TRABAJO Unidad 2: Fase 3 - Trabajo Cuantificación y Relación en la Composición de la Materia. M ateria.
Estudiantes
Olga Lucia Sandoval Edwin Orlando Yara Fabián Eduardo Matiz Abril Ana Maritza Sandoval Laura Camila Fontalvo
Grupo del curso 201102_236
Presentado a Tutor Orlando Toro
FECHA 15/04/2018 1
Etapa I. A. Cada estudiante elegirá dos problemas de concentración de los cuales uno de unidades Físicas y otro de Unidades Químicas. Dándole solución y mostrando los resultados.
Unidades Físicas: Problemas de concentración. Tabla 1: Etapa I. Ejercicio (1) de concentraciones Físicas. Nombre del estudiante Olga Lucia Silva Enunciado del problema 1. Cuantos gramos de sacarosa están presentes en una botella de almíbar que especifica en la etiqueta una concentración de 6,9 %p/v y un volumen de 500 mL.
Solución.
×100 6.9% = 500 6.9%/×500 = 3450 =34.50 100 100
Hay 34.50gr de sacarosa en la solución
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Tabla 2: Etapa I. Ejercicio (2) de concentraciones Físicas. Nombre del estudiante Edwin Orlando Yara Tique Enunciado del problema 2. Una botella de Alcohol antiséptico especifica un contenido alcohólico del 70 %v/v. ¿Qué cantidad de etanol se presenta en la botella si es de 900 mL?
Solución. Volumen de Alcohol=(70*900)/100
=630ml ℎ = ∗ = Volumen de Alcohol=630ml
Tabla 3: Etapa I. Ejercicio (3) de concentraciones Físicas. Nombre del estudiante Fabián Eduardo Matiz Abril Enunciado del problema 3. Que volumen de etanol debemos disolver en 1200 mL de agua para tener una solución al 64,0 %v/v. (considere los volúmenes aditivos)
Solución. Variables: 64ml Etanol / 100 ml Solución 64ml Etanol / 36 ml Solvente 36ml Solvente / 100 ml Solución Volumen de etanol=
∗=2133.33ml Etanol
3
Tabla 4: Etapa I. Ejercicio (4) de concentraciones Físicas. Nombre del estudiante Ana Maritza Sandoval Enunciado del problema 4. ¿Cuál es el porcentaje en peso a peso de una solución que se preparó mezclando 77 gramos de carbonato de calcio con 300 gramos de agua?
Solución. 377 gr ___ 100% = 20.42% c.c 77 gr ___?
377 gr ____100% = 79.58 % p/p 300 gr ____?
Tabla 5: Etapa I. Ejercicio (5) de concentraciones Físicas. Nombre del estudiante Laura Camila Fontalvo Enunciado del problema 5. ¿Cuál es el %p/p de sulfato de cobre, si mezclamos 12 gramos con 1760 gramos de agua?
Solución.
121760=1772 12 ⋅100 %/=1772 = 0.68 %/
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Unidades Químicas: Problemas de concentración. Tabla 6: Etapa I. Ejercicio (1) de concentraciones Químicas. Nombre del estudiante Olga Lucia Silva Enunciado del problema 1. ¿Cuál es la Molaridad (M) de una solución de volumen 750 mL que contiene 0,23 gramos de NaOH?
Solución.
= = 39.9999 ≈ 40/ 0.23 = 0.00575 = 40/ = 0.00575 750 =7.6 Tabla 7: Etapa I. Ejercicio (2) de concentraciones Químicas. Nombre del estudiante Edwin Orlando Yara Tique Enunciado del problema 2. ¿Cuál es la Normalidad de una solución donde se disolvió 7,6 gramos de Al(OH)3 en suficiente agua hasta completar 800 mL de volumen?
Solución.
