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LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS
1. Justifica, aplicando la teoría cinética: «Los sólidos tienen forma propia, mientras que los líquidos
adoptan la forma del recipiente que los contiene».
9. Calcula la presión final de 2 L de gas a 50 °C
y 700 mm de Hg si al final ocupan un volumen de
0,75 L a 50 °C.
2. Expresa la presión de 780 mm de Hg en atmósferas.
10. Calcula el volumen que ocupa a 350 K un gas que
a 300 K ocupaba un volumen de 5 L (la presión no
varía).
3. Un gas se encuentra a una presión de 2,5 atm.
Expresa este valor en mm de Hg.
4. Explica, utilizando la teoría cinética, por qué la miel
caliente sale con más facilidad de su envase que la
miel fría.
5. Aplicando la ley de Boyle-Mariotte, completa la siguiente tabla:
11. Justifica, utilizando la teoría cinética, por qué los
charcos se secan incluso en los días fríos de invierno. Describe el fenómeno que se produce. ¿En qué
se diferencia este proceso de la ebullición?
12. Una masa de cierto gas a 100 °C de temperatura
ocupa un volumen de 200 cm3. Si se enfría sin variar
su presión hasta 50 °C, ¿qué volumen ocupará?
13. ¿Por qué se debe medir la presión del aire en el interior de las ruedas de un coche con los neumáticos
en frío mejor que después de un largo viaje? Justifica tu respuesta aplicando las leyes de los gases.
Realiza la gráfica P-V.
6. Aplica la ley de Gay-Lussac y completa la siguiente
tabla. Luego, elabora la gráfica correspondiente.
14. Indica en qué estado físico se encontrarán, a temperatura ambiente (20 °C), las sustancias que
aparecen a continuación: agua, oxígeno, mercurio,
hierro, dióxido de carbono, aluminio.
15. Completa las siguientes frases:
a) El paso de sólido a gas se llama …
b) El paso de líquido a gas se llama …
c) El paso de líquido a sólido se llama …
d) El paso de sólido a líquido se llama …
16. Señala de forma razonada cuál es la frase
7. Aplicando la ley de Charles-Gay-Lussac completa
la siguiente tabla. Luego, elabora la gráfica correspondiente.
a) La temperatura de fusión del hielo es 0 °C.
b La temperatura de fusión del hielo es 0 °C a la
c) La temperatura de fusión del hielo aumenta si
seguimos calentando.
17. Completa la tabla siguiente indicando el estado de
agregación en que se encontrarán las sustancias A
y B a 0 °C y a 20 °C:
8. Un gas que se encuentra a 2 atm de presión y a 25 °C
de temperatura ocupa un volumen de 240 cm3.
¿Qué volumen ocupará si la presión disminuye hasta 1,5 atm sin variar la temperatura?
P.E. (°C)
A O °C
A 2O °C
◼ FÍSICA Y QUÍMICA 3.° ESO ◼ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. ◼
220805 _ 0019-0134.indd
P.F. (°C)
PROGRAMACIÓN DE AULA Y ACTIVIDADES
ACTIVIDADES DE REFUERZO (soluciones)
1. En los líquidos las partículas tienen más libertad
para moverse, por lo que los líquidos pueden adoptar la forma del recipiente que los contiene.
2. 780 mm Hg ?
= 1,0263 atm
9. Como la temperatura no varía:
= 2,45 atm
P1 ?
760 atm
= 1900 mm Hg
3. 2,5 atm ?
4. Porque la viscosidad del líquido disminuye en el
líquido caliente. Esto ocurre porque las partículas
se mueven con mayor rapidez y entonces pueden
deslizar unas sobre otras con más facilidad.
5. Respuesta:
10. Como la presión no varía:
= cte. "
= 5,83 L
=5L?
" V2 = V1 ?
11. Los charcos se secan porque las partículas que se
encuentran cerca de la superficie «escapan». Este
proceso se diferencia de la ebullición en que, en
este caso (evaporación) solo una parte de las partículas pasa al estado gaseoso, mientras que en la
ebullición el proceso afecta a todo el volumen del
líquido por igual.
12. Como la presión no varía:
8. Aplicamos la ley de Boyle:
2 atm ? 240 cm3
V2 = P1 ?
= 320 cm3
1,5 atm
6. Respuesta:
= 173,2 cm3
= 200 cm3 ?
13. Porque después de un largo viaje la temperatura
en el interior de los neumáticos es mayor y, por
tanto, la presión también ha aumentado, ya que el
volumen disponible en el neumático es el mismo.
7. Respuesta:
15. a) Sublimación.
c) Solidificación.
d) Fusión.
16. La b), porque la temperatura de fusión también depende de la presión atmosférica.
b) ¿Qué ocurre con el aire que está en el interior de la jeringa? 3. e) ¿Qué ocurre con el volumen que ocupa el gas en el interior de la jeringa? i) Describe. 2. g) Cuando un gas se expande. Imagina que tomas una jeringa y realizas la siguiente experiencia: Dibujo: 1. su volumen __________. ◼ FÍSICA Y QUÍMICA 3. S. 4. introducimos el matraz en un recipiente con agua caliente. empujas sobre el émbolo con fuerza sin quitar el dedo del agujero de la jeringa. c) ¿Qué ha ocurrido? a) Al empujarlo. 1. d) ¿Qué es la presión del gas? f) ¿Qué ocurre si ahora sueltas el émbolo? b) Cuando __________ la __________ de un gas. su __________ disminuye. 3. Imagina ahora otra experiencia: e) La disminución de volumen de un gas por efecto del __________ de la presión se explica mediante la ley de __________. 40 25/03/10 13:01 . Levantas el émbolo de la jeringa para que se llene de aire. Enuncia las leyes de los gases y relaciónalas con las actividades anteriores: 3. Dejamos el matraz en el recipiente durante unos minutos. la distancia entre sus __________ aumenta. h) Si imaginas a las moléculas presentes en los gases que forman el aire como esferitas. el experimento que acabas de realizar. utilizando tus propias palabras.° ESO ◼ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN. d) Cuando __________ un gas. con cuidado para que no escape nada de aire de la jeringa. Colocamos un globo en el cuello de un matraz. b) Ley de Gay-Lussac. a) ¿Qué ocurre? b) ¿Qué ha pasado con el aire contenido en el globo? A continuación. g) ¿Ocurrirá lo mismo si llenamos la jeringa con agua? c) Cuando calentamos un gas. el experimento que acabas de realizar. Luego. el __________ aumenta. ◼ 40 220805 _ 0019-0134. L. sin cambiar su temperatura.2 ACTIVIDADES FICHA 2 LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS ACTIVIDADES DE REFUERZO 1. A continuación. utilizando tus propias palabras. Luego cierras el orifico con el dedo. dibuja en un esquema lo que ocurre con las moléculas encerradas en la jeringa. A partir de los datos recogidos en las actividades anteriores completa: c) ¿Qué magnitudes están variando al bajar el émbolo? a) Cuando aumentamos la __________ de un gas sin cambiar su __________ el volumen __________.indd a) Ley de Boyle-Mariotte. 2. Con cuidado para que la boca del globo no se salga del matraz. f) El aumento del volumen de un gas debido a un aumento de temperatura se explica mediante la ley de __________. 2. saca el matraz del agua caliente y déjalo enfriar. ¿el émbolo baja? d) Describe.
