y moles podríamos neutralizar de ácido clorhídrico (tome como pureza del principio activo 97,8% y la reacción tiene un rendimiento del 87%). Qué cantidad de cada uno de los productos se forma especificándolos en gramos y moles.
1 mol 84 g
1 mol 36.5 g
1 mol 1 mol 1 mol 58.5 g 18 g 44 g
, NaHCO3 ∗ , = , NaHCO3
, NaHCO3 ∗
, NaHCO3
= ,
Rendimiento real , ∗ , = ,
, ∗
,
= ,
Ahora con NACL , NaHCO3 ∗ , = , NaHCO3
, NaHCO3 ∗
, NaHCO3
= ,
Rendimiento real , ∗ , = ,
, ∗
,
= .
Ahora H2O , NaHCO3 ∗ , = , NaHCO3
, NaHCO3 ∗
NaHCO3
= ,
Rendimiento real , ∗ , = ,
, ∗
= ,
Ahora CO2 , NaHCO3 ∗ , = , NaHCO3
, NaHCO3 ∗
NaHCO3
= ,
Rendimiento real , ∗ , = ,
, ∗
= ,
H. Para la formación del gas producido en la reacción, establezca que volumen ocupará a condiciones normales = , ∗ , ∗ =
∗ º ∗º = ,
Ejercicio 2. Aplicación de moléculas en el campo industrial. A continuación, se presentan una serie de moléculas inorgánicas consideradas de gran importancia en diversos procesos industriales. Cada estudiante seleccionará una de las moléculas e informará al tutor y a los integrantes de grupo publicando en el foro Interacción Post-tarea, la cual será aprobada por el tutor para el desarrollo del ejercicio.
Se tiene una molécula de ácido sulfúrico cuya nomenclatura química es es H₂SO₄. En dicha estructura se pueden observar los siguientes elementos: Azufre (S), hidrógeno (H) y oxígeno (O).
A. Ordene los átomos y los iones que conforman la molécula de mayor a menor tamaño. De acuerdo a su peso o masa atómica se pueden ordenar de la siguiente manera:
Elemento químico __ Peso atómico - Azufre S ________ 32,065 grs/mol - Oxígeno O ________ 15,99 grs/mol - Hidrógeno H _______ 1 grs/mol
B. Escriba la configuración electrónica y en la tabla periódica indique grupo, periodo, representativo, transición o transición interna; metal o no- metal. Configuración electrónica__ Grupo _Periodo__Metal o no metal
S = Z 16 = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p₄. Grupo 16, period o 3, no metal.
O = Z 8 = 1s² 2s² 2p⁴. Grupo 14, periodo 2, no metal
H = Z1 = 1s¹.b Grupo 1, periodo 1, no metal.
C. Con base en la ubicación en la tabla periódica de los elementos que conforman la molécula, prediga cuál tendrá la segunda energía de ionización más alta.
La energía de ionización del Oxígeno es la más alta 1313,9, seguida de la del hidrógeno 1312,0 y al azufre le corresponde una energía de 999,6. Por tanto, la segunda energía de ionización más alta en la molécula de H₂SO₄ es la del hidrógeno.
D. Describa y razone, mediante que enlace químico se unen los compuestos que forma A consigo ́ mismo y con B, C y D (siendo A en su molécula escogida el primer átomo, B: el segundo átomo, C: el tercer átomo y D el cuarto átomo según sea el caso).
- Azufre (A) + Oxígeno (B) = Dióxido de azufre = enlace covalente coordinado.
- Azufre (A) + Hidrógeno (C) = radical tiol = enlace covalente.
E. Explique si en las siguientes moléculas se dan puentes de hidrógeno: cloro molecular, amoniaco, agua y ácido clorhídrico. Los puentes de hidrógeno ocurren cuando se asocia un átomo de hidrógeno a elementos como el agua, el nitrógeno o un halógeno (Cloro, fluor, etc).
