Departamento: Física y Química Nivel:1º Bachillerato

Materia: Física y Química Curso escolar:2013/2014

Ejercicios de refuerzo 1º BACHILLERATO. FÍSICA Y QUÍMICA EJERCICIOS DE REFUERZO PARA VERANO QUIMICA Ejercicios de Formulación (Compuestos binarios)

1. Formula los siguientes compuestos (los números corresponden a la solución en la hoja de fórmulas para nombrar) 1.- Hidrógeno (5) 2.- Bromo (6) 3.- Molibdeno (4) 4.- Magnesio (10) 5.- Cobalto (14) 6.- Germanio (3) 7.- Oxígeno (9) 8.- Manganeso (1) 9.- Azufre (7) 10.- Carbono (11) 11.- Yodo (8) 12.- Neón (2) 13.- Ozono (12) 14.- Estroncio (15) 15.- Cesio (13) 16.- Hidruro de cobre (II) (23) 17.- Hidruro de litio (19) 18.- Trihidruro de oro (25) 19.- Hidruro de cromo (III) (21) 20.- Trihidruro de niquel (17) 21.Hidruro de plomo (II)(20) 22.- Tetrahidruro de titanio (16) 23.Dihidruro de mercurio (24) 24.- Trihidruro de cromo(22) 25.- Hidruro de manganeso (II) (18) 26.- Fluoruro de hidrógeno (28) 27.- Amoniaco (33) 28.- Telururo de dihidrógeno (30) 29.- Seleniuro de dihidrógeno (35) 30.- Fosfina (29) 31.- Difluoruro de calcio (27) 32.- Sulfuro de manganeso (32) 33.Telururo de cobre (I)(34) 34.- Pentasulfuro de divanadio (26) 35.Dibromuro de magnesio (31) 36.- Diyoduro de hierro (40) 37.- Tetrafluoruro de carbono (43) 38.- Dicloruro de mercurio (44) 39.Carburo de silicio (42) 40.- Pentacloruro de fósforo (37) 41.Sulfuro de aluminio(III) (41) 42.- Tricloruro de cobalto(45) 43.- Trifluoruro de bromo (36) 44.- Bromuro de plata (39) 45.- Tricloruro de hierro (38) 46.- Monóxido de dititanio (48) 47.Oxido de potasio (I) (50) 48.- Monóxido de dicobre (51) 49.- Dióxido de estaño (53) 50.- Oxido de oro (III) (55) 51.- Oxido de estaño (II) (46) 52.- Trióxido de dimanganeso (49) 53.- Monóxido de mercurio (52) 54.- Oxido de cromo (III) (54) 55.- Monóxido de azufre (64) 56.- Dióxido de carbono (58) 57.- Monóxido de bario (47) 58.- Monóxido de dinitrógeno (62)) 59.- Oxido de nitrógeno (III) (56) 60.- Oxido de dinitrógeno (60) 61.- Trióxido de azufre (61) 62.- Dióxido de manganeso(57) 63.- Oxido de nitrógeno(IV)(65) 64.- Pentaóxido de diyodo (63) 65.- Oxido de cromo (VI) (59) 66.- Dióxido de dilitio (69) 67.- Dióxido de magnesio (73) 68.- Dióxido de dihidrógeno (75) 69.- Peróxido de francio (72) 70.- Peróxido de potasio (68) 71.- Dihidróxido de manganeso (67) 72.- Hidróxido de litio (71) 73.- Hidróxido de bismuto (III)(74) 74.- Hidróxido de aluminio (III)(66) 75.- Hidróxido de amonio (70)

EJERCICIOS DE FORMULACIÓN (compuestos binarios) 2. Fórmulas para nombrar (los números corresponden a la solución en la hoja de nombres para formular) 1.- Mn (8) 2.- Ne (12) 3.- Ge (6) 4.- Mo (3) 5.- H2 (1) 6.- Br2 (2) 7.- S8 (9) 8.- I2 (11) 9.- O2 (7) 10.- Mg (4) 11.- C (10) 12.- O3 (13) 13.- Cs (15) 14.- Co (5) 15.- Sr (14) 16.- TiH4 (22) 17.- NiH3 (20) 18.- MnH2 (25) 19.- LiH (17) 20.- PbH2 (21) 21.- CrH3 (19) 22.- CrH3 (24) 23.- CuH2 (16) 24.- HgH2 (23) 25.- AuH3 (18) 26.- V2S5 (34) 27.- CaF2 (31) 28.- HF (26) 29.- PH3 (30) 30.- H2Te (28) 31.- MgBr2 (35) 32.- MnS (32) 33.- NH3 (27) 34.- Cu2Te (33) 35.- H2Se (29) 36.- BrF3 (43) 37.- PCl5 (40) 38.- FeCl3 (45) 39.- AgBr (44) 40.- FeI2 (36) 41.- Al2S3 (41) 42.- SiC (39) 43.- CF4 (37) 44.- HgCl2 (38) 45.- CoCl3 (42) 46.- SnO (51) 47.- BaO (57) 48.- Ti2O (46) 49.- Mn2O3 (52) 50.- K2O (47) 51.- Cu2O (48) 52.- HgO (53) 53.- SnO2 (49) 54.- Cr2O3 (54) 55.- Au2O3 (50) 56.- N2O3 (59) 57.- MnO2 (62) 58.- CO2 (56) 59.- CrO3 (65) 60.- N2O (60) 61.- SO3 (61) 62.- N2O (58) 63.- I2O5 (64) 64.- SO (55) 65.- N2O4 (63) 66.- Al(OH)3 (74) 67.- Li(OH) 68.- K2O2 (70) 69.- Li2O2 (66) 70.- Bi(OH)3 71.- Mn(OH)2 (71) 72.- Fr2O2 (69) 73.- MgO2 (67) 74.- NH4(OH) (73) (75) 75.- H2O2 (68) Nombra los siguientes compuestos ternarios Fórmula Solución Pb(OH)4 Tetrahidróxido de plomo Sn(OH)2 Dihidróxido de estaño Al(OH)3 Hidróxido de aluminio (*Trihidróxido de aluminio) Ca3(PO4)2 En desuso: Tris[tetraoxofosfato (V)] de Calcio Tetraoxofosfato (V) de Calcio Cs2O Óxido de cesio (*Monóxido de dicesio) Mg(OH)2 Hidróxido de magnesio (*Dihidróxido de magnesio) HgO Monóxido de mercurio H2SiO3 Trioxosilicato (IV) de hidrógeno Nombre tradicional aceptado Ácido metasilícico Na4P2O7 Heptaoxodifosfato (V) de sodio KHCO3 Ni3(PO4)2

