INSTITUTO FRANCISCO POSSENTI, A

INSTITUTO FRANCISCO POSSENTI, A.C.
Per crucem ad lucem
Preparatoria (1085)
GUÍA DE QUÌMICA IV (1622) ÁREA II
Unidad 1. Líquidos vitales
1. Haz un organizador gráfico donde clasifiques los tipos de materiales, indicando las diferencias entre uno y otro
(incluye sustancia, mezcla, sustancia elemental, sustancia compuesta, mezcla homogénea y mezcla heterogénea)
Completa el siguiente cuadro con las definiciones correspondientes:
CONCEPTO
DEFINICIÓN MACROSCÓPICA
DEFINICIÓN SUBMICROSCÓPICA
2 Mezcla
3 Sustancia elemental
4 Sustancia compuesta
5 Reacción química
6. Realiza un organizador gráfico donde indiques la clasificación de sustancias de acuerdo con sus propiedades
(incluye sustancias iónicas, covalentes moleculares polares, covalentes moleculares no polares, covalentes reticulares
y metálicas)
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Relaciona la columna izquierda en la cual se enlistan las descripciones de diferentes clasificaciones de los materiales,
con la columna derecha en la que aparecen los nombres con los que se denomina a dichos tipos de materiales, y
escribe en el paréntesis la letra que corresponda. Nota: algunas opciones sobran y ninguna se repite.
(
) 7
Son materiales con partículas iguales y con núcleos iguales
a)
S. Covalente polar
(
) 8
Son materiales que presentan partículas diferentes
b)
S. Compuesta
c)
S. Covalente molecular
(
) 9
d)
S. covalente reticular
(
) 10
Es una sustancia que puede disolverse en sustancias como el agua
y el etanol, y que no conduce corriente eléctrica
Son materiales que presentan partículas iguales y núcleos diferentes
en éstas
e)
S. Covalente no polar
(
) 11
Es un material que puede conducir corriente eléctrica, pero sólo en
disolución o en estado líquido
f)
S. Iónica
(
) 12
Es un material que no conduce corriente eléctrica y que es sólido
aún con altas temperaturas
g)
S. Metálica
h)
S. Elemental
Resuelve los siguientes problemas, encerrando tus respuestas junto con la letra del inciso correspondiente dentro de
un recuadro
13. En el laboratorio hay un matraz con 460 mL de una disolución 0.8 M de dicromato de sodio (K2Cr2O7).
a) ¿Cuánta sustancia (en moles) hay de dicromato de potasio?
b) ¿Cuánta masa de dicromato se tuvo que pesar en una balanza para preparar la disolución?
c) ¿Cuál será la normalidad de la disolución?
d) Si se desean preparar 50 mL de una disolución 0.05 M de dicromato, ¿cuánto volumen de la disolución
original se requiere?
14. Para preparar una disolución, se mezclaron 500 g de agua con 40 g de glucosa (C6H12O6).
a) ¿Cuánta sustancia hay (en moles) del glucosa?
b) ¿Cuál será la concentración de la disolución en fracción mol?
c) Suponiendo que la densidad de la disolución formada es de 1.08 g/mL, ¿Cuál será la molaridad de la
disolución formada?
d) Se quiere hacer una disolución 0.25 M de glucosa. ¿Cuánto volumen de la disolución original requieres?
15. Para preparar una disolución 5 M de ácido sulfúrico (H2SO4) se utilizaron 100 g del ácido.
a) ¿Cuánta sustancia hay (en moles) del ácido?
b) ¿Cuál será el volumen que se puede preparar de disolución?
c) ¿Cuál será la normalidad de dicha disolución?
d) Se quiere preparar 1 litro de una disolución 2 M de ácido. ¿Cuánto volumen de la disolución original
requieres?
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A partir de la representación de los elementos Uranio y Potasio en los cuadros, contesta las siguientes preguntas y
dibuja los modelos que se te piden:
16. El número de protones de este átomo es:
92
U
_________
17. El número de electrones que tendría el átomo si éste fuera neutro es: _________
18. El número de neutrones de este átomo es.
_________
19. El número de protones de este átomo es:
_________
238
19
K
20. El número de electrones que tendría el átomo si éste fuera neutro es: _________
21. El número de neutrones de este átomo es.
_________
39
El fosfato de calcio es el principal componente del esmalte dental, aunque puede obtenerse mediante la
reacción de ácido fosfórico e hidróxido de calcio. La representación de dicha reacción es la siguiente:
H3PO4 + Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 + H2O
Ajusta la ecuación (puedes emplear dibujos si quieres) para poder contestar las siguientes preguntas en el
espacio correspondiente:
22. ¿Cuántos átomos hay en una partícula de Ca3(PO4)2?
