Grupo: Título del recurso
Priorización 2023-2025: Aprendizajes Basales
CN1M OA 20
Establecer relaciones cuantitativas entre reactantes y productos en reacciones químicas (estequiometría) y explicar la formación de compuestos útiles para los seres vivos, como la formación de la glucosa en la fotosíntesis.
Clasificaciones
Textos Escolares oficiales 2023
Actividades de apoyo pedagógico
Lecciones: clases completas
Indicadores
Indicadores unidad 4
- Representan reacciones químicas en una ecuación de reactantes y productos de acuerdo a la ley de conservación de la materia.
- Identifican las leyes de proporcionalidad definida y múltiple para la formación de compuestos simples.
- Relacionan el mol como unidad de cantidad de sustancia con otras unidades estequiométricas equivalentes.
- Calculan equivalentes estequiométricos del mol de sustancia en otras unidades estequiométricas (número de átomos, número de moléculas y cantidad de partículas).
- Analizan reacciones químicas conocidas en industria y ambiente (por ejemplo, lluvia ácida y formación de amoníaco) desde las leyes ponderales y cálculos estequiométricos.
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Preguntas
Relaciones entre reactantes y productos
Enunciado
El siguiente gráfico muestra la concentración de diferentes compuestos durante la siguiente reacción química de:
Na2CO3 + H2O + CO2 → NaHCO3
En base a lo anterior, ¿cuál es el compuesto que determina cuánto producto se podrá formar?
Alternativas
A) H2O.
B) CO2.
C) Na2CO3.
D) NaHCO3.
Respuesta
Alternativa B
El CO2 corresponde al reactivo limitante.
Ecuación de transformación
Enunciado
La siguiente ecuación muestra la transformación de trióxido de azufre en ácido sulfúrico:
SO3(g) + H2O(g) → H2SO4(g)
¿Cuántos gramos de ácido sulfúrico se producen según la ecuación?
(Masas Molares: H= 1g; O= 16; S= 32 g)
Alternativas
A) 18 g.
B) 80 g.
C) 98 g.
D) 100 g.
Respuesta
Alternativa C
Equivalencia de moles en gramos
Enunciado
En un recipiente cerrado se encontraron 2 moles de glucosa C6H12O6, ¿Cuántos gramos de glucosa contiene el recipiente? (Masa Molar C6H12O6: 180 g)
Alternativas
A) 90 g
B) 180 g
C) 182 g
D) 360 g
Respuesta
Alternativa D
Esto debido a que la masa molar corresponde a los gramos/moles. Es decir, los gramos corresponden a los moles por masa molar, lo que resulta en 360 g.
Propiedades de los gases
Enunciado
Usted está investigando un crimen que ha ocurrido en una industria. Los hechos indican que han confundido los tanques de metano (CH4) y propano (C3H8), dos gases que sufren reacciones de combustión de los cuales se conoce su masa. ¿Qué procedimiento teórico permitiría identificar a qué tipo de gas correspondía cada tanque?
Alternativas
A) Solo con su masa es necesario, ya que el propano tiene más masa.
B) Medir la cantidad de oxígeno que necesita un mol de cada gas para combustionar.
C) Calcular la cantidad de mol que había en cada tanque, como el metano es más pequeño tendrá más.
D) Con lel dato de masa de cada tanque se puede determinar cuál cumple con la ley de proporciones múltiples.
Respuesta
Alternativa B, debido a que es la única que se corresponde con las fórmulas y datos para poder obtener la respuesta.
Masa Molar
Enunciado
Si el CO2 tiene una masa molar de 44 g/mol, se puede afirmar que:
I. La masa de una molécula de CO2 es de 44g.
II. Un mol de CO2, a 1 atm y 0°C, ocupa un volumen de 22,4 L.
III. La masa de un mol de CO2 es de 44 g.
Es(son) correcta(s):
Alternativas
A) Solo I
B) Solo I y II
C) Solo II y III
D) I, II y III
Respuesta
Alternativa C
Es la única que refiere a la información que se puede obtener de los datos.
