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B 1
B Estequiometría1PÁGINA 3
I.
1. Respuesta única (R.U.) Na2S
2. R.U. Químico porque se reordenan los átomos de diferentes formas, se rompen y forman enlaces.
3. R.U.
Presión ( I ) Cantidad de sustancia ( I )
Volumen ( E ) Volumen molar ( I )
Masa ( E ) Temperatura ( I )
Área ( E ) Longitud ( E )
Masa molar ( I ) Densidad ( I )
4. R.U.
Corrosión de aluminio metálico ( Q ) Fundición de un metal ( F ) Pulverización de una aspirina ( F )
Digestión de un dulce ( Q ) Explosión de nitroglicerina ( Q ) Estiramiento de una liga ( F )
5. R.U. Composición química de una sustancia indica las cantidades relativas de los elementos que la
constituyen y la de una mezcla indica las cantidades relativas de las sustancias que la constituyen.
Estructura química de una sustancia indica el arreglo especial de los átomos que la forman, así
como los enlaces químicos o fuerzas intermoleculares que los mantienen unidos o en cercanía.
6. R.U. 15 electrones y protones y se encuentran en el núcleo del átomo.
7. R.U. Porque no presenta la proporción más simple de átomos en la fómula química.
8. Respuesta modelo (R.M.) Son propiedades que tienen los elementos y que se presentan secuen-
cialmente en la Tabla periódica
La energía de ionización aumenta al incrementar el número atómico en un mismo periodo y dis-
minuye al incrementar el número atómico en un mismo grupo.
La afi nidad electrónica aumenta al incrementar el número atómico en un mismo periodo y dis-
minuye al incrementar el número atómico en un mismo grupo.
La electronegatividad aumenta al incrementar el número atómico en un mismo periodo y dismi-
nuye al incrementar el número atómico en un mismo grupo.
El radio atómico disminuye al incrementar el número atómico en un mismo periodo o en un
mismo grupo.
El carácter metálico disminuye al incrementar el número atómico en un mismo periodo o en un
mismo grupo.
Evaluación diagnóstica
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9. R.U.
a) Es un compuesto iónico porque las partículas (iones) están organizadas en una red para maxi-
mizar las atracciones y minimizar las repulsiones electrostáticas.
b) Es un compuesto molecular porque las partículas (moléculas) están formadas por grupos de
uno o más átomos unidos por enlaces químicos.
IDENTIFICAR LA APLICACIÓN DE LAS UNIDADES DE MEDICIÓN PÁGINA 4
I. R.M. La sonda Mars Climate Orbiter se envió para estudiar el clima, la atmósfera y la superfi cie
de Marte. El 23 de septiembre de 1999 la comunicación entre la sonda se perdió a causa de errores
acumulables porque un programa de cómputo en la Tierra producía instrucciones en unidades de
pulgada fuerza por segundo en lugar de las unidades Newton por segundo que se especifi caba en el
contrato entre la agencia especial nasa y la compañía Lockheed Martin Space Systems que diseñó la
sonda. Con el tiempo la sonda siguió una trayectoria que la acercó demasiado a la superfi cie de Marte
por lo que la fricción la desintegró.
II.
1. R.M. La sonda se destruyó y se perdieron cientos de millones de dólares.
III. R.M. Este desastre es el ejemplo más famoso donde no se acordó emplear un solo sistema de unida-
des. En otros ejemplos no se hizo la conversión adecuada entre sistemas de unidades. La elección de
un sistema de unidades depende de los usos y costumbres de cada grupo de personas. Los problemas
aparecen cuando los grupos interaccionan entre si y no acuerdan un sólo sistema de unidades o no
hacen la conversión adecuada entre sistemas de unidades.
CONVERTIR MEDIDAS DE UN SISTEMA A OTRO PÁGINA 4
I.
1. 7 pulgadas (2.54 cm/1 pulgada) = 17.78 cm
II. Respuesta libre (R.L.) Se espera que los estudiantes comprendan la relación que deben plantear para
obtener la equivalencia entre el sistema internacional de unidades y el sistema inglés. Al momento
de comparar deben saber la equivalencia entre ambos sistemas de unidades.
