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    QumicaCompendio de Ciencias - IV - A

    183SISTEMA HELICOIDAL

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    184 PASCUAL SACO OLIVEROS

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    QumicaCompendio de Ciencias - IV - A

    185SISTEMA HELICOIDAL

    Lectura

    LAS REACCIONES DE COMBUSTINQu tienen en comn las cerillas, pistolas de pistones, fuegos artificiales y los viajes espaciales? La

    Elalumnoaprender a reconocer las reacciones qumicasms fundamentalesy

    clasificadas.

    Tambinpodrplantearecuacionesqumicasbsicasybalancearlasporelmtodo

    deltanteo.

    qumica de las reacciones de combustin asociadas

    con cada una es similar. Todo empez hace 1000aos, cuando los chinos desarrollaron la plvora.Al contrario de la creencia popular, la plvora nose us originalmente en pistolas, se us en fuegosartificiales.

    Debido a que la plvora moderna difiere ensu composicin de la receta de los chinos, muchagente se refiere a la mezcla original como plvoranegra. La plvora negra consiste en una mezcla denitrato potsico, carbono y azufre (combustible). En

    las proporciones adecuadas estas sustancias sufrenuna reaccin muy rpida en un espacio cerrado,

    sin aire. En una pequea fraccin de segundos, laoxidacin del carbono y del azufre produce gases,como el dixido de carbono y el dixido de azufre,que ocupan un volumen miles de veces mayor que

    la plvora negra original. Los chinos encontraron

    que este rpido incremento de volumen producaun impulso considerable cuando la plvora negrase introduca en un tubo estrecho y se incendiaba.

    Aunque la plvora negra ya no se usa paracasi ninguno de sus usos originales, la industria delos fuegos artificiales contina con la vieja recetade los chinos, consumiendo alrededor de mediomilln de libras anuales. La plvora negra que arderpidamente proporciona el impulso necesario paralanzar los fuegos artificiales al espacio y la energa

    para el brillante despliegue que sigue. En el Perel gasto aproximado sera de 1 milln de dlaresal ao producto de todas las fiestas patronales y deaniversario en todo el pas.REACCIN QUMICA

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    Qumica Compendio de Ciencias - IV - A

    186 PASCUAL SACO OLIVEROS

    Es el proceso donde una, dos o ms sustancias

    sufren cambios en su estructura interna, es decir que

    hay ruptura de enlaces en las sustancias iniciales

    denominadas reactantes y se forman nuevos enlaces

    que corresponden a sustancias nuevas llamados

    productos de reaccin.

    Ejemplo: Obtencin del cloro (por Scheele)

    ECUACIN QUMICAEs la representacin de una reaccin qumica,

    mediante smbolos, frmulas y otros signos. Toda

    ecuacin qumica debe estar balanceada, es decirque debe existir igualmente en ambos lados el n-

    mero de tomos de cada elemento.

    donde: s : slido

    g : gaseoso

    : lquido

    ac : acuoso (disuelto en H2O)

    EVIDENCIAS EMPRICAS DE UNAREACCIN QUMICAEn una reaccin qumica generalmente se ob-

    servan los siguientes aspectos:

    Cambiodecolorenlassustancias,algnolorcaracterstico, etc.

    Desprendimientodeungas.

    Formacindeunprecipitado(slidoinsoluble

    en H2O).

    Absorcinoliberacindecalor.

    CLASIFICACIN DE LAS REACCIONESQUMICAS

    I. Segn la naturaleza de los reactantes

    1. ReaccionesdeAdicin(oSntesis)

    Se producen cuando 2 o ms reactantes forman

    un solo producto. Generalmente son reacciones

    exotrmicas, es decir que liberan calor.

    Ejemplos:

    1.

    2.

    3.

    La forma general es:

    2. ReaccionesdeDescomposicin(oDisocia-cin)

    Se produce cuando un solo reactante sometidoa un fuerte calentamiento y a una corriente

    continua se descompone en 2 o ms productos.

    Generalmente son reacciones endotrmicas, es

    decir que absorben calor.

    Ejemplos:

    La forma general es:

    3. ReaccionesdeDesplazamiento

    (o de Sustitucin)

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    QumicaCompendio de Ciencias - IV - A

    187SISTEMA HELICOIDAL

    Se presenta cuando un elemento qumicamente

    msactivodesplazaaotromenosactivodesucompuesto. Es el caso tpico de metales activos

    comoZn,Fe,etcquedesplazanalhidrgeno

    de cidos inorgnicos, tambin es el caso de los

    metalesalcalinosquedesplazanalhidrgenodelH

    2O.

    Ejemplos:

    En general:4. ReaccionesdeDobleDesplazamiento

    (o Metfisis)

    Se produce entre compuestos inicos que

    estn en solucin acuosa, luego de la reaccin

    qumica generalmente se forma un precipitado

    (slido insoluble en H2O). En estas reacciones

    los elementos no cambian en sus estados de

    oxidacin.

    Ejemplos:

    En general:

    II. SEGN SU ENERGA1. Rxn endotrmica o endergnica

    El sistema absorbe calor

    En general:

    NH3

    + 22kcal/mol N2

    + H2

    Tambin: NH3

    N2

    + H2

    .......

    ....

    2. Rxn exotrmica o exergnica

    El sistema expulsa calor

    En general:

    C2H

    2+ O

    2 CO

    2+ H

    2O + 470kcal/mol

    Tambin:

    C2H

    2+ O

    2 CO

    2+ H

    2O

    ....

    III. COMBUSTIN

    SonRxnexotrmicas

    SontipoRedox

    En general:

    Oxgeno

    1. Combustincompleta Seproduceenexcesodecomburente(O

    2)

    LosproductossonCO2

    y H2O

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    Qumica Compendio de Ciencias - IV - A

    188 PASCUAL SACO OLIVEROS

    a) C3H

    8+O

    2CO

    2+H

    2O+314 kcal/mol

    Propano

    b) C2H

    5OH+O

    2CO

    2+H

    2O+390 kcal/

    mol

    Etanol

    2. Combustinincompleta Seproducecuandohaydeficienciadecom-

    burente (O2).

    Seobtienencomoproductos: CO+H

    2O

    C(s)

    +H2O (muy pequea cantidad de O

    2)

    a) C6H

    18+O

    2CO+H

    2O

    Isooctano

    b) C2H5OH+O2 CO+H2OEtanol

    c) C12

    H26

    +O2

    C(s)

    +H2O

    kerosene

    d) CH4+O

    2C

    (s)+H

    2O

    holln

    IV. SEGN SU REVERSIBILIDAD

    1. Rxn Reversible

    Sonlasquesepuedendesarrollarenambos

    sentidos:

    Son lasnicosquepuedenalcanzarel

    equilibrio qumico.

    a) N2

    + H2

    NH3...RxDirecta

    NH3

    N2

    + H2

    ... Rx Inversa

    N2

    + H2

    NH3

    b) CH3COOH+H

    2O CH

    3COO

    + H

    3O

    2. Rxn Inversible

    Sedesarrollaenunsolosentido

    a) C3H

    8+ O

    2 CO

    2+ H

    2O

    b) Fe+O2

    Fe2

    O3

    ISTOPOSINTRODUCCIN

    Istopo, una de las dos o ms variedades deun tomo que tienen el mismo nmero atmico,constituyendo por tanto el mismo elemento, peroque difieren en su nmero msico. Puesto que el n-mero atmico es equivalente al nmero de protonesen el ncleo, y el nmero msico es la suma totalde protones y neutrones en el ncleo, los istopos

    del mismo elemento slo difieren entre ellos en elnmero de neutrones que contienen.

    INVESTIGACINA principios del siglo XX se realizaron experi-

    mentos que indicaban que las sustancias radiactivasqumicamente inseparables se podran diferenciar

    slo en la estructura de sus ncleos. El fsico brit-nico Joseph J. Thomson demostr en 1912 la exis-

    tencia de istopos estables pasando nen a travsde un tubo luminoso y desviando los iones de nen

    por medio de campos elctricos y magnticos; estodemostr que el elemento estable nen existe enms de una forma. Thomson encontr dos istoposdel nen de nmeros msicos 20 y 22. Posterioresexperimentos demostraron que el nen existenteen la naturaleza contiene un 90% de nen 20 (el

    istopo de nmero msico 20), un 9,73% de nen22 y un 0,27% de nen 21. Numerosos cientficoscontinuaron las investigaciones sobre los istopos,en concreto el fsico britnico Francis William Aston.

    El trabajo para detectar y estudiar los istopos seintensific con el desarrollo del espectrmetro demasas.

    Actualmente se sabe que la mayora de los ele-

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    QumicaCompendio de Ciencias - IV - A

    189SISTEMA HELICOIDAL

    mentos en estado natural consisten en una mezclade dos o ms istopos. Entre las excepciones seencuentran el berilio, el aluminio, el fsforo y el

    sodio. La masa atmica qumica de un elemento esel promedio de las masas atmicas individuales, onmeros msicos, de sus istopos. Por ejemplo, elcloro, cuya masa atmica es 35,457, est compuesto

    por cloro 35 y cloro 37, en una proporcin del 76%y el 24% respectivamente. Todos los istopos de loselementos con un nmero atmico superior a 83(por encima del bismuto en el sistema peridico)

    son radiactivos, y tambin lo son algunos de losistopos ms ligeros, por ejemplo, el potasio 40. Seconocen unos 280 istopos estables (no radiactivos)

    existentes en la naturaleza.SEPARACIN

    La separacin de los istopos de un mismoelemento es difcil. La separacin total en una sola

    fase por mtodos qumicos es imposible, porque losistopos de un mismo elemento tienen las mismas

    propiedades qumicas. Los mtodos fsicos se basan

    generalmente en las minsculas variaciones de suspropiedades fsicas, debidas a las diferencias en lamasa de los istopos. Los primeros istopos que se

    separaron en cantidades apreciables fueron los delhidrgeno: el deuterio (hidrgeno 2) y el hidrgenocomn (hidrgeno 1). Este logro se le adjudica alqumico estadounidense Harold C. Urey, que des-

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    190 PASCUAL SACO OLIVEROS

    cubri el deuterio en 1932.Antes de 1940 se utilizaron varios mtodos

    para separar pequeas cantidades de istopos enel curso de las investigaciones. Entre los ms efica-

    ces se encontraban: el mtodo de centrifugacin,la destilacin fraccionada, la difusin trmica, laelectrlisis, la difusin gaseosa y la separacinelectromagntica. Todos estos mtodos dependende la pequea diferencia en masa de los istoposa separar, y son ms efectivos con los istopos delhidrgeno, en los que la diferencia en masa entre lasdos sustancias llega a ser de un 100%; en cambio, ladiferencia en masa entre los istopos del carbono,el carbono 12 y el carbono 13, o entre los istoposdel nen, el nen 20 y el nen 22 slo llega a serde un 10%. Lo mismo ocurre con los istopos deluranio, el uranio 235 y el uranio 238, en los que ladiferencia es slo de un 1%. Esta menor variacinde masa hace ms difcil la separacin. En todos

    los procesos, excepto en el electromagntico quees el nico procedimiento de una sola fase, la se-

    paracin de los istopos implica una serie de fases.El resultado de una fase individual es la separacin

    del material original en dos fracciones, una de lascuales contiene un porcentaje ligeramente mayordel istopo ms pesado que la mezcla original, y laotra contiene un porcentaje ligeramente mayor delistopo ms ligero.

