Buenas tardes, empezamos esta nueva sesión de química en el grado de
física y ahora pues vamos a trabajar hoy pues un repaso de actividades de
los temas que hemos visto hasta la fecha. Y he buscado un poco de material,
de preguntas tipo test de todos los temas que hemos visto hasta la fecha
porque como sabéis este año cambia la modalidad del aspecto y del examen,
de la prueba presencial, es tipo test, ya no es de desarrollo. Pues eso he
buscado actividades tipo test de los distintos temas que hemos visto,
actividades tipo test que son de otras asignaturas que utilizan la misma
bibliografía, el mismo libro, lo que corresponde a otro gráfico. Pero
bueno, nos puede servir de referencia también para practicar preguntas
tipo test, ¿de acuerdo? Vamos a empezar, primero os he preparado un
archivo que como sabéis, como siempre, lo vais a poder descargar de la
grabación, ¿vale? Vamos con esta primera pregunta, dice, de las
siguientes afirmaciones, ¿cuál es la correcta? La variación del calor de
una función de estado. Depende del camino seguido, el trabajo es una
función de estado, el calor es una función de estado, la temperatura es
una función de estado. Bueno, la correcta es la temperatura es una
función de estado, el valor de la función de estado no depende del camino
seguido, ni el trabajo ni el calor son funciones de estado. Bien, vamos con
esta otra. Dice, de las siguientes reacciones de formación de dos moles de
agua, ¿qué podemos afirmar con respecto a la entalpía de formación del
agua líquida? La entalpía molar normal de formación del agua líquida a
partir del hidrógeno y del oxígeno. Bueno, fijaos, la reacción de
formación del agua líquida es la 2. Y podemos decir que en la formación,
¿no? La entalpía molar de formación, cuidado, del agua líquida, que es
la segunda reacción, en esta segunda reacción vemos que pone más 136,6
kilocalorías. ¿Eso qué quiere decir? Que incremento de H de formación,
si dice que es más 136,6 kilocalorías, en la ecuación termoquímica,
quiere decir que se libera calor. Es un proceso exotérmico. Luego será
menos 136,6 entre 2. Esto sería la entalpía de formación, que
correspondería con la respuesta B. Es exotérmica porque se libera calor,
¿eh? Se libera energía más. Entonces, 136,6, incremento de H negativo.
Cuidado con estos detalles. Y como es por mol, hay que dividir por 2. A
ver, seguimos. Dice, sabiendo que las entalpías normales de formación del
metano son respectivamente, y del CO2 y del agua, de este valor, calcular
la entalpía de esta reacción. Bueno, la entalpía de esta reacción la
podemos calcular nosotros con la fórmula que ya conocemos. De sumatorio de
entalpías de formación de productos menos sumatorio de entalpías de
formación de reactivos multiplicado por los coeficientes
estequiométricos, ¿vale? Entonces no nos queda más que sustituir
numéricamente los valores que tenemos aquí, ¿no? Y nos sale 200 menos
208 kilocalorías por mol. Luego la respuesta correcta será la C. La
respuesta correcta será la C. Siempre recordad que los procesos de
combustión, que siempre es más O2, siempre son procesos exotérmicos y
siempre os tiene que dar un valor negativo. Luego ya de estas cuatro
opciones que os da esta pregunta, ya podéis considerar que las posibles
solo pueden ser la A y la C porque son negativas el valor de incremento de
H. Recordad que la entalpía de combustión... ...siempre es un proceso
exotérmico. Aquí tenemos otro. Dice, las ecuaciones termoquímicas
correspondientes a la formación del SO2 a partir de dos variedades
halotrópicas del azufre, el rúmbico y el monoclínico, es la siguiente. A
ver qué se puede afirmar de esto. Que la formación del SO2 es siempre
endotérmica. No es verdad porque estos dos procesos son exotérmicos. La
formación del SO2 no es exotérmica. Falso. Es exotérmica. La conversión
de la forma rúmbica a la forma monoclínica es exotérmica. La forma
halotrópica más estable... A ver, de la transformación de la forma
rúmbica a la monoclínica es exotérmica. ¿Qué es eso? Es el proceso de
SR... S rombico a S monoclínico. Sería esta reacción menos la reacción
de abajo. Si yo en la primera reacción le resto la de abajo, me aparecerá
la que acabo de escribir. Y entonces menos 71, menos menos 71,1 da
positivo, es endotérmico. Luego tampoco es correcta, tampoco va a ser
correcta. ¿De acuerdo? Hola, ¿qué tal? ¿Cómo estamos? Hoy nos han
dicho, nos han sugerido que no nos desplacemos al centro, por seguridad,
por la Habana. Por eso estamos haciéndolo desde otro lugar, desde casa.
¿Cómo estás, Sahai? Bueno, seguimos. La forma alotrópica más estable
del azufre en la temperatura en la que se han determinado estas entalpías
de reacción es la rombica. Pues, efectivamente, esta es la respuesta
correcta. La más estable va a ser la rombica. ¿Por qué? Porque para
pasar de S rombica a S monoclínica tenemos un incremento de H positivo de
0,1. Entonces, es decir, es más estable la rombica. Con respecto a la
monoclínica, y la respuesta correcta sería la D. Aquí tenéis también,
pues, teoría para recordar. Estamos recordando, estamos haciendo preguntas
tipo test, ¿no? De los temas que hemos visto ahora, ya que la P y el
examen presencial va a ser tipo test. Pues, os he buscado esas preguntas de
recordatorio para, bueno, para ver cómo serían preguntas tipo test, ¿no?
