Cuadernillo 3eso FQ
Cuadernillo 3eso FQ
Cuadernillo 3eso FQ
PROBLEMAS RESUELTOS
LA MATERIA: PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y EL ÁTOMO
PROBLEMA RESUELTO 1
Planteamiento y resolución
a) Un átomo se representa mediante la notación: AZ X, Por tanto, los dos isótopos se diferencian en el
siendo Z = número atómico y A = número má- número de neutrones que tienen en el núcleo.
sico.
b) La masa atómica de un elemento depende de
• Z representa el número de protones que el la proporción en que se presentan sus isótopos
átomo tiene en el núcleo. en la naturaleza y viene dada por la media pon-
• A representa la suma del número de protones derada de las masas de dichos isótopos, es
y el número de neutrones que hay en el nú- decir:
cleo: A = Z + N.
63 ⋅ 69,1 + 65 · 30,9
Un elemento químico puede estar constituido mCu = →
100
por especies atómicas diferentes, llamadas isó-
topos, que son átomos con el mismo número → mCu = 63,62 u
atómico y distinto número másico.
Este valor de la masa atómica es el que en-
63
29 Cu → N = 63 – 29 = 34 neutrones contramos en la tabla periódica para cada ele-
65
29 Cu → N = 65 – 29 = 36 neutrones mento.
ACTIVIDADES
1 El uranio se presenta en forma de tres 5 Completa la siguiente tabla para los isótopos
isótopos: del hidrógeno:
234 235 238
92 U (0,0057 %); 92 U (0,72 %); 92 U (99,27 %) Protio Deuterio Tritio
a) ¿En qué se diferencian estos isótopos? 1 2 3
Representación 1H 1 H 1H
b) ¿Cuál es la masa atómica del uranio
A
natural?
Z
Sol.: 237,97
N.o de protones
2 Se conocen dos isótopos del elemento cloro:
35 37 N.o de electrones
17 Cl y 17 Cl, que existen en la naturaleza
en la proporción 3 a 1. Calcula la masa N.o de neutrones
atómica del cloro.
Sol.: 35,5 6 Existen tres isótopos del oxígeno:
16
O (99,76 %); 17O (0,04 %)
3 Se conocen dos isótopos de la plata: el isótopo 18
107 O (0,20 %)
Ag aparece en la naturaleza en
una proporción del 56 %. Sabiendo que Calcula la masa atómica del oxígeno.
la masa atómica de la plata es 107,88. Sol.: 16,0044
¿Cuál es el número másico del otro isótopo?
7 Observa los siguientes átomos:
Sol.: 109 10 11 12 14 16 12 12
5 B; 5 B; 5 B; 7 N; 8 O; 6 C; 7C
4 Indica cuáles de las siguientes especies Agrupa los átomos anteriores según:
atómicas son isótopos: a) Sean isótopos.
12 12 14 19 14
6 X; 8 Y; 6 Z; 9 U; 8V b) Tengan el mismo número másico.
c) Tengan el mismo número de neutrones.
PROBLEMAS RESUELTOS
LA MATERIA: PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y EL ÁTOMO
Completa la tabla:
Especie
Z A N.O protones N.O neutrones N.O electrones
atómica
S2− 8 16
+
Na 23 11
2+
Ca 40 18
Planteamiento y resolución
Un ion negativo o anión es un átomo que ha ganado El anión tendrá 2 electrones más que protones.
electrones: Na → Na+ + 1 e−
número de protones < número de electrones
El catión tendrá 1 electrón menos que protones.
Tiene carga neta negativa.
Ca → Ca2+ + 2 e−
Un ion positivo o catión es un átomo que ha perdido
electrones: El catión tendrá 2 electrones menos que protones.
número de protones > número de electrones La última capa electrónica de un ion debe estar com-
Tiene carga neta positiva. pleta con 8 electrones.
Así, en la tabla aparecen: Con todos estos datos completamos la tabla del enun-
S + 2 e− → S2− ciado:
ACTIVIDADES
PROBLEMAS RESUELTOS
LA MATERIA: PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y EL ÁTOMO
PROBLEMA RESUELTO 3
32 35
Dados los átomos: 16 Sy 19 K, determina:
a) La estructura de su núcleo. c) ¿Son metales o no metales?
b) Su posición en la tabla periódica. d) ¿Qué iones estables formarán?
