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La Práctica de la Ciencia

FISICA Y QUIMICA 1º BACHILLERATO

PROBLEMA MOVIMIENTO DE CARGAS QUE INCIDEN OBLICUAMENTE EN UN CAMPO MAGNÉTICO UNIFORME

PROBLEMA MOVIMIENTO DE CARGAS QUE INCIDEN OBLICUAMENTE EN UN CAMPO MAGNÉTICO UNIFORME

Como os dije aquí tenéis un problemita para ver si el próximo día realmente todos habéis sido capaces de hacerlo.

 

Un electón incide en un campo magnético de 12 i T con una velocidad de 1.6*107 m/s, formando un ángulo de 30º con las líneas de dicho campo.

a) ¿Cuál es el radio de la órbita descrita por el electrón?

b) ¿Cuál es su velocidad de avance en el campo?

 

Un saludo

PROBLEMAS DE REACCIONES QUÍMICAS

PROBLEMAS DE REACCIONES QUÍMICAS

 Os dejo los problemas que usaremos en clase de reacciones químicas:

 

"REACCIONA"

Un saludo

Ejercicios Repaso de Cantidad de Materia

Ejercicios Repaso de Cantidad de Materia

Os dejo las soluciones de los ejercicios para que podáis comprobar los resultados.

 

Un saludo

EXÁMENES SEGUNDO TRIMESTRE FÍSICA Y QUÍMICA 1º

EXÁMENES SEGUNDO TRIMESTRE FÍSICA Y QUÍMICA 1º

Os dejo los exámenes del segundo trimestre:

EJERCICIOS DE DINÁMICA

EJERCICIOS DE DINÁMICA

Os dejo una relación de ejercicios complementarios a los que hemos realizado en clase para que podáis seguir trabajando la dinámica. Como podeis ver también están las soluciones.

 

"Dinamízate"

PROBLEMAS DE DISOLUCIONES

PROBLEMAS DE DISOLUCIONES 1º Bachillerato.-


 

1 - ¿Cuántos gramos de ácido nítrico son necesarios para preparar 1,5 litros de

disolución acuosa de dicho ácido 0,6 M?.

(Solución: 56,7 g)

2 - Una disolución 0,25 m de cloruro de sodio contiene 58,5 g de soluto. ¿Qué cantidad de disolvente (agua) tiene?.

(Solución: 4 Kg)

3.- La concentración de un ácido sulfúrico comercial es del 93 %. ¿Qué cantidad de ácido sulfúrico habrá en 650 g de ácido sulfúrico comercial?

Sol: 604,5 g.

4-.Se prepara una disolución con 5 g de hidróxido de sodio en 25 g de agua destilada. Si el volumen final es de 27,1 ml, calcula la concentración de la disolución en:

a) Porcentaje en masa b) gramos por litro c) Molaridad.

Sol.: 16,7 % 184,5 g/l 4,6 M

5.-Se disuelven 12 g de hidróxido sódico y se completa con agua hasta 250 ml. Halla:

a) el número de moles de soluto; b) La Molaridad;

Sol.: a) 0,3 moles; b) 1,2 M; c) V= 40 ml.

4.-Tenemos una disolución, al 10 %, de C12H22O11. Si disponemos de 200 g, ¿qué cantidad de azúcar habrá que añadir para conseguir que el contenido en C12H22O11 suba al 20 %?.

(Solución: 25 g)

5.- Disponemos de 25 cc de HNO3, 16 M. Si se diluyen hasta que ocupen 0,4 litros,

¿qué molaridad tendrá la nueva disolución?

(Solución: 1M)

6.- Se disuelven 180 g de sosa caústica en 800 g de agua. La densidad de la disolución, a 20ºC resulta ser de 1,340 g/cc. Calcula la concentración de la disolución en:

a) Tanto por ciento en peso b) Gramos por litro

c) Molaridad

d) Molalidad

(Solución: 18,36%; 246,0g/l; 6,15M; 5,625m)

7º.- Una disolución acuosa de hidróxido de sodio al 20 % en masa tiene una densidad de 1,25 g/cc. Halla:

a) La masa de la disolución que contiene 36 g de hidróxido de sodio.

b) El volumen de disolución que debemos tomar si necesitamos 40 g de NaOH.

c) La masa de hidróxido de sodio contenida en 300 g de disolución.

d) La masa de hidróxido de sodio que hay disuelta en 200 ml de disolución.

