PREICFES INCLUYENTE ENTORNO QUÍMICO

sábado, 12 de marzo de 2016

PREICFES INCLUYENTE QUÍMICA 2

DENSIDAD


Se ha observado que un centímetro cúbico (1 cm3) de plomo tiene mayor masa que un centímetro cúbico de aluminio o de un centímetro cúbico de agua. En realidad, se necesitan aproximadamente 4 cmde aluminio y más de 11 cm3 de agua para equilibrar en la balanza a 1 cm3 de plomo. Esto demuestra que existen sustancias que son más densas que otras; es decir, tomando volúmenes iguales de diferentes sustancias, se encuentra que algunas tienen más masa que otras.

La densidad de una sustancia o de un material muchas veces caracteriza al material y en el caso de sustancias puras, a menudo sirve para identificar de qué sustancia se trata, pero debe tenerse presente que en algunos casos muy puntuales hay sustancias que tienen la misma densidad o muy parecidas.

Luego, para obtener la densidad de una sustancia, debemos saber su masa y su volumen.

Según esto, se define la densidad como: “el cociente entre la masa de una muestra de sustancia y el volumen de dicha muestra”. En forma matemática, esta definición se puede expresar mediante la siguiente fórmula:



De acuerdo a esto, si se tiene una muestra de una sustancia y se desea determinar su densidad, basta medir su masa a través de una balanza, medir luego el volumen con algún procedimiento adecuado y calcular finalmente  el cociente (división) entre la masa y el volumen de la muestra. La densidad quedará expresada en unidades que son el cociente entre las unidades de masa y volumen que se utilizaron en la medición.   Así, por ejemplo, se tiene:


La densidad del agua es 1.000 kg / m 3. Todo cuerpo con densidad menor a ésta, flota en el agua  (basta que la densidad del cuerpo sea menor que la densidad del agua para que el cuerpo flote). Desde este punto de vista construir un barco de fierro es esencialmente construir un cuerpo de fierro que tenga una densidad menor que la densidad del agua en que debe flotar.


Forzosamente el barco debe ser un cuerpo hueco, ya que sólo así el cociente masa / volumen puede hacerse menor que 1.000 kg / m 3.




De acuerdo a la expresión matemática, la densidad depende de la cantidad de materia (masa) que se tenga y del volumen que ocupe. Mientras mayorsea la masa del cuerpo, mayor será su densidad y viceversa (son variables directamente proporcionales); mientras mayor sea el volumen que ocupe el cuerpo, menor será su densidad y viceversa (son variables inversamente proporcionales)

Ejemplo 1: ¿Qué ocurre con la densidad de una barra de chocolate cuando lo partimos por la mitad?
Respuesta: Nada. El chocolate puede partirse por la mitad, lo que significa que su masa se reduce a la mitad, pero también tiene la mitad del volumen, luego la densidad no cambia.

Densidad de algunas sustancias

MATERIAL
DENSIDAD (g/cm3)
Oro
19,3
Plata
10,5
Cobre
8,9
Hielo
0,92
Madera de pino
0,50
Ejemplo 2: Considere una pepita de oro con una masa de 57,9 grs y volumen de 3 cm3. Obtenga su densidad.



La densidad de los sólidos es especialmente importante en la industria de los metales y la industria de los plásticos. Por su parte, la densidad de líquidos es vital en procesos de transporte de fluidos, en el control de calidad de alimentos y en el análisis composición de productos químicos (por ejemplo porcentaje de etanol, contenido de sacarosa en disolución y grados API en derivados del petróleo.

Otro ejemplo práctico

Pesar el sólido seco (pequeñas bolitas de acero) en una balanza cuya precisión sea como mínimo de 0,1 g aunque son deseables precisiones de 0,01 g o inferiores


PESO DEL SÓLIDO__________ g.
Llenar hasta la mitad con agua el tubo de ensayo graduado y determinar el volumen de líquido introducido.

VOLUMEN INICIAL___________ml
Introducir el sólido pesado (las bolitas de acero) en el tubo de ensayo graduado.
Debes tener la precaución de que no queden burbujas de aire adheridas a la superficie del sólido.
Para ello golpea suavemente la base del tubo sobre un trapo depositado en la mesa.

Determina el nuevo volumen y anótalo en el cuaderno como volumen final.
VOLUMEN FINAL__________ml

El volumen del sólido será:
Volumen final - Volumen inicial.
Divide la masa del sólido por el volumen que has calculado y averigua en las tablas la naturaleza del sólido cuya densidad has calculado
Anota en un cuaderno todas las operaciones que hagas y los resultados que obtengas.


ACTIVIDAD 1. RESPONDE LAS SIGUIENTES PREGUNTAS:


1. Las propiedades generales de la materia no sirven para identificar a las sustancias, para ello recurrimos a las propiedades características. Señala la opción que muestre una propiedad de cada tipo.
A. Masa y volumen.
B. Masa y densidad.
C. Dureza y solubilidad en agua.
D. Conductividad eléctrica y densidad.

2. La densidad es una magnitud que relaciona la masa y el volumen de una sustancia. La expresión matemática de la densidad es:

A. d=m/v     B. d=m v     C. d= m+ v    D. d=v/m

3. La masa de un cuerpo se ha equilibrado en la balanza con las pesas siguientes: 5 g, 3 g, 1 g y 100 mg ¿Cuál es la masa del cuerpo en unidades del Sistema Internacional?

A) 0,091 kg        B) 0,0091 kg         C) 9,1 g              D) 0,09 kg


4. La densidad del aire es de 1,3 kg/m3. ¿Cuál es la masa de aire que cabe en una caja cuyo volumen es de 2 m3?
A) 2,6 kg                B) 0,65 kg                C) 650 g               D) 2,59 kg.