,
Peq= =2,53g/eq
= º
, =300 º = , =0.8L = = . =375 Normalidad =375 5
Tabla 8: Etapa I. Ejercicio (3) de concentraciones Químicas. Nombre del estudiante Fabián Eduardo Matiz Abril Enunciado del problema 3. ¿Cuántos gramos de Mg(OH)2 se necesitan para preparar 900 mL de una solución 0,2 N?
Solución. Se debe hallar la masa molar del compuesto Mg=24.30gr/Mol O=16gr/Mol x 2 H=1gr/Mol x 2 Total: Se debe hallar los equivalentes por gramo- soluto de
./ =29.15gr/equivalentes gramo Masa= N * peso equivalente * volumen N=0.2 V=900ML------0.9L PESO EQUIVALENTE = 29.15gr/equi gr M= 0.2 * 29.15gr/equi*0.9L= 5.247 gr de
—
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Tabla 9: Etapa I. Ejercicio (4) de concentraciones Químicas. Nombre del estudiante Ana Maritza Sandoval Enunciado del problema 4.¿Cuál es la Molaridad de una solución al mezclar 0,9 gramos de NaOH con un volumen final de 980 mL ?
Solución. Molaridad V= 980 ml= 0.98 L Mol NaOH = 40 gr P= 0.9 gr N. mol= p/mol= 0.9/40 = N. mol = 0.0225 M= N.mol = 0.0225 = m= 0.023 Na OH
Vl
0.98 L
Tabla 10: Etapa I. Ejercicio (5) de concentraciones Químicas. Nombre del estudiante Laura Camila Fontalvo Enunciado del problema 5. Calcular la molaridad de 1,7 gramos de CuSO4 disueltos en un volumen de 730 mL.
Solución.
63.5432.0664=159.6 1 = 0.01065 = 1.7 159.6 = 0.01065 0.73 =0.0145
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B. Cada estudiante entrara al siguiente simulador y Agregara una sola cantidad de Sulfato de Cobre (soluto) en moles, manteniendo el volumen de H20 (Solvente) constante de la solución realizando el ejercicio en grupo completando el siguiente Cuadro. Después el grupo en una gráfica mostrara la relación Molaridad Vs cantidad de soluto en Moles.
Consultado el 15 de Noviembre del 2018 y disponible en línea:
https://phet.colorado.edu/sims/html/molarity/latest/molarity_en .html
Tabla 11: Etapa I. Molaridad del Permanganato de Potasio. Volumen H2O (solvente) Litros
Moles de soluto CuSO4(Soluto)
Molaridad
1.Olga Lucia Silva
0,700
0,000
0.0
2. Edwin Orlando Yara Tique
0,700
0,200
0.286
3.Fabian Eduardo Matiz Abril
0,700
0,400
0.571
4.Ana Maritza Sandoval
0,700
0,800
1.143
5.Laura Camila Fontalvo
0,700
0,900
1.283
Nombre del Estudiante
8
1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0,4
0.571
0,2
0.286
0
0.0
Moles de soluto CuSO4(Soluto)
Molaridad
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Etapa II. A. Propiedades Coligativas de las Soluciones El grupo realizara el siguiente ejercicio: Calcular el punto de congelación de una solución de 87,8 g de anticongelante etilenglicol (C2H6O2), en 720 gramos de agua (Kc = 1,86 °C/molal)
Tabla 12: Etapa II. Propiedades Coligativas. Nombre de los estudiantes que participaron en el desarrollo 1.Olga Lucia Silva Estudiante 1. 2. Edwin Orlando Yara Tique Estudiante 2. 3.Fabian Eduardo Matiz Abril Estudiante 3. 4.Ana Maritza Sandoval Estudiante 4. 5.Laura Camila Fontalvo Estudiante 5. Solución. Datos Pc=? soluto=87.8g C2H6O2 solvente=720g agua*1Kg/1000g=0.72kg solvente Kc = 1.86°C/molal Solución : C2H6O2=12g*2+1g*16+16g*2=72g/mol Molalidad (m) m = 87.8g / (72g/mol*0.72Kgsolvente) molalidad(m)=1.69 molal ΔTc=Kc*m ΔTc=1.86°C/molal*1.69 molal ΔTc=3.1434°C