Planteamiento y resolución
ACTIVIDADES
• Z = 81 ❏ Kriptón Bario
Rubidio
• Z = 36 ❏ Sodio
Cloro
• Z=8 ❏ Oxígeno Plomo
• Z = 53 ❏ Níquel Neón
• Z = 27 ❏ Calcio Plata
PROBLEMAS RESUELTOS
ELEMENTOS Y COMPUESTOS QUÍMICOS
PROBLEMA RESUELTO 1
Planteamiento y resolución
Azufre S 32
16 S 32 16 32 − 16 = 16 16 16
Selenio Se 78
34 Se 34 + 44 = 78 34 44 34 34
Boro B 10
5 B 5 + 5 = 10 5 5 5 5
Helio He 4
2He 4 2 4−2=2 2 2
Silicio Si 28
14 Si 28 14 28 − 14 = 14 14 14
ACTIVIDADES
PROBLEMAS RESUELTOS
ELEMENTOS Y COMPUESTOS QUÍMICOS
PERIODO
ORBITALES
PROBLEMA IA
1,0
VIII A
4,0
1 Masa atómica (u) 2
RESUELTO 2
40,1
Número atómico 20
1S 1 H Ca Símbolo He
Hidrógeno Helio
II A Calcio Nombre III A IV A VA VI A VII A
NO METALES
6,9 9,0 10,8 12,0 14,0 16,0 19,0 20,2
3 4 5 6 7 8 9 10
METALES
Observa 2s 2p 2 Li Be B C N O F Ne
Litio Berilio Boro Carbono Nitrógeno Oxígeno Flúor Neón
GASES NOBLES
el sistema 11
23,0
12
24,3
13
27,0
14
28,1
15
31,0
16
32,1
17
35,5
18
39,9
periódico 3s 3p 3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
Sodio Magnesio Aluminio Silicio Fósforo Azufre Cloro Argón
III B IV B VB VI B VII B VIII B IB II B
y contesta. 39,1 40,1 45,0 47,9 50,9 52,0 54,9 55,8 58,9 58,7 63,5 65,4 69,7 72,6 74,9 79,0 79,9 83,8
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
4s 3d 4p 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Potasio Calcio Escandio Titanio Vanadio Cromo Manganeso Hierro Cobalto Níquel Cobre Cinc Galio Germanio Arsénico Selenio Bromo Criptón
85,5 87,6 88,9 91,2 92,9 95,9 (97,9) 101,1 102,9 106,4 107,9 112,4 114,8 118,7 121,8 127,6 126,9 131,3
37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54
5s 4d 5p 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Rubidio Estroncio Itrio Circonio Niobio Molibdeno Tecnecio Rutenio Rodio Paladio Plata Cadmio Indio Estaño Antimonio Teluro Yodo Xenón
132,9 137,3 138,9 178,5 180,9 183,8 186,2 190,2 192,2 195,1 197,0 200,6 204,4 207,2 209,0 (209,0) (210,0) (222,0)
55 56 57 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86
6s 4f 5d 6p 6 Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Cesio Bario Lantano Hafnio Tántalo Wolframio Renio Osmio Iridio Platino Oro Mercurio Talio Plomo Bismuto Polonio Astato Radón
(223) (226) (227) (261) (262) (266) (264) (277) (268) (271) (272) (285) (289) (292)
87 88 89 104 105 106 107 108 109 110 111 112 114 116
7s 5f 6d 7p 7 Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uuq Uuh
Francio Radio Actinio Rutherfordio Dubnio Seaborgio Bohrio Hassio Meitnerio Darmstadtio Roentgenio Ununbio Ununquadio Ununhexio
f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f 10 f 11 f 12 f 13 f 14
140,1 140,9 144,2 (145) 150,4 152,0 157,2 158,9 162,5 164,9 167,3 168,9 173,0 175,0
58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71
LANTÁNIDOS F 6 Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Cerio Praseodimio Neodimio Prometio Samario Europio Gadolinio Terbio Disprosio Holmio Erbio Tulio Iterbio Lutecio
232,0 231,0 238,0 (237) (244) (243) (247) (247) (251) (252) (257) (258) (259) (262)
90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103
ACTÍNIDOS F 7 Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Torio Protactinio Uranio Neptunio Plutonio Americio Curio Berkelio Californio Einstenio Fermio Mendelevio Nobelio Laurencio
a) Coloca los siguientes elementos en la tabla. b) Señala tres elementos químicos que formen
• Hierro: es un metal de transición. iones con carga +2.
