Repaso PC3 Teoria 2021_para la pc 3 , repaso PDF

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Repaso PC3 Teoria 2021_para la pc 3 , repaso para que puedas aprobar...

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QUÍMICA (MA465) REPASO – PRÁCTICA CALIFICADA 3 (TEORIA)

MATERIALES USADOS EN JUEGOS PARAPANAMERICANOS PERUANOS La antorcha de los Juegos Parapanamericanos es un símbolo que conmemora el robo del fuego de los dioses por parte de Prometeo y su posterior entrega a la humanidad. Esta antorcha, es encendida en la inauguración de los juegos, el combustible que se usa para dicha antorcha es el gas metano (CH4) a ciertas condiciones de presión y temperatura.

1. Marque el enunciado correcto, que corresponde a las propiedades del gas metano (CH4), usado como combustible. a) Las partículas del metano tienen poco movimiento y chocan entre sí. b) La energía cinética de las partículas de metano no es proporcional a la temperatura. c) La presión que ejerce el metano se debe a las colisiones entre sus partículas. La presión se debe de acuerdo al volumen d) Las partículas de metano tienen un volumen despreciable comparado con el volumen que ocupa el dicho gas. El volumen de dicho gas es mínimo 2. Con respecto al comportamiento del gas metano (CH4) como gas ideal, en los siguientes enunciados indique verdadero o falso ( F ) Cuando el metano disminuye su volumen, decimos que se ha expandido. Cuando disminuye se ha comprimido ( v) Los gases tienen menor densidad que los sólidos. ( v ) La efusión es un proceso mediante el cual las moléculas se escapan por un orificio muy pequeño de un recipiente de mayor presión a otro de menor presión. (f ) Las partículas del metano poseen sólo movimiento de desplazamiento. Movimiento caótico 3. Si el volumen del balón de gas metano que se encuentra en la parte baja de la antorcha es de 25 m3, soportando una presión de 3 atm a la temperatura de 25°C, la cantidad de gas (en gramos) es: 25m3 25000 L P= 3atm T= 25ºC= 298.15 K p.v = rTn 25000X3 = 0,082 X 298.15 X N 3067,70 moles= N CH4 16g 3067.70mol 49083.17g de CH4 Repas

4. El gas licuado de petróleo (GLP) se almacena en tanques rígidos de 200 m3 que soportan una presión de 10 atm a temperatura ambiente (25 °C) ¿Qué pasará con la presión en el tanque (aumenta, disminuye o no varía), si la temperatura aumenta hasta los 45 °C? Justifique su respuesta con cálculos. V= 200m3 =200000L P= 10 atm T=25ºC= 298.15 K Volumen es constante T: 45ºC=318.15 k Ley gay-lussac P1/T1 = P2/V2 10 atm/ 298.15 K = P2/(343.15 k 10 atm x318.15 k =298.15K x P2 3181,5/298.15 = P2 10.67 =P2 Respuesta: La presión aumenta.

Las pistas atléticas que se construyeron en los complejos deportivos son de concreto con aditivos como el tartán y el carbonato de calcio para darle un mejor desempeño al atleta con discapacidad.

5. Para obtener el carbonato de calcio (sólido) se hace reaccionar dos soluciones acuosas: una de cloruro de calcio y otra de carbonato de sodio. Elija la alternativa que contenga a la ecuación química correctamente balanceada y el tipo de reacción correspondiente. a) b) c) d)

CaCl2(ac) + NaCO(ac) → CaCO3(s) + 2NaCl(ac) ……………………………. Reacción de neutralización. CaCl2(ac) + Na2CO3(ac) → CaCO3(s) + 2NaCl(l)……………….....................Reacción de simple desplazamiento. CaCl(ac) + NaCO3(ac) → CaCO3(s) + 2NaCl(ac)…………………………………………….Reacción de síntesis. CaCl2(ac) + Na2CO3(ac) → CaCO3(s) + 2NaCl(ac)……………………Reacción de doble desplazamiento.

