1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALURGIA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA
ASIGNATURA: QU-141 QUÍMICA I
2021
-
I
RESPONSABLE:
ING. MAURO VARGAS CAMARENA
2. TEMA I. QUÍMICA Y MATERIA
QUÍMICA
Es una ciencia que estudia la estructura, la composición, las propiedades y los
cambios o transformaciones de la materia; así como la energía que va
asociada a dichos cambios.
MATERIA
Es el material físico del universo. Es todo aquello que tiene masa y ocupa
espacio. Puede ser percibido por nuestros sentidos y es tangible.
Ej. Agua, oxígeno, aire, cloruro sódico, anhídrido carbónico, celulosa, papel,
combustibles, personas, animales, vegetales, edificios, Tierra, Sol, etc.
5. b) COMPOSICIÓN
- Masa molar del NaCl = 58,45 g/mol (PANa = 23,00 y PACl = 35,45 g/mol)
- Porcentaje en masa de iones cloruro = 60,65% y de iones sodio = 39,35%
c) PROPIEDADES
Propiedades físicas:
- Es un sólido blanco cristalino
- Densidad = 2,16 g/cm3
- Punto de fusión = 801 °C
- Punto de ebullición = 1 465 °C
- Solubilidad en agua = 35,9 g/100 g
a 20 °C.
d) CAMBIOS O TRANSFORMACIONES
- Cuando se calienta en la flama cristales de
NaCl se produce una coloración amarilla.
- Es soluble en agua y forma iones hidratados.
- En solución acuosa conducen la corriente
eléctrica.
- Cuando se somete a electrólisis, en fase
líquida se produce: sodio metálico (Na) y cloro
(Cl2) gaseoso; y en solución acuosa, se
produce cloro (Cl2) e hidrógeno (Cl2) gaseosos
e hidróxido de sodio (NaOH) en solución.
6.
7. DIVISIÓN DE LA QUÍMICA
QUÍMICA
QUÍMICA
GENERAL
Química
Inorgánica
QUÍMICA
APLICADA
QUÍMICA
ANALÍTICA
QUÍMICA
DESCRIPTIVA
Química
Orgánica
Química A.
Cuantitativa
Química A.
Cualitativa
Bioquímica
Fisicoquímica
Geoquímica
Petroquímica
Radioquímica
Química
industrial
Electroquímica
8. CIENCIA Y TECNOLOGÍA
CIENCIA. Proviene del latín scientia que
significa ‘conocimiento’ (conjunto de
información adquirida a través de la
experiencia o de la introspección).
Es el conjunto de conocimientos objetivos y
verificables sobre una materia determinada
que son obtenidos mediante la observación
y la experimentación, la explicación de sus
principios y causas, la formulación y
verificación de hipótesis y se caracteriza,
además, por la utilización de una
metodología adecuada para el objeto de
estudio y la sistematización de los
conocimientos.
9. CIENCIA Y TECNOLOGÍA
CIENCIA. Conjunto de conocimientos
obtenidos mediante la observación y el
razonamiento sistemáticamente estructurado y
de los que se deducen principios y leyes generales
con capacidad predictiva y comprobables
experimentalmente.
La búsqueda de conocimiento en ese contexto se
conoce como “ciencia pura”, para distinguirla de
la “ciencia aplicada”, que consiste en la búsqueda
de usos prácticos del conocimiento científico, y la
tecnología, a través de la cual se llevan a cabo
dichas aplicaciones. La ciencia básica se convierte
en ciencia aplicada cuando tiene una utilidad
práctica.
10. La ciencia intenta comprender los cambios o
fenómenos que ocurren en la naturaleza y en
la sociedad, para lo cual formula principios y
leyes acerca de los hechos y así pueden
proponer procedimientos para transformar el
medio natural y social.
Mediante la ciencia, el hombre trata de
explicar cómo ocurren las cosas en la
naturaleza y la sociedad.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
TECNOLOGÍA. Es la aplicación de los conocimientos científicos en forma
práctica sobre la naturaleza, transformándola y sirviendo a la satisfacción de
las necesidades humanas, por medio de ciertos procedimientos específicos:
las técnicas.