    Para conseguir una concentracin apreciable enel istopo deseado, es necesario volver a separar la

    fraccin enriquecida. Este proceso se realiza normal-mente en cascada, en un gran nmero de fases. La

    fraccin enriquecida de cualquier fase se convierteen la materia prima de la fase siguiente, y la fraccinreducida, que todava contiene un considerable

    porcentaje del istopo deseado, se mezcla con lamateria prima de la fase anterior.

    1. El sodio se combina con el agua liberando ungas, con esta informacin determina:

    a. La ecuacin qumica.

    b. Evidencias que demuestren que ha ocurrido

    una reaccin qumica.

    c. La suma de coeficientes de los productos.

    Resolucin:

    a. Se tiene:

    Na(s)

    + H2O

    ()NaOH

    (ac)+ H

    2(g)

    Sodio + agua Hidrxido + Hidrgeno

    b. Las evidencias son:

    Cambiodecolor. Liberacin de gases.

    Formacindeprecipitados. Variacin de energa.

    En el ejercicio se indica liberacin del gas

    hidrgeno.

    c. Balanceando por simple inspeccin (tan-

    teo)

    2Na + 2H2O 2NaOH + 1 H

    2

    2. Problema Secombinazincmetlicoconcidoclorhdrico

    liberndoseungas.Conestainformacinindi -car:

    a. La ecuacin qumica.

    b. El tipo de reaccin segn sus reactantes.

    c. La suma de coeficientes de la ecuacin

    balanceada.

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    191SISTEMA HELICOIDAL

    1. La base para el balanceo de las ecuacionesqumicas y los clculos que se relacionan a partir

    de sta es la ley de conservacin de ..............

    A) Lasmoles

    B) La masa

    C) Laenerga

    D)Losvolmenes

    E) Los compuestos

    2. Deacuerdoalcomportamientodelosreactan-tes, clasifique las siguientes reacciones:

    I. TiCl4(g)

    + 2Mg()

    Ti(s)+2MgCl

    2()

    II. NiO(s)

    +2HNO3(ac)

    Ni(NO3)2(ac)

    +H2O

    ()

    III. 2H2O

    2()2H

    2O

    ()+ O

    2(g)

    IV. 2Ca(s)

    + O2(g)

    2CaO(s)

    A) Sustitucin-Dobledesplazamiento-Des-

    composicin - Mettesis

    B) Descomposicin-Mettesis-Desplazamien-to - Sntesis

    C) Desplazamientosimple-Doblesustitucin-Descomposicin-Adicin

    D) Sustitucin-Descomposicin-Mettesis-Sntesis.

    E) Desplazamientosimple-Sntesis-Descom-

    posicin-Adicin.

    3. En las reacciones qumicas: A) Nohayconservacindemasa.

    B) Se producen nuevos tomos.

    C) Lassustanciasnocambiansuidentidad.

    D) Seproducennuevassustancias.

    E) No hay energa involucrada.

    4. Identifique cada una de las siguientes reaccio-nes, como una reaccin de adicin, descompo-

    sicin, sustitucin simple y doble sustitucin:

    I. 4Fe+ 3O

    2(g)2Fe

    2O

    3(s)

    II. 2HBr(g)

    H2(g)

    + Br2(g)

    III. Mg(s)+2HCl

    (ac)MgCl

    2(ac)+ H

    2(g)

    IV. AgNO3(ac)+KCl

    (ac) AgCl

    (s)+ KNO

    3(ac)

    A) I-II-III-IV

    B) II - I - III - IV C) III-IV-II-I

    D) IV-III-II-I

    E) II - III - I - IV

    5. La siguiente reaccin:

    Zn(s)

    + H2SO

    4(ac)ZnSO

    4(ac)+ H

    2(g)+ Q

    se clasifica como:

    A) Adicin-Irreversible

    B) Doblesustitucin-Irreversible

    C) Sustitucinsimple-Exotrmica

    D) Sustitucinsimple-Endotrmica

    E) Adicin-Exotrmica

    6. Clasifiquelassiguientesreacciones:

    I. 2Ca(s)

    + O2(g)

    2CaO(s)

    II. 2KClO3(s)

    3O2(g)

    + 2KCl(s)

    III. 2NaBr

    (ac)+ Cl

    2(g)2NaCl

    (ac)+ Br

    2(ac)

    A) Desplazamientosimple-Adicin-Mette-sis

    B) Adicin-Descomposicin-Desplazamientosimple

    C) Descomposicin-Exotrmica-Desplaza-miento doble

    D) Descomposicin-Adicin-Redox

    E) Redox-Descomposicin-Adicin

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    192 PASCUAL SACO OLIVEROS

    7. Respecto a las ecuaciones qumicas:

    a) 2Na(s)

    + 2H2O

    ()2NaOH

    (ac)+ H

    2(g)

    b) 2SO2(g)

    + O2(g)

    2SO3(g)

    Marque la secuencia correcta: I. Cumplenconlaleydeconservacindelamasa.

    II. Los coeficientes numricos se denominan

    coeficientes estequiomtricos.

    III. En (b) las sustancias pueden ser productos

    yreactantesalavez. A) FFV B) VVF C) VVV D) FVF E) FVV

    8. Seale los coeficientes del primer reactante des-pus de balancear las siguientes reacciones:

    I. C(g)

    + O2(g)

    CO2(g)

    II. CO(g)

    + O2(g)

    CO2(g)

    III. H2O

    2()H

    2O

    ()+ O

    2(g)

    IV. H2O

    2()+HCl

    (ac)ZnCl

    2(ac)+ H

    2(g)

    A) 1;2;1;1 B) 1;2;2;1 C) 2;1;1;2

    D) 1;1;1;2 E) 1;2;1;2

    9. En la siguiente ecuacin qumica encuentre elcoeficiente estequiomtrico del nitrato de calcio

    Ca(NO3)2

    K3PO

    4(ac)+Ca(NO

    3)2(ac)

    KNO3(ac)

    +Ca3(PO

    4)2(s)

    A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5

    10. Identifique una reaccin exotrmica:

    A) CaCO3

    + 42,5 kcal CaO+CO2

    B) H2

    + I2

    2HI H = +119 kcal

    C) N2

    + 3H2

    2NH3

    + 21,88 kcal

    D) NaHCO3

    + calor CO2

    + H2O + Na

    2-

    CO3

    E) N

    2+ H

    2NH

    3

    12.Culesunareaccindecombustin?

    A) H2

    + I2

    HI

    B) HCl H2

    + Cl2

    C) CO2

    CO+O2

    D) CH4

    + O2

    CO2

    + H2O

    E) NH

    3N

    2+ H

    2

    13. Seale la correspondencia reaccin - tipo dereaccin:

    a) Ni(s)+2HCl

    (ac)NiCl

    2(ac)+ H

    2(g) ( ) Descomposicin.

    b)

    ( ) Desplazamientosimple.

    c) CaCO3(s)

    CaO(s)

    + O2(g)

    ( ) Adicin

    d) 2Na(s)

    + H2(g)

    2NaH(s)

    ( ) Mettesis A) cadb B) abcd C) dcab D) adbc E) cdba

    14. Balancear y dar el coeficiente del agua:Bi(OH)

    5+ H

    3PO Bi

    3(PO

    4) + H

    2O

    A) 5 B) 2 C) 15 D) 16 E) 7

    15. Balancear y dar el coeficiente del agua:

    NaOH + Cl NaCl + NaClO3

    + H2O

    A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5

    16. Balancear y dar como respuesta el coeficientedel agua en la combustin completa del pro-

    pano.

    A) 2 B) 3 C) 4 D) 5 E) 8

    17. Balancear la combustin incompleta del

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    193SISTEMA HELICOIDAL

    butano.

    Rpta.: ...........................................................

    18. Balancear y dar el valor de n.CnH

    2n+2 + 5O2 CO2 + H2O

    Rpta.: ...........................................................

    19. Balancear en funcin de n.CnH2n + O2 CO2 + H2O

    Rpta.: ...........................................................

    20.Culnoesunaevidenciaempricadeunareaccinqumica?

    I. Aparicindeunolorcaracterstico. II. Desprendimientodeungas.

    III. Variacin en la densidad de las sustancias.

    IV.Formacindeprecipitados.

    Rpta.: ...........................................................

    1. Deacuerdoalcomportamientodelosreactan-tes, clasifique las siguientes reacciones:

    I. 2Al(s)

    + 6HCl()

    1AlCl3(ac)

    + 3H2(g)

    II. P4(s)

    + 5O2(g)

    P4O

    10(s)

    III. Mg(OH)2(s)

    +2HCl(ac)

    MgCl2(ac)

    +2H2O

    ()

    A) Sustitucin-Combinacin-Adicin B) Desplazamientosimple-Sntesis-Mette-

    sis

    C) Descomposicin-Adicin-Dobledespla-zamiento

    D) Adicin-Sustitucin-Mettesis E) Desplazamientosimple-Adicin-Sustitu-

    cin

    2. Marque la reaccin reversible - adicin y exo-

    trmicaalavez:

    A) CH4(g)

    + 202(g)

    CO2(g)

    + 2H2O

    ()+ Q

    B) H2(g)

    + I2(g)

    + calor 2HI(g)

    C) CaCO3(g)

    CaO(s)+CO

    2(g)

    D) N2O

    4(g)+ Q 2NO

    2(g)

    E) N2(g)

    + 3H2(g)

    2NH3

    + calor

    3. Delgrficopodemosafirmar:

    A) Laenergadeactivacines19kcal/mol

    B) El calor de la reaccin es 25 kcal/mol

    C) H es 8 kcal/mol

    D) Laenergadelcomplejoactivadoes:

    25 kcal/mol

    E) AyD

    4. En la reaccin de combustin:

    CH4

    + O2

    CO2

    + H2O

    quinactacomocomburente?

    A) CH4

    B) O2 C) CO

    2

    D) H2O E) CO

    5. Balancear la combustin completa del propano(C

    3H

    8) y dar como respuesta el coeficiente del

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    Qumica Compendio de Ciencias - IV - A

    194 PASCUAL SACO OLIVEROS

    agua.

    A) 2 B) 3 C) 4 D) 5 E) 7

    6. Balancear y dar el coeficiente del agua.

    Ca(OH)2 + H3PO4 Ca3(PO4)2 + H2O A) 6 B) 7 C) 5 D) 4 E) 8

    7. Deacuerdoalsiguientegrficodeterminarlaentalpa de la reaccin estndar:

    8. Conrespectoalgrficodelproblemaanterior,culeslaentalpadelareaccininversa?

    A) +75kJ B) 50kJ C) 75kJ

    D) +30kJ E) 30kJ

    9. Balancear y dar el valor de n.

    CnH2n2 + 5O2 CO2 + H2O

    A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5

    10. Escriba la combustin completa del etanol

    (C2H

    6) y dar el coeficiente del O

    2.