23. ¿Cuántas partículas de agua resultan luego del ajuste de la reacción?
_________
_________
24. ¿Cuántas partículas del hidróxido de calcio (Ca(OH) 2) reaccionan en la ecuación ajustada? _________
25. ¿Cuántas partículas de ácido fosfórico (H3PO4) se requieren en la ecuación ajustada?
26. ¿Cuánto ácido se requiere si se quieren 500 g del fosfato de calcio?
27. ¿Cuánto hidróxido se requiere (en gramos)?
_________
_________
_________
La gasolina tiene un isooctano que al quiemarse produce la energía para mover un automóvil. La
representación de dicha reacción es la siguiente:
C8H18 + O2 → CO2 + H2O
Ajusta la ecuación (puedes emplear dibujos si quieres) para poder contestar las siguientes preguntas en el
espacio correspondiente:
28. ¿Cuántos átomos hay en una partícula de C8H18?
29. ¿Cuántas partículas de agua resultan luego del ajuste de la reacción?
_________
_________
30. ¿Cuántas partículas del oxígeno reaccionan en la ecuación ajustada?
_________
31. ¿Cuántas partículas de dióxido de carbono CO2 se obtienen en la ecuación ajustada?
_________
32. ¿Cuánto oxígeno se requeriría se hubieran 1500 g de gasolina?
33. ¿Cuánto dióxido de carbono se obtendría en ese caso?
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_________
_________
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Selecciona rodeando con un círculo la letra que corresponda a la opción que consideres correcta para las siguientes
preguntas.
34. ¿Cuál sería la mejor forma de definir un mol?:
a) La masa molar de una sustancia expresada en gramos
b) La materia que hay en 12 g de carbono
c) La magnitud empleada para contar rápidamente partículas
23
d) Es una unidad que corresponde a 6.023 x10 partículas
35. La mejor forma de definir un átomo es:
a) Una partícula mononuclear cargada
b) Una partícula mononuclear sin carga
c) Una partícula polinuclear cargada
d) Una partícula polinuclear sin carga
36. Una partícula polinuclear sin carga es la definición más sencilla de:
a) Molécula
b) Ion
c) Átomo
d) Mol
37. La mejor forma de definir electronegatividad es:
a) La propiedad macroscópica de enlazarse con otra sustancia
b) La propiedad submicroscópica de atraer núcleos
c) La magnitud macroscópica para atraer electrones
d) La propiedad submicroscópica para que un núcleo atraiga electrones
38. El pH de una disolución nos indica:
a) Cuántos equivalentes tiene una disolución ácida
b) Cuántos iones hidronio tiene una disolución ácida
c) El grado de acidez de una sustancia
d) El grado de basicidad de una sustancia
39. Un enlace covalente polar podría encontrarse en esta sustancia:
a) Azúcar
b) Aceite
c) Sal de mesa
d) Parafina
40. El líquido para frenos no puede disolverse en agua. Esto puede explicarse con el modelo submicroscópico de su
tipo de enlace, el cual corresponde a un enlace de tipo:
a) Iónico
b) Covalente polar
c) Covalente no polar
d) Covalente reticular
41. Una consecuencia macroscópica de que una sustancia presente enlaces covalentes polares es:
a) Conducción de corriente eléctrica
b) No poder disolverse en agua
c) Disolverse en disolventes polares
d) Tener un bajo punto de fusión
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Dibuja para cada uno de los siguientes pares de elementos, un core de cada uno con sus electrones de valencia
(obtenidos con configuraciones electrónicas), e indica en cada par, cómo podrían enlazarse los núcleos basándose en
el tipo de elemento y en la electronegatividad:
42. K y Cl
43. Cl y Cl
44. Al y Al
45. H y Cl
Resuelve los siguientes problemas:
46. En el laboratorio de química hay 2 disoluciones sin etiqueta. De una de ellas hay 500 mL y cambia a un tono
bugambilia al añadir fenolftaleína. De la otra hay 300 mL y no cambia de coloración al añadir la fenolftaleína. La
disolución ácida tiene una constante Ka de 1.8 x 10-5 y la básica una constante Kb de 7.1 x 10-4. Lo único que se
sabe es que se tomaron 50 mL de una disolución 2 M de ácido acético y 2 M de amoniaco para formar las
disoluciones de los frascos sin nombre.
a)¿Cuál es la concentración de cada una de las disoluciones?
b)¿Cuál es el pH de cada una?