11. Las técnicas actuales se basan en
conocimientos científicos muy
avanzados y complejos, constituyendo
poderosos recursos para dominar el
medio en que vive el hombre.
La humanidad necesita alimentación,
educación, medicinas, vivienda, etc. y
la tecnología ofrece los medios para
satisfacer esos requerimientos.
CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Tecnología Sociedad
Avances tecnológicos
Necesidades y retos
La tecnología como ente facilitador y la sociedad como ente asimilador y de
manera inversa, la sociedad consumidora de dichas soluciones crea nuevos
retos tecnológicos para satisfacer o facilitar la creación de enlaces en esta
nueva sociedad donde todos estamos conectados.
12. Según la American Institution of Chemical Engineers, la
Ingeniería Química es la aplicación de los principios de las
ciencias físico-químicas, así como de las ciencias
económicas y de las relaciones humanas, al desarrollo de
los procesos mediante los cuales se trata la MATERIA con el
objeto de provocar cambios de estado físico, de
composición química o de contenido de energía, para
producir bienes para la humanidad.
13. El método científico es la estructura de una serie de pasos
lógicamente ordenados y estructurados, usado
principalmente en la producción de conocimiento en las
ciencias. Para ser llamado científico, un método de
investigación debe basarse en la experiencia y en la
medición, sujeto a los principios específicos de las pruebas
de razonamiento.
Es un enfoque general a los problemas que implica hacer
observaciones, buscar patrones en las observaciones,
formular hipótesis con experimentos adicionales. Las
hipótesis que resistan tales pruebas y demuestran su utilidad
para explicar y predecir un comportamiento reciben el
nombre de TEORÍAS.
EL MÉTODO CIENTÍFICO
14. ETAPAS:
LEY. Es un enunciado sólido, verbal o matemático
de una relación de fenómenos que siempre se
repite bajo las mismas condiciones.
TEORÍA. Es una explicación de los principios
generales de ciertos fenómenos, apoyada en una
cantidad considerable de pruebas o hechos.
15. LA MATERIA
Materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio, tiene masa y posee una cierta
cantidad de energía; y se encuentra en continuo movimiento y está sujeto a cambios o
transformaciones en el tiempo. Es decir es todo aquello que ocupa un sitio en el espacio,
se puede tocar, se puede sentir, se puede medir, etc.
Ejem. Agua, aire, vidrio, los alimentos, fertilizantes, naturaleza.
PESO. Es la fuerza que ejerce la
Tierra sobre los cuerpos u
objetos.
Es una magnitud vectorial.
Es variable, según la ubicación
sobre la Tierra.
Se mide con el dinamómetro.
Se expresa en unidades: Newton,
dina, kgf, lbf, etc.
MASA. Es la forma concentrada de la materia.
Es cantidad de materia e invariable o
constante.
Es una magnitud escalar. Se mide con la
balanza.
Se expresa en unidades: g, kg, lb, onz, tm, etc.
Balanza electrónica
Dinamómetro
16. Relación entre masa (m) y peso (w)
Se relaciona por: w = mg/gc
donde:
m = masa, w= peso
g = gravedad (m/s²)
gc = constante de corrección de la gravedad, cuyo
valor es: 9,8066 kgf/kgm (m/s²)
ENERGÍA
Relación entre masa (m) y energía (E)
Se relacionan por la expresión: E = mc² (Ecuación
de Einstein) donde: E = energía, m = masa y
c = constante de la velocidad de la luz (3 x 10⁸ m/s)
De la expresión, se deduce la interconversión entre
la energía y la masa.
La ley de conservación de la masa y energía,
expresa. “La cantidad total de masa y energía del
Universo se mantiene constante”.
- Es una cualidad intangible de la materia.
- Es la forma dispersa de la materia.
