Solucionari: EXERCICIS TRAMESA DE PROBLEMES_Q2_B1_1


Activitats


1. (6 punts) L'àcid metanoic (HCOOH), anomenat habitualment àcid fòrmic, es pot obtenir de les formigues. Quan una formiga ens pica, ens injecta aproximadament 0,003 mL d'àcid fòrmic pur, i aquest líquid que ens ha injectat es mescla amb 1,0 mL d'aigua del nostre cos.

Dades: 

Densitat de l'àcid fòrmic = 1,20 g /mL

Masses atòmiques relatives: H= 1,0; C= 12,0; O = 16,0

Constant d'acidesa de l'àcid fòrmic: Ka = 1,8 · 10-4



Calculeu:


a) (1 punt)  La concentració de la solució aquosa d'àcid fòrmic que es forma al nostre cos quan ens pica una formiga, expressada en g · mL i en mol · L-1.


 M (HCOOH) = 1 + 12 + (2 x 16) + 1 = 46 g/mol


0 comma 003 space mL space HCOOH space times fraction numerator 1 comma 2 space straight g space space HCOOH space over denominator 1 space mL space space HCOOH end fraction space space times space fraction numerator 1 space mol space space HCOOH over denominator 46 space straight g space HCOOH end fraction space equals space 7 comma 826 space straight X space 10 to the power of negative 5 space end exponent mols


Concentració de HCOOH = fraction numerator 7 comma 826 space straight x space 10 to the power of negative 5 end exponent over denominator 1 comma 003 space straight x space 10 to the power of negative 3 end exponent end fraction space equals space 7 comma 80 space straight x space 10 to the power of negative 2 end exponent space straight M


b) (2 punts) El volum que seria necessari agafar d’aquesta solució d’àcid fòrmic per a preparar 500 cm3 de dissolució d'àcid fòrmic 0,01 mol · dm-3.


Calculem space els space mols space straight d apostrophe àcid space que space ens space calen space per space straight a space preparar space la space dissolució space diluïda space straight d apostrophe àcid colon 0 comma 500 space straight L space times space fraction numerator 1 space times 10 to the power of negative 2 end exponent space mols over denominator 1 space straight L space end fraction space equals space 5 times 10 to the power of negative 3 end exponent space mols space straight d apostrophe àcid space straight I comma space seguidament comma space calculem space el space volum space de space la space solució space concentrada space on space es space troba space aquest space nombre space de space mols colon space 5 times space 10 to the power of negative 3 end exponent space mols space straight d apostrophe àcid space space times space fraction numerator 1 space straight L space àcid space concentrat over denominator 7 comma 8 space times space 10 to the power of negative 2 end exponent space mols space àcid end fraction space equals 0 comma 0641 space straight L space equals 64 comma 1 space cm cubed space straight d apostrophe àcid space concentrat

c) (2 punts) El procediment i material que faríeu servir per preparar aquesta dissolució diluïda a partir de la solució concentrada d'àcid (us ajudarà visualitzar els vídeos que trobareu a l'apartat Recursos del lliurament).


d) (1 punt) Quants mL de dissolució 0,1 M d'àcid fòrmic calen per a preparar 200 mL de dissolució 0,04 M del mateix àcid?

200 space mL space times space fraction numerator 1 straight L over denominator 10 cubed space mL end fraction space times fraction numerator 0 comma 04 space mols over denominator 1 space straight L end fraction space times fraction numerator 1 space straight L over denominator 0 comma 1 space mol s space end fraction space times fraction numerator 10 cubed space mL over denominator 1 straight L end fraction space equals 80 space mL


2. (4 punts) En els automòbils, la combustió de la gasolina, (C8H18), té lloc en l'interior del motor.

El cilindre d'un automòbil té un volum de 500 cm3 i hi entra aire a 333 K i a  1,01 · 105 Pa. L'aire conté un 20% en volum d'oxigen. 


Dades: Masses atòmiques relatives: C = 12,0; H = 1,0

             Nombre d'Avogadro = 6,02 · 10 23

                  Constant universal dels gasos ideals: R = 0,082 atm ·L·K-1· mol-1   = 8,31 J·K-1·mol-1

 

a) (2 punts) Escriviu l'equació de la reacció de combustió de la gasolina.

          2C8H18  + 25 O2 → 16 CO2  + 18 H2O


Important: Abans de fer qualsevol càlcul, cal que igualeu l'equació de la reacció.


b) (1 punt) Quants mols d'oxigen conté el cilindre de l'automòbil? 

Calculem els mols d'aire que hi ha en el cilindre, aplicant la llei dels gasos ideals: 

text P · V = n · R · T end text straight n space equals space PV over RT straight n space equals space fraction numerator 1 comma 01 space times space 10 to the power of 5 space Pa space space straight x space space 500 space times space 10 to the power of negative 6 end exponent space straight m cubed over denominator 8 comma 31 space straight J times straight K to the power of negative 1 end exponent times mol to the power of negative 1 end exponent space straight x space 333 space straight K end fraction space equals space 0 comma 01825 space mols space straight d apostrophe aire Com space que space straight l apostrophe aire space conté space un space 20 percent sign space straight d apostrophe oxigen colon 0 comma 0182 space mol space straight d apostrophe aire space times space space fraction numerator 20 space mol space straight d apostrophe oxigen over denominator 100 space mol space straight d apostrophe aire end fraction space equals space 0 comma 00365 space mols space de space straight O subscript 2

c) (1 punt) S'introdueixen 0,015 g de gasolina en el cilindre. Calculeu si els 0,015 g de gasolina (C8H18 ) introduïts en el cilindre seran suficients perquè la combustió sigui completa (es consumeixi tot l'oxigen).

Per space calcular space els space grams space de space gasolina space que space necessitem space per space straight a space tenir space la space combustió space completa space de space tot space straight l apostrophe oxigen comma space calculem space en space primer space lloc space la space massa space molecular space de space la space gasolina colon straight M space left parenthesis straight C subscript 8 straight H subscript 18 right parenthesis space equals space 8 space times space 12 space plus space 18 space times space 1 space equals space 114 space straight g space times space mol to the power of negative 1 end exponent 0 comma 00365 space mol space straight O subscript 2 space times space fraction numerator 2 space mols space de space straight C subscript 8 straight H subscript 18 over denominator 25 space mol space straight O subscript 2 end fraction space times space fraction numerator 114 space straight g space space straight C subscript 8 straight H subscript 18 over denominator 1 space mol space straight C subscript 8 straight H subscript 18 end fraction space equals space 0 comma 033 space straight g space de space gasolina Calen space 0 comma 033 space straight g space de space gasolina space per space straight a space la space combustió space de space tot space straight l apostrophe oxigen space que space hi space ha space en space el space cilindre. space Com space que space només space disposem space de space 0 comma 015 space straight g space de space gasolina comma space la space combustió space serà space incompleta.

Ànims!







Last modified: Tuesday, 12 November 2019, 11:00 AM