solucion prueba a fisiquica y química 3º eso 2 primeros trimestres

Ejercicio n 1.-

Una muestra slida de una sustancia pura est a 40 C. Al calentarla con un foco trmico, la grfica de la temperatura en funcin del tiempo es la adjunta. Explica la informacin que te proporciona. Cul es la temperatura de la muestra a los 10 minutos? Cundo alcanza la temperatura de 90 C?

Solucin:

La informacin que proporciona la grfica es la siguiente: Entre 0 y 2 min, la temperatura aumenta. Entre 2 y 5 min, la temperatura se mantiene constante (aproximadamente, 5 C). Entre 5 y 12 min, la temperatura aumenta de nuevo. Entre 12 y 19 min, la temperatura vuelve a mantenerse constante (aproximadamente, 80 C). A los 10 minutos la temperatura de la muestra es, aproximadamente, de 55 C. La muestra alcanza los 90 C, aproximadamente, a los 21 minutos.

Ejercicio n 2.-

Ordena de menor a mayor las velocidades siguientes:

a) 20 m/s. b) 80 km/h. c) 30 mi/h. d) 2 500 cm/s.

Cul de ellas est expresada en unidades del SI?

Datos: 1 milla terrestre (mi) ==== 1 609 m.

Solucin:

Para poder ordenarlas, expresamos todos los valores en una misma unidad, por ejemplo, en m/s. Nos queda:

2 500 cm/s = 25 m/s

El orden pedido es, entonces:

Fsica y QumicaOpcin A

Educacin Secundaria 3

SOLUCIONESEvaluacin: ................................................................................................................................................... Fecha: ..............

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28/06/2014http://www.edistribucion.es/anayaeducacion/pro/8445043/data/root_Fisquim_3ESO/_06examen/FCKedit...

30 mi/h < 20 m/s < 80 km/h < 2 500 cm/s

Est expresada en unidades SI la velocidad que aparece en el apartado a), 20 m/s.

Ejercicio n 3.-

Explica la clasificacin de las propiedades de la materia. La conductividad trmica de un hilo de cobre es la misma para cualquier hilo de cobre, mientras que la resistencia elctrica de un hilo de cobre depende de cada hilo; explica a qu tipo pertenecen estas propiedades.

Solucin:

La materia se describe por sus propiedades. Existen propiedades generales, tales como la masa o el volumen, que no sirven para poder identificar una sustancia concreta, ya que son comunes para todas ellas. Otras, como, por ejemplo, la densidad, la temperatura de ebullicin o la conductividad elctrica, s permiten diferenciar una sustancia de otra, y por esto se denominan propiedades especficas. Dentro de las propiedades de la materia nos encontramos con que algunas dependen de la cantidad de materia que cojamos y otras no. Se denominan propiedades intensivas aquellas cuyo valor no depende de la cantidad de materia que consideremos; por el contrario, el valor de las propiedades extensivas s depende de la cantidad de materia. Son propiedades intensivas la temperatura o la densidad, y son propiedades extensivas la masa, el volumen o la energa.

La conductividad trmica es una propiedad especfica e intensiva, mientras que la resistencia elctrica es una propiedad general y extensiva.

Ejercicio n 4.-

La grfica muestra la curva de calentamiento de una determinada sustancia pura que inicialmente se encuentra en estado slido:

a) Indica cul es su temperatura de fusin y cul la de ebullicin. b) Entre qu intervalos de tiempo coexisten la sustancia en estado slido y en estado lquido? c) En qu estado de agregacin se encuentra la sustancia a los 15 min de iniciado el

calentamiento? Y a los 20 min? d) Al cabo de qu tiempo toda la sustancia est en estado gaseoso?

Solucin:

a) La temperatura de fusin es de 1 500 C (primera meseta), y la de ebullicin (segunda meseta), 3 000 C.

b) Los estados slido y lquido coexisten mientras tiene lugar la fusin. La grfica nos indica que este hecho ocurre entre los 6 min y los 10,5 min, aproximadamente.

c) A los 15 min de iniciado el calentamiento, la sustancia pura se encuentra en estado lquido. A los 20 min, se est produciendo el cambio de estado de lquido a gas, por lo que parte de la sustancia estar en estado lquido, y el resto, en estado gaseoso.

d) A partir de los 22 min (aproximadamente) de iniciado el calentamiento, toda la sustancia se encuentra en estado gaseoso.