    A) 3 B) 4 C) 5 D) 6 E) 7

    LA AMENAZA DE LA BUENA SOYA (I)

    La noticia sorprendi a muchos: el inmoderadocultivo de la soya es un riesgo para Sudamrica.

    Los peridicos lo subrayaban: la creciente demandamundial de los granos de soya podra significar laprdida de millones de hectreas de selva y sabanasen Sudamrica.

    Qu significa esto?Significa que de tanto sembrar soya se estn

    matando las tierras de cultivo. Significa que nosomos prudentes, que por slo desear las ganan-cias inmediatas sacrificamos el futuro. Significa querepetimos, una vez y otra, el cuento de la gallina

    de los huevos de oro, ya que la creciente demandade la Unin Europea y China para alimentar al

    ganado, en su mayora ganado porcino y aves decorral, estimula todava ms la explotacin de soya.Y entonces sacrificamos ms y ms tierra.

    Imagnense: casi 22 millones de hectreas po-dran quedar destruidas para el ao 2020, cuando

    se tomen alrededor de 16 millones de hectreas de

    sabanas y otros 6 millones de selva tropical parasuplir la demanda del mercado mundial.

    Por lo tanto, no es nada extrao que, de acuerdocon los estudios, las plantaciones hayan contribuidoen la desaparicin de la selva atlntica en el sur de

    Brasil y al este de Paraguay. Y no slo ello: tambinen las regiones del Chaco, en Argentina, y de Ce-rrado, en Brasil una de las sabanas ms diversasdel mundo, hogar de animales tpicos de Amricacomo el jaguar se han convertido en plantacionesde soya.

    sta es una terrible manera de hacer que el

    cultivo de una inocente y prdiga menestra, muy ricaen protenas y saludable para cada uno de nosotros,acabe siendo un peligro. Al pensar nicamente enel dinero, destruimos nuestra calidad de vida. Pero,hay alguna manera de evitarlo, o de, al menos,aminorar los daos? Ah, s es posible! Y de esotrataremos en el captulo 16.

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    QumicaCompendio de Ciencias - IV - A

    195SISTEMA HELICOIDAL

    BALANCEO DE REACCIONES QUMI-CAS

    Sea la Rxn:

    aA+bB cC+dD a, b, c, d = coeficientes Fundamento:

    Principio de conservacin de la masa

    MTODOS DE BALANCEI. Balanceo por Tanteo Paralasreaccionessimples. Sesigueelsiguienteorden:

    a. Metales

    b. No metales

    c. Hidrgeno

    d. Oxgeno

    1. 1N2

    + 3H2 2NH

    3

    2. 3H2SO

    4+2Al(OH)

    3Al

    2(SO

    4)3+6H

    2O

    3. 2KClO32KCl+3O

    2

    4. 9Fe+4Al2O

    33Fe

    3O

    4+8Al

    5. 1C2H

    2+ O

    22CO

    2+ 1H

    2O

    Paraobtenercoeficientesenterosmultipli-

    camos todo por 2.

    6. 1C3H

    8+ 5O

    23CO

    2+ 4H

    2O

    7. 1CaCO31CaO+1CO

    2

    8. 2FeS2

    + O2Fe

    2O

    3+ 4SO

    2

    Pasamosacoeficientesenteros 4FeS

    2+ 11O

    22Fe

    2O

    3+ 8SO

    2

    II. Balanceo de Reaccin Redox

    1) Balanceo

    a. Semirreacciones

    Reduccin:

    Oxidacin:

    b. Igualacin de electrones (e)

    #e

    gana = #e

    pierde

    En la reaccin:

    2HNO3

    + 3H2S 2NO + 3S + H

    2O

    Por tanteo:

    2HNO3

    + 3H2S 2NO + 3S + 4H

    2O

    Forma prctica:

    2) Balancear e indicar:

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    Qumica Compendio de Ciencias - IV - A

    196 PASCUAL SACO OLIVEROS

    : KMnO4+FeSO

    4+ H

    2SO

    4K

    2SO

    4+ MnSO

    4+Fe

    2(SO

    4)3

    + H2O

    =

    3) Balancear y sealar la cantidad de etransferidos:Cu+HNO3 Cu(NO

    3)2

    + NO + H2O

    3Cu+8HNO3 3Cu(NO

    3)2

    + 2NO + 4H2O

    #e

    transferidos = # e

    ganados = # e

    perdidos = 6e

    4) Luego de balancear, indique la suma de los coeficientes de los productos: Cl

    2+ KOH KCl+KNO

    3+ H

    2O

    Coef(prod) = 5 + 1 + 3 = 9

    5) Balancear e indicar: H2O

    2+ KMnO

    4KOH + MnO

    2+ H

    2O + O

    2

    Coeficientesoxidantes+Coeficientes(formaoxidada)

    Coef(oxidante)+(F.O.)=2+3=5

    Obs.:

    ElH2O

    2puede trabajar como oxidante o como reductor dependiendo del otro reactante

    6) Balancear y dar la suma de coeficientes de las formas oxidada y reducida: CrI

    3+KOH+Cl

    2KIO

    4+ K

    2CrO

    4+KCl+H

    2O

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    QumicaCompendio de Ciencias - IV - A

    197SISTEMA HELICOIDAL

    Coef(F.O+F.R)=6+2+54=62

    7) Balancearydarcomorespuesta: C2H

    5OH + K

    2Cr

    2O

    7+ H

    2SO

    4 C

    2H

    4O

    2+CrSO

    4+ K

    2SO

    4+

    H2O

    Coef.(oxidante)+Coef.(F.O.)2C

    2H

    5OH + K

    2Cr

    2O

    7+ 3H

    2SO

    4C

    2H

    4O

    2+CrSO

    4+ K

    2SO

    4+ H

    2O

    Coef(Oxid.+F.O.)=1+2=3

    8) Balancear:CH3-CH

    2OH + K

    2CrO

    7+ H

    2SO

    4 CH

    3COOH+Cr

    3O

    4+ K

    2SO

    4+ H

    2O

    Observaciones: Considere MTODO IN-ELECTRN Parabalancearreaccionesexpresadasensuformainica. Forma molecular:

    Forma inica:Iones espectadores:Son los que se unen o acompaan a las especies Redox y contienen tomos que no cambian sus E.O.

    En la reaccin dada:

    Medio:

    Determinadoporlasustanciaquenosindicaenqucondicionessedesarrollaelproceso.

    Puede ser:

    cido

    Bsico

    I. Medio cido SeagreganmolculasdeH

    2O donde falta oxgeno y en el otro lado, el doble de iones H

    +.

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    Qumica Compendio de Ciencias - IV - A

    198 PASCUAL SACO OLIVEROS

    Balancear en medio cido1) Semirreaccin

    Reduccin:

    Oxidacin:

    2) Igualacin de e

    Comprobacin:Se tiene que verificar las cargas en reactantes y productos.

    Q(R)

    = 1(1) + 5(+2) + 8(+1) = +17

    Q(P)

    = 1(+2) + 5(+3) = +17

    II. Medio Bsico Seagregamolculas de H

    2O donde hay ms oxgeno y al otro lado el doble de OH

    Balancear en medio bsico

    1) Semirreaccin

    Reduccin:

    Oxidacin:

    2) Igualacin de e

    Comprobacin: QT(R)

    = 4(1) + 1(2) + 2(1) = 8

    QT(P)

    = 4(1) + 2(2) + 1(0) = 8

    FORMA PRCTICA

    1) Balancear: en medio cido

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    QumicaCompendio de Ciencias - IV - A

    199SISTEMA HELICOIDAL

    2) Balancear en medio bsico:

    3) Balancear en medio cido:

    4) Balancear en medio bsico:

    5) Balancear en medio bsico:

    6) Balancear en medio cido:

    7) Balancear en medio bsico:

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    Qumica Compendio de Ciencias - IV - A

    200 PASCUAL SACO OLIVEROS

    Sehabalanceadoprimeroenmediocidoyluegoenmediobsico,agregandotantosOH

    comoHexistan.

    ESPECTRMETRO DE MASASINTRODUCCIN

    Espectrmetro de masas, aparato que conviertemolculas en iones, y que separa estos iones en

    funcin de su proporcin de masa y carga. Losespectrmetros de masas se utilizan para identificartomos e istopos, y determinar la composicinqumica de una muestra.

    Si bien hoy da se utilizan varios tipos de espec-

    trmetros de masas, todos ellos estn relacionadoscon el dispositivo desarrollado en 1919 por el fsicobritnico Francis William Aston. El instrumento de

    Aston usaba un haz fino de iones con carga positi-va, que se desviaba en primer lugar mediante uncampo elctrico y que a continuacin se desviabaen la direccin opuesta con un campo magntico.

    La cantidad de partculas resultantes de la deflexinse registraba en una placa fotogrfica, y dependa desu masa y velocidad. Cuanto mayor era la masa delion, menor era su deflexin. Aston midi las masasmoleculares de los istopos de muchos elementos,y comprob la abundancia relativa de stos en lanaturaleza.

    Todos los espectrmetros de masas cuentan con

    cuatro caractersticas comunes: (1) un sistema paraintroducir la sustancia que se desea analizar en elinstrumento, (2) un sistema para ionizar la sustancia,(3) un acelerador que dirige los iones hacia el instru-mento de medida y (4) un sistema para separar losdistintos iones analizados y para registrar el espectrode masas de la sustancia.

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    QumicaCompendio de Ciencias - IV - A

    201SISTEMA HELICOIDAL

    APLICACIONES DE LOSESPECTRMETROS

    Los espectrmetros de masas pueden propor-cionar un alto grado de resolucin como ayuda alos anlisis de mezclas complejas. Por ejemplo, los

    productos del refinado y procesamiento del petrleo,

    que contienen normalmente hidrocarburos muysimilares, son difciles de separar con mtodos deanlisis qumico convencionales, pero pueden seraislados y analizados con un espectrmetro demasas. Se consigue una mayor precisin con espec-trmetros de masas en serie, que consisten en variosespectrmetros colocados uno tras otro. En el campo

    de la biologa molecular, los espectrmetros en serie(con dos espectrmetros de masas) permiten deter-minar en pocos minutos la secuencia lineal de losaminocidos de una protena. Estos espectrmetrosde masas son ms de mil veces ms precisos queun dispositivo nico, lo que hace que resulten muy

    tiles para analizar cantidades muy pequeas decompuestos biolgicos con masas moleculares muyaltas. Los dispositivos ms sensibles que puedenemplearse en la espectrometra de masas son los ace-leradores electrostticos en serie, que comprendenvarios espectrmetros de masas dispuestos en seriey conectados a un potente acelerador electrostticode partculas.

