Clasificar los siguientes compuestos como solubles o insolubles en agua: a) CaCO3, b) ZnSO4, c) Hg(NO3)2, d ) HgSO4, e) NH4ClO4. Escriba las ecuaciones iónicas y iónicas netas para las reacciones siguientes: a) AgNO3(ac) + Na 2SO4(ac) → b) BaCl2(ac) + ZnSO4(ac) → c) (NH4)2CO3(ac) + CaCl2(ac) → d) Na2S(ac) + ZnCl2(ac) → e) K3PO4(ac) + Sr(NO 3)2(ac) → f) Mg(NO3)2(ac) + NaOH(ac) → ¿En cuál de los procesos siguientes es más factible que se efectúe una reacción de precipitación? a) Al mezclar una disolución de NaNO 3 con una disolución de CuSO 4. b) Al mezclar una disolución de BaCl2 con una disolución de K 2SO4. Escriba la ecuación iónica neta para la reacción de precipitación. Consulte la tabla 4.2 y sugiera un método por el cual se pueda separar, suponiendo que todos los cationes están en disolución acuosa y el anión común es el ion nitrato: a) K+ de Ag+ ,b) Ba2+ de Pb2+, c) NH4+de Ca2+, d ) Ba2+ de Cu2+ Identificar que cada una de las especies siguientes como un ácido o una base de Brønsted o como ambos: a) HI, b) CH3COO-, c) H2PO4-, d ) HSO4-, e) PO43-, f ) ClO2-, g) NH4+, h) HCO3-. Balancee las siguientes ecuaciones y escriba las ecuaciones iónicas y las ecuaciones iónicas netas correspondientes (cuando sea apropiado): a) HBr(ac) + NH3(ac) → b) Ba(OH)2(ac) + H3PO4(ac) → c) HClO4(ac) + Mg(OH)2(s) → d) CH3COOH(ac) + KOH(ac) → e) H2CO3(ac) + NaOH(ac) → f) HNO3(ac) + Ba(OH)2(ac) → Para las reacciones redox completas que se s e muestran a continuación: i ) divida cada reacción en sus semirreacciones; ii ) identificar que el agente oxidante; iii ) identificar que el agente reductor. a) 4Na(s) + O2(g) → 2Na2O(s) b) 2Sr + O2 → 2SrO c) 2Li + H2 → 2LiH d) 2Cs + Br2 → 2CsBr e) 3Mg + N2 → Mg3N2 f) 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3 g) Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2 h) Si + 2F2 → SiF4 i) H2 + Cl2 → 2HCl Acomode las siguientes especies en orden creciente del número de oxidación del átomo de azufre: a) H2S, b) S8, c) H2SO4, d ) S2-, e) HS2, f ) SO2, g) SO3.
El fósforo forma muchos oxácidos. Indique el número de oxidación de este elemento en cada uno de los siguientes ácidos: a) HPO3, b) H3PO2, c) H3PO3, d ) H3PO4, e) H4P2O7, f ) H5P3O10. Dar el número de oxidación de los elementos subrayados en las siguientes moléculas o iones: a) Cs2O, b) CaI2, c) Al 2O3, d ) H 3AsO3, e) TiO2, f ) MoO42-, g) PtCl42-, h) PtCl62-, i ) SnF2, j ) ClF3, k) SbF62 , l ) Mg3N2, m) CsO2, n) CaC2, ñ) CO32-, o) C2O42-, p) ZnO22-, q) NaBH4, r ) WO42-. ¿Cuáles de los metales siguientes pueden reaccionar con agua? a) Au, b) Li, c) Hg, d ) Ca, e) Pt. Prediga el resultado de las reacciones representadas por las siguientes ecuaciones utilizando la serie de actividad, y efectúe el balance de las ecuaciones. a) Cu(s) + HCl(ac) → b) I2(s) + NaBr(ac) → c) Mg(s) + CuSO4(ac) → d) Cl2(g) + KBr(ac) → e) 2H2O2 → 2H2O + O2 f) Mg + 2AgNO3 → Mg(NO3)2 + 2Ag g) NH4NO2 → N2 + 2H2O h) H2 + Br2 → 2HBr ¿Cuáles de los siguientes procesos son redox? a) CO2- → CO32b) VO3 → VO2 c) SO3- → SO42d) NO2- → NO3e) Cr3+ → CrO42Calcule la masa de KI, en gramos, que se requiere para preparar 5,00x10 2 mL de una disolución 2,80 M. Describa cómo prepararía 250 mL de una disolución de NaNO 3 0,707 M. ¿Cuántos moles de MgCl2 están presentes en 60,0 mL de una disolución de MgCl 2 0,100 M? ¿Cuántos gramos de KOH están presentes en 35,0 mL de una disolución 5,50 M? Calcule la molaridad de cada una de las siguientes disoluciones: a) 29,0 g de etanol (C 2H5OH) en 545 mL de disolución. b) 15,4 g de sacarosa (C 12H22O11) en 74,0 mL de disolución. c) 9,00 g de cloruro de sodio (NaCl) en 86,4 mL de disolución. d) 6,57 g de metanol (CH 3OH) en 1,50x10 2 mL de disolución. e) 10,4 g de cloruro de calcio (CaCl 2) en 2,20x10 2 mL de disolución. f) 7,82 g de naftaleno (C 10H8) en 85,2 mL de disolución de benceno. Calcule el volumen en mL de disolución requerida para tener lo siguiente: a) 2,14 g de cloruro de sodio a partir de una disolución 0,270 M, b) 4,30 g de etanol a partir de una disolución 1,50 M, c) 0,85 g de ácido acético (CH 3COOH) a partir de una disolución 0,30 M. Determine los gramos de cada uno de los siguientes solutos que se necesitan para preparar 2,50x10 2 mL de una disolución 0,100 Mde: a) yoduro de cesio (CsI), b) ácido sulfúrico (H 2SO4), c) carbonato de sodio (Na 2CO3), d ) dicromato de potasio (K 2Cr2O7), e) permanganato de potasio (KMnO 4). ¿Qué volumen de Mg(NO 3)2 0,416 Mse debe agregar a 255 mL de KNO 3 0,102 Mpara producir una disolución con una concentración de iones NO 3- 0,278 M? Suponga que los volúmenes son aditivos. El hidróxido de bario, que se usa con frecuencia para valorar ácidos orgánicos débiles, se obtiene como octa hidrato, Ba(OH) 2∙8H2O. ¿Qué masa de Ba(OH) 2∙8H2O se necesitaría para hacer 500,0 mL de una disolución que sea 0,1500 Men iones hidróxido?
A 25,0 mL de una disolución de KNO 3 0,866 Mse le agrega agua hasta que el volumen de la disolución es de 500 mL exactos. ¿Cuál es la concentración de la disolución final? ¿Cómo prepararía 60,0 mL de disolución de HNO 3 0,200 M a partir de una disolución concentrada de HNO3 4,00 M? Se tienen 505 mL de una disolución de HCl 0,125 My se desea diluir para hacerla h acerla exactamente 0,100 M. ¿Qué cantidad de agua debe añadirse? Suponga que los volúmenes son aditivos. Se mezclan 35,2 mL de una disolución de KMnO 4 1,66 Mcon 16,7 mL de disolución de KMnO4 0,892 M. Calcule la concentración de la disolución final. Se mezclan 46,2 mL de una disolución de nitrato de calcio [Ca(NO 3)2] 0,568 Mcon 80,5 mL de una disolución de nitrato de calcio 1,396 1 ,396 M. Calcule la concentración de la disolución final. Si se agregan 30,0 mL de una disolución de CaCl 2 0,150 M a 15,0 mL de una disolución de AgNO 3 0,100 M, ¿cuál es la masa en gramos del precipitado de AgCl? Una muestra de 0,6760 g de un compuesto desconocido, que contiene iones bario (Ba 2+), se disuelve en agua y se trata con un exceso de Na 2SO4. Si la masa del precipitado de BaSO 4 formado es de 0,4105 g, ¿cuál es el porcentaje en masa de Ba en el compuesto original desconocido? ¿Cuántos gramos de NaCl se necesitan para precipitar la mayor parte de los iones Ag + de 2,50x102 mL de una disolución de AgNO 3 0,0113 M? Escriba la ecuación iónica neta para la reacción. La concentración de sulfatos en agua se puede determinar agregando una disolución de cloruro de bario para precipitar el ion sulfato. Escriba la ecuación iónica neta para esta reacción. Tratando una muestra de 145 mL de agua con un exceso de BaCl 2(ac), se precipitan 0,330 g de BaSO B aSO 4. Determine la concentración de sulfato en la muestra original de agua. Una estudiante llevó a cabo dos valoraciones usando una disolución de NaOH de una concentración desconocida en la bureta. En una valoración pesó 0,2458 g de KHP (ftalato ácido potásico, KHC 8H4O4) y lo transfirió a un matraz Erlenmeyer. Después agregó 20,00 mL de agua destilada para disolver el ácido. En la otra valoración, pesó 0,2507 g de KHP pero agregó 40,00 mL de agua destilada para disolver el ácido. En caso de que