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Etapa III A. Cada estudiante elige una de las siguientes reacciones y expresa la constante de equilibrio:
Tabla 13: Etapa III. Ejercicio (1) Constante de equilibrio. Nombre del estudiante 1 Olga Lucia Silva Reacción
N2O4(g) <===> NO2(g)
Constante de equilibrio
] = [[ ][]
Tabla 14: Etapa III. Ejercicio (2) Constante de equilibrio. Nombre del estudiante 2 Edwin Orlando Yara Tique Reacción
Cl2(g) + CO(g) <===> COCl2(g)
Constante de equilibrio
[ ] ] []
Kc=[
Reacción equilibrada por la tanto los exponentes es 1
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Tabla 15: Etapa III. Ejercicio (3) Constante de equilibrio. Nombre del estudiante 3 Fabián Eduardo Matiz Abril Reacción
N2(g) + H2(g) <===> NH3(g)
Constante de equilibrio Balancear Ecuación
=
[NH3g]² N2g H2g³
Tabla 16: Etapa III. Ejercicio (4) Constante de equilibrio. Nombre del estudiante 4 Ana Maritza Sandoval Reacción
PCl5 <===> PCl3 + Cl2
Constante de equilibrio PCI5 (g) Moles inicial 2 Moles equilibrio 2–x Conc. Equilib( mol/l)( 2-x)/5 [PCI 3] . [CI2 ] Kc= [PCI5 ]
⇔ PCI
+ CI2 (g) 1 0 1-x x ( 1+x)/5 x/5 3
= (1+X)/5 . X/5 (2-X)/5 12
= 0,042
X = 0,28 moles
Tabla 17: Etapa III. Ejercicio (5) Constante de equilibrio. Nombre del estudiante 5 Laura Camila Fontalvo Reacción
SO2Cl2(g) ⇔SO2(g) + Cl2(g)
Constante de equilibrio
][ ] = [ []
B. Considerar en grupo y desarrollar el siguiente ejercicio: Cuál será la concentración de hidrogeniones en una solución 0.15 M de HCN, si su constante de disociación (Ka) es 4 x 10-10
CONCENTRACIONES INICIALES
0.15
0
0
CAMBIOS
-x
+x
+x
CONCENTRACIONES
0.15-x
x
x
DE EQUILIBRIO
CONSTANTE DE EQUILIBRIO
^2 = 0.15 ∗4∗10˄− = 7.75 ∗ 10˄− Respuesta 7.75∗10˄−
^ 4∗10˄− = .− =
Hidrogeniones
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FASE IV
A. Cada estudiante entrara al siguiente simulador y escogerá una Mezcla y realizara el ejercicio en grupo completando el siguiente Cuadro.
Consultado el15 de noviembre del 2017 y disponible en línea: https://phet.colorado.edu/sims/html/ph-scale-basics/latest/ph-scalebasics_en.html
Tabla 18: Etapa IV. Ejercicio Escala de pH. Nombre del Estudiante
1.Olga Lucia Silva 2. Edwin Orlando Yara Tique 3.Fabian Eduardo Matiz Abril 4. Ana Maritza Sandoval G. 5.Laura Camila Fontalvo
Mezcla y pH
Jabón de baño PH 10 Batería acida Blood (ph7.40) Battery Acido Café
Volumen de Agua(L) 0,20
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V 0,1
Volumen adicionado/pH registrado pH V pH V pH 8.69 0,2 8.85 0.10 9.51
0,30 0,40
0,01 2,30 0,02 2,13 0,03 2,02 0,01 7.03 0,02 7.04 0.03 7.05
0,50
0,01 2.60
0,02 2,43
0,03 2,28
0,60
0,01 6.54
0,02 6.49
0,08 5.92
B. Cada estudiante elegirá un problema de cálculo de pH y lo resolverá (mostrar cálculos).
Tabla 19: Etapa IV. Ejercicio (1) Cálculo de pH. Nombre del estudiante 1 Olga Lucia Silva Enunciado del problema Calcular el pH y el pOH de una de una solución de HCl 0,03 M
Solución.