ACTIVIDAD 1
EJERCICIO 1
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IDENTIFICAR ELEMENTOS PARA REALIZAR UNA MEDICIÓN PÁGINA 4
I. R.U.
No. SituaciónMagnitud
físicaUnidad(es) utilizada(s)
Sistema(s) de unidades
1Medición en una báscula
caseraMasa
Kilogramos,
gramos
Sistema Internacional, Sistema Cegesimal
de Unidades, Sistema Métrico Decimal
2 Medición de tu altura LongitudMetros,
centímetros
Sistema Internacional, Sistema Cegesimal
de Unidades
3Medición de tu talla de
zapatosLongitud
Números,
centímetrosBarleycorn, Sistema Cegesimal de Unidades
4 Medición de tu edad TiempoAños, meses,
días
Sistema tradicional de medidas, calendarios
juliano y gregoriano, tiempo solar medio
5Medición del lapso de un
video musicalTiempo
Minutos,
segundos
Derivación del Sistema Internacional,
Sistema Internacional
6Medición de la
temperatura ambienteTemperatura Grados Celsius Unidad accesoria del Sistema Internacional
7Medición de la capacidad
de una botellaVolumen
Litros,
mililitros
Sistema Métrico Decimal, derivación del
Sistema Métrico Decimal
RELACIONAR UNIDADES DE MASA PÁGINA 5
I.
1. R.U. El número de Avogadro es una constante física que indica el número de elementales (normal-
mente moléculas, átomos o iones) presentes en un mol, la unidad de cantidad de sustancia. Se repre-
senta por NA y su valor común es 6.022 × 1023 entidades/mol.
La cantidad de sustancia es una Unidad base del Sistema Internacional de unidades, su símbolo
es n. Es igual al número de entidades elementales (normalmente moléculas, áromos o iones) divi-
didas por la constante de Avogadro.
2. R.U. 4.370 454 5 × 1025 kg
3. R.U. Este resultado es más de 7 veces el de la masa de la Tierra.
II. R.M. Para medir la masa se utilizan normalmente balanzas en valores menores a un kilogramo y
básculas para valores de decenas de kilogramos. Una balanza muy utilizada en el laboratorio es la
balanza de platillos, que permite hallar la masa desconocida de un cuerpo comparándola con una
masa conocida.
CREAR UNA ANALOGÍA PÁGINA 5
I.
1. R.M. El número de Avogadro es muy grande; si se coloca el número correspondiente de canicas sobre
toda la superfi cie de la Tierra se formaría una capa de canicas de más de 50 kilómetros de espesor.
ACTIVIDAD 2
EJERCICIO 2
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Sobre la cantidad de sustancia que relaciona de manera cuantitativa el mundo de lo muy pequeño
(átomos, moléculas e iones) con lo observable y medible (como la masa o el volumen), es sufi ciente
que las analogías solicitadas sean cualitativas. Por ejemplo, así como al juntar un gran número
de partículas se forma una masa o un volumen, al unir y colocar de manera coherente un gran
número de letras se puede formar un libro o una enciclopedia. La “cantidad de sustancia” en esta
analogía serían el número promedio de letras que tiene un libro o una enciclopedia.
ELEGIR LA SUSTANCIA CON EL MAYOR NÚMERO DE ÁTOMOS PÁGINA 5
I. R.U.
a) 53.4 g de Fe o 53.4 g de Cu
b) 1 molécula de O2 o 1 mol de O2
c) 1 átomo de fl úor o 1 molécula de fl úor
d) 6.02 × 1023 átomos de Na o 1 mol de Na
e) 1 mol de Cl o 1 mol de Cl2
f) 1 g de átomos de fl úor o 1 g de moléculas de F2
II. R.L. Es importante que el alumno comprenda la diferencia entre molécula, mol y átomo y su relación
para que pueda inferir más fácilmente qué afi rmación indica una cantidad mayor de átomos.
ELEGIR LA MUESTRA CON LA MAYOR CANTIDAD DE MASA PÁGINA 6
I. R.U.
a) 6.02 × 1022 átomos de Fe
b) 1 mol de Fe
c) 1 mol de magnesio
d) 1 molécula de I2
e) 1 molécula de O2
II. d) 1 mol de I2, 126.9 g
CALCULAR LAS MASAS DE MOLÉCULAS PÁGINA 6
I.
a) 17 g/mol
b) 167 g/mol
c) 78 g/mol
d) 180 g/mol
II. R.M. El alumno debió haber calculado las masas molares considerando el número de moléculas que
indica la fórmula.
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EJERCICIO 4
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RELACIONAR LAS ECUACIONES QUÍMICAS CON LA LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA PÁGINA 7
I. R.U.
KNO3 (s) KNO2 (s) + 12
O2 (g)
KCIO4 (s) KCl (s) + 2O2
II. R.U.
1. Si la mínima cantidad de reactivo en ambas reacciones se refi ere a un mol, en la primera reacción
se necesitan 101 g y 138.5 g en la segunda.
2. Estas reacciones no ocurren a temperatura ambiente, necesitan calor para que se den. Y si ocurrie-
ran de manera aisladas aumentarían la temperatura de los alrededores y proveerían de oxígeno
caliente para reaccionar con ciertos combustibles de forma explosiva.