- Se presenta en diferentes formas:
E. mecánica (potencial y cinética)
E. luminosa (radiación solar de diferentes
longitudes de onda)
E. calorífica
E. nuclear
E. hidráulica, etc.
Además, el cambio de energía produce un cambio de
masa, según la expresión:
Δ E = Δ mc²
En procesos ordinarios, el cambio de energía es
insignificante, pero en los procesos nucleares es
grande (fusión y fisión nuclear).
17. PROPIEDADES DE LA MATERIA
PROPIEDADES
GENERALES
PROPIEDADES
PARTICULARES
PROPIEDADES
FÍSICAS
PROPIEDADES
QUÍMICAS
PROPIEDADES
INTENSIVAS
PROPIEDADES
EXTENSIVAS
18. PROPIEDADES GENERALES
Son comunes a todos los cuerpos sin
excepción al margen del estado físico.
1.1 Masa
1.2 Volumen
1.3 Ponderabilidad
1.4 Inercia
1.5 Impenetrabilidad
1.6 Porosidad
1.7 Divisibilidad
1.8 Indestructibilidad
PROPIEDADES PARTICULARES O
ESPECÍFICAS. Se refiere aquellas
que dependen del estado físico
del material.
2.1 Dureza
2.2 Maleabilidad
2.3 Ductibilidad
2.4 Tenacidad
2.5 Flexibilidad
2.6 Elasticidad
2.7 Fluidez
2.8 Viscosidad
19. PROPIEDADES FÍSICAS
Son aquellas que se determinan sin
alterar la estructura o composición
interna de la materia. Datos en tablas.
3.1 Propiedades organolépticas
(color, sabor, olor)
3.2 Densidad
3.3 Punto de fusión
3.4 Punto de ebullición
3.5 Solubilidad
3.6 Conductividad eléctrica
3.7 Conductividad térmica
3.8 Calor latente de fusión
3.9 Calor latente de evaporación
3.10 Capacidad calorífica.
PROPIEDADES INTENSIVAS
El valor medido de estas propiedades no
dependen de la cantidad de cuerpo
material (masa). Su valor es constante a
ciertas condiciones en la que se efectúa
la medida.
No son aditivos.
Ej. Densidad, color sabor, olor, dureza,
punto de fusión, punto de ebullición,
calor latente de fusión o evaporación.
PROPIEDADES EXTENSIVAS
El valor de estas propiedades si
dependen de la cantidad de cuerpo
material (masa).
Son aditivos.
Ej. Peso, volumen, entalpía, inercia.
20. PROPIEDADES QUÍMICAS
Son aquellas referidas a la capacidad de las sustancias para generar nuevas sustancias,
mediante la alteración de la estructura interna o molecular de la materia, cuando
interactúan con otra sustancia material.
Las propiedades químicas describen el comportamiento de las sustancias en los
diferentes procesos químicos en los que surgen nuevas sustancias, llamadas
REACCIONES QUÍMICAS, donde si se modifica su composición.
Ejemplos:
- Oxidación del hierro metálico
- Inflamabilidad o combustión de combustibles
- Acción corrosiva de los ácidos y bases
- Neutralización de ácidos o bases
- Fotosíntesis
- Fermentación del azúcar
- Fotodescomposición
- Electrólisis
21. CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA
MATERIA
SUSTANCIAS
“PURAS”
MEZCLAS
ELEMENTOS
QUÍMICOS
COMPUESTOS
ÁTOMOS
MEZCLAS
HETEROGÉNEAS
MEZCLAS
HOMOGÉNEAS
MOLÉCULAS
IÓNICOS MOLECULARES
Átomos iguales
Átomos diferentes
Solución
Separación por medios físicos
Separación por medios
químicos
Se clasifican en:
Suspensión Coloide
Pueden ser: Pueden ser:
Metales, no metales y
gases nobles (TPE)
22. MATERIA
¿Es uniforme en
todas sus partes?
HETEROGÉNEA HOMOGÉNEA
Mezcla heterogénea ¿Se puede separar
con procedimientos
físicos?
Sustancia “pura”
Mezcla homogénea
(solución)
¿Se puede descomponer
en otras sustancias
usando procedimientos
químicos?