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    Qumica Compendio de Ciencias - IV - A

    202 PASCUAL SACO OLIVEROS

    1. En la siguiente reaccin:HNO3

    + H2S NO + S + H

    2O

    Indicar

    a. La sustancia oxidada.

    b. La forma oxidada.

    c. El nmero de electrones transferidos.

    Resolucin:

    Balanceando por Redox:

    Por tanto:

    a. La sustancia oxidada (H2S)b. La forma oxidada (S)

    c. El nmero de electrones transferidos: 6

    2. Problema En la siguiente reaccin:

    CuO+NH3 Cu+N

    2+ H

    2O

    Indicar

    a. El agente oxidante.

    b. El coeficiente de la forma oxidada.

    c. El nmero de electrones transferidos.

    Resolucin:

    1. IndiqueculesdelasreaccionessonalavezdedesplazamientoyRedox:

    I. V2

    O5(s)

    +5Ca(

    )

    2V(

    )

    +5CaO(s)

    II. H2(g)+Cl

    2(g) 2HCl

    (g)

    III.

    IV. Ni(s)+2HCl

    (ac) NiCl

    2(ac)+ H

    2(g)

    A) I-IV B) II-III C) I-II D) I-II E) I-IV

    2. En la reaccin qumica:2No

    (g)+ O

    2(g)2NO

    2(g)

    los nmeros de oxidacin de N y O en loscompuestos son:

    A) +1;1 +2;2 B) +2;0 +2;1 C) +2;2 +4;2 D) +3;0 +3;4 E) 0;+5 +2;4

    3. En las siguientes ecuaciones qumicas:

    I. 2K(s)

    + 2H2O

    ()2KOH

    (ac)+ H

    2(g)+ Q

    II. S(s)

    + H2(g)

    H2S

    (g)

    III. Mg(s)+F2(g) MgF2(s) Quelementosseoxidan? A) K;H

    2;Mg B) H;S;F C) K ; S ,

    O

    D) H;H,Mg E) O;S;F

    4. Considerandolapreguntaanterior,identifiqueel agente reductor en cada caso.

    A) H2O;S;Mg B) H

    2;H

    2;Mg

    C) K;S;Mg D) K;H2;F

    2

    E) K;H2;Mg

    5. AlbalancearporRedox:

    H2S

    (ac)+Cl

    2(g)+ H

    2O

    ()H

    2SO

    4(ac)+HCl

    (ac)

    se cumple:

    I. Elnmerodeoxidacindelazufre(S)varade 2 a +6.

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    QumicaCompendio de Ciencias - IV - A

    203SISTEMA HELICOIDAL

    II. El agente oxidante es el cloro.

    III. La suma de los coeficientes estequiomtricos

    de las reactantes es 8.

    A) VFV B) VVF C) VVV

    D) FFF E) VFF

    6. Balancear por Redox:

    LoscoeficientesdelHClySson: A) 16;5 B) 8;3 C) 5;10 D) 2;8 E) 5;2

    7. Albalancearlaecuacin:

    MnO2(s)+HCl(ac) MnCl2(ac)+H2O()+Cl2(g)la suma de los coeficientes estequiomtricos de

    los productos es:

    A) 8 B) 7 C) 6 D) 5 E) 4

    8. Para la reaccin:

    ZnS(ac)

    + I2(g)

    + HCl(ac)

    ZnCl2(ac)

    + HI(ac)

    +

    S(s)

    luego de balancear marque la secuencia

    correcta:

    I. Hay 4 moles de electrones transferidos.

    II. El yodo se reduce.

    III.ElagenteoxidanteeselHCl.IV. La suma de coeficientes estequiomtricos

    de reactantes es 4.

    A) FFFV B) FVVV C) 5;FVFV D) VVVV E) VVFF

    9. Respecto a la ecuacin qumica:

    Fe(s)+CuSO4(ac) FeSO4(ac)+Cu(s)marque la alternativa correcta.

    A) ElnmerodeoxidacindelFevaraen3unidades.

    B) Elazufrepierde2electronesyseoxida. C) ElFeeselagentereductor. D) ElCu

    +2es el agente oxidante.

    E) El nmero de oxidacin del cobre aumenta

    en 2 unidades.

    10. Marque la(s) semirreaccin(es) de oxidacin:

    I. (CrO4

    )2

    Cr+3 II. Ag Ag

    +1

    III. Sn+2

    Sn+4

    IV. I2

    2I1

    A) I-II B) II-III C) I-III D) II E) I

    11.Despusdebalancearlaecuacin:Al

    (s)+ HBr

    (ac) AlBr

    3(ac)+ H

    2(g)

    el coeficiente del agente oxidante es:

    A) 3 B) 4 C) 5 D) 6 E) 2

    12. En la reaccin:Cu

    (s)+HNO

    3(ac)Cu(NO

    3)2(ac)

    +NO(g)

    +H2O

    ()

    el coeficiente del agente oxidante es:

    A) 3 B) 8 C) 2 D) 4 E) 6

    13. Marque la alternativa correcta despus debalancear la siguiente ecuacin:

    I. El KMnO4

    es el agente reductor.

    II. En N3+

    es el agente oxidante.

    III. En la reaccin se transfieren 10 moles de

    electrones.

    IV. La suma de coeficientes reactantes es igual a

    la suma de coeficientes de los productos.

    A) VVVV B) FVVF C) FFVF D) VFFV E) VFVV

    14.Despusdebalancearlasiguienteecuacin:

    HI(g)

    + H2SO

    4(ac)H

    2S

    (g)+ I

    2(s)+ H

    2O

    ()

    el nmero de moles del cido y del agua res-

    pectivamente son:

    A) 1;2 B) 2;4 C) 3;4 D) 2;3 E) 1;4

    15. Balancear por Redox:

    d a r l a s u m a d e l o s c o e f i c i e n t e s

    estequiomtricos.

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    Qumica Compendio de Ciencias - IV - A

    204 PASCUAL SACO OLIVEROS

    A) 10 B) 15 C) 12 D) 26 E) 20

    16. Para la reaccin:

    luego de balancear tenemos que:

    I. Hay 10 moles de electrones transferidos.

    II. El KMnO4

    se oxida.

    III.ElagentereductoreselFeSO4

    IV. La suma de los coeficientes estequiomtricos

    de los productos es 16.

    A) VFVV B) VFFV C) VFVF D) FVVV E) FVFV

    17. Para la reaccin Redox:

    NaNO2+NaI+H

    2SO

    4NO+I

    2+Na

    2SO

    4+H

    2O

    Culeselagentereductor? A) NaNO

    2 B) NaI C) H

    2SO

    4

    D) Na2SO

    4E) I

    2

    18.Albalancearporelmtododelin-electrnyen medio cido la semirreaccin:

    se tiene:

    I. 9 moles de electrones transferidos.

    II. 7 moles de H2O.III. 14 moles de iones H

    +.

    IV. Que es una semirreaccin de oxidacin.

    A) FFVV B) VFVF C) FVVF D) FVFF E) FVFV

    19. Marque la secuencia correcta al balancear lasiguiente ecuacin en medio cido:

    I. ElFe2+

    es el agente oxidante.

    II. ElCr3+

    es el cromo reducido.

    III. El coeficiente estequiomtrico del agua es

    7.

    A) VVV B) VVF C) FFV D) VFV E) FVV

    20. Luego de balancear en medio cido la semirre-

    accin:

    se tiene:

    I. Que el nmero de oxidacin del Mn dismi-

    nuye 5 unidades.

    II. 5 moles de electrones transferidos.

    III. 8 moles de H+

    .

    IV. 4 moles de H2O.

    1. El elemento que pierde electrones se est............ y el elemento que gana electrones se

    est ..........

    A) Reduciendo-oxidante

    B) Reduciendo - reduciendo C) Oxidando-oxidando D) Cargando-descargando

    E) Oxidando - reduciendo

    2. Qu cambio de carga representa una oxida-cin?

    A) 0a3 B) +1a0 C) +2a+1 D) 3a2 E) +5a+2

    3. Determinarculde los siguientesprocesosdefine una reduccin.

    A) Ca0

    Ca+2

    B) K0 K

    +1

    C) S4 S2 D) C2 C2

    E) Mg0

    Mg+2

    4. Cuntoselectronessetransfierenenlasiguien-te semirreaccin: P

    4P

    +5?

    A) 10 B) 20 C) 30 D) 5 E) 0

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    23/40

    QumicaCompendio de Ciencias - IV - A

    205SISTEMA HELICOIDAL

    5. El estado de oxidacin del carbono en la glucosa(C

    6H

    12O

    6) es:

    A) 1 B) 0 C) +1 D) +3 E) +4

    6. Indicar el nmero de electrones ganados operdidos en: O

    2O

    1

    A) 2 B) 3 C) 1 D) 4 E) 5

    7. Balancear por Redox e indicar el coeficiente delagua.

    HNO3

    + H2S NO + S + H

    2O

    A) 4 B) 6 C) 5 D) 3 E) 2

    8. Balancear e indicar el coeficiente de la formaoxidada:

    NaOH+Cl2 NaCl+NaClO

    3+H

    2O

    A) 6 B) 3 C) 5 D) 1 E) 4

    9. Luego de balancear en medio alcalino:

    halle la relacin molar:

    A) B) C) D) E)

    10.Delasreaccionesproducidasenmediobsico,determine la suma total de coeficientes del H

    2O

    y (OH).

    A) 20 B) 33 C) 40 D) 38 E) 19

    LAS PROTENAS

    Todos alguna vez las mencionan. La palabraprotenas aparece cada cierto tiempo en los peri-dicos, en las revistas, en los reportajes de televisin.Por qu?, cul es su importancia?, qu son?

    Bien, los cientficos nos informan que son mol-culas formadas por carbono, hidrgeno, oxgenoy nitrgeno (C - H - O - N) y, en ciertas ocasiones,tambin por azufre (S), hierro (Fe), fsforo (P), zinc(Zn) y cobre (Cu). Incluso nos dicen que la rupturade estas molculas provoca la liberacin de susunidades bsicas: los aminocidos.

    Sin duda, las protenas son de gran importanciaen el mundo de los seres vivos. Por ejemplo, si acaso

    eliminamos el agua de una clula, alrededor del 55%de la materia que queda (poco ms de la mitad desu peso seco) son protenas.

    Por otra parte, existe una numerosa diversi-dad de protenas. Esto resulta normal, ya que lascaractersticas heredadas e intransferibles de cadaindividuo (el color de su piel, la tesitura de su voz,

    el tamao de su nariz, etc.) se manifiestan a travsde la estructura de las protenas.

    As, pues, la funcin de las protenas es muyvariada. Sin embargo, podemos clasificarlas desde

    un punto de vista, una de las protenas ms influ-yentes es el colgeno (por ejemplo, hay colgenoen los tendones de los msculos). Asimismo, otras

    protenas como la elastina (que da, por ejemplo,flexibilidad a la piel) o la queratina (que, siguiendocon la piel, le otorga resistencia) dotan a los cuerposde sus cualidades fsicas.