=[] =log[0.03] = 1.5 =1.5 =14 =14=141.5=12.5
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Tabla 20: Etapa IV. Ejercicio (2) Cálculo de pH. Nombre del estudiante 2 Edwin Orlando Yara Enunciado del problema Calcular el pH de una solución que se prepara con 2,6 gramos de Ca(OH)2 y se completa el volumen a 800 mL.
Solución. La masa molecular del hidróxido de calcio es: 40 + (16 + 1)·2 = 74 g/mol
moles de hidróxido:
− 2,6 . 1 = 3,51 . 10 74 Para calcular la molaridad debemos expresar el volumen de disolución en litros
3,51 . 10− =4,39 . 10− 0,8 calculamos el pOH y luego el pH:
= [−] = log4,39 .10− =1,36 El pH es:
=14→=141,36=12,64
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Tabla 21: Etapa IV. Ejercicio (3) Cálculo de pH. Nombre del estudiante 3 Fabián Eduardo Matiz Abril Enunciado del problema Calcular el pH de una disolución 0,08 N de amoníaco NH3 con Kb= 1,8 · 10-5.
Solución.
[+][] [] Kb= .− Kb=
− 0.08 = 1.8 10 = 1.44 10− X=0.0012 X= 1.2 x
10− N
Se determina el pOH a partir de la concentración de pOH= log [
−]= -log [1.2 x 10−]
pOH= 2.92 Luego se determina el PH pH= 14- pOH pH= 14 - 2.92 pH=11.08
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[OH⁻] = x
Tabla 22: Etapa IV. Ejercicio (4) Cálculo de pH. Nombre del estudiante 4 Ana Maritza Sandoval Enunciado del problema Que cantidad de Cu(OH)2 es necesario para preparar 346 mL de una soluci con un pH de 8,5.
Solución. Cantidad Cu ( OH)2 V= 346 m/solución = 0.346 L PH= 8.5 PH + POH=14 POH=5,5 POH = - Log (OH) Log -5,5 = 3,1622k 10-6 mol CU(OH)2 = 63.5 + 32 + 2 = 97.5 g/mol Nmol= m x vol = 3.1622. 10-6 x 0.346= 1.094 x 10-6 mol G soluto= nmol x mol= 1.094 x 10 -6 mol x 97,5g/mol = 1.066 x 10-4 g de CU ( OH)2
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Tabla 23: Etapa IV. Ejercicio (5) Cálculo de pH. Nombre del estudiante 5 Laura Camila Fontalvo Enunciado del problema Calcular el pH de una disolución 0,05 M de hidróxido de sodio NaOH.
=log[0.05] =1.3 =141.3=12.7
Solución.
ETAPA V. Actividades de Elaboración del proyecto. La proliferación de sustancias químicas en nuestro planeta hacen que en el momento de manipular y almacenarlas debamos conocer sobre sus riesgos con el organismo y el medio ambiente, por lo cual mediante la estrategia basada en proyectos y el desarrollo de los conceptos en las etapas anteriores podremos llevarlos a un caso real. Para lo cual en esta etapa V, y continuando con el trabajo de la fase 1, cada integrante deberá responder los siguientes interrogantes sobre el compuesto escogido en la Etapa I y presentar una planificación de tareas para la identificación de una sustancia(cronograma).
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Tabla 24: Etapa V. Actividades de Elaboración del proyecto. Nombre del estudiante 1 Olga Lucia Silva Enunciado del problema 1. ¿Determinar la concentración Molar de la molécula escogida en la Etapa I del trabajo de la la fase 1. Identificación de la Estructura de la Materia y Nomenclatura, si el peso es 8 gramos en un volumen de solución de 1760 mL.?
