1 La grfica representa la solubilidad del cloruro de potasio. Hallar:

50 40 3 0 20 1 0

T (C)

6 0

1 0

20

0

3 0

4 0

Solu

bilid

ad (g/

100

cm3

de ag

ua)

a) La solubilidad de la sal a 40C. b) Qu cantidad mnima de agua habremos necesitado a 60C para disolver 2 kg de sal a la mxima concentracin posible?

Solucin: a) La solubilidad de la sal a 40C es de 38 g/100 cm3 aproximadamente.

b) A 60C la solubilidad es de 43 g/100 cm3 aproximadamente, es decir: 43/100 = 0,43 g/cm3 es la solubilidad referida a 1 cm3 de disolucin. Por tanto:

33 cm4651cm/g43,0

g2400=

harn falta para disolver 2 kg.

2 Qu nombre reciben las disoluciones en funcin de la cantidad de soluto disuelta? Relacionarlo con la solubilidad.

Solucin: Se llaman disoluciones diluidas, concentradas y saturadas. sta ltima es aquella que ya no admite ms cantidad de soluto y la medida de su concentracin es lo que conocemos como solubilidad de una sustancia.

3 A partir del dibujo, explicar el proceso de disolucin de una sustancia.

Proceso de disolucin de un

terrn de azcar en agua.

Solucin: Se trata de una disolucin de slido en lquido. En pocas palabras, se produce un desmoronamiento de la estructura rgida del slido debido a su interaccin con el lquido, como si las partculas de la red slida fueran atradas por las de lquido. Las partculas as arrancadas al slido son acomodadas en los huecos que existen entre las de lquido (recurdese la teora cintica). Al poco tiempo la dispersin de unas partculas en otras es homognea y la mezcla tambin.

4 La grfica representa la solubilidad del cloruro de potasio.

50 40 30 20 10

T (C)

60

10

20

30

40

So

lub

ilid

ad

(g/1

00

cm3

de

ag

ua

)

a) Interpretar la grfica y las unidades. Definir la solubilidad a partir de ellas. b) Hallar la solubilidad de la sal a 50C. c) Qu ocurre si tenemos medio litro de disolucin saturada a 50C y se introduce en una bao a 10C?

Solucin: a) En el eje X se representa la temperatura en grados centgrados. En el eje Y se representa la solubilidad en g/100 cm3 de agua, lo cual significa que en ese eje se da la concentracin de la disolucin saturada a una temperatura dada: sa es la definicin, precisamente, de solubilidad.

b) La solubilidad de la sal a 50C es de 41 g/100 cm3 de agua, aproximadamente.

c) Medio litro a esa temperatura tiene: 41 5 = 205 g de sal disueltos. Pero a 10C slo acepta unos 32 g/100 cm3 de agua, es decir: 32 5 = 160 g/500 cm3 de agua. As pues: 205 - 160 = 45 g de sal precipitan como slido de la disolucin.

5 Completar las expresiones: Los "gramos por litro" son una expresin de ___________________ que nos da __________________ contenidos en ________________________. Su frmula es:

______________de)litros(V)(inconcentrac =

Solucin: Completar las expresiones: Los "gramos por litro" son una expresin de CONCENTRACIN que nos da LOS GRAMOS DE SOLUTO contenidos en 1 LITRO DE DISOLUCIN. Su frmula es:

NdeDISOLUCI)litros(VLUTOGRAMOSDESOinconcentrac =

6 Completar las definiciones: a) El % en peso expresa el nmero de ____________________ contenidos en __________ de _______________.

b) Su frmula es: 100

_______masade_______masade)(peso%

+=

Solucin: Completar las definiciones: a) El % en peso expresa el nmero de GRAMOS DE SOLUTO contenidos en 100 GRAMOS de DISOLUCIN. b) Su frmula es:

100DISOLVENTEdemasaSOLUTOdemasa

SOLUTODEMASApeso%+

=

7 Explicar qu tipo de mezcla se forma. Podramos llamarla disolucin?

Si aadimos tinta al agua, las partculas de un lquido se entremezclan con los huecos dejados por el otro y, al poco tiempo, todo el lquido est coloreado.