Bueno, estas son de energía de enlace. Para esta asignatura es menos
habitual. De hecho, solo voy a haceros uno. Esto sería la molécula. Y
fijaos cómo se rompe. Es decir, ¿cómo se calcula la entalpía de una
reacción por energías de enlace? Pues el incremento de H de reacción es
sumatorio de los enlaces rotos. ¿Qué se rompe aquí? Lo que tenemos a la
izquierda. Pues la energía de enlace hidrógeno-hidrógeno más la
energía de enlace cloro-cloro menos lo que se ha formado, que es dos veces
la energía de enlace HCl. ¿Vale? Entonces esto es cómo se calcula la
entalpía de reacción a partir de las energías. A partir de las energías
de enlace. ¿Vale? Entonces tenemos que se han roto dos enlaces, la
molécula de hidrógeno y la molécula de cloro, y se han formado dos
enlaces hidrógeno-cloro. ¿De acuerdo? Aquí lo tenemos. ¿Vale? Y es un
proceso exotérmico. Vemos, la opción válida sería la menos 180 sale,
después de sustituir. El siguiente es de lo mismo. No lo vamos a hacer. Es
aplicar lo mismo. ¿Vale? Aquí dice, si sabemos que para una determinada
reacción los valores de incremento de H y S son positivos, podemos afirmar
que la reacción es exotérmica. No, porque una reacción exotérmica el
incremento de H es negativo. ¿La reacción es siempre espontánea? No, no
porque incremento de H positivo no favorece que sea espontánea.
¿Incremento de S positivo? Sí. ¿C? ¿La reacción nunca es espontánea?
Falso. Puede ser espontánea. ¿La espontaneidad de la relación depende de
la temperatura? Sí. ¿Por qué? Vamos a ver. Incremento de G es incremento
de H menos T incremento de S. Y tiene que ser negativo para que sea
espontánea. Y para que esto ocurra, ¿qué tiene que ser? Incremento de H
partido por incremento de S ha de ser menor que T. Es decir, la temperatura
absoluta ha de ser mayor que este cociente. Entonces, en este caso, sería
espontánea. Por lo tanto, la D sería la correcta. ¿Cuáles de las
siguientes condiciones dan lugar a una reacción no espontánea a cualquier
temperatura? Bueno, ¿qué quiere decir que sea no espontánea? Que
incremento de G sea positivo. ¿Cuándo va a ser positivo? Cuando
incremento de H sea positivo e incremento de S sea negativo. ¿Vale? Que
sería el caso A. En este caso, la reacción sería no espontánea a
cualquier temperatura. Caso A. ¿Vale? Aquí está explicado todo. Si
cogéis el archivo y lo leéis, os explica lo que ya comentamos en la
teoría. Yo creo que es interesante. Aquí ya os pone como la correcta es
la A, ¿eh? Como os he comentado. Pero bueno, hacemos un repaso de la
teoría. ¿Vale? Dice, a temperatura y presión constante, ¿un sistema
químico está en equilibrio cuándo? Bueno, esto también lo hemos visto
en el tema de equilibrio químico, ¿eh? Y esto tiene lugar cuando
incremento de G es igual a cero. Un sistema, decimos que está en
equilibrio cuando incremento de G es igual a cero. Ahora bien, aquí no
aparece esta solución. Pero, ojo, es que incremento de G es igual a
incremento de H menos T incremento de S. Si esto ha de ser igual a cero,
incremento de H es igual a T incremento de S. ¿En cuál de las siguientes
reacciones tiene lugar el mayor aumento de entropía? ¿Qué es aumentar la
entropía? Es aumentar el desorden, el desorden del sistema, que un sistema
esté más desordenado. ¿Y cuándo está más desordenado? Cuando aumenta
el número de moléculas y cuando pasamos de moléculas en estado sólido a
líquido, o de sólido a gas, o de líquido a gas. Fijaos, el B, el sistema
se ordena porque pasa de líquido a sólido. El C disminuye el número de
moléculas, de 4 a 2. El D, el número de moléculas es el mismo, luego la
variación de entropía prácticamente será muy pequeña. Pero el A, el
A... Daos cuenta cómo tenemos que de un sólido se forman dos moléculas
gaseosas. Pues con dos motivos estamos. Es decir, ¿qué quiere decir esto?
Pues que evidentemente, evidentemente, por formarse dos moléculas a partir
de uno, y además por ser gaseosas, y además por ser gaseosas, ¿no?
Entonces, entonces, la variación de entropía va a tener, va a ser la que
se presenta. Va a ser más grande, positiva. ¿De acuerdo? Venga. Si una
sustancia pura en fase líquida congela espontáneamente, podremos
afirmar... ¿Qué podemos afirmar? Cuando algo... Si congela
espontáneamente. ¿Qué es congelar espontáneamente? Cuando algo congela,
pasa de líquido a sólido. Incremento de H es negativo. Incremento de H...
Perdón. Congelar, incremento de S es negativo porque el sistema se ordena.
Incremento de S es negativo. Y congelar pasa de líquido a sólido, lo cual
quiere decir que libera calor, ¿no? A ver, un momentito. Incremento de G
ha de ser negativo. Eso, pensadlo perfectamente. Porque si va
espontáneamente, las soluciones tienen que estar entre... solo puede ser
la B. Porque incremento de G ha de ser negativo, ¿vale? Es decir, para que
una reacción sea espontánea, incremento de G será negativo. Entonces
tiene que ser incremento de S negativo e incremento de G negativo. Y
incremento de H ha de ser también negativo, ¿vale? Negativo. El proceso
de congelación, ¿vale? El sistema libera calor para pasar al estado
sólido, ¿vale? De sólido a líquido se absorbe calor, ¿no? El proceso
al revés. Venga, aquí está explicado, ¿vale? Venga, tenemos aquí este
otro. A ver, dice aquí. Rosa reacciona con el oxígeno para producir
monóxido de nitrógeno y agua, ¿de acuerdo con la siguiente ecuación
química? Con la siguiente ecuación química, ¿vale? Y que las entalpías
estándar de formación del amoníaco, monóxido de nitrógeno y agua son
respectivamente esto de aquí. ¿Qué podemos decir? Dice, la entalpía
estándar de esta reacción será igual... Bueno, ¿cómo podemos calcular
la entalpía de esta reacción? Pues sería, aplicando la fórmula, porque
me dan las entalpías de formación de todos los productos, sería cuatro
veces la entalpía de formación del NO más seis veces la entalpía de
formación del agua menos cuatro veces la entalpía de formación del
amoníaco. ¿De acuerdo? Del amoníaco, ¿vale? Y después dice, cuando se
hace una reacción a 32 gramos de amoníaco con 32 gramos de oxígeno,
¿cuánto se va a desprender? Bueno, aquí habría que mirar... El reactivo
limitante, ¿eh? Bueno, yo esta pregunta ya se nos escapa un poquito. Mira,
aquí lo tenéis, ¿no? Lo que sería aplicar la fórmula, que ya lo hemos
dicho, ¿vale? Y sustituir. Y para la otra parte, bueno, 32 gramos de
amoníaco y 32 gramos de oxígeno, hay que pasar a moles y evidentemente el
reactivo limitante es el oxígeno, porque tendríamos que tener... más
moles, ¿no? El oxígeno tendría que haber más, ¿no? Y hay menos. Por
tanto, el limitante es el oxígeno. Entonces, la cantidad, digamos, de
calor que se va a obtener se hace a partir del relativo limitante de los
moles de oxígeno que tenemos. Mira, por cada mol aquí, en esta reacción,
en esta entalpía, se forman o reaccionan 5 moles de oxígeno. Por lo
tanto, si esa era la entalpía cuando reaccionaban 5 moles de oxígeno,
905,36, por mol de oxígeno que reacciona sería dividir por 5, y eso
sería la A. Sabiendo que el calor de combustión del metano es esto, y que
para quemar el grafito se obtienen tantos y que el calor de formación del
agua líquida es tal, se puede estimar el calor de formación de 4 moles de
metano. ¿Cómo puedo calcular ahora yo el calor de formación de 4 moles
de metano? A partir del calor de combustión ¿Qué es la combustión? Más
O2 Y ojo, este es el calor de combustión, y la entalpía es negativa.