Al(HSO4)3 Ca3(PO4)2

Solución Hidróxido de plomo (IV) Hidróxido de estaño (II) Hidróxido de aluminio Nombre tradicional aceptado Fosfato de calcio Ortofosfato de calcio Óxido de cesio Hidróxido de magnesio Óxido de mercurio (I) Ácido trioxosilicico (IV)

Nombre tradicional aceptado Pirofosfato de sodio Hidógenocarbonato de potasio En desuso Nombre tradicional aceptado Bis[tetraoxofosfato (V)] de Fosfato de niquel (III) niquel (III) Tetraoxofosfato (V) de niquel (III) Hidrógenosulfato de aluminio En desuso: Nombre tradicional aceptado Fosfato Bis[tetraoxofosfato (V)] de calcio de calcio

Tetraoxofosfato (V) de calcio Mg(OH)2 S2– H2SiO3

Na4P2O7 KHCO3

Hidróxido de magnesio Hidróxido de magnesio (*Dihidróxido de sodio) íon sulfuro Trioxosilicato (IV) de hidrógeno Ácido trioxosilícico (IV) Nombre tradicional aceptado Ácido metasilícico Hetaoxodifosfato (V) de sodio Nombre tradicional aceptado Pirofosfato de sodio Hidógenocarbonato de potasio

3. Formula los siguientes compuestos ternarios Nombre Solución Nombre

solución

Hidróxido de aluminio Ácido nítrico Telurito de Zinc Trioxoyodato (v) de plomo (II) Telururo de niquel (III) Metaarseniato de bario Amoniaco Iodato de plata Hipoclorito de sodio Sulfato de calcio

Al(OH)3 HNO3 ZnTeO3 Pb(IO3)2

Hidróxido de plomo(IV) Clorito de cobalto (III) Hidróxido de rubidio

Ni2Te3 Ba(AsO3)2 NH3 AgIO3 NaClO CaSO4

Permanganato de potasio

KMnO4

Hidrógenoortofosfato de berilio BeHPO4 Nitrito de calcio Ca(NO2)2 Ácido crómico H2CrO4 Silicato de magnesio Mg2SiO4 Nitrito de hierro (III) Fe(NO2)3 Hidrogenocarbonato de NaHCO3 sodio Ácido ortofosforoso H3PO3

Ion nitrato

NO3-

Pb(OH)4 Co(ClO2)3 RbOH

Estructura atómica 1. Escribe las configuraciones electrónicas de las siguientes especies químicas : 15P y 315P 2.Las partículas A,B,C,D,E y F de la tabla están formadas por los protones ,neutrones y electrones que se indica. Contesta,en cada caso ,las preguntas que se formulan : Protones Neutrones Electrones A 9 10 9 B 12 12 10 C 12 13 12 D 11 12 11 E 10 9 10 F 8 8 10 a)¿Qué partículas son iones positivos? b)¿Qué partículas son iones negativos? c)¿Qué partículas son isótopos del mismo elemento? d)¿A qué elemento químico corresponde cada partícula? e)Escribe la configuración electrónica de cada partícula 3. La siguiente serie de preguntas está referida a los elementos que se indica. El

número entre paréntesis es el número atómico. Hidrógeno(1) ; Carbono(6) ;Nitrógeno(7) ;Azufre(16) a)tiene cinco electrones en su última capa de la corteza. b)permite obtener con facilidad un ion de fórmula X2- , donde X representa al elemento. c) forma con el oxígeno un compuesto que no arde a temperatura ambiente. d) Sus átomos contienen 6 protones y 6 electrones Selecciona al elemento al que se refiere cada pregunta 4.Utilizando la tabla periódica señala: a) el número atómico de los carbonoides b) escribe la configuración electrónica del halógeno de menor número atómico. C) Indica los símbolos de los alcalinos y de los anfígenos. 5.Un átomo posee ocho electrones en su corteza. Ese átomo tiende a: a)Ganar electrones b) perder electrones c) Ganar o perder indistintamente d)No ganar ni perder electrones 6.Tenemos tres sustancias , A,b,C ,que presentan las siguientes propiedades: Punto de fusión conductividad solubilidad A 750ºC si no B -22ºC no en disolventes apolares C 187ºC sólida, no;disuelta ,sí En disolventes polares 7.Escribe la estructura de Lewis para la molécula de ClCH3

8.a) Da la estructura electrónica abreviada de los siguientes átomos: He, Br, Cs, Ca, O, P. b) Escribe después la reacción de ionización más probable de cada uno de ellos. 9. Dibujar los diagramas de niveles, por orbitales, de los elementos siguientes: I) 1s22s22p63s2 ; II) 1s22s2 2p63s23p6 3d24s2 ; III) 1s2 2s2 2p3 a) Indica el número de electrones desapareados que tiene cada uno. b) Razonar el carácter metálico o no de cada elemento. c) Ordénalos por orden decreciente de su energía de ionización. 1. La configuración electrónica 1s2 2s2 2p63s23p6 corresponde a un ion dipositivo Y+2 a) ¿Cuál es el número atómico de Y? b) ¿A qué período pertenece este elemento? c) ¿Cuántos electrones de valencia posee el elemento sol : a) 20; b) 4; c) 2 2. Sean A, B, C, D cuatro elementos del Sistema Periódico de números atómicos 17, 18, 19 y 20, respectivamente: a) Escribe sus configuraciones electrónicas. b) Indica razonadamente a qué grupo y período pertenecen. c) Indica razonadamente cuál es el elemento de mayor afinidad electrónica. d) Ordena los átomos en orden decreciente del radio atómico Sol : a) A:1s 2s 2p 3s 3p ; B:1s 2s 2p 3s 3p ; C:1s 2s 2p 3s 3p 4s ; D:1s 2s 2p 3s 3p 4s ; 2

