ejercicios tema 3 hoja dada por begoña resueltos

EJERCICIOS TEMA 3 HOJA DADA POR BEGOÑA RESUELTOS
La solubilidad del oxígeno en agua depende de la temperatura de este modo:
A 0ºC se disuelven 0,7 g/litro.
A 20ºC se disuelven 0,04 g/litro.
A 40ºC se disuelven 0,03 g/litro.
a)¿Cómo varía la solubilidad con la temperatura? Pon algún ejemplo en que ocurra lo contrario.
b)En una pecera de 50 litros de agua, ¿qué masa de oxígeno hay disuelta a 20ºC?
c)¿Qué % de masa desaparece si elevamos la temperatura a 40ºC?
Solución:
a)La solubilidad del oxígeno disminuye con la temperatura y en general los gases se disuelven mejor en
frío que en caliente.
En la inmensa mayoría de las disoluciones de sólidos en líquidos ocurre lo contrario. Algunos ejemplos
son: sal común (aunque crece poco con la temperatura), cloruro potásico, nitrato potásico…
b)En una pecera de 50 litros de agua habrá 0,04 g de oxígeno por litro, es decir: 2 g de oxígeno.
c)Si elevamos la temperatura al doble, habrá sólo 0,03 g por litro es decir: 0,03 · 50 = 1,5 g.
Habrá desaparecido 0,5 g de oxígeno, lo que supone: 0,5 · 100/2 = 25 % menos.
2-Tenemos un ácido de densidad 1,16 g/cm3. Con 20 cm3 de este ácido y 80 gramos de agua se
prepara una disolución. Si el volumen final de la disolución es de 100 cm3, calcula su concentración
en porcentaje, su concentración en g/L y la densidad de la disolución.
Solución:
Conocemos la masa del disolvente y podemos calcular la masa de soluto a partir de su densidad:
20·1,16
23,2
% en peso 
·100 
·100  22,5 %
20·1,16  80
103,2
Para calcular la concentración en gramos /L conocemos todos los datos:
gr. soluto 23,2
c

 232 g / L
Vol. (L )
0,1
La densidad se la disolución es la masa total de la misma dividida entre su volumen.
M 23,2  80
d 
 1,032 g / L
V
100
3Solución:
Sólo el granito y el hormigón son heterogéneos. Los demás son sistemas homogéneos.
4-Para preparar un guiso se añaden 20 g de sal común al agua hasta formar 1,8 litros de sopa.
a) Hallar la concentración de la sopa en g/l.
b) ¿Qué cantidad de sal se ingiere en un tazón de 200 ml?
Solución:
a) Concentración = 20 g/1,8 L = 11,1 g/L.
b) Si despejamos la masa de soluto:
gramos de soluto = concentración · volumen = 11,1 (g/L) · 0,2 L = 2,2 g.
5-Una probeta contiene 80 mL de una disolución de glucosa de 50 g/L.
a) ¿Qué cantidad de soluto habrá en la probeta?
b) ¿Qué volumen tengo que beber para tomar 3 g de glucosa?
Solución:
a) Sabemos que la concentración es: gramos soluto/V (L) de disolución. Por tanto:
gramos soluto = 50 (g/L) · 0,080 L = 4 g.
b) V (L) = gramos soluto/concentración = 3/50 = 0,06 L= 60 mL.
6-Para eliminar los restos de una mancha se ha preparado una disolución concentrada de hidróxido
sódico en agua, juntando 2 kg de hidróxido con 8 litros de agua. El volumen final de disolución
resulta ser de 8,8 litros. Hallar:
a) La concentración de la disolución en gramos/litro y en porcentaje.
b) La densidad de la disolución.
Solución:
a) La concentración será: 2 000 g/8,8 litros = 227,3 g/L.
Y en porcentaje:
2kg
%
·100  20%
2kg  8kg
b) d = m/V = (2+8)/8,8 = 1,14 kg/litro = 1,14 g/cm3.
7Solución:
El experimento que nos permite demostrar qué tipo de sustancia es el agua es la electrólisis, que puede
resumirse así:
Se dispone un aparato de electrólisis en el que se coloca agua con un poco de ácido sulfúrico (que la hace
conductora) y se conecta a una pila de corriente continua. El agua se descompone en dos gases, hidrógeno
y oxígeno, y al recogerlos sobre sendos tubos resulta que el volumen del primero es justamente el doble.
En consecuencia el agua es una sustancia pura compuesta de otras más sencillas, que en este caso son
elementos.
8-La temperatura de ebullición del nitrógeno es - 196ºC y la del oxígeno es - 183ºC.
a) Explicar de qué modo los obtendrías a partir del aire como materia prima.
b) Si una muestra de aire tiene un 20% de oxígeno, ¿qué volumen de aire habría que destilar para
obtener 2000 litros de oxígeno, sabiendo que el rendimiento de la operación es de un 85%?
Solución:
a) Habría que hacer un proceso en dos etapas:
Licuación: se comprime el aire hasta altas presiones y se deja expandir bruscamente, con lo cual el aire
licua.
Destilación fraccionada: se va elevando la temperatura de forma gradual y controlada para poder separar
las distintas facciones a medida que destilan.
b) Si el rendimiento fuera de un 100% la cantidad de aire necesaria sería:
2000 · 100/20 = 10 000 litros de aire.
Si sólo se da un rendimiento del 85% es preciso aumentar esa cantidad:
10 000 · 100/85 = 11 764,7 litros.