Solucin: De hecho, el texto junto al dibujo es una explicacin de la teora cintica aplicada a las disoluciones. No importa que sta sea de slido en lquido (que suele ser la ms usada para ejemplificar) sino que es vlido para cualquier otro tipo de disolucin: en efecto, podemos considera la tinta como las partculas de soluto, que se dispersan, acomodan y distribuyen entre las del disolvente de modo que las propiedades finales de la disolucin son las de cualquier mezcla homognea, uniformes a toda la masa.

8 Observando la curva de solubilidad del clorato potsico, responder:

a) Cul es la solubilidad de la sal a 60C? b) Qu cantidad de sal hace falta para preparar una disolucin saturada de clorato potsico en 250 cm3 de agua a 80C?

Solucin: a) Mirando la grfica se ve que la solubilidad a 60C es de unos 26 g/100 cm3 de agua. b) La concentracin de su disolucin saturada es la solubilidad, que es de 40 g/100cm3 de agua, a esa temperatura. Por tanto, para saturar 250 cm3 de agua harn falta: 40 g 2,5 = 100 g de sal.

9 Decir si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones y por qu: a) La solubilidad es una propiedad caracterstica de cada par de sustancias y para fijarla basta con especificar la cantidad de cada una. b) La solubilidad de un soluto en un disolvente es la concentracin de su disolucin saturada.

Solucin: a) Falsa, es preciso fijar tambin la temperatura. b) Correcta.

10 Para preparar un guiso se aaden 20 g de sal comn al agua hasta formar 1,8 litros de sopa. a) Hallar la concentracin de la sopa en g/l. b) Qu cantidad de sal se ingiere en un tazn de 200 ml?

Solucin: a) Concentracin = 20 g/1,8 L = 11,1 g/L.

b) Si despejamos la masa de soluto: gramos de soluto = concentracin volumen = 11,1 (g/L) 0,2 L = 2,2 g.

11 Ayudndote de los grficos, explicar cmo se preparan 500 ml de disolucin de NaBr de concentracin 12 g/l.

Solucin: Se hacen clculos para saber la cantidad de soluto a pesar. En este caso son 6 gramos de bromuro sdico. Se pesa y se disuelve en un vaso con poca agua destilada. Se vierte el contenido en un matraz. Se lava el vaso y se aade la porcin al matraz. As sucesivamente hasta casi completar. Finalmente se enrasa con cuidado hasta 500 ml. Esto se puede hacer con una bureta, completando gota a gota con agua destilada hasta el enrase.

12 Explicar qu ocurrira si quieres hallar experimentalmente la solubilidad de: a) Tiza en agua. b) Aceite en agua. c) Alcohol en agua.

Solucin: El concepto de solubilidad est asociado a una propiedad bsica de los materiales: su solubilidad; es decir, en algunas parejas de sustancias puede no tener sentido. Por ejemplo:

a) La tiza apenas se disuelve nada en agua, por lo que sera casi imposible establecer variaciones claras con la temperatura, aunque podran darse en muy pequea medida.

b) En esta pareja de sustancias no tiene sentido hablar de esta magnitud porque son inmiscibles.

c) Tampoco tiene sentido en este par de sustancias pero por todo lo contrario: el alcohol y el agua se mezclan en cualquier proporcin sin saturarse nunca, por lo que no puede definirse la solubilidad.

13 Decir si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones y por qu. a) Si la concentracin de una disolucin es de 4 g/l, significa que hay 4 gramos de soluto en 1 litro de agua. b) La expresin 8 g/l referida a una disolucin de azcar en agua no tiene nada que ver con la densidad de la disolucin (m/V) aunque parecen las mismas unidades.

Solucin: a) Es falsa: el matiz fundamental es que el soluto est en 1 litro de disolucin, no de agua. Puede ocurrir que la unin de 4 g de soluto ms 1 litro de agua no d un volumen final de 1 litro.

b) Es correcto, puede haber confusin entre las unidades de una densidad y las de una concentracin, aunque la propia magnitud de la cifra las desmiente: 1 litro de disolucin no puede tener una masa de 8 gramos.

14 Una probeta contiene 80 mL de una disolucin de glucosa de 50 g/L. a) Qu cantidad de soluto habr en la probeta? b) Qu volumen tengo que beber para tomar 3 g de glucosa?

Solucin: a) Sabemos que la concentracin es: gramos soluto/V (L) de disolucin. Por tanto: gramos soluto = 50 (g/L) 0,080 L = 4 g. b) V (L) = gramos soluto/concentracin = 3/50 = 0,06 L= 60 mL.