6. Para los deportes de baloncesto, tenis, rugby etc, los atletas utilizan una silla con tres ruedas estrechas, que se adaptan al cuerpo del atleta con discapacidad, la estructura de la silla debe estar hecha de un material que sea ligero y resistente como el aluminio (Al). Industrialmente, para obtener el Al la reacción química es: “El sólido de óxido de aluminio reacciona con carbono sólido produciendo aluminio metálico y gas dióxido de carbono”. Dato: Masa molar en g/mol: Al=27, O=16, C=12

2Al₂O₃(s) + 3C(g)=4Al(s) + 3CO2 (g) Escoja la relación estequiométrica correcta para la reacción de obtención industrial del alum a) 2 moles de Al 2O3 reaccionan con 108 g de Al. b) 4 moles de Al producen 3 moles de CO2.

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c) 36 gramos de C reaccionan con dos moles de Al2O3. d) 132 g de CO2 producen 204 g de Al2O3. 7. Para obtener el aluminio se hacen reaccionar 100 kg de alúmina (60% de Al 2O3) con 50 kg de carbono. Según lo propuesto responda lo siguiente:

2Al₂O₃(s) + 3C(g)=4Al(s) + 3CO2 (g) 204kg

36kg

108kg

132kg

R. L

R. E

31,76kg

38,82kg

100 kg x 0.60= 60kg Impurezas: 40kg 60kg de Al₂O₃ 50 kg de C 60kg de Al₂O₃ x 36kg de C = 10.5882 kg de C 204kg de Al₂O₃ R. Exceso: Carbono Exceso: 50- 10,59 kg= 39,41 kg de Carbono Productos: 60kg de Al₂O₃ x 1086kg de Al = 31,76 kg de Al 204kg de Al₂O₃ 60kg de Al₂O₃ x 132kg de CO2 = 38,82 kg de CO2 204kg de Al₂O₃ a) El reactivo limitante es: Al₂O₃. b) La masa del reactivo en exceso que ha reaccionado es: 10,59 kg de Carbono 8. Calcular el rendimiento de la reacción en la pregunta 6 si se obtuvo 25 kg de Aluminio (Al).

Rendimiento de la reacción: Valor teórico: 31,76kg Valor experimental: 25 kg 25 kg/ 31,76kg x 100= 78,71%

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9. Tomando en cuenta la reacción química para la obtención del Al, complete el siguiente diagrama y compruebe el balance de masa: ..... kg

100 kg de alúmina (60% de Al2O3) ..... kg 50 kg C

PROCESO ..... kg de exceso

..... kg Impurezas

Dato. Masa molar (g/mol): Al = 27; C = 12; O=16 Entradas 60kg de Al₂O₃ 50kg de C 40kg de impurezas Total: 150 kg Salidas: 38,82 kg de CO2 39,41kg de exceso 31,76 kg de Al 40kg de impurezas Total: 150 kg