    Desde el segundo punto de vista, la importanciade las protenas crece. Y es que permiten que ocurrauna serie de actividades indispensables para la vida.

    En tal sentido, las enzimas son protenas que tienena su cargo ayudar a que los millones de reaccionesque se producen en nuestros cuerpos sucedencon la rapidez necesaria. Es decir, estas protenas

    facilitan o permitan que haya reacciones qumicasen los organismos. Y sin estas reacciones no podraconocerse la vida.

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    Qumica Compendio de Ciencias - IV - A

    206 PASCUAL SACO OLIVEROS

    Curiosidades

    ALBERT EINSTEINFsico alemn de origen judo (1879-1955),

    nunca destac por sus buenos resultados acadmi-

    cos, lo que no le impidi recibir el premio Nobel

    de fsica en 1921 por sus trabajos sobre el efecto

    fotoelctrico, y no por su ms famoso trabajo, la

    teora de la relatividad, publicada en 1916 pero

    que an era discutida. Adems, fue uno de los

    grandes pioneros en el estudio de la mecnica cun-

    tica. Sin embargo, fue muy crtico con ella sobretodo cuando se empezaron a usar probabilidades

    para describir los sistemas, a raz del principio de

    incertidumbre de Heisenberg. Refirindose a esto,

    es famosa la afirmacin de Einstein indicando que

    Dios no juega a los dados. Se dice que un colega

    de Einstein y amigo de toda la vida, el fsico dans

    Niels Bohr (1885-1962), harto de esta frase, en una

    ocasin le respondi: Albert! Deja de decirle a

    Dios lo que tiene que hacer!. A consecuencia del

    nazismo de su pais natal, Einstein, que era de origenjudo, se nacionaliz en Suiza en 1901.

    En 1905, siendo todava un fsico totalmente

    desconocido, consigui publicar tres artculos revo-

    lucionarios para la fsica. Por el primero fue por el

    que se le concedi el Nobel y en el tercero expone

    su teora de la relatividad especial.

    En 1914, cuando ya tena un alto prestigio,

    fue a trabajar a Alemania, nombrado director del

    instituto de investigacin Kaiser Wilhelm, en Berln.Entonces, Einstein declar: Los alemanes apuestan

    por m como si fuera una gallina de primera clase,

    pero no estoy muy seguro de que pueda poner

    otro huevo. Pero en 1916 public su teora de la

    relatividad general que le ha convertido, definiti-

    vamente, en uno de los ms grandes genios de

    la humanidad. Y todo, a pesar de que la I Guerra

    Mundial (1914-1919) asolaba Europa.

    Posteriormente, en 1940, durante la II GuerraMundial (1939-1945), se nacionaliz en Estados

    Unidos. En 1939 Einstein firm una carta al presi-

    dente Roosevelt pidindole que se creara un progra-

    ma de investigacin de la reaccin en cadena, pero

    en 1945, cuando se hizo evidente que la bomba

    nuclear era realizable pidi a Roosevelt que no se

    emplease, sin conseguirlo (en agosto de ese ao se

    arrojaron dos bombas atmicas sobre las ciudades

    japonesas de Hiroshima y Nagasaki). Hasta sumuerte luch activamente contra la proliferacin de

    las armas nucleares consciente de su peligrosidad.

    A la pregunta de cmo sera la III Guerra Mundial

    respondi que la cuarta sera con piedras.

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    QumicaCompendio de Ciencias - IV - A

    207SISTEMA HELICOIDAL

    INTRODUCCINLas combinaciones qumicas se producen como consecuencia de la afinidad o tendencia que tienen

    los elementos qumicos en unirse unos con otros.

    Alcombinarseloselementos,lohacensiguiendounasleyesestequiomtricas(determinanlarelacinmasa-volumen de los distintos cuerpos que intervienen en la reaccin).

    Estas leyes se dividen en ponderales (relativas a las relaciones de masa) y volumtricas (al volumen).

    En1789,Lavoisierafirmabaqueensutratadoelementodequmica:Elautnticoartederealizarexperimentos en qumica, consiste en lo siguiente: siempre debemos suponer una igualdad exacta o ecuacin

    entre los principios del cuerpo examinado y los principios de los productos resultantes de su anlisis

    Lavoisierfueunautnticocreadordelaqumicacomociencia,paradefinirlamateriaenrazndesu

    propiedad de ser pesada,porintroducirelusodelabalanzayporenunciarlaleydelaconservacindemasas.

    LECTURALA QUMICA EN ACCIN

    AnalizadordeAliento

    Cada ao, en los Estados Unidos mueren aproximadamente 25 000 personas y ms de 500 000 sonlesionadas por conductores ebrios. Varias organizaciones han hecho esfuerzos para educar al pblico sobrelos peligros de la intoxicacin en las carreteras de ese pas y se han visto penas cada vez mayores para

    tales infractores. A menudo, la polica usa un dispositivo llamado analizador de aliento para examinar a losconductores que se sospecha que estn ebrios. El fundamento qumico de este dispositivo es una reaccinredox. Una muestra del aliento del conductor se introduce en el analizador de aliento, donde se trata conuna solucin cida de dicromato de potasio. El alcohol (etanol) en el aliento es convertido a cido actico,

    segn se aprecia en la siguiente ecuacin:

    Realizarclculosmatemticossencillosenrelacindemasayvolumen.

    Poderconocerlamasaresultantequeseobtieneconunadeterminadacantidadde

    reaccionante.

    Comprobarlaaplicacindelaleydeconservacindelamateria.

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    Qumica Compendio de Ciencias - IV - A

    208 PASCUAL SACO OLIVEROS

    En esta reaccin el etanol es oxidado a cido actico y el color, anaranjado amarillento en el ion dicromato,es parecido al ion crmico, de color verde. El nivel de alcohol en la sangre del conductor puede determinarse

    fcilmente midiendo la magnitud de este cambio de color (que se lee en un medidor calibrado del instrumento).El lmite legal aceptado para el contenido de alcohol en la sangre en los Estados Unidos es de 0,1% en masa.

    Cualquier valor por encima de este lmite se considera como intoxicacin.

    ESTEQUIOMETRA ICONCEPTO

    Es la parte de la qumica que estudia los

    clculos que se pueden desarrollar a partir de

    las relaciones que se pueden establecer a partir

    de la informacin que nos proporciona una

    reaccin qumica balanceada o la frmula de un

    compuesto.

    Estas relaciones pueden ser :

    Relacionesdemolamol

    Relacionesdemasaamasa

    Relacionesdevolumenavolumen

    Relacionesdemasaavolumen

    Ej. 1 N2(g)

    + 3H2(g)

    2NH3(g)

    Moles: 1 mol (N2) 3 mol (H2) 2mol(NH

    3)

    Masas: 28g (N2) 6g(H

    2) 34g (NH

    3)

    Volumen: 1 (N2) 3 (H

    2) 2 (NH

    3)

    LEYES GRAVIMTRICASO PONDERALES Slo relacionan lasmasas de lassustancias

    reactantes y/o producidas

    1 LEY DE CONSERVACIN DE MASAS

    Lavoissier :

    Ej: 1N2

    + 2O2 2NO

    2

    1(28g) + 2(32g) 2(46g)

    92g 92g

    2 L E Y D E P R O P O R C I O N E SCONSTANTES Proust: Ej.: 2Ca+1O

    22CaO

    Mo l : 2mo l (Ca ) 1 m o l ( O 2 )2mol(CaO)

    Masas:80g(Ca) 32g(O2)

    112g(CaO)

    Ejemplos :1) DeterminelacantidaddemolesdeH

    2que se

    desprende al reaccionar 4 moles de H2O consuficiente sodio.

    Rxn: 2Na + 2H2O 2NaOH + 1H

    2

    4mol ? H2

    DicelaRxn:2mol 1mol(H

    2)

    DiceelProb:

    4mol (H2)

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    QumicaCompendio de Ciencias - IV - A

    209SISTEMA HELICOIDAL

    = 2 mol

    2) Calcular lamasadelnitrgenoquesedebecombinar con H2

    para obtener 170g de NH3.

    Rxn: 1N2

    + 3H2 2NH

    3

    WN2=?170g

    DicelaRxn: PideelProb. W(N

    2) 170g

    W(N2) = 140g

    REACTIVO LIMITANTE Es la sus tanciaque se encuent raen la

    proporcin estequiomtrica.

    Determinalacantidaddelotroreactante,quese debe usar.

    REACTIVO EN EXCESO Eselqueseencuentrafueradelaproporcin

    estequiomtrica.

    Seconsumeparcialmente.

    Ejemplos :1) Si en un recipiente se colocan 20g de H

    2y 20g

    de O2, determina

    a) Rxtvo en exceso

    b) Rxtvo limitante

    c) Masa de H2O formado

    Rxn: 2H2

    + 1O2 2H

    2O

    20g 20g W(H2O) ? a) Determinacindelexceso DelaRxn: 4g(H

    2) 32g(O

    2)

    1g(H2) 8g(O

    2)

    W(H2) 20(O

    2)

    W(H2) = 2,5g < 20g

    Exceso:H2

    b) Limitante: O2

    (se consume totalmente)

    c) Conel limitantedeterminamoslamasa

    de H2O

    DelaRxn: 3 2 g (O2)

    36g(H2O)

    Pide el prob. 20g(O2) W(H

    2O)

    W(H2O) = 22,5g

    3 Ley de Proporciones Mltiples Dalton:

    Para el O2yelAzufre:

    - SO

    - SO2

    - SO3

    4 Ley de Proporciones Recprocas

    Wenzel-Richter:

    En general:

    Qu masa de H2SO

    4se puede obtener a partir

    de24gdeFeS2?

    Segn: 2FeS

    2+ H

    2O

    2 4SO

    2+Fe

    2O

    3

    4SO2

    + 2O2 4SO

    3

    4SO3

    + 4H2O 4H

    2SO

    4

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    Qumica Compendio de Ciencias - IV - A

    210 PASCUAL SACO OLIVEROS

    ROBERT MILLIKAN Y EL DESCUBRIMIENTO DEL ELECTRN

    Electrn, tipo de partcula elemental de carganegativa que forma parte de la familia de los lepto-nes y que, junto con los protones y los neutrones,

    forma los tomos y las molculas. Los electronesestn presentes en todos los tomos y cuando sonarrancados del tomo se llaman electrones libres.

    Los electrones intervienen en una gran variedadde fenmenos fsicos y qumicos. Se dice que un ob-

    jeto est cargado elctricamente si sus tomos tienenun exceso de electrones (posee carga negativa) oun dficit de los mismos (posee carga positiva). El

    flujo de una corriente elctrica en un conductor escausado por el movimiento de los electrones libresdel conductor. La conduccin del calor tambin sedebe fundamentalmente a la actividad electrnica. Elestudio de las descargas elctricas a travs de gasesenrarecidos en los tubos de vaco fue el origen deldescubrimiento del electrn. En los tubos de vaco,

    un ctodo calentado emite una corriente de electro-nes que puede emplearse para amplificar o rectificaruna corriente elctrica (vase Rectificacin). Si esacorriente se enfoca para formar un haz bien definido,ste se denomina haz de rayos catdicos. Si se dirigeel haz de rayos catdicos hacia un objetivo adecuado

    se producen rayos X; si se dirigen hacia la pantallafluorescente de un tubo de televisin, se obtienenimgenes visibles. Las partculas beta que emitenalgunas sustancias radiactivas son electrones.