15 Estudiar las grficas siguientes y responder:

a) Cul de las dos grficas corresponde a la solubilidad de un gas? Por qu? b) Convertir, de manera aproximada, la grfica superior en una tabla de datos. c) Qu cantidad de dicha sustancia se puede disolver en 5 litros de agua a 10C?

Solucin: a) La grfica correspondiente a un gas es la inferior, ya que en ella se ve que el gas se disuelve peor cuanto ms elevamos la temperatura, como ocurre de hecho.

b) Se dan los datos que pueden obtenerse de la lectura aproximada de la grfica superior y entre parntesis los datos reales exactos:

Solubilidad (gramos de soluto/100 cm3 de agua)

75 (74) 80 (81) 88 95 102 (102,5) 110

Temperatura (C) 0 10 20 30 40 50

c) La solubilidad de la sal a 10C es de 81 g/100 cm3 de agua, por lo que se pueden disolver 810 g en un litro. As: 810 5 = 4050 g en los 5 litros.

16 Se disuelven 40 gramos de sacarosa en 150 gramos de agua. Hallar la concentracin en porcentaje. Si el volumen final es de 135 mL, hallar la densidad de la misma. Se conserva el volumen?

Solucin: La concentracin en porcentaje ser: % = 40 100/(150+40) = 21 %

Sabiendo el volumen final, se obtiene directamente: d = m/V = 190 g/135 mL = 1,4 g/mL.

Como la masa es una magnitud que se conserva, para hallar la masa total de disolucin basta sumar 40 + 150 =

190g de disolucin. Sin embargo, el volumen no puede deducirse sumando los volmenes de sacarosa + agua. Hay reajustes de volumen que hacen que no se conserve.

17 Las grficas representan la solubilidad de ciertas sustancias, pero no sabemos cul es cul. Aadir junto a cada grfica el nombre de la sustancia a que hace referencia.

50 40 30 20 10

T (C)

60 So

lub

ilid

ad

(g/1

00

cm3

de

ag

ua

)

A

B

C

D

a) El nitrato de plata se disuelve muy bien en fro. b) El sulfato sdico comienza a perder el agua de hidratacin a los 30C y, de manera extraa, se disuelve peor a partir de esa temperatura. c) La sal comn prcticamente se disuelve igual en fro que en caliente. d) En cambio el nitrato potsico se disuelve poco en fro, pero su solubilidad aumenta mucho en caliente.

Solucin: Las respuestas son: La grfica A es de la sal comn. La grfica B es del nitrato potsico. La grfica C es del sulfato sdico. La grfica D es del nitrato de plata.

18 Se dan a continuacin las curvas de solubilidad de dos sales: el sulfato de potasio apenas ve modificada su solubilidad con la temperatura, mientras que al nitrato potsico le pasa todo lo contrario. a) Determinar cul es cul. b) Comparar sus solubilidades a 0C y a 50C. c) A 50C, dnde habr ms soluto, en 40 cm3 de disolucin saturada de nitrato o en 500 cm3 de disolucin de sulfato?

50 40 30 20 10

T (C)

60 So

lub

ilid

ad

(g/1

00

cm3

de

ag

ua

)

20

40

60

80

Solucin: a) La curva superior es la de nitrato. El sulfato es prcticamente una lnea horizontal.

b) Las solubilidades a 0C son (siempre aproximadamente): 12 g/100 cm3 de agua para el nitrato y unos 8 g/100 cm3 de agua para el sulfato. En cambio, a 50C se disparan las diferencias: ms de 80 g/100 cm3 de agua para el nitrato y apenas 16 g/100 cm3 de agua para el sulfato.

c) Por tanto, en 40 cm3 de nitrato habr: 80 0,4 = 32 g. En 500 cm3 de sulfato habr: 16 5 = 80 g. Hay una mayor cantidad de soluto en el sulfato.

19 Observando la curva de solubilidad del clorato potsico, responder:

a) Cul es la solubilidad de la sal a 80C? Qu significa ese dato? b) Qu ocurre al enfriar un litro de disolucin saturada desde 80C hasta 20C?

Solucin: a) Observando la grfica directamente se ve que a la temperatura 80C le corresponde una solubilidad de 40 g de soluto/100 cm3 de agua.