2

6

2

5

2

2

6

2

6

2

2

6

2

6

1

2

2

6

2

6

2

b) A(Grupo 17 y Período 3), B(Grupo 18 y Período 3), C(Grupo 1 y Período 4), D(Grupo 2 y Período 4); c) A; d) C > D > A > B

3. El cloro natural está constituido por los isótopos

35 17

Cl

y

37 17

Cl , cuyas masas,

determinadas con un espectrómetro de masas, son 34’972 u y 36’963 u, respectivamente. Si la masa atómica del cloro natural es 35’453 u, calcula: La abundancia, en tanto por ciento, de los dos isótopos. Sol : 75’84 % y 24’16 % Indica razonadamente cuáles de las siguientes combinaciones de números 4. cuánticos son correctas y el nombre de los orbitales que, en su caso, representan: a) (3,3,-1,1/2) ; b) (2,1,0,1/2); c) (2,-1,-1,-1/2) ; d) (3,2,1,0) Sol : La correcta es la b) (2p)

Enlaces químicos 1. Admitiendo enlaces covalentes, escribe la estructura de las especies químicas siguientes, utilizando la notación de Lewis: I2, HBr, ICl, SCl2, SiF4, Cl2O, BF3 y NH3. 2. Ordena los enlaces covalentes siguientes entre dos elementos, del más polar al menos polar: H–Cl, H–C, H–F, H–O, H–H y S–Cl. 3. El hidrógeno es un gas poco soluble en agua. En cambio, el cloruro de hidrógeno es muy soluble en agua. ¿A qué se debe esta diferencia de comportamiento? 4. Indica cuáles de los compuestos siguientes son fundamentalmente iónicos y cuáles son fundamentalmente covalentes: A) SrCl2, CCl4 y LiF. B) FeBr3 y CO2. C) Fe2O3, PCl3 y SO3. D) KI y SF6. 5. Disponemos de las especies químicas siguientes: I2, RbCl y C(diamante). a) Indica cuál es su estructura cristalina en estado sólido. b) Ordénalas por orden creciente de sus puntos de fusión. c) Indica cuál o cuáles son solubles en agua y cuál o cuáles son solubles en tetracloruro de carbono. d) Indica cuál o cuáles son conductoras de la corriente eléctrica y en qué condiciones. 6. Predice, paso a paso, el tipo de enlace que pueden formar los átomos siguientes: a) Cl y Na; b) H y H; c) P y P; d) Br y Ca; e) H y C; f) Na y Na. Deducid la fórmula química de las sustancias obtenidas y mencionad algunas de sus propiedades principales. 7. ¿Qué tipo de enlace y cual será la fórmula final del compuesto, especificando de si se trata de fórmula empírica o molecular, y utilizando las reacciones de ionización en caso de enlaces iónicos y la representación de Lewis en caso de enlaces covalentes, de los compuestos formados por las siguientes parejas de átomos: S y K, N y Cl, Br y O? sol : – a) S y K: iónico; S + 2 e S2–; K – 1 e– b) N y Cl: covalente;

c) Br y O: covalente;

·· xx ·· :Cl−N−Cl: ·· | ·· :Cl: ·· ·· xx ·· :Br−O−Br: ·· xx ··

K+

K2S; Fórmula empírica NCl3;

Fórmula molecular

Br2O;

Fórmula molecular

8. ¿Qué tipo de enlace se necesitará romper si queremos: a) fundir Na2O; b) conseguir que hierva el agua; c) disolver KCl en agua; d) disociar las moléculas de H2 en átomos de hidrógeno Sol: a) Na2O es un compuesto iónico, por lo que se necesitará romper enlaces iónicos, es decir atracciones electrostáticas de carga. b) Se necesitarán romper los enlaces de hidrógeno que unen unas molécula de agua de otras. c) Por la misma razón que en A, al disolver Na2O se necesitará romper enlaces iónicos. d) Para disociar moléculas de H2 en átomos de H se necesitan romper el enlace covalente que mantiene unidos a ambos átomos

9. El número atómico (Z) de los átomos A, B, C y D es 7, 11, 13 y 17, respectivamente. a) Escribe la configuración electrónica de cada uno de ellos. b) Escribe la fórmula de los compuestos AB, AC, BD y DD. c) Identifica cuáles de los compuestos anteriores son compuestos iónicos. Sol:

10. Indica cuáles de los siguientes compuestos tienen moléculas polares: a) Agua b) Dióxido de carbono c) Cloruro de hidrógeno sol a) La estructura de Lewis de la molécula de agua es: H- O- H. Cada enlace O- H es polar porque el hidrógeno y el oxígeno tienen diferentes valores de electronegatividad; en cada uno de estos enlaces el exceso de carga positiva está desplazado hacia el hidrógeno. Los dos enlaces O- H forman un ángulo algo mayor de 90 º. En consecuencia, el exceso de la carga negativa de ambos enlaces se acumula en la proximidad de átomo de oxígeno y el de carga positiva en los átomos de hidrógeno. Resulta así una molécula polar. b) La estructura de Lewis de la molécula de dióxido de carbono es: O- C- O. Cada enlace O- C es polar porque el carbono y el oxígeno tienen diferentes valores de electronegatividad; en cada uno de estos enlaces el exceso de carga positiva está desplazado hacia el carbono. Los dos enlaces O- C están alineados y sus dipolos se compensan. En consecuencia, aunque ambos enlaces son polares, la molécula no es polar. c) La estructura de Lewis de la molécula de cloruro de hidrógeno es: H- Cl. El enlace H- Cl es polar porque el hidrógeno y el cloro tienen diferentes valores de electronegatividad. En consecuencia, la molécula es polar

Reacciones químicas , disoluciones y gases 1. En 3,2 gramos de fosfato de sodio: a) ¿Cuántos moles hay? Sol: 0,02 b) ¿Cuántos átomos de oxígeno hay? Sol: 4,7x1022 c) ¿Cuántas moléculas hay?

