Aprende Química de una manera sencilla con estos ejemplos y descripciones, que a su vez se basan en una guía para la preparación de examen extraordinario en el IPN.
Guía resuelta en 2013.
Concurso de Innovación Pedagógica T2 FONDEP 2024 Ccesa007.pdf
Guía de Química II RESUELTA para Examen Extraordinario IPN. Nivel Medio Superior.
1. GUÍA DE QUÍMICA II
UNIDAD I REACCIONES QUÍMICAS INORGÁNICAS
1.1. Define los conceptos de: reacción y ecuación química.
La reacción química es cuando una o más sustancias (reactantes), se transforman,
cambiando sus enlaces y estructura molecular, en otras sustancias llamadas productos.
La ecuación química es una descripción simbólica de una reacción química,
mostrando las sustancias que reaccionan (reactantes o reactivos) y las sustancias que
se obtienen (productos).
1.2. Elabora un cuadro comparativo de los tipos de reacciones químicas inorgánicas:
síntesis o adición, análisis o descomposición, simple sustitución y doble sustitución,
asociándolas con sus respectivos modelos matemáticos.
Tipo de reacción Descripción Modelo matemático
Síntesis o adición Básicamente este tipo de
reacción se refiere a los
elementos compuestos
sencillos que se unen para
formar un compuesto más
complejo.
A+B AB
Análisis o
descomposición
Es cuando un compuesto
se fragmenta en elementos
o compuestos más
sencillos. Se define como
la reacción contraria de la
Síntesis.
AB A+B
Simple sustitución Cuando un elemento
reemplaza a otro en un
compuesto.
A+BC AC+B
Doble sustitución Los elementos reemplazan
a otros en los compuestos,
aquí los iones en el
compuesto cambian
lugares con los iones de
otro compuesto para
formar dos sustancias
diferentes.
AB+CD AD+BC
1.3. Realizar una investigación sobre los distintos modelos de reacciones químicas
inorgánicas.
Básicamente existen dos grandes modelos de reacciones químicas inorgánicas, las
reacciones ácido-base o de neutralización que no aplica cambios en los estados de
oxidación y las reacciones Redox donde cambian los estados de oxidación. Sin
embargo, estas se pueden clasificar de acuerdo al mecanismo de reacción y los tipos
de productos resultantes de la reacción.
- Reacción de síntesis: Son elementos compuestos sencillos que se unen para
formar un compuesto más complejo. (A+B -> AB)
- Reacción de descomposición: Se puede entender como cuando un
compuesto se fragmenta en elementos o compuestos más sencillos. (AB ->
A+B)
- Reacción de simple sustitución: Cuando un elemento reemplaza a otro en un
compuesto. (A+BC -> AC+B)
2. - Reacción de doble sustitución: Al igual que el tipo de reacción anterior, los
elementos reemplazan a otros en los compuestos, aquí los iones en el
compuesto cambian lugares con los iones de otro compuesto para formar dos
sustancias diferentes.(AB+CD -> AD+BC)
1.4. Elaborar con el apoyo del docente un mapa conceptual que integre los modelos de
reacciones químicas inorgánicas.
Modelos de Reacciones
Químicas Inorgánicas.
Reacciones Ácido-Base o
Neutralización
Reacciones REDOX
Se clasifican en
Se define comoSe define como
Reacción química entre
un ácido y una base.
Reacción donde uno o
más electrones se
transfieren, provocando
cambios en los edos. De
oxidación.Para esto es necesario
Para esto es necesario
Ácido Base
.
Agente
oxidante
Agente
reductor
Tienen sabor
caustico y tacto
jabonoso.
Tienen sabor
ácido, corroen
metal y otros
materiales,
reducen su
acidez al
mezclarse con
una base,
dando lugar a
una sal.
Elemento
que gana
electrones,
reduciéndos
e.
Elemento
que pierde
electrones, y
en
consecuencia
se reduce.
Cristalización, purificación,
solubilización de nutrientes
mediante PH.
Reducción de minerales para la
obtención de aluminio o hierro.Algunos usos en industria.
3. 1.5. Resuelve ejercicios en los que se complete mediante fórmulas químicas, los
reactivos o productos correspondientes en ecuaciones químicas inorgánicas.