• Oro: su número atómico es 79. c) Señala tres elementos químicos que formen
• Neón: es un gas noble. iones con carga −1.
• Sodio: forma iones con carga +1. d) Indica dos elementos que tengan propiedades
• Cloro: forma iones con carga −1. químicas parecidas al magnesio.
Planteamiento y resolución
a) El hierro está situado entre el manganeso y el b) Por ejemplo, el berilio, el calcio y el magnesio.
cobre. c) Por ejemplo, el flúor, el bromo y el yodo.
El oro se encuentra entre el platino y el mercurio.
d) El berilio y el calcio.
El neón está a la derecha, bajo el helio.
El sodio está en la primera columna, bajo el litio.
El cloro está a la derecha, bajo el flúor.
ACTIVIDADES
1 Localiza en la tabla los siguientes elementos 3 Con los siguientes elementos químicos, forma
y ordénalos según el número de electrones grupos de tres elementos agrupando aquellos
que tienen sus átomos neutros. que tienen propiedades químicas parecidas.
• Cobre • Arsénico • Boro • Litio • Arsénico • Boro
• Silicio • Platino • Hidrógeno • Galio • Sodio • Aluminio
• Oxígeno • Carbono • Nitrógeno • Xenón • Nitrógeno • Potasio
• Fósforo • Neón • Argón
2 Indica tres elementos que formen iones
con carga −2. 4 Indica tres elementos que formen iones
con carga +1.
PROBLEMAS RESUELTOS
ELEMENTOS Y COMPUESTOS QUÍMICOS
PROBLEMA RESUELTO 3
Átomo
de cloro
Átomo de helio Átomo de argón Átomo de oxígeno
Átomo de sodio
Metano Diamante Óxido de cloro (III)
Plata
a) ¿Qué sustancias son elementos? ¿Cuáles son d) ¿Cuáles corresponden a átomos aislados?
compuestos? e) Escribe la fórmula que representa a cada sus-
b) ¿Qué sustancias aparecen formando moléculas? tancia de los dibujos.
c) ¿Cuáles forman cristales?
Planteamiento y resolución
a) Los elementos son el helio, el argón, el ozono, el d) El helio y el argón están formados por átomos ais-
diamante y la plata. Los compuestos son el clo- lados.
ruro de sodio, el metano y el óxido de cloro (III). e) • Helio → He; • Argón → Ar;
b) Forman moléculas el ozono, el metano y el óxi-
• Ozono → O3; • Cloruro de sodio → NaCl;
do de cloro (III).
• Metano → CH4; • Diamante → C;
c) Forman cristales el cloruro de sodio, el diaman-
te y la plata. • Óxido de cloro (III) → Cl2O3; • Plata → Ag.
ACTIVIDADES
1 Asocia cada frase de la izquierda con 2 Escribe cuántos átomos de cada elemento
la columna de la derecha correspondiente. forman las siguientes moléculas:
• Los átomos se ordenan a) NO2 d) HNO3 g) Cl2
en una estructura b) CO2 e) ClO h) H2SO4
❏ Átomos aislados
tridimensional. c) O3 f) CO i) N2
• Los gases nobles ❏ Moléculas Haz un esquema para representar
se ordenan así. las moléculas. ¿Cuáles corresponden a
• Están formados por ❏ Cristales elementos químicos? ¿Cuáles corresponden
unos cuantos átomos. a compuestos.
PROBLEMAS RESUELTOS
CAMBIOS QUÍMICOS
PROBLEMA RESUELTO 1
En el proceso:
Hidrógeno (gas) + nitrógeno (gas) → amoniaco (gas)
a) Identifica los reactivos y los productos de la reacción. Escribe sus fórmulas.
b) Escribe la ecuación química correspondiente y ajústala por el método de tanteo.
c) Clasifica la reacción. ¿Es una reacción de síntesis? ¿Es una reacción de descomposición?
d) Representa la reacción mediante un modelo de bolas.