Kilojulio es mol Todas estas entalpías son negativas CO2 más agua
hidrógeno más un medio de O2 para dar agua más O2 para dar CO2. Ahora
iré a la siguiente página y lo que tenemos que hacer es esto hay que
igualarlo, evidentemente, aquí hay que poner un 2 y aquí 2 y 2, 4, un 2.
¿Cómo combinaríamos estas tres ecuaciones para que me diera la reacción
de formación del metano? Que es esta, que acabo de escribir pues la
primera tendríamos que darle la vuelta porque el metano está a la derecha
la del hidrógeno está al mismo lado pero por un 2 y la del carbono con
CO2 al mismo lado y por 1 ¿vale? entonces esto es lo que tenemos aquí
¿no? y una vez que hayamos hecho esto evidentemente si yo quiero obtener 4
moles de CO2 habrá que multiplicar esto por 4 además a ver, yo creo que
bastaría hacer, mi opción lo más sencillo es calcular la entalpía por
mol, aunque aquí no lo hace por mol, aquí lo que hace como podéis ver es
escribir la reacción incógnita ya con 4 moles, que también se puede
hacer entonces sería, oye pues dejo la de combustión la multiplicaré por
4 la del CO2 la multiplicaré por 4 la del hidrógeno la multiplico por 8 y
la otra, la del metano le doy la vuelta por menos 4 ¿no? bueno y ya está,
y se obtiene lo mismo o como yo os decía antes calcular por mol y después
multiplicar por 4 venga dice la ecuación termoquímica del proceso de
formación de dos moles de amoníaco a partir de sus elementos la podemos
escribir de esta manera con este planteamiento respondo a las siguientes
preguntas que se plantean a continuación me están dando las entropías
absolutas ¿eh? de formación de estos compuestos vamos a ver que nos
preguntan la variación de entropía estándar de esta reacción ¿cómo
será? la variación de entropía de esta reacción perdón la variación
de entropía de esta reacción sería dos veces la entropía de formación
del amoníaco más la entropía de formación del nitrógeno perdón menos,
¿no? productos menos reactivos menos la entropía De formación del
hidrógeno y multiplicado por 3. ¿Vale? Estamos aplicando la ley de Hess,
pero para el caso de entropías. Sumatorio de entropías de formación de
productos menos sumatorio de entropías de formación de reactivos
multiplicado por los coeficientes estequiométricos. Menos 199 julios
partido por kelvin. Cuidado con las unidades de la entropía, ¿eh? Julios,
julios. Normalmente siempre son julios. Julios partido por kelvin. De
acuerdo con el resultado anterior, podemos afirmar que la reacción de
formación del amoníaco a partir de los elementos en su estado normal,
condiciones estándar, es. ¿Qué será? Vamos a ver. Será no espontánea
ya que la variación de entropía es negativa. Vamos a ver. ¿Qué otros
datos tenemos? Me dan incremento de H. Tengo solo las entropías, ¿no?
Bueno. Vamos a ver. No será espontánea ya que incremento de G es 151.
Bueno, habría que calcular incremento de H. Incremento de G, perdón.
Incremento de H me lo tendrían que dar, aquí lo tengo de este dato, menos
92, ¿no? Kilo julios. ¿Vale? Esto que está en julios, aquí abajo, mucho
cuidado porque el resultado me lo da en kilo julios. Tengo que poner esto
en kilo julios. Por 10 elevado a menos 3. ¿De acuerdo? Por 10 elevado a
menos 3. Bueno. ¿Cuál de los siguientes enunciados es cierto? La
reacción espontánea siempre transcurre a gran velocidad. Eso es falso.