Ese dato nos da la concentracin de la solucin ms concentrada posible (saturada) que se puede obtener de clorato potsico a esa temperatura.

b) En un litro de disolucin a 80C habr 400 g de soluto disueltos. Y en esa cantidad de agua a 20C slo se pueden disolver unos 10 10 = 100 g de clorato. Por tanto, al enfriar, 300 g de soluto se van al fondo de la disolucin como sal no disuelta.

20 Localiza la afirmacin FALSA: a) El tamao de las partculas de soluto en una disolucin es

Son falsas las dos. Es cierto que la solubilidad vara con la temperatura, pero no sigue relaciones matemticas conocidas. Algunas curvas, en efecto, se parecen al dibujo de una parbola pero no lo son. Se obtienen de manera experimental y su variacin no es uniforme.

23 Se da a continuacin una tabla de datos con la solubilidad del carbonato sdico en agua: Solubilidad (gramos de soluto/100 cm3 de agua)

6,6 11,2 17,8 29 33,2 32,2 31

Temperatura (C) 0 10 20 30 40 50 70

a) Representarla Crees que debe haber un error en el dato a 70C? b) Qu cantidad de carbonato habr disuelta en 2 litros de agua a 50C? Qu ocurrir si seguimos aumentando la temperatura hasta 70C?

Solucin: a) Desde luego puede tratarse de un error, pero no necesariamente, es decir: las curvas de solubilidad no siguen siempre una trayectoria creciente, sino que sta puede verse rota a una temperatura a partir de la cual la solubilidad disminuye (por ejemplo, por prdida de molculas de hidratacin en una sal). La grfica se puede intentar trazar a base de lneas rectas, aunque no son exactas. Sera aproximadamente as:

50 40 30 20 10

T (C)

60 So

lub

ilid

ad

(g/1

00

cm3

de

ag

ua

)

10

20

30

40

b) La solubilidad a 50C es 32,2 g/100 cm3 de agua, por lo que habr 322 g en 1 litro y 644 g en 2 litros. Si seguimos calentando y llegamos a 70C, puesto que a esa temperatura slo se disuelven 31 g/100 cm3 de agua, precipitan de la disolucin 1,2 g/100 cm3 de agua, es decir 12 g en un litro y 24 g en los 2 litros.

24 Decir si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas y por qu. a) Segn la teora cintica, cuanto ms finamente est dividido un slido, ms fcilmente se disuelve. b) Segn la teora cintica, al disolver alcohol en agua, se da un reajuste de volumen que hace que ste aumente.

Solucin: a) Es verdadero: de ese modo la interaccin entre partculas es mayor y el proceso ms rpido. b) Es mitad verdad (es cierto que se da un reajuste de volumen) y mitad falso: el volumen final no aumenta sino que disminuye, si bien esto es anecdtico y no hay forma de deducirlo a priori.

25 Descubrir el fallo de estos razonamientos y corregirlo: a) A partir de la concentracin en gramos/litro de una disolucin, puedo hallar su % en peso. b) 1 ppm equivale a 1 mg de soluto en 106 g de disolucin.

Solucin: a) Se trata de dos formas de medir la concentracin que son mutuamente independientes. Puesto que yo no s qu parte del volumen de disolucin es ocupado por cada componente, no puedo saber la masa de cada cual, por lo que no hay forma de calcular el % en peso. La nica manera sera disponer de otro dato, que suele ser la densidad de la disolucin.

b) Est mal interpretada la propia expresin PARTE POR MILLN: debe ser "1 mg en un milln de mg", es decir: 1 ppm = 1 mg de soluto en 106 mg de disolucin.

26 La solubilidad del oxgeno en agua depende de la temperatura de este modo: A 0C se disuelven 0,7 g/litro. A 20C se disuelven 0,04 g/litro. A 40C se disuelven 0,03 g/litro. Cmo vara la solubilidad con la temperatura? Pon algn ejemplo en que ocurra lo contrario. En una pecera de 50 litros de agua, qu masa de oxgeno hay disuelta a 20C? Qu % de masa desaparece si elevamos la temperatura a 40C?

Solucin: La solubilidad del oxgeno disminuye con la temperatura y en general los gases se disuelven mejor en fro que en caliente.