Solución.
Enunciado del problema 2. ¿Que usos tiene en la industria la molécula?
Solución.
Enunciado del problema 3. ¿Como elaboro un cronograma de tareas necesarias para realizar una búsqueda usos del compuesto en la industria Alimentaria, Agrícola y Farmacéutica?
Solución.
20
Tabla 25: Etapa V. Actividades de Elaboración del proyecto. Nombre del estudiante 2 Edwin Oralndo Yara Tique Enunciado del problema 1. ¿Determinar la concentración Molar de la molécula escogida en la Etapa I del trabajo de la la fase 1. Identificación de la Estructura de la Materia y Nomenclatura, si el peso es 8 gramos en un volumen de solución de 1760 mL.?
Solución. Volumen: 1,760ml Masa : 8g Numero moles:? Molaridad:?
1 )=1,76 1,760∗(1000
=0,10mol º = /
= 0,10 1,76 =0,056/ Enunciado del problema
2. ¿Qué usos tiene en la industria la molécula?
Solución. La presentación y facilitación de la creación de un producto a base de cualquier material compuesto por moléculas primas en relación al material sólido, liquido o gaseoso, así facilitando todo
Enunciado del problema 3. ¿Cómo elaboro un cronograma de tareas necesarias para realizar una búsqueda usos del compuesto en la industria Alimentaria, Agrícola y Farmacéutica?
Solución. Días/Meses Alimenticio 16 de abril a usos 24 de abril 25 de abril a 1 Cuáles son las de mayo 4 moléculas básicas de los alimentos 3 de mayo al Que es y 12 de mayo cuáles son las biomolecular en los alimentos 21
agricultura usos
Farmacéutica usos
En que consiste la agricultura molecular Ventajas de la agricultura molecular
En que consiste la farmacia molecular Ventajas de la farmacia molecular
Tabla 26: Etapa V. Actividades de Elaboración del proyecto. Nombre del estudiante 3 Fabian Eduardo Matiz Abril Enunciado del problema 1. ¿Determinar la concentración Molar de la molécula escogida en la Etapa I del trabajo de la la fase 1. Identificación de la Estructura de la Materia y Nomenclatura, si el peso es 8 gramos en un volumen de solución de 1760 mL.?
Solución. Concentración Molar HgOH V= 1760 ml = 1.76 P=8 g HgOH= 80+16+1 =97gr Nmol=p/mol= 8/97= 0.08g/mol M=
= . = 0.045 mol/ L HgOH . Enunciado del problema 2. ¿Que usos tiene en la industria la molécula?
Solución. Algunas de las aplicaciones más comunes del mercurio elemental son: - Extracción de oro y plata de las minas. - Auxiliar en la producción de químicos de cloro-álcali. - En manómetros, que miden y controlan la presión. - En termómetros, para medir la temperatura. - En interruptores eléctricos y electrónicos. - En lámparas fluorescentes. - En amalgamas dentales, aleado con otros metales. Los compuestos de mercurio tienen, entre otras, las siguientes aplicaciones: - En pilas. - Como biocidas, para controlar o destruir microorganismos, por ejemplo en la industria del papel, en pinturas o en semillas. - Como antisépticos en productos farmacéuticos. - Para análisis químicos. - Como catalizadores, para hacer más eficaz la fabricación de otras sustancias químicas, en pigmentos y tintes, detergentes y explosivos. 22
Enunciado del problema 3. ¿Como elaboro un cronograma de tareas necesarias para realizar una búsqueda usos del compuesto en la industria Alimentaria, Agrícola y Farmacéutica?
Solución.
Buscar conceptos de las propiedades físicas y químicas del compuesto HgOH Consultar las necesidades de la industria alimentaria, agrícola y farmacéutica. Consultar que tipo de aplicaciones podemos dar al compuesto para atender las necesidades de la industria.
