Examen de prova sobre la classificació de la matèria i dissolucions

1. Explica raonadament perquè l'aigua (H2O) és un compost i l'aigua amb sal és una mescla homogènia.

L'aigua és un compost perquè està format per dos elements (H2 i O) en proporció fixa i invariable, és a dir, una molècula d’aigua està formada per dos àtoms d’hidrogen i un d’oxigen. Els elements que la formen es poden separar per mètodes químics i les propietats de l’hidrogen i de l’oxigen són característiques d’ells i diferents de les de l’aigua, és a dir, no depenen de la quantitat de substàncies que continga ni de la forma com la densitat, la solubilitat, etc.

L’aigua amb sal és una mescla homogènia perquè està composta per dues o més substàncies que no estan combinades químicament i la proporció d’aquesta és variable. Les propietats d’aquesta dependrà de la quantitat de substàncies que la formen, com la densitat.

2.   Classifica les substàncies que s'anomenen segons siguen substàncies pures o mescles. Després classifica les substàncies en elements, compostos, mescles homogènies o mescles heterogènies. Les substàncies són les següents: aigua amb sucre, aigua destil·lada, aigua de mar, amanida, bronze, or, alumini, diòxid de carboni (CO2), aire, nitrogen, oxigen, roca granítica, aigua i oli.

Substàncies pures: aigua destil·lada (H2O), or (Au), alumini (Al), diòxid de carboni (CO2), nitrogen (N2), Oxigen (O2).

Mescles: aigua amb sucre, aigua de mar, amanida, bronze, aire, roca granítica, aigua i oli.

Les substàncies pures es classifiquen en:

-Elements: or, alumini, nitrogen, oxigen.

-Compostos: aigua destil·lada, diòxid de carboni (CO2).

Les mescles es classifiquen en:

-Mescles homogènies: aigua amb sucre, aigua de mar, bronze, aire.

-Mescles heterogènies: amanida, roca granítica, aigua i oli.

3.   Indica que significa la dada numèrica en cada apartat:

a) Una botella de vi diu que té un 7,4% de volum d'alcohol.

 Vol dir que per cada 100ml de vi hi ha 7,4ml d’alcohol.

b) La concentració de sal en una dissolució d'aigua amb sal és de 15 g/l.

Vol dir que per cada litre d’aigua amb sal hi ha 15g de sal.

c) Es prepara una dissolució de sucre en aigua al 18% en massa de sucre.

Vol dir que per cada 100g de dissolució d’aigua amb sucre hi ha 18g de sucre.

4.   Es va fer un experiment per investigar l'efecte de la solubilitat del sucre en aigua, mesurant la quantitat de sucre que es pot dissoldre en 1 l d'aigua a diferents temperatures. Després es van fer gràfics amb els resultats. Quins dels següents gràfics és més probable per mostrar els resultats de l'experiment que s'ha fet?

La c) perquè a major temperatura, més quantitat de sucre es pot dissoldre i més fàcil és la dissolució. 

5.   100 g de M&Ms contenen 65,5 g de sucre i 20,7 g de greix. Es mesura la massa de 20 M&Ms i resulta ser de 16 g. Calcula la massa de sucre i de greix que hi ha en 1 M&Ms.

Massa d’un M&Ms:

20 M&Ms ---------- 16g

1 M&Ms   ---------- x

X= 16g / 20 M&Ms = 0,8g

Per tant, 1 M&Ms tindrà una massa de 0,8g.

Per a calcular la massa de sucre i greix que hi ha en 1 M&Ms:

100g -------- 65,5g de sucre

0,8g --------- x

X= 65,5·0,8/ 100= 0,524g de sucre en 1 M&Ms

100g -------- 20,7g de greix

0,8g --------- x

X= 20,7·0,8/ 100= 0,1656g de greix en 1 M&Ms

6.   Es preparen 4 dissolucions d'aigua en sucre de manera que sempre hi ha 50 ml d'aigua i en la primera dissolució hi ha 5 g de sucre, en la segona 10 g de sucre, en la tercera 15 g de sucre i en la quarta 20 g de sucre.

a)  Si la densitat de l'aigua és de 1 g/ml, quina massa d'aigua hi ha en els 50 ml d'aigua?