En la inmensa mayora de las disoluciones de slidos en lquidos ocurre lo contrario. Algunos ejemplos son: sal comn (aunque crece poco con la temperatura), cloruro potsico, nitrato potsico

En una pecera de 50 litros de agua habr 0,04 g de oxgeno por litro, es decir: 2 g de oxgeno.

Si elevamos la temperatura al doble, habr slo 0,03 g por litro es decir: 0,03 50 = 1,5 g. Habr desaparecido 0,5 g de oxgeno, lo que supone: 0,5 100/2 = 25 % menos.

27 Se tiene una disolucin diluida de cido sulfrico del 16% en peso cuya densidad es 1,35 g/ml. Expresar su concentracin en g/l.

Solucin: Si partimos de 1 litro de disolucin, tendremos una masa de 1000 mL 1,35 g/mL =1350 g. Por tanto: 16% de 1350 g = 216 g son de sulfrico. Y ya tenemos directamente la concentracin = 216 g/L.

28 Sabemos que cierta disolucin tiene una concentracin de c = 512 g/L. Si su densidad es1,43 g/L, expresa el valor de su concentracin en tanto por ciento.

Solucin: Calculamos la masa de un litro de dicha disolucin.

g143043,11000dVM ===

Como la concentracin nos indica la masa de soluto que hay disuelta en un litro, ya conocemos todos los valores de las masas que intervienen: Masa de soluto, 512 g Masa de disolvente, 1430 - 512 = 918 g Masa de la disolucin 1430 g

g8,351001430512pesoen% ==

29 La solubilidad del oxgeno en agua es de 0,4 g/litro a 20C y de 0,03 g/litro a 40C Justificar este dato a partir de la teora cintica. Por qu es tan importante para que sobrevivan algunos peces, controlar la temperatura del agua de la pecera?

Solucin: Los datos implican que la solubilidad de una sustancia vara con la temperatura. En algunos casos (la mayora de los slidos) eso significa que a ms temperatura ms solubilidad. Pero en el caso de los gases es justamente al contrario.

Ello se justifica porque si comunicamos energa a las partculas de gas, aumenta su movilidad, y algunas de stas escapan del lquido hacia el exterior. El proceso es similar al secado de un tejido, slo que ahora el tejido es el agua y lo que se va es el gas.

Lgicamente, si los peces necesitan el oxgeno del agua para respirar, al aumentar la temperatura disminuye la cantidad de oxgeno disuelto, con lo que ciertas especies no acostumbradas pueden morir.

30 Se tiene una disolucin de cido del 45% en peso, cuya densidad vale 1,35 g/L. Expresar la concentracin en g/L.

Solucin: Se parte de un litro de disolucin que son 1350 g. De ellos, el 45% es cido sulfrico, es decir:

disolucindelitrounencidodeg5,607135010045

=

Por lo tanto la concentracin queda dada, es 607,5 g/L

31 Dalton represent la molcula de agua de la siguiente manera. Es correcta? Por qu?

hidrgeno

oxgeno

Agua segn Dalton

Solucin: No, porque la proporcin de los tomos no es la correcta. La forma correcta es la que indica la proporcin de 2 tomos de hidrgeno por uno de oxgeno, para obtener H2O.

tomos de oxgeno tomos de hidrgeno

32 A partir de los siguientes datos , cuntas veces es mayor la masa del protn que la del electrn? Masa del protn =1,67310-27 kg Masa del electrn =9,110-31 kg

Solucin:

veces.1838kg101,9

kg10673,1lectrnmasa del erotnmasa del p

31

27=

=

33 Representa cmo te imaginas, siguiendo los modelos de la teora cintico molecular y de Dalton, las molculas de oxgeno (O2), ozono (O3) y amoniaco gaseoso. Son elementos o compuestos?

Solucin: El ozono y el oxgeno son elementos, porque estn formados por tomos iguales, y el amoniaco es compuesto porque est formado por tomos de elementos distintos.

34 Interpreta este dibujo del experimento de Rutherford.

Solucin: Representa el bombardeo con partculas alfa de los tomos de oro. En la imagen se observa que la mayora de las partculas atraviesan los tomos de oro sin desviarse y slo algunos se desvan. De acuerdo con esta experiencia, Rutherford postul que la mayor parte de la masa del tomo estaba concentrada en una parte del tomo, y el resto estaba vaco.