Zn + HCl ZnCl2 + H2 (Zinc reacciona con Ácido clorhídrico para formar cloruro
de Zinc más Hidrógeno molecular)
H + Cl HCl (Hidrógeno más cloro produce, Ácido clorhídrico)
Reacción química donde se muestra la doble sustitución y así mismo se aprecia como
NO3 y Cl cambian de lugar.
UNIDAD 2 ESTEQUIOMETRÍA
2.1. Define que es estequiometria y masa.
La estequiometria es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre reactivos y
productos en el transcurso de una reacción química.
La masa, en la química y física es la magnitud que cuantifica la cantidad de materia de
un cuerpo.
2.2. Describe en que consiste balancear una ecuación química.
El balanceo de ecuaciones químicas, busca igualar el número de átomos en ambos
lados de la ecuación, es decir en el lado de la reacción y en el lado del producto, donde
existen distintas maneras para realizarla.
2.3. ¿Qué dice la ley de conservación de la masa? Plantea problemas que te permitan
comprobar la ley de conservación de la masa.
La ley de conservación de la masa plantea que la masa de un sistema permanece
invariable cualquiera que sea la transformación, o bien, la masa de los cuerpos
reaccionantes es igual a la masa de los productos de la reacción.
Ejercicio: A partir de la información que se muestra a continuación, calcule los gramos
de Cloruro de Hidrógeno que se producirán si reaccionan completamente 25gr. de
Cloro con suficiente Hidrógeno.
Cloro + Hidrógeno Cloruro de Hidrógeno
71gr. 2gr. 73gr.
Si 71 gr. de Cloro produce 73gr. de Cloruro de Hidrógeno. ¿Cuántos gr. De Cloruro
de Hidrógeno se producen con 25gr. de Cloro? 25.70 gr. de Cloruro de Hidrógeno.
71gr. Cloro 73gr. Cloruro de Hidrógeno 73 X 25 / 71 = 25.70
25gr. Cloro ? Cloruro de Hidrógeno (Aplicando regla de 3)
4. 2.4. Escribe algunas ecuaciones químicas sencillas y balancéalas por el método de
tanteo.
SbS3 + O2 Sb3 O4 + SO2 = 3SbS3 + 11O2 Sb3 O4 + 9SO2 (Resultado)
Reactivos Elemento Productos
3 S 1
1 Sb 3
2 O 6
C8H18 + O2 CO2 + H2O = 2C8H18 + 25O2 16CO2 + 18H2O (Resultado)
Reactivos Elemento Productos
16 C 16
36 H 36
50 O 50
2.5. Explica el método Redox en el balanceo de ecuaciones químicas.
En este método, el número de oxidación de algunos átomos cambia al pasar de
reactivos a productos, REDOX proviene de las palabras REDucción-OXidación. Esta
reacción se identifica porque siempre hay una especie que se oxida y otra que se
reduce.
2.6. Define que es oxidación, reducción, agente oxidante y agente reductor.
La oxidación es la interacción entre las moléculas de oxígeno y todas las sustancias
diferentes que pueden ponerse en contacto. También se define como la pérdida de al
menos un electrón cuando dos o más sustancias interactúan entre sí.
La reducción es el proceso químico por el cuál un átomo o un ion ganan electrones e
implica la disminución de su estado de oxidación, es decir es el proceso contrario a la
oxidación.
El agente oxidante es aquel elemento que propicia a la oxidación, es decir, la acción
del oxígeno en otro elemento. Por otro lado, el agente reductor es aquel que cede
electrones a un agente oxidante.
2.7. Balancea ecuaciones químicas por el método de óxido-reducción, reconociendo
que elemento se oxida, que elemento se reduce y cuáles son los agentes oxidante y
reductor, así como el balance electrónico.
De acuerdo a la siguiente ecuación.
1 7 -2 1 -2 1 1 -1 1 6 -2 1 5 -2 1 -2 1 -2 1
6K MnO4 +12NaOH + KI 6Na2 MnO4 + KIO3 + 3H2O + 6KOH
(1e-)
Mn +7 Mn+6 (se reduce) 1x6=6
Transferencia de
(6e-) 6 electrones
I -1 I+5 (se oxida) 6x1=6
Reactivos Elemento Productos
9 S 9
3 Sb 3
22 O 22
Reducción
-1 0 1 2 3 4 5 6 7
Oxidación
5. Agente oxidante: KMnO4 porque contiene el elemento que se redujo.
Agente reductor: KI ya que I se oxida.
Balance electrónico: 6e-
2.8. Investiga las unidades químicas fundamentales que considera el Sistema
Internacional.