    Los electrones tambin intervienen en los pro-

    cesos qumicos. Una reaccin qumica de oxidacines un proceso en el cual una sustancia pierde elec-trones, y una reaccin de reduccin es un procesoen el cual una sustancia gana electrones.

    En 1906, el fsico estadounidense Robert An-drews Millikan, mediante su experimento de la

    gota de aceite, determin la carga del electrn:1,602 10

    19culombios;

    su masa en reposo es 9,109 1031

    kg. La cargadel electrn es la unidad bsica de electricidad y se

    considera la carga elemental en el sentido de quetodos los cuerpos cargados lo estn con un mltiploentero de dicha carga. El electrn y el protn poseenla misma carga, pero, convencionalmente, la cargadel protn se considera positiva y la del electrnnegativa.

    Los electrones se consideran fermiones porquetienen espn semientero; el espn es la propiedadcuntica de las partculas subatmicas que indica sumomento angular intrnseco. La partcula de anti-materia correspondiente al electrn es el positrn.

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    QumicaCompendio de Ciencias - IV - A

    211SISTEMA HELICOIDAL

    1. Setieneazufreyoxgenogaseosoparaformaranhidridosulfrico.Determine:a. La ecuacin balanceada.

    b. Con8gdeazufre,qumasadeanhidridoseproduce?

    c. Con9moldeoxgeno,cuntasmolesdeazufresecombinan?

    Resolucin:

    a. S + O2

    SO3

    Balanceando

    2S + 3O2

    2SO3

    b.

    64x= 8 (160) x= 20 g de SO

    3

    c.

    x= 6 mol S

    2. Problema En la combustin completa del buteno indi-

    car:

    a. La ecuacin balanceada.

    b. Con16gdeoxgeno,qumasadeaguaseproduce?

    c. Con4moldebutano,cuntasmolesdeoxgenoreaccionarn?

    Resolucin:

    1. Con56gdeN2, qu masa de NH

    3se produ-

    ce? P.A.:(N=14;H=1).

    N2

    + H2

    NH3

    A) 12g B) 68g C) 34g D) 51g E) 28g

    2. Se t ienen 490g de KClO3

    ,

    cuntosgramosdeoxgenoseproducen?(O= 16).

    KClO3 KCl+O2 A) 36g B) 48g C) 16g D) 96g E) 50g

    3. Se tienen 20 g de H2, qu masa de H

    2O se

    produce?H

    2+ O

    2H

    2O

    A) 140g B) 180g C) 160g D) 150g E) 320g

    4. Con4moldeH2 cuntas moles de HI seproducen? H

    2+ I

    2HI

    A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 8

    5. Setienen5moldeC3H

    8.Concuntasmoles

    de O2reaccionarn?C

    3H

    8+ O

    2 CO

    2+ H

    2O

    A) 5 B) 7 C) 25 D) 30 E) 20

    6. Con8molde xidonitroso(NO),cuntas

    moles de oxgeno (O2)hanreaccionado? A) 2 B) 10 C) 8 D) 6 E) 20

    7. Con400gdecarbonatodecalcio(CaCO3),

    cuntasmolesdeCO2seobtienen?

    P.A.:(Ca=40;C=12;O=16)CaCO

    3 CaO+CO

    2

    A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5

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    212 PASCUAL SACO OLIVEROS

    8. Se tienen 10 g de H2, cuntas moles de H

    2O

    seproducen?H

    2+ O

    2H

    2O

    A) 5 B) 4 C) 6 D) 7 E) 10

    9. Setienen130gdezinc(Zn).Cuntasmolesde H

    2seobtienen?Zn+HCl ZnCl

    2+ H

    2

    A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5

    10.Con6moldealuminio(Al),cuntosgramosde H

    2seproducen?Al+HCl AlCl

    3+ H

    2

    A) 9g B) 18g C) 15g D) 27g E) 6g

    11. El fsforo blanco, P4

    reacciona en exceso de

    oxgeno para formar P2O

    5.Cuntasmolesde

    P2O

    5se forman debido a la combustin de 4,0

    g de P4?P.A.(P=31;O=16).

    P4(s)

    + O2(g)

    P2O

    5(g)

    A) 0,087 B) 0,032 C) 0,043 D) 0,065 E) 0,021

    12.Cuntosgramosdeoxgenosenecesitanparaquemar132gdepropano?

    P.A.(C=12;H=1;O=16)C

    3H

    8+ O

    2 CO

    2+ H

    2O

    A) 240 B) 384 C) 480 D) 96 E) 450

    13.CuntosgramosdeCa(NO3)2

    se obtienen al

    reaccionar2molesdeCa(OH)2

    con suficiente

    HNO3

    segn la reaccin:

    Ca(OH)2 + HNO3 Ca(NO3)2 + H2O A) 164 B) 82 C) 120 D) 328 E) 656

    14.CuntasmolesdeHClserequierenparaquereaccionen completamente con 68 g de NH

    3

    segn la reaccin: NH3+HCl NH

    4Cl?

    A) 4,0 B) 3,0 C) 2,0 D) 1,0 E) 0,5

    15.Elmetano(CH4) combustiona con 128 g de

    oxgeno. Hallar el peso de anhidrido carbnico

    (CO2) que se forma en el producto.

    CH4 + O2 CO2 + H2O

    A) 22g B) 44g C) 66g

    D) 132g E) 88g

    16. 3 mol de carbono se queman con cierta canti-dad de oxgeno. Hallar las moles del producto

    formado.

    2C+O2 2CO

    A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5

    17.CalculelamasanecesariadeC2H

    5OH para que

    la combustin completa de la misma genere

    48,2moldeCO2.

    A) 88,2mg

    B) 78,6 mg

    C) 92,2mg

    D) 66,4mg

    E) 70,4 mg

    18. El magnesio es un metal muy activo, en contactocon el aire se oxida segn:

    Mg(s)

    + O2(g)

    MgO(s)

    A) 1,2g B) 1,8g C) 0,9g

    D) 1,0g E) 1,4g

    19. Para formar 18 g de H2O, qu masa de H

    2

    reacciona?

    H2

    + O2

    H2O

    A)1g B)2g C)4g D)8g E)5g

    20.Con36gdecarbono,qumasadeoxgenoreacciona?

    2C+O2 2CO

    A) 24g B) 48g C) 36g

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    QumicaCompendio de Ciencias - IV - A

    213SISTEMA HELICOIDAL

    1. 50 moles de N2

    reaccionan con suficiente can-

    tidad de H2

    para formar NH3

    de la siguiente

    manera: H2

    + N2

    NH3.

    Hallar las moles del producto formado.

    A) 40 B) 50 C) 60 D)100 E) 80

    2. 100molesdeCH4

    combustionan en forma

    completa. Hallar las moles de oxgeno requeri-

    do.

    CH4

    + O2 CO

    2+ H

    2O

    A) 50 B) 40 C)100 D)150 E)200

    3. 10 moles de H2

    reaccionan con el O2

    para

    formar H2O. Hallar las moles de O

    2requeridas

    de acuerdo a: H2

    + O2

    H2

    O

    A) 10 B) 5 C) 20 D) 15 E) 8

    4. 160gdeCH4

    combustionan en forma comple-

    ta. Hallar el peso de oxgeno requerido.

    CH4 + O4 CO2 + H2O A) 320g B) 640g C) 160g

    D) 480g E) 960g

    5. Cuntosgramosdeoxgenosonrequeridospara la combustin completa de 130 g de

    C2H

    2?

    A) 80g B) 800g C) 180g

    D) 400g E) 54g

    6. Cuntosgramosdecalcioserequierenparapreparar 50 g de H

    2segn:

    Ca+HB2O Ca(OH)

    2+ H

    2?

    A) 400g B) 500g C) 600g

    D) 900g E) 1000g

    7. CuntosgramosdeO2

    pueden ser obtenidos

    mediante un calentamiento de 4 mol-g de

    KClO3segn:KClO3 KCl+O2? A) 96g B) 192g C) 384g

    D) 48g E) 46g

    8. Cuntasmoles de hierro se requierenparaproducir640gdeFe

    2O

    3en la reaccin:

    4Fe+3O2 2Fe

    2O

    3?

    A) 2 B) 6 C) 4 D) 8 E) 10

    9. Con20gdeH2, qu masa de H2O se produ-ce?

    A) 160g B) 180g C) 90g

    D) 100g E) 140g

    10. Para formar 96 g de O2,qumasadeKClO

    3

    reacciona?

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    Qumica Compendio de Ciencias - IV - A

    214 PASCUAL SACO OLIVEROS

    ELMALDEALZHEIMER

    Usualmente, la enfermedad de Alzheimerprovoca la demencia entre las personas ancianas.

    Es, pues, un mal que va arruinando a las neuronasdel cerebro humano y suele aparecer a partir delos 65 aos, aunque sabemos que tambin puede

    presentarse entre la gente ms joven. Lo terrible esque, hasta la fecha, tiene una causa desconocida.

    Cuando alguien padece de esta enfermedad,sufre cambios microscpicos en el tejido de ciertaspartes de su encfalo y una prdida (progresiva peroconstante) de una sustancia qumica, vital para el

    funcionamiento intelectual, llamada acetilcolina.

    Esta sustancia es la que permite que las clulas ner-viosas se comuniquen entre ellas y es, por lo tanto,necesaria para las actividades mentales relacionadascon el aprendizaje, la memoria y el pensamiento.

    La enfermedad fue diagnosticada por primeravez en 1907 por el mdico alemn Alois Alzheimer

    (1864-1915) y hoy se calcula que existen, ms o me-nos, 18 millones de afectados en todo el mundo.

    Es verdad que todava no podemos hacermucho por estos pacientes, pero es muy importanteque las personas mayores de edad acudan a losmdicos para un diagnstico temprano, ya que haydemencias no slo controlables sino, por fortuna,tambin curables.

    En nuestros pases se conoce poco de esta enfer-medad y se interpretan errneamente los sntomasde Alzheimer como algo que forma parte normaldel envejecimiento. Por consiguiente, si acaso notas

    que alguien mayor y de tu familia olvida demasiadolas cosas (olvida lo que ha hecho y dicho) y hasta

    se desubica sin saber dnde est, entonces pide,por favor, que alguien lo lleve al mdico para quelo revise.

    Recuerda: el cuidado de la salud de nuestros

    Ancdotas

    ElhumordeJuanPabloII

    Durante el Snodo de obispos de Roma, el car-denal de Cracovia, despus Juan Pablo II, propusoa varios cardenales ir a esquiar al Terminillo.