47. Si se quiere preparar una disolución amortiguadora con cada una de ellas partiendo de una disolución 0.05 M de
acetato de sodio y 0.08 M de sulfato de amonio (ambas sales), ¿Cuál será el pH de cada una de las disoluciones
buffer?
48. Si se añaden 10 mL del ácido acético original (2 M) al buffer, ¿cuál será el pH que alcanzará la mezcla?
49. Se tiene un frasco con 100 mL de una disolución 0.02 M de ácido sulfúrico (H 2SO4) y otro frasco con 50 mL de
-4
una disolución 2 M de ácido fórmico (HCOOH, Ka = 1.82 x 10 ).
a) Calcula el pH de ambas disoluciones
b) ¿Cuánta agua debes añadir a la más ácida si se quiere igualar el pH de ambas disoluciones?
50. El metanoato de sodio (o formato de sodio) puede formar junto con el ácido fórmico una disolución amortiguadora.
Si se tiene en un recipiente 500 mL de disolución en la cual se mezclaron 20 g de la sal con 10 g del ácido, calcula el
pH que tendrá dicha disolución. ¿Qué le ocurrirá al pH si se vierten 4 g más del ácido?
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Relaciona la columna izquierda, en la cual se enlistan las diferentes necesidades de cálculo correspondientes a las
diferentes disoluciones que puede haber, con la columna derecha, que contiene las diferentes expresiones que
permiten calcular el pH, anotando la letra que corresponda.
(
) 51
(
) 52
(
) 53
(
Es una expresión que se utiliza para calcular el pH de un ácido
fuerte
Mediante esta fórmula se puede calcular el pH de un ácido débil
-
a)
pH=14-(-log√([OH ]Kb))
b)
pH=-log [H ]
+
+
) 54
Esta fórmula nos permite calcular el pH de una disolución buffer
ácida
Es una expresión que permite calcula el pH de una base fuerte
pH=-log√([H ]Ka)
c)
d)
pH=pKa+log[sal]/[H ])
(
) 55
Esta fórmula se utiliza para una disolución buffer básica
f)
pH=14-(pKb+log[sal]/[OH ])
(
) 56
Mediante esta expresión se calcula el pH de una base débil
g)
pH= 14-(-log[OH ])
+
-
-
Unidad 2. Química para entender los procesos de la vida
Escribe dentro de casa cuadro la fórmula o estructura que haga falta basándose en la estructura que se dibujó en
cada renglón:
Estructura de línea
Fórmula desarrollada
Fórmula semidesarrollada
Fórmula condensada
57.
58.
H H
H-C–C–C=C-H
H H H H
59.
CH3
CH3 – C – CH2 – CH3
CH3
60.
C3H8O
Dibuja o señala lo que se te pide para cada uno de los siguientes compuestos.
61. Escribe 3 isómeros del C4H8O y nómbralos
62. Escribe 3 isómeros del C5H10 y nómbralos
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Escribe diferentes estructuras (de al menos 6 carbonos) que contengan respectivamente un aldehído, una cetona, un
éster, un ácido carboxílico, un éter, una amina y un alcohol. Nombra dichas estructuras y encierra en un círculo el
grupo funcional.
63. Aldehído
64. Cetona
65. Éter
66. Ácido carboxílico
67. Éster
68. Amina
69. Alcohol
70. En alguna de tus estructuras anteriores, dibuja con un círculo un carbono secundario, uno terciario y uno
cuaternario.
71. Completa el siguiente cuadro de los grupos funcionales indicados.
Grupo
funcional
-OH
Nombre funcional
Fórmula
Nombre común
Alcohol
CH3 – CH2 -OH
-X
Haluro de alquilo
CH3-CH2-Cl
-COOH
Ácido carboxílico
-CII
O
CH=O
Cetona
-0-
Aldehído
Éter
-COO-NH2-
Etanol o alcohol Para la industria de bebidas,
etílico
medicina entre otros.
Anestésico local
Ácido acético
Ácido etanoico
Acetona
(propanona)
dimetil cetona.
Metanal
formaldehído.
Dietiléter
CH2=O
Uso
o Para conservar alimentos y
preparación.
Como disolvente de barniz
o de uñas.
o
Etanoato de metilo
Amina
Saborizante
Isopropilamina
Completa las siguientes reacciones:
72. ________________________
73. CH3-CH=CH2
+
74. CH3-CH=CH-CH3
75. CH3-CH2-CH=CH-CH3
+
H2
Ni
HCl
CH3-CH-CH3
_________________________
+
H:OH
+
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KMnO4
H
+
+
____________________________
H2O
______________________
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Unidad 3. La energía y los seres vivos
Relaciona la columna izquierda en la cual se enlistan las descripciones de diferentes clasificaciones de la energía, con
la columna derecha en la que aparecen los nombres con los que se denomina a dichos tipos de energía, y escribe en
el paréntesis la letra que corresponda. Nota: algunas opciones sobran y ninguna se repite.