DESCRIBIR LOS SUCESOS QUE LLEVARON A LA ESTEQUIOMETRÍA PÁGINA 7
I. R.M.
Revolución Química Periodo Características generales Protagonista(s)
Primera 1770-1790Mediciones, cá lculos, nuevo concepto de sustancia, nuevo lenguaje quí mico, etc.
Black, Cavendish, Priestley, Lavoisier
Segunda 1855-1875Nuevos conceptos como átomo, peso ató mico, elemento, propiedades periódicas, molécula, etc.
Dalton, Avogadro, Meyer, Mendelé iev, Wholer, Berzelius, Liebig, Cannizaro, Pasteur, Kekulé, Frankland
Tercera 1904-1924Nuevos modelos de átomo, nuevos conceptos como electrón, núcleo, número atómico, isótopo, radical, etc.
Thomson, Ostwald, Lewis, Aston, Curié, Moseley, Rutherford, Lewis, Soddy, Bragg
Cuarta 1945-1965Nuevos modelos de átomo, nuevos conceptos como cuántico, espín, polímero, etc.
Zavoisky, Tiselius, Pauling, Woodward, Hoffmann, Staudinger, Martin, Synge, Mulliken
Quinta 1973-1993Química ambiental, organometálica, supramolecular, nanoquímica, etc.
Lovelock, Fisher, Wilkinson, Crutzen, Molina, Rowland, Kroto, Curl, Smlley, Cram, Lehn, Pedersen, Binning, Roher, Zwail, Kroto
II.
1. R.U. Los avances de cada revolución sirvieron de base para el desarrollo de la siguiente. Entre la
segunda y la cuarta revoluciones se profundizó en el modelo de átomo.
2. R.U. Todos los procesos químicos estudiados cumplen con la ley de la conservació n de la materia.
Los que no lo cumplen son los procesos nucleares.
EJERCICIO 6
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DISTINGUIR TIPOS DE ANÁLISIS PÁGINA 8
I.
1. R.U. El análisis cualitativo de una sustancia enlista los elementos que la constituyen mientras que
el análisis cuantitativo indica las cantidades relativas de los mismos.
2. R.M. La balanza es el instrumento más importante para realizar el análisis cuantitativo, además
de los otros instrumentos y técnicas para separar y cuantifi car elementos y/o sustancias. Con ella
podemos saber de manera exacta la cantidad de materia que estamos empleando, por ejemplo al
preparar comida si lo hacemos cualitativamente entonces siempre vamos a estar probando, en
cambio si ya tenemos una medida exacta que se puede obtener de forma cuantitativa la variación
va a ser menor.
II. R.M. Las propiedades físicas y químicas de la materia pueden ser no medibles o medibles. Ejemplo
de las primeras son olor, color, sabor, forma cristalina, brillo, maleabilidad, ductibilidad, reactividad,
etc. Y ejemplo de las segundas son densidad, viscosidad, solubilidad, composición química, etc.
IDENTIFICAR LAS ECUACIONES QUÍMICAS QUE CUMPLEN CON LA LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MASA PÁGINA 8
I.
1. R.U.
HCl + NaHCO3 CO2 + H2O + NaCl
2. R.U. Porque tienen el mismo número de átomos tanto en reactivos como en productos.
3.
a) R.U.
Reactivos Productos
2 esferas cafes oscuro 1 esfera café oscuro
6 esferas blancas 2 esferas blancas
No hay el mismo número de esferas en ambos lados
IDENTIFICAR CAMBIOS FÍSICOS Y QUÍMICOS PÁGINA 9
I.
1. R.U. Hervir agua
2. R.U. Combustión del propano, cocción del huevo
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DESCRIBIR UN PROCESO QUÍMICO PÁGINA 9
I. R.L.
1. R.U. Si. Porque una luz de bengala está formada por un alambre embadurnado en una pasta de
color gris. En esta pasta contiene un combustible metálico (hierro en polvo, aunque puede ser
también aluminio) y un oxidante, normalmente nitrato de potasio, mezclado en un derivado del
almidón llamado dextrina.
R.M. Al acercar y calentar con una llama el alambre, el oxidante reacciona y se descompone li-
berando oxígeno a temperatura alta y entonces reacciona con el metal oxidándolo y aumentando
aun más la temperatura del alambre, así se enciende el oxidante cercano y se extiende la reacción.
Las chispas son fi nas partículas de hierro que salen disparadas y se queman en al aire por efecto
del calor. Y la dextrina se emplea como retardante para que la luz de bengala se consuma lenta-
mente en lugar de hacerlo como si fuera una mecha.
