Índice Capítulo 1 Materia....................................................................................................... 4
Capítulo 2 Estructura atómica...................................................................................... 10
Capítulo 3 Modelos atómicos....................................................................................... 15
Capítulo 4 Configuración electrónica........................................................................... 22
Capítulo 5 Tabla periódica........................................................................................... 28
Capítulo 6 Enlace químico I......................................................................................... 35
Capítulo 7 Repaso....................................................................................................... 41
Capítulo 8 Enlace químico II......................................................................................... 47
Capítulo 9 Nomenclatura inorgánica I.......................................................................... 54
Capítulo 10 Nomenclatura inorgánica II......................................................................... 59
Capítulo 11 Unidades químicas de masa I...................................................................... 65
Capítulo 12 Unidades químicas de masa II..................................................................... 70
Capítulo 13 Gases I....................................................................................................... 76
Capítulo 14 Gases II....................................................................................................... 82
Capítulo 15 Líquidos y sólidos....................................................................................... 87
Capítulo 16 Repaso....................................................................................................... 93
Capítulo 17 Reacciones químicas................................................................................... 98
Química Capítulo 18 Balanceo de ecuaciones químicas................................................................ 104
Capítulo 19 Estequiometría I.......................................................................................... 110
Capítulo 20 Estequiometría II......................................................................................... 115
Capítulo 21 Masa equivalente........................................................................................ 120
Capítulo 22 Repaso....................................................................................................... 124
Capítulo 23 Soluciones I................................................................................................ 129
Capítulo 24 Soluciones II............................................................................................... 135
Capítulo 25 Equilibrio químico....................................................................................... 140
Capítulo 26 Ácidos y bases............................................................................................ 146
Capítulo 27 Celdas electrolíticas.................................................................................... 151
Capítulo 28 Celdas galvánicas o pilas............................................................................ 156
Capítulo 29 Química orgánica I...................................................................................... 163
Capítulo 30 Repaso....................................................................................................... 170
Capítulo 31 Química orgánica II..................................................................................... 176
Capítulo 32 Química orgánica III.................................................................................... 182
Capítulo 33 Contaminación ambiental........................................................................... 187
Capítulo 34 Química aplicada........................................................................................ 192
Problemas resueltos a) III; IV; I d) III; III; II
1. ¿Cuál no pertenece a una mezcla heterogénea? a) Agua y arena c) Aceite y arena e) Alcohol y agua
b) Aceite y agua d) Mercurio y agua
Una mezcla heterogénea presenta dos o más fases debido a que las sustancias no se atraen a nivel molecular. En las alternativas se observa que "alcohol y agua" es una mezcla homogénea ya que presenta una fase.
Sustancia simple = elemento Sustancia compuesta = compuesto Mezcla = reunión de dos o más elementos compuestos Rpta.: e 4. ¿Cuáles son las propiedades químicas? I. Solubilidad. II. Electronegatividad. III. Reactividad con el H2O. IV. Inoxidabilidad.
Rpta.: e 2. Identificar si es un fenómeno químico (Q) o un fenómeno físico (F): I. II. III. IV. V.
a) I, II y III d) I y II
Fermentación de la uva. Ebullición del agua Tala de árboles. Aleación de metales. Corrosión de metales.
El fenómeno químico implica la formación de nuevas sustancias y el fenómeno físico mantiene a las mismas sustancias con cambios aparentes.
La propiedad química señala o describe las reacciones químicas en que participa una sustancia. Rpta.: b 5. ¿Cuáles son las propiedades intensivas? I. Color. II. Punto de fusión. III. Punto de inflamación. IV. Dureza. V. Volumen. VI. Tiempo de fusión.
Rpta.: c
3. ¿Cuántas son sustancias simples, cuántas son sustancias compuestas y cuántas son mezclas? I. Diamante II. Oro de 24 kilates III. Gas natural IV. Petróleo V. Éter etílico VI. Urea VII. Ozono VIII. Grafito Quinto UNI 4
b) II, III y IV c) I, III y IV e) I y III
Resolución:
a) F F F Q Q b) F Q Q Q F c) Q F F F Q d) Q Q Q F F e) Q F Q F Q Resolución:
c) III; II; III
Resolución:
Resolución:
b) IV; III; I e) IV; II; II
a) I, II y III b) IV, V y VI c) I, II, III y IV d) II, III y IV e) III, IV, V, VI Resolución:
Las propiedades intensivas no dependen de la masa, porque son una característica constante de cada sustancia.
