Unidad 3 Fase 3_Cambios Químicos

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TRABAJO

Unidad 3: Fase 3: Trabajo Cambios

Químicos.

Estudiantes

Diego Alejandro Abello Álvarez Catherine Lorena Valencia Correa

Yiseth Lorena Castrillón Jose Jhoan Valencia

Grupo del curso

260

Presentado a

Juan Sebastián Flórez

FECHA

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ETAPA I.

A. Cada estudiante elegirá un problema dándole solución y mostrando los resultados.

Tabla 1: Etapa I. Ejercicio (1) de cálculo de masa.

Nombre del estudiante Diego Alejandro Abello Alvarez

Enunciado del problema

La sacarosa es un carbohidrato compuesto por una unidad de fructosa y glucosa, es una biomolecula que es utilizada por los seres vivos para producir energía, necesaria para los procesos biológicos. Si su fórmula molecular es C12H22O11, cuantas moles contiene 128 gramos.

Solución.

PM C12H22O11= 342.29 g/mol 1 mol C12H22O11--- 342.29g

X --- 128 g = 0.373 moles

Tabla 2: Etapa I. Ejercicio (2) de cálculo de masa. Nombre del estudiante

El propano es un hidrocarburo con formula química C3H8 utilizado como

combustible en estufas, que cantidad en gramos es equivalente a 25 moles.

Solución.

La masa molar se calcula a partir de la fórmula molecular, sumando la masa atómica de todos los átomos que aparecen en la fórmula.

La fórmula es: C3H8

C: 3 * 12 g/mol = 36 g/mol H: 8 * 1 g/mol = 8 g/mol

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36 g/mol + 8 g/mol = 44 g/mol

Masa = número de moles * masa molar 1mole C3H8 --- 44g

25 moles C3H8 ---?? La masa de 25 moles es R/ 1100 g

Tabla 3: Etapa I. Ejercicio (3) de cálculo de masa. Nombre del estudiante Yiseth Lorena Castrillón

La vitamina C, es un compuesto que su deficiencia puede producir problemas de visión, la formula molecular es C6H8O6, que cantidad en

moles podríamos encontrar en un sobre en polvo de 500 mg.

Solución. G = mg / 1000 g = 500 / 1000 = 0.500 g Mm C6H8O6 = 176 g/mol mol = masa / Mm mol = 0.500 g / 176 g/mol mol = 0.00284

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Los superfosfatos como Ca(H2PO4)2 se utiliza como fuente de fosforo para

las plantas, si tenemos 87 gramos, que cantidad de moles tenemos.

Solución.

¿Qué cantidad de moles contienen 15,83 gramos de una muestra de NaOH?

Solución.

ETAPA II.

A. Cada estudiante escogerá una de las siguientes reacciones y las clasificara según su clase:

Tabla 6: Etapa II. Ejercicio (1) Clasificación de la reacción. Nombre del estudiante 1 Yiseth Lorena Castrillón

Reacción

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Clase de reacción

Reacción de Síntesis

Tabla 7: Etapa II. Ejercicio (2) Clasificación de la reacción. Nombre del estudiante 2 Catherine Valencia

Reacción

FeCl3 + 3 NH4OH → Fe(OH)3 + 3 NH4Cl

Desplazamiento doble

Tabla 8: Etapa II. Ejercicio (3) Clasificación de la reacción. Nombre del estudiante 3

Reacción

2KClO3 (s) ----> 2KCl (s) + 3O2 (g)

Tabla 9: Etapa II. Ejercicio (4) Clasificación de la reacción. Nombre del estudiante 4 Diego Alejandro Abello Alvarez

Reacción

NaCl + AgNO3 —– > NaNO3 + AgCl

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Tabla 10: Etapa II. Ejercicio (5) Clasificación de la reacción. Nombre del estudiante 5

Reacción

Cu + 2 AgNO3 —– > Cu(NO3)2 + 2 Ag

Clase de reacción ETAPA III

A. Los integrantes del Grupo entraran en el siguiente simulador y Balanceara por tanteo una delas siguientes reacciones. Tener en cuenta que al entrar al link podrá encontrar dos entradas (Introducción y Modo Juego) en los dos se encuentran las reacciones.