Semanas (1-2)
Estudiantes
Semanas (3-4)
Estudiantes
Semanas (6-10)
Estudiantes
23
Tabla 27: Etapa V. Actividades de Elaboración del proyecto. Nombre del estudiante 4 Ana Maritza Sandoval Enunciado del problema 1. ¿Determinar la concentración Molar de la molécula escogida en la Etapa I del trabajo de la la fase 1. Identificación de la Estructura de la Materia y Nomenclatura, si el peso es 8 gramos en un volumen de solución de 1760 mL.?
Solución. Concentración Molar CO2 V= 1760 ml = 1.76 L P=8 g CO2 = 12 + 16+16= 44 gr Nmol= p/mol = 8/44 = 0.189g/mol M= nmol VL
8g
V 1760 ml
= 0.18 = 0.102 mol/L CO2 1.76
Enunciado del problema 2. ¿Que usos tiene en la industria la molécula?
Solución. Dióxido de Carbono CO2 1. Sintetizar Aspirina: Ayuda a quitar el dolor de cabeza, el ácido salicílico, uno de los productos fundamentales para sintetizar aspirina, se obtiene haciendo reaccionar fenoxido sódico con CO2 a una temperatura de 125 grados y muy alta presión. 2. Producir Cerveza: El CO2 es un aditivo aprobado para uso alimentario. El aparece en bebidas alcohólicas, como la cerveza, ayuda de manera artificial con dos objetivos: enfriar la bebida y mantener el gas necesario y mantener el gas necesario para que salga a presión por el tirador. 3. Aturdir animales antes del sacrificio: En Cerdo y aves para evitar el sufrimiento necesario, los animales son aturdidos antes de sacrificarlos. La inhalación de gas deja insensibles a los animales sin dejar rastro de residuos en la carne. Fabricar Combustibles: A partir de la molécula intentan utilizar bacterias para producir combustible.
Enunciado del problema 3. ¿Cómo elaboro un cronograma de tareas necesarias para realizar una búsqueda usos del compuesto en la industria Alimentaria, Agrícola y Farmacéutica?
Solución. 24
Realizar una gráfica de las tareas que se deben realizar en un orden y fecha determinados. Teniendo claridad en los compuestos que se van a manejar, como se van a manipular, su almacenamiento, procesos de conservación. Determinar su uso final.
Tabla 28: Etapa V. Actividades de Elaboración del proyecto. Nombre del estudiante 5 Laura Camila Fontalvo Enunciado del problema 1. ¿Determinar la concentración Molar de la molécula escogida en la Etapa I del trabajo de la la fase 1. Identificación de la Estructura de la Materia y Nomenclatura, si el peso es 8 gramos en un volumen de solución de 1760 mL.?
Solución. BaO
1116=27 = 0.296 = 8 1 27 = 0.296 1.76 = 0.168
Enunciado del problema
2. ¿Qué usos tiene en la industria la molécula?
Solución. Se utiliza en el recubrimiento de cátodos, en los cátodos de tubos de rayos catódicos, vidrios especiales, se utiliza también como agente desecante, y como catalizador en algunas reacciones.
Enunciado del problema 3. ¿Cómo elaboro un cronograma de tareas necesarias para realizar una búsqueda usos del compuesto en la industria Alimentaria, Agrícola y Farmacéutica?
Solución. compuesto BaO
Industria alimentaria -beneficios -usos -proceso
Industria agrícola -beneficios -usos -proceso
Industria farmacéutica -beneficios -usos -proceso
14-16 abril
17-19 abril
20-22 abril
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REFERENTES BIBLIOGRÁFICOS https://www.youtube.com/watch?v=8mouH1qSRSA http://esmateria.com/2014/05/31710 http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=14&docID=10418 160&tm=1469848678393 www.quimica.net/2015/05/ejemplos https://www.lenntech.es/periodica/elementos/hg.htm https://www.quiminet.com/articulos/usos-y-aplicaciones-del-mercurio-y-sus-compuestos2640468.htm https://www.youtube.com/watch?v=qYmPuEklDWk
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