de manera que el producto de la presión por el volumen es constante. que disminuye. Al empujar el émbolo. Por eso las partículas del aire se mueven cada vez más deprisa. que aumenta. P ? V = constante De igual manera. f) Al soltar el émbolo de la jeringa. la presión del gas también aumenta. e) La disminución de volumen de un gas por efecto del aumento de la presión se explica mediante la ley de Boyle-Mariotte. c) El globo se desinfla de nuevo. Al empujar el émbolo con el orificio de la jeringa tapado. disminuye la temperatura y la presión también disminuye.LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS ACTIVIDADES DE REFUERZO (soluciones) 1. 4. Entonces. En este caso. la distancia entre las partículas del interior de la jeringa se reduce. d) La presión del gas es la consecuencia del choque de las partículas que forman el gas con las paredes del recipiente que lo contiene. su volumen disminuye. La presión aumenta y el volumen disminuye. 2. el número de choques por segundo de las partículas del gas con las paredes del recipiente que lo contiene será menor. a) Cuando aumentamos la temperatura de un gas sin cambiar su presión el volumen aumenta. manteniendo constante la temperatura. Esto se puede expresar con la ecuación: P = constante T i) Respuesta libre. y la presión del interior. las partículas del globo se mueven más despacio. el émbolo baja. pues se producen menos choques por segundo de las partículas del interior del globo con las paredes de este. d) Respuesta modelo. cuando aumenta la temperatura de un gas sin variar el volumen. S. su volumen aumenta. si la presión disminuye. e) El volumen que ocupa el gas en el interior de la jeringa disminuye cuando apretamos el émbolo debido a que se reduce la distancia entre las partículas que forman el gas. c) Cuando calentamos un gas. el volumen aumenta. lo que implica una disminución de la presión. al empujarlo. Cuando la temperatura de un gas disminuye. Al sacar el matraz del agua caliente. ya que los líquidos son mucho menos compresibles que los gases.° ESO ◼ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN. no podremos comprimir el líquido. f) El aumento del volumen de un gas debido a un aumento de temperatura se explica mediante la ley de Charles. si el volumen no varía. g) Cuando un gas se expande la distancia entre sus partículas aumenta. a) La ley de Boyle-Mariotte dice que cuando la presión de un gas aumenta. ◼ FÍSICA Y QUÍMICA 3. a) Sí. 3. sin cambiar su temperatura. es porque sus partículas se mueven más despacio. ◼ 220805 _ 0019-0134. aumenta la presión y el globo se infla un poco. las partículas chocan con las paredes interiores de la jeringa y el émbolo.indd 41 41 25/03/10 13:01 . d) Cuando enfriamos un gas. el volumen disminuye. b) El aire del globo también se calienta. el volumen vuelve a aumentar. b) El aire que está en su interior se comprime. c) Varía el volumen. L. h) Respuesta gráfica: PROGRAMACIÓN DE AULA Y ACTIVIDADES 2 ACTIVIDADES FICHA 2 b) La ley de Gay-Lussac dice que. el volumen aumenta. b) Cuando disminuye la presión de un gas. a) El matraz se calienta y el globo se infla. g) No.
a) ¿Cómo es que se evapora el agua del charco. ❏ Fusión. L. a) 4. Elige el esquema correcto. ¿se evaporará más o menos agua que en un día de invierno? ¿Por qué? 5. • El charco se seca. N U B U A N J C E R O M O A f) Congelación del agua. Agrupa los siguientes fenómenos según se produzcan por un aumento o por una disminución de temperatura: X E I A R M I A N P L L I O N A A S U I O N N L J T I N T U A I M A C I O S E Z V E A D e) Condensación del vapor de agua. 6.indd A N C O I A Q I 42 25/03/10 13:01 . • El agua hierve. Sólido Líquido Gas b) Sólido Líquido Gas T = -40 ºC T = 120 ºC T = 0 ºC T = 600 ºC c) Sólido Líquido Gas 2. A S B U C b) Dilatación de un gas. ❏ Sublimación.° ESO ◼ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN. • El agua se congela. ❏ Ebullición. C O B P R E S S T Q I I L I R O N N ◼ FÍSICA Y QUÍMICA 3. C E N O c) Paso de hielo a agua líquida. Localiza en la sopa de letras DIEZ palabras relacionadas con los estados de la materia: M I R E V A C A Y Q U E O S M E P O R A C I O N D O R F T E A R U C O T O G A N A B C X D R L I Q U E T R A S T S B A O B U S E D O M S B I D A O N A R G U V A T G A N A R E S O P I L O S N S S R a) Paso de líquido a sólido. S. • El hielo se derrite. Indica con flechas en los dibujos en qué caso se moverán más deprisa o más despacio las moléculas del gas. Solo uno de ellos explica cómo cambia el comportamiento de las moléculas de agua al cambiar de estado. 100 ºC? b) En un día de verano. ❏ Solidificación. si no se alcanza la temperatura a la que el agua hierve. • El alcanfor (sólido) se evapora. O A O 3.2 ACTIVIDADES FICHA 3 LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS ACTIVIDADES DE REFUERZO 1. Explica. ◼ 42 220805 _ 0019-0134. Observa los dibujos que aparecen a continuación. cómo se produce la evaporación del agua de un charco durante un día soleado. I F d) Dilatación de un sólido. realizando dos o más esquemas. ❏ Evaporación. Relaciona mediante una flecha ambas columnas.
T = -40 ºC T = 120 ºC T = 0 ºC T = 600 ºC • El hielo se derrite. porque habrá más partículas moviéndose con una velocidad tal que les permita abandonar el charco. las partículas tienen más libertad de movimiento que en el sólido. PROGRAMACIÓN DE AULA Y ACTIVIDADES 2 ACTIVIDADES FICHA 3 5. M I R E V A P O R A C I O N C A Y Q U E D O R S F T E A O S M E O G A S T R U C O T N A B C X B A O B U S A Q E D R L I Q U I E X T R A S B D O M I I D A O A R M I N P N A R G U V A T G A N A R E 4. En el caso del líquido.indd 43 43 25/03/10 13:01 . Aumento de temperatura Disminución de temperatura 6. ya que la temperatura es mayor. b) En un día de verano se evaporará más agua que en un día de invierno. • El charco se seca. c) Paso de hielo a agua líquida. El esquema correcto es el b). • El agua hierve. Además. " Sublimación. En el a) el número de partículas es diferente.LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS ACTIVIDADES DE REFUERZO (soluciones) 1. la distancia entre las partículas es mucho mayor y las moléculas de agua tienen más libertad para moverse. • El alcanfor (sólido) se evapora.° ESO ◼ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN. " Ebullición. ◼ FÍSICA Y QUÍMICA 3. algunas alcanzan una velocidad suficiente que les permite escapar de la atracción de otras partículas vecinas y abandonan el charco. " Solidificación. b) Dilatación de un gas. " Evaporación. Así. lo que no es exacto. 3. f) Congelación del agua. además. • El agua se congela. 2. En el gas. a) Paso de líquido a sólido. S. Respuesta gráfica: S O P agua I C O L O S N S A S R A S E B U L L I C E N O S U O N N L I F A N I C I M A C I I O O N A A I J A T N T U O A O T S E Z V E A D L I R Invierno N U B U A N J C O S Q I C E R O M O A B P R E S I O N N agua Verano a) Porque algunas partículas se mueven más deprisa que otras. L. la naturaleza de las partículas no varía cuando hay un cambio de estado. Lo que varía es la manera en que las partículas que forman el agua están unidas entre sí. d) Dilatación de un sólido. e) Condensación del vapor de agua. ◼ 220805 _ 0019-0134. " Fusión.