Planteamiento y resolución
ACTIVIDADES
1 Escribe y ajusta las siguientes ecuaciones 3 Ajusta las siguientes ecuaciones químicas
químicas: y nombra todas las sustancias implicadas:
a) Cloro (g) + oxígeno (g) → óxido de cloro (g) a) ZnS (s) + O2 (g) → SO2 (g) + ZnO (s)
b) Monóxido de carbono (g) + oxígeno (g) → b) Na (s) + H2O (l) → NaOH (aq) + H2 (g)
→ dióxido de carbono (g)
4 Completa y ajusta las siguientes ecuaciones
2 Dado el proceso: químicas:
Aluminio (s) + azufre (s) → sulfuro de a) Cl2 + Mg → …
aluminio (s) b) Cu + HCl → … + H2
a) Identifica los reactivos y los productos
de la reacción. 5 Ajusta la ecuación química siguiente:
b) Escribe la ecuación química ajustada. Fe2O3 (s) + CO (g) → Fe (s) + CO2 (g)
PROBLEMAS RESUELTOS
CAMBIOS QUÍMICOS
Al reaccionar cloruro de hidrógeno con óxido de bario se produce cloruro de bario y agua:
a) Escribe la ecuación química correspondiente a esta reacción y ajústala.
b) Calcula la cantidad de cloruro de bario que se produce cuando reaccionan 20,5 g de óxido
de bario con la cantidad necesaria de ácido.
c) Si ponemos 7 g de cloruro de hidrógeno, ¿qué cantidad de cloruro de bario se formará?
Planteamiento y resolución
a) A partir de las fórmulas de los reactivos y los pro- A partir de la cantidad de sustancia calculamos
ductos escribimos la ecuación química corres- la masa:
pondiente a esta reacción y la ajustamos: MBaCl2 = 208 g/mol →
2 HCl + BaO → BaCl2 + H2O → m = n ⋅ M = 0,15 mol ⋅ 208 g/mol →
Según la ecuación: 2 mol de HCl reaccionan con
→ m = 31,2 g
1 mol de BaO y producen 1 mol de BaCl2 y 1 mol
de H2O. c) Ahora disponemos de 7 g de HCl y queremos cal-
cular la masa de BaCl2 que se obtiene.
b) Identificamos las sustancias cuyos datos conoce-
mos y las sustancias cuyos datos deseamos cal- Calculamos la cantidad de HCl en mol:
cular. Disponemos de 20,5 g de BaO y deseamos MHCl = 1 + 35,5 = 36,5 g/mol →
conocer la masa de BaCl2 que se obtiene.
m (g) 7g
Calculamos la cantidad de BaO en mol: →n= = = 0,19 mol
M (g/mol) 36,5 g/mol
MBaO = 137 + 16 = 153 g/mol →
Planteamos la proporción correspondiente a es-
m (g) 20,5 g tas dos sustancias y calculamos la cantidad de
→n= = = 0,15 mol
M (g/mol) 153 g/mol HCl obtenida:
Calculamos la cantidad de BaCl2 que se obtiene 2 mol HCl 0,19 mol HCl
planteando la proporción adecuada: = →
1 mol BaCl2 y
1 mol BaO 0,15 mol BaO 1 mol BaCl2
= → → y = 0,19 mol HCl ⋅ = 0,095 mol
1 mol BaCl2 x mol Ba Cl2 2 mol HCl
1 mol BaCl2 Calculamos la masa:
→ x = 0,15 mol BaO ⋅ =
1 mol BaO m = n ⋅ M = 0,095 mol ⋅ 208 g/mol →
= 0,15 mol BaCl2 → m = 19,76 g de BaCl2
ACTIVIDADES
PROBLEMAS RESUELTOS
LA CIENCIA, LA MATERIA Y SU MEDIDA
Planteamiento y resolución
ACTIVIDADES
PROBLEMAS RESUELTOS
LA CIENCIA, LA MATERIA Y SU MEDIDA
PROBLEMA RESUELTO 3
Planteamiento y resolución
ACTIVIDADES
PROBLEMAS RESUELTOS
EL MOVIMIENTO
PROBLEMA RESUELTO 1
Planteamiento y resolución
Aunque conviene expresar todas las magnitudes en a) Cuando hayan transcurrido 15 minutos, el tren
unidades del SI, en problemas como el anterior se se encontrará a una distancia del punto de par-
puede resolver en km y km/h a fin de que resulten tida de:
números más manejables. s = 180 ⋅ 0,25 h = 45 km
1 km 3600 s
v = 50 m/s ⋅ ⋅ = 180 km/h b) El tiempo que tardará en llegar a Zaragoza lo des-
1000 m 1h pejamos de la ecuación del movimiento:
1h
t = 15 min ⋅ = 0,25 h s 216
60 min t= = = 1,2 h = 1 h 12 min
v 180
El movimiento del tren es uniforme, puesto que su
velocidad es constante. La ecuación del movimien- Por tanto, el tren llegará a Zaragoza a las:
to sería entonces: s = v ⋅ t. 8 h 30 min + 1 h 12 min = 9 h 42 min
ACTIVIDADES
PROBLEMAS RESUELTOS
EL MOVIMIENTO
Jaime y María acuerdan salir en bicicleta a las nueve de la mañana de dos pueblos, A y B,
distantes 120 km, con la intención de encontrarse en el camino. Si las velocidades
de los dos son 25 km/h y 35 km/h, respectivamente, calcula:
a) ¿A qué hora se encontrarán los dos ciclistas?