Sol: 1,17x1022

2. Calcula el volumen que ocupa un gas a 100 ºC y 2 atm de presión, conociendo que a 27 ºC y 500 mm/Hg su volumen era de 60 L. SOL: 24,54 L

3. - Una botella de 10 L acetileno (gas) a 12 atm de presión. ¿Cuál es su volumen a la presión de 1 atm? SOL: 120 L 4. Indica el número de moléculas de hidrógeno que hay en una muestra de 25 ml de dicho gas a 1180 ºC y 700 mm de presión. Sol: 1,16 . 1020 5. Determinar el peso molecular aproximado de un gas, si 560 ml pesan 1,55 g en C.N.. Sol: 62 6. La densidad del oxígeno es 1,43 g/l en C.N. Determina su densidad a 17 ºC y presión 700 mm. Sol: 1,24 g/l 7. - La densidad del helio en C.N. es 0,1784 g/l. Calcula su densidad a 20ºC y 380 mm/Hg sol = 0,083g/l 8. Tenemos un gas (metanal, CH2O) que ocupa un volumen de 2,5 L a la temperatura de 10 ºC y la presión de 750 mm de columna de mercurio. a) ¿Qué volumen ocupará a la temperatura de 50 ºC y la misma presión? Sol :2,85 L b) ¿Cuál es la densidad del gas (en el estado 1)? c) ¿Cuantos átomos de hidrógeno habrá en C.N.?

Sol: 1,28 g / L sol : 1,276∗1023 átomos de H

9. La fórmula de la vitamina C es C6H8O6. Determina su composición centesimal. SOL: C-41% // H-4,5% // O-54,5% 10. Al analizar un compuesto químico da la siguiente composición: 26,57 % de potasio, 35,36 % de cromo y 38,07 % de oxígeno. Hallar la fórmula empírica del compuesto y decir su nombre. SOL: K2Cr2O7 11. El análisis de un compuesto orgánico proporcionó la siguiente composición centesimal: C (40 %), H (6,7 %) y O (53,3 %). Sabiendo que su peso molecular experimental es 182 determinar la fórmula molecular de este compuesto. SOL: C6H12O6 12. .- Un compuesto orgánico tiene la siguiente composición centesimal: C (12,78 %), H (2,13 %) y Br (85,09 %). Sabiendo que 3,2 gramos de dicho compuesto gaseoso ocupan en condiciones normales un volumen de 381,7 ml, calcule su fórmula molecular y proponga su fórmula desarrollada. SOL: C2H4Br2 13. - Una molécula de un compuesto desconocido tiene una masa de 4,65·1023 gramos ¿Cuál es la masa molar del compuesto? (Sol: 28g/mol) 14. .- En un matraz aforado se diluyen 20mL de ácido clorhídrico de densidad 1,1693 g/mL y 34% en peso hasta alcanzar un volumen de 100cc. Determina la molaridad de la disolución resultante. (Sol: 2,18M) 15. Un ácido clorhídrico concentrado contiene 35,2% en peso de HCl y su densidad es de 1,175 g/cm3. Calcular: a) La molaridad del ácido. Sol: 11,33 M; b) El volumen de este ácido concentrado que se necesita para preparar un litro de disolución 2 molar, indicando, de forma razonada, cómo lo obtendría en el laboratorio. Sol: : 176,5 cm3.

16. - A 35cc de ácido sulfúrico de densidad 1,1245 g/mL y 18% en peso se le añaden 20cc de ácido sulfúrico de densidad 1,2031 g/mL y 28% en peso. Determina: A) la molaridad de la disolución resultante. (Sol: 2,56M;) 17. - ¿Cuántos gramos de cobre se pueden obtener a partir de 400cc de una disolución 0,5M de sulfato cúprico? (Solución : 12,7g) 18. la azida de sodio NaN3 se usa en el airbag de algunos automóviles. El impacto de una colisión desencadena la descomposición de la azida en nitrógeno y sodio. El nitrógeno gaseoso producido infla rápidamente la bolsa que se encuentra entre el conductor y el volante. Calcula el volumen de nitrógeno producido a 21ºC y 823mmde mercurio por la descomposición de 60g de azida de sodio. (Sol: 30,8 L) 19. Si la masa del nitrógeno es 28 y la del oxígeno es 32, contesta: a) ¿Qué ocupa mas volumen un mol de nitrógeno o un mol de oxígeno en las mismas condiciones? b) ¿qué contiene mas masa un mol de nitrógeno o un mol de oxígeno? c) ¿Dónde hay mas moléculas en un mol de nitrógeno o en un mol de oxígeno? 20. - Si hacemos reaccionar en un vaso de precipitados 130,8g de cinc con 73g de ácido clorhídrico la masa final del sistema es 201,8 gramos en lugar de 203,8g como cabría esperar. ¿Cuál puede ser la explicación de este hecho? Reactivo limitante 21. Se mezclan en un recipiente adecuado de 10 Litros de capacidad 4g de oxígeno y 3 gramos de hidrógeno. A continuación se hace saltar una chispa eléctrica con lo que el hidrógeno y el oxígeno reaccionan para dar agua. Calcula la composición final de la mezcla resultante. (Sol: 4,5g de agua y 2,5g de hidrógeno) 22. Se mezclan 20 g de cinc puro con 200 mL de ácido clorhídrico 6 M. Cuando termina el desprendimiento de hidrógeno: a) ¿Qué quedará en exceso, cinc o ácido? b) ¿Qué volumen de hidrógeno, medido a 27ºC y a la presión de 760 mm de mercurio se habrá desprendido? -1