Rpta.: c Colegios
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Química
Problemas para la clase 1. Relacione correctamente: I.
Variedad de materia de composición definida. II. Material uniforme de propiedades constantes en todas sus partes. III. Material homogéneo de composición variable. A. Sustancia B. Solución C. Solución y Sustancia a) b) c) d) e)
2. ¿Qué proposiciones son correctas? I. La inercia de un cuerpo se presenta debido a que este posee masa. II. Es lo mismo hablar de la masa o del peso de un cuerpo. III. Materia y energía son aspectos diferentes y, por lo tanto, no guardan relación entre sí. b) Solo II e) I y III
c) I, II y III
3. Respecto a los estados de agregación, señale las proposiciones correctas: I. En un líquido las fuerzas de cohesión son más intensas que en sólido. II. En el diamante, la distancia entre los átomos de carbono es menor que cuando esta sustancia se funde. II. En un gas, la distancia entre sus partículas es mayor que en un líquido. a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
4. Dadas las siguientes sustancias: oro, etanol, helio, bromo, mercurio, monóxido de carbono, identifique la(s) sustancia(s) sólida(s) a condiciones ordinarias. a) b) c) d) e)
Mercurio y oro Helio y etanol Bromo, oro y monóxido de carbono Solo oro Solo mercurio
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I. Granito II. Bronce III. Limaduras de Fe y S IV. Agua y Alcohol V. Agua potable a) I d) IV
b) II e) V
c) III
6. Dadas las siguientes mezclas, indique cuáles son homogéneas.
I - A, II - C, III - B I - A, II - B, III - C I - B, II - C, III - A I - B, II - A, III - C I - C, II - A, III - B
a) Solo I d) II y III
5. De las siguientes mezclas, ¿cuántas son heterogéneas?
I. Una botella de vino de mesa. II. Un vaso conteniendo agua y cubitos de hielo. III. Un vaso cerrado conteniendo agua y aceite de automotores. IV. Agua en el que se ha disuelto totalmente sal y azúcar. Nota: En los casos dados no considere los recipientes. a) Solo I d) III y IV
b) I, IV e) I, II y IV
c) I, II y III
7. De acuerdo a la clasificación de la materia, indique la relación correcta: MATERIA A. B. C. D.
Cloruro de sodio Concreto de cemento Alcohol medicinal yodado Cloro gaseoso
CLASIFICACIÓN I. Elemento II. Compuesto III. Mezcla homogénea. IV. Mezcla heterogénea a) b) c) d) e)
I - A, II - D, III - B, IV - C I - A, II - D, III - C, IV - B I - D, II - A, III - C, IV - B I - D, II - A, III - B, IV - C I - C, II - A, III - B, IV - D
8. ¿Cuántas fases se observará si tenemos un recipiente cerrado a medio llenar, que contiene sal común, agua, aceite de cocina y limadura de hierro? Tenga en cuenta que la sal está totalmente disuelta en el agua y parte de esta última se ha vaporizado. a) 1 d) 4
b) 2 e) 5
c) 3 www.trilce.edu.pe 5
9. Analice el valor de verdad de los siguientes enunciados: I. Un sistema es toda porción del universo que se aísla real o imaginariamente para su estudio. II. Se denomina fase a cada uno de los sistemas homogéneos en los que puede dividirse un sistema heterogéneo. III. Una fase solo puede estar en el estado sólido o en el estado líquido. a) V V V d) F F F
b) V V F e) F V F
c) V F F
10. Un recipiente abierto contiene las siguientes sustancias: porciones pequeñas de cloruro de sodio (NaCl(s)) disuelto en cierto volumen de agua hasta completar la mitad del recipiente, además contiene trozos pequeños de cobre metálico, se mantiene a temperatura ambiente. Considere que los líquidos se evaporan a cualquier temperatura. Luego de definir adecuadamente el sistema a estudiar, diga ¿cuántas fases presenta el sistema y qué tipo de mezcla es? a) 2; homogénea c) 3; homogénea e) 4; heterogénea
b) 3; heterogénea d) 2; heterogénea
11. Un estudiante enciende un fósforo y lo sostiene bajo un trozo de metal frío y observa lo siguiente: I. El fósforo arde. II. El metal se calienta. III. Se condensan algunas gotas de agua sobre el metal. IV. Se forma hollín sobre la superficie metálica. V. Se forman residuos de ceniza en el fósforo. Identifique los fenómenos físicos (F) y químicos (Q). a) QFQQQ b) QFQFQ c) QFFQQ d) QQFQQ e) QQFFQ 12. Un joven estudiante de química al estudiar una muestra de potasio de forma cúbica realiza algunas pruebas. De las subrayadas, ¿cuántas propiedades son intensivas y extensivas, respectivamente? I. En una balanza determina que la masa es de 5,0 g. II. Por medición de las aristas del cubo determina el volumen de muestra igual a 58 cm3. Quinto UNI 6
III. Con la punta de un cuchillo de acero presiona sobre la muestra y esta se parte, comprobando que el potasio es blando. IV. Al dejarlo caer sobre agua se observa la alta reactividad del potasio con desprendimiento de gases y luz. a) 0; 4 d) 3; 1