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CASO: MATERIALES COMERCIALIZADOS EN MINERIA PERUANA (Caso adaptado con fines educativos) La minería es un sector productivo importante en el Perú por la gran cantidad de yacimientos que tiene. La mayoría de estos contienen mineralizaciones de sulfuros metálicos, que por lo general representan la principal fuente de generación de los drenajes ácidos. Por ejemplo, una de las etapas previas en la producción de Hierro, es la formación de hidróxido de hierro (III), donde además se obtiene ácido sulfúrico como subproducto. 4 FeS2(s) +15 O2(g) + 14 H2O(l) --> 4 Fe(OH)3(s) +8 H2SO4(ac) Los drenajes ácidos son una de las principales fuentes de contaminación de las aguas superficiales y subterráneas en el mundo. En la actualidad se están imponiendo procesos mineros innovadores que permiten considerar a los residuos mineros sólidos y líquidos como recursos potenciales a través de programas de valorización y aprovechamiento de subproductos. Los carbonatos, como la calcita (CaCO3), son minerales básicos altamente reactivos que se disuelven rápidamente para neutralizar la acidez según la siguiente reacción: CaCO3(s) + H2SO4(ac) -> CaSO4(ac) + CO2(g) + H2O(l) El sulfato de calcio (CaSO4) es un subproducto que se utiliza como fertilizante agrícola, su uso genera que los suelos se renueven gradualmente y no se degraden tan fácilmente como con otros fertilizantes químicos. El CO2 es otro subproducto que se puede comercializar a las empresas embotelladoras de gaseosa. La CIA. FERROFORTE dedicada a la actividad minera, requiere neutralizar un drenaje que contiene 19 m3 de una solución de ácido sulfúrico cuya densidad es 1,2 kg/L). Para llevar adelante la neutralización, la Ing, Carolina Alva propone tratar el drenaje con 30 toneladas de calcita (61% de pureza de CaCO3). Se debe tener en cuenta que el rendimiento de la reacción es del 95%. Adicionalmente FERROFORTE solicita a la Ing. Carolina Alva recuperar como mínimo, 1 500 m 3 de CO2 a condiciones normales (CN) y 22 toneladas de CaSO 4, para ser comercializadas a dos empresas interesadas en estos dos productos. La gerencia de la CIA. FERROFORTE les solicita a ustedes verificar si la propuesta de la Ing. Carolina Alva cumplirá con los requerimientos exigidos. (Masa molar (g/mol): CaCO3=100; H2SO4=98, CaSO4=136 CO2=44 H2O=18)

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SOLUCIÓN INTERPRETACIÓN En la descripción se debe evidenciar el cumplimiento de los siguientes criterios: 1.El escenario donde se están desarrollando los hechos 2.La relación (rol) entre los personajes. 3.¿cuál es el problema que se debe resolver? 4.¿cómo podría dar una solución a este caso? REPRESENTACIÓN En el plan se debe evidenciar el cumplimiento de los siguientes criterios: 1.Identifica información relevante (datos, tablas, valores, etc.) que le servirá para solucionar el caso. 2.Identifica información relevante condición o requerimiento 3.Establece relación entre la información relevante con los conocimientos adquiridos en el curso de química y los saberes lógico-matemáticos (RQ). 4.Elabora un plan para resolver el problema indicando el orden en que deberá proceder CALCULOS Y DIAGRAMAS Efectúa operaciones matemáticas y/o estadísticas mediante algoritmos Para cada uno de los cálculos se debe evidenciar los siguientes criterios: 1.Efectúa las operaciones matemáticas que sustenten

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La minería es una de las actividades principales en Perú, produciendo minerales importantes como hier

Condiciones: 1. Recuperar como mínimo, 1 500 m3 de CO2 a condiciones normales (CN) 2. Requiere 22 toneladas de CaSO4

Requiere neutralizar un drenaje que contiene 19 m3 de una solución de ácido sulfúrico cuya densidad es 1,2 kg/L).

4 FeS2(s) +15 O2(g) + 14 H2O(l) --> 4 Fe (OH)3(s) +8 H2SO4(ac)

su resultado. 2.Logra resultados correctos. 3.Expresa cada magnitud con su respectiva unidad (símbolo correcto) 4.Realiza los cálculos de manera lógica y coherente.

ANÁLISIS Analiza los resultados obtenidos, dentro de un contexto real dado, llegando a conclusiones. Se debe evidenciar el cumplimiento de los siguientes criterios: 1. Organiza sus resultados. 2. Contrasta los resultados con la condición o requerimiento establecida en la representación. 3. Analiza: si cumple o no cumple con la condición o requerimientos solicitados 4. Plantea conclusiones a partir del análisis realizado COMUNICACIÓN Y ARGUMENTACIÓN Explica con argumentos, las conclusiones de su razonamiento haciendo uso de un lenguaje adecuado. Se debe evidenciar el cumplimiento de los siguientes criterios: 1. Comunica la solución del problema que se pide resolver 2. Argumenta en base a la INTERPRETACIÓN y el ANÁLISIS realizado. 3. Argumenta haciendo uso de los resultados correctos. 4. Expresa sus conclusiones

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en un lenguaje adecuado (claro, lógico y ordenado)

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