Consultado el 20 de noviembre del 2016 y disponible en línea:

https://phet.colorado.edu/sims/html/balancing-chemical-equations/latest/balancing-chemical-equations_es.html

Tabla 11: Etapa III. Simulador de Balanceo de reacciones por Tanteo. Nombre del Estudiante Reacción Reacción Inicial Reacción Balanceada 1. Diego Alejandro Abello Producción de Amoniaco N2 + H2 N2 + 3H2 ---2NH3

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Valencia Agua 3. Yizeth Lorena Castrillón Combustión de Metano CH4+2O2 CO2+2H2O 4. Reacción Nivel 1 5. Reacción Nivel 1

B. Cada estudiante elegirá una tabla (de la 12 a la 16) compuesta por dos reacciones. Cada estudiante balanceara la primera reacción por el método de óxido-reducción y la segunda reacción por el método ion electrón.

Tabla 12: Etapa III. Ejercicio (1) Balanceo de reacciones por Métodos:

Redox - Ion electrón.

Nombre del estudiante 1 Yiseth Lorena Castrillón Reacción oxidación-reducción

KI + KMnO4 + H2O >── I2 + MnO2 + KOH Procedimiento de Balanceo K+1I-1 + K+1Mn+7O-24 + H+12O-2

→

I02 + Mn+4O-22 + K+1O-2H+1 O: 2K+1I-1

→

I02 + 2e- + 2KOH R: K+1Mn+7O-24 + 3e-

→

Mn+4O-22 + KOH O: 6K+1I-1 + 6OH-

→

3I₀ 2 + 6e- + 6KOH R: 2K+1Mn+7O-24 + 6e- + 4H2O

→

2Mn+4O-22 + 2KOH + 6OH -6K+1I-1 + 2K+1Mn+7O-24 + 6OH- + 6e- + 4H2O

→

3I02 + 2Mn+4O-22 + 6e- + 8KOH + 6OH -6K+1I-1 + 2K+1Mn+7O-24 + 4H2O

→

3I02 + 2Mn+4O-22 + 8KOH

6KI + 2KMnO4 + 4H2O

→

3I2 + 2MnO2 + 8KOH

Reacción método del ion electrón

CrI3 + Cl2 >── CrO42- + IO4- + Cl -Procedimiento de Balanceo

Reductor: CrI3.

Los dos elementos son reductores, pues el Cr pasa de +3 en el CrI3 a +6 en el CrO4(2-), y el I pasa de -1 en el CrI3 a +7 en el IO4(-)

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CrI3 + 32 OH(-) ---> CrO4(2-) + 3 IO4(-) + 16 H2O + 27 e(-) Oxidante: Cl2, pues pasa de 0 en el Cl2 a Cl(-)

Cl2 + 2 (e-) ---> 2 Cl(-)

27 Cl2 + 2 CrI3 + 64 OH(-) ---> 54 Cl(-) + 2 CrO4(2-) + 6 IO4(-) + 32 H2O

Nombre del estudiante 2 Diego Alejandro Abello Reacción oxidación-reducción

KMnO4 + Na2SO3 + H2O > MnO── 2 + Na2SO4+ KOH Procedimiento de Balanceo

2KMnO4 + 3Na2SO3 + H2O > 2MnO── 2 + 3Na2SO4+

2KOH

ClO3- + N2H4 >── NO + Cl-Procedimiento de Balanceo (6e- + 6 OH- _{+ 6H}+ _{+ ClO} 3- ──> Cl- + 3 H2O + 6 OH- ) * 4 ( 8 OH_{+2 H} -2O +N2H4 > 2NO + 8H── +8 OH+ - +8 e-) * 3

24 H2O + 4 ClO3- + 24 OH- + 6 H2O + 3 N2H4 >──

4 Cl- + 12 H2O + 24 OH- + 6 NO + 24 H2O

= 4 ClO3- + 3 N2H4 ──> 4 Cl- +6 H2O + 6 NO

Nombre del estudiante 3

Reacción oxidación-reducción

Na2SO3 + KMnO4 + KOH > Na── 2SO4 + K2MnO4 + H2O Procedimiento de Balanceo

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Sb2S3 + HClO3 >── HSbO42- + S + Cl 1-Procedimiento de Balanceo

MnSO4 + (NH4)2S2O8 + H2O >── MnO2 + (NH4)2SO4 + H2SO4 Procedimiento de Balanceo

Zn + NO3- >── Zn(OH)42- + NH3 Procedimiento de Balanceo

KMnO4 + H2SO4 + H2C2O4 >── K2SO4 + MnSO4 + CO2 + H2O Procedimiento de Balanceo

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Br1- + Cr2O72- >── Br2 + Cr3+ Procedimiento de Balanceo

ETAPA IV

A. Cada estudiante escoge un problema.

Tabla 17: Etapa IV. Ejercicio (1) Estequiometria de reacciones. Nombre del estudiante 1

Problema

Para producir la Magnetita con formula molecular Fe3O4 es necesario que

el hierro en estado sólido reacción con agua en altas temperaturas. Fe(s) + H2O(g) >── Fe3O4 (s) + H2 (g)

Cuál es el reactivo límite y cual el exceso si tenemos 5 gramos de cada reactivo?