Hi ha 50g, perquè 1ml equival a 1g de massa, per tant, en 50ml hi ha 50g.

b)  Calcula el % en massa de sucre en cada dissolució.

1a dissolució: 100g de dissolució· 5g de sucre/ 55g de dissolució= 9,1g de sucre

Hi ha un 9,1% en massa de sucre. 

2a dissolució: 100g de dissolució· 10g de sucre/ 60g de dissolució= 16,7g de sucre

Hi ha un 16,7% en massa de sucre. 

3a dissolució: 100g de dissolució· 15g de sucre/ 65g de dissolució= 23,1 g de sucre

Hi ha un 23,1% en massa de sucre. 

4a dissolució: 100g de dissolució· 20g de sucre/ 70g de dissolució= 28,6 g de sucre

Hi ha un 28,6% en massa de sucre. 

c)  Si el volum de cada dissolució és sempre de 50 ml, calcula la concentració de sucre en g/ml.

1a dissolució: 5g de sucre/ 50ml de dissolució= 0,1g/ml   

2a dissolució: 10g de sucre/ 50ml de dissolució= 0,2g/ml   

3a dissolució: 15g de sucre/ 50ml de dissolució= 0,3g/ml   

4a dissolució: 20g de sucre/ 50ml de dissolució= 0,4g/ml   

d)  Quina quantitat de sucre hi ha que afegir per a tindre una dissolució al 22% de massa en sucre si s'agafen 50 ml d'aigua?

100g de dissolució ---------- 22g de sucre
(50+x)g de dissolució ------ x grams de sucre
100·x = 22(50+x)
100x=1100+22x
100x-22x = 1100
78x = 1100
x= 1100/78= 14,1g de sucre

7.   Explica raonadament i pas per pas començant pels càlculs com es preparen 150 g de dissolució d'aigua en sucre al 20% en massa de sucre. Anomena tot el material de laboratori que s’ha d'utilitzar.

CÀLCULS

1er. Regla de tres.

150g de dissolució --------- x

100g de dissolució --------- 20% en massa

X=150· 20/ 100= 30% en massa

2n. Restar del total de grams de la dissolució els grams de sucre (component) per a obtenir els grams d’aigua.

150-30= 120g d’aigua

  

MATERIALS

- Aigua (120g)                                                                                                 - Vidre de rellotge

- Sucre (30g)                                                                                                    - Vas de precipitats

- Balança electrónica                                                                                       - Espàtula

- Vareta de vidre

PROCEDIMENT

1er. Pesar l’aigua i el café en la balança electrònica.

2n. Ficar en un vas de precipitats els 120g d’aigua, i en un vidre de rellotge els 30g de sucre.

3r. Tirar el sucre al vas de precipitats on està l’aigua.

4t. Mesclar-ho tot amb una espàtula.

5é. Ja tenim el resultat.

8.   Explica raonadament i pas per pas començant pels càlculs com es preparen 250 ml de dissolució d'etanol en aigua al 15% en volum a partir d'una botella d'alcohol de curar que té un 96 % d'etanol (suposa que la resta de la botella és aigua). Anomena tot el material de laboratori que s'ha d'utilitzar.

CÀLCULS

1er. Primer hem de saber la quantitat d’etanol que hi ha en 250 ml de dissolució. Per a saber açò, faré una regla de tres.

250ml de dissolució ---------- x

100ml de dissolució ---------- 15ml d’etanol

X= 250· 15/ 100= 37,5ml d’etanol

2n. Ara calcularé la quantitat d’alcohol de curar que necessite per a obtindre 37,5ml d’alcohol.

100ml d’alcohol de curar ----------- 96ml d’etanol

x ml d’alcohol de curar ------------- 37,5ml d’etanol

x= 100· 37,5/ 96= 39ml d’alcohol de curar

MATERIALS

- Proveta graduada

- Comptagotes

- Matràs aforat

- Aigua destilada (fins a obtindre 250ml)

- Alcohol de curar (39ml)

- Vas de precipitats

PROCEDIMENT

1r. En una proveta graduada ficar 39ml d’alcohol de curar amb ajuda d'un comptagotes.

2n. Posar l'alcohol en un matràs aforat de 250 ml i després afegir aigua destil·lada, que tindrem en un vas de precipitats, fins que arribe a 250 ml.

3r. Ja tenim el resultat.