Cloro molecular (Cl₂) = No se establecen enlaces de hidrógeno.
Amoniaco (NH₃) = Existen puen tes de hidrógeno.
Agua (H₂O) = Enlace covalente polar, existen puentes de hidrógeno.
Ácido clorhídrico (HCl) = Existen puentes de hidrógeno
F. En los casos en los que no sea as í ,́ describa el tipo de fuerza intermolecular se da.
En el caso del cloro molecular, no se forman puentes de hidrógeno porque no existe este elemento en la molécula, formándose un enlace covalente entre los dos átomos de cloro.
3 La constante de equilibrio (Kp) para la reacción de carbono sólido con dióxido de carbono produciendo monóxido de carbono a 850 ºC, tiene un valor de 0,70:
A. Escriba la reacción que tiene lugar y las semirreacciones correspondientes
CO2 (g) + C (g) ↔ 2 CO (g) .
B. Calcule las presiones parciales del equilibrio si inicialmente se tiene 1 mol de CO2, en un recipiente de 30 L y a una temperatura de 850 ºC, además de carbono sólido. Kp = 0.7 N = 1 mol CO ₂ V = 30 L = 0.03 m³ T = 850 °C = 1123 K R = 8.314 kJ/kmol*K
Entonces se debe aplicar la ecuación de los gases ideales:
P*V = N*R*T PCO₂ * 0.03 = 0.001 * 8.314 * 1123 PCO₂ = 311.22 kPa
Por lo tanto se aplica el factor Kp para encontrar el valor de la presión del monóxido de carbono:
0.7 = PCO/311.22 PCO = 0.7*311.22
PCO = 217.855 kPa
C. Calcule las presiones parciales del equilibrio si inicialmente se tiene 1 mol de CO2, en las mismas condiciones que el apartado anterior, pero en un recipiente cuyo volumen es la mitad. Kp = 0.7 N = 1 mol CO ₂ V = 15 L = 0.015 m³ T = 850 °C = 1123 K R = 8.314 kJ/kmol*K
Entonces se debe aplicar la ecuación de los gases ideales:
P*V = N*R*T PCO₂ * 0.015 = 0.001 * 8.314 * 1123 PCO₂ = 622,44 kPa
Por lo tanto se aplica el factor Kp para encontrar el valor de la presión del monóxido de carbono:
0.7 = PCO/622,44 PCO = 0.7*622,44 PCO = 435,70kPa
D. Si se conoce que la reacción es endotérmica, ¿Hacia dónde se desplazar a ́ el sistema si la temperatura aumenta hasta 1000 ºC?
Se observa que, al aumentar T , el sistema se desplaza hacia donde se consuma calor, es decir, hacia la izquierda en las reacciones exotérmicas y hacia la derecha en las endotérmicas.
Si disminuye T el sistema se desplaza hacia donde se desprenda calor (derecha en las exotérmicas e izquierda en las endotérmicas ). Si la reacción es endotérmica esto significa que el calor se transfiere al medio, por tanto, si la temperatura aumenta a un valor de 1000ºC, entonces tenemos que el sistema se mueve hace el medio ambiente, ya que el calor buscará la temperatura de menor valor y en este caso es el medio ambiente que posee 27ºC
E. Suponiendo que se separa el monóxido de carbono formado en la reacción anterior y se prepara una disolución añadiendo 1 L de agua a dicho óxido; ¿cuál es la concentración final en unidades de normalidad que se obtendría?
=
=
=
Ejercicio 4. Aplicación de cálculos estequiométricos en aleaciones Lee atentamente el siguiente enunciado y luego responda en grupo las preguntas que vienen a continuación. 1. Se dispone de 250 g de una aleación que tiene el 13,5% de cobre que reacciona con 150 mL de una disolución de ácido nítrico al 75% en masa y densidad 1,4 g/mL, obteniéndose nitrato de cobre (II), óxido de nitrógeno (II) y agua, siendo el rendimiento de la reacción del 72%.