Reacciones químicas
Enunciado
¿Cuántos gramos de $CuS$ (M = $96$ $\frac{g}{mol}$) se formarán a partir de $100$ g de cobre al $85\%$ de pureza? (M $= 64$ $\frac{g}{mol}$)
$$Cu + S \rightarrow CuS$$
Alternativas
A) $150$ g
B) $127,5$ g
C) $114,5$ g
D) $100,5$ g
Respuesta
B
Si $64$ gramos de $Cu$ participan en la formación de $96$ gramos de $CuS$, entonces, la proporción es aproximadamente $2 : 3$. Si de los $100$ gramos totales, sólo existen $85$ de Cobre, entonces, la expresión queda de la siguiente manera:
$$Xg CuS = \dfrac{85~gCu \cdot 96~gCuS}{64~gCu}$$
Entonces, $127,5$ gramos de $CuS$ se producen al agregar $100$ gramos de $Cu$ con $85\%$ de pureza.
Concepto de mol
Enunciado
El mol es la unidad utilizada para expresar la cantidad de una determinada sustancia en el Sistema Internacional de unidades (SI). Si se sabe que la masa molar del oxígeno es 16 g/mol, ¿cuál de los siguientes valores podría considerarse equivalente a 1 mol de oxígeno atómico (O)?
I. 6, 022x1023 átomos de oxígeno
II. 32 g de oxígeno
III. 16 g de oxígeno
Alternativas
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo I y II
D) Solo I y III
Respuesta
D
Un mol se define como la cantidad de materia que tiene tantos entes como el número de átomos que hay exactamente en 12 gramos de 12C. Se ha demostrado que un mol de una sustancia equivale a 6,022×1023 unidades elementales, valor conocido como el número de Avogadro.
Dado que la pregunta hace referencia al oxígeno atómico (y no molecular, O2), podemos confirmar que 1 mol de esta sustancia corresponde a 16 g (dado que su masa molar es de 16 g/mol), y que en dicha cantidad se tiene 6,022×1023 átomos de oxígeno.
Estequiometría
Enunciado
Observe la siguiente ecuación:
C$_{5}$H$_{12}$ + xO$_{2}$ $\rightarrow$ yCO$_{2}$ + 6H$_{2}$O
Considerando la ley de conservación de la materia, ¿cuáles son los valores de x e y en la ecuación?
Alternativas
A) x = 4; y = 5.
B) x = 10; y = 15.
C) x = 8; y = 5.
D) x = 8; y = 6.
E) x = 15; y = 11.
Respuesta
C
La ley de conservación de la masa establece que:
- masa reactantes = masa de productos
Y es una extensión de la ley de conservación de la materia:
- reactantes = átomos de productos
De este modo debe haber las mismas cantidades de reactantes y de productos.
Para que ello ocurra la reacción se balancea recurriendo a los coeficientes estequiométricos que son números enteros y sencillos en los que se encuentra cada especie que reacciona.
Así en esta reacción en los reactantes hay 5 carbonos 12 hidrógenos y 2 $\cdot$ x oxígenos y en los productos hay: y carbonos (6 + 2 $\cdot$ y) oxígenos y 6 $\cdot$ 2 hidrógenos.
Igualando la cantidad de átomos de cada especie en reactantes y productos tenemos que:
- 5 carbonos reactantes = y carbonos productos; y = 5.
Por lo tanto
2 $\cdot$ x $\text{ (oxígenos reactantes)}$ = 6 + 2 $\cdot$ y $\text{ (oxígenos productos)}$
$\rightarrow$ 2 $\cdot$ x = 6 + (2 $\cdot$ 5)
$\rightarrow$ 2 $\cdot$ x = 6 + 10
$\rightarrow$ 2 $\cdot$ x = 16 $\rightarrow$ x = 8