-1

Datos: R = 0,082 atm L K mol . Masas atómicas: H = 1; Cl = 35,5; Zn = 65,4. 23. Considere la siguiente reacción: Supongamos que se mezclan 637,2 g de NH3 con 1142 g de CO2. ¿Cuántos gramos de urea [(NH2)2CO] se obtendrán? Sol : 1125 g. 24. Hacemos reaccionar 10 g de sodio metálico con 9 g de agua. Determina cuál de ellos actúa como reactivo limitante y qué masa de hidróxido de sodio se formará. En la reacción también se desprende hidrógeno. Sol : 17,4 g. 25. El nitrato de sodio y el ácido sulfúrico reaccionan formando ácido nítrico e hidrogenosulfato de sodio. Si hacemos reaccionar 10 g de nitrato de sodio con 9,8 g de ácido sulfúrico, ¿ qué masa de ácido nítrico podemos obtener?. Sol: 6,3g

Riqueza y rendimiento 26. El carbonato de sodio se puede obtener por descomposición térmica del bicarbonato de sodio, según la reacción: 2 NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O Se descomponen 50 g de bicarbonato de sodio de un 98% de riqueza en peso. Calcule: El volumen de CO2 desprendido, medido a 25ºC y 1,2 atm. La masa, en gramos, de carbonato sódico que se obtiene. -1

-1

Datos: R = 0,082 atm. L. K mol . Masas atómicas: Na = 23; H = 1; C = 12; O = 16. 27. El sulfato de amonio, (NH4)2SO4, se utiliza como fertilizante en agricultura. Calcule: a) El tanto por ciento en peso de nitrógeno en el compuesto. b) La cantidad de sulfato de amonio necesaria para aportar a la tierra 10 kg de nitrógeno. Masas atómicas: H = 1; N = 14; O = 16; S = 32. 28. La reacción de 6,8 g de H2S con exceso de SO2, según la siguiente reacción, produce 8,2 g de S. ¿Cuál es el rendimiento? sol : 85,4% 29. Una tonelada del mineral de carbón, con una riqueza del 70% en masa de carbono, se quema con oxígeno en abundancia para formar dióxido de carbono. Si se recogen 1500 Kg de dióxido de carbono halla el rendimiento de la reacción. Sol : 58,4 % . 30. Se desea conocer la pureza en sulfuro de hierro (II) de una muestra. Para ello, se trata 1 g de esta muestra con exceso de ácido clorhídrico y se desprenden 100 mL se sulfuro de hidrógeno medidos a 20ºC y 750 mm de Hg. Se sabe que el otro producto de la reacción es cloruro de hierro (II). Sol: 36%

FÍSICA Calculo vectorial 1.

3.

Cinemática. Movimiento 4. Las ecuaciones paramétricas para el movimiento de una partícula son: x = t + 1; y = t2, escribe la expresión del vector de posición y determina la ecuación de la trayectoria. Sol: ;

2

y = x -2x+1

5. El movimiento de una partícula queda definido por la ecuación:. Determina la ecuación de la trayectoria. Calcula el vector desplazamiento y su módulo entre los instantes t = 0s y t = 4 s. ¿Coincide el módulo de ese vector con la distancia recorrida? Sol : x = 3 recta paralela al ejeY;

Δr = 8 j ; Δr = 8; Sí

6. Un coche tarda tres horas en realizar el viaje entre dos ciudades que distan 150 km y dos horas en regresar. Si la distancia entre ambas ciudades es de 150 km, calcula el vector velocidad media en la ida y a la vuelta, la velocidad media en todo el recorrido y la rapidez media. Sol: 50 i km/h; -75 i km/h; 0 ; 60 km/h 7. La ecuación del movimiento de una partícula es: , en unidades del S.I. Determina: a) el vector la velocidad media y su módulo entre los instantes t = 0 s y t = 2 s. b) la velocidad instantánea a los 2 s. c) la aceleración media entre los instantes t =0 s, t= 2 s. d) la aceleración instantánea a los 2 s. Sol: a) 8 i +8 j m/s ; 11’31 m/s; b) 24 i + 14 j m/s; c) 12 i + 6 j m/s2; d) 24 i + 6 j m/s2 8. Cierto movimiento viene descrito por la ecuación: . Determina: a. El vector aceleración media entre los instantes t = 2s y t= 4s. Sol: 6i b. El vector aceleración y su módulo Sol: 6i ; 6 c. El vector aceleración a los 3s. Sol: 6i 9. Una partícula se mueve según la ecuación: s = 4 t2 + 2 t + 3 en unidades SI. Calcular: a) el desplazamiento en t = 0; b) la velocidad inicial vo; c) la velocidad en el instante t = 2 s; d) la aceleración del movimiento. (Solución: s0 = 3 m; v0 = 2 m/s ; v = 18 m/s ; a = 8 m/s2) 10. Por un punto pasa un cuerpo con velocidad constante de 20 m/s. Dos segundos más tarde, parte de dicho punto en la misma dirección y sentido otro cuerpo con aceleración constante de 2 m/s2. Calcula: a) Tiempo que tarda el segundo cuerpo en alcanzar al primero. Sol: 21,83 s

b) ¿A qué distancia lo alcanzará?. c) Velocidad que tiene cada uno en ese instante.