A. Ajustar la reacción por el método del io ́n electrón. aso 1. Se escribe una ecuación desequilibrada ('ecuación esqueleto') que contiene todos los reactantes y productos de la reacción química. Para obtener mejores resultados se escribe la reacción en la forma iónica. HNO3 + CU → CU(NO3)2 + NO + H2O
Paso 2. Se dividir la reacción redox a las semi-reacciones. La reacción redox no es otra cosa que una reacción en la cual se realizan simultáneamente las reacciones de la oxidación y de la reducción.
a) Se determinan los números de la oxidación de cada átomo que aparece en la reacción. El número de la oxidación (o el grado de la oxidación) es una medida del grado de la oxidación en una molécula (ver: Reglamentos para determinar los números de la oxidación).
H+1 N+5O-23 + C-3U+3 → C-1U+3(N+5O-23)2 + N+2O-2 + H+12O-2
b) Se identifican los pares redox de todos los átomos que han sido oxidados (a los cuales se ha aumentado el número de la oxidación) y todos los átomos que han sido reducidos (a los cuales se ha reducido el número de oxidación). O:
C-3U+3
C-1U+3(N+5O-23)2
→
(C) R:
H+1 N+5O-23
N+2O-2
→
(N)
c) Se combinan los pares redox en dos reacciones parciales : una para la oxidación, y la otra para la reducción. (ver: Dividir la reacción redox en dos semirreacciones). O:
C-3U+3
C-1U+3(N+5O-23)2
→
R:
H+1 N+5O-23
N+2O-2
→
Paso 3. Se equilibran los átomos en las semi-reacciones . La ecuación química debe por ambos lados de la ecuación tener el mismo número de átomos de cada elemento. Los átomos se equilibran añadiendo el coeficiente adecuado delante de la fórmula. La fórmula nunca cambia. Cada semireaccione se equilibra separadamente.
a) Se equilibran todos los átomos excepto del oxígeno y del hidrógeno. Para esto se puede utilizar cualquier tipo que aparece en la dada ecuación. Pero ojo, los reactantes se pueden añadir solamente al lado izquierdo de la ecuación, y los productos solamente al lado derecho. O:
CU + 2HNO3 → CU(NO3)2 R:
HNO3 → NO
b) Se equilibran los átomos del oxígeno. Se verifica si el número de los átomos es adecuado en el lado izquierdo de la ecuación a su número en el lado derecho de la misma. Si esto no es el caso, lo tenemos que equilibrar añadiendo moléculas de agua al lado con menos átomos de oxígeno. O:
CU + 2HNO3 → CU(NO3)2 R:
HNO3 → NO + 2H2O
c) Se equilibran los átomos del hidrógeno. Hay que averiguar si el número de los átomos del hidrógeno en el lado izquierdo es igual a su número en el lado derecho. Si esto no es el caso, hay que equilibrarlo añadiendo el protón (H +) a aquel lado donde faltan los átomos del hidrógeno. O:
CU + 2HNO3 → CU(NO3)2 + 2H+
R:
HNO3 + 3H+ → NO + 2H2O
Paso 4. Se equilibran las cargas . La suma de todas las cargas en el lado de los productos debe equivaler a la suma de todas las cargas en el lado de los reactantes (la suma de las cargas no debe necesariamente igualar a cero). Las cargas se equilibran añadiendo los electrones (e-) en el lado donde faltan cargas negativas. O:
CU + 2HNO3 → CU(NO3)2 + 2H+ + 2eR:
HNO3 + 3H+ + 3e- → NO + 2H2O
Paso 5. Se iguala el número de los electrones perdidos y recibidos . Dado que el número de los electrones librados en la reacción de la oxidación tiene que ser idéntico al número de electrones recibidos en la reacción de la reducción, multiplicaremos las dos ecuaciones por el factor que dará el multiplicador mínimo común. O:
CU + 2HNO3 → CU(NO3)2 + 2H+ + 2e| *3 R:
HNO3 + 3H+ + 3e- → NO + 2H2O | *2
O:
3CU + 6HNO3 → 3CU(NO3)2 + 6H+ + 6eR:
2HNO3 + 6H+ + 6e- → 2NO + 4H2O
Paso 6. Se suman las semi-reacciones. Dos semi-reacciones se suman como ecuaciones algebraicas ordinarias donde la flecha funciona como una señal de igualdad. Las semireacciones se suman de manera que en un lado estén todos los productos, y en el otro todos los reactantes.
