1.4376 10 1.4376 10 Kg Kg b ml cm × = ×
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http://www.matematicaaplicada.info jezasoft@gmail.com 1 de 9 MATEMÁTICA APLICADA TECNOLOGÍA EN REGENCIA DE FARMACIA QUÍMICA GENERAL SOLUCIÓN EXAMEN DE CONVERSIÓN DE UNIDADES, NOTACIÓN CIENTÍFICA, BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS Y BALANCE DE MATERIA Pereira, 29 de Noviembre de 2011 1. Realice las siguientes conversiones en notación científica con cinco cifras significativas (exceptuando la temperatura que la debe responder con dos cifras decimales). (VALE POR UN PUNTO) a) b) c) 8.3656x105mm3 a pie3. 1.4376x10-7Kg/ml a lb/pie3 398.76°K a °F SOLUCIÓN a ) 8.3656 ×10 mm 5 3 (1m ) 3.280 ft ) ( × × 3 3 1000 mm 1 m ( ) ( ) 3 = 2.9520 ×10−2 ft 3 Kg Kg b )1.4376 ×10−7 = 1.4376 ×10−7 3 ml cm 1.4376 ×10−7 (1m ) 3 Kg 2.205Lb × × = 3 3 3 cm ( 3.280 ft ) (1m ) Lb = 8.9830 ×10 ft 3 c ) 398.76° K a ° F °C = 398.76 − 273 → °C = 125.76 −3 3 = http://www.matematicaaplicada.info jezasoft@gmail.com 2 de 9 MATEMÁTICA APLICADA TECNOLOGÍA EN REGENCIA DE FARMACIA QUÍMICA GENERAL SOLUCIÓN EXAMEN DE CONVERSIÓN DE UNIDADES, NOTACIÓN CIENTÍFICA, BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS Y BALANCE DE MATERIA Pereira, 29 de Noviembre de 2011 9 °F = °C + 32 5 9 °F = (125.76 ) + 32 5 ° F = 258.36 2. Para la siguiente ECUACIÓN QUÍMICA, realice en forma individual: (VALE POR CUATRO PUNTOS) P + HNO3 + H 2O → H 3 PO4 + NO a) Balance de estados de oxidación de cada uno de los compuestos intervinientes en la ecuación química. (10%) 0 +1 +5 -2 +1 -2 +1 +5 -2 +2 -2 P + H N O3 + H 2 O → H 3 P O4 + N O b) Número atómico, peso atómico (dos cifras decimales) y nombre de cada uno de los elementos químicos intervinientes en la ecuación química. (10%) SÍMBOLO P H N O NOMBRE FOSFORO HIDRÓGENO NOTRÓGENO OXÍGENO PESO NÚMERO ATÓMICO ATÓMICO 30.97 1.00 14.00 16.00 15 1 7 8 http://www.matematicaaplicada.info jezasoft@gmail.com 3 de 9 MATEMÁTICA APLICADA TECNOLOGÍA EN REGENCIA DE FARMACIA QUÍMICA GENERAL SOLUCIÓN EXAMEN DE CONVERSIÓN DE UNIDADES, NOTACIÓN CIENTÍFICA, BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS Y BALANCE DE MATERIA Pereira, 29 de Noviembre de 2011 c) Nombre de cada uno de los compuestos intervinientes en la ecuación química. (10%) COMPUESTO NOMBRE P HNO3 FOSFORO H 2O AGUA H 3 PO4 NO ÁCIDO NITRICO ÁCIDO FOSFÓRICO ÓXIDO NÍTRICO d) Peso Molecular de cada uno de los compuestos intervinientes en la ecuación químicas (dos cifras decimales). (10%) COMPUESTO PESO MOLECULAR P HNO3 30.97 H 2O 18.00 H 3 PO4 NO 97.97 63.00 30.00 e) Balanceo algebraico de la ecuación química. (30%) _ P + _ HNO3 + _ H 2O → _ H 3 PO4 + _ NO SOLUCIÓN aP + bHNO3 + dH 2O → eH 3 PO4 + fNO http://www.matematicaaplicada.info jezasoft@gmail.com 4 de 9 MATEMÁTICA APLICADA TECNOLOGÍA EN REGENCIA DE FARMACIA QUÍMICA GENERAL SOLUCIÓN EXAMEN DE CONVERSIÓN DE UNIDADES, NOTACIÓN CIENTÍFICA, BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS Y BALANCE DE MATERIA Pereira, 29 de Noviembre de 2011 Realizando el balance por elemento químico: P:a = e 1 H : b + 2d = 3e 2 N :b = f 3 O : 3b + d = 4e + f 4 De forma arbitraria le doy el valor a la variable libre, en éste caso he elegido a la variable e: e =1 Reemplazo el valor asignado en la ecuación <1> a=e 1 e =1 Reemplazando los valores obtenidos en la ecuación <2> b + 2d = 3e 2 b + 2d = 3 5 Reemplazando los valores obtenidos y la ecuación <3> en la ecuación <4> b= f 3 3b + d = 4e + f 4 3b + d = 4e + b http://www.matematicaaplicada.info jezasoft@gmail.com 5 de 9 MATEMÁTICA APLICADA TECNOLOGÍA EN REGENCIA DE FARMACIA QUÍMICA GENERAL SOLUCIÓN EXAMEN DE CONVERSIÓN DE UNIDADES, NOTACIÓN CIENTÍFICA, BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS Y BALANCE DE MATERIA Pereira, 29 de Noviembre de 2011 3b + d = 4 + b 3b − b + d = 4 2b + d = 4 6 Se han obtenido dos ecuaciones con dos incógnitas en las ecuaciones <5> y <6>; los métodos algebraicos de solución son varios, decido solucionarlo por el método de eliminación: (b +2d = 3)( −2 ) 2b + d = 4 −2b −4d = −6 2b + d = 4 −3d = −2 2 d= 3 Reemplazando el valor encontrado en <5> 4 2 b + 2 = 3 → b + = 3 3 3 4 9−4 5 b = 3− → b = →b = 3 3 3 Se observa que los valores obtenidos en las dos últimas variables son números fraccionarios, no admisibles. Por lo anterior obtengo el mínimo común múltiplo de éstas dos fracciones y multiplico http://www.matematicaaplicada.info jezasoft@gmail.com 6 de 9 MATEMÁTICA APLICADA TECNOLOGÍA EN REGENCIA DE FARMACIA QUÍMICA GENERAL SOLUCIÓN EXAMEN DE CONVERSIÓN DE UNIDADES, NOTACIÓN CIENTÍFICA, BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS Y BALANCE DE MATERIA Pereira, 29 de Noviembre de 2011 todos los valores obtenidos por ésta magnitud. Para éste caso es TRES (3), por lo tanto multiplico todos los valores obtenidos de las variables por éste valor y obtendré valores enteros para todas ellas. a = 3; b = 5; d = 2; e = 3; f = 5 3P + 5HNO3 + 2 H 2O → 3H 3 PO4 + 5 NO f) Si se disponen de 456g de HNO3. ¿Cuántos gramos de cada reactivo se requieren y cuantos gramos de cada producto se obtienen (BALANCE DE MATERIA)? (30%) SOLUCIÓN Con base el 456g de HNO3, obtendré las cantidades de masa necesarias de los restantes reactivos y las magnitudes en masa de los productos que se obtendrán con base en la reacción química, directamente relacionado con las proporciones estequiométricas. 