    A esquiar? S, claro. En Italia, no esquan los cardena-les?

    Pues... francamente, no.

    En Polonia, en cambio, el 40% de los cardenalesesquan. 40%? Si en Polonia slo hay dos cardena-les.

    Claro, pero no me negarn que Wyszynski valepor lo menos el 60%.

    Nohabaquinselodijera

    Haba una vez dos nios que patinaban sobreuna laguna helada. Era una tarde nublada y fra,

    pero los nios jugaban sin preocupacin. De pronto,el hielo se revent y uno de los nios cay al agua.

    El otro nio, viendo que su amigo se ahogaba bajoel hielo, tom una piedra y empez a golpear contodas sus fuerzas hasta que logr romperlo y as

    salvar a su amigo. Cuando llegaron los bomberos yvieron lo que haba sucedido, se preguntaban cmolo hizo, pues el hielo est muy grueso, es imposibleque lo haya podido romper con esa piedra y susmanos tan pequeas. En ese instante apareci unanciano y dijo: Yo s como lo hizo.... Cmo?.No haba nadie a su alrededor para decirle que no

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    QumicaCompendio de Ciencias - IV - A

    215SISTEMA HELICOIDAL

    LEYES VOLUMTRICASSe aplican slo a las sustancias en estado gaseoso.

    1. Ley de volmenes constantes Gay-Lussac

    2N2(g)

    + 3O2(g)

    2N2O

    3(g)

    Problema 1 DetermineelvolumendeO

    2(g)que se debe

    utilizarparaproducir100deCl2O

    5(g)

    Rxn: 2Cl2(g)

    + 5O2(g)

    2Cl2O

    5(g)

    DelaRxn:5 (O

    2) 2 (Cl

    2O

    5)

    V(O2) 100 (Cl

    2O

    5)

    V(O2) = = 250

    Problema 2Si en un recipiente se colocan 60 de N

    2y 90

    de H2(g).Culeselvolumendelamezclatotal

    resultanteluegodelareaccin?

    Rxn: 1N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)60 90

    Determinarlosreactivoslimitanteyexceso: DelaRxn:

    1 (N2) 3 (H

    2)

    V(N2) 90 (H

    2)

    V(N2) Rxna = = 30 < 60

    Limitante: H2

    Exceso: N2

    ClculodeV

    NH3:

    DelaRxn:3 (N

    2

    ) 2 (NH3

    )

    90 (N2)

    = = 60

    Alfinal:

    2. Ley de Contraccin Volumtrica

    a. Absoluta:(C)

    b. Relativa: (CV

    )

    Ej: 2H2(g)

    + 1O2(g)

    2H2O

    (g)

    2 + 3 vol

    2 Vol

    CV

    = =

    PUREZA DE REACTIVOSPara las reacciones qumicas, en muchos casos

    seutilizansustanciasquecontienenciertogradodeimpurezas(expresadasenporcentajes).

    Se debe tomaren cuenta quelasimpurezasno participan en la reaccin ni aparecen tampoco

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    Qumica Compendio de Ciencias - IV - A

    216 PASCUAL SACO OLIVEROS

    en la estequiometra del proceso, por ello se debe

    determinar siempre la cantidad de sustancia pura

    con la que participa cada reactante o se genera cada

    producto.

    Wmuestra

    = 200g

    Problema 1

    Una muestra de calcita que contiene 80% de

    CaCO3

    ,tieneunamasade150g.DeterminelamasadeCaOproducidosegn.

    1CaCO3 1CaO+1CO

    2

    150g W(CaO)

    80%

    Clculodel puro:

    ClculodelWCaO:

    DelaRxn:

    100gCaCO3 56gCO

    120gCaCO3 W(CaO)

    WCaO = 67,2g

    Problema 2

    QumasadeKClal60%enmasasepuedeobtenerapartirde980gdeKClO

    3?

    Rxn: 2KClO

    3 2KCl+3O

    2

    980g

    ClculodeWpura

    DelaRxn: 122,5gKClO

    3 74,5gKCl

    980gKClO3

    Wpura

    WKClpura : =596gKClpuro

    ClculodeWal60%

    WT=?

    596g 60%

    WT

    100%

    FormaPrctica

    DelaRxn: 122,5gKClO

    3 74,5gKCl

    980gKClO3

    WKCl(0,6)KCl

    WKCl: =

    EFICIENCIA O RENDIMIENTOSe debe tener en cuenta que un proceso

    qumicoenlanaturalezaoartificialnuncaesal

    100% eficiente. Las cantidades que se obtiene sonsiempre menores que las previstas tericamente y

    la eficiencia nos indica el porcentaje de la cantidad

    tericaqueseobtieneoseutilizaenelproceso.

    Problema 1

    QumasadeCO2 se puede obtener a partir de800gdeCaCO3

    si la eficiencia del proceso es de

    80%?Reaccin:

    1CaCO3 1CaO+1CO

    2

    800g WCO2

    ClculodelWterico de CO2

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    QumicaCompendio de Ciencias - IV - A

    217SISTEMA HELICOIDAL

    DelaRxn: 100gCaCO

    3 44gCO

    2

    800gCaCO3

    WTerico

    (CO2)

    8WTerico

    = 352g

    ClculodelWexp de CO2

    352gCO2

    100%

    WExp

    80%

    WExp(CO

    2) = = 281,6g

    FormaPrctica

    Delareaccin: 180gCaCO

    3

    44gCO2

    800g(0,8) WExp

    WExp

    = = 281,6g

    Problema 2 Qumasadepirita(FeS

    2) se debe usar para

    obtener 640g de SO2

    en un proceso que es 60%

    eficiente?Reaccin:

    O2+2FeS

    2 Fe

    2O

    3+ 4SO

    2

    WExp

    60%

    ClculodelWTeor (FeS2) DelaRxn: 120gFeS

    2128g(SO

    2)

    WTeor

    640g (SO2)

    WTeor

    = = 600g

    ClculodelWExp (FeS2)

    600g 100%

    60%

    Es una regla de tres simple inversa

    Formaprctica:

    120gFeS2

    128g(SO2)

    WExp

    (0,6) 640g (SO2)

    WExp

    = = 1000g

    Problema 3 DeterminelamasadeH

    2SO

    4que se obtendr

    conun80%depurezaapartirdeunamasadepiritade200toncon60%deFeS

    2sabiendo que el

    rendimiento es de 90%.

    Reaccin:

    Fe+O2 Fe

    2O

    3+ SO

    2

    SO2 + O2 SO3SO

    3+ H

    2O H

    2SO

    4

    2Fe+ O2 1Fe

    2O

    3+ 4SO

    2

    200ton 60%

    4SO2

    + 2O2

    4SO3

    4SO3

    + 4H2O

    Delareaccin: 120ton(FeS

    2) 196ton(H

    2SO

    4)

    200 ton (0,6)(0,9) WT(0,8)

    WT

    =

    WT

    = 220,5 ton

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    Qumica Compendio de Ciencias - IV - A

    218 PASCUAL SACO OLIVEROS

    PERRN

    Jean Baptiste Pe-rrin (n. Lille, 30 de

    septiembre de 1870- Nueva York, 17de abril de 1942).

    Fsico-qumico fran-cs.Curs estudios enla Escuela NormalSuperior de Pars,

    siendo poster ior-mente profesor de

    la misma desde1891. En 1910 se

    incorpor a la Universidad de Pars como profesorde fsico-qumica, que dirigi desde 1927 a 1940.

    En 1895 demostr que los rayos catdicos esta-ban construidos con corpsculos con carga elctricanegativa. En 1908 calcul de forma exacta el nme-ro de Avogadro (nmero de molculas contenidas

    en un centmetro cbico de gas en condicionesnormales). Tambin explic la energa solar como

    consecuencia de las reacciones termonucleares delhidrgeno.Durante la I Guerra Mundial sirvi en el ejrcito

    francs. En 1923 fue elegido miembro de la Acade-mia de Ciencias de Francia. En 1936 fue desigando

    subsecretario de Estado para asuntos cientficos enel Gobierno del Frente Popular de Lon Blum.

    En 1940 se traslad a los Estados Unidos, partici-pando en el movimiento llamado Francia Libre ydirigi el departamento cientfico de la Escuela Libre

    de Estudios Superiores de Nueva York.Fue galardonado con el premio Nobel de Fsica

    en 1926 por sus trabajos relativos a la discontinuidadde la materia y por el descubrimiento del equilibriode sedimentacin.

    Entre sus escritos figuran Les atomes (Lostomos, 1913) y Les lments de la physique (Ele-

    1. Se tiene la combustin completa del propano.Determinar:a. La ecuacin balanceada.

    b. Con10 de propano, qu volumen deaguaseproduce?

    c. Con losmismos10 de propano, quvolumendeaireseemplea?

    Resolucin: a. 1C

    3H

    8+ 5O

    2 3CO

    2+ 4H

    2O

    b.

    x= 40 de H2O

    c.

    x= 50 de oxgenoHallado el volumen de aire:

    2. Problema

    Se tiene la combustin completa del benceno. Determinar:

    a. La ecuacin balanceada.

    b. Con20 de benceno, qu volumen deCO

    2seproduce?

    c. Conlosmismos20, qu volumen de aireseemplea?

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    QumicaCompendio de Ciencias - IV - A

    219SISTEMA HELICOIDAL

    1. Con8 de H2 qu volumen de O2 reaccio-na?H

    2+ O

    2H

    2O

    A) 4 B) 2 C) 6 D) 8 E) 10

    2. Con2deC3H

    8, qu volumen de O

    2reaccio-

    na?C

    3H

    8+ O

    2 CO

    2+ H

    2O

    A) 5 B) 10 C) 2,5

    D) 15 E) 2

    3. Se tienen 50 de H2, qu volumen de HI se

    haproducido?H

    2+ I

    2HI

    A) 20 B) 50 C) 230 D) 100 E) 80

    4. Con92gdeNaaC.N.,quvolumendeH2

    seproduce?Na + H

    2O NaOH + H

    2

    A) 11,2L B) 22,4L C) 5,6L D) 44,8L E) 33,6L

    5. En el proceso: N2

    + H2

    NH3

    hallar los litros

    de H2queenC.N.sedebenemplearparapre-

    parar 102 g de amoniaco (NH3).

    A) 201,6 B) 624 C) 123

    D) 213 E) 567

    6. Enelproceso:C2H

    6O + O

    2 CO

    2+ H

    2O,

    cuntosgramosdealcoholetlico(C2H

    6O)

    se deben emplear para producir

    67,2deanhidridocarbnicoenC.N? A) 69 B) 96 C) 46 D) 92 E) 68

    7. CuntoslitrosdeNH3 se producirn a partirde 60 litros de nitrgeno, segn: N

    2+ H

    2

    NH3?