5. Seleccione la opción correcta que responde la siguiente pregunta: ¿Un litro de agua posee la misma masa que un litro de aceite?
A. Sí, porque ambos son líquidos.
B. No, el aceite posee mayor masa por ser menos denso.
C. No, el aceite posee menor masa por ser menos denso.
D. Sí, el aceite posee la misma masa que el agua.

6. Si dentro de una probeta con agua, se arroja un cuerpo y éste desplaza 5 cm3 de agua, entonces podemos afirmar que el cuerpo:
A. Posee una masa de 5 cm3.
B. Posee una densidad de 5 cm3.
C. Posee un volumen de 5 cm3.
D. Posee masa y volumen iguales.

7. Teniendo en cuenta que la densidad del mercurio es mayor que la del aceite y que la del aceite es mayor que la del alcohol, si tenemos una botella de 1 l de cada sustancia, indica cuál de ellas tiene más masa.
A) Alcohol                            
 B) Aceite
C) Mercurio
D) Ninguna, todas tienen la misma masa.



PREGUNTAS DE SEGUNDA GENERACIÓN



La siguiente tabla muestra los valores de densidad de tres sustancias.

Sustancias
Densidad a 25°C(g/ml)
Tolueno
0,87
Ácido acrílico
1,06
Agua
0,99

En cuatro recipientes se colocan volúmenes diferentes de cada líquido como se muestra en el dibujo.


1. De acuerdo con lo ilustrado es válido afirmar que
A. el recipiente IV es el que contiene menor masa.
B. los recipientes II y IV contienen igual masa.
C. el recipiente III es el que contiene mayor masa.
D. el recipiente III contiene mayor masa que el recipiente I.

2. A cuatro vasos que contienen volúmenes diferentes de agua se agrega una cantidad distinta de soluto X de acuerdo con la siguiente tabla.

En cada vaso se forman mezclas homogéneas.

De acuerdo con la situación anterior, es válido afirmar que la concentración es
A. mayor en el vaso 3
B. igual en los cuatro vasos
C. menor en el vaso 1
D. mayor en el vaso 2

3. Una solución contiene 14 gramos de cloruro de sodio (NaCl) disueltos en 79,33 gramos de agua (H2O). La concentración de esta solución equivale a
A. 15 % peso a peso
B. 18 % volumen a volumen
C. 15 % volumen a volumen
D. 18 % peso a peso

4. Si se desea disminuir la concentración de una solución de NaOH sin variar la cantidad de soluto, es necesario
A. adicionar como soluto AgCl
B. aumentar el volumen del recipiente
C. adicionar solvente
D. evaporar solución

5. La grafica 1 permite establecer la relación entre la presión de una burbuja y la presión hidrostática del agua. La grafica 2 permite establecer la relación entre la profundidad de la burbuja en el agua y la presión de la misma.




La burbuja debajo del agua se puede apreciar en el anterior dibujo.
La densidad en los gases está dada por la ecuación Densidad = MP/RT (donde M es la masa molar del gas.) Con base en la información inicial, es válido afirmar que si la presión de

A. la burbuja disminuye, disminuye la densidad de la burbuja
B. el agua aumenta, disminuye la densidad de la burbuja
C. la burbuja aumenta, disminuye la densidad de la burbuja
D. el agua disminuye, aumenta la densidad de la burbuja

6. Dos sustancias R y S tienen el mismo volumen, la masa de R es el doble de la masa de S. De la densidad de R con respecto a S, se puede afirmar que es
A. la mitad
B. la cuarta parte
C. el doble
D. Igual

7. En el recipiente 1 se tienen X gramos de la sustancia P y en el recipiente 2 se tiene igual cantidad de gramos de
Q. Si se sabe que la densidad de P es la mitad de Q, se puede afirmar que el volumen de
A. Q es doble de P
B. P es doble de Q
C. P y Q son iguales
D. P es la cuarta parte

8. Dos bloques T y U de distintas sustancias tienen un volumen de 50 cm3 cada uno. El bloque T tiene una masa de 100g, el bloque U tiene una masa 25g. Se tiene un recipiente con un liquido cuya densidad es 1g/cm3, las sustancias T y U son insolubles en el liquido y no reaccionan con este. Al introducir los bloques T y U en el liquido, es muy probable que

A. T flote y U se hunda
B. T se hunda y U flote
C. T y U floten
D. T y U se hundan

9. En la tabla se muestran los valores de densidad de cuatro líquidos inmiscibles a 20oC y 1 atm de presión

LÍQUIDO
DENSIDAD (g/cm3)
M
2,5
P
0,9
Q
1,3
R
0,3

Si en otro recipiente se introduce 1 cm3 de M, 2 cm3 de P, 3 cm3 de Q y 4 cm3 de R, es muy probable que los líquidos queden distribuidos como se indica en




A presión constante, cuatro globos idénticos se inflan con 3 moles de gas K a diferente temperatura. El volumen final de cada globo se presenta en la siguiente tabla.



10. Si se disminuye la temperatura del globo 3 hasta -10ºC, es muy probable que
A. permanezca constante el volumen del gas
B. aumente la densidad del gas
C. aumente el volumen del gas
D. permanezca constante la densidad del gas

11. De acuerdo con la información de la tabla, es correcto afirmar que la densidad del gas en el globo
A. 1 es mayor que en el globo
B. 2 es mayor que en el globo 1
C. 3 es menor que en el globo 2
D. es igual a la del globo 2

12. De acuerdo con la información anterior, la gráfica que describe correctamente la relación volumen-temperatura de los globos, es


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