no hubiera error experimental, ¿obtendría el mismo resultado para la concentración de la disolución de NaOH? ¿El volumen de una disolución de NaOH 0,10 M necesario para valorar 25,0 mL de una disolución de HNO2 0,10 M (un ácido débil) sería diferente de la necesaria para valorar 25,0 mL de una disolución HCl 0,10 M(un ácido fuerte)? Se necesitan 18,68 mL de una disolución KOH para neutralizar 0,4218 g de KHP. ¿Cuál es la concentración (en molaridad) de la disolución de KOH? Calcule la concentración (en molaridad) de una disolución de NaOH si se necesitan 25,0 mL de la disolución para neutralizar 17,4 mL de una disolución de HCl 0,312 M. Calcule el volumen en mL de una disolución de NaOH 1,420 M requerido para valorar las disoluciones siguientes: a) 25,00 mL de una disolución de HCl 2,430 M b) 25,00 mL de una disolución de H 2SO4 4,500 M c) 25,00 mL de una disolución de H 3PO4 1,500 M Qué volumen de una disolución de HCl 0,500 Mse necesita para neutralizar por completo cada una de las disoluciones siguientes: a) 10,0 mL de una disolución de NaOH 0,300 M b) 10,0 mL de una disolución de Ba(OH) 2 0,200 M El hierro(II) se puede oxidar por una disolución ácida de K 2Cr2O7 de acuerdo con la ecuación iónica neta no-balanceada: Cr2O72- + Fe2+ → Cr3+ + Fe2+
Si se utilizan 26,0 mL de una disolución de K 2Cr2O7 0,0250 Mpara valorar 25,0 mL de una disolución que contiene iones Fe2+, ¿cuál es la concentración molar del Fe 2+? El SO2 presente en el aire es el principal responsable del fenómeno de la lluvia ácida. Se puede determinar su concentración al valorarlo con una disolución patrón de permanganato de potasio, en la forma siguiente: SO2 + MnO4- → SO42- + Mn2+ Calcule el número de gramos de SO 2 presentes en una muestra de aire si en la valoración se requieren 7,37 mL de una disolución de KMnO 4 0,00800 M. Una muestra de un mineral de hierro (que contiene únicamente iones Fe 2+ que pesa 0,2792 g se disolvió en una disolución de un ácido diluido; todo el Fe(II) se convirtió en iones Fe(III). La disolución requirió en la valoración 23,30 mL de una disolución de K 2Cr2O7 0,0194 M. Calcule el porcentaje en masa de hierro en la muestra. La concentración de una disolución de peróxido de hidrógeno se puede determinar adecuadamente al valorarla contra una disolución estándar de permanganato de potasio, en medio ácido, de acuerdo con la ecuación siguiente: H2O2 + MnO4- → O2 + Mn2+ Si se requieren 36,44 mL de una disolución de KMnO 4 0,01652 Mpara oxidar completamente 25,00 mL de una disolución de H 2O2, calcule la molaridad de esta disolución. El ácido oxálico (H 2C2O4) está presente en muchas plantas y vegetales. Si se requieren 24,0 mL de una disolución de KMnO 4 0,0100 Mpara valorar 1,00 g de una muestra de H 2C2O4 hasta el punto de equivalencia, ¿cuál es el porcentaje en masa de H 2C2O4 en la muestra? La ecuación iónica neta no balaceada es: C2O22- + MnO4- → Mn2+ + CO2 Una muestra de 15,0 mL de una disolución de ácido oxálico requiere 25,2 mL de NaOH 0,149 Mpara la neutralización. Calcule el volumen necesario de una disolución KMnO 4 0,122 M para hacer reaccionar una segunda muestra de 15,0 mL de la disolución de ácido oxálico. El ion yodato, IO3-, oxida al ion SO 32- en disolución ácida. La semirreacción para la oxidación no balanceada es: SO32- → SO42- + 2H+ + 2eUna muestra de 100,0 mL de una disolución que contiene 1,390 g de KIO 3, reacciona con 32,5 mL de disolución de Na 2SO3 0,500 M, ¿Cuál es el estado de oxidación final del yodo después de que la reacción ha ocurrido?