35 Segn el modelo atmico nuclear, dnde se encuentra la mayor parte de la masa del tomo?

Solucin: En el ncleo, porque la masa del protn y la del neutrn son grandes y parecidas, mientras que la del electrn es muy pequea.

36 Se ha representado segn los modelos de la teora cintica molecular y de Dalton, los tomos de cuatro sustancias que son elementos o compuestos. Identifcalos y seala su estado de agregacin. Razonarlo.

Solucin: Segn el modelo de la teora cintico molecular, el b y c, por la disposicin ordenada y poco distante de sus partculas, sern tomos de sustancias slidas. El d, por su disposicin poco distante y menos ordenada de sus partculas, sern tomos de una sustancia lquida. Y el a, dada la mayor distancia y desorden de sus partculas, ser tomos de una sustancia gaseosa.

Segn Dalton, el b y d sern elementos, porque los tomos son iguales, y el a y el c sern compuestos, porque los

tomos son diferentes.

Resumiendo: a) Compuesto gaseoso. b) Elemento slido. c) Compuesto slido. c) Elemento lquido.

37 En las siguientes representaciones seala: a) Las molculas de nitrgeno e hidrgeno, b) las molculas de nitrgeno y de amoniaco, c) los tomos de hidrgeno y de nitrgeno y d ) las molculas de amoniaco. tomos de nitrgeno

tomos de hidrgeno

Solucin: a) Las molculas de nitrgeno e hidrgeno aparecen en la representacin 1. b) Las molculas de nitrgeno y amoniaco en la 2. c) Los tomos de hidrgeno y nitrgeno en la 4. d) Las molculas de amoniaco en la 3.

38 Cmo podemos diferenciar un elemento qumico de un compuesto, segn la teora de Dalton?

Solucin: Un elemento qumico est constituido por tomos de la misma clase, mientras que un compuesto qumico est formado por tomos de distintos elementos qumicos.

39 Representa cmo te imaginas, siguiendo los modelos teora cintico molecular y de Dalton, los tomos del elemento plata y los del compuesto gaseoso representado por la frmula SO2.

Solucin:

40 Segn la teora de Dalton, explica la diferencia entre un elemento y un compuesto qumico, ayudndote del siguiente esquema, que representa un proceso qumico.

Solucin: La representacin del nitrgeno y del hidrgeno nos indica que estas sustancias son elementos, porque estn formadas, respectivamente, por la misma clase de tomos, mientras que el amoniaco representa a un compuesto, porque est formado por tomos de elementos diferentes.

41 Completar las siguientes frases sobre las ideas de John Dalton. a) La materia est constituida por. b) Los .. son . y no se modifican en las c) Todos los de un mismo.. qumico son.. d) Los . ..de qumicos diferentes son e) Los compuestos estn formados por la .. de de distintos .

Solucin: a) La materia est constituida por TOMOS b) Los TOMOS son INDIVISIBLES y no se modifican en las REACCIONES QUMICAS. c) Todos los TOMOS de un mismo ELEMENTO qumico son IGUALES d) Los TOMOS de ELEMENTOS qumicos diferentes son DIFERENTES e) Los compuestos estn formados por la UNIN. de TOMOS de distintos ELEMENTOS.

42 Explicar segn los modelos atmicos de Thomson y Rutherford, el hecho de que la materia sea elctricamente neutra.

Solucin: Segn el modelo de Thomson, esto implicaba que el tomo deba contener una carga positiva (la tarta) que contrarrestase la carga negativa de los electrones (las pasas). Segn el modelo de Rutherford, implica que el nmero de protones del ncleo es igual al de electrones de la corteza.

43 Explica con ayuda de la teora de Dalton la siguiente afirmacin: En los cambios qumicos se destruyen los tomos de las sustancias que intervienen para formar otras nuevas.

Solucin: Esa afirmacin es falsa, porque segn Dalton, los tomos no se destruyen para formar otros nuevos, sino que permanecen inalterables, aunque se reagrupan de forma diferente para dar lugar a otras sustancias distintas.

44 Si el radio de un tomo es 10-10 metros y el del ncleo 10-15metros, calcula cuntas veces es ms pequeo el volumen del ncleo que el del tomo.