A continuación se muestra una tabla de las unidades fundamentales utilizadas en
química.
MAGNITUD SÍMBOLO UNIDAD ABREVIATURA
Mol Mol. - Mol.
Masa molecular - - uma.
Masa molar - - Kg/mol o gr./mol
Volumen molar Vm m^3(Mol.) L (litros)
2.9. Elabora una tabla que relacione las unidades químicas que intervienen en las
reacciones químicas.
Unidad química Obtención o descripción
Mol Es la unidad con que se mide la cantidad de sustancia.
Masa molecular La masa molecular se obtiene de la suma de las diferentes masas
de los elementos definidos en la tabla periódica, su valor numérico
coincide con el de la masa molar, pero expresado en unidades de
masa atómica (uma).
Masa molar Se define como la masa de una sustancia por unidad de cantidad
de sustancia. Su unidad de medida es Kg por Mol, pero casi
siempre es expresada como gr. por Mol.
Volumen molar Es el volumen de un mol de una sustancia, el volumen ocupado
por un Mol en condiciones normales (Presión= 1 atmósfera,
Temperatura= 0°C ó 273K.) es de 22.4 Litros.
2.10. Aplica las relaciones estequiometrias en la determinación de las cantidades de
sustancias que intervienen en las reacciones químicas.
¿Cuántos gr. De NaHCO3 hay en 6.24 mol de Bicarbonato de sodio?
Na= 23x1=23 NaHCO3 = 6.24 gr.
H= 1x1= 1 84 uma. 1 mol de NaHCO3 = 84 gr.
C= 12x1=12 6.24 mol NaHCO3= ?
O= 16x3=48 R= 524.16 gr.
2.11. Resuelve problemas en los que apliques las relaciones estequiometricas en una
reacción química.
¿Qué volumen de CO2 se forman si se hace reaccionar .3 gr. de Carbonato de sodio de
acuerdo a la siguiente reacción?
106 gr. 22.4 L. Masa molar
Na2 CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O Na= 23x2=46
.3 gr. ? C= 12x1=12 106 gr.
O= 16x3=48
106 gr. 22.4 L.
.3 gr. X R=.063 L.
6. UNIDAD 3 INTRODUCCIÓN A LOS COMPUESTOS DEL CARBONO.
3.1. Elabora un cuadro comparativo sobre propiedades de sustancias orgánicas e
inorgánicas.
Propiedad Comp. orgánico Comp. Inorgánico
Solubilidad Se disuelven en solventes
no polares como el
“benceno”.
Se disuelven en solventes
polares como el “agua”.
Punto de fusión Bajo Temperaturas altas.
Punto de ebullición Bajo Alto
Tamaño molecular Grande Pequeño
Isomería Si presenta No existe la isomería.
Concatenación Si presenta No existe la concatenación.
Estabilidad química No existe demasiada
estabilidad como la
“manzana”.
Si existe la estabilidad
como la “sal”.
Velocidad de reacción Lenta Rápida
3.2. Explica que es hibridación.
La hibridación se define cuando en un átomo se mezcla varios orbitales atómicos para
formar nuevos orbitales híbridos
3.3. Elabora un organizador sobre los tipos de hibridación del carbono.
Tipo de
hibridación
Orbitales Geometría Ángulos Enlace
sp3 4 sp3 Tetraédrica 109º 28’ Sencillo
sp2 3 sp2
1 p
Trigonal plana 120º Doble
sp 2 sp2 p Lineal 180º Triple
3.4. Clasifica las cadenas de los compuestos orgánicos de acuerdo a la unión carbono–
carbono.
Saturada Lineal (cadena continua)
Alifática (Enlace sencillo, alcanos) Arborescente (ramas)
(Cadena abierta)
Insaturada
(Enlace doble o triple Lineal
alquenos, alquinos) Arborescente
Tipo
de S*
cadena Homocíclica Saturada A*
Alicíclica (Cadena cerrada de S*
(Cadena cerrada) átomos de Carbono) Insaturada A*
Heterocíclica Saturada S*
(Un elemento diferente A*
al Carbono, O, S, H, P) Insaturada S*
A*
Aromáticos
* S= Simple y A= Arborescente.
7. 3.5. Expresa las estructuras de compuestos orgánicos mediante los tipos de fórmula:
condensada, semidesarrollada, desarrollada y taquigráfica.