además.089 g/L. -39 °C -135 °C 1083 °C P. pero el volumen sí se modifica».2 ACTIVIDADES LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN 1. S.5 atm de presión y -10 °C de temperatura. Explica razonadamente estos hechos.6 °C 2595 °C V Explica cuál será su estado físico a las siguientes temperaturas: B V C T a) 25 °C b) 50 °C c) 100 °C d) 1200 °C T e) 2800 °C ◼ FÍSICA Y QUÍMICA 3.F. 3. la temperatura de un gas que en condiciones normales ocupa un volumen de 150 L y que a 10 atm de presión solo ocupa un volumen de 20 L. Determina cuál será la temperatura si el volumen se duplica y la presión se reduce a la mitad. ¿Qué ocurre con un gas a una temperatura de 0 K? 13.° ESO ◼ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN. Justifícalo aplicando la teoría cinética. En el laboratorio hemos medido la temperatura de ebullición del agua. Cuando la presión de cierta masa de gas es de 30 cm de Hg y su temperatura de 25 °C. 357 °C -0.E. a una presión de 2 atm. A temperatura constante. Calcula cuántas bombonas de 200 L. L. b) El líquido se evapora dejando un residuo sólido de color blanco. Observa los siguientes gráficos y explica qué tipo de proceso representa cada uno de ellos: A Justifícalo aplicando la teoría cinética. La densidad del hidrógeno en condiciones normales de presión y temperatura es de 0. y cuando la temperatura que marca el termómetro llega a 105 °C. que mientras permanece la ebullición esa temperatura se ha mantenido constante. resultando ser de 97 °C. La temperatura de un gas es de 20 °C. Determina. Para ello hemos calentado agua hasta que ha comenzado a hervir. podrán llenarse con el gas propano contenido en un depósito de 500 m3 a una presión de 4 atm. En la tabla que aparece a continuación se encuentran los puntos de fusión y de ebullición de algunas sustancias: P Sustancia Mercurio Butano Cobre P. 5. si disminuimos a la cuarta parte el volumen de un gas. Para conocer cuál es el líquido. ¿Qué conclusión puedes sacar de estos datos? Razona la respuesta. 11. 6. el líquido comienza a hervir. Calcula su densidad a 1. en grados centígrados. 9. 7.indd V 44 25/03/10 13:01 . En un matraz tenemos un líquido incoloro que. por su aspecto. Justifica aplicando la teoría cinética: «Cuando un sólido funde. 8. 14. observando. este se somete al siguiente estudio (a 1 atm): a) Lo ponemos a calentar. ◼ 44 220805 _ 0019-0134. Si mezclamos dos gases de diferente densidad en un recipiente. podríamos pensar que es agua. ¿es posible que permanezcan separados? 4. 10. ¿Cuál será entonces la presión necesaria para que el gas ocupe un volumen de 150 L si la temperatura aumenta hasta 50 °C? 12. la masa permanece constante. Justifica la ley de Boyle de los gases mediante la teoría cinética. ocupa un volumen de 200 L. ¿qué le ocurre a la presión? 2.
con lo cual la densidad será: 3. 2. L. A una presión distinta de la atmosférica. porque según la teoría cinética. cobre " líquido. d) Mercurio " gas.5 atm ? 273 K Por tanto. Y. cobre ◼ FÍSICA Y QUÍMICA 3. A: un proceso a temperatura constante. c) Mercurio " líquido. y esto solo es posible si el volumen disminuye.indd 45 " gas.o bombonas = 106 L = 5000 200 L 6. 14. por lo que puede ser que el volumen ocupado sea mayor tras la fusión. cobre " sólido. butano " gas. luego un proceso a temperatura constante y. por lo que la temperatura no varía. La conclusión es que teníamos una mezcla de un líquido con alguna otra sustancia disuelta. Por tanto.139 g/L V 0. Como la temperatura a la que hierve el líquido no es 100 ºC. ◼ 220805 _ 0019-0134. Si el volumen se reduce a la cuarta parte. Según la teoría cinética. Por tanto. Cuando un sólido funde las partículas tienen más libertad para moverse. cobre " sólido. butano " gas. el agua hierve a una temperatura diferente de los 100 °C. entonces. las partículas del gas se mueven ocupando todo el volumen disponible.642 L 1. cuando la temperatura permanece constante. No. en las nuevas condiciones 0. b) Mercurio " líquido. 8. las partículas se siguen moviendo con la misma velocidad.° ESO ◼ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN. otro proceso a presión constante. 11. la presión se hace cuatro veces mayor. A 0 K el movimiento de las partículas del gas cesa por completo. 13. 30 cm Hg ? 200 L ? (273 + 25) K 298 K ? 150 L " P2 = m 0. 7. C: primero un proceso a presión constante. mientras dura la ebullición. a) Mercurio " líquido.36 cm Hg = 433. no es agua. B: un proceso a presión constante. En este caso: P1 ? V1 P2 ? V2 = T1 T2 " T2 = P2 ? V2 P1 ? V1 ? T1 = " P1 ? V1 P2 ? V2 = T1 T2 1 ? 2 ? T1 = T1 2 = " V2 = P1 ? T2 ? V1 = P2 ? T1 PROGRAMACIÓN DE AULA Y ACTIVIDADES 2 ACTIVIDADES 1 atm ? (273 - 10) K ? 1 L = 0. si la presión se incrementa. e) Mercurio " gas. butano " gas. Partimos de la expresión: P1 ? V1 P2 ? V2 = T1 T2 " P1 ? V1 ? T2 " P2 = T1 ? V2 " " P1 ? V1 4 atm ? 500 m3 = = atm ? P2 2 atm 12. es porque hay más choques de las partículas que forman el gas. " P2 = 43. En este caso tenemos: 9. Aplicamos la ley de Boyle: V2 = P1 ? 10. Ahora tenemos: P1 ? V1 P2 ? V2 = T1 T2 " T2 = " d= P2 ? V2 10 atm ? 20 L ? T1 = ? 273 K = P1 ? V1 1 atm ? 150 L = 364 K " T2 = 91 °C 4. S. El que tengan distinta densidad únicamente hace referencia a la masa de cada partícula en relación con el volumen ocupado. la temperatura no varía. el calor proporcionado es aprovechado por las partículas que están aún en estado líquido para pasar al estado gaseoso. cobre " sólido.089 g de hidrógeno ocuparán 0. Por eso no se puede enfriar más.6 mm Hg 5.089 g = = 0. butano " gas. butano " gas.642 L = 1000 m3 = 1000 ? 103 L = 106 L Y dividimos entre el volumen de cada bombona: N.LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN (soluciones) 1. de nuevo.642 L. 45 25/03/10 13:01 .
03 atm ? 4 L = = 2. L. Si la presión inicial del gas era de 1. ¿Cuál es el volumen final ocupado por el gas? Sol. T1 = 20 °C P1 = 780 mm Hg ? Hasta el estado final: = 1. Calcula el volumen que ocupará el gas si aumentamos la presión a 2 atm. a temperatura constante. Despejamos de la ecuación el volumen final y sustituimos los datos numéricos: V2 = La ecuación matemática de dicha ley es: P1 ? V1 = P2 ? V2 1 atm = 760 mm Hg P1 ? V1 1. Se calienta hasta 180 °C manteniendo constante la presión. ¿Cuál será el volumen final del gas? 46 25/03/10 13:01 . ¿qué volumen ocupará? Sol. calcula la temperatura en el interior de la nevera.: 3.: 3.3 cm3 3 Tenemos 20 cm de aire encerrado en un recipiente a la presión de 1 atm.indd Un gas se dilata isotérmicamente desde un volumen de 2. manteniendo constante la temperatura.5 atm. Sol.2 L.: 250 mm Hg Un balón cuyo volumen es de 500 cm3 a una temperatura de 20 °C se introduce en la nevera y su volumen se reduce a 480 cm3. ¿qué cantidad de gas saldrá del recipiente? Sol.5 atm.4 L hasta un volumen de 5. T2 = 20 °C Por tanto. Si manteniendo la presión constante se calienta hasta 10 °C. se cumplirá la ley de Boyle. V2 = ? . V1 = 4 L .03 atm P2 = 2 atm .: 1. según la cual: al aumentar la presión. Sol. sabiendo que inicialmente se encontraba a una presión de 750 mm de Hg.8 L. a una temperatura de -23 °C. S.: 8 cm3 8 Un gas sometido a una presión de 740 mm de Hg.2 L Se introduce un gas en un recipiente de 25 cm3 de capacidad. ¿cuál es el valor de la presión final? Sol.5 atm sin variar la temperatura.7 atm 7 3 Un recipiente de 500 cm3 contiene 20 g de un gas a 780 mm de Hg.5 L a 80 °C. Calcula el volumen que ocupará esa masa de aire si se le somete a la presión de 2. ACTIVIDADES 1 2 Calcula la presión final de un gas que se ha sometido a una transformación isoterma en la que se ha triplicado su volumen.06 L P2 2 atm Resultado que satisface la ley de Boyle.: 8 °C 5 Sol. Si aumentamos la presión hasta 1.: 520 cm3 6 4 Una cierta cantidad de gas ocupa un volumen de 2. Planteamiento y resolución Se produce una transformación isoterma (temperatura constante).: 0. el volumen debe disminuir. Se reduce la presión hasta 750 mm de Hg manteniéndose constante la temperatura.° ESO ◼ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN. ◼ 46 220805 _ 0019-0134. Sol. ocupa un volumen de 1.2 L ◼ FÍSICA Y QUÍMICA 3. Suponiendo que la presión del aire contenido en el balón no cambia. desde el estado inicial: En primer lugar expresamos todas las magnitudes en las unidades adecuadas: P1 = 780 mm Hg .2 PROBLEMAS RESUELTOS LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS PROBLEMA RESUELTO 1 Una masa de gas ocupa un volumen de 4 litros a una presión de 780 mm de Hg y 20 °C de temperatura.