b) 1; 3 e) 4; 0
c) 2; 2
13. Identifique los siguientes cambios como cambio físico (F) o cambio químico (Q). I. II. III. IV. V.
Sublimación de la naftalina. Combustión de la madera. Digestión de los alimentos. Corrosión de un clavo. Condensación del vapor de agua.
a) F Q Q F Q c) F Q Q F F e) Q F Q Q Q
b) Q Q Q F F d) F Q Q Q F
14. Los cambios químicos se caracterizan necesariamente por: I. II. III. IV. V.
Cambios energéticos. Ocurrir solo en elementos químicos. Cambios en la composición. Cambios de estado. Cambios en las propiedades.
a) I y III b) I, II y V d) III, IV y V e) Todos
c) I, III y V
15. Marque como verdadero (V) o falso (F), según corresponda: I.
La obtención del "hielo seco", CO2(s), a partir del dióxido de carbono, CO2(g), es un fenómeno químico. II. La combustión del gas doméstico mediante el oxígeno del aire es un cambio químico. III. Toda propiedad química es una propiedad intensiva. a) V V V d) F V F
b) V V F e) F V V
c) V F F
16. En la acción de ejercer un cambio en una determinada cantidad de sustancia, sin cambiar su identidad química, se está produciendo: a) b) c) d) e)
Un cambio químico Un cambio físico Una propiedad física Una propiedad química Una propiedad físico-química Colegios
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Química 17. Indique las propiedades que son químicas. I. Viscosidad II. Toxicidad III. Acidez IV. Dureza V. Maleabilidad a) I y II d) I y III
b) II y V e) III y IV
c) II y III
18. En una práctica de campo de geología, se encontró un antiguo material de difícil identificación, por lo que fue enviado al laboratorio de química, donde se determinaron las siguientes propiedades: Color, densidad, calor específico, punto de fusión, punto de ebullición, dureza, combustión, solubilidad, reacción frente a los ácidos. Señale usted, ¿cuántas son propiedades físicas y químicas, respectivamente? a) 5 y 4 d) 8 y 1
b) 6 y 3 e) 4 y 5
19. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. La densidad es una propiedad química. II. El punto de ebullición es una propiedad física intensiva. III. El fenómeno de la formación de la lluvia ácida, se puede clasificar como un fenómeno físico. a) V V V d) F F V
b) V V F e) F F F
c) F V F
20. ¿Cuáles son propiedades extensivas? I. La longitud de una barra metálica. II. La temperatura de ebullición del agua. III. La presión de un gas. a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) II y III
c) Solo III f) I y III
c) 7 y 2
Tarea domiciliaria 1. Identifique cuál de los siguientes no corresponde a la definición de materia: a) 20 gramos de oro. b) El gas licuado de propano. c) El aire. d) Cinco moléculas de ozono (O3) e) La luz roja emitida por el rubidio incandescente. 2. Responda verdadero (V) o falso (F) a las siguientes proposiciones según corresponda: I. Una solución acuosa es un ejemplo de cómo la materia puede subdividirse hasta iones mediante procesos físicos. II. Todo proceso de división de la materia es un proceso físico. III. La división de la materia no es infinita, existe un límite hasta el cual conservará su identidad. a) V V V d) V F V
b) V F F e) F F F
c) F V V
3. Entre las siguientes especies, ¿cuál es la porción de la materia más pequeña? a) Azúcar en polvo b) Molécula de agua c) Protón d) Gota de agua e) Átomo de hidrógeno Central: 619-8100
4. Identifique como sustancia (S) o mezcla (M) las siguientes especies químicas: I. Grafito III. Acero V. Bronce
II. Fósforo rojo IV. Ozono
a) M, S, M, S, M c) M, S, M, S, S e) S, S, M, M, S
b) S, M, M, S, M d) S, S, M, S, M
5. Indique verdadero (V) o falso (F): I. Fusión: cambio del estado sólido al líquido. II. Evaporación: cambio del estado líquido al vapor. III. Licuación: cambio del estado gaseoso al líquido. a) V V V d) F F F
b) V V F e) V F V
c) V F F
6. Señala el número de sustancias y mezclas (en ese orden) que se encuentran en la siguiente lista: I. Agua potable. II. Oro de 24 kilates. III. Alambre de cobre. IV. Alambre de acero. V. Agua destilada. VI. Medalla de bronce. VII. Ozono. VIII. Grafito. www.trilce.edu.pe 7
a) 4; 4 d) 3; 5
b) 5; 3 e) 2; 6
c) 6; 2
es intensiva.