Compuesto
Elemento
Si
No
No
No
Si
Si
23. SUSTANCIA “PURA”
Es todo cuerpo material homogéneo, de composición química invariable, cuyas propiedades
físicas y químicas son definidas y constantes a determinadas condiciones. Material de alta
pureza. Se clasifica en elementos y compuestos.
ELEMENTO QUÍMICO
- Son sustancias puras más simples que se conocen, constituidas por una sola clase de
átomos, que poseen el mismo número atómico (Z).
- No pueden descomponerse en otros más sencillos.
- Estos se encuentran clasificados en la Tabla Periódica de los Elementos: metales, no
metales y gases nobles .
- Se representan por símbolos (116 conocidos y 2 desconocidos, desde 28-11-2016).
- Pueden formar moléculas homoatómicas, diatómicas, triatómicas, octoatómicas, etc.
Ejemplos: Ag, Cu, He, O₂, O₃, Cl₂, S₈.
24.
25. IUPAC, reconoce cuatro
nuevos elementos más y
obtienen nombres en la
tabla periódica:
Nh-113 = Nihonium
Mc-115 = Moscovium
Ts-117 = Tennessine
Og-118 = Oganesson
26. COMPUESTOS
- Son sustancias formadas por átomos de dos o más elementos diferentes, químicamente
unidas en proporciones definidas de masa, mediante enlaces químicos.
- Se pueden separar o dividir en elementos (átomos) por procedimientos químicos
(reacciones químicas).
- Pueden ser de naturaleza iónica o molecular, según el tipo de enlace químico (iónico o
molecular).
- Son heteroátomos (átomos diferentes).
- Pueden ser orgánicos e inorgánicos.
Ejemplo: Identificar a los compuestos son inorgánicos y orgánicos.
1. Agua (H₂O) ____________________ 4. Cloruro de hidrógeno (HCl) ____________________
2. Sacarosa (C₁₂H₂₂O₁₁) _____________ 5. Bicarbonato sódico (NaHCO3)__________________
3. Propanol (C₃H₈O) _______________ 6. Metano (CH4) ________________________
Propanol
Bicarbonato sódico Metano Cloruro de hidrógeno
Agua
27. MEZCLAS
- Es la reunión de dos o más sustancias químicas en cualquier proporción, donde
las propiedades de éstos se conservan.
- No hay combinación o reacción química entre sus constituyentes.
- Se pueden separar en sus componentes (sustancias “puras) utilizando métodos o
procesos físicos, tales como: el tamizado, la destilación simple o fraccionada,
filtración, extracción, cromatografía, cristalización, separación magnética, etc.
A) MEZCLA HOMOGÉNEA
- Está formado por sustancias diferentes y presentan una sola fase.
- Su apariencia es uniforme en todas sus partes o extensión y tiene las mismas
propiedades físicas y químicas.
- También, se les denomina SOLUCIONES o DISOLUCIONES.
- Pueden encontrarse en fase sólida, líquida o gaseosa.
Ej. Latón, bronce, soluciones acuosas de NaCl, etanol comercial, agua gaseosa, aire
seco.
28. B) MEZCLA HETEROGÉNEA
Está formada por diferentes sustancias y fases.
Ejemplos: Leche, agua y aceite, hielo y agua, sangre, coloides y suspensiones.
Efecto Tyndall
Movimiento
browniano
31. SEPARACIÓN POR MEDIOS FÍSICOS
Destilación fraccionada
Separación de agua
y aceite esencial
Cromatografía de papel
32. ESTADOS Y CAMBIOS FÍSICOS DE LA MATERIA
ESTADO SÓLIDO
- Posee forma y
volumen definido.
- Las partículas o
moléculas tienen
movimiento de
vibración.
- Es incompresible.
- Fc es mayor Fr.
ESTADO LÍQUIDO
- Tiene volumen definido y
forma variable.
- Las partículas o moléculas
tienen movimiento de
vibración y traslación uno
sobre otro. Es
prácticamente
incompresible. Fc = Fr.