b) La presión que habría que ejercer para que el volumen se reduzca a 150 cm3 sin modificar la temperatura. ¿Cuál será su volumen si asciende hasta un lugar donde la presión es de 0. produciéndose una transformación isócora (volumen constante) que cumple la ley de Gay-Lussac.6 °C En un recipiente hay 250 cm3 de oxígeno a 30 °C y 700 mm de Hg. Determina cuál será la presión del gas en el interior de la bombona.LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS PROGRAMACIÓN DE AULA Y ACTIVIDADES 2 PROBLEMAS RESUELTOS PROBLEMA RESUELTO 2 En la rueda de una bicicleta hay aire a una presión de 1.5 L. si la temperatura es de 30 °C y la presión es de 1 atm. y sustituimos los valores numéricos: P2 = P1 P2 = T1 T2 P1 ? T2 1. calcula la presión final del aire contenido en el interior de la cámara. Considerando que el volumen no varía. b) 1.8 atm. Si se eleva la temperatura del gas hasta 40 °C. Determina el valor que alcanza la temperatura si el volumen se duplica y la presión se reduce a la mitad. como consecuencia del rozamiento.20 atm y a 20 °C de temperatura. Sabemos que la ecuación matemática de la ley de Gay-Lussac es: En primer lugar expresamos las temperaturas en kelvin: T1 = 20 °C + 273 = 293 K T2 = 30 °C + 273 = 303 K Despejamos la presión final.68 atm En el interior de un neumático de automóvil el aire se encuentra a una presión de 2.2 atm y a una temperatura de 20 °C.° ESO ◼ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN.: 69 cm3 7 Una bombona de 20 L contiene gas propano a 3. Después de circular durante un rato y.: 3.: 319.: 10 °C 5 Una burbuja de aire de 3 cm3 de volumen está a una presión de 1 atm y a una temperatura de 20 °C. Determina: a) El volumen. la rueda se calienta hasta 30 °C. Planteamiento y resolución Si suponemos que el volumen de aire que contiene la rueda no varía.: 3.8 atm ◼ FÍSICA Y QUÍMICA 3. S.4 atm.16 cm3 6 En un recipiente de 150 cm3 de capacidad se recoge gas nitrógeno a 25 °C de temperatura y 700 mm de Hg de presión.: a) 230 cm3. Calcula la temperatura final del aire. Sol. La presión que ejerce el gas sobre las paredes del globo es de 0. según la cual la presión debe aumentar.20 atm ? 303 K = 293 K T1 " " P2 = 1. Sol. Sol. sabiendo que la presión se ha elevado hasta 2. P2. como consecuencia de la fricción con el suelo. ¿Qué volumen ocupará el nitrógeno? Sol.5 atm de presión y 15 °C de temperatura.indd 47 47 25/03/10 13:01 . La bombona se calienta hasta 40 °C. el aire se calienta.24 atm ACTIVIDADES 1 2 3 Un globo contiene 4 L de gas helio a 25 °C de temperatura.: 0.54 atm 4 La temperatura de un gas es de 10 °C cuando el volumen es de 2 L y la presión de 1.5 atm. ◼ 220805 _ 0019-0134. L.95 atm y la temperatura no varía? Sol. Aumentamos la presión a 2 atm. Sol. el volumen del globo pasa a ser de 4. después de haber recorrido unos cuantos kilómetros. ¿Cuál es la presión en este nuevo estado? Sol.
a 0 °C. Sol. Sol.) Sol.: 210. L. el volumen sea cinco veces menor? Temperatura inicial del gas: -10 °C.2 L 2 Determina la presión a que está sometido un gas cuando su temperatura es de 60 °C.22 atm 3 En un recipiente se recogen 100 cm3 de hidrógeno a 20 °C y 1.5 atm. S. si sabemos que. Determina cuál será su volumen si.: Debe multiplicarse por 1. ¿Cuál es la temperatura final del gas? Planteamiento y resolución Un gas que se encuentra en un estado inicial determinado por: P1 = 710 mm Hg T1 = 10 °C V1 = 20 L En primer lugar expresamos todas las magnitudes en las unidades adecuadas: • Presión: Evoluciona hasta un estado final determinado por las siguientes magnitudes: P2 = 710 mm Hg T2 = ? V2 = 15 L Según un proceso en el que varían.: 819 °C 5 ¿Cuántos grados centígrados debe disminuir la temperatura de un gas para que. manteniendo la presión a la que se encontraba inicialmente.1 atm y 20 °C de temperatura.indd 4 48 25/03/10 13:01 .2 PROBLEMAS RESUELTOS LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS PROBLEMA RESUELTO 3 La presión que soporta un gas es de 710 mm de Hg cuando se encuentra a 10 °C de temperatura en un recipiente de 20 L.: 152 cm3 ¿Cuántos grados centígrados debe aumentar la temperatura de un gas que inicialmente se encontraba a 0 °C y 1 atm de presión para que ocupe un volumen cuatro veces mayor cuando la presión no varía? (Recuerda la diferencia entre escala Celsius y escala absoluta.° ESO ◼ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN.86 ◼ FÍSICA Y QUÍMICA 3. = 15 L ? 283 K = 212. manteniéndose la presión constante.: 1. ◼ 48 220805 _ 0019-0134.3 atm 760 mm Hg • Temperatura: T1 = 10 °C + 273 = 283 K Despejamos la temperatura final y sustituimos los valores numéricos: V2 ? T1 T2 = = V1 Esta ecuación es el enunciado de la ley de CharlesGay-Lussac. simultáneamente.4 °C 6 ¿Cómo debe modificarse la presión de un gas para que al pasar de 20 a 0 °C el volumen se reduzca a la mitad? Sol. por tanto: V2 V1 = T2 T1 P1 = 710 mm Hg ? 1 atm = 0. la presión era de 760 mm de Hg y que el volumen no ha variado al calentarlo.25 K 20 L ACTIVIDADES 1 Una masa de un cierto gas ocupa un volumen de 30 L a la presión de 1.3 atm 760 mm Hg P2 = 710 mm Hg ? 1 atm = 0. la presión aumenta hasta 2. el volumen y la temperatura. a temperatura constante. se cumple.: 13. Se comprime el recipiente hasta que el volumen es de 15 L.5 atm de presión. Sol. ¿Qué volumen ocupará la misma masa de gas si la presión es de 750 mm de Hg y la temperatura no ha variado? Sol.
