Resolver problemas originales que integran termodinámica, equilibrio, ácido-base, electroquímica y estructura orgánica.
Míralo en un dibujo
El circuito dato → modelo → cálculo → comprobación → nuevo intento organiza la revisión. Localizar el tipo de error resulta más útil que mirar únicamente la nota final.
Antes de seguir: ¿Qué conviene guardar en el registro de errores?
Comprueba tu razonamiento
El paso que falló, por qué falló y una acción concreta para comprobarlo en el siguiente intento.
Antes de empezar
Necesitas manejar: Nomenclatura; Isomería; Ajuste químico.
Escribe en papel tu respuesta a esta pregunta antes de desplegarla.
¿Control ácido-base clave?
Comprobar qué especie y qué equilibrio determinan H₃O⁺ u OH⁻.
En un minuto
- Comprobar qué especie y qué equilibrio determinan H₃O⁺ u OH⁻.
- Unidades, signos, temperatura y estado estándar.
- No multiplicar potenciales; sí contar electrones.
- Identificar su tipo, corregir el procedimiento y repetir con datos nuevos.
Entiende la idea
El concepto
Esta lección propone una autoevaluación integradora con dos problemas resueltos y tres para intentar antes de desplegar soluciones. Los enunciados son originales y no se presentan como un examen oficial ni como una adaptación certificada a una convocatoria. El objetivo es comprobar procedimientos y conexiones, no asignar una nota futura de Selectividad.
En cada problema comienza por escribir datos con unidades, especies, fases y condiciones. En termodinámica, distingue J y kJ y revisa si se habla de magnitud estándar. En equilibrio, construye el balance y usa concentraciones físicamente posibles. En ácido-base, resuelve primero cualquier reacción cuantitativa y después el equilibrio pertinente. En electroquímica, separa potenciales intensivos y cantidad de electrones.
Cómo utilizarlo sin errores
Una buena justificación explica también por qué una aproximación puede utilizarse. La raíz cuadrada de KaC exige disociación pequeña; un potencial calculado con E° necesita condiciones estándar o una corrección; una concentración final necesita volumen final. Mostrar esos controles permite distinguir una respuesta comprendida de una sustitución mecánica que casualmente obtiene el mismo número.
Tras resolver, clasifica tus errores: concepto, balance, álgebra, unidades o interpretación. Repite un problema de la misma familia cambiando datos y comprueba si el procedimiento sigue siendo válido. Las soluciones son parte del contenido abierto; consultarlas después de un intento es más informativo que copiarlas directamente. Esta actividad no incluye experimentación con sustancias ni sustituye formación de seguridad de laboratorio.
Fórmulas y condiciones de uso
Lee las condiciones junto con cada expresión. Una fórmula sin sus hipótesis puede dar un resultado incorrecto.
Consultar la notación textual original
Revisión final: ecuación ajustada; unidades; condiciones; balance; raíz física; aproximaciones; significado. Los datos numéricos de los problemas fijan el modelo que debe utilizarse.
Ejemplos resueltos
Ejemplo 1 · Un proceso tiene ΔH°=−50 kJ/mol y ΔS°=−100 J/(mol·K), considerados constantes. Calcula ΔG° a 298 K y el umbral aproximado de signo.
- ΔS°=−0,100 kJ/(mol·K).
- ΔG°=−50−298·(−0,100)=−20,2 kJ/mol. El proceso es favorable en el sentido estándar del cálculo.
- El umbral es T=500 K: por debajo ΔG°<0 y por encima ΔG°>0 dentro de la aproximación. La composición general y la velocidad requieren información adicional.
Ejemplo 2 · A(g)⇌2B(g), Kc=2. Inicialmente [A]=1,00 M y [B]=0 a volumen constante. Calcula concentraciones y comprueba el resultado.
- Tabla: [A]=1−x y [B]=2x, con 0≤x≤1.
- 2=4x²/(1−x) conduce a x=0,5 o x=−1; solo x=0,5 es admisible.
