Formulación oxosales

 

Teoría

Actividades

Autoevaluación

Formulación oxoácidos

 

Halógenos

S, Se, Te

Nitrógeno

P, As, Sb

C, Si, B

Actividades

Teoría
Actividades

Cálculo de cantidades en una reacción química

 Cálculos con masas

Ejemplo:

Teniendo en cuenta las masas molares:

Leer la actividad 15 y hacer la 16.
Cálculos con volúmenes
Cuando los compuestos están en estado gaseosos, el calculo se simplifica ya que, en condiciones estándares, 1 mol ocupa 22.4 l.

Ejemplo:

              22.7 l                            45.4 l                                     22.7 l                          45.4 l

Notas:

Siempre hay que pasar las cantidades de gramos a moles.

Siempre hay que ajustar las reacciones.

La relación de cantidades se hace teniendo en cuenta los coeficientes de las reacciones ajustadas y las cantidades en moles.

Las actividades se pueden hacer con reglas de tres o con factores de conversión.

Leer las actividades 17 y 18. Hacer 19 y 20

Resumen formulación inorgánica

Oxoácidos     Oxosales   General

Entrada original

Elementos y compuestos

Un elemento es un conjunto de átomos de la misma clase. Ej: Diamante, grafito, O2, H2, ...

Un compuesto es una sustancia formada por átomos diferentes. Ej: Agua, butano, NaCl, ...

Tabla periódica de los elementos: organización de los elementos químicos colocados en orden creciente de número atómico. La escalera (semimetales) separa a los metales (a la izquierda) de los que tienen un comportamiento no metálico (a la derecha).

El hidrógeno no tienen un comportamiento metálico, es una excepción. Algunos elementos tienen un origen artificial, es decir, no se encuentran en la naturaleza. Cada uno se encuentra en un estado, es decir, en condiciones ambientales, pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos.

Grupo o familia: Es cada una de las 18 filas verticales. Ej: Alcalinos, halógenos, gases nobles,...

Períodos: Son cada una de las 7 filas horizontales. Ej: Nivel 1, nivel 2,...

Ion: Átomo con carga eléctrica, es decir, ha ganado electrones (Anión) como el Cl-, o ha perdido electrones (Catión) como el Na+.

Regla del octeto: Los átomos tienden a adquirir la estructura electrónica de un gas noble (s2p6, 8 e-), es decir, a completar (Cl-), o vaciar (Na+) su última capa. 

Todos los elementos de un mismo grupo tienen el mismo número de electrones en la última capa denominada capa de valencia, por lo que sus propiedades químicas son similares. La configuración electrónica de un elemento permite deducir el grupo al que pertenece y su comportamiento químico general.

Las moléculas o cristales son agrupaciones estables ya que los átomos ganan, pierden o comparten electrones.

- Las moléculas están formadas por un un número pequeño y fijo (concreto) de átomos. Ej: Nitrógeno (elemento), Propano (compuesto).

Son malas conductoras de la electricidad (no tienen electrones libres) y del calor. Las fuerzas entre ellas son débiles, por lo que suelen ser gases o líquidos a temperatura ambiente.

Estructuras de Lewis: Son representaciones de la unión de los átomos en las moléculas; así como de la posición de los electrones enlazantes y no enlazantes. Las parejas de electrones se muestran mediante guiones y pueden ser de enlace (son electrones compartidos que cuentan para dos átomos)  o de no enlace (par solitario, no participa en el enlace, solo se cuentan en un átomo). Cada átomo tiene que cumplir la regla del octeto. Se parte de la configuración electrónica del átomo para saber cuantos electrones tiene en su última capa (electrones de valencia).

Ej: H2O              H: 1s2   O: s2p4

- Los cristales están formados por un número grande y variable de átomos ordenados (si no lo están serán amorfos). Pueden ser de tres tipos:

Página 55 del libro: 

Formulación

Tabla resumen

Masa molecular y composición centesimal:

Masa molecular es la suma de las masas atómicas de todos los átomos que forman una molécula, se expresa en unidades de masa atómica o dalton.

Composición centesimal es el porcentaje de masa de un átomo en un compuesto.

El átomo

 1.- Leyes ponderales

* Ley de la conservación de las masas (Lavoisier): La masa total de las sustancias que intervienen en una reacción química permanece constante. Es decir la masa de los reactivos es igual a la masa de los productos. * Ley de las proporciones definidas (Proust): Siempre que dos elementos se combinan para originar un compuesto determinado, lo hacen en una relación de masas constante.