ESTADO GASEOSO
-Posee forma y volumen
variable.
-Las partículas o moléculas
están muy separadas y se
encuentran en continuo
movimiento
-Es compresible.
-Fc es menor Fr.
ESTADO PLASMÁTICO
- Está formado por
electrones e iones y como
moléculas ionizadas
positivas (cationes) y otras
que han capturado un
electrón y portan un carga
negativa (aniones).
Fusión
Ionización
Gasificación
Licuación
Solidificación
Sublimación
Sublimación inversa
Los cambios de estado o de fase se
realizan por transferencia de calor.
Absorción de calor = Endotérmico
Liberación de calor = Exotérmico
33. MEDICIONES Y SISTEMAS DE UNIDADES
La Química es una ciencia cuantitativa. Se mide las propiedades de la
materia (sustancias), mediante instrumentos o aparatos.
Ejemplo: balanza, metro, termómetro, barómetro, reloj, densímetro, etc.
MEDICIÓN
Es la comparación de dos magnitudes de la misma dimensión, considerando una de ellas
como base, referencia o unidad.
Las magnitudes susceptibles a medir son: longitud, masa, tiempo, presión, temperatura,
etc.
Muchas propiedades de la materia se expresan cuantitativamente (cantidad) y se
expresan mediante un NÚMERO y una UNIDAD.
Ejemplos:
- Masa: 10 kg (donde 10 es el número y kg es la unidad)
- Longitud: 500 km, 20 ft, 400 Å
- Temperatura: 25 ˚C, 68 ˚F, 500 K
- Presión: 548 mmHg, 50 atm, 100 lbf/pulg2
34. En los trabajos científicos reconocemos dos tipos de números: exacto e inexacto.
- El número exacto es aquello que tienen una precisión absoluta, es decir, cuyo
valor se conocen con exactitud.
Ej. 35 alumnos, 100 g, 30 cm
- El número inexacto es aquello que tiene cierta incertidumbre. Se obtiene de una
medición.
Ej. Al medir la longitud de una hoja de papel tamaño A4 utilizando una regla
graduada en mm, se puede obtener:
L₁ = 296,7 mm
L₂ = 296,8 mm
L₃ = 296,9 mm
La longitud correcta de la hoja de papel A4 es 297,0 mm
Cifra exacta Cifra inexacta o
dudosa o estimada
L₁ = 296,73 mm
L₂ = 296,85 mm
L₃ = 296,98 mm
Cifras que no se pueden
leer con la regla
CIFRA SIGNIFICATIVA.
Es una cantidad medida que incluye
un dígito o número estimado, el
último dígito de la medición e indica
el alcance de la incertidumbre de la
medición.
El mayor número de cifras
significativas indica mayor precisión.
Ej. El número 296,9 tiene 4 cifras
significativas.
35. PRECISIÓN
Indica el grado de concordancia entre las medidas individuales entre sí. Se refiere a
cuán estrechamente concuerdan entre sí dos medidas de la misma cantidad.
EXACTITUD
Denota el grado de concordancia entre el valor medido (experimental) o práctico y
el valor correcto, verdadero o teórico.
Indica cuán cerca está una medición del valor verdadero de la cantidad medida.
36. ERROR ABSOLUTO (Є) Y ERROR RELATIVO (δ)
El error absoluto es una medida de le exactitud de una medición.
- Se define como la diferencia entre el valor verdadero, correcto o “teórico”
(Vt) y el valor práctico o experimental (Vp) de una cantidad medida.
- El error absoluto un valor positivo, cuya expresión es: Є = |Vt – Vp|
El error relativo es la relación entre el error absoluto y el valor verdadero,
correcto o “teórico”, cuya expresión es: δ = Є/Vt
El porcentaje de error es el error relativo multiplicado por 100, según la
expresión: % δ = δ x 100, o bien, : % δ =
|𝐕𝐭−𝐕𝐩|
𝐕𝐭
x 100
Ej. Un estudiante mide la densidad del agua utilizando un densímetro y obtiene
experimentalmente que la densidad del agua a 18 °C es 1,00 g/mL y el valor
“teórico” obtenido en tablas a la misma temperatura es 0,99856 g/mL. Calcule el
porcentaje de error cometido en la experiencia. Rpta. = 0,14 %.