◼ FÍSICA Y QUÍMICA 3. 60 50 40 7. A B 90 5. El vinagre es una disolución de ácido acético en agua al 3 % en masa.25 L de disolución de alcohol en agua al 4 %? 9. En la etiqueta de una botella de ácido sulfúrico aparece: 98 % en peso. Explica el significado de estos dos datos. ¿Cuál es el porcentaje en volumen de la disolución formada? 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 T (ºC) a) ¿Cuál de las dos sustancias tiene una mayor solubilidad a 40 ºC? b) ¿Cuál es la solubilidad de cada sustancia a 10 ºC? c) ¿Cuál de las dos sustancias tiene una mayor solubilidad a 70 ºC? d) ¿Qué ocurrirá si echamos 100 g de cada sustancia en dos recipientes con 2 L de agua cada uno a 50 ºC? ¿Se disolverá todo? 3. Deseas comprobar la siguiente hipótesis: «La sal se disuelve más rápidamente en agua caliente que en agua fría». S.° ESO ◼ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN. ❏ Coloide. g) Es una mezcla formada por varias sustancias puras. Observar lo que sucede.) 8. 2. b) Se trata de una mezcla. c) Añadir una cantidad de sal a un vaso con agua y calentar. b) La cantidad de soluto que hay en 200 g de vinagre. • La solubilidad disminuye con la temperatura. Observar lo que sucede.8 g/cm3. Observa la gráfica y contesta: h) Es una mezcla de tres compuestos químicos. ¿Qué cantidades tendrías que poner para preparar 0. ❏ Disolución de sólido en agua. ◼ 52 220805 _ 0019-0134. b) Añadir cantidades diferentes de sal en cuatro vasos de agua a distinta temperatura. Solubilidad (g/L) i) Es una mezcla de dos compuestos químicos. e) Es una mezcla en la que intervienen átomos de tres elementos diferentes. L. ❏ Aleación. d = 1. 80 70 6. (Cada elemento está representado por un color. Observar lo que ocurre. c) Se trata de un elemento químico. Observa la organización interna de esta sustancia e indica qué frases son verdaderas y cuáles son falsas. Se diluyen 20 mL de alcohol en 200 mL de agua. Determina: a) Cuál es el soluto y cuál el disolvente. 11.indd 52 25/03/10 13:01 . f) Es una mezcla en la que intervienen átomos de cuatro elementos diferentes. d) Se trata de un compuesto químico. • Dispersa la luz (efecto Tyndall). • La solubilidad aumenta con la temperatura. ¿Qué experiencia te parece más adecuada? Razona la respuesta. ¿Por qué se dice que la situación de centrales térmicas y fábricas junto al cauce de un río perjudica a la vida en el río? 4. Une cada frase con la expresión correspondiente. • Es una mezcla de estaño y cobre. Expresa en g/L la concentración de una disolución que contiene 10 g de soluto en 600 mL de agua. a) Añadir la misma cantidad de sal en cuatro vasos con agua a distinta temperatura. 10. a) Se trata de una sustancia pura.ACTIVIDADES FICHA 1 3 LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA ACTIVIDADES DE REFUERZO 1. Explica en qué se diferencia una aleación de un compuesto químico. ❏ Disolución de gas en agua.
En un compuesto químico. b) Los gramos de soluto serán: d) Falso. En la ilustración aparecen átomos de distintos elementos. se disolverá todo el soluto. disolvente: agua. por lo que no se disolverá todo el soluto y una parte se quedará en el fondo del recipiente sin disolverse. En una aleación. 3. puesto que estos seres vivos necesitan el oxígeno para vivir.1 " 10 % en volumen 200 mL de agua 8. 6. Es una mezcla de tres compuestos químicos. 1 4 cm3 alcohol L disolución ? = 1 cm3 alcohol 4 1 L disolución Por tanto. 4. (Suponemos que no hay variación de volumen cuando echamos el sólido al agua.LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA PROGRAMACIÓN DE AULA Y ACTIVIDADES 3 ACTIVIDADES FICHA 1 ACTIVIDADES DE REFUERZO (soluciones) e) Verdadero. 1. • Dispersa la luz (efecto Tyndall). La a): Añadir la misma cantidad de sal en vasos con agua a distinta temperatura. h) Verdadero. Por tanto. " Disolución de sólido en agua. la solubilidad del oxígeno en el agua disminuye (el oxígeno es un gas). como la concentración es menor que la solubilidad para esta sustancia a esa temperatura. Como hay 100 g de cada sustancia en 2 L de agua.) 5. y las propiedades de la aleación varían. Y d = 1. debemos comparar esta concentración son la solubilidad.1 cm3 = 249 cm3 de agua Por eso hay oxígeno que escapa y.° ESO ◼ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN. 2. pueden estar en diferente proporción. " f) Falso. d) Primero hay que calcular la concentración en ambas disoluciones. En la ilustración aparecen varios compuestos químicos diferentes (diferentes agrupaciones de átomos). a) La sustancia B. c) La sustancia A. Es una mezcla en la que intervienen átomos de tres elementos diferentes. El porcentaje en volumen será: 20 mL alcohol = 0. " Coloide. b) Sustancia A " 50 g/L. c) Falso.8 g. pues así veremos en cuál se disuelve más rápidamente. i) Falso.) 7. En este caso: Para saber si se disuelve todo. Sustancia B " 10 g/L. a) Falso. " Aleación. 11. Por tanto.67 g/L 600 mL 0. 10 g 10 g = = 16. ◼ 220805 _ 0019-0134. sus propiedades físicas no varían. S. g) Verdadero.6 L (Hemos supuesto que la adición de 10 g a 600 mL de agua no significa un aumento de volumen. 9. lo que dificulta la vida de los animales y las plantas del río. En el caso de la sustancia A.indd 53 53 25/03/10 13:01 . • La solubilidad aumenta con la temperatura. b) Verdadero. 3 g soluto ? 200 g vinagre = 6 g de soluto 100 g vinagre ◼ FÍSICA Y QUÍMICA 3. 4 % indica que en un litro hay 4 cm3 de alcohol. 98 % en peso significa que por cada 100 g de disolución hay 98 g de ácido sulfúrico. L. los metales están mezclados.8 g/cm3 quiere decir que cada cm3 de disolución tiene una masa de 1. En el caso de la sustancia B. habrá: 250 cm3 . el contenido en oxígeno del agua del río disminuye. la concentración será de 50 g/L. a) Soluto: ácido acético. la concentración resultante es mayor que la solubilidad a dicha temperatura. 10. Porque las centrales térmicas y las industrias utilizan a menudo el agua del río como refrigerante. • Es una mezcla de estaño y cobre. En estas condiciones. En el dibujo se pueden apreciar varias sustancias puras. " • La solubilidad disminuye con la temperatura. por consiguiente. Un compuesto químico es una sustancia pura y siempre tiene la misma composición. " Disolución de gas en agua. Esto hace que la temperatura del agua suba. esto no sucede.
Tenemos seis sustancias contenidas en diferentes recipientes que están etiquetados con las letras A.3 ACTIVIDADES FICHA 2 LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA ACTIVIDADES DE REFUERZO 1. Lejía. aspecto metálico Sólido. Bronce. • Etanol. ¿Soluble en agua? No No Sí Sabor — — Salado D E F Estado físico Líquido Sólido. Mina de un lápiz. Recoge el resultado en la tabla: Sabemos que se trata de las siguientes sustancias: Sustancia • Agua. S. L. Refresco de cola. Azúcar. • • • • • • • Sal. D. • Hierro. • Sal. C. aspecto metálico Sólido. Pero no sabemos en qué recipiente se encuentra cada una de ellas. A continuación aparecen productos que podemos encontrar normalmente en nuestras casas y que son de uso cotidiano: A B C Sólido. E. • Cobre. busca información acerca del aspecto y composición de cada uno de los productos. B. Sustancias puras b) Clasifica las mezclas según sean mezclas heterogéneas o disoluciones. ◼ FÍSICA Y QUÍMICA 3. Identifica cada una de las sustancias y enumera las propiedades que te han permitido distinguirlas. Mahonesa. Llave de hierro.indd Mezclas 54 25/03/10 13:01 . En el laboratorio se han medido algunas de sus propiedades que se recogen en las siguientes tablas: Propiedades características Agua Etanol Hierro Cobre Sal Azúcar 2. cristalino Negro Rojizo Blanco Temperatura de ebullición — — — • • • • • • • ¿Es atraída por un imán? Sí No No a) Clasifícalos según sean mezclas o sustancias puras. Detergente en polvo. Hilo de cobre. Mezclas heterogéneas Temperatura de ebullición 100 °C — 78 °C ¿Es atraída por un imán? — No — ¿Soluble en agua? Sí Sí Sí Sabor — Dulce — Disoluciones Para hacer la clasificación. Agua del grifo. • Azúcar. cristalino Líquido Color Incoloro Blanco Incoloro Estado físico Color Vino.° ESO ◼ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN. F. ◼ 54 220805 _ 0019-0134. Alcohol 96 %. Leche.