Ejercicio n 5.-

Enuncia las leyes de los gases y escribe sus frmulas o ecuaciones. Relaciona, explicndolo, las grficas siguientes con dichas leyes.

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Solucin:

Ley de Boyle y Mariotte: Para una misma masa de gas, y manteniendo constante la temperatura, el volumen que ocupa el citado gas es inversamente proporcional a la presin a la que est sometido. Su expresin es:

p1 V1 = p2 V2

Primera ley de Charles y Gay-Lussac: Para una misma masa de gas, y a presin constante, el volumen que ocupa el citado gas es directamente proporcional a su temperatura. Su expresin matemtica es:

Segunda ley de Charles y Gay-Lussac: Para una misma masa de gas y a volumen constante, la presin que ejerce el citado gas es directamente proporcional a su temperatura. Su expresin matemtica es:

La grfica de la izquierda relaciona la presin con el volumen, y corresponde a la ley de Boyle (una hiprbola). La grfica de la derecha relaciona el volumen con la temperatura, y es una recta; corresponde a la primera ley de Gay-Lussac.

Ejercicio n 6.-

Define qu es una sustancia pura. Pon tres ejemplos de sustancias puras, dos de ellas que sean compuestos y una de ellas que sea un elemento.

Solucin:

Una sustancia pura es un tipo de materia que no puede descomponerse en otras ms simples por mtodos fsicos, pero s por mtodos qumicos. Se caracterizan porque su composicin es fija. Tres ejemplos de sustancias puras son: Compuestos: dixido de carbono y agua (pura). Elementos: oxgeno.

Ejercicio n 7.-

El cido sulfrico comercial tiene una concentracin del 98% en masa, y su densidad es 1,84 kg/L. Calcula:

a) La masa de cido puro en 0,5 L de cido comercial. b) La concentracin del cido comercial en g/L.

Solucin:

a) Como la masa, m, el volumen, V, y la densidad, d, estn relacionados mediante la expresin m = V d, los 0,5 L de cido comercial equivalen a una masa de:

m = 0,5 L 1,84 kg/L = 0,92 kg

De la masa calculada, solo el 98% es cido puro; esto es:

b) Si en 0,5 L hay 902 g de cido puro, en 1 L habr doble masa. Por tanto, la concentracin de la disolucin ser:

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disolucin ser:

Ejercicio n 8.-

a) Dibuja las curvas de solubilidad del amoniaco, NH3, y del cloruro de amonio, NH4Cl, teniendo en cuenta los datos siguientes:

b) Calcula la solubilidad de los dos compuestos a 40 C. c) A qu temperatura la solubilidad del amoniaco vale 24 g/100 g H2O? d) Cunto cloruro de amonio podrs disolver, como mximo, en 0,5 litros de agua a 60 C?

Solucin:

a) Las curvas de solubilidad que corresponden a cada sustancia son:

b) La solubilidad del NH3 a 40 C es, aproximadamente, de 34 g/100 g H2O, y la del NH4Cl, a la misma temperatura, de 46 g/100 g H2O, aproximadamente.

c) A unos 58 C. d) La solubilidad del NH4Cl, a 60 C, es, aproximadamente, 55 g/100 g H2O. En 0,5 L de agua, que,

dada la densidad del agua, corresponden a 500 g de H2O, se podrn disolver 275 g de NH4Cl como mximo.

Ejercicio n 9.-

Qu es la radiactividad? Cmo crees que influy en el conocimiento de la estructura del tomo el descubrimiento de este fenmeno?

Solucin:

La radiactividad es el fenmeno por el cual algunas sustancias, denominadas radiactivas, emiten radiacin, corpuscular (emisin alfa y emisin beta) o electromagntica (emisin gamma).

La emisin de radiactividad conlleva la existencia de una parte interna en el tomo, llamada ncleo, responsable de estas emisiones, descartndose as el modelo de Thomson.

Ejercicio n 10.-

Un tomo de un elemento qumico X tiene 18 neutrones y 17 electrones. Cul es el valor de su nmero atmico? Justifica la respuesta. Cunto vale, aproximadamente, la masa atmica, en unidades de masa atmica, del elemento qumico X?

Solucin:

El nmero atmico es el nmero de protones que tiene un tomo de un elemento qumico dado. Como el tomo es neutro, ha de tener igual nmero de electrones; luego, el elemento qumico X tiene como nmero atmico 17.