(Solución: 180 g; 160cc; 60g; 50g)

8.- Se ha preparado una disolución de yoduro de potasio cuya concentración es 60g/l.

a) ¿Cuánto yoduro hay disuelto en 150 cc de la disolución?.

b) ¿Qué volumen de disolución hay que tomar si se precisan 24 g de yoduro?.

(Solución: 9g; 0,4 l)

9.- Una disolución de hidrógenosulfito de sodio al 25 % en masa tiene una densidad de 1,12 Kg/l. Expresa la concentración en g/l.

(Solución: 280 g/l)

10.- Una disolución de ácido sulfúrico, de concentración 720 g/l, tiene una densidad de

1,20 g/ml. Expresa su concentración en tanto por ciento en masa.

(Solución: 60%)

11.- - Queremos obtener una disolución 0,08 M de ácido fosfórico, y la que tenemos en

el laboratorio es 0,32 M. Si partimos de 50 cc de la disolución del laboratorio, ¿hasta qué volumen debemos diluirla?.

(Solución: hasta 200 cc)

12.- Se desea preparar un litro de disolución 1M de ácido sulfúrico a partir de un ácido comercial cuya etiqueta indica su concentración centesimal 97,6 % y su densidad 1,85 g/cm3. Determina:

a) La molaridad de dicho ácido. B) El volumen necesario para preparar la disolución pedida.

Sol.: 18,424 M; V= 54,3 cm3

13.- ¿Cuántos gramos de ácido nítrico hay en 20 ml de disolución 0,02 M? Determina la cantidad de agua que habrá que añadir a los 20 ml para qué la disolución pase a ser 0,0125 M.

Sol.: 0,0252g; 12 ml de agua.

14.-Queremos preparar 2 L de disolución de ácido clorhídrico 0,5 M. Calcula el volumen de ácido clorhídrico comercial del 37,5% y densidad 1,19 g/cm3 que debemos añadir al matriz aforado, así como la cantidad de agua destilada necesaria para completar el volumen de disolución

Sol: 81,8 ml; 1918,2 ml.

15.- En 40 g de agua se disuelven 5 g de ácido sulfhídrico . La densidad de la disolución formada es de 1,08 g/cm3.. Calcula el porcentaje en masa y la molaridad.

Sol.: 11,11 % y 3,53 M

16.-Partiendo de una disolución 2 M de ácido nítrico. Indica como prepararías 1 L de otra disolución del mismo ácido, pero de concentración 1 M.

17.- Mezclamos 400 ml de una disolución 0,5 M de amoniaco con 100 ml de una disolución 2 M de la misma sustancia. ¿Qué concentración en molaridad tendrá la disolución restante?

Sol.: 0,8 M

18.-Queremos preparar 2 l de disolución de cloruro de hidrógeno 0,5 M. Calcula el volumen de ácido comercial del 37,5% y densidad 1,19 g/cm3 que debemos añadir al matraz aforado, así como la cantidad de agua destilada necesaria para completar el volumen de disolución.

Sol.: 81,8 ml y 1918,2 ml

19.- Calcula la cantidad, en gramos, de nitrato de potasio y agua destilada necesarios para preparar 250 cm3 de disolución al 20 %. La densidad de la disolución es de 1,2 g/cm3.

Sol.: 60 g de nitrato de potasio y 240 g de agua destilada.

20.- Si mezclamos 250ml de ácido nítrico 0.5M y medio litro de agua, ¿cuál será la molaridad de la disolución resultante? ¿Cuántos gramos de ácido nítrico HNO3 contendrá?

21.- Un ácido clorhídrico comercial HCl contiene un 37% en masa de ácido clorhídrico y una densidad de 1,19 g/ml. ¿Qué cantidad de agua se debe añadir a 20ml de este ácido para que la disolución resultante sea 0,1M?

22.- Una disolución se ha preparado disolviendo 20 g de ácido sulfúrico puro en 80 g de agua. Si su densidad es de 1,143 g/ml:

a) ¿Qué concentración de ácido - en % en peso - hay en esa disolución?.

b) ¿Cuál es su molaridad?. c) ¿Cuál es su molalidad?.