Sol: 476,6 m Sol: 20 y 43,66 m/s

Movimiento circular 11. Un disco gira en un tocadiscos a 33 r.p.m.. Calcular: a) La velocidad angular en rad/s Sol.: a) 3,5 rad/s b) El número de vueltas que da el disco en 10 minutos Sol b) 330 vueltas 12. Un coche toma una curva de 250 m de radio a una velocidad constante de 73,8 Km/h. Determina: a) La velocidad angular Sol.: a) 0,082 rad/s b) La aceleración normal b) 1,68 m/s2 13. Calcula la velocidad angular con que la Tierra gira sobre si misma. ¿Cuál será la velocidad lineal, debida al giro de la Tierra sobre si misma, de un punto situado en el Ecuador?. ¿Y de uno situado en el Polo Norte? Radio de la Tierra: 6.380 Km Sol.: 7,3· 10-5 rad/s; 464 m/s, 0 m/s 14. Una rueda de 10 cm de radio comienza a girar, partiendo del reposo, con una aceleración angular constante. Al cabo de 5 s su velocidad angular es de 3000 r.p.m.. Calcular su aceleración angular y la longitud de arco recorrida por un punto de periferia de la rueda durante dicho tiempo. Sol.: 62,8 rad/s2; 78,9 m Composición de movimientos. Lanzamiento oblícuo 15. Se dispara un proyectil verticalmente hacia arriba con velocidad vo = 100 m/s. Medio segundo después, con la misma arma, se dispara un segundo proyectil en la misma dirección. Determinar: a) La altura a la que se encuentran ambos proyectiles. b) La velocidad de cada uno al encontrarse. c) El tiempo transcurrido desde el primer disparo hasta el choque. Se desprecian los rozamientos. (Solución: h = 510 m; v1 = - 2,41 m/s ; v2 = 2,49 m/s) 16. Se lanza una pelota con velocidad inicial v de componentes: vx = 20 m/s, y vy = 16 m/s. Calcular: a) el tiempo que está subiendo; b) la altura que alcanza; c) la distancia a que se debe encontrar otro jugador de la misma talla para devolver la pelota. (Solución: t = 1,6 s ; y = 13 m ; x = 65 m.) 17. Un barquero quiere cruzar un río de 100 m de anchura; para ello rema perpendicularmente a la corriente, imprimiendo a la barca una velocidad de 2 m/s respecto al agua. La velocidad de la corriente es 0,5 m/s. Calcula: a) Tiempo que tarda en atravesar el río. Sol: 50 s b) Velocidad de la barca. Sol: 2,06 m/s c) ¿En qué punto de la orilla opuesta desembarcará?. Sol: desviado 25 m d) ¿Qué espacio ha recorrido la barca cuando llega a la orilla opuesta?. Sol: 103 m 18. Un clavadista corre hasta alcanzar 4 m/s y al llegar al extremo del acantilado se lanza horizontalmente. Tarda 2 s en llegar al agua. a) Calcula la altura del acantilado. b) ¿A qué distancia de la base del acantilado llega al agua el clavadista?

c) Calcula el ángulo que forma con la vertical la dirección de entrada en el agua del clavadista (la dirección del movimiento es la del vector velocidad en cada instante) Sol : [20 m; 8 m; 11,3 º] 19. Una manguera para incendios ubicada a 5 m de altura, dispara agua horizontalmente y alcanza 20 m en la horizontal. ¿Cuál es la velocidad de salida del agua por la manguera? Sol : 20 m/s 20. Un aeroplano que se mueve horizontalmente a 150 km/h y a 250 m de altura, quiere soltar víveres destinados a las víctimas de una inundación. ¿Cuánto tiempo antes de que el avión pase exactamente por encima de las víctimas deben tirarse los víveres? (Recuerda que los víveres llevan la misma velocidad que el avión en el momento de ser lanzados). Sol:7,1 s 21. Un portero de fútbol lanza un balón desde el suelo con una rapidez de 25 m/s, en una dirección que forma un ángulo de 20º con la horizontal. Calcula la altura máxima alcanzada por el balón y el alcance. Dibuja el vector velocidad y el vector aceleración cuando el balón se encuentra en su punto más alto. Sol :3,7 m; 40,4 m 22. Un atleta que ejecuta un salto de longitud abandona el suelo en un ángulo de 30º con la horizontal. a) Si consigue saltar una longitud de 8,90 m, ¿cuál era su rapidez al despegar del suelo? b) Si saltase con la misma rapidez y en la misma dirección, calcula la distancia del salto que podría realizar en la Luna, donde la aceleración de caída libre es la sexta parte que en la Tierra. Sol :26,7 m/s; 106,80 m 23. Se lanza un balón desde una terraza situada a 30 m de altura con velocidad de 15 m/s que forma un ángulo de 30 º con la horizontal. Determina: a) ¿Saltará por encima de una pared de 8 m de altura situada a 20 m de la vertical de la terraza?; b) ¿a qué altura pasa el balón cuando está al nivel de la pared?. SOL: a) Si; b) 30 m. Dinámica 24. Una bolsa de cemento de 325 Newton de peso cuelgan de 3 alambres como muestra la figura . Dos de los alambres forman ángulos θ1= 600 θ2= 250 con la horizontal. Si el sistema está en equilibrio encuentre las tensiones T1 ,y T2 Sol : T1 = 295,72 N. T2 = 163,11N

25. Un bloque de 25 kg esta inicialmente en reposo sobre una superficie horizontal. Se necesita una fuerza horizontal de 75 Newton para poner el bloque en movimiento. Después de que empieza a moverse se necesita una fuerza de 60 Newton para mantener el bloque en movimiento con rapidez constante. Determine los coeficientes de fricción estática y cinética a partir de esta información . (sol : 0,306 ; 0,244) .

26. Tres bloques están en contacto entre si sobre una superficie horizontal sin fricción, como en la figura. Una fuerza horizontal F es aplicada a m1. Si m1 = 2 kg m2 = 3 kg m3 = 4 kg y F = 18 Newton. Dibuje diagramas de cuerpo libre separados para cada bloque y encuentre. a. La aceleración de los bloques Sol : a= 2m/s2 b. La fuerza resultante sobre cada bloque. Sol : F1 = 4 N F2 = 6 N F3=8 N c. Las magnitudes de las fuerzas de de contacto entre los bloques. Sol : FC1 = 14 N FC2 = 8 N

27. Una bala de 15.0 g se dispara a una velocidad de 300 m/s sobre un bloque de madera. Si la bala penetra en él 5 cm antes de detenerse, calcula la fuerza de resistencia que ha ofrecido la madera. Sol :(F = - 13500 N) 28. Tenemos dos muelles de igual longitud, pero de constantes k1= 20 N/m y k2 = 20 N/m, respectivamente. ¿Qué fuerza hay que realizar para alargar cada uno 10 cm? Sol: 2 N. 29. El resorte de un dinamómetro de laboratorio se ha alargado 11.7 cm a tope de escala, que es 2 N. ¿Cuál es la constante del resorte con el que ha sido fabricado ese dinamómetro? ¿Cuánto se alargará al aplicarle la fuerza de 0.4 N? Sol:17.1 N/m, 2.3 cm. 30. A un cuerpo de 10 kg, apoyado en una superficie horizontal, se le aplica una fuerza de 20 N que forma 30 º con dicha superficie. Si se desplaza 4 m en 4 s con movimiento uniformemente acelerado, ¿Cuál es el coeficiente de rozamiento? Sol : ( μ = 0,14) 31. Se coloca un cuerpo en lo alto de un plano inclinado 30º y 2 m de altura. Si el coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y el plano es 0,2, calcula: a) la aceleración con que desciende, b) el tiempo que tarda en descender, c) la velocidad con que llega al suelo. Sol : (a = 3,2 m/s2; t = 1,58 s; v = 5 m/s) 32. Dos bloques de masas 2kg y 4kg están conectados por una cuerda y sometidos respectivamente a dos fuerzas, 10N y 12 N ,opuestas con la misma dirección tal y como indica el dibujo. Determinar la tensión de la cuerda.