37.
38.
39. FACTORES DE CONVERSIÓN
Son los términos numéricos por los que multiplican las unidades y obtener
otras de diferentes unidades o en la forma más conveniente.
Ej. En la magnitud longitud.
Se tiene un TV de 50 pulgadas (pulg), convertir a centímetros (cm)
De la tabla FACTORES DE CONVERSIÓN, se obtiene:
1 cm = 0,393 70079 pulg (3,94 𝐱 10−1 pulg) (p. 16)
1 pulg = 2,54 cm (p. 20)
50 pulg = 50 pulg (
2,54 cm
1 pulg ) = 127,00 cm
50 pulg = 127,00 cm
O bien,
50 pulg = 50 pulg (
1 cm
3,94 x 10−1pulg) = 126,90355 cm = 126,90 cm
Valores prácticamente
iguales
Con dos cifras decimales
Unidad a convertir ( factor de conversión) = unidad buscada
Unidad a convertir (
𝐔𝐧𝐢𝐝𝐚𝐝 𝐛𝐮𝐬𝐜𝐚𝐝𝐚
𝐔𝐧𝐢𝐝𝐚𝐝 𝐚 𝐜𝐨𝐧𝐯𝐞𝐫𝐭𝐢𝐫
) = unidad buscada
41. - Densidad. De tablas de Factores de Conversión se obtiene:
1 g/cm3 = 0,036 127 lb/pulg3 (p.51) = 3,61 x 10-2 lb/pulg3 o bien
1 lb/pulg3 = 27,679 9 g/cm3 (p. 52) = 27,68 g/cm3 (2 cifras decimales)
Ejercicio 1. La densidad del cobre a 20 °C es 8,93 g/cm3 expresar en lb/pulg3.
Rpta. 0,322373 = 0,32 = 3,2 x 10-1 lb/pulg3
Ejercicio 2. Convertir 500,00
atm x cm3
kg−mol a
Pa x pie3
mol−kg
Rpta. 1 788,38625 = 1 788,39
Pa x pie3
mol−kg
Ejercicio 3. Convertir R = 1,986
Btu
mol−lb x ºR
𝐚
cm3x atm
mol−g x K
Rpta. R = 82,007846 = 82,01
cm3x atm
mol−g x K
R = Constante universal de los gases ideales
Nota. Unidades de mol: mol-g (mol), mol-kg (kg-mol), mol-lb (lb-mol)
50. Resolver los siguientes ejercicios y enviar al docente
1. Se dispone las siguientes muestras de materia:
a) Hielo picado b) Arena c) Agua de mar d) Cloro gaseoso
e) Cemento f) CuSO4.5H2O g) Cal comercial h) Acero inoxidable
Clasifique a dichos materiales en elementos, compuestos o mezclas (homogéneas o
heterogéneas), según corresponda.
2. El valor de la constante universal de los gases ideales es igual a 0,08206 L x atm/mol x K.
expresar en pie3 x pulg Hg/lb-mol x ºR.
3. Un manómetro está conectado a un tanque y da una lectura de 50 lbf/pulg2 en un lugar
donde la lectura barométrica es de 29,1 pulg Hg. Determine la presión absoluta en el
tanque, expresadas en mm Hg.
4. Suponga que se crea una nueva escala de temperatura en la que el punto de fusión del
etanol (-117,3ºC) y su punto de ebullición (78,3ºC) se toman como 0ºS y 100 ºS,
respectivamente, donde S es la nueva escala de temperatura. Derive una ecuación que
relacione un valor de esta escala con un valor de la escala Celsius. ¿Qué lectura daría
este termómetro a 25ºC?