etc. • Refresco de cola. • Lejía: es una disolución de hipoclorito de sodio en agua. "B Sólido. ◼ FÍSICA Y QUÍMICA 3. 2. L. S. aspecto metálico de color negro que A es atraído por un imán.° ESO ◼ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN. aspecto metálico de color rojizo que no es atraído por un imán. por ejemplo). Sal • Mahonesa: aunque tiene un aspecto homogéneo. limón… • Bronce: es una aleación formada por dos metales: estaño y cobre. • Bronce. Si tomamos diferentes muestras de un envase. Soluble en agua. es una mezcla heterogénea (podemos separar la nata. la composición no será exactamente la misma. Sólido. • Alcohol 96 %: tiene agua además de etanol.indd 55 55 25/03/10 13:01 . algo que ocurre con las mezclas homogéneas. sal. • Leche: contiene grasas. También se le añade flúor para ayudar a combatir la caries dental. • Azúcar. dióxido de carbono disuelto. ◼ 220805 _ 0019-0134. • Agua del grifo. es decir. Podemos organizar los resultados en una tabla como la siguiente: b) La clasificación queda así: Mezclas heterogéneas Sustancia Agua Líquido incoloro con una temperatura de ebullición de 100 °C. entre otros componentes. vitaminas. • Mina de un lápiz. a) La clasificación queda así: Sustancias puras • Sal. • Detergente en polvo: a simple vista ya se aprecian diferentes colores. "C Sólido cristalino de sabor salado. • Leche: aunque tenga un aspecto homogéneo. Disoluciones • Lejía. Soluble en agua.ACTIVIDADES FICHA 2 3 PROGRAMACIÓN DE AULA Y ACTIVIDADES LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA ACTIVIDADES DE REFUERZO (soluciones) 1. etc. Azúcar " E Sólido cristalino de sabor dulce. aceite. Insoluble en agua. • Llave de hierro. es una mezcla heterogénea. "D Etanol Hierro Cobre "F " Propiedades características Líquido incoloro con una temperatura de ebullición de 78 °C. aunque es común encontrar huevo. • Alcohol 96 %. Mezclas • Vino: contiene alcohol. distintos componentes. • Refresco de cola: tiene. • Agua del grifo: el agua tiene distintas sales disueltas. • Mahonesa: sus componentes varían. azúcares. • Hilo de cobre. Insoluble en agua. • Detergente en polvo: su composición es muy variable en función de la empresa fabricante.
a) Explica cuáles son los componentes de la disolución.indd c) Busca un frasco de suero y comprueba estos datos. Queremos preparar 200 mL de una disolución de cloruro de sodio (sal) en agua que tenga una concentración de 5 g/L. • Cantidad de agua: _______ b) Describe el procedimiento que seguirías para pesar en la balanza la cantidad de sal que has calculado. a) ¿Cuál es la masa del agua? b) ¿Cuál es la masa de la disolución obtenida al añadir el azúcar? a) Agua y aceite. una balanza electrónica. c) Indica ahora qué harías para calcular la cantidad de agua. – Gramos por litro. El suero fisiológico es una disolución acuosa de cloruro de sodio de concentración 9 g/L que se utiliza a menudo. b) Arena y azúcar.° ESO ◼ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN. • ¿Podrías utilizar el mismo procedimiento de la mezcla anterior para separar el agua y la arena? • En caso contrario. se pueden separar utilizando un método de separación basado en esa diferencia de propiedades. una probeta y una espátula. b) Explica qué significa que la concentración sea de 9 g/L. ¿El suero fisiológico contiene alguna sustancia más? 56 25/03/10 13:01 . 2. a) Realiza los cálculos necesarios para determinar la cantidad de sal que debes de añadir y la cantidad de agua. • Diseña un procedimiento para separar los componentes de esta mezcla y explícalo detalladamente. un vaso de precipitados. c) Agua y arena. c) ¿Qué habrá que hacer para que la disolución sea más concentrada? • ¿Cuál es la propiedad que permite separar los componentes de esta mezcla? d) ¿Qué nombre reciben los dos componentes de la disolución? • ¿Qué método de separación utilizarías? e) Indica cuál es la concentración de la disolución en: • Representa mediante un dibujo el procedimiento. explica el procedimiento. En medio litro de agua añadimos 5 g de azúcar. • ¿Cuál de las dos sustancias es soluble en agua? • Cantidad de sal: _______ • ¿Podrías separar ambos componentes a partir de la solubilidad en agua? • En caso afirmativo. L. – Tanto por ciento en masa. ◼ FÍSICA Y QUÍMICA 3. empleamos sal. ◼ 56 220805 _ 0019-0134. Cuando los componentes de una mezcla tienen diferentes propiedades. ¿se podría añadir más sal hasta conseguir una disolución saturada? e) ¿Cómo podríamos saber que la disolución ha llegado a este punto? 4.3 ACTIVIDADES FICHA 3 LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA ACTIVIDADES DE REFUERZO 1. un vidrio de reloj. agua. S. y completa las siguientes líneas en tu cuaderno. 3. ¿cuál utilizarías? d) Limaduras de hierro y arena. Para ello. generalmente para la descongestión nasal. d) A partir de esta disolución.
se hace pasar la mezcla (disolución + arena) por un papel de filtro. ya que sus partículas son de mayor tamaño que las del agua. quedará por encima y podremos separarlo. Luego. llegará un momento en que no se disolverá. podemos separar con golpecitos suaves las limaduras de hierro del imán. ◼ 220805 _ 0019-0134. La densidad: el aceite es un líquido menos denso que el agua. se echa la sal hasta que la balanza indique 1 g. pero la arena no se disolverá. c) Normalmente no. no. b) Que si tomamos un litro de disolución. c) Agua y arena. Para calcular la cantidad de sal. a) La masa de agua es de 500 g. porque la arena no se disuelve en el agua. la disolución estará saturada.5 L Hemos supuesto que el volumen de la disolución permanece constante cuando añadimos el soluto. que se podrá recoger en el papel. ◼ FÍSICA Y QUÍMICA 3. b) La masa total de la disolución se calcula sumando la masa del disolvente y del soluto: Masa disolución = masa disolvente + + masa soluto c) Echar una mayor cantidad de soluto o bien retirar una parte del disolvente. se coloca el vidrio de reloj vacío sobre ella y luego se pone la balanza a cero. La disolución atravesará el filtro. a) Agua y aceite. 4. no. d) Sí. Así. si acercamos un imán a la mezcla. e) Si seguimos echando sal. Luego. A continuación. Sí. El azúcar. despejamos de la fórmula de la concentración: masa soluto masa soluto c= = = volumen disolución 0. • Cantidad de agua: 200 g.2 L = 5 g/L " masa soluto = 5 ? 0. mientras que la arena no lo hará. solo contiene agua y cloruro de sodio. tendremos 9 g de sal. Como el aceite es menos denso que el agua. no. lo cual es bastante exacto en este caso. e) La concentración de la disolución en gramos por litro es: c= masa soluto 5g = = 10 g/L volumen disolución 0. Como queremos 200 mL de disolución. El azúcar se disolverá en el agua. d) Limaduras de hierro y arena.2 = 1 g • Cantidad de sal: 1 g. Las limaduras de hierro son atraídas por un imán. pero la arena. Sí. a) Agua y sal. En ese momento. 5g ? 100 = 1 % 500 g + 5 g 3.indd 57 57 25/03/10 13:01 . pero la arena. aunque echemos 1 g de sal. L. deberemos emplear 200 mL de agua (200 g). Hemos de tener cuidado porque la sal absorbe rápidamente la humedad del ambiente y enseguida. podemos echar la mezcla en agua.° ESO ◼ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN. La concentración de la disolución en tanto por ciento en masa es: masa soluto c= ? 100 = masa disolución = b) Arena y azúcar. La arena no es soluble. que el volumen de la disolución es igual al volumen del disolvente empleado. Teniendo cuidado de mirar desde el nivel señalado por la marca 200 mL. S. como antes. d) Disolvente y soluto. 2. el agua atravesará los poros del papel. ya que la densidad del agua es de un gramo por mililitro. c) Emplear una probeta o un vaso de precipitados. las limaduras de hierro se pegarán al imán. b) Se conecta la balanza. La decantación. Por ejemplo. mientras que las partículas que forman la arena. a) Supondremos. Si echamos la mezcla en papel de filtro. la balanza marcará algo más.LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA PROGRAMACIÓN DE AULA Y ACTIVIDADES 3 ACTIVIDADES FICHA 3 ACTIVIDADES DE REFUERZO (soluciones) 1.