2.- Modelos atómicos

Dalton

Thomson

Rutherford

* El experimento de Rutherford era lanzar partículas positivas sobre una lámina de oro.

* Resultados de su experimento:

     - La gran mayoría atravesaba la lámina sin desviarse, por lo que el átomo está casi vacío.

    - Una pequeña proporción se desvía de su trayectoria o incluso rebota, lo que demuestra que hay una pequeña carga positiva concentrada en el núcleo.

* Posteriormente, su discípulo, descubrió unas partículas similares en masa pero sin carga, los neutrones.

Bohr

Configuración electrónica: Distribución energética de los electrones. Niveles: 1-7 o Capas: K-Q

Subniveles: s(2), p (6), d (10) y f(14)

3.- Número atómico y másico

* Número atómico (Z): Número de protones del átomo

Si el elemento es neutro, también indica el número de electrones. Si un elemento tiene carga, será porque ha ganado o perdido electrones, (nunca protones). Así: X+: Catión, ha perdido electrones. Para saber el número de electrones tendré que restar la carga al número de protones. X-: Anión, ha ganado electrones. Para saber el número de electrones tendré que sumar la carga al número de protones. * Número másico (A): Suma de neutrones y protones de un núcleo. Indica la masa del átomo ya que la masa del electrón es despreciable (2000 veces menor)

* Masa atómica relativa: Número de veces que contiene a la unidad de masa atómica (u o uma) * Unidad de masa atómica (o dalton Da): Doceava parte de la masa del Carbono-12. (Aproximadamente, la masa de un neutrón o protón) 1u=1.66*10exp.-27 kg Así: La masa del Carbono 12 (6 neutrones y 6 protones) es de 12 u. Para pasarlo a unidades del sistema internacional: 12 u=12*1.66*10exp-27=1.99*10exp-26 kg

Isótopos: Átomos de un mismo elemento con distinto número de neutrones (distinto número másico, A) pero igual número de protones (igual número atómico, Z). 

Cálculo de la masa media ponderada:

A= (A1*%+A2*%+...)/100

Aplicaciones:  Medicina, energía, arqueología,...

Actividades:

Configuraciones electrónicas sencillas

Configuración electrónica interactiva

Configuración electrónica para preparar la prueba 

Número atómico y másico 

Número atómico y másico y más
Teoría y actividades de masa atómica e isótopos

Repaso

Movimiento Uniformemente Acelerado MUA

La aceleración a, es la variación de la velocidad en la unidad de tiempo. En el SI se mide en m/s2.

Como t0 suele ser 0 s, es decir, empezamos a contar el tiempo en t0 y le damos el valor 0, entonces podemos expresar así:

Actividad
26 Un coche con una velocidad de 35 m/s, frena en 8 minutos hasta los 15 m/s. ¿Qué aceleración ha desarrollado? Comenta su signo.

Podemos observar que si un móvil aumenta de velocidad, es decir, acelera, como v1>v2, la aceleración será positiva.

En cambio, si un movil disminuye de velocidad, es decir, frena o desacelera, v1


Los cambios de unidades serán similares a los hechos para la velocidad, teniendo en cuenta que en este caso la unidad de tiempo está elevado al cuadrdado.

 Actividades
27 Un coche con una velocidad de 90 km/h, frena en 5 minutos hasta los 50 km/h, ¿Cual ha sido su aceleración en m/s?

28 Transforma a unidades del sistema internacional:
a) 25 km/min2
b) -330 m/h2
c) 85 kg/s2
d) 125 dm/h2


29 Calcular la aceleración (en $m/s^2$) que se aplica para que un móvil que se desplaza en línea recta a 90.0 km/h reduzca su velocidad a 50.0 km/h en 25 segundos.

 En un MRUA, la trayectoria será una recta y la aceleración será constante. Esto significa que la velocidad varía con el tiempo y no tiene un valor fijo.

La ecuación del movimiento será una función cuadrática, por lo que su representación gráfica será una parabola o parte de ella. La ecuación de la velocidad deja de ser una recta paralela al tiempo (función constante) y será una función lineal. La ecuación de la aceleración será una función constante al valor obtenido (igual que era la velocidad en el MRU)

Las gráficas serían así:




Actividades


30 Un tren de alta velocidad en reposo comienza su trayecto en línea recta con una aceleración constante de $a=0.5m/s^2$. Calcular la velocidad (en kilómetros por hora) que alcanza el tren a los 3 minutos.

