1. Física y Química 3º ESO: guía interactiva para la resolución de ejercicios CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA Mezclas, disoluciones y dispersiones

8. EJERCICIO 3 Clasifica los siguientes sistemas químicos en mezcla heterogénea, disolución y dispersión a partir de las imágenes que se muestran. Disolución Mezcla heterogénea Disolución Dispersión Dispersión Dispersión Agua de manantial Granito Moneda de 2 € (parte dorada) Niebla Espuma de afeitar Natillas (sólo)

9. EJERCICIO 4 Una disolución contiene 30 g de azúcar en 400 g de agua. ¿Cuál es el porcentaje en masa de azúcar en esta disolución? # Escribe la expresión matemática del porcentaje en masa en función de las masas del soluto y del disolvente. # ¿Cuál es la masa de soluto? Masa de soluto = m s = 30 g de azúcar # ¿Cuál es la masa de disolvente? Masa de disolvente = m d = 400 g de agua # Calcula el porcentaje en masa de azúcar.

10. EJERCICIO 5 El yodo es una sustancia sólida que se disuelve en alcohol. Un farmacéutico toma una porción de alcohol y disuelve en ella 4 g de yodo; después, añade más alcohol hasta tener 500 g de disolución. Calcula el porcentaje en masa de yodo en la disolución obtenida. # Escribe la expresión matemática del porcentaje en masa en función de las masas del soluto y de la disolución. # ¿Cuál es la masa de soluto? Masa de soluto = m s = 4 g de yodo # ¿Cuál es la masa de disolución? Masa de disolución = m ds = 500 g # Calcula el porcentaje en masa de yodo.

11. EJERCICIO 6 El porcentaje en volumen de alcohol etílico en un vino de la tierra suele ser del 12,5%. Durante una comida, un individuo ingiere media botella de 75 cm 3 de vino. ¿Qué volumen de alcohol etílico ha incorporado a su cuerpo? # Escribe la expresión matemática del porcentaje en volumen en función de los volúmenes del soluto y de la disolución. # A partir de la expresión anterior, escribe el volumen de soluto en función del resto de las magnitudes. # ¿Cuál es el volumen de disolución? Volumen de disolución = V ds =37,5 cm 3 de vino # Calcula el volumen de soluto.

12. EJERCICIO 7 Se disuelven 50 g de azúcar en agua hasta obtener 2 litros de disolución. (a) Calcula la concentración en masa (g/l) de la disolución obtenida. (b) ¿Qué volumen de esta disolución hemos de tomar para que contenga 5 g de azúcar? # Escribe la expresión de la concentración en masa, en función de la masa de soluto y el volumen de disolución # Calcula la concentración en masa de la disolución de azúcar. # Despeja el volumen de disolución en la expresión de la concentración en masa. # Calcula el volumen de disolución que contiene los 5 g de azúcar.

13. EJERCICIO 8 Se disuelven 8 g de hidróxido de sodio en agua y se obtienen 200 cm 3 de disolución. (a) Calcula la concentración en masa (g/L) de la disolución. (b) Calcula el volumen de una disolución de la misma concentración en masa que contiene 100 g de hidróxido de sodio. # Escribe la expresión de la concentración en masa en función de la masa de soluto y el volumen de disolución # Halla el volumen de la disolución en litros o su equivalente dm 3 . # Calcula la concentración en masa de la disolución. # Calcula el volumen de disolución que contiene los 100 g de hidróxido de sodio. V ds = 200 cm 3 = 0,200 l # Despeja el volumen de disolución en la expresión de la concentración en masa.

15. EJERCICIO 10 Al analizar el agua de un río se encuentra que contiene 6 mg de nitratos en 200 ml. Calcula la concentración en nitratos del agua del río, expresando el resultado en g/l y en mg/l. # Expresa la masa de soluto en gramos y el volumen de disolución en litros. Masa de soluto = 0,006 g de nitratos Volumen de disolución = 0,2 l # Calcula la concentración en nitratos en g/l. # Expresa la concentración anterior en mg/l.

16. EJERCICIO 11 Mortadelo y Filemón preparan dos disoluciones. La disolución del primero contiene 2,5 g de cloruro de potasio en 200 cm 3 de disolución y la del segundo 5 g del mismo soluto en 500 cm 3 de disolución. ¿Cuál es más concentrada? Razona la respuesta. # Calcula la concentración en masa de la disolución preparada por Mortadelo. # Calcula la concentración en masa de la disolución preparada por Filemón. # ¿Qué disolución es más concentrada? Es más concentrada la primera disolución, ya que contiene más masa de soluto por unidad de volumen de disolución –por cada litro de disolución-.

17. EJERCICIO 12 A 25 ºC se disuelve como máximo 180 g de nitrato de sodio en 200 g de agua. (a) ¿Qué significa que esta disolución esté saturada? (b) ¿Cuál es la solubilidad del nitrato de sodio en agua a esa temperatura? (c) Si se disuelve 50 g de nitrato de sodio en 100 g de agua a 25 ºC, ¿se obtiene una disolución saturada? Razona la respuesta. # Contesta al apartado (a). Significa que dicha disolución no admite más soluto: se ha disuelto la máxima masa posible. # Contesta al apartado (b). Si 200 g de agua se disuelve como máximo 180 g de nitrato de sodio, en 100 g de agua se disolverá la mitad de soluto; por lo tanto, la solubilidad es 90 g de nitrato / 100 g de agua . # Contesta al apartado (c). No se obtiene una disolución saturada, ya que los 100 g de disolvente admiten hasta 90 g de nitrato de sodio y sólo se ha disuelto 50 g de dicho nitrato.