(
) 76
(
) 77
(
) 78
(
) 79
Se denomina así a la energía debida a la interacción y movimiento
de protones y neutrones
Es el nombre común que se le da a la suma de la energía debida al
movimiento y a la disposición de las partículas que forman un
sistema
Es el tipo de energía debida al movimiento de un sistema
a)
Energía térmica
b)
Energía química
c)
Energía macroscópica
d)
Energía nuclear
Es el nombre común con el cual se conoce a la energía resultante
de los movimientos de las partículas
e)
Energía cinética
(
) 80
Es el tipo de energía debida a la posición de un sistema
f)
Energía potencial
(
) 81
Es el tipo de energía que se debe a la disposición de las partículas
de un sistema
g)
Energía interna
h)
Energía mecánica
Resuelve los siguientes problemas. Lee todo el problema antes de contestarlo.
82. Utilizando la información sobre las siguientes reacciones, calcula el cambio en la entalpía en la formación del
benceno (C6H6) a partir de sus elementos más estables. ¿Es una reacción exotérmica o endotérmica?
O
C + O2 → CO2
H = -393.5 kJ/mol
C6H6 + 7.5 O2 → 6CO2 + 3 H2O
H = -3267 kJ/mol
H2 + 0.5 O2 → H2O
H = -285.9 kJ/mol
O
O
83. El acetileno o etino (CH CH)) es un combustible muy empleado para soldar. Basándote en el cambio de entalpía
de su combustión (calculado tanto mediante los cambios de entalpía estándar de formación como por el cambio de
entalpía de enlace), explica porqué esta sustancia es tan empleada para este fin. ¿Esta reacción es exotérmica?
84. El propano al quemarse produce dióxido de carbono y agua. Basándote en el cambio de entalpía de su
combustión (calculado tanto mediante los cambios de entalpía estándar de formación como por el cambio de entalpía
de enlace), explica si esta reacción es exotérmica o no.
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85. Balancea las siguientes ecuaciones, y menciona en cuáles existirá una de parte de la energía destinada a realizar
un trabajo mecánico. Posteriormente calcula dicho trabajo a 30 °C.
a)
Cr (s) + O2 (g) →Cr2O3(s)
b) C5H12(g) + O2 (g) →CO2(g) + H2O(g)
c) C6H6(g) + O2 (g) →CO2(g) + H2O(g)
86. Utilizando tus conocimientos sobre la primera ley de la termodinámica, explica qué pasa con la energía interna y la
temperatura de los siguientes sistemas (es decir, si aumenta, disminuye o no puede saberse):
a) Un recipiente con alcohol se deja abierto, por lo cual, después de unos minutos hay menos alcohol debido a la
evaporación
b) Se encierra un poco de gas en una jeringa bien tapada. A la jeringa se le calienta y se le comprime el émbolo.
c) Se quema un poco de gas natural en un recipiente hermético y térmicamente aislado
Selecciona la opción correcta para las siguientes preguntas escribiendo la letra en el paréntesis.
87. (
) Estos nutrimentos tienen una funcionalidad energética, aun cuando son parte fundamental de estructuras
celulares:
a) Azúcares
b) Proteínas
c) Lípidos
d) Vitaminas
88. (
) En la estructura molecular de estos nutrimentos se pueden hallar enlaces peptídicos y pueden formar largas
cadenas:
a) Polisacáridos
b) Proteínas
c) Vitaminas
d) Ácidos grasos
89. (
) ¿Cuál es la vitamina liposoluble que nos ayuda a fijar el calcio en los huesos?
a) Vitamina A
b) Vitamina B
c) Vitamina D
d) Vitamina E
90. (
) La principal función de los azúcares es proporcionar energía, y la cantidad de energía obtenida al oxidar un
gramo de estas sustancias es:
a) 4 kcal
b) 9 kcal
c) 12 kcal
d) 14 kcal
91. (
) El tipo de enlace originado por la presencia de grupos aldehídos y cetonas se llama:
a) Peptídico
b) Éster
c) Iónico
d) Glucosídico
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Completa el siguiente cuadro.
Compuestos que
necesita el
organismo
Valor
energético que
proporcionan
Productos naturales que los
contienen
Utilidad en el organismo
92. Carbohidratos
93. Proteínas
94. Lípidos
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