- [A]=0,50 M y [B]=1,00 M. Comprobación: [B]²/[A]=1/0,50=2. El grado de disociación de A es 50 %.
Practica antes de mirar la solución
Práctica 1 · HA 0,10 M, Ka=10⁻⁵ a 25 °C. Calcula pH aproximado y justifica el supuesto.
Primera ayuda
Plantea Ka=x²/(C−x), no disociación total.
Ver solución razonada
x≈√(10⁻⁵·0,10)=10⁻³ M y x/C=1 %. pH≈3,00. La solución exacta del modelo da aproximadamente 3,0022, compatible con la aproximación. No es un ácido fuerte 0,10 M.
Práctica 2 · Una pila tiene E°cátodo=+0,34 V, E°ánodo=−0,76 V, ambos de reducción; n=2 y F=96485 C/mol. Obtén E° y ΔG°.
Primera ayuda
Resta potenciales sin multiplicarlos por n.
Ver solución razonada
E°=0,34−(−0,76)=1,10 V. ΔG°=−2·96485·1,10=−212267 J/mol=−212,267 kJ/mol. El signo negativo es coherente con E° positiva.
Práctica 3 · Compara butan-2-ol y etoxietano: fórmula molecular, función y posibilidad de centro estereogénico habitual.
Primera ayuda
Escribe CH₃CH(OH)CH₂CH₃ y CH₃CH₂OCH₂CH₃.
Ver solución razonada
Ambos tienen C₄H₁₀O: son isómeros de función, alcohol y éter. Butan-2-ol tiene un C con OH,H,CH₃ y CH₂CH₃, por lo que admite enantiómeros. Etoxietano no tiene un carbono tetraédrico unido a cuatro grupos diferentes en esa estructura.
El error que debes evitar
No mezclar J y kJ. No confundir Ka con concentración. No aceptar raíces imposibles. No convertir un resultado estándar en una afirmación sobre cualquier condición. No atribuir carácter oficial a los problemas originales.
Comprueba lo aprendido
Autoevaluación formativa: no es una nota oficial ni un examen vigilado.
Una raíz de equilibrio que consume más reactivo del disponible…
Solución y explicación
Respuesta: Se descarta y se revisa el balance. La solución debe respetar los límites físicos.
En una pila, multiplicar la ecuación global por dos…
Solución y explicación
Respuesta: Duplica ΔG° pero no E°. La entalpía libre de reacción escala con cantidad; el potencial es intensivo.
Esta autoevaluación debe usarse como…
Solución y explicación
Respuesta: Práctica original con revisión de procedimientos. No tiene validación como examen oficial ni como predictor de nota.
Recupera las ideas de memoria
Antes de revelar cada respuesta, di la tuya en voz alta o escríbela. Marca si la recordabas para programar el siguiente repaso.
¿Control ácido-base clave?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
Comprobar qué especie y qué equilibrio determinan H₃O⁺ u OH⁻.
Intenta responder antes de mirar.
¿Control termodinámico clave?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
Unidades, signos, temperatura y estado estándar.
Intenta responder antes de mirar.
¿Control electroquímico clave?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
No multiplicar potenciales; sí contar electrones.
Intenta responder antes de mirar.
¿Qué hacer con un error?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
Identificar su tipo, corregir el procedimiento y repetir con datos nuevos.
Intenta responder antes de mirar.
Explícalo y llévalo a otro problema
Escribe tu propio problema integrador de dos apartados y añade una solución que incluya al menos una comprobación de unidades y una de plausibilidad física.
Cierre en papel: explica el procedimiento, anota una condición de validez y vuelve a resolver un ejercicio que te haya costado sin consultar sus pasos.
Consolida el tema completo
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Fuentes y revisión editorial
Material de elaboración propia con asistencia de IA. Revisión docente final pendiente. La comprobación técnica no certifica la adaptación a una convocatoria concreta de PAU.