II. R.M.
Cuando se quema una luz de bengala en contacto durante mucho tiempo (I1) con una llama o fl ama
de un cerillo (C1), el oxidante que contiene (C2) reacciona y se descompone liberando oxígeno (C3)
a una temperatura alta (R1). En estas condiciones, el oxígeno liberado y muy caliente reacciona
(I2) con el metal (C4) y lo oxida y aumenta aun más la temperatura del alambre (R2), enciende el
oxidante cercano (C2), que libera oxígeno caliente (C3) y reacciona con el metal cercano (C4) y así
sucesivamente. En estas condiciones acrecentadas brotan las chispas (R3) que son metal en polvo
caliente (C4) que reaccionan con el oxígeno del aire (C5). La dextrina (C6) retarda (R4) la reacción
entre oxígeno y metal.
REPRESENTAR EL PRODUCTO DE UNA ECUACIÓN QUÍMICA PÁGINA 10
I.
1. R.U. Dos
II. R.M El alumno debe explicar la relación entre la ley de la conservación de la materia y la reacción.
IDENTIFICAR LA INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA ECUACIÓN QUÍMICA PÁGINA 10
I.
1. R.U. Los coefi cientes estequiométricos y las fórmulas o símbolos químicos de reactivos y productos.
II. R.M.
2C + O2 2CO
El coefi ciente estequiométrico del carbono indica que hay 2 átomos del mismo en reactivos, el coe-
fi ciente estequiométrico del oxígeno indica que solo hay 1 molécula pero el subíndice debajo de su
símbolo indica que cada molécula está formada por dos átomos y así entonces también hay 2 átomos
del mismo en reactivos.
ACTIVIDAD 5
EJERCICIO 10
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El coefi ciente estequiométrico del monóxido de carbono indica que hay 2 moléculas del mismo en
productos y su fórmula indica que en cada molécula hay un átomo de carbono y uno de oxígeno, por
lo que en total hay 2 átomos de carbono y dos de oxígeno en productos, lo mismo que en reactivos.
PROPONER RELACIONES ESTEQUIOMÉTRICAS MOL-MOL PÁGINA 10
I. R.M.
Sólo para el primer reactivo:
1 mol Na2SiO3 (s) / 8 mol HF (ac)
1 mol Na2SiO3 (s) / 1 mol H2SiF6 (ac)
1 mol Na2SiO3 (s) / 2 mol NaF (ac)
1 mol Na2SiO3 (s) / 3 mol H2O (l)
8 mol HF (ac) / 1 mol Na2SiO3 (s)
1 mol H2SiF6 (ac) / 1 mol Na2SiO3 (s)
2 mol NaF (ac) / 1 mol Na2SiO3 (s)
3 mol H2O (l) / 1 mol Na2SiO3 (s)
1. R.U.
Empleando la quinta relación anterior:
0.3 mol Na2 SiO3 (s) [ 8 mol HF (ac)1 mol Na2SiO3 (s)
] = 2.4 mol HF (ac)
II. R.L.
ELEGIR LA REPRESENTACIÓN DEL PRODUCTO DE UNA ECUACIÓN QUÍMICA PÁGINA 11
I.
1. R.U. Ninguna, la correcta debe tener 2 esferas naranjas y 2 esferas blancas.
II. R.M.
1 +
2 + +
3 + + +
4 +
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ELEGIR LA MEJOR ECUACIÓN QUÍMICA PÁGINA 11
I. R.U.
1. R.U.
c) 2Mg + O2 2MgO
PREDECIR UNA CANTIDAD DE MASA PÁGINA 12
I. R.U.
a) Más de 10 g
1. R.M. Porque el óxido se forma al reaccionar un átomo de hierro con un átomo de oxígeno y for-
man una capa sobre la superfi cie del clavo, por lo que se esperaría que esa capa incremente el peso
del clavo.
II. R.M. Al oxidar el hierro se le agregarán átomos de oxígeno del aire a la masa inicial del hierro con lo
que la masa fi nal será mayor.
III. R.U. La masa sólo se conserva en un sistema cerrado y una reacción con el oxígeno del aire no es un
sistema cerrado.
CALCULAR LA MASA DEL PRODUCTO PÁGINA 12
I. R.U.
1.
4 g H2 [1 mol H2
2 g H2
] = 2 mol H2
32 g O2 [1 mol O2
32 g O2
] = 1 mol O2
De la reacción química:
2H2 + O2 2 H2O
Producto 36 g de agua.
2.
2H2 + O2 2 H2O
H-H H-H + O-O H-O-H H-O-H
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ACTIVIDAD 6
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DISTINGUIR LAS REACCIONES QUÍMICAS DEL EFECTO INVERNADERO PÁGINA 12
I.
1. R.U. Porque son gases en la atmósfera que absorben y emiten radiación dentro del rango infrarro-
jo, como el vapor de agua, dióxido de carbono, metano, óxido de nitrógeno, ozono, etc.