El etanol (C 2H5OH) se quema en el aire: C2H5OH(l) + O2(g) → CO2(g) + H 2O(l) Haga el balanceo de la ecuación y determine el volumen de aire en litros a 35,0 °C y 790 mmHg que se requieren para quemar 227 g de etanol, Suponga que el aire contiene 21,0% de O 2 en volumen. Una muestra de 4,00 g de FeS que contiene impurezas que no son sulfuro reaccionó con HCl para dar 896 mL de H 2S a 14 °C y 782 mmHg, Calcule la pureza como porcentaje másico de la muestra. Una mezcla de gases contiene 0,31 moles de CH 4, 0,25 moles de C 2H6 y 0,29 moles de C 3H8. La presión total es de 1,50 atm. Calcule las presiones parciales de los gases. Un matraz de 2,5 L a 15 °C contiene una mezcla de N 2, He y Ne a presiones parciales de 0,32 atm para N2, 0,15 atm para He y 0,42 atm para Ne. a) Calcule la presión total de la mezcla. b) Calcule el volumen en litros a TPE que ocuparán el He y el Ne si el N 2 se elimina selectivamente.
Una mezcla de helio y neón gaseosos se recolectó sobre agua a 28,0 °C y 745 mmHg. Si la presión parcial del helio es de 368 mmHg, ¿cuál es la presión parcial del neón? (La presión de vapor de d e agua a 28 °C = 28,3 mmHg.) ¿Qué masa de NH 4Cl sólido se formó cuando se mezclaron 73,0 g de NH 3 con una masa igual de HCl? ¿Cuál es el volumen del gas remanente, medido a 14,0 °C y 752 mmHg? ¿De qué gas se trata? En la fermentación del alcohol, la levadura convierte la glucosa en etanol y dióxido de carbono: C6H12O6(s) → 2C2H5OH(l) + 2CO2(g) Si reaccionan 5,97 g de glucosa y se recolectan 1,44 L de CO 2 gaseoso, a 293 K y 0,984 atm, ¿cuál es el rendimiento porcentual de la reacción? Una cantidad de 0,225 g de un metal M (masa molar = 27,0 g/mol) liberó 0,303 L de hidrógeno molecular (medido a 17 °C y 741 mmHg) al reaccionar con un exceso de ácido clorhídrico, Deduzca a partir de estos datos la ecuación correspondiente y escriba las fórmulas del óxido y del sulfato de M. Una muestra de zinc metálico reacciona completamente con un exceso de ácido clorhídrico c lorhídrico Zn(s) + HCl(ac) → ZnCl2(ac) + H2(g) El hidrógeno gaseoso generado se recoge sobre agua a 25,0 °C por medio de un dispositivo semejante al que se muestra en la figura 5.15. El volumen del gas es de 7,80 L y la presión es de 0,980 atm. Calcule la cantidad de zinc metálico (en gramos) consumido en la reacción (presión de vapor de agua a 25 °C = 23,8 mmHg.)