    A) 120 B) 140 C) 60 D) 80 E) 170

    8. Cuandoreaccionan37gdeAlconsuficienteH

    2SO

    4, cuntos litros de H

    2medidosaC.N.

    seobtienen?Al

    (s)+ H

    2SO

    4(ac) Al

    2(SO

    4)3(ac)

    + H2(g)

    A) 67,2 B) 33,6 C) 44,8 D) 14,8 E) 36,3

    9. Cuntosgramosdeaguaseformarnapartirdelacombustinde32gdeCH

    4con 32 g de

    O2?

    CH4

    + O2 CO

    2+ H

    2O

    A) 72 B) 63 C) 18 D) 26 E) 36

    10.Con8gdeH2

    y 8 g de O2

    , qu masa de agua

    seproduce?H2

    + O2

    H2O

    A) 8g B) 16g C) 9g D) 4g E) 20g

    11. Con20gdeH2, qu masa de H

    2O se produce

    silareaccinfuedel80%?H

    2+ O

    2H

    2O

    A) 100g B) 200g C) 180g D) 144g E) 160g

    12. El tetracloruro de carbono fue preparado porlareaccinde608gdeCS

    2con cloro segn la

    reaccin:CS2+Cl

    2 CCl

    4+ S

    2Cl

    2. Si se

    obtuvieron800gdeCCl4, cul fue el porcen-

    tajederendimiento? A) 64,9% B) 59,3% C) 69,4% D) 70,4% E) 40,8%

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    Qumica Compendio de Ciencias - IV - A

    220 PASCUAL SACO OLIVEROS

    13. En la descomposicin de 3,4 g de H2O, cuntos

    mldeoxgenoserposibleobteneraC.N?

    2H2O

    22H

    2O + O

    2

    A) 2,24104 B) 1,1210

    3

    C) 2,24102 D) 6,7210

    2

    E) 3,36103

    14. CuntosgramosdeNaNO3

    se deber descom-

    poner para obtener 67,2 deoxgenoaC.N?

    NaNO3

    NaNO3

    + O2

    A) 255 B) 170 C) 340 D) 425 E) 510

    15. LareduccindeCr2O3porelaluminioserealizacuantitativamente provocando la ignicin de

    unamezclaadecuada.Cuntosgramosdecromo metlico se puede obtener por la reac-

    cindemezclade3gdeAly20gdeCr2O

    3?

    (Cr=52)

    Al+Cr2O

    3 Al

    2O

    3+Cr

    A) 13,7 B) 5,8 C) 52,0 D) 11,6 E) 7,8

    16. CuntosmldeH2medidosaC.N.seliberanal

    reaccionar20gdesodioconsuficienteagua?

    Na + H2O NaOH + H

    2

    A) 1,12104 B) 1,9410

    3

    C) 2,24104 D) 9,210

    3

    E) 1,94104

    17. Cuandosecalientalapiedracaliza,cuyocom -ponenteprincipalesCaCO

    3,seobtieneCO

    2y

    CaOsegnlareaccin:

    CaCO3 CaO+CO2. Siseproducen11,6gdeCO

    2por la descom-

    posicinde30gdeCaCO3, cul es el rendi-

    mientodelareaccin? A) 76,8 B) 13,5 C) 68,0 D) 25,1 E) 87,8

    18. Con42gdeN2

    y 12 g de H2, qu masa de

    NH3seobtiene?(N=14)

    N2 + H2 NH3 A) 68g B) 54g C) 51g D) 56g E) 29g

    19. CuntosgramosdeZnsenecesitanparaob-tener 2,24 de H

    2aC.N.segnlareaccin:

    Zn+HCl ZnCl+H2?

    A) 0,1 B) 6,54 C) 3,27 D) 1,0 E) 0,65

    20. CuntasmolesdeHClserequierenparaquereaccione completamente con 100 g de NaOH

    quetieneun80%enpesodepureza?

    NaOH+HCl NaCl+H2O

    A) 3,0 B) 2,5 C) 2,0

    1. Se hacen reaccionar 0,25 moles de O2

    con 1,25

    moles de H2,culeselreactivoenexceso?

    H2

    + O2

    H2O

    A) H2O B) H

    2 C) O

    2

    D) DependedeO2

    E) DependedeH2

    2. Se calienta 500 g de un mineral al 80% en

    pesodeCaCO3.CalcularlamasadeCO

    2que

    se forma en:

    CaCO3 CaO+CO

    2

    A) 88 B) 44 C) 22 D) 176 E) 258

    3. Con10deC3H

    8, qu volumen de O

    2reac-

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    QumicaCompendio de Ciencias - IV - A

    221SISTEMA HELICOIDAL

    ciona?C3H

    8+ O

    2 CO

    2+ H

    2O

    A) 10 B) 5 C) 50 D) 60 E) 70

    4. 600gdeunmineralcontienen50%deCaCO3.

    HallarlasmolesdeCO2 desprendido.CaCO

    3 CaO+CO

    2

    A) 2mol B) 3mol C) 1mol D) 4mol E) 5mol

    5. Con16gdeH2

    y 16 g de O2, qu masa de

    aguaseproduce?

    H2

    + O2

    H2O

    A) 18g B) 20g C) 16g D) 17g E) 21g

    6. Con20gdeH2

    se producen 144 g de H2O.

    Determineelporcentajederendimientodela

    reaccin: H2

    + O2

    H2O

    A) 60% B) 70% C) 80% D) 90% E) 85%

    7. En una reaccin se colocan 15 de O2

    y 8 de

    NO en: NO + O2

    N2O

    5.Cuntoslitrosde

    R.E.seconsumen? A) 6 B) 9 C) 15 D) 10 E) 12

    8. En una reaccin 4 moles de H2 reaccionancon 8 moles de O

    2.CuntosmolesdeH

    2O se

    forman?

    H2

    + O2

    H2O

    A) 1 B) 2 C) 4 D) 8 E) 16

    9. Con8deCH4, qu volumen de O

    2reaccio-

    nan:CH4

    + O2 CO

    2+9 H

    2O?

    A) 8 B) 4 C) 2 D) 16 E) 32

    10. Se calientan 500 g de un mineral al 80% enpesodeCaCO

    3.CalcularlamasadeCO

    2que

    seformaen:CaCO3 CaO+CO

    2

    A) 88 B) 44 C) 22 D) 176 E) 258

    LA AMENAZA DE LA BUENA SOYA (II)Decamos que las sabanas y las selvas de Sudamrica estn amenazadas por el cultivo incesante de soya.Decamos tambin que era una locura sembrar y

    sembrar olvidando cuidar la tierra. Que a ese paso,al cabo de poco tiempo nicamente nos toparamoscon desiertos y habramos matado o desplazado amuchos animales por el hambre y la sed.

    Nos preguntbamos si ya nada podra hacersepara detener esta inminente catstrofe.

    S, hay algo. Es muy difcil, pero bastara, enprincipio, que los agricultores se animasen a com-partir sus terrenos con los ganaderos.

    Por qu es difcil? Porque los seres humanos

    no somos dados a repartir nuestros privilegios.Porque loa avaricia parece que nos ciega. Porquedesconfiamos de los dems, casi siempre.

    Y, sin embargo,, compartir es el nico caminopara que todos salgamos beneficiados. Todos, sinexcepcin.

    Es decir, las cifras del desastre ecolgico sepodran reducir en un 80% si los productores de

    soya permiten que el ganado pueda pastar en susterrenos para que la tierra se revitalice. De esta formano slo se mejorara la tierra, sino que aumentarala cosecha y las reservas de soya.

    Como ves, los seres humanos no comprendemosan que el egosmo, a la postre, resulta catastrfico,as que resulta difcil que los productores, inversio-nistas, compradores y reguladores de soya puedantrabajar en equipo y apoyar las prcticas de desa-rrollo sostenible, incluyendo aquellas que refuerzanlas regulaciones ambientales. Es imposible? No, no.

    nicamente difcil, ya que de imposibles est hechoel mundo. Ojal t seas uno de los primeros entener el coraje y la inteligencia para cambiar. Ojalt, respetando la vida sobre este planeta, no temasrealizar lo imposible.

  • 7/29/2019 Qum T_4

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    Qumica Compendio de Ciencias - IV - A

    Ancdotas

    ORIGEN Y ETIMOLOGA DE ALGUNASPALABRAS

    AGNOSTICISMOThomas Henry Huxley, en el ao 1869, al ingresaren la Sociedad Metafsica de Londres, fue pre-

    guntado si era ateo, creyente, idealista, materialista,librepensador... l no vio que encajase en ningunade las definiciones que le proponan y al poco tiem-

    po cre el trmino agnstico en contraposicina la gnosis (conocimiento revelado acerca de laexistencia) de los primeros momentos del cristianis-mo. Como l no tena ese conocimiento, esa gnosis,opt por definirse agnstico.AMRICAEl nombre de este continente proviene del nave-gante italiano Americo Vespucio, que acompa aCristbal Coln.ANDESLos Andes es un nombre aymara castellanizadoque quiere decir montaa que se ilumina. Deriva

    de los trminos Qhantir Qullu Qullu utilizados porel pueblo Qullna para expresar lo que sucedeen las altas montaas que, a la salida del sol, sonlas primeras en iluminarse, y a la puesta del astrorey, las ltimas en recibir sus rayos. El espaol,no pudiendo pronunciar Qhantir, apenas habaanotado Anti y luego, como se trataba de variasmontaas pluraliz el trmino a Antis. Ms tardelo llev a la fontica castellana Ande y su plural

    Andes, trmino torcido y retorcido del Qhanti

    que hoy pervive sin tener ningn significado en elidioma espaol.BOICOTSuspensin de relaciones econmicas con laidea de inducir un cambio de conducta. CharlesCunningham Boycott, administrador del condede Erne, era tan odiado por sus convecinos que

    llegaron a negarse a trabajar para l, comprarle ovenderle nada.BOLCHEVIQUE

    Fue el nombre adoptado por una parte de los social-demcratas rusos ya que significa mayoritario.BOTAFUMEIROEn la catedral de Santiago de Compostela se puedecontemplar el botafumeiro. La traduccin castellanade esta palabra gallega sera la de echahumos, y

    su origen se encuentra en la necesidad de purificarel ambiente del santuario producido por el haci-namiento de peregrinos. Estos, despus de variosmeses de caminata, llegaban sucios y malolientesa Santiago.CATLICASignifica, en griego, universal.CEMENTERIO

    La palabra cementerio viene del griego (koime-terion) y en espaol significa dormitorio. Esta

    palabra fue introducida por los cristianos. Antesdel cristianismo al lugar donde enterraban a losmuertos se le llamaba necrpolis (ciudad de losmuertos, en espaol). Con la esperanza cristianaen la resurreccin se le cambi el nombre pordormitorio, de ah que los cristianos decimos quelos muertos estn descansando en paz a la esperade la resurreccin.CURAS

    Esta expresin referida a los sacerdotes aparece encastellano hacia el ao 1330. Viene de la palabralatina cura que significa cuidado, solicitud.Cura, por tanto, signfica referido a los sacerdotes:el que cuida a los otros.DAS DE LA SEMANASe vean en el firmamento siete luceros que cam-biaban de constelacin y que fueron bautizados