2. R.M. Se encuentran presentes en la atmósfera terrestre y aunque su concentración atmosférica es
baja, absorben y emiten radiación dentro del rango infrarrojo y así no permiten que la radiación
infrarroja regrese al espacio.
3. R.M. La atmósfera terrestre es muy transparente para la luz visible pero mucho menos para la radia-
ción infrarroja, por lo que los gases de efecto invernadero producen para la superfi cie terrestre el mis-
mo efecto que el techo de cristal produce en un invernadero; la luz solar llega sin grandes obstáculos
hasta el suelo, lo calienta, dando lugar a que emita rayos infrarrojos, los cuales, a diferencia de los
rayos de luz, son absorbidos en gran parte por el vidrio o la atmósfera, aumentando su temperatura.
4. R.M. La atmósfera de la Tierra ha pasado por estados reducidos y oxidados durante su evolución,
incluso antes de la aparición de seres humanos. En las atmósferas reductoras los gases que predo-
minaron fueron hidrógeno, agua, metano, amoniaco y monóxido de carbono, mientras que en las
atmósferas oxidantes los gases que han predominado son agua, dióxido y monóxido de carbono,
nitrógeno y oxígeno, por lo que en ambos casos hubo gases de efecto invernadero.
II. R.L. La infografía debe englobar las ideas principales sobre el efecto invernadero, incluyendo, causas,
descripción del fenómeno, el tipo de gases que lo producen y de dónde provienen de forma sintética.
Debe ser muy gráfi co o visual.
DETERMINAR LA MASA DE UN REACTIVO PÁGINA 13
I.
5.511 g C3 H8 [1 mol C3H8
44 g C3H8
] = 0.125 25 mol C3 H8
0.125 25 mol C3 H8 [3 mol CO2
1 mol C3H8
] = 0.375 75 mol CO2
16.497 g CO2 [1 mol CO2
44 g CO2
] = 0.374 93 mol CO2
0.374 93 mol CO2 [5 mol O2
3 mol CO2
] = 0.624 88 mol O2
0.624 88 mol O2 [32 g O2
1 mol O2] = 19.996 g O2
Se necesitan 19.996 g de oxígeno.
II. R.M. Es importante que los alumnos comprendan las relaciones estequiométricas para obtener los
resultados.
ACTIVIDAD 7
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EXPRESAR LAS RELACIONES ESTEQUIOMÉTRICAS MASA-MASA PÁGINA 13
I.
1. R.U.
16 g CH4 (g) / 44 g CO2 (g)
44 g CO2 (g) / 16 g CH4 (g)
2. R.U.
32 g O2 (g) / 44 g CO2 (g)
44 g CO2 (g) / 32 g O2 (g)
II. R.L. Es necesario que los alumnos comprendan que las relaciones son mol o masa mol.
CALCULAR LA CANTIDAD DE MASA Y DE SUSTANCIA DE UN PRODUCTO PÁGINA 13
I.
1.
1.5 × 102 Kg C7 H6 O3 [1 000 g
1 kg] = 150 000 g C7 H6 O3
150 000 g C7 H6 O3 [180 g C9H8O4
138 g C7H6O3] = 195 652 g C9 H8 O4
2.
1.5 × 102 Kg C7 H6 O3 [1 000 g
1 kg] = 150 000 g C7 H6 O3
150 000 g C7 H6 O3 [1 mol C7H6O3
138 g C7H6O3
] = 1 086.95 C7 H6 O3
1 086.95 C7 H6 O3 [1 mol C9H8O4
1 mol C7H6O3
] = 1 086.95 mol C9 H8 O4 (aspirina)
EVALUAR EL USO DE DISTINTOS TIPOS DE MODELOS MOLECULARES PÁGINA 14
I.
1. R.M.
Fórmula desarrollada Estructura 3-D Representación de bolas y barras
Representación de bolas o compacto
Representación de orbitales
2. R.U. Ninguna, porque cada una es adecuada según el propósito.
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ACTIVIDAD 8
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H
HH
H109.5°
H C
H
H
H
H
H
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II. R.M. Las representaciones de fórmula desarrollada muestran los átomos que forman una molécula y
el tipo de enlaces que los unen.
Representación 3-D-Tetraédrica. Permite observar la disposición de los átomos, sólo es para indicar
su orientación, pero no su geometría.
Representación de bolas y barras. Se usan las paletas para representar electrones no enlazantes.
Representación de bolas o compacto. Se usa para representar enlaces covalentes; se representan
compuestos covalentes, en los que no se comparten electrones.
Representación de orbitales. Sirven para indicar el espacio que ocupa una molécula.
CALCULAR LA CANTIDAD DE SUSTANCIA PÁGINA 14
I.