Estamos mezclando cinética con velocidad. Una reacción exotérmica, la
entropía siempre disminuye. No. Una reacción exotérmica se desprende
calor. Las reacciones endotérmicas siempre son espontáneas. Falso. Una
reacción endotérmica puede ser espontánea en casos muy singulares. En
casos muy singulares. Cuando la reacción de entropía es positiva y a
temperaturas elevadas. Una reacción química nunca será espontánea si
además de ser endotérmica la entropía disminuye durante el proceso. Eso
es verdad. Ese es el caso. Esto hay que tenerlo claro. El ácido acético
se obtiene en la industria por reacción del metanol en fase líquida con
monóxido de carbono en fase gaseosa. Teniendo en cuenta las entropías de
formación del metanol, monóxido de carbono y ácido acético, podemos
afirmar que la entropía... La anterior reacción es... Bueno. Dice que el
ácido acético se obtiene en la industria por reacción del metanol. A ver
si somos capaces ya de escribir el metanol o si no más adelante. Con
monóxido de carbono para dar ácido acético. Fijaos que la ecuación
química está igualada. ¿La entropía de esta reacción qué será? Pues
sumatorio de las entropías de formación de productos. Es decir, del
ácido acético menos sumatorio de la entropía de formación del metanol
más el CO. Fijaos que todas las entropías son negativas. Son procesos
exotérmicos. La formación de estos tres compuestos. ¿Aplicamosla? No
sé. ¿No está puesta aquí? A ver. ¿Solución está detrás? No. Ah, que
no está la solución. Bueno. Vale. Simplemente se trata de sustituir,
¿vale? Menos 484,5 más 238,7 y más 110,5, ¿vale? Eso son 348 menos 130
y pico. Menos 135,3 sería la solución, ¿eh? La C, ¿vale? De hecho, así
a grosso modo, ¿eh? La cantidad en kilos de ácido acético obtenidos al
hacer relacionar 40 kilos de metanol. Bueno, esto como ya es estricometría
y no os entra a vosotros, lo vamos a dejar. Estos dos ejercicios, ¿os
parece? Bien. Ahora vamos a ir a unas cuestiones que tenemos aquí de
equilibrio químico. Vamos a ver. Actividades, T6, equilibrio químico.
Aquí lo tenemos. Venga. Bueno, pues vamos a ver estas cuestiones que
tenemos aquí. Dice, los catalizadores son sustancias que varían el valor
de la constante de equilibrio de la reacción. No, el catalizador no cambia
la constante de equilibrio. Modifica en igual proporción la velocidad de
la reacción directa e inversa. Eso es verdad, porque un catalizador, eso
lo veremos en el tema de ciencia científica, lo que hace es estabilizar el
estado de transición y hace que disminuya la velocidad de reacción
directa e inversa. Solamente actúan con su presencia no interviene nunca
la reacción. No, interviene la reacción estabilizando el estado de
transición. Bueno, 22. El valor de la constante de equilibrio de esta
reacción variará. ¿Cómo varía la constante de equilibrio? ¿De qué
depende la constante de equilibrio de una reacción química? Depende de la
temperatura. Depende exclusivamente de la temperatura. Ni la modificación
de la concentración, ni la modificación de la presión a temperatura
constante, ni adicionar un catalizador va a modificar la constante de
equilibrio. La constante de equilibrio se va a modificar al aumentar la
temperatura. Para esta reacción, la relación entre Kp y Kc, pues
recordemos un poquito la fórmula que vimos, que nos relacionaba ambas
constantes. Kp igual a Kc por RT elevado a incremento de n. ¿Y qué vale
aquí incremento de n? 3 menos 2. Por lo tanto, 1. Y la constante de
equilibrio de esta reacción variará. La reacción correcta, pues será
esta. A 327 grados centígrados, la obtención de acetona por
deshidrogenación del alcohol isopropílico según la reacción es un
proceso endotérmico. ¿Qué quiere decir endotérmico? Que incremento de H
es positivo. El valor de la constante de equilibrio, ¿cuándo aumentará?
Pues sabemos que en una reacción endotérmica, la constante de equilibrio
aumenta cuando aumenta la temperatura. Solo cuando aumenta la temperatura
en una reacción endotérmica. Aumenta la constante de equilibrio. Por lo
tanto, la reacción será la A. Será la A. ¿Vale? Ninguno de los otros
factores, ni la presión parcial, ni la presión total en un catalizador,
van a modificar la constante de equilibrio. Otra cosa es que desplace. Que
el equilibrio se alcance antes con el catalizador o que se desplace el
equilibrio. Pero la constante de equilibrio no. Dice, la cantidad de
acetona obtenida según la reacción descrita en la pregunta anterior...
Dice, ¿aumentará al disminuir la temperatura? Pues no, porque al
disminuir la temperatura disminuye la constante de equilibrio, hemos
quedado. ¿Al disminuir la presión parcial de hidrógeno por extracción
del mismo? Sí, aquí sí, porque si yo disminuyo la concentración de
hidrógeno, estoy disminuyendo la concentración de uno de los productos y
esto hace que el equilibrio se desplace hacia la formación de los
productos, hacia la derecha, hacia la formación de acetona. ¿Vale? Dice,
¿al aumentar la presión total? Bueno, al aumentar la presión total, que
es lo mismo que disminuir el volumen, el equilibrio se desplaza hacia donde
ocupa un menor volumen. Y como solo hay un mol a la izquierda y dos a la
derecha y ya hacia la izquierda, tampoco va bien. Utilizando un
catalizador, tampoco, ya hemos dicho que el catalizador no interviene. ¿En
cuantos de los siguientes equilibrios aumentará la concentración de los
productos obtenidos si se disminuye el volumen del recipiente a temperatura
constante? Si disminuye el volumen a temperatura constante, disminuimos el
volumen a temperatura constante, el equilibrio se desplaza hacia donde
ocupa un menor volumen. Es decir, hacia donde hay un menor número de moles
de especies químicas gaseosas. Hacia donde hay un menor número de moles
de especies químicas gaseosas. Vamos a ver, aquí tenemos tres y dos. Pues
en el primer caso irá hacia la derecha. Aquí no influye, ¿no? Está
claro que en el segundo hay dos y dos. Pues no influye. En el segundo, como
hay dos, uno y dos, irá hacia la izquierda, hacia donde ocupa menor