(Solución: 20%; 2,33M; 2,55m)

23.- Una disolución saturada de cloruro de potasio, a 20ºC, contiene 296 g por litro de disolución. La densidad es 1,17 g/ml. Calcúlese su molaridad y su molalidad.

(Solución: 3,97M; 4,55 m)

24.- Hallar la densidad de una disolución de amoniaco que contiene 20,3% en peso de amoniaco y es 11M.

(Solución: 0,921 g/cc)

25- La densidad de una disolución acuosa de 1,17 M de sulfato de zinc es de 1,81

g/ml a 15ºC. ¿Cúal es el porcentaje, en peso, de soluto en la disolución? ¿Cuál será la molalidad de esa disolución?.

(Solución: 10,41%; 0,72m)

26.- Determínese la densidad de una disolución acuosa de ácido clorhídrico, 6 M y

6,85 m.

(Solución: 1,095g/ml)

27.- Se han disuelto 180 g de NaOH en agua hasta formar 500 cc de disolución cuya densidad es 1,12 g/cc. Determina la molaridad y la molalidad de la disolución.

(Solución: 9M, 10,11m)

28.-- Una disolución 5 molal de glicerina (C3H8O3) en agua tiene una densidad de 1,2

Kg/l. Halla:

a) La cantidad de glicerina y agua que hay en 250 g de disolución.

b) La cantidad de glicerina y agua que hay en 250ml de disolución.

(Solución: 76,8 g de glicerina y 171,2 g de agua; 94,6 g de glicerina y 205,4 g agua)

29.--Calcula la concentración, expresada en % en masa y en mol/kg disolvente, de una disolución de NaOH 6,25 M cuya densidad es 1,25 Kg/l.

(Solución: 20%; 6,25mol/kg)

30.- Una disolución de NaOH 6,25 m tiene una densidad de 1,25 g/ml. Expresa su concentración en mol/l, g/l y % en masa.

(Solución: 250 g/l; 6,25M; 20%)

31.- Queremos preparar 100 ml de disolución 1,25 M de HCl. ¿Qué volumen de ácido

al 40 %, y de densidad 1,20 g/ml, deberemos tomar?.

(Solución: 9,5 ml)

32.- ¿Cuál es la molaridad de una disolución de ácido sulfúrico del 63 % y 1,700 g/cc de densidad?. ¿Qué volumen de dicha disolución deberemos tomar si se quiere preparar 3 litros de disolución 0,25 M del mismo ácido?.

(Solución: 10,93M; 68,6 cc)

33.- Se disuelven 90 g de glucosa (C6H12O6) en 0,500 Kg de una disolución 0,2 molal de glucosa.

a) ¿Cuál es la molalidad de la solución resultante?. b) ¿Cuál es el porcentaje en peso de soluto?.

(Solución: 1,24 m; 18,2%)

34.- Se añaden 500 ml de ácido sulfúrico 2,5 M a 800 ml de ácido sulfúrico 3,75 M. Suponiendo que el volumen total de la disolución, después de la mezcla, es de 1310 ml, ¿cuál es la molaridad de la disolución resultante?.

(Solución: 3,24 M)

35.- Para concentrar una disolución de sulfito de amonio 2 M, se toman 250 ml de la misma, se les añade 174 g de sulfito de amonio y se completa el volumen de la disolución a 500 cc, utilizando un matraz aforado y agua destilada. Determina la concentración de la disolución resultante.

(Solución: 4M)

36.-Se diluyen 100 ml de disolución acuosa de bromuro de amonio 2 M vertiéndolos en un matraz aforado de 250 ml y enrasando éste con agua destilada. ¿Cuál es la concentración de la disolución resultante?.

(Solución: 0,8M)

37.- En un matraz aforado de 250 ml se mezclan 150 cc de disolución NaOH de concentración 80 g/l con 100 ml de disolución de NaOH 6 M, enrasando el matraz, a continuación, con agua destilada. Halla la concentración, expresada en g/l y en mol/l, de la disolución obtenida.