Sol: T = 10,7N

33. Dos cuerpos de masas 2 y 3 kg, están unidos mediante una cuerda que pasa por una polea de masa y rozamiento despreciables. Calcula: a) la aceleración con que se mueven; b) la tensión de la cuerda que los une; c) la velocidad de los cuerpos cuanto se han desplazado medio metro. Sol: (a = 1,96 m/s2; T = 23,52 N; v = 1,4 m/s) 34. Calcula la tensión del cable de un montacargas de 500 kg en los siguientes casos: a) cuando sube con una aceleración constante de 0,5 m/s2; b) cuando baja con la misma aceleración; c) cuando sube con velocidad constante.

Sol : (T = 5150 N; T = 4650 N; T = 4900 N) 35. El cable de un montacargas de 1000 kg soporta una tensión máxima de 12000 N, ¿Con qué aceleración máxima puede subir? Sol : (a = 2,2 m/s2) 36. Determinar cuánto se estira el muelle de la figura: Sol: a) x = 500 / 6 m;

37. Sea el sistema del siguiente dibujo: Las masas valen m1 = 50 kg, m2 = 75 kg y m3 = 100 kg y hay un coeficiente de rozamiento entre la segunda masa y el cuerpo de valor 0.25. Calcula la aceleración del sistema y las tensiones. Sol: a = 1.36 m/s2; T1 = 559 N y T2 = 845 N. 38. Sobre una mesa se halla un bloque de 20 kg que está unido por una cuerda a otros dos, de 5 kg y 3 kg, que cuelgan mediante una polea por el borde de la mesa. El coeficiente de rozamiento con la madera vale 0,2. Si el bloque de 5 kg y el de 3 kg también están unidos por otra cuerda, calcula: a) la aceleración con que se mueve el conjunto, b) la tensión de cada una de las cuerdas. Sol : (a = 1,4 m/s2, T1= 67,2 N; T2 = 5,2 N) 39. Calcula la aceleración del sistema de la figura y la tensión de la cuerda si: a) no hay rozamiento; b) el coeficiente de rozamiento cinético entre el cuerpo 1 y la superficie es de 0,3. Sol: 1´9 m/s2; 79 N; 0´25 m/s2; 95´5 N 40. Sobre un plano inclinado 60° se tiene una masa de 500 g que esta unida por una cuerda que pasa por una polea sin rozamiento ni inercia con otro cuerpo de 200 g en un plano inclinado de 30°. El coeficiente de rozamiento es 0,2 en ambos planos para ambos cuerpos. Determina: a) Aceleración del conjunto. b) Tensión de la cuerda. c) Espacio recorrido por cada masa en 1 s. d) Velocidad adquirida por ambos cuerpos en dicho tiempo.

Sol : a) 3,44 m/s2; b) 2,01 N; c) 1,72 m, d) 3,44 m/s. Momento lineal o cantidad de movimiento 41. Una pelota de 120 g choca perpendicularmente contra un frontón cuando su velocidad es de 25m/s, rebotando con la misma celeridad en un tiempo de 0,02 s. Calcula: a/ La variación del momento lineal.- b/ La fuerza media de la pelota contra el frontón. (Sol.: 6 kg m/s ; 300 N) 42. Calcula la velocidad de retroceso de un cañón de una t al disparar una granada de 10 kg con una velocidad de 500 m/s. (Sol.: -5,05 m/s) 43. Un cuerpo de 2 kg cae desde 20 m de altura sin velocidad inicial. ¿Cuánto ha variado su momento lineal? Sol.: 39,60 kg m s-1) 44. Dos vagones de 20 y 30 t respectivamente se dirigen a lo largo de un via horizontal sin rozamiento y en el mismo sentido, con velocidades de 20 m/s y 8 m/s respectivamente. Cuando colisiona se enganchan y continúan moviéndose juntos. .Cual es la velocidad después de la colisión? Sol : 12,8 m s-1. Dinámica de rotación 45. Un cuerpo de 200 g gira sobre una superficie horizontal sin rozamiento sujeto a una cuerda de 50 cm de longitud a un clavo. Calcula la tensión de la cuerda cuando gira a 300 rpm. Sol : (T = 9859,6 N) 46. Un automóvil toma una curva de 100 m de radio a una velocidad de 90 km/h. Si la curva no tiene peralte, ¿Cuál debe ser el coeficiente de rozamiento entre las ruedas y el pavimento para que el coche no derrape? Sol : (μ = 0,63) 47. Con la ayuda de una cuerda de 1 m de longitud se hace girar un cuerpo de 400 g en una circunferencia vertical. Calcula la tensión de la cuerda en el punto más bajo y en el más alto cuando el cuerpo gira a 120 rpm . Sol : (T = 67 N)

Trabajo y energía 48. Calcula la altura a la que debe encontrarse una persona de 60 kg para que su energía potencial sea la misma que la de un ratón de 100 g que se encuentra a 75 m del suelo. Sol : 0´125 m 49. A partir de la siguiente figura, calcular el trabajo efectuado por cada fuerza del sistema si el cuerpo se desplaza 30 m hacia la derecha sobre el plano. El valor de las fuerzas es F = 200 N y Fr = 15 N. Sol : WN = WP = 0 ; WF = 3000 J ; WFr = - 450 J 50. Calcular el trabajo que hay que realizar para arrastrar, a lo largo de 20 m, por un suelo horizontal, un cuerpo de 14 kg con una aceleración constante de 1,5 m/s2, sabiendo que el coeficiente de rozamiento entre el suelo y el cuerpo es de 0,2. Sol : 968´8 J 51. Un bloque de 25 kg inicialmente en reposo sobre un plano inclinado 60º asciende