volumen. Y el último, ¿qué hay? Tampoco influye. Entonces el A, el A es
la correcta, ¿vale? Dice, el valor de Kp para la reacción a una
atmósfera de presión es igual a, teniendo en cuenta que está disociando
un 20%, bueno, ¿cómo sería esto? Aunque aquí me dice la solución, la
C, os explico cómo sería este problema. N2O4 para dar 2 de NO2 inicial y
equilibrio, ¿vale? Entonces, inicialmente esto es 1 y aquí 0, el
equilibrio es 1 menos alfa y 2 alfa, ¿no? Entonces si partimos de un mol,
si partimos de N moles es multiplicado todo por N, ¿vale? De manera que el
número de moles totales en el equilibrio sería N por 1 más alfa, N por 1
más alfa, ¿de acuerdo? Por lo tanto, me dicen que está disociando un 20%
de las moléculas de N2O4, eso quiere decir que alfa es 0,2. Bueno, es que
esto nos va a permitir calcular la fracción molar de N2O4, que es 1. 1
menos alfa partido 1 más alfa, la fracción molar de NO2, que es 2 alfa
partido 1 más alfa, de manera que la Kp, que es la presión parcial de NO2
al cuadrado, partido de presión parcial de N2O4, este es un problema un
poco complicado, ¿no? Igual a la fracción molar de NO2 al cuadrado
partido de la fracción molar de N2O4. por la presión total al cuadrado
partido de la presión total, fijaos que simplemente sería calcular con
alfa igual a 0.2 las fracciones molares y con la presión total, que me
dicen que vale una atmósfera, pues bueno, calcular la K sub P. Este es un
problema que es más delgado de química que de física, pero bueno os lo
he puesto porque en esta asignatura de química se hacen tipo test, para
que tengáis costumbre no suelen ponerlo tan complicado para los físicos,
de acuerdo los del termo sí, porque eran muy estándar, estos de
equilibrio pues depende a ver, dice, a 25 grados se establece el equilibrio
químico de estas sustancias, teniendo en cuenta que todas las sustancias
se encuentran en estado líquido y que el número de moles en equilibrio se
expresa debajo de cada una de ellas, ¿cuál será el valor de K sub C? si
el volumen está, este sí que para el grado de física sí, este sí que
lo tenéis que saber sí o sí porque me piden simplemente la K sub C, y la
K sub C aquí, ¿a qué será igual? sería la concentración de C elevado
a 3 por la concentración de D partido la concentración de A partido la
concentración de B al cuadrado, la concentración de B al cuadrado ¿vale?
entonces, ¿qué tengo que hacer? dividir los moles los moles que tenemos
aquí por el volumen 1 partido por 2 al cubo 0,5 partido por 2 y después
abajo A es 1 partido por 2 y 1 partido por 2 al cuadrado ¿vale? y esto
sale 0,25, que es la B Bueno, aquí nos dice. La sacarosa se sintetiza por
reacción de la fructosa y glucosa según este equilibrio. La constante de
este equilibrio es 0,05. ¿Hasta qué volumen debe ser diluida una
disolución que contiene 0,05 moles de cada uno de estos reactivos para que
el equilibrio enzimático tenga un 3% de conversión? Bueno, este lo vamos
a dejar porque se acontece un poquito complicado y no sacaremos gran cosa
en ese sentido. Si os parece, vamos a dejarlo. Ahora este sí, este sí que
me interesa. Dice, rellene los siguientes espacios blancos con aumenta,
disminuye o no varía. Aumenta, disminuye o no varía según proceda. Dice,
en la reacción de síntesis del amoníaco... Al aumentar la temperatura,
el valor de la constante de equilibrio disminuye. ¿Es verdad esto? Sí.
¿Por qué disminuye? Porque la reacción es exotérmica. Y una reacción
exotérmica, al aumentar la temperatura, disminuye. ¿Vale? La constante de
equilibrio. Y al aumentar la temperatura, disminuye la cantidad de
amoníaco. Claro, porque al disminuir la constante de equilibrio,
disminuirá también la concentración de amoníaco que tengamos en el
equilibrio. Al aumentar la presión total... A temperatura constante, la
constante de equilibrio no varía. Efectivamente. La constante de
equilibrio no varía al modificar la presión total. ¿Por qué? Porque la
constante de equilibrio sólo es función de la temperatura. Al aumentar la
presión total a temperatura constante, la cantidad de amoníaco no varía
o aumenta, dependiendo de cómo se ha provocado el aumento de la presión.
Bueno, claro, tú puedes aumentar la presión total de dos formas. Si tú
aumentas la presión total... ¿Por qué? a temperatura constante,
disminuyendo el volumen, por ejemplo, entonces el sistema evoluciona hacia
la derecha, hacia la formación de amoníaco, porque cuando aumenta la
presión a temperatura constante, que es lo mismo que disminuir el volumen,
el principio de Châtelier nos dice que el sistema evoluciona hacia donde
ocupa un menor volumen, es decir, hacia donde hay un menor número de moles
de especies químicas gaseosas. En este caso hay cuatro a la izquierda y
dos a la derecha. Luego el sistema evoluciona hacia la derecha. Ahora bien,
si yo aumento la presión porque adiciono un gas inerte, como puede ser el
argon, ¿no? Un gas inerte, este, el gas inerte no interviene en la
constante de equilibrio, no modifica el equilibrio químico. He modificado
la presión total, pero no el equilibrio químico y no se ve modificado el
equilibrio químico. Es importante tenerlo presente. Al aumentar, dice, al
aumentar la presión de hidrógeno a temperatura constante, la cantidad de
amoníaco aumenta. Efectivamente, si yo aumento la concentración de un
hidrógeno, el equilibrio se desplaza hacia la formación de los productos,
como es en este caso el amoníaco. Bueno, este es un equilibrio, ¿no? No
sé si lo tengo que haber resuelto o no. Sí está aquí resuelto. Vamos a
leerlo. Dice, el anidio carbónico se descompone por la acción del calor,
¿no? El óxido de calcio y CO2. Se introducen 20 gramos de TAP. De
carbonato de calcio, perdón. ¿Qué tanto por ciento de carbonato de
calcio habrá cuando se alcance el equilibrio? Bueno, CaCO3 para dar CaO
más CO2. El equilibrio 1 menos alfa, alfa y alfa, siendo N el número de
moles iniciales. Por ejemplo, si queremos. O, si no queremos hacer esto,
podemos hacerlo de la siguiente manera. Moles iniciales que tenemos, 20
partido por 100, ¿no? 0,2 en el equilibrio, 0,2 menos X, X y X, ¿vale?