51. Resolver los siguientes ejercicios y enviar al docente
5. El error porcentual se expresa a menudo como el valor absoluto de la diferencia del
valor verdadero menos el valor experimental entre el valor verdadero. Calcule el error
porcentual de las mediciones siguientes: a) la densidad del alcohol (etanol) resulta ser
0,802 g/mL, (valor verdadero de 0,798 g/mL). b) la masa de oro en un arete es de 0,837
g (valor verdadero de 0,864 g).
6. Una botella de vidrio con capacidad de 250 mL se llenó con 242 mL de agua a 20ºC y se
cerró bien. Se dejó toda la noche en el exterior, cuando la temperatura era de -5ºC.
Prediga lo que sucederá con la botella de vidrio. La densidad del agua a 20ºC es de 0,998
g/cm3 y la del hielo a -5ºC es de 0,916 g/cm3.
7. Una probeta graduada está llena con aceite mineral hasta la marca de 40,00 mL. Las
masas de la probeta antes y después de la adición de aceite mineral son de 124,966 y
159,446 g, respectivamente. En un experimento aparte, una pelota de metal que tiene
una masa de 18,713 g se coloca en la probeta y de nuevo se llena hasta la marca de
40,00 mL. La masa combinada de la pelota y el aceite mineral es de 50,952 g. Calcule la
densidad (en g/cm3) y el radio (en cm) de la pelota de metal.
52. Resolver los siguientes ejercicios y enviar al docente
8. Un picnómetro es un dispositivo para medir la densidad de líquidos. Es un frasco
de vidrio con un tapón de vidrio esmerilado que ajusta estrechamente y que
tiene un orificio capilar que lo atraviesa. a) El volumen del picnómetro se
determina usando agua destilada a 20ºC con una densidad conocida de 0,99820
g/mL. Primero se llena de agua hasta el borde. Con el tapón en su lugar, el fino
orificio permite que escape el exceso de líquido. Luego se seca cuidadosamente
el picnómetro con papel filtro. Dado que las masas del picnómetro vacío y el
mismo lleno de agua son 32,0764 y 43,1195 g, respectivamente, calcule el
volumen del picnómetro. b) Si la masa del picnómetro lleno de etanol a 20ºC es
de 40,8051 g, calcule la densidad del etanol. c) Los picnómetros también se
pueden usar para medir la densidad de sólidos. Primero, se colocan pequeños
gránulos de zinc que pesan 22,8476 g, en el picnómetro, que luego se llena de
agua. Si la masa combinada del picnómetro más los gránulos de zinc y el agua es
de 62,7728 g, ¿cuál es la densidad del zinc?
53. Resolver los siguientes ejercicios y enviar al docente
9. Un galón (US) de gasolina en el motor de un automóvil produce en promedio 20,9 libras
(avdp) de dióxido de carbono, que es un gas invernadero, es decir, que promueve el
calentamiento de atmósfera terrestre. Calcule la producción anual de dióxido de
carbono en kg si existen 4 millones de automóviles en una ciudad y cada uno recorre
una distancia de 2 500 millas con consumo de 10 millas por galón.
10. El cloro se usa par desinfectar las piscinas. Su concentración aceptada para este
propósito es de 1 ppm de cloro, o sea, 1 g de cloro por millón de gramos de agua.
Calcule el volumen de una solución de cloro (en mL) que debe agregar a su piscina el
propietario si la solución contiene 6,0% de cloro en masa y la piscina, 2 x 104 galones
(US) de agua. (Considerar la densidad de los líquidos = 1,0 g/mL).
11. En el distrito regional de Vancouver, se clora el agua potable de la región en una
proporción de 1 ppm, es decir, 1 kilogramo de cloro por millón de kilogramos de agua.
El cloro se añade en forma de hipoclorito de sodio, que contiene 47,62 por ciento de
cloro. La población de este distrito es de 1,8 millones de personas. Si cada persona
utiliza 750 L de agua por día, ¿cuántos kilogramos de hipoclorito de sodio deben
añadirse al agua cada semana para tener el nivel requerido de cloro de 1 ppm?
(01-10-2021)