poniendo algún ejemplo. 4. Contesta. Calcula: a) La concentración expresada en g/L. a) Una mezcla con arena y grava (piedras pequeñas). Preparamos una disolución mezclando 20 g de hidróxido de sodio. El siguiente gráfico muestra la composición del aire. 6. b) Una mezcla de agua y alcohol. S. Mezclamos 1. El aire es una mezcla.indd 20 58 25/03/10 13:01 . Una disolución está formada por agua y varios solutos. Una bebida alcohólica tiene un 12 % en volumen de alcohol. a) ¿Todas las mezclas homogéneas muestran un aspecto homogéneo? b) ¿Todas las mezclas heterogéneas muestran un aspecto heterogéneo? c) ¿Todas las sustancias puras muestran un aspecto homogéneo? d) ¿Todas las disoluciones son sustancias puras? e) ¿Todas las disoluciones son mezclas? f) ¿Todas las disoluciones son mezclas homogéneas? g) ¿Todas las aleaciones son mezclas? 2 3 4 10 1 5 0 Indica cuáles de las siguientes proporciones se deducen de la gráfica.° ESO ◼ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN. 8. d) La concentración del soluto 2 es de 10 g/L. Señala cuáles de las siguientes afirmaciones pueden deducirse a partir del gráfico. Recuerda que estas dos sustancias tienen distintas temperaturas de ebullición. Elige la técnica de separación más adecuada para separar los componentes que forman las distintas mezclas teniendo en cuenta las propiedades. El aire es una mezcla homogénea. se le añaden 2 g de soluto. de dicha bebida. a) El soluto 4 es el más abundante. El aire es una mezcla de gases. NaOH.5 g/L. 3. en 200 mL de agua. c) La concentración del soluto 2 es de 50 g/L. ¿Cuál es la concentración de la disolución resultante? ◼ FÍSICA Y QUÍMICA 3. f) El componente menos abundante en el aire es el argón. ¿Qué cantidad de esta disolución habrá que utilizar para disponer de 2. 2. d) Una mezcla de gasolina y agua. d = 1. Masa de soluto Soluto 1 Soluto 4 Soluto 2 Soluto 5 Soluto 3 70 60 Nitrógeno Dióxido de carbono Argón Otros Oxígeno 50 40 30 a) b) c) d) e) El aire es una sustancia pura.3 ACTIVIDADES LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN 1. g) La concentración de dióxido de carbono en el aire está aumentando en los últimos años.5 L de una disolución de cloruro de plata de concentración 2 g/L con 450 cm3 de otra disolución de concentración 0. f) El soluto 1 es el menos abundante en la disolución. e) El soluto 1 es el menos soluble en agua.8 g/cm3.5 g de ácido sulfúrico? 9. ◼ 58 220805 _ 0019-0134. A 500 mL de una disolución de cloruro de calcio cuya concentración es de 10 g/L. El componente mayoritario del aire es el nitrógeno. c) Dos sólidos. Calcula la cantidad de alcohol que se ingiere si bebemos dos vasos. En la etiqueta de una botella de ácido sulfúrico aparece: 98 % en peso. b) El soluto 4 es el más soluble en agua. La siguiente gráfica muestra la masa de cada soluto en 5 L de disolución. b) La concentración expresada en % en masa. ¿Cuál es la nueva concentración? 7. L. de 125 cm3 cada uno. 5. h) En el aire no hay ozono. uno que se disuelve en agua y otro no.
La gráfica nos indica que en 5 L de disolución hay 50 g de agua.indd 59 59 25/03/10 13:01 .654 g/L 1. 6.5 g ácido ? c) Sí. Por ejemplo. ? e) Sí. • 0. es una mezcla heterogénea y. En esta no se menciona la solubilidad. el acero. por ejemplo. En esta no se menciona la solubilidad. 1 cm3 disoluc. b) Falso.5 g cloruro = 0. e) Falso. 9. Por tanto: 7 g soluto 1000 mL ? = 14 g/L 500 mL 1L 7. a simple vista. el cocido. f) Verdadero. + 0. Calculamos la cantidad de AgCl de cada disolución: = 1. g) Sí. Por ejemplo. 2. entre ellos el ozono. Las partículas del soluto se entremezclan con las del disolvente. c) Se disuelven ambos sólidos en agua y luego se filtra la mezcla empleando papel de filtro. el agua con azúcar. 12 cm3 alcohol ? 250 cm3 dis.450 L disoluc. 0. Aunque la afirmación es verdadera (la concentración de dióxido de carbono en el aire está aumentando en los últimos años) no puede deducirse de la gráfica. muestra un aspecto bastante homogéneo.5 L disoluc.8. a) Sí. cuyos componentes son hierro y carbono.1 " 10% en masa 200 g disoluc. 2.5 L disoluc. 8. 2 g cloruro = 3 g cloruro 1 L disoluc. En el aire hay otros elementos menos abundantes que el argón que no aparecen ni siquiera en el gráfico.225 g cloruro = 1. Y para calcular la concentración de la disolución resultante sumamos las cantidades de soluto y también los volúmenes: 3 g cloruro + 0. S.LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA PROGRAMACIÓN DE AULA Y ACTIVIDADES 3 ACTIVIDADES ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN (soluciones) 1.450 L disoluc. • 1. 1 L En tanto por ciento en masa: 20 g NaOH = 0. g disoluc. L. con una criba. En este caso: 20 g NaOH 1000 mL ? = 100 g/L 200 mL disoluc. pues estas dos sustancias tienen diferente densidad. habrá 7 g de soluto en 500 mL. En los 500 mL hay 5 g (10/2) de soluto. a) Verdadero. f) Falso. c) Falso. Aunque la afirmación es verdadera (el aire es una mezcla homogénea) no puede deducirse de la gráfica. 3. Concentración = = e) Verdadero.° ESO ◼ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN. Esto no puede deducirse de la gráfica. Masa soluto 2 = Volumen disolución 50 g = 10 g/L 5L d) Verdadero. no se distinguen unas de otras. A la vista del gráfico: 4. Las aleaciones están formadas por dos o más metales. b) Destilación. la concentración del soluto 2 será: a) Falso.225 g cloruro 1 L disoluc. 100 g disoluc. ◼ FÍSICA Y QUÍMICA 3. el agua destilada. Si añadimos 2. Por ejemplo. b) No. la sal común. Hay una parte del gráfico con el título Otros que puede incluir varios gases. Aunque la afirmación es verdadera (el aire es una mezcla de gases) no puede deducirse de la gráfica.417 cm3 de disolución d) No. c) Falso. 2 vasos son 250 cm3. a) Filtración. = 30 cm3 alcohol 100 cm3 disoluc. Las disoluciones están formadas por al menos dos componentes. La sustancia no soluble no pasa y se queda en el papel de filtro. Por ejemplo. b) Verdadero. Esto no puede deducirse de la gráfica. ? f) Sí. d) Decantación. h) Falso. El alcohol se transforma antes en vapor. g) Falso. 5. el agua con sal. ◼ 220805 _ 0019-0134. por ejemplo. Por ejemplo. d) Falso. Por ejemplo. Por lo tanto. ? = 98 g ácido 1. La leche.