Entonces, vamos a ver, yo quiero saber, ¿no?, qué valdrá esta X. Y
sabemos que la CaC, cuidado, aquí solo es igual a la concentración de
CO2. ¿Vale? Ah, no, me da CaP, perdonadme. A ver. Sí, me da CaP. Bueno,
voy a hacerlo con la CaC porque no tengo la presión total. Pero la CaP,
mirad. CaP es CaC por RT elevado a incremento de N. Yo puedo calcular la
CaC como CaP partido de RT elevado... ...elevado a 1, ¿no? Claro, es que,
¿qué es la CaC? X partido por el volumen, que es 10. Pues como sé la
CaC, ¿no? A ver, giraré la página. Pues la calculo a partir de la CaP.
La temperatura está en centígrados, aquí va a estar la Kelvin, no os
olvidéis. Y la masa molecular del cálculo de calcio, lo he hecho de
cabeza, vale 100. 40 más 12, vale 16 por 3, ¿eh? Es un poco lo que
tenemos aquí. Aquí calcula la presión parcial, pero también se puede
hacer como lo hemos hecho aquí nosotros. Muy fácilmente. Dice, ¿qué
tanto por ciento de carbonato de calcio habrá cuando se alcance el
equilibrio? ¿Cuál será el tanto por ciento de carbonato de calcio? Los
moles de carbonato de calcio, 0,2 menos X partido de los moles totales, que
hay que sumar las tres cantidades. 0,2 más X. Bueno, aquí está hecho de
otra manera. Con la K sub P también se puede hacer con la presión
parcial. Y calcular los moles de CO2. Está bien de las dos maneras. Bien,
ahora tenemos aquí, dice, el valor de la constante de equilibrio de esta
reacción es igual a 5,8 por X a la 5. Teniendo en cuenta este dato,
podemos afirmar que el valor de la constante de equilibrio de esta otra
reacción que tenemos aquí, ¿a qué será igual? Esto sí que es típico
de examen. Examen que se ha puesto a los físicos. Este tipo de pregunta y
de PET. Esto. Que cayó el año pasado, además. Yo creo que os deis cuenta
que la diferencia que hay entre la ecuación que me da la constante de
equilibrio 5,8 por X a la 5 y la que me piden es que hay que darle la
vuelta a la ecuación y hacer la raíz cuadrada. Esto lo explicamos en la
teoría, si os acordáis. ¿No? De manera que esta nueva K sub P prima
sería, si damos la vuelta a la ecuación, hay que hacer la inversa. Y sí.
Hay que dividirla por 2, se hace la raíz cuadrada. Será este valor. Hay
que hacer la inversa y la raíz cuadrada. Entonces, siempre pensadlo esto,
es importante. Se ha puesto en numerosas ocasiones. Este tipo de cuestiones
en el grado de física. El valor de la constante de equilibrio de esta
reacción variará, fijaos, pone aquí más energía. Eso quiere decir que
se libera calor. Incremento de H es negativo. La constante de equilibrio
dice que al aumentar la presión varía, no. Al aumentar la concentración
de H2 varía, no. Ninguna de las anteriores, esa es la D, ninguna de las
anteriores. Porque la constante de equilibrio de la reacción variará al
modificar sólo la temperatura. Al aumentarla o disminuyendo. Como es eso
térmica, al aumentar la temperatura disminuye la constante de equilibrio y
al disminuir la temperatura aumenta la constante de equilibrio. La
concentración de equilibrio de nitrógeno obtenido en la reacción
anterior aumentará. ¿Cómo aumentará la concentración de nitrógeno?
Bueno, hay 8 moles y 7, ¿no? Hay 8 a la de 7. Dice, disminuyendo el
volumen. No, si disminuye el volumen se me va hacia la izquierda porque hay
un menor número de moles de especies gaseosas. Disminuir la presión, que
es lo mismo que aumentar el volumen, es así. Porque si disminuye la
presión a temperatura constante, el sistema evoluciona hacia donde aumenta
el volumen. Hacia donde hay un mayor número de moles de especies químicas
gaseosas. Y hay especies químicas gaseosas... Uy, perdón, no sé qué ha
pasado ahora. Me he equivocado. He pasado por delante, pues. ¿No?
Estábamos aquí, sí. Hay 8 a la derecha, ¿eh? Por lo tanto la B es
correcta. ¿Aumentamos la temperatura del sistema a volumen constante? No.
Al aumentar la temperatura el equilibrio se irá hacia la izquierda. Un
catalizador no modifica el equilibrio químico. Para esta reacción que
tenemos aquí, ¿cuál es la relación entre Kp y Kc? Fijaos que el sólido
no interviene. Por lo tanto, incremento de N es 2 menos 0, 2. Pues K sub P
sería K sub C por RT elevado a 2, ¿vale? Bueno, dice aquí, en un
recipiente cerrado en el que se mantiene constante la temperatura y que
inicialmente hay dos moles y tres moles, tiene lugar la siguiente
reacción. Una vez alcanzado el equilibrio, el número de moles de metanol
es 1. ¿Cuál será el número total de moles presentes en el recipiente?
Pues vamos a verlo. Primero, CO más 2 de H2 para dar CH3OH. Inicialmente
tenemos 2 y 3. Tendremos 2 menos X, 3 menos 2X y X. Y me dicen que X es 1.
Luego sería 2 menos 1, 1. 3 menos 2, 1. Y aquí 1. Pues serán 3, ¿no?
Bueno, como queda ya poco, me vas a permitir que ahora... A ver, este es un
problema de la constante de equilibrio, ¿no? ¿Qué va el incremento de G?
Bueno, el incremento de G, acordaos, era menos RT, el granito neperiano de
la constante de equilibrio. Hay que poner la temperatura en Kelvin, 298. La
R me la dan aquí. Y K sub P me la dan aquí, 2,8 por X a menos 9.
Simplemente se trata de sustituirlo. Bueno, os decía que me gustaría
abriros también de la parte anterior, por lo menos hacer alguna cuestión,
el enlace químico 1 y 2. Por lo menos abrirlos. ¡Uf! La letra es muy
pequeña, ¿no? Como podéis ver. Se ve muy mal. Aunque se puede descargar.