1mol _ de _ HNO3 × 456 g _ de _ HNO3 × 63.00 g _ de _ HNO3 3mol _ de _ P 30.97 g _ de _ P × × = 5mol _ de _ HNO3 1mol _ de _ P = 134.49 g _ de _ P masa _ de _ P = 134.49 g _ de _ P http://www.matematicaaplicada.info jezasoft@gmail.com 7 de 9 MATEMÁTICA APLICADA TECNOLOGÍA EN REGENCIA DE FARMACIA QUÍMICA GENERAL SOLUCIÓN EXAMEN DE CONVERSIÓN DE UNIDADES, NOTACIÓN CIENTÍFICA, BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS Y BALANCE DE MATERIA Pereira, 29 de Noviembre de 2011 1mol _ de _ HNO3 456 g _ de _ HNO3 × × 63.00 g _ de _ HNO3 2mol _ de _ H 2O 18.00 g _ de _ H 2O × × = 5mol _ de _ HNO3 1mol _ de _ H 2O = 52.11g _ de _ H 2O masa _ de _ H 2O = 52.11g _ de _ H 2O 1mol _ de _ HNO3 456 g _ de _ HNO3 × × 63.00 g _ de _ HNO3 3mol _ de _ H 3 PO4 97.97 g _ de _ H 3 PO4 × × = 5mol _ de _ HNO3 1mol _ de _ H 3 PO4 = 425.46 g _ de _ H 3 PO4 masa _ de _ H 3 PO4 = 425.46 g _ de _ H 3 PO4 1mol _ de _ HNO3 456 g _ de _ HNO3 × × 63.00 g _ de _ HNO3 http://www.matematicaaplicada.info jezasoft@gmail.com 8 de 9 MATEMÁTICA APLICADA TECNOLOGÍA EN REGENCIA DE FARMACIA QUÍMICA GENERAL SOLUCIÓN EXAMEN DE CONVERSIÓN DE UNIDADES, NOTACIÓN CIENTÍFICA, BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS Y BALANCE DE MATERIA Pereira, 29 de Noviembre de 2011 5mol _ de _ NO 30.00 g _ de _ NO × × = 5mol _ de _ HNO3 1mol _ de _ NO = 217.14 g _ de _ NO masa _ de _ NO = 217.14 g _ de _ NO COMPUESTO REACTIVOS P HNO3 134.49 H 2O 52.11 PRODUCTOS 456.00 H 3 PO4 NO 425.46 217.14 TOTAL 642.60 642.60 3. Realice el balanceo de la siguiente ecuación química por oxidoreducción. (VALE POR UN PUNTO) _ K 2Cr2O7 + _ H 2O + _ S → _ SO2 + _ KOH + _ Cr2O3 SOLUCIÓN +1 +6 −2 +1 −2 0 +4 −2 +1 −2 +1 +3 −2 K 2 C r2 O7 + H 2 O+ S → S O 2 + K O H + C r2 O3 Con base en los estados de oxidación: http://www.matematicaaplicada.info jezasoft@gmail.com 9 de 9 MATEMÁTICA APLICADA TECNOLOGÍA EN REGENCIA DE FARMACIA QUÍMICA GENERAL SOLUCIÓN EXAMEN DE CONVERSIÓN DE UNIDADES, NOTACIÓN CIENTÍFICA, BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS Y BALANCE DE MATERIA Pereira, 29 de Noviembre de 2011 +4 0 S + 4e → S +6 +3 C r2 → C r2 + 6e +4 0 S + 4 e → S ×3 +3 +6 C r C r e → + 6 2 × 2 2 +4 0 3 S + 12e → 3 S +6 +3 2 C r2 → 2 C r2 + 12e 0 +6 +4 +3 3 S + 2 C r2 → 3 S + 2 C r2 Con base en los coeficientes molares obtenidos por el método de OXIDOREDUCCIÓN. 2 K 2Cr2O7 + _ H 2O + 3S → 3SO2 + _ KOH + 2Cr2O3 Termino el balanceo por tanteo y obtengo: 2 K 2Cr2O7 + 2 H 2O + 3S → 3SO2 + 4 KOH + 2Cr2O3