C4 H10 (Condensada)
CH3 – CH2 – CH2 – CH3 (Semidesarrollada)
H H H H
| | | |
H – C – C – C – C – H (Desarrollada)
| | | |
H H H H
(Taquigráfica)
3.6. Identifica los tipos de carbono.
CH3- Es el carbono primario (p), se sitúa en el extremo de una cadena que presenta
3 átomos de hidrógeno, también cuando sus 4 enlaces están ocupados con átomos de
hidrógeno.
-CH2- Es el carbono secundario (s), está unido a dos átomos de hidrógeno y dos
diferentes a hidrógeno.
|
-CH- Es el carbono terciario (t), es un carbono del cual se desprende una cadena
lateral. Está unido a un átomo de hidrógeno y 3 diferente a hidrógeno.
|
-C- Es el carbono cuaternario (c), está unido a cuatro átomos diferentes de
| hidrógeno.
UNIDAD 4. NOMENCLATURA DE HIDROCARBUROS ALIFÁTICOS
(ALCANOS, ALQUENOS, ALQUINOS)
4.1. Investiga que son los hidrocarburos y elabora un cuadro sinóptico de su
clasificación.
Los hidrocarburos se definen como los compuestos químicos orgánicos que se
forman por la unión de Carbono e Hidrógeno.
8. Saturados
(Enlace sencillo C-C, Alcanos)
Clasificación Insaturados
(Enlace doble, triple, C=C, Alquenos, Alquinos)
4.2. Elabora un resumen, a partir de una investigación previa, e identifica las reglas
IUPAC para nombrar los diferentes compuestos alifáticos.
Estructura del nombre: El nombre se formará de acuerdo a la identificación
previa del número de enlaces entre los carbonos, los hidrocarburos
correspondientes a los alcanos, contienen una terminación “ano”, y son los que
solamente llevan enlaces simples en toda su cadena, los alquenos contienen
una terminación ”eno”, debido que al menos contengan un enlace doble, y los
alquinos contienen la terminación “ino”, debido a que contienen al menos un
enlace triple.
En caso de que en una cadena existan uno o más tipos de enlace, estos se
deben nombrar con sus terminaciones correspondientes.
Prefijos: El nombre contendrá un prefijo de acuerdo al número de carbonos,
met-, et-, prop-, but-, pent-, etc., que corresponden a los números 1, 2, 3, 4 y 5.
En la práctica: Cuando hay varias cadenas, debemos buscar la cadena
principal, es decir, la que más carbonos tenga. Si hay varios tipos de enlace, se
elige cual más enlaces dobles o triples tenga (aunque no sea la más larga). Para
efectos de facilitación, se enumeran los carbonos de la cadena más larga
seleccionada y las cadenas que no hayan quedado como principales se
seleccionan y se nombran al final con la terminación –ilo, pero con el nombre
completo solo se escribe –il. Por último, el nombre del hidrocarburo se
menciona también al final basándose en la numeración de los carbonos, es
decir, si numeramos 7 carbonos, el nombre del hidrocarburo tendrá el prefijo
hept-.
4.3. Explica que son los alcanos, sus propiedades y usos.
Los alcanos son hidrocarburos que contienen enlaces simples y que tienen solo
átomos de Carbono e Hidrógeno. También reciben el nombre de hidrocarburos
saturados.
Las propiedades de los alcanos pueden variar, el estado físico de los primeros
4 alcanos (metano, etano, propano, butano) es gaseoso, del pentano al
hexadecano son líquidos, y a partir del heptadecano son sólidos.
El punto de fusión, ebullición y densidad aumentan conforme aumenta el
número de átomos de Carbono.
Son insolubles al agua.
Se usan como disolventes para sustancias poco polares como grasas, aceites y ceras,
para el gas de encendedores (butano), como combustibles.
9. 4.4. Construye una tabla de alcanos lineales y nómbralos de acuerdo con el sistema
IUPAC.