¿Cuál es la longitud de onda (en nanómetros) de la luz con una frecuencia de 8,6 x 10 13 Hz? b) ¿Cuál es la frecuencia en (Hz) de la luz con una longitud de onda de 566 nm? ¿Cuál es la frecuencia de la luz que tiene una longitud de onda de 456 nm? b) ¿Cuál es la longitud de onda (en nanómetros) de una radiación que tiene una frecuencia de 2,45 x 10 9 Hz? (Éste es el tipo de radiación empleada en los hornos de microondas.) La distancia promedio entre Marte y la Tierra es de 1,3 x 10 8 millas. ¿Cuánto tiempo tomaría transmitir las imágenes de TV desde el vehículo espacial Viking, estacionado en la superficie de Marte, hasta la Tierra? (1 milla = 1,61 km). El color azul del cielo se debe a la dispersión de la luz solar por las moléculas del aire. La luz azul tiene una frecuencia aproximada de 7,5x 10 14 Hz. a) Calcule la longitud de onda, en nm, asociada a esta radiación. b) Calcule la energía, en joule, de un solo fotón asociado a esta frecuencia. La primera línea de la serie de Balmer aparece a una longitud de onda de 656,3 nm. ¿Cuál es la diferencia de energía entre los dos niveles de energía asociados a la emisión que da origen a esta línea espectral? Un electrón de un átomo de hidrógeno experimenta una transición desde un estado energético de número cuántico principal ni, al estado n= 2. Si el fotón emitido tiene una longitud de onda de 434 nm, ¿cuál es la magnitud de ni? Los neutrones térmicos son partículas que se mueven a velocidades comparables con las de las moléculas del aire a temperatura ambiente. Estos neutrones son los más eficaces para iniciar una reacción nuclear en cadena entre los isótopos de 235U. Calcule la longitud de onda (en nm) asociada a un rayo de neutrones que se mueve a 7,00x102 m/s. (La masa de un neutrón es de 1,675x10-27 kg.) Dé los valores de los núm eros cuánticos de un electrón en los siguientes orbitales: a) 3s, b) 4p, c) 3d . Indique el número total de: a) electrones p en el N ( Z = 7); b) electrones s en el Si ( Z= 14), y c) electrones 3den el S ( Z= 16).
Para cada uno de los siguientes pares de orbitales de un átomo polielectrónico, indique cuál orbital es el que tiene menos energía: a) 2s, 2p; b) 3p, 3d ; c) 3s, 4s; d ) 4d , 5 f . Explique el significado del símbolo 4 d 6. Las configuraciones electrónicas del estado fundamental que se muestran aquí son incorrectas. Explique qué errores se han cometido en cada una y escriba las configuraciones electrónicas correctas: a) Al: 1s22s22p43s23p3 b) B: 1s22s22p5 c) F: 1s22s22p6 El número atómico de un elemento es 73. ¿Los átomos de este elemento son diamagnéticos o paramagnéticos? Escriba las configuraciones electrónicas de los siguientes elementos en su estado fundamental: Ge, Fe, Zn, Ni, W, Tl. La configuración electrónica de un átomo neutro es 1 s22s22p63s2. Escriba un conjunto completo de números cuánticos para cada uno de los electrones. ¿Cuál es el nombre de este elemento? ¿Cuál de las siguientes especies tiene más electrones no apareados? S +, S o S-. Explique cómo llegó a la respuesta. Escriba la configuración electrónica en el estado fundamental de los siguientes metales de transición: a) Sc3+, b) Ti4+, c) V5+, d ) Cr3+, e) Mn2+, f) Fe2+, g) Fe3+, h) Co2+, i ) Ni2+, j ) Cu+, k) Cu2+, l ) Ag+, m) Au+, n) Au3+, o) Pt2+. ¿Cuáles de las siguientes especies son isoelectrónicas entre sí? C, Cl -, Mn2+, B-, Ar, Zn, Fe3+, Ge2+, Be2+, F-, Fe2+, N3-, He, S2-, Co3+, Ar. Con base en la posición en la tabla periódica, seleccione el átomo de mayor radio atómico en cada uno de los siguientes pares: a) Na, Cs; b) Be, Ba; c) N, Sb; d ) F, Br; e) Ne, Xe. Acomode los siguientes iones en orden creciente de radio iónico: N 3-, Na+, F-, Mg2+, O2-. Acomode los siguientes elementos en orden creciente con respecto a la primera energía de ionización: Na, Cl, Al, S y Cs. F, K, P, Ca y Ne. Acomode los elementos de cada uno de los siguientes grupos en orden creciente de la afinidad electrónica más positiva: a) Li, Na, K; b) F, Cl, Br, I; c) O, Si, P, Ca, Ba.