b) ¿A qué distancia del pueblo A se produce el encuentro?
Planteamiento y resolución
Elegimos como referencia el pueblo A, del que par- Es decir, x Jaime = x María.
te Jaime, considerando positiva su velocidad y nega-
Por tanto:
tiva la de María por ir en sentido contrario. Como am-
bos se mueven con velocidad constante, la ecuación 25 ⋅ t = 120 − 35 ⋅ t
aplicable será la del movimiento rectilíneo y unifor- Resolviendo la ecuación se obtiene:
me: x = v ⋅ t. t=2h
Escribimos la ecuación del movimiento para ambos Por lo que se encontrarán a las 11 de la mañana.
ciclistas:
b) Sustituyendo t en cualquiera de las dos ecua-
x Jaime = 25 ⋅ t y x María = 120 − 35 ⋅ t ciones anteriores obtendremos la posición en la
a) Para que los dos ciclistas se encuentren deben que se produce su encuentro, respecto del pue-
estar en la misma posición en el mismo ins- blo A, resultando:
tante. x = 50 km
ACTIVIDADES
PROBLEMAS RESUELTOS
LAS FUERZAS
PROBLEMA RESUELTO 1
Planteamiento y resolución
a) La resultante de dos fuerzas que actúan en la c) En este caso, el módulo de la resultante se ha-
misma dirección y sentido es otra fuerza que tie- llaría mediante la expresión: F = F 12 + F 22 . En
ne como módulo la suma de los módulos, y
como dirección y sentido, el de las fuerzas com- nuestro problema resultaría: F = 82 + 62 =
ponentes. = 10 N y un ángulo de 37° con la fueza Fជ2, ya que
En este caso sería: F = 8 + 6 = 14 N. ⎛6⎞
α = arc tg ⎜⎜ ⎟⎟⎟ = 37°. Gráficamente sería:
⎜⎝ 8 ⎟⎠
b) Si las dos fuerzas tienen la misma dirección y sen-
tidos contrarios, entonces la resultante tendrá
como módulo la diferencia de los módulos; direc- Fជ
ción, la de las dos fuerzas componentes, y sen- Fជ1
tido, el de la mayor.
En este caso sería: F = 8 − 6 = 2 N, con la direc- Fជ2
ción y sentido de Fជ2.
ACTIVIDADES
PROBLEMAS RESUELTOS
LAS FUERZAS
Planteamiento y resolución
Para resolver este tipo de problemas debemos utili- Aplicando de nuevo la ley de Hooke, y con el valor
zar la ley de Hooke, F = k ⋅ Δl. Como tenemos el de la constante calculado, resolveremos los aparta-
dato del alargamiento que corresponde a una deter- dos a y b.
minada fuerza, calcularemos la constante elástica
del muelle en primer lugar: a) F = k ⋅ Δl = 66,7 ⋅ 0,2 = 13,3 N.
F 20 F 100
k= = = 66,7 N/m b) Δl = = = 1,5 N.
Δl 0, 3 k 66,7
ACTIVIDADES