1.
0.5 g H2O [ 1 mol H2O18 g H2O
] = 0.027 78 mol H2O
CALCULAR LA CANTIDAD DE SUSTANCIA PÁGINA 14
I.
1.
a) R.U.
1.26 kg = 2 260 g azúcar
2 260 sacarosa [ 1 mol sacarosa342 g sacarosa
] = 6.608 mol de sacarosa
2.
a) R.U.
17.1 mol NaCl [ 58.5 g NaCl1 mol NaCl
] = 1 000.35 g NaCl
EXPRESAR LA CANTIDAD DE MASA EN OTRAS UNIDADES PÁGINA 15
I.
1. R.U.
Masa molar Ca(NO3)2 = 164 g/mol
0.443 mol Ca(NO3)2 [164 g Ca(NO3)2
1 Ca(NO3)2
] = 72.652 g Ca(NO3)2
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IDENTIFICAR EL REACTIVO LIMITANTE PÁGINA 15
I.
1. R.U.
Reactivo limitante es aquel con la menor relación cantidad de sustancia/coefi ciente estequiomé-
trico.
18.1 g NH3 [1 mol NH3
17 g NH3] = 1.064 7 mol NH3
90.4 g CuO [ 1 mol CuO79.5 g CuO
] = 1.137 1 mol CuO
[ 1.0647 mol NH3
2 mol NH3] = 0.532 4
[ 1.1371 mol CuO3 mol CuO
] = 0.379 0
Como la segunda relación es menor que la primera, el CuO es el reactivo limitante.
2. R.U.
1.137 1 mol CuO [ 1 mol N2
3 mol CuO] = 0.379 0 mol N2
0.379 0 mol N2 [28 g N2
1 mol N2] = 10.61 g N2
II. R.M. Si se aumenta la cantidad de NH3 entonces su relación cantidad de sustancia/coefi ciente este-
quiométrico seguirá siendo mayor que la correspondiente para CuO y, por lo tanto, se seguirá obte-
niendo la misma cantidad de nitrógeno. Pero si se disminuye la cantidad de NH3 de manera que su
relación cantidad de sustancia/coefi ciente estequiométrico sea menor que la correspondiente para
CuO, entonces se obtendrá una menor cantidad de nitrógeno.
DETERMINAR LA CANTIDAD DE REACTIVO PÁGINA 15
I.
2. R.U. 5 moléculas de P4 más 7 moléculas de Cl2.
a) R.U. Para corroborarlo se piensa la ecuación química en término de moléculas. Así
P4 (s) + 6Cl2 (g) = 4PCl3 (g) se puede leer 1 molécula de P4 reacciona con 6 moléculas de Cl2 para formar
4 moléculas de PCl3. Por lo que si agrego 5 moléculas de P4 más 7 moléculas de Cl2 sólo se forman
4 moléculas de PCl3 y sobran 4 moléculas de P4 y 1 molécula de Cl2 como aparece en el diagrama.
IDENTIFICAR EL REACTIVO LIMITANTE Y EN EXCESO PÁGINA 16
I.
1. R.U.
[ 22 mol MnO2
1 mol MnO2] = 22
[ 40 mol HCl4 mol HCl
] = 1 0
Por lo tanto, HCl es el reactivo limitante.
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2. R.U.
El MnO2 es el reactivo en exceso.
3. R.U.
40 mol HCl [ 1 mol MnCl2
4 mol HCl] = 10 mol MnCl2
CALCULAR EL RENDIMIENTO DE UNA REACCIÓN PÁGINA 16
I.
1.
Masa molar BaCl2 = 208.23 g/mol Masa molar AgCl = 143.37 g/mol
208.23 g BaCl2 / 286.74 g AgCl 286.74 g AgCl / 208.23 g BaCl2
Rendimiento teórico 1.56 g BaCl2 [286.74 g AgCl208.23 g BaCl2
] = 2.15 g AgCl
Rendimiento real 1.82 g de BaCl2
Rendimiento porcentual [ 1.82 g BaCl2
2.15 g AgCl] × 100 = 84.65%
DISCUTIR SOBRE LA INDUSTRIA QUÍMICA PÁGINA 16
I. R.M.
Efectos en la naturaleza Implicaciones económicas
Ventajas
Se producen una gran variedad de productos
necesarios para la vida como medicinas,
alimentos, combustibles, energéticos, etc.
Desventajas
Se producen una gran variedad de productos
en grandes cantidades comparadas con las
existentes en la naturaleza, que pueden
contaminar los suelos, el agua y el aire, así
como a los seres vivos relacionados. Y además
como normalmente no se emplean cantidades
estequiométricas siempre hay al final de las
reacciones reactivos sin reaccionar que
pueden contaminar.