(Solución: 3,6 M; 144 g/l)

38.- Hallar la molalidad de la disolución resultante al añadir 125 cc de agua a 150 g de disolución de NaOH 5 m.

(Solución: 2,5 m)

39.- Hallar la molalidad de la disolución obtenida al añadir 5 g de NaOH a 150 g de disolución de NaOH 5 m.

(Solución: 6 m)

40.- La concentración de un ácido sulfúrico comercial es del 93 %. ¿Qué cantidad de ácido sulfúrico habrá en 650 g de ácido sulfúrico comercial?

Sol: 604,5 g.

30º-Se prepara una disolución con 5 g de hidróxido de sodio en 25 g de agua destilada. Si el volumen final es de 27,1 ml, calcula la concentración de la disolución en:

a) Porcentaje en masa b) gramos por litro c) Molaridad.

Sol.: 16,7 % 184,5 g/l 4,6 M

MASA ATÓMICA, MASA MOLECULAR, MASA FÓRMULA Y NÚMERO DE AVOGADRO

 

Una de las propiedades de un átomo es su masa, que se relaciona con el número de electrones, protones y neutrones en el átomo. Pero, como sabemos, los átomos son muy pequeños…, entonces, ¿cómo podemos conocer su masa? No es posible pesar un solo átomo, pero existen métodos experimentales para determinar la masa de un átomo en relación con la de otro. El primer paso consiste en asignar un valor a la masa de un átomo de un elemento dado, de tal forma que pueda ser utilizado como patrón. Por acuerdo internacional, un átomo del isótopo de carbono que tiene seis protones y seis neutrones (12C) presenta una masa exactamente de 12 unidades de masa atómica (uma). Este átomo de carbono sirve como patrón, de modo que una unidad de masa atómica se define como la masa exactamente igual 1/12 de la masa de un átomo de carbono 12.
Mediante experimentos se ha comprobado que la masa de hidrógeno es 12 veces menor que el átomo del carbono, por lo tanto pesa una uma, del mismo modo el átomo de oxígeno pesa 16 uma y el hierro 55.85 uma.
El valor de masa atómica de los elementos que se informa en la tabla periódica es un promedio de las masas de todos los isótopos estables del elemento ponderado por su abundancia natural.

Masa molar y número de Avogadro
Sabemos que los átomos son muy pequeños para poder trabajar con ellos individualmente, por ello se desarrolló una unidad de átomos que describe un gran número de ellos y hace posible el trabajo práctico. La unidad definida por el sistema internacional es el mol, la cantidad de sustancia que contienen tantas entidades elementales como átomos hay exactamente en 12 gramos de carbono 12. El número aceptado para un mol es 6.02 x 1023, que es el número de Avogadro. 
Debemos considerar un mol como un conjunto de partículas tal como una docena (12 unidades) o decenas (10 unidades).
Vimos que un mol de átomos de carbono 12 tiene una masa exactamente de 12 g y contiene 6.02 x 1023 átomos. Esta cantidad se llama masa o peso molar e indica la masa de un mol de unidades. Dado que cada átomo de carbono 12 tiene masa exactamente de 12 uma es útil observar que la masa molar de un elemento (en gramos) es numéricamente igual a su masa atómica expresada en uma. Así, la masa atómica del sodio (Na) es de 22,99 uma y su masa molar también.
El peso atómico de un elemento es, entonces, la cantidad de masa que hay por mol de átomos del elemento. Por ejemplo: el Cu pesa 63,55 uma y por tanto 63.55 gr, esto quiere decir que por cada 63,55 gr hay un mol de átomos de cobre.
Entonces: ¿Cuánto pesan dos moles de átomos de cobre?: pesarán el doble que un mol, por tanto pesan 127,1 gr. ¿Y cuánto pesan 0,5 moles de cobre?: pesan exactamente la mitad que un mol, o sea 31,775 gr. Es decir: 

De esta forma podemos conocer, mediante una cantidad que pesamos, cuántos moles y átomos de un elemento tenemos:  

Tabla de moles y átomos del Helio

Del mismo modo, el peso molecular es la masa por mol de moléculas de un elemento. Para obtener el peso molecular debemos sumar todos los pesos atómicos que conforman la molécula. 

