Fase I de La Unidad III

Actividad Aprendizaje Colaborativo Unidad 3CAMBIOS QUIMICOS

Autores

Ana Riascos

Grupo201102_213

Presentado a Gloria María Doria

Fecha de entrega

(21/ 04 / 2015)

FASE I

a. Cada estudiante determinara la proporción en peso entre los elementos que forman las siguientes moléculas. NaCl CO2

NH3

AlCl3 H2O. KCl

SOLUCION:NaCl (Cloruro de Sodio)

ELEMENTO ÁTOMOS MASA ATOMICA

TOTAL FRACCIONES DE PROPORCION

Na : 1 x 22,98 = 22,98 22,98g Na x 100% ̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸ 58,43g = 39,32 %

Cl : 3 x 35,45 = 35,45 60,67 %

58,43g

PROPORCION: 2 A 3 (2 PARTES DE AZUFRE POR CADA 3 DE OXÍGENO)

CO2 (Dióxido de Carbono )



C : 1 x 12 = 12 44g x 100% ̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸ 12g = 27,27 %

O2 : 2 x ( 16 x 2 ) = 32 72,7 %

44g

NH3 (Amoniaco)



N : 1 x 14 = 14 17g x 100% ̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸ 14g = 82,35%

H3 : 3 x ( 1x3 )= 3 17,6 %

17g

AlCl3 (Cloruro de Aluminio)



Al : 1 x 26,98 = 26,98 133,33g x 100% ̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸ 26,98g = 20,2 %

Cl3 : 3 x (33,45 x 3 )= 100,35 79,7 %

133,33

H2O (AGUA)



H2 : 2 x (1 x 2) = 2 18g x 100% ̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸ 2g = 11,11 %

O : 1 x 16 = 16 88,8 %

18g

KCl (Cloruro de Potasio)



K : 1 x 34, 1= 34,1 69,55x 100% ̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸̸ 34,1g = 52,44 %

Cl : 1 x 35,45= 35,45 47,5 %

69,55g

FASE II.(actividad individual)

Cada estudiante escogerá una de las siguientes reacciones y las clasificara según su clase

Estudiante 1 (ANA RIASCOS )

Ecuación química Clasificación de la reacción (argumente por qué)

a) 2Na + 2H2O ──> 2NaOH + H2

Reacciones de Desplazamiento

AB + C —– > A + CBVamos a entender lo que sucede: C cambio de lugar A. Simple asi, pero será que esto ocurre siempre? Intuitivamente la respuesta es que no. Imagina lo siguiente: Entras en un baile y ves a la persona con la que te gustaría bailar bailando con otra persona. Vas a ir hasta ella e intentar hacerla cambiar de pareja, estarás intentando desplazar el acompañante indeseable y asumir su lugar. Si resulta que eres más fuerte que el “indeseable” basta darle un empujón para asumir su lugar, pero si el fuera un bruto troglodita, posiblemente el no sentirá ni el empujón que le des.En la reacción de desplazamiento el proceso es idéntico: C ve a B ligado a A, se aproxima y siendo más fuerte, desplaza A y asume la ligación con B. En caso que C no sea más fuerte que A, nada sucederá.De esta forma, tenemos:

2Na + 2H2O —– > 2NaOH + H2 (el sodio desplaza al hidrógeno del agua H-OH)

FASE III. (Actividad individual)

Cada estudiante balanceara una ecuación por el método de óxido-reducción y el método de ion electrón en la siguiente lista (elegirá una del numeral 1 y otra del numeral 2).

Estudiante 1 ANA RIASCOS

Ejercicio de Oxido-reducción

Ecuación química Ecuación Balanceada (mostrar proceso/ indicar quién se oxida y se reduce)

NH3 + O2 ──> NO + H2O

son los dos o mas elementos que han cambiado su número de oxidación y con ellos se arma la hemirreacciones de oxidación y reducción. Luego las equilibras y sumas miembro a miembro, los índices obtenidos los trasladas a la ecuación para equilibrar NH3+O2 ----------NO +H2O N-3...................N+2 Oº...................O-2 H+1..................H+1 el par que cambio es N y O Ahora las hemirreacciones N-3 ---------------- N+2 +5 e ( esto quiere decir que el N perdió 5 electrones. Esta hemi-rreaccion es de reducción ) 2Oº +4e--------------- 2O-2 (Aquí cada O gano 2 electo son dos O entonces son 4 ganados)

fíjate que los ganados y perdidos deben ser iguales y no lo son 5-4. Para igualar podes multiplicar las hemirreaciones por factores que igualen los electrones (N-3 -------------------- N+2 +5e) x 4 (multiplico por 4) (2Oº+4e--------------- 2O-2 ) x 5 (multiplico por 5) --------------------------------------... (sumo miembro a miembro) 4N-3 +10Oº +20 e-------------------- 4N+2 + 20e+10O-2