Como en los productos no sólo aparecen las
sustancias necesarias, también se producen
sustancias no necesarias que hay que dedicar
tiempo y dinero para separar y procesar
adecuadamente. Y además como
normalmente no se emplean cantidades
estequiométricas siempre hay al final de las
reacciones reactivos sin reaccionar que
también hay que separar y procesar.
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ACTIVIDAD 9
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BALANCEAR ECUACIONES CON UN SIMULADOR PÁGINA 17
ProcedimientoProcedimiento 1.
2. R.U.
Síntesis de amonio
N3 + 3H2 2NH3
Electrólisis de agua
2H2O 2H2 + O2
Combustión de metano
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
3. R.M.
Síntesis de amonio
1 mol N2 / 3 mol H2
3 mol H2/1 mol N2
1 mol N2/2 mol NH3
2 mol NH3/1 mol N2
3 mol H2/2 mol NH3
2 mol NH3/3 mol H2
Electrólisis de agua
2 mol H2O/2 mol H2
2 mol H2/2 mol H2O
2 mol H2O/2 mol O2
2 mol O2/2 mol H2O
Combustión de metano
1 mol CH4/2 mol O2
2 mol O2/1 mol CH4
1 mol CH4/1 mol CO2
1 mol CO2/1 mol CH4
1 mol CH4/2 mol H2O
2 mol H2O/1 mol CH4
Contrastación de resultadosContrastación de resultados 1. R.M. Representan las relaciones entre moléculas y elementos de reactivos y productos necesarios para
llevar a cabo la reacción y con ello podemos obtener los factores que nos servirán para hacer la regla de
tres y a partir de ello se puede calcular la cantidad de reactivo o producto partiendo de una cantidad
de materia.
2. R.M. Signifi ca el balance de reactivos y productos en términos de moléculas que hay y es un indicador
gráfi co que ayuda durante el balanceo de la ecuación.
3. R.M. Porque nos ayuda a comprender los procesos químicos y los términos en los que se lleva a cabo,
de manera que podamos incidir en los cálculos necesarios.
Comunicación de resultados Comunicación de resultados R.M. Deben comentar que las relaciones estequiométricas se pueden realizar con moles o con masas mo-
leculares como se consideró en los ejercicios durante el bloque.
APPLICACIÓN 1
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B 1Estequiometría
PÁGINA 18
Contrastación de resultadosContrastación de resultadosR.M. Los alumnos deben identifi car si el volumen que se midió es proporcional a la complexión de los
alumnos y considerar que las condiciones semejantes son las ambientales y la forma en que se realizó el
experimento.
PÁGINA 19
Contrastación de resultadosContrastación de resultadosR.L. Al momento de contrastar los resultados, los alumnos deben regresar a las preguntas de identifi cación
del problema. La sensibilidad nos indica con qué exactitud puede la balanza medir una cantidad, por lo
que deben considerar la importancia de haberla graduado correctamente. Asimismo, es importante que
comparen las precisiones entre las balanzas de los equipos.
Comunicación de resultadosComunicación de resultadosR.M. La balanza es hidraúlica y funciona bajo el principio de presión sobre un líquido, es decir, sobre el
principio de Arquímedes. Al agregar un objeto sobre el émbolo, el émbolo ejerce presión sobre el agua y
ésta se desplaza en todas direcciones sobre las paredes del recipiente y por la cantidad del líquido despla-
zado se puede obtener la lectura del peso.
PÁGINA 20
I. Considere que las siguientes son sólo orientaciones, ya que existe una gran gama de respuestas y éstas son
personales.
1. R.L. Es importante que el alumno sea muy honesto consigo mismo para que pueda responder las
siguientes preguntas, ya que gracias a ello se va a poder encauzar.
a) R.L. Haga notar que siempre que se escucha a alguien se debe poner atención y ser consciente
de lo que está diciendo el interlocutor, sin emitir juicios, aunque surjan emociones, debe evitar
seguirlas, y debe mantenerse como un espectador.
b) R.L. Debe explicar que no debe involucrar su propia forma de pensar en la descripción de su
interlocutor, ya que es muy fácil atribuir características propias a las personas que pensamos
conocer y esto interfi ere en la comunicación.
c) R.L El alumno debe comprender que puede comunicar su punto de vista, una vez que su interlo-
cutor termine de expresarse, de lo contrario éste podría sentirse no escuchado o incomprendido.
d) R.L. Se debe hacer consciente al alumno de que siempre debe poner atención a lo que acontece
en el momento, y al interactuar con una persona es importante ponerle atención para emitir
comentarios correctos una vez que termine su participación y sea su turno.
e) R.L. El alumno debe comprender que la impulsividad es una forma de reaccionar a ciertas
situaciones, y es que parte de nuestra irritabilidad, pero el hecho de que sea una forma de
responder a los sucesos no es sano, porque puede ser un indicador de intolerancia.