c) Un líquido que entra en ebullición a 90 ºC y la temperatura permanece constante hasta que desaparece todo el líquido. En el caso de sustancias puras. señala si se trata de elementos o de compuestos. En el caso de las mezclas. En el caso de las sustancias puras. quedan unos cristales sólidos de color azul oscuro. c) f) Un sólido en que podemos distinguir varios colores diferentes: blanco.° ESO ◼ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN. a) Un sólido que. • • • • • Grafito Vapor de agua Lejía Zumo de naranja Oxígeno • • • • • Colesterol Agua de mar Granito Ozono Dióxido de carbono • • • • • Agua mineral Mahonesa Cobre PVC Bronce • • • • • Leche con azúcar Azufre Aire Refresco de cola Suero fisiológico Planteamiento y resolución Sustancias puras Mezclas Elementos Compuestos Homogéneas Heterogéneas Grafito Vapor de agua Lejía Zumo de naranja Oxígeno Colesterol Agua de mar Granito Ozono Dióxido de carbono Agua mineral Mahonesa Cobre PVC Bronce Leche con azúcar Azufre Aire Refresco de cola Suero fisiológico ACTIVIDADES 1 A partir de cada afirmación. e) Un líquido en el que. gris y negro. a) b) Un líquido del que se obtienen dos gases diferentes cuando realizamos una electrolisis. indica si las sustancias involucradas son sustancias puras o mezclas. al calentarlo. ◼ FÍSICA Y QUÍMICA 3.indd 60 25/03/10 13:01 . b) d) Un polvillo grisáceo de aspecto homogéneo en el que algunas partículas son atraídas por un imán y otras no.3 PROBLEMAS RESUELTOS LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA PROBLEMA RESUELTO 1 Clasifica las siguientes sustancias en sustancias puras o mezclas. 2 Señala si las siguientes sustancias son sustancias puras o mezclas. L. S. ◼ 60 220805 _ 0019-0134. di si son elementos o compuestos. indica si son homogéneas o heterogéneas. comienza a fundir a una temperatura de 30 ºC y acaba de fundirse a una temperatura de 58 ºC. al evaporarse el agua.
Planteamiento y resolución a) Se forma una disolución cuyos componentes son: • Soluto " azúcar: 15 g.: 28. Sol. = 200 + 15 = 215 g 15 g = 75 g/L 0.indd 61 61 25/03/10 13:01 . a) En g/L. indica los gramos de soluto que hay contenidos en 100 g de disolución. expresada en porcentaje en masa.8 L de alcohol con 1.75 g 4 Una disolución de azúcar en agua tiene una densidad de 1. Sol. L. dagua = 1 g/cm3.: 3. b) 34. Sol. 3120 g ◼ FÍSICA Y QUÍMICA 3.7 g/L. Expresa su concentración en % en masa. Si la densidad de la disolución es de 1. Calcula la concentración de la disolución formada.: 2.5 % en masa 5 Calcula el tanto por ciento en masa de una disolución formada al disolver 30 g de cloruro de sodio en medio litro de agua.: 1. ◼ 220805 _ 0019-0134.67 %. sabiendo que contiene 30 g de soluto. la masa de disolución será: Por tanto: Y la concentración: c= m = 200 g mdisoluc.2 L de agua. Calcula la concentración de la disolución: a) En tanto por ciento en volumen. expresada: b) En % en masa (dagua = 1 g/cm3).79 g/cm3.: 66. ¿Qué cantidad de soluto habrá en 250 cm3? Sol.04 g/mL. 6. en g/L y en % en masa.° ESO ◼ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN. que expresado en litros será: 1 dm3 200 cm3 ? = 0. de una disolución formada al mezclar 100 g de cloruro de sodio en 1. b) En tanto por ciento en masa.81 % 6 Se desea preparar 0. dalcohol = 0. Sol.15 g/mL.: 5.: a) 40 % en volumen.: 75 g 7 Se mezclan 0. Partimos de la definición de densidad para calcular la masa de disolvente que equivale a 200 cm3: d= m V " m = d ? V = 1 g/cm3 ? 200 cm3 Suponemos que al añadir el soluto no cambia el volumen total. ¿Qué cantidad de soluto habría en 200 cm3 de agua? (dagua = 1 g/cm3) Sol.57 g/L 2 Calcula el % en masa de una disolución que contiene 30 g de soluto en 1 L de agua.5 L una disolución cuya concentración sea de 0. calcula la masa de la disolución.2 L c (%) = 15 g ? 100 = 7% en masa 215 g ACTIVIDADES 1 Calcula la concentración.25 % 9 Calcula el volumen de una disolución de azúcar en agua cuya concentración es de 10 g/L.: 3 L.9 % 3 La concentración de una disolución es de 15 g/L.LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA PROGRAMACIÓN DE AULA Y ACTIVIDADES 3 PROBLEMAS RESUELTOS PROBLEMA RESUELTO 2 Se disuelven 15 g de azúcar en 200 cm3 de agua. Sol.2 dm3 = 0. Sol. • Disolvente " agua: 200 cm3. en g/L. Sol.5 L de agua. 12 g 8 Calcula la concentración. S.08 g/mL.2 L 103 cm3 Por tanto. La concentración es: masa de soluto (g) c= volumen de disolución (L) b) La concentración. de una disolución con 10 g de cloruro de sodio y 350 mL de agua. y una concentración de 20 g/L. Calcula la cantidad de soluto necesaria y describe el procedimiento a seguir.
Para ello: " m = 1. sabiendo que la densidad del agua es de 1 kg/L.2 g/cm3 ? 100 cm3 = 120 g Entonces: c (%) = 1.: 250 mL Se desea preparar una disolución de un determinado soluto sólido. utilizando un vaso de precipitados. ddisoluc. Siendo: Vd = 100 cm3 ? 1 dm3 = 0.1 L = 2 g 2. donde m s es la masa de soluto Vd (L) (hidróxido de sodio) y Vd es el volumen de disolución: ms = c ? Vd.5 g/L.: 20 g ◼ FÍSICA Y QUÍMICA 3. ¿cuál será su concentración expresada en %? Planteamiento y resolución a) Partiendo de la definición de concentración. al 20 % en masa. ◼ 62 220805 _ 0019-0134. = 1200 kg/m3.1 L. utilizando un vidrio de reloj. al 30 % en volumen. Indica el material empleado. Sol.: a) 1. NaCl. S. MgCl2.1 L 103 cm3 Por tanto: ms = 20 g/L ? 0. Sol. 2 g de soluto ? 100 = 120 g de disolución = 1.66 % en masa ACTIVIDADES 1 Deseamos preparar 1. Sol. La masa de 100 cm3 de disolución será: m d= " m=d?V " V b) Para preparar la disolución hemos de disolver 2 g de hidróxido de sodio en agua hasta alcanzar un volumen de 0.3 PROBLEMAS RESUELTOS LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA PROBLEMA RESUELTO 3 Deseamos preparar 100 cm3 de una disolución de hidróxido de sodio cuya concentración sea de 20 g/L. Determina la cantidad de soluto necesaria. ¿qué cantidad de agua habrá que añadir? Sol.: 760 mL 6 Se forma una disolución disolviendo 20 g de azúcar en 1 L de agua.1 dm3 = 0.5 L de una disolución de azúcar en agua al 5 % en masa.96 % 7 Calcula la cantidad de nitrato de plata que se necesita para preparar 1 L de disolución que contenga 2 g/100 mL.: 5 g 3 Explica cómo prepararías 2 L de disolución de alcohol en agua. b) 1.02 kg/L.2 g/cm3. b) La concentración expresada en % en masa. y completamos con agua hasta la marca de enrase que aparece en el cuello del matraz.: 90 g 2 ¿Cuántos gramos de una disolución de cloruro de sodio. Si disponemos de 40 g de esta sustancia. a) ¿Qué cantidad de hidróxido de sodio necesitaremos utilizar? b) Explica el procedimiento para preparar la disolución. c) Si la densidad de la disolución es 1. al 5 % en masa. Calcula: a) La densidad de dicha disolución. A continuación añadimos la mezcla en un matraz aforado de 100 cm 3 de capacidad. Disolvemos el soluto en una pequeña cantidad de agua. calculamos la cantidad de soluto necesaria ms (g) c = . Mediante una balanza pesamos la cantidad necesaria de hidróxido de sodio. son necesarios para preparar 200 mL de una disolución que contenga 5 g/L? Sol. L. c) La concentración en % en masa se refiere a la masa de soluto que hay en 100 g de disolución. 4 Disponemos de 250 mL de una disolución de cloruro de magnesio. Indica qué cantidad de agua es necesario añadir para que la concentración se reduzca a la mitad. cuya concentración es de 2.° ESO ◼ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN.indd 5 62 25/03/10 13:01 . 3. Sol.
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