Ahora traslado estos coeficientes a tu ecuación 4NH3+5O2 ----------4NO +6H2O El 6 delante del agua es porque los 10 O-2 se reparten en 4 en el anhídrido y 6 en el agua el 4 del anhídrido surge del ajuste del nitrógeno

Ejercicio de ión-electron Ecuación química Ecuación Balanceada (mostrar proceso)

HI + H2SO4 ──>I2 + H2S + H2O

Ionizamos todas las especies (salvo óxidos y elementos)

H+ + I- + SO4-2 = H+ + S-2 + I2 + H2O

El yodo se oxida de -1 a 0: El azufre se reduce de +6 a -2:

Ajustamos cada semiecuación por el método ión-electrón:

Oxidación del yodo: 2I- = I2 + 2e-

Reducción del azufre: 8e- + 8H+ + SO4-2 = S-2 + 4H2O

Multiplico por 4 la reacción del yodo y las sumo de forma que se cancelen los electrones: 8H+ + 8I- + SO4-2 = S-2 + 4I2 + 4H2O

Pasamos a forma molecular anadiendo los iones expectadores:

8HI + H2SO4 = H2S + 4I2 + 4H2O

FASE IV (grupal)

El grupo deberá informar la contribución de cada integrante en la construcción de la fase grupal

Estudiante Contribución

Nombre 1

ANA RIASCOS

Nombre 2

Nombre 3

Nombre 4

Nombre 5

1. ¿Cuántas moléculas y cuántos átomos hay en 4.5 g de agua H2O (l)?

Moléculas (escribir el procedimiento):

El peso atómico del H es 1 u, y el del O es 16 u; por tanto el peso molecular del H2O es 18 u. un mol de agua serán por tanto 18 gr y en un mol hay 6,023.10^23 moléculas. Calculamos el nº de moléculas con una regla de tres simple. 18 gr de H2O------------------6,023.10^23 moléculas. 4,5 gr de H2O----------------- X entonces despejas X; X=(4,5 gr de H2O).(6,023.10^23 moléculas) / (18 gr de H2O)=1,50575.10^23 moléculas.

Átomos (escribir el procedimiento):

el número de átomos, sólo tienes que saber que en una molecula de H2O hay 2 atomos de H y 1 de O. Atomos de hidrógeno=(1,50575.10^23 moléculas de H2O).(2 átomos de Hidrogeno) / 1 molécula de H2O= =3.0115.10^23 átomos de Hidrógeno. Atomos de oxigeno=(1,50575.10^23 moléculas de H2O).(1 átomo de oxígeno) / 1 molécula de H2O= =1,50575.10^23 átomos de oxígeno.

2.

a. La masa de dióxido de Carbono (CO2) que se forma por la combustión completa de 200 g de butano (C4H10) de 80% de pureza (Masa molar del butano: 58g/mol).

Masa de CO2 (gramos) (escribir el procedimiento):

b. El volumen de CO2 obtenido en condiciones normales. La reacción es:

2C4H10 + 13O2 -> 8CO2 + 10H2O

Volumen de CO2 (mL) (escribir el procedimiento):

hay que establecer que 1 mol de un gas en condiciones normales tiene como volumen 22,4 litros.

Si observa la reacción:

2C4H10 + 13 O2 => 8CO2 + 10H2O

Se dará cuenta que se producen 8 moles de CO2 (el coeficiente el número antes del compuesto indica la cantidad de moles)

Por lo tanto:

- Por regla de tres:

1 mol CO2 -------------------------- 22,4 L CO2

8 mol CO2 --------------------------- X L CO2

X = 8 mol CO2 * 22,4 L CO2/ 1 mol CO2 = 179,2 L CO2

El volumen de CO2 obtenido en condiciones normales es 179,2 L.