Perdóname porque esto está cogido directamente. voy a ver si yo por lo
menos lo puedo leer un poquito más grande, sí bueno, simplemente en este
caso, ya sé que la letra es muy pequeña no lo voy a leer, me sale muy mal
están los enunciados y también las soluciones son tipo test, las cosas de
de enlace químico y bueno, os lo pongo por ese motivo como os había dicho
al principio de la clase para poneros una serie de actividades de
ejercicios tipo test de de otras asignaturas que utilizan la misma
bibliografía, el mismo libro pero que bueno, que siempre tradicionalmente
lo hacen tipo test entonces como es el primer año que tenéis esto tipo
test es este año para que tengáis algo algo tipo test para practicar
también venga, ¿cuál de las siguientes aseveraciones relacionadas con la
teoría de orbitales moleculares es correcta? bueno, aquí es que ya me lo
dice el mismo enunciado cuál es la correcta pero bueno, podemos analizar
lo dice todos los orbitales antienlazantes tienen más energía que
cualquier orbital enlazante eso no es verdad porque si os acordáis,
orbitales moleculares enlazantes para par si el enlazante con su
antienlazante el antienlazante tiene más energía eso sí que es verdad
pero no digamos de forma, no todos los enlazantes tienen menos energía que
los antienlazantes ¿no? por cada par enlazante-antienlazante el siguiente
nivel no es así los orbitales moleculares antienlazantes de género 2 no
se cumple la regla de Hahn eso es falso, se tiene que cumplir siempre en
general los electrones de las capas internas no participan en el enlace eso
es verdad porque las capas internas están completas los orbitales, los
envíos energéticos están completos y por lo tanto no intervienen la
teoría demuestra que tanto el oxígeno como el nitrógeno son
paramagnéticos esto habría que hacer la configuración electrónica y
vemos que no es así ¿no? que no es así, hay que hacer la configuración
electrónica el oxígeno molecular es paramagnético pero el nitrógeno
molecular no es paramagnético ¿por qué? porque si hacéis la
configuración electrónica de la molécula os tendrían que dar el número
atómico del nitrógeno que es 7 y el oxígeno es 8 y hacer la
configuración electrónica de la molécula que lo vimos en la teoría y
entonces ahí veréis que el nitrógeno es diamagnético ¿eh? porque no
tiene electrones desapareados bueno considérese la molécula diatómica
tipo AB entre un orbital atómico A y un orbital un orbital atómico S de A
y un orbital atómico P de B cuyo eje de simetría conocido con la línea
de unión de los núcleos A y B es el ácido podría formarse un orbital
molecular ¿de qué tipo? el solapamiento de un orbital S de un átomo con
un orbital P de otro átomo siempre me da un enlace sigma solapamientos de
S con S S con P o P con P direccionales siempre enlace sigma sólo el
solapamiento lateral de orbitales P genera enlace pi enlace pi ¿de
acuerdo? pues va bueno aquí no sé si puedo leer aquí abajo dice Vale. Un
orbital S específico y un orbital P punta hacia ambos orbitales, podrán
solapar frontalmente y por tanto formar un enlace molecular. Bueno, eso ya
lo hemos dicho. Vamos con el 3, perdóname. Según la teoría de orbitales
moleculares, ¿sería posible la especie química H2+, HE2+, sí? Sí,
¿por qué? Porque el helio es el segundo elemento de la tabla periódica,
su configuración electrónica es 1S2. Si yo cojo dos átomos de helio,
evidentemente que la configuración electrónica... ...molecular sería
sigma 1S2 y sigma 1S asterisco 2. Y el orden de enlace sería 0 y la
molécula de helio no existe. Pero, la molécula de helio 2+, donde le
falta un electrón, sería sigma 1S2 y sigma 1S asterisco 1. Bueno, luego
el orden de enlace sería... El orden de enlace sería 2 menos 1 partido
por 2, un medio. Y por lo tanto sí existe. El orbital molecular pi
asterisco puede contener como máximo... Pues como todo orbital molecular,
todos los orbitales moleculares pueden contener igual que los atómicos dos
electrones. Las moléculas O2, N2 y F2, ordenenlas de menor a mayor
longitud de enlace. Aquí habría que hacer lo de Lewis, ¿no? Y
veríamos... Si hacemos Lewis, recordaríamos que el flúor tiene un enlace
sencillo... El oxígeno tiene un enlace doble y el nitrógeno tiene un
enlace triple. Sabemos que a mayor orden de enlace, menor distancia de
enlace, mayor estabilidad, mayor energía de enlace. Por lo tanto, de menor
a mayor longitud de enlace, nitrógeno, oxígeno y flúor. Aquí también
hay otras que decía. Dice, una de las siguientes afirmaciones sobre
predicciones de la teoría de los criterios moleculares es falsa. Predice
un enlace simple en la molécula de hidrógeno. Esto es verdad. Predice un
enlace cuadruple en la molécula de helio. Esto es falso. La molécula de
helio no predice ningún enlace. Predice un enlace doble en la molécula de
oxígeno, sí. Predice que la molécula de litio es posible. También es
verdad. Bueno, como veis aquí tenéis varios ejemplos. Ahora permíteme
que vaya a entrar a otro archivo también de enlace. Lo digo porque, como
están las soluciones, hacemos unos cuantos. Ya vosotros en casa, pues,
aquí tenemos otro de los otros también de enlace químico. Y vamos a ver
un poquito estas preguntas que ya es lo último, el último archivo que
tengo. Que bueno, que siempre os puede ayudar y así ya, bueno, pues para
repasar un poco, para practicar, afianzar conocimientos. ¿De acuerdo?
Bueno, una de las siguientes no puede considerarse una fuerza de Van der
Waals. Vamos a ver. Las fuerzas de London es una fuerza de Van der Waals.
La de enlace de hidrógeno también. Y las fuerzas de orientación
dipolo-dipolo igual también son fuerzas de Van der Waals, todas ellas.