Por ejemplo, calculemos el peso molecular de agua: H2O. Para ello, buscamos en una tabla periódica los pesos atómicos de H y de O.

Relación de mol y masa molecular de agua

Figura 2: Relación de mol y masa molecular de agua

Debemos multiplicar por dos el peso del átomo de H debido a que en la molécula hay dos de él:

Fórmula

El peso fórmula de una sustancia es la masa de los pesos atómicos de los elementos de la fórmula, tomados tantas veces como se indica en ella; es decir, el peso fórmula es la masa de la unidad fórmula en uma. Los pesos fórmula, al igual que los pesos atómicos en los que se basan, son pesos relativos.

Ejercicio: Calcula el peso molecular de los siguientes compuestos:

a) HNO3
b) H2SO4
c) O2
d) H2
e) NH3
f) C6H12O6

 

 

 

HIPÓTESIS DE AVOGADRO

HIPÓTESIS DE AVOGADRO

Las últimas partículas de los gases elementales no son átomos sino agregados de átomos (en general dos), a los que dio el nombre de moléculas (del latín pequeñas moles o masas)

 En volúmenes iguales de todos los gases, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, existen igual número de moléculas.

Avogadro admite de la teoría atómica de Dalton el que los átomos son indestructibles, y sus demás postulados, pero no así sus ideas sobre la composición de las moléculas tanto de las sustancias elementales como de los compuestos. A la misma conclusión que Avogadro e independientemente de él, llegó AMPERE en 1814. Para AVOGADRO y AMPÉRE las últimas partículas de los elementos gaseosos eran también compuestas aunque formadas de átomos iguales.

Los átomos constituyen las unidades últimas que toman parte en los cambios químicos mientras que las moléculas son las partículas físicamente separadas que integran los gases. En las reacciones entre cuerpos gaseosos las moléculas se escinden, en general, en sus átomos constituyentes los que se unen en la transformación de manera distinta.

 Por ejemplo, la relación en la formación de agua debería ser, según Dalton, 1 volumen de hidrógeno / 1 volumen de oxígeno / 1 volumen de agua, y no de 2/1/2 como se encontró, experimentalmente. Este hecho lo explica Avogadro al suponer que las moléculas del hidrógeno, cloro, nitrógeno, oxígeno.... son diatómicas, y que las moléculas de agua, amoniaco, etc., no tienen por qué contener forzosamente sólo dos átomos. Si el agua, por ejemplo, tiene en su molécula dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O), puede explicarse la relación de volúmenes de combinación conforme indica la figura.

De forma análoga se puede justificar los resultados obtenidos en la formación del cloruro de hidrógeno.

A pesar de que con la teoría de Avogadro se explicaba la ley de los volúmenes de combinación, fue desechada en su tiempo. Por una parte, a BERZELIUS le parecía imposible que dos átomos iguales pudieran unirse, pues juzgaba que el enlace entre átomos sólo podía ocurrir por fuerzas eléctricas opuestas. Por otra, Dalton consideró como inexactos los resultados de Gay-Lussac. Se olvidó así la hipótesis de Avogadro hasta medio siglo después, en 1858 una publicación del químico italiano CANNIZZARO daba a conocer claramente su significado y aplicación. Para CANNIZZARO la hipótesis de Avogadro le proporcionó un sencillo método para determinar pesos moleculares relativos de gases, porque la densidad de un gas sería proporcional a su peso molecular. De ahí pudo calcular los pesos atómicos y obtener una escala correcta de los mismos.

El éxito alcanzado por los resultados de Cannizzaro confirmaron la hipótesis de Avogadro, que quedó convertida así en una ley y que, a su vez, complementó la teoría atómica de Dalton.

LEY DE LOS VOLÚMENES DE COMBINACIÓN

LEY DE LOS VOLÚMENES DE COMBINACIÓN

Muchos de los elementos y compuestos son gaseosos, y puesto que es más sencillo medir un volumen que un peso de gas era natural se estudiasen las relaciones de volumen en que los gases se combinan.

En cualquier reacción química los volúmenes de todas las substancias gaseosas que intervienen en la misma, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, están en una relación de números enteros sencillos.