31 Un ciclista que está en reposo comienza a pedalear hasta alcanzar los 16.6km/h en 6 minutos. Calcular la distancia total que recorre si continúa acelerando durante 18 minutos más.

32 Un fórmula 1 que parte del reposo alcanza una velocidad de 216 km/h en 10 s. Calcula su aceleración.

33 Una locomotora necesita 10 s. para alcanzar su velocidad normal que es 25m/s.

Suponiendo que su movimiento es uniformemente acelerado ¿Qué aceleración se le ha comunicado y qué espacio ha recorrido antes de alcanzar la velocidad regular?

34 Un tren que va a 30 m/s debe reducir su velocidad a 20 m/s. al pasar por un puente. Si realiza la operación en 5 segundos, ¿Qué espacio ha recorrido en ese tiempo?

35 Un avión, cuando toca pista al aterrizar, acciona todos los sistemas de frenado, que le generan una desaceleración de 20 m/s², recorriendo 100 metros para detenerse. Calcular: a) ¿Con qué velocidad toca pista; b) ¿Qué tiempo necesitó el avión para detenerse?. 

 

Actividades 11-25

Movimiento Rectilíneo y Uniforme (MRU)

1. Conceptos básicos

Sistema de referencia: Punto u objeto a partir del cual medimos la posición de un objeto. En general serán unos ejes de coordenadas. 

Posición: Lugar donde está el cuerpo, por ejemplo está en x=3. Se mide en metros. Pondríamos S=3m. Es la posición en cada instante por lo que su valor cambia con respecto al tiempo.

Desplazamiento: Diferencia entre la posición final y la inicial. Representa lo que el cuerpo se ha movido con respecto a su posición inicial. Se mide en metros y el signo indica si se ha desplazado hacia la derecha D>0 o a la izquierda D<0 .="" en="" metros.="" mide="" p="" se="">

                                                   D = Sf - Si

Espacio recorrido: Distancia total recorrida por el móvil, es decir, distancia recorrida en cada tramo aunque cambie de sentido. Se mide en metros.

    E = /S0-S1/ + /S2-S1/ + /S3-S2/+ ...

En la gráfica superior podemos expresar: Sa= -3 m, Sb = 4m y Sc=1m
Calculamos
D = Sf- Si = Sc - Sa = 1- (-3) = 1+3 = 4m
Como vemos el cuerpo ha avanzado hacia la derecha 4 m desde su posición inicial
E = /Sb-Sa/ + /Sc- Sb/ = /4-(-3)/ +/1-4/= /7/+/-3/= 7+3 =10 m
Si contamos los metros recorridos obtenemos la misma cantidad.

Actividad 1 En la gráfica inferior: Sa= 2m, Sb=-2m y Sc = 4m. Demuestra que obtendriamos que
 D= +2 m y E= 10m

Actividad 2 Un atleta corre en un circuito circular de 100 m de radio. Al cabo de cinco vueltas completas, calcula la distancia total recorrida y su desplazamiento.

Un objeto está en movimiento cuando cambia su posición con respecto al tiempo. Asi, se dice que el movimiento es relativo, pues depende del sistema de referencia que se use. Tu que estás sentado con tu ordenador, estás en reposo para tu ordenador, puesto que siempre hay la misma distancia entre ambos. Pero para la luna, estás en movimiento, puesto que la distancia entre vosotros varía con respecto al tiempo.

2. Velocidad

La velocidad es el cociente entre el espacio recorriedo y el tiempo. Se mide en m/s.
                                 v=s/t
Velocidad media es cuando se trata de un intervalo de tiempo e instantánea es la velocidad en un momento concreto. Así el velocímetro de nuestro coche va marcando las velocidades instantaneas. Si hicieramos la media de todos los valores que salen obtendriamos la velocidad media. Tambien la podemos calcular sustituyendo la distancia total del viaje y el tiempo empleado.

Actividad 3 Realiza los siguientes cambios de unidades de velocidad: 

1. a) 25 m/s a km/h 

2. b) 108 km/h a m/s 

3. c) 60 km/h a cm/min 

Actividad 4 Una avioneta vuela con una velocidad constante de 60 km/h. 

1. Calcula la distancia que recorrerá al cabo de 15 min. 

2. Calcula cuánto tiempo tardará en realizar un trayecto de 150 km. 

3. Representa gráficamente la distancia frente al tiempo (calcula, como mínimo, 5 pares de valores para dibujarla). 

4. Representa gráficamente la velocidad frente al tiempo.

3. MRU

Un movimiento es rectilineo si su trayectoria es una línea recta y uniforme si la velocidad es constante.