¿De acuerdo? Las que no son fuerzas de Van der Waals son las fuerzas que
mantienen unidos a los átomos, ¿no? En las moléculas diatómicas, porque
eso es el enlace covalente a polar. Eso no es una fuerza de Van der Waals,
es un enlace, un enlace, un alto contenido energético. ¿Eh? Las fuerzas
que mantienen unidos a los átomos en las moléculas diatómicas
homonucleares son del tipo covalente, efectivamente. Eso es lo que hemos
dicho, ¿no? La especie HF tiene un punto de ebullición especialmente
alto. ¿Por qué? Porque tiene enlace de hidrógeno. El flúor es un átomo
muy pequeño y muy electronegativo que, unido a otro átomo de hidrógeno,
da lugar al enlace de hidrógeno con otras moléculas de flúor de
hidrógeno. Su enlace casi es 100% iónico. No, es un enlace de hidrógeno.
F se une al hidrógeno mediante orbitales híbridos. Falso. Disolución
acuosa, la molécula se disocia formando H+, y F-. Bueno, eso no es del
todo cierto porque H+, y F-, es un ácido débil además, el flúor de
hidrógeno. Lo veremos más adelante. No, y no se forma esto, sino que se
forma el ión hidróneo en disolución acuosa. De acuerdo. Parece que es
una disolución parcial y eso no justifica la temperatura de ebullición
especialmente alto de la molécula gaseosa. Una de las siguientes
proposiciones sobre el enlace metálico es falsa. La teoría de bandas
explica la conductividad de los metales. Sí. Aunque el enlace metálico no
puede considerarse direccionar, los iones metálicos se ordenan por la
conductividad de los metales. Y se ordenan en redes cristalinas, ¿verdad?
La mejor teoría que explica el enlace metálico es la del campo
cristalino. Esa no es la teoría de bandas. La teoría de bandas explica el
comportamiento de los semiconductores y los aislantes eléctricos.
Efectivamente, eso es verdad. La teoría del campo cristalino sirve para
explicar los complejos. Dice, de los siguientes enunciados, referidos a los
sólidos covalentes, señale lo que considere correcto. Los nudos del
retículo cristalino están ocupados por partículas cargadas
eléctricamente. No, pensemos en el diamante, que son el carbono, o la
sílice, SIO2. Son frágiles, son muy blandos, son conductores de
electricidad. A ver, sólidos covalentes, perdonadme, no son los sólidos
atómicos. Sólidos covalentes, por ejemplo, la glucosa, ¿no? Es un
sólido covalente, ¿no? Son muy blandos, no tiene por qué ser así. No
son conductores de la corriente eléctrica y son frágiles, sí, ¿no?
Aunque bueno, un ejemplo de sólido covalente nos habla aquí el diamante,
cuyo retículo está formado por átomos de carbono. Claro, la glucosa no
es exactamente un sólido covalente, son moléculas, son moléculas
covalentes. El sólido covalente, como había dicho al principio, es el
carbono, la sílice, ¿vale? El diamante es muy duro, aunque es muy
frágil. Una cosa es la dureza, que es la dificultad de ser rayado, y otra
cosa es la fragilidad. Si se cae, se rompe, se rompe con facilidad, ¿eh? Y
el diamante no conduce la corriente eléctrica, aunque hay un caso especial
de sólido covalente, que es el grafito, ese sí que la conduce. Bueno,
vamos a ver alguna pregunta más. Por aquí. Este de los colores complejos,
no lo veáis vosotros, no lo miréis. ¿Veis? Ya pone no, no. ¿Lo veis?
Esta que pone no, no se hace. Dice, una de las siguientes afirmaciones
sobre la teoría de bandas no es cierta. Explica el color que es función
del desalobamiento del campo cristalino. No, porque esto es cosa de
complejos. Esto ya hemos hecho alguna también. A ver, vamos a ver esta.
Dice, el punto de ebullición de los gases nobles aumenta con el número
atómico. ¿Lo que se puede explicar mediante? Bueno, los gases nobles. Los
gases nobles son moléculas monoatómicas. ¿Cuáles son los gases nobles?
El helio, el neón, el argon, el cripton, el senón y el argón. Claro, son
monoatómicas. Son moléculas apolares, pero hacia abajo aumenta su
tamaño. Eso quiere decir que sus orbitales son cada vez más grandes, son
más fácilmente polarizables y se inducen más fácilmente tipolos
instantáneos. Por lo tanto, la variación del punto de fusión, ¿no? La
variación del punto de fusión y de ebullición, la correcta es por las
fuerzas intermoleculares de dispersión o de London, que aumentan hacia
abajo. ¿Vale? Porque son las únicas fuerzas que existen en estas
moléculas monoatómicas. En ningún caso es porque disminuye el volumen
atómico, todo lo contrario, aumenta el volumen atómico. La tendencia a
formar enlaces de hidrógeno, menos todavía, porque no están unidos a
ningún átomo de hidrógeno, no pueden formar enlaces de hidrógeno. Y la
variación de las fuerzas intermoleculares de orientación dipolo-dipolo,
falso, porque no existen aquí estas fuerzas intermoleculares de
orientación dipolo-dipolo, ¿no? Aquí las únicas fuerzas que existen en
estas moléculas son las fuerzas de London o de dispersión. Y ya para
acabar, por ejemplo, el 11 dice, en general las fuerzas de cohesión en los
sólidos covalentes, iónicos y moleculares siguen este orden. Es más
fuerte los sólidos covalentes, después los iónicos y los moleculares.
Eso es verdad. ¿Quiénes son los sólidos covalentes? El diamante, por
ejemplo, la sílice, la arena. Después el sólido iónico, que tiene
fuerzas electrostáticas, el cloruro de sodio. Y por último los sólidos
moleculares, que pueden ser sólidos líquidos o gaseosos. El oxígeno es
un gas, ¿no? Por ejemplo, el oxígeno, las fuerzas de cohesión serían
las fuerzas de Van der Waal, las fuerzas de orientación. Vale. Muy bien,
pues muchas gracias. Tenéis aquí estos materiales para poder trabajar
estos días y seguimos adelante. Vale. Gracias a ti por estar aquí con
nosotros, por estar conectado. Hasta la próxima. Gracias.