3CU + 8HNO3 + 6H+ + 6e- → 3CU(NO3)2 + 2NO + 6H+ + 4H2O + 6ePaso 7. Se acorta la ecuación . Las especies que aparecen en ambas ecuaciones sumadas se acortan. Si sea necesario, la entera ecuación se divide por el divisor máximo común para que los coeficientes sean los mínimos posibles.
3CU + 8HNO3 → 3CU(NO3)2 + 2NO + 4H2O Paso final: Y al final, siempre se verifica el equilibrio de las cargas y de los elementos . Primero se verifica si la suma de distintos tipos de átomos en un lado de la ecuación es adecuada a su suma en el otro lado.
ELE MENTO I ZQUI ERDA C U H N O
3*1 3*1 8*1 8*1 8*3
DERE CHO
DIF ERE NCI A
3*1 3*1 4*2 3*2 + 2*1 3*6 + 2*1 + 4*1
0 0 0 0 0
A continuación, se verifica si la suma de las cargas eléctricas en el lado izquierdo de la ecuación equivale a la suma en el lado derecho. No importa cuál sea la suma, siempre y cuando es idéntica en ambos lados.
3*0 + 8*0 = 3*0 + 2*0 + 4*0 0 = 0 Puesto que la suma de distintos átomos en el lado izquierdo de la ecuación equivale a la suma de los átomos en el lado derecho, y dado que la suma de las cargas es igual en ambos lados de la ecuación, podemos escribir una ecuación equilibrada
8HNO3 + 3CU
3CU(NO3)2 + 2NO + 4H 2O
→
Se dispone de 250 g de una aleación que tiene el 13,5% de cobre que reacciona con 150 mL de una disolución de ácido nítrico al 75% en masa y densidad 1,4 g/mL, obteniéndose nitrato de cobre (II), óxido de nitrógeno (II) y agua, siendo el rendimiento de la reacción del 72%.
B. Calcular la cantidad de nitrato cúprica que se obtiene de la reacción. Siendo el reactivo limite el cobre
250 ∗ 0,135 = 33,75 33,75 ∗
0,53 ∗
1 63,54
3 CU(NO3)2
= 0,53
= 0,53 CU(NO3)2 ∗
3 = 99,40
187,56
1 CU(NO3)2
C. Calcular el volumen de óxido de nitrógeno (II) que se recoger á́ sobre agua a 20 ºC y 760 mm de Hg.
∗ = 0,53 CU(NO3)2 ∗
2 3 CU(NO3)2
= 0,35
∗∗ 293º ∗ = 8,40 1
0,35 ∗ 0,082 . =
C. Determine el punto de congelación de la disolución resultante de añadir 2 L de agua al nitrato cu ́ prico obtenido. Suponga que dicha sal se disocia completamente al disolverse en agua.
=
0,53CU(NO3)2
2
= 0,256
1,86*0,256 molal=0,49 grados Celsius
E. ¿Cuál sería el punto de congelación de la disolución resultante de añadir el doble de volumen de agua a la sal de cobre (II) obtenida si la sal se disocia completamente en agua?
=
0,53CU(NO3)2
4
= 0,135
1,86*0,15molal=0,24 grados Celsius