Núm.
carbonos
Nombre Núm.
carbonos
Nombre
1 Metano 16 Hexadecano
2 Etano 17 Heptadecano
3 Propano 18 Octadecano
4 Butano 19 Nonadecano
5 Pentano 20 Eicosano o Icosano
6 Hexano 30 Triacontano
7 Heptano 40 Tetracontano
8 Octano 50 Pentacontano
9 Nonano 60 Hexacontano
10 Decano 70 Heptacontano
11 Undecano 80 Octacontano
12 Dodecano 90 Nonacontano
13 Tridecano 100 Centuriano o Hectano
14 Tetradecano
15 Pentadecano
4.5. Menciona que son los radicales alquilo, dibuja en tarjetas su estructura y nombre.
Los radicales alquilo son alcanos que han perdido un hidrógeno, cambiando su
terminación “ano”, por “il” o “ilo”, pudiendo unirse a un grupo funcional o a otra
cadena carbonada.
4.6. Nombra de acuerdo con el sistema IUPAC diferentes estructuras de alcanos,
alquenos y alquinos.
CH3
|
CH3 – 5CH – 4CH2 – 3C – CH3 (2, 3, 3, 5 – tetrametil - heptano)
| |
6CH2 2CH
| CH3 1CH3
7CH3
1CH3–2CH =3CH–4CH – CH3
|
CH3 – CH2 –5C – CH3
|
6CH (4, 5, 7 – trimetil – 5 – etil – 2, 6 – nonadieno)
||
7C – CH3
|
8CH2 –9CH3
–
4C =5C –6CH3
– |
1CH =2C –3C – CH2 – CH – CH3 (3 – Isopropil – 3 – Isobutil – 1, 4 – Hexadiino)
| | *
| CH3
CH
CH3 CH3
R – R – R R
| R R
R
“iso”
10. 4.7. Realiza ejercicios de escritura y nomenclatura para los hidrocarburos alifáticos.
CH3
CH3 CH
CH3
Ciclobutano
(1-metil-2-isopropil-ciclobutano)
(1-Ciclopropeno) CH3
(3-metil-1, 4-ciclo hexadieno)
UNIDAD 5. NOMENCLATURA DE LAS PRINCIPALES FUNCIONES QUÍMICAS
ORGÁNICAS.
5.1. Elaborar un organizador, con el que identifiques las reglas IUPAC para nombrar las
principales funciones químicas acíclicas con un solo grupo funcional: halogenuros de
alquilo, alcoholes, aldehídos, éteres, cetonas, ácidos carboxílicos, ésteres, sales
carboxílicas, aminas y amidas.
Grupo funcional Función química
H3C – CH3 Alcano
H2C = CH2 Alqueno
-
HC - CH
-
Alquino
R* – X
*R= F, Cl, B ,I
Derivado halogenado
R – OH Alcohol
R-C=O
H
R – CH = O
Aldehído
R – C – R’
||
O
R – CO – R’
Cetona
R – C=O
OH
R - COOH
Ácido
R – CONH2 Amida
R – NH2
R – N - R’
|
R”
Amina
R – O – R - Éter
R – C=O - R’
O
Ester
1 2
34
1 1
2 3
4
56
11. 5.2. Nombrar de acuerdo con el sistema IUPAC diferentes estructuras de las funciones
químicas acíclicas.
CH3 – CH2 – OH (Etanol – Alcohol)
CH3 – C – CH3 (Propanona – Cetona)
||
O
CH3 – (CH2)7 – CH = O (Nonanal – Aldehído)
5.3. Resuelve ejercicios los cuales buscaras en la bibliografía sugerida o pide ayuda a
los profesores de la academia.
A continuación explica brevemente lo que se te pide:
1. ¿En qué consiste el proceso de oxidación y reducción?
2. Menciona algunas características de un ion o átomo al reducirse:
3. Balancea la siguiente ecuación por el método del tanteo:
Na HCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O
4. Nombra conforme la nomenclatura, el siguiente cicloalqueno:
CH2-CH3
5. Por medio de la fórmula taquigráfica, nombrar:
____________________
______________________
Pentanol
12. BIBLIOGRAFIA
Química. Conceptos y Aplicaciones. Phillips. Et.al. Mc. Graw Hill, 2005.
Química. Seese / Daub Prentice Hall, 2004
Química experimental et. al. Mc. Graw - Hill
Química I, II, III Bravo T. M. Rodríguez H. J. Grupo Editorial Éxodo
http://www.monografias.com/trabajos10/guqui/guqui.shtml#top
GUÍA RESUELTA POR:
Castañeda Mendoza Sabaoth Emmanuel.
Estudiante en Lic. En Ciencias de la Informática, UPIICSA – IPN.
Egresado de CECyT 13 – IPN.
Guía para Examen Extraordinario de Química II en Nivel Medio Superior IPN.
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