En estos movimientos el desplazamiento y el espacio recorrido coinciden, ya que no se puede cambiar de dirección, solo se avanza en un sentido.

4. Ecuación del movimiento de el MRU

La ecuación del movimiento es:
                                           S = S0 + vt
Siendo S0 la posición inicial, desde donde parte el movil, v la velocidad y t el tiempo.
Si el móvil parte del sistema de referencia, S0 = 0 m, y la ecuación del movimiento quedaría
                                          S= 0+vt = vt


5. Gráficas del MRU

Para la mejor comprensión tenemos un vídeo en classroom, donde se explica como representar una gráfica a partir de la ecuación del movimiento.


Actividad resuelta: Según la gráfica siguiente:




a) Describe el movimiento del móvil.
b) Calcula la velocidad en cada tramo.
c) Escribe la ecuación del movimiento.
d) Representa la gráfica velocidad - tiempo.
e) Calcula el desplazamiento y el espacio recorrido.




a) Este movil parte del origen de coordenadas y llega a140 km en 2h, se queda durante 4h en esa posición, regresa a los 80 km en 1 hora con velocidad negativa, y se para durante otra hora para finalmente volver a la posicion inicial en otra hora.
b)
v1=(140-0)/(2-0)= 70 km/h
v2= 0 km/h
v3=(80-140)/(7-6)= -60 km/h
v4=0km/h
v5=(0-80)/(9-8)= -80 km/h
c)
S1= 0+70t = 70t
s2 = 140 + 0t = 140
s3 = 140 - 60t
s4 = 80 + 0t = 80
s5 = 80 - 80t
d) 



e) d = 0-0 = 0 km
e = /140 - 0/ + /140 - 140/ + / 80- 140/ + /80-80/ +/0-80/ = 140 + 60 + 80 = 280 km

Actividad 5. Según la gráfica siguiente:


a) Describe el movimiento del móvil.
b) Calcula la velocidad en cada tramo.
c) Escribe la ecuación del movimiento.
d) Representa la gráfica velocidad - tiempo.
e) Calcula el desplazamiento y el espacio recorrido. 

Actividad 6. Según la siguiente gráfica:




a) Describe el movimiento del móvil.
b) Calcula la velocidad en cada tramo.
c) Escribe la ecuación del movimiento.
d) Representa la gráfica velocidad - tiempo.
e) Calcula el desplazamiento y el espacio recorrido.




6. Encuentros

Se llaman encuentros cuando dos móviles están en la misma posicion al mismo tiempo. Graficamente será el punto de corte entre las dos rectas de las ecuaciones del movimiento. Analíticamente se hace igualando las ecuaciones del movimiento ya que SmovilA=SmovilB. Así obtenemos el momento en el que se cruzan, y sustituyendo en cualquiera de las ecuaciones obtendriamos la posición.

Actividad 7 Mira la gráfica y contesta:


a) Donde y cuando se encuentran los moviles
b) Calcula la velocidad de ambos.
c) Calcula la ecuación del movimento.
d) Comprueba que analíticamente (a partir de las ecuaciones del movimiento) se obtienen los mismos resultados que gráficamente.

Actividad 8. ¿Donde y en qué momento se encuentran dos moviles con las siguientes ecuaciones del movimento?
sA = 25 - 8t
sB = -3 +15t

Actividad 9. Ana sale de su casa camino del colegio a las 8:00 con una velocidad de marcha constante de  5 m/s. Su hermana, que ha tardado más de la cuenta en arreglarse, sale corriendo 5 minutos después que ella a 36 km/h, en la misma dirección, con la intención de alcanzarla. Calcula:

a) Escribe la ecuación del movimiento de cada una.

b) ¿Al cabo de cuánto tiempo, desde que salió la primera hermana, se produce el encuentro? Expresa dicho tiempo en minutos. 

 c) ¿Cuánto tiempo llevó a la segunda hermana alcanzar a la primera?

d) ¿A qué distancia de la casa la alcanza?

Actividad 10. De dos pueblos A y B distantes entre sí 275 km, parten dos vehículos simultáneamente con velocidades respectivas de 85 km/h (el que parte de A) y 115 km/h (el que parte de B). Calcula:  

a) ¿Al cabo de cuánto tiempo se cruzarán por el camino? Exprésalo en horas, minutos y segundos.

b) ¿Qué distancia habrá recorrido cada uno de ellos cuando se encuentren?