Solucin:

o. del ncleomo que elmen del tor el volu veces may10m102,4m102,4

=

l ncleoVolumen del tomoVolumen de

m102,43

)10pi(4l ncleo =Volumen de

m102,43

)10pi(4l tomo =Volumen de

15345

330

345315-

330310-

=

=

=

45 Citar las caractersticas de masa y carga de cada una de las partculas que constituyen el tomo segn el modelo atmico nuclear.

Solucin: Carga: El protn tiene carga positiva, el electrn carga negativa, y el neutrn no tiene carga. Masa: El protn y el neutrn tienen masas parecidas, que suponen casi toda la masa del tomo. El electrn tiene una masa de aproximadamente 1840 veces menos que el protn.

46 Qu parte del experimento de Rutherford hace mejorar la concepcin del modelo de tomo propuesto por Thomson?

Solucin: El hecho de que algunas partculas alfa se desven de su trayectoria al bombardear la lmina de oro contradice la propuesta de Thomson, segn la cual las partculas deberan atravesar la lmina de oro sin desviaciones.

47 Segn la teora de Dalton, de las siguientes sustancias, cules son elementos y cules compuestos? CO2, Hg, H2, H2SO4, Mg, NaCl, Ca

Solucin: Son elementos los que estn constituidos por la misma clase de tomos. Hg, H2, Mg, Ca. Son compuestos los que estn constituidos por tomos de distintos elementos. CO2, H2SO4, NaCl

48 Qu es la masa atmica de un elemento? En qu unidades se mide?

Solucin: La masa atmica de un elemento es la masa de uno de sus tomos. Se mide en unidades de masa atmica (u.).

49 Un elemento qumico est constituido por tomos que tienen 15 protones y 16 neutrones en su ncleo. Hallar Z y A.

Solucin: Z = 15, porque el nmero atmico se define como el nmero de protones que tiene un tomo. A = nmero de protones + nmero de neutrones. Por tanto, A = 15 + 16 = 31.

50 El tomo A tiene 17 protones y 18 neutrones, y el B, 18 protones y 18 neutrones. Son istopos?

Solucin: No. Se trata de dos tomos de elementos diferentes, pues su nmero atmico es diferente. El tomo A tiene como nmero atmico 17 y el B, 18. Los istopos son tomos del mismo nmero atmico y distinto nmero msico.

51 Por qu para medir la masa de los tomos ha sido necesario establecer una nueva unidad? Cul es? A quin es igual?

Solucin: Dado que las masas de los tomos son cantidades muy pequeas, no es prctico utilizar sus medidas en unidades del S.I (gramo o kilogramo) y por ello, se establecen por comparacin con la masa de un tomo que se toma como unidad. La nueva unidad se llama unidad de masa atmica y se define como la doceava parte de la masa del tomo 12C.

52 Qu diferencia hay entre masa atmica y nmero msico?

Solucin: El nmero msico indica la suma de protones y neutrones que hay en el ncleo de un tomo, mientras que la masa atmica indica la masa de un tomo en unidades de masa atmica.

53 Definir nmero atmico y decir con qu letra se representa.

Solucin: Nmero atmico es el nmero de protones que tiene un tomo. Cada elemento qumico est caracterizado por su nmero atmico, que se representa por la letra Z.

54 ibujar la distribucin de los electrones en capas de los tomos de magnesio, silicio y fsforo (Z = 12, 14 y 15) a) Cules son los electrones de valencia? b) Si eliminamos dichos electrones, cambia el valor de Z? Y el de A?

Solucin: a)

b) El nmero de electrones de valencia es: Mg: 2, Si: 4, P: 5.

c) No cambia Z, ni tampoco A, porque ambos nmeros estn relacionados con el nmero de protones y de neutrones, no con el de electrones.

55 Escribir la distribucin de los electrones de la corteza de los tomos de aluminio y azufre, cuyos nmero atmicos son 13 y 16, respectivamente.

Solucin: Aluminio: Nivel n = 1: caben dos electrones. Nivel n = 2: ocho electrones. Nivel n = 3: 13 - 10 = 3 electrones. (La capa queda sin completar). Lo escribimos as: Al (2,8,3) Azufre: Nivel n = 1: caben dos electrones. Nivel n = 2: ocho electrones. Nivel n = 3: 16 - 10 = 6 electrones. (La capa queda sin completar). Lo escribimos as: S (2,8,6)

56 Cul es la masa real de un tomo de plomo expresada en kg, si su masa atmica es 207 u.? Cul ser la masa real de un trilln de tomos de plomo?