Procedimiento.

Tabla 18: Etapa IV. Ejercicio (2) Estequiometria de reacciones. Nombre del estudiante 2 Yiseth Lorena Castrillón

Problema

Qué cantidad de Magnetita con formula molecular Fe3O4 se produce al

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H2O, si el rendimiento de reacción es del 76%.

Fe(s) + H2O(g) >── Fe3O4 (s) + H2 (g) Procedimiento.

3Fe(s) + 4H2O ---> Fe3 O4 (s) + 4H2 (g) 3 Fe : 4 H2O : 1 Fe3 O4 : 4 H2

Cantidad de hierro en 200 g de hierro con pureza 87% 87% = (x/200) * 100

=> x = 200 * 87/100 = 174 g

masa atómica del hierro: 55,85 uma = 55,85 g/mol => moles d hierro = 174 g / 55,85 g / mol = 3,12 mol Masa molar del agua = 18 g/mol

Moles de agua = 200 g / 18 g/mol = 11,11 mol 3 moles de Fe : 4 moles de agua = 3/4 = 0,75

3,112 moles de Fe /11,11 moles de agua = 0,28 => hay menos Fe disponible del que se necesita para reacccionar con 11,11 moles de agua, por tanto, el reactivo limitante es el hierro.

[1 mol Fe3O4 / 3 mol Fe] * 3,11 mol Fe = 1,04 mol Fe3O4 1,04 mol * 76% = 0,79 mol

masa molar de Fe3O4 = 3 * 55,85 g/mol + 4 * 16 g/mol = 231,55 g/mol gramos de Fe3O4 = 0,79 mol * 231,55 g/mol = 182,92 g

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Tabla 19: Etapa IV. Ejercicio (3) Estequiometria de reacciones. Nombre del estudiante 3 Diego Alejandro Abello

Problema

Una forma de obtener Hierro (Fe) en estado sólido y purificarlo de impurezas es hacerlo reaccionar con Carbono, mediante la siguiente reacción.

Fe2O3 + C >── Fe + CO2

Cuál es el reactivo límite y cual el exceso si tenemos 5 gramos de cada uno de los reactivos?

Procedimiento. 2 Fe2O3 + 3 C >── 4 Fe + 3 CO2 Fe= 159.69 g/mol 5 gr Fe2O3 * 1 mol Fe2O3 * 3 mol C * 12.0107g C 159.69 g Fe2O3 2 mol Fe2O3 1 mol = 0.5641 g C Reactivo En Exceso C= 12.0107 g/mol 5 g C * 1 mol C * 2 mol Fe2O3 * 159.69 g Fe2O3 12.0107 g C 3 mol C 1 mol Fe2O3 = 44.319g Fe2O3 Reactivo Límite

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Problema

Qué cantidad de Hierro se produce al reaccionar 75 gramos de óxido de Hierro (III) de pureza 87% con 27 gramos de Carbono de pureza 97%, si el rendimiento de reacción es del 68%.

Fe2O3 + C >── Fe + CO2 Procedimiento.

Problema

Para la siguiente reacción realizar los siguientes cálculos: NaCl + AgNO3 —– > NaNO3 + AgCl

-¿Cuántos gramos de AgCl se obtienen a partir de 10 gramos de cloruro de sodio?

¿Con 15 gramos de Nitrato de plata cuantos gramos se obtienen de cada producto?

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REFERENTES BIBLIOGRÁFICOS

Brady, J. E. (2004) Propiedades Físicas y estados de la Materia. (págs. 365-489). Química básica: principios y estructura. México, D.F., MX: Instituto Politécnico Nacional. Recuperado de:

http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action? ppg=14&docID=10418160&tm=1469848678393 entorno conocimiento https://sites.google.com/unad.edu.co/201102quimicageneral/unidad-3-cambios-qu%C3%ADmicos/reacciones-quimicas Clases de reaciones http://www.iered.org/archivos/Proyecto_coKREA/REAfinales2014/Reaccione sQuimicas_MagalyHenao/clases_de_reacciones_qumicas.html