18. EJERCICIO 13 A partir de las curvas de solubilidad mostradas en el gráfico, determina: (a) ¿Cuál es la solubilidad del nitrato de potasio a 25 ºC? (b) ¿A qué temperatura la solubilidad del nitrato de potasio es de 80 g/100 g de agua? (c) ¿Qué masa de nitrato de potasio debe disolverse en 150 g de agua para obtener una disolución saturada a 25ºC? # Contesta al apartado (a) # Contesta al apartado (b) # Contesta al apartado (c) ; 36 g/100 g agua 50 ºC Como la solubilidad del nitrato de potasio es de 36 g/100 g agua, para deducir la masa de nitrato que se disolverá en 150 g aplicamos la siguiente proporción:

19. EJERCICIO 14 (a) Lee en la gráfica las solubilidades del sulfato de cobre, del cloruro de sodio y del nitrato de potasio a 20 ºC. (b) ¿Cuáles son las solubilidades de estas sales a 60 ºC? (c) ¿Qué diferencias observas en la variación de la solubilidad con la temperatura de estas tres sales? # Contesta al apartado (a) # Contesta al apartado (b) # Contesta al apartado (c) Vemos que la variación de la solubilidad con la temperatura es muy grande para el nitrato de potasio, moderada en el caso del sulfato de cobre y muy pequeña para el cloruro de sodio. 39 g/100 g agua 38 g/100 g agua Cloruro de sodio 45 g/100 g agua 20 g/100 g agua Sulfato de cobre 105 g/100 g agua 30 g/100 g agua Nitrato de potasio 60 ºC 20 ºC solubilidad

20. EJERCICIO 15 (a) A partir de la curva de solubilidad del sulfato de cobre, calcula su solubilidad a 75 ºC y a 25 ºC. (b) Determina la masa de sulfato de cobre que precipitará al enfriar desde 75 ºC hasta 25 ºC una disolución saturada, preparada con 300 g de agua. # Contesta al apartado (a) A 75 ºC la solubilidad del sulfato de cobre es de 55 g/100 g agua; a 25 ºC dicha solubilidad es de 22 g/100 g agua. # Contesta al apartado (b) Cuando la temperatura desciende de 75 ºC a 25 ºC, precipitan 33 g de sulfato de cobre por cada 100 g de agua. Por lo tanto, para una disolución de 300 g de agua, precipitará tres veces más: 99 g de sulfato de cobre.

21. EJERCICIO 16 ¿Cuántos gramos de cloruro de sodio han de disolverse en 1500 g de agua a 30 ºC para obtener una disolución saturada? # Determina, a partir de la curva de solubilidad del cloruro de sodio, su solubilidad a 30 ºC. # Calcula la masa de cloruro de sodio que se disolverá. 38 g/100 g agua Como la solubilidad del cloruro de sodio es de 38 g/100 g agua, para deducir la masa de cloruro que se disolverá en 1500 g aplicamos la siguiente proporción:

22. EJERCICIO 17 (a) Si añadimos 45 g de nitrato de potasio a 100 g de agua a 20 ºC y agitamos, ¿qué masa de nitrato de potasio se disolverá? ¿Qué masa quedará sin disolver? (b) ¿Qué pasará si intentamos disolver los 45 g de nitrato de potasio en 200 g de agua a 20 ºC? # Determina, a partir de la curva de solubilidad del nitrato de potasio, su solubilidad a 20 ºC. Después, contesta al apartado (a). Como la solubilidad del nitrato de potasio a 20 ºC es de 30 g/100 g agua, se disolverá 30 g de nitrato y quedará sin disolver 15 g de dicha sal. # Contesta al apartado (b) Una masa de 200 g de agua a 20 ºC admite que se disuelva en ella hasta un máximo de 60 g de nitrato de potasio. Por lo tanto, los 45 g de nitrato se disolverán completamente, obteniéndose una disolución que no está saturada. 30 g/100 g agua

23. EJERCICIO 18 Se prepara una disolución que contiene 30 g de sulfato de cobre en 100 g de agua a 60 ºC. A partir de la curva de solubilidad del sulfato de cobre, responde a las siguientes cuestiones: (a) ¿Está saturada la disolución obtenida? (b) ¿Qué pasará si la enfriamos a 20 ºC? Calcula la masa de sulfato de cobre que precipitará. # Determina la solubilidad del sulfato de cobre a 60 ºC y contesta al apartado (a). Como la solubilidad del sulfato de cobre a 60 ºC es 42 g/100 g agua y la disolución sólo contiene 30 g de sulfato, no se trata de una disolución saturada. # Determina la solubilidad del sulfato de cobre a 20 ºC y contesta al apartado (b). Como la solubilidad del sulfato de cobre a 20 ºC es 20 g/100 g agua y la disolución contiene 30 g de sulfato de cobre, precipitará 10 g de dicha sal.