GAY-LUSSAC formuló en 1808 la ley de los volúmenes de combinación que lleva su nombre. Al obtener vapor de agua a partir de los elementos (sustancias elementales) se había encontrado que un volumen de oxígeno se une con dos volúmenes de hidrógeno formándose dos volúmenes de vapor de agua; todos los volúmenes gaseosos medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura.

Esta relación sencilla entre los volúmenes de estos cuerpos gaseosos reaccionantes no era un caso fortuito pues GAY-LUSSAC mostró que se cumplía en todas las reacciones en que intervienen gases tal como muestran los esquemas siguientes:

 

 

 GAY-LUSSAC observó que el volumen de la combinación gaseosa resultante era inferior o a lo más igual a la suma de los volúmenes de las substancias gaseosas que se combinan.

La ley no se aplica a la relación entre los volúmenes de los cuerpos sólidos y líquidos reaccionantes tal como el volumen de azufre que se une con el oxígeno para formar anhídrido sulfuroso.

  

 

Para ver una aplicación práctica pulsa AQUÍ

CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA

CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA

 

Pulsa aquí para ver una aplicación.

 Un resumen muy competo de todo esto es el siguiente.

 

Por último os propongo lo siguientes simuladores:

1. Péndulo

2. Trabajo y conservación de energía

3. trabajo

4. Conservación de energía

 

SIMULADORES LEYES DE NEWTON

Os propongo las siguientes herramientas interactivas:

Con la primera aplicación Java se simula una mesa o carril de aire como herramientas de utilidad para obtener un movimiento uniformemente acelerado. El valor de la aceleración de la gravedad se toma igual a 9.81 m/s2.

Es posible cambiar, dentro de ciertos límites, la masa del carro, la del cuerpo que cuelga y el coeficiente de rozamiento.

El experimento consiste en la determinación del tiempo de recorrido (mostrado digitalmente con un error de 1 ms) de la zona de medida previamente ajustada con el botón presionado (desde la posición inicial hasta la barrera LS, con un error de 5 mm). Durante el movimiento, un punto rojo va indicando en un diagrama espacio-tiempo la distancia recorrida para cada instante de tiempo. Al finalizar el tiempo de medida, aparecen en el diagrama el par de valores correspondientes. Si a continuación se pulsa con el ratón en el botón "Anotar Datos", los valores medidos aparecen en una lista. Se puede obtener una serie de 10 medidas como máximo.

Pulsa AQUÍ

 

Con la segunda vermos otros apectos y aplicaciones de las leyes de Newton:

Pulsa en el siguiente diagrama:

Acción y reacción

DINÁMICA

En esta unidad vamos a trabajar con una página interactiva donde podemos ver y aplicar en un laboratorio virtual los distintos contenidos:

http://web.educastur.princast.es/proyectos/fisquiweb/dinamica/index.htm

Además y como hemos visto en clase, lo primero que hemos visto es el principio de superposición, donde vemos como se suman los vectores que representan a las fuerzas, como ejemplo teneis esta herramienta virtual.

http://www.walter-fendt.de/ph14s/resultant_s.htm

En cuanto a las fuerzas de rozamiento también utilizaremso en clase la siguiente herramienta:

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/dinamica/rozamiento/general/rozamiento.htm

Para la conservación del momento lineal, os propongo:

En una dimensión:

http://www.phy.ntnu.edu.tw/oldjava/collision1D/collision1D_s.htm

En dos dimensiones:

http://www.phy.ntnu.edu.tw/oldjava/ch_d_colision2D/collision2D_s.htm

ESTUDIO COMPLETO DE LOS MOVIMIENTOS

 

Os adjuntamos una página donde podeís ver las distintas aplicaciones de los movimientos. Esperamos sea útil.

 

http://www.educaplus.org/movi/

CINEMÁTICA

CINEMÁTICA

Os dejo los ejercicios relacionados con la cinemática que os sugiero que realiceis, para acceder a ellos pincha: ATACA

Ásí como os indico una herramienta interactiva que nos ayudará a comprender y consolidar los conceptos relacionados con este bloque, para acceder pincha: A JUGAR

Os dejo unos apuntes complementarios que os pueden ayudar mucho:

Como os he comentado en clase, aquí os dejo algunas actividades de MRUA y MRU