Temperatura (C) 10 30 50 70 90 Solubilidad NH3 (masa soluto (g)/100 g H2O)

60 42 28 18 10

Solubilidad NH4Cl (masa soluto (g)/100 g H2O)

34 42 50 60 70

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nmero atmico 17. La masa atmica, expresada en unidades de masa atmica, coincide, aproximadamente, con el valor del nmero msico, que para este elemento qumico vale 18 + 17 = 35. Por tanto, la masa atmica ser, aproximadamente, 35 u.

Ejercicio n 11.-

Un ion dipositivo tiene diez electrones. Cmo se ha formado este ion? Escribe la configuracin electrnica del ion indicado, as como la del tomo del que procede.

Solucin:

Un ion dipositivo es un ion que tiene dos cargas positivas; es decir, ha perdido dos electrones de su ltima capa electrnica (o capa de valencia).

El ion indicado tiene la configuracin electrnica siguiente: Capa K: dos electrones. Capa L: ocho electrones.

El tomo neutro tiene dos electrones ms, que estaban alojados en la tercera capa, o capa M; luego, su configuracin electrnica es: Capa K: dos electrones. Capa L: ocho electrones. Capa M: dos electrones.

Ejercicio n 12.-

Escribe tres propiedades caractersticas de los metales y tres propiedades caractersticas de los no metales.

Solucin:

Las propiedades caractersticas de los metales y los no metales figuran en la siguiente tabla:

Ejercicio n 13.-

Qu tienen en comn los tomos de los elementos de un mismo grupo? Cmo son sus propiedades fsicas y qumicas? Qu tienen en comn los tomos de los elementos del mismo perodo? (Pista: recuerda las estructuras electrnicas de los tomos).

Solucin:

Los tomos de los elementos de un mismo grupo tienen igual nmero de electrones en la capa de valencia. Por eso, sus propiedades fsicas y qumicas son parecidas.

En un mismo perodo, el nivel electrnico ms alto alcanzado es igual para todos los elementos. Por ejemplo, en el perodo 4. todos los elementos tienen electrones en la cuarta capa electrnica, pero no ms.

METALES NO METALES Tienen un brillo caracterstico. No tienen brillo caracterstico.

Son muy buenos conductores de la electricidad y del calor.

Son muy malos conductores de la electricidad y del calor. Muchos de ellos ni siquiera la conducen.

Salvo el mercurio, que es lquido a temperatura ambiente, el resto de los metales ms conocidos son slidos.

Pueden ser slidos, como el azufre, lquidos, como el bromo, o gaseosos, como el cloro.

Tienen tendencia a perder electrones, dando iones positivos.

Tienen tendencia a tomar electrones, dando iones negativos.

Tienen excelentes propiedades mecnicas: flexibles, dctiles, maleables, etc.

Los slidos son rgidos y quebradizos.

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Ejercicio n 14.-

El fsforo es una sustancia covalente molecular. La masa de un tomo de fsforo es 5,143 1023 g y la masa de una molcula de fsforo es 2,057 1022 g. Averigua la frmula de la molcula de fsforo. Cuntas molculas y cuntos tomos hay en 1 kg de fsforo?

Solucin:

La masa molecular es n veces la masa atmica, siendo n el n. de tomos de fsforo que forman la molcula:

Por tanto, la frmula de la molcula ser P4.

El nmero de molculas contenidas en 1 kg de fsforo es:

El nmero de tomos ser cuatro veces mayor:

N. tomos = 4 N. molculas = 1,944 1025 tomos P

Ejercicio n 15.-

Explica qu hacen, desde el punto de vista electrnico, los tomos de los elementos que se han unido para formar:

a) Una sustancia covalente molecular. b) Una sustancia metlica. c) Una sustancia inica.

Solucin:

Al unirse los tomos, estos tienden a adquirir la configuracin electrnica ms favorable o estable que corresponde a la del gas noble ms prximo.

a) En las molculas, los tomos comparten electrones. Un par de electrones compartidos es un enlace covalente que une a los dos tomos que los comparten.

b) En un metal, cada tomo cede electrones a la nube electrnica comn que envuelve a los iones positivos. c) En un compuesto inico hay transferencia de electrones: los iones positivos han perdido o cedido

electrones y los iones negativos los han ganado.

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