Explique que se debe ser consciente de nuestras propias reacciones y pensar la respuesta que
se va a emitir, ya sea de manera verbal o corporal y en este caso, es probable que si una palabra
emitida por el interlocutor le genera esa respuesta, debe identifi car por qué, si eso cubre o hace
evidente una necesidad y abordarla con un profesional si es necesario.
Actividad experimental 1
Actividad experimental 2
Actividad HSE
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II. R.M. En este caso, el alumno debe poner en práctica lo aprendido en el ejercicio anterior.
III. R.L.
1. Es el número de calzado del alumno, pero no es un conductor del autobús, sino de un bicitaxi.
PÁGINA 21
I.
1.
a) R.U. Masas molares de reactivos y productos
CF2Cl2: 120.91 g/mol
Na2C2O4: 134 g/mol
NaF: 42 g/mol
NaCl: 58.4 g/mol
C: 12 g/mol
CO2: 44 g/mol
b) R.M.
134 g Na2C2O4/42 g NaF
134 g Na2C2O4/58.4 g NaCl
134 g Na2C2O4/12 g C
134 g Na2C2O4/44 g CO2
1 mol Na2C2O4/1 mol NaF
1 mol Na2C2O4/1 mol NaCl
2 mol Na2C2O4/1 mol C
1 mol Na2C2O4/2 mol CO2
c) CF2Cl2 + 2Na2C2O4 (s) 2NaF(s) + 2NaCl(s) + C(s) + 4CO2 (g)
80 g CCl2F2 [268 g Na2C2O4
121 g CCl2F2
] = 177.19 g Na2C2O4
d) R.U. No, porque si se quiere descomponer todo el Freón, éste lo será.
e) R.M. Porque la capa de ozono protege de los rayos UV cuya exposición para la gente aumenta
el riesgo de cáncer en la piel, cataratas y problemas en el sistema inmunitario, mientras que la
vida del océano aumenta la mortalidad de algunas especies, en particular en algas, corales y
crustáceos. Y en los cultivos provoca una disminución de la fotosíntesis y de la producción de
biomasa. Esta radiación puede además causar daño en distintas biomoléculas, entre la cuales
la más importante es el adn.
f) R.M. El ozono "bueno" se encuentra en la naturaleza a aproximadamente 10 a 30 millas sobre
la superfi cie terrestre formando la capa de ozono para la Tierra. Nos protege a los seres vivos
de los rayos ultravioleta del Sol. El ozono "malo" se encuentra al nivel del suelo. Se forma cuan-
do los contaminantes de los autos, fábricas y otras fuentes reaccionan con la luz del Sol. Es el
componente principal del esmog. Respirarlo es dañino. Provoca tos, irritación en la garganta,
agrava el asma, bronquitis y enfi sema y daña permanentemente los pulmones, si la exposición
a éste es habitual.
g) R.M. Desde enero 1987, con el Protocolo de Montreal, se prohibió el uso de freones en refrige-
radores y productos en aerosol, y los países que fi rmaron el protocolo ya no los usan.
Actividad de integración
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I.
1. R.U. 24.1 g (1 docena/1.9 g) = 12.68, es decir 12 docenas más 8 piezas, o 152 piezas en total
2. R.U.
a) Masa molar de C6H10OS2 es: 162.265 g/mol
b) 0.000 030 81 mol
c) 1.854 99 × 1018 moléculas
d) 3.709 98 × 1018
3. R.U. 1.6 g NH3 (1 mol NH3/17 g) (6.022 × 1023 moléculas/ 1 mol) = 5.667 76 × 1021
4. R.U. 15 kg = 15 000 g (1 mol CH4/16 g) = 937.5 mol CH4
5. R.U. Fórmula tetrahidrocanabinol (THC) C21H30O2
Masa molar 314.46 g/mol
Cantidad de sustancia en 25 μg = 2.5 × 10-5 g (1 mol THC/314.46g) = 7.950 1 × 10-8 mol
Moléculas 4.787 6 × 10-15
6. R.U.
Sustancia Masa (g) VolumenNúmero total de moléculas
Número total de átomos
Cantidad de sustancia
(mol)
H2O 0.75 0.75 2.5 × 1021 7.5 × 1021 0.04167
CH3CH2OH 80 100 ml 1.05 × 1023 9.42 × 1023 0.5
CaCO3 50 18.45 3.01 × 1022 1.5 × 1023 0.5
Fe 55.8 7.09 No aplica 6.022 × 1023 1
NH3 850 1 103.89 30 × 1023 1.2 × 1025 50
Evaluación final