3. ¿Qué masa de FeSO4 se requiere para producir 500 g de Fe2(SO4)3, de acuerdo a la reacción? : 2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 ―> 2MnSO4 + K2SO4 + 5 Fe2(SO4)3 + 8 H2O

Masa de FeSO4 en gramos (escribir el procedimiento):

2MnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 => 2MnSO4 + K2SO4 + 5Fe2(SO4)3 + 8H2O

2 mol + 10 mol + 8 mol ---> 2 mol +1 + 5 mol + 8mol

500 g Fe2(SO4)3 * 1518,55 g FeSO4/ 1999,55 g Fe2(SO4)3 = 379,72 g FeSO4

la masa molar del FeSO4 es 151,85 g/mol y la del Fe2(SO4)3 es 399.91 g/mol

En la ecuación balanceada de arriba se aprecia que 10 moles de FeSO4 producen 5 moles de Fe2(SO4)3

por lo tanto:

10 moles de FeSO4 equivale :

10 mol *151.85 g / 1 mol= 1518,5 g

5 moles de Fe2(SO4)3 equivale a:

5mol * 399,91 g/ 1 mol = 1999,55 g

así que... 1518,5 g de FeSO4 ----- producen -------1999,55 g de Fe2(SO4)3

X g de FeSO4 ------- producen ---------- 500 g de Fe2(SO4)3

X =379,72 g de FeSO4

4. El zinc reacciona con el ácido clorhídrico y produce cloruro de zinc e hidrógeno.

a. ¿Qué volumen, medido en condiciones normales, de gas Hidrógeno se obtendrá al reaccionar 2,14 g de zinc con 100 ml de una disolución de ácido clorhídrico 0,5 M?

Volumen de Hidrogeno (mL) (escribir el procedimiento):

escribimos la ecuación y la igualamos:

2 Zn(s) + 2 HCl(aq) -----> 2 ZnCl(aq) + H2(g)

Vamos a ver cuántos gramos son 100 mL de ácido clorhídrico 0,5M:

100mL HCl x 0,5moles HCl/1000mL disolución x 1mol HCl/36,5g HCl = 3,65g HCl

Ahora buscamos el reactivo limitante entre el zinc y el ácido clorhídrico:

2,14g Zn x 1molZn/ 69,7g Zn x 2 moles HCl/2 moles Zn x 36,5g HCl/ 1 mol HCl = 1,12g HCl

Necesitamos 1,12g de HCl para hacer reaccionar los 2,14g de Zn, nos sobran de los 3,65g que tenemos, por lo tanto el Zn es el RL, y con el que haremos los cálculos.

2,14g Zn x 1mol Zn/69,7g Zn x 1mol H2/ 2 moles Zn x 22,4 L / 1 mol H2 = 0,34L H2

b. Si se obtienen 0,25 L de hidrógeno, medidos en condiciones normales, ¿cuál será el rendimiento de la reacción?

Rendimiento (escribir el procedimiento): tenemos los litros teóricos de hidrógeno que obtendremos de la reacción, si finalmente obtenemos 0,25L de hidrógeno en cn aplicamos la fórmula del rendimiento:

Rend. = masa teórica/ masa obtenida x 100 ---> 0,34L H2 / 0,25L H2 x 100 = 73,5% <---

Los factores de conversión se entiende que el primer término se multiplica y el segundo divide

5. El alcohol etílico (C2H5OH), se puede elaborar por la fermentación de la glucosa:

C6H12O6 ──> 2C2H5OH + 2CO2

Glucosa alcohol etílico

Si se obtiene un rendimiento del 84,6% de alcohol etílico

a. ¿Qué masa de alcohol etílico se puede producir a partir de 750g de glucosa?

Masa de alcohol etílico (g) (escribir el procedimiento):

750g glucosa*(1mol glucosa/180.16g glucosa)*(2 mol alcohol/1mol glucosa)*(46.07 g alcohol/1mol alcohol)=383.58 gramos alcohol etílico 750g glucosa dan 383.58 g alcohol si hay un 100% 750 g glucosa dan 324.51 g alcohol si hay un 84.6%

b. ¿Qué masa de glucosa se debe usar para producir 475g de alcohol etílico?

Masa de glucosa (g) (escribir el procedimiento):

475g alcohol*(1mol alcohol/46.07 g alcohol)*(1mol glucosa/2mol alcohol)*(180.16 g glucosa/ 1molglucosa)=928.76 gramos de glucosa 475g alcohol etílico dan 928.76 g glucosa si hay un 100% 475g alcohol etílico dan 785.73g glucosa si hay un 84.6%

6. ¿Cuántas moles de H2O se producirán en una reacción donde tenemos 6.3 moles de O2, suponiendo que tenemos hidrógeno como reactivo en exceso?

2H2 (gas) +O2 (gas) 2H2O (gas)

Moles de agua (escribir el procedimiento):

6.3moles deO 2×2moles de H 2O

1mol de H 2=12.6moles de H 2O

Fase I de La Unidad III

Documents

Transcript of Fase I de La Unidad III