Solucin: 207 1,66 10-27 = 3,43 10-25 Kg. 1018 3,43 10-25 kg = 3,43 10-7 Kg.

57 Escribir la configuracin electrnica de los elementos cuyos tomos tienen Z = 11, Z = 13 y Z = 16. Qu tienen en comn?

Solucin: Z = 11 C. E: ( 2, ,8, 1) Z = 13 C. E.: ( 2,8,3)

Z = 16, C. E.: (2,8,6) Tienen en comn el mismo nmero de niveles o capas de energa.

58 Escribe con la notacin

XAZ tres istopos del nitrgeno, que tengan en su ncleo 7 protones, y 6, 7 y 10

neutrones cada uno.

Solucin: Los tres tienen Z = 7, y para el primero A = 13, para el segundo A = 14 y para el tercero, A = 17. Por tanto, la notacin ser:

N y N; N 177147137

59 Por qu la masa atmica de muchos elementos qumicos se expresa con nmeros con decimales?

Solucin: Porque si un elemento tiene varios istopos, se toma como valor de su masa atmica el valor promedio de las masas de los istopos teniendo en cuenta la abundancia relativa de cada uno de ellos.

60 De los istopos del cloro, 1735

Cl y 1737

Cl, cul ser ms pesado? Por qu?

Solucin: Ser ms pesado el 17

37Cl

, porque tiene 2 neutrones ms en el ncleo.

61 Qu aportaciones hace Bohr al modelo atmico nuclear de Rutherford? En que lo mejora?

Solucin: En el modelo de Bohr, los electrones no pueden situarse en cualquier sitio, sino que deben estar en rbitas predeterminadas, a modo de escalones de energa.

Los electrones estn situados en distintos niveles y los del ltimo nivel son los responsables del comportamiento qumico de los elementos. Esto supone una mejora, ya que permite predecir el comportamiento de los elementos en funcin de su configuracin electrnica.

62 La masa de un tomo de oxgeno es 2,66 10-23 gramos. Cul es la masa de dicho tomo expresada en u? Y la de una molcula de O2?

Solucin:

u 32 = u 162 :ser O de masa La

u. 1610 1,6610 66,2

2

24-

-23

=

63 Cmo se representa el ncleo de los tomos, conocidos su nmero de masa y su nmero atmico?

Solucin: Se representan colocando en la parte superior del smbolo el nmero msico y en la inferior el nmero atmico del siguiente modo:

XAZ

Siendo X el smbolo del elemento, Z su nmero atmico y A su nmero msico.

Por ejemplo, el O,168

donde O es el smbolo del oxgeno, cuyos nmeros atmico y de masa son el 8 y el 16, respectivamente.

64 Se tienen tres tomos de oxgeno , 816

O, 817

O, 818

O. Cmo se llaman? Por qu?

Explica la constitucin de sus ncleos .

Solucin: Se llaman istopos, porque son tomos de un mismo nmero atmico y distinto nmero msico. La constitucin del ncleo es:

O168 8 protones y 8 neutrones en el ncleo .

O178 8 protones y 9 neutrones en el ncleo .

O188 8 protones y 10 neutrones en el ncleo .

65 Los istopos del boro se representan as: 510

B y 511

B. Cul es su nmero atmico y msico? Di cuntos

protones y neutrones hay en el ncleo y electrones en la corteza.

Solucin: El nmero atmico es Z = 5, y el nmero msico, A = 10 y A = 11, respectivamente. En el primero, hay 5 protones y 5 neutrones en el ncleo, y 5 electrones en la corteza. En el segundo, hay 5 protones y 6 neutrones en el ncleo, y 5 electrones en la corteza.

66 Qu ion se forma cuando un tomo neutro, por ejemplo el tomo de magnesio (Z = 12), cede 2 electrones?

Solucin: Se forma el ion positivo o catin de Mg2+, ya que como tiene 12 protones, cuando es neutro tendr 12 electrones, pero si cede 2, se convertir en un ion con carga 2 positiva.

67 Calcular los protones, neutrones y electrones, supuesto un tomo neutro de

Cl.y K 37173919

Solucin: Potasio: protones = 19, electrones = 19, neutrones = 39 - 19 = 20. Cloro: protones = 17, electrones = 17, neutrones = 37 - 17 = 20.