1,5 m bajo la acción de una fuerza constante de 500 N paralela al plano. Sabiendo que el coeficiente de rozamiento entre el bloque y el plano vale 0,2, calcular: a) El trabajo realizado por la fuerza de 500 N. b) El trabajo realizado por la fuerza de rozamiento. c) El trabajo realizado por la fuerza peso. d) El trabajo realizado por la fuerza normal. e) El trabajo total y la velocidad al final del recorrido. Sol :a) 750 J; b) – 36´75 J; c) – 318´26 J ; d) 0 ; e) WR = 394´99 J y vf = 5´6 m/s 52. Un camión de 2500 kg de masa circula a 64,8 km/h por una carretera horizontal. Frena y se detiene en 35 m. a) ¿Cuál es la variación de energía cinética experimentada por el camión? b) ¿Qué trabajo ha realizado la fuerza de los frenos? Sol : a) y b) – 405000 J 53. Un caballo arrastra una carga mediante una fuerza de 2600 N que forma un ángulo de 30º con la horizontal. Calcular: a) El trabajo realizado por el caballo, si la carga ha sido desplazada 45 m. b) La potencia del mismo, si el recorrido lo ha realizado en 2,5 minutos. Sol : a) 101325 J ; b) 675´5 W 54. Hallar la velocidad con la que sale una bala después de atravesar una tabla de 7 cm de espesor y que opone una resistencia constante de F=1800 N. La velocidad inicial de la bala es de 450 m/s y su masa es de 15 g. sol : 431 m/s 55. Un coche de 50 CV de potencia se mueve con velocidad constante de 90 km/h. ¿Cuál es la fuerza que desarrolla el motor? Sol : 1470 N 56. Un objeto de 4 kg cae desde una altura de 22 m. Calcular: a) A qué altura sobre el suelo se igualan su Ec y su Ep. b) La velocidad en ese punto. c) La velocidad en el instante de tocar el suelo. Sol :a) 11 m; b) 14´68 m/s ; c) 20´76 m/s 57. Se lanza una pelota hacia arriba, alcanzando los 7 m de altura. Calcular: a) A qué altura sobre el suelo se igualan su Ec y su Ep. b) La velocidad en ese punto. c) La velocidad con la que se ha lanzado la pelota. Sol :a) 3´5 m ; b) 8´28 m/s ; c) 11´71 m/s 58. Una masa de 350 g, inicialmente en reposo, desciende por un plano inclinado, sin rozamiento, que forma un ángulo de 45º con la horizontal. Calcular: a) La energía cinética cuando ha descendido 12 m. b) La energía cinética suponiendo que existe un coeficiente de rozamiento de 0,25. Sol : a) 29´1 J ; b) 21´9 J

59. Un cuerpo de 50 gramos se desliza por una montaña rusa tal como se ve en la figura. Si la velocidad en A es de 5 m/s y en B es de 3´2 m/s: a) Calcula las variaciones que experimentan la energía potencial y cinética. b) ¿Cuánto vale el trabajo realizado por las fuerzas de rozamiento? Sol : a) ∆EC = – 369 J y ∆EP = – 490 J; b) W = – 859 J; c) 2´5 m 60. Desde una altura de 3 m se deja caer un cuerpo de 500g sobre un muelle vertical de constante recuperadora 30 N/m. a) ¿Qué velocidad tiene el cuerpo en el momento de chocar con el muelle? b) ¿Cuál es la máxima compresión del muelle? Sol : 7,7m/s Sol :0,27m 61. Un bloque de 0.5 Kg se mueve a una velocidad de 3 m/s sobre una mesa horizontal sin rozamiento impacta sobre un muelle de constante recuperadora k y lo comprime 40 cm antes de detenerse. Calcula el valor de la constante k en el S.I. Sol : 28,1 N/m

- Observaciones: Se recomienda 1. visitar las siguientes páginas de internet páginas con vídeos explicativos reacciones químicas https://www.youtube.com/watch?v=b0pA6yzHwQs https://www.youtube.com/watch?v=sxwEoApegjk https://www.youtube.com/watch?v=JmsPyGP3PNM https://www.youtube.com/watch?v=y_VHPSaFc9g Riqueza https://www.youtube.com/watch?v=5bjOKBQYyWM https://www.youtube.com/watch?v=R80l5IZNdYs Rendimiento https://www.youtube.com/watch?v=LInLNtdDVQ0 https://www.youtube.com/watch?v=Hosg_Bfo80A Reactivo limitante y concentración https://www.youtube.com/watch?v=1QWh1cY5NdU https://www.youtube.com/watch?v=if3MnLph0Vs Disoluciones https://www.youtube.com/watch?v=CNeogbmsc7Y

gases https://www.youtube.com/watch?v=tUgRemB86Sg https://www.youtube.com/watch?v=DV1Q_Vi9iqY Ley de los volúmenes de combinación https://www.youtube.com/watch?v=4oBWHufbcQg

estructura del átomo https://www.youtube.com/watch?v=9PD4IOTDCTE Tabla periódica https://www.youtube.com/watch?v=y4-tAm_dK34 Estructuras de Lewis https://www.youtube.com/watch?v=hnd2D95Dnk8 Física vectorial https://www.youtube.com/watch?v=Ya0nQt4exBQ Movimiento circular uniforme https://www.youtube.com/watch?v=yxlkgJYDdjU Tiro horizontal https://www.youtube.com/watch?v=t1WF0w38lYE Tiro parabólico https://www.youtube.com/watch?v=bvy27pfGt2I https://www.youtube.com/watch?v=0Pk1-kf-h8k Libro de física y química 1. Consulta de libros de texto : cualquier libro de texto de 1º Bachillerato 2.Física y química Ed. SM 1º bachillerato