7. Un estudiante observador se da cuenta que en la congeladora del refrigerador de su casa se forma hielo (proceso llamado frost) aun cuando no se ha puesto nada en contacto con el agua líquida, llegando a la conclusión que el hielo formado proviene del vapor de agua de humedad del ambiente, significando esto que en la congeladora sucede una: a) Vaporización c) Sublimación e) Fusión
b) Solidificación d) Deposición
8. ¿Cuáles de los siguientes procesos corresponde a un fenómeno químico? I. II. III. IV.
b) I y II e) Solo I
no
c) II y III
9. Indique el número de fenómenos físicos y químicos (en ese orden) en la siguiente lista:
b) 1; 7 e) 5; 3
c) 3; 5
a) Una propiedad química del agua oxigenada es ser desinfectante. b) Las propiedades físicas que se indican son su color y olor. c) Hay igual número de propiedades físicas que químicas. d) Su capacidad blanqueadora es una propiedad química. e) La propiedad de ser blanqueador de pieles
8
c) Q F F
12. Clasifique las siguientes propiedades o magnitudes como físicas (F), químicas (Q), extensivas (E) e intensivas (I). I. Color. II. Presión. III. Punto de ebullición. IV. Masa. V. Poder oxidante. a) FE, FE, FI, FE, QE c) FI, FE, FI, FE, QI e) QI, FE, QE, FE, QI
b) FI, FI, FI, FE, QI d) FE, FE, FI, FE, QI
I. Volumen de muestra II. Color
10. El agua oxigenada es una mezcla que contiene agua y peróxido de hidrógeno; es un líquido incoloro, inodoro, que tiene numerosas aplicaciones: blanqueador de pieles, desinfectante, oxidante, etc. Con respecto a estas características, indique cuál de las siguientes proposiciones es incorrecta:
Quinto UNI
b) F F F e) Q Q Q
13. Un estudiante de química luego de someter a diversos experimentos una muestra de platino determinó lo siguiente:
I. Dilatación. II. Destilación. III. Oxidación. IV. Formación de lluvia ácida. V. Digestión de alimentos. VI. Descomposición de la luz. VII. Descomposición del agua. VIII. Corrosión de un metal. a) 2; 6 d) 4; 4
La gasolina combustiona vigorosamente en presencia de oxígeno gaseoso. Está formada por una mezcla de hidrocarburos, los cuales presentan temperatura de ebullición en el rango de 40 a 200 ºC, aproximadamente. En este intervalo de temperatura están algunos componentes que son volátiles. a) F Q F d) Q Q F
Combustión de papel. Laminado de un alambre de cobre. Evaporación de la acetona. Fermentación del jugo de uvas.
a) I y III d) III y IV
11. Identifique como propiedad física (F) y química (Q) según corresponda:
: 5 mL : blanco argentico III. Maleabilidad : alta IV. Brillo : alto V. Reactividad frente a los ácidos : nula VI. Reactividad frente al oxígeno : nula VII. Temperatura de fusión : 1789ºC ¿Indique cuántas propiedades intensivas del platino se han reportado? a) 2 d) 5
b) 3 e) 6
c) 4
14. Indique verdadero (V) o falso (F) a cada proposición según corresponda: I. El valor de una propiedad intensiva de una mezcla, generalmente, puede obtenerse sumando el valor de esta propiedad para cada componente de la mezcla. II. Una propiedad extensiva puede emplearse para identificar una sustancia. III. Una propiedad química puede emplearse para identificar una sustancia. Colegios
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Química a) V V V d) F V V
b) V V F e) F F V
c) V F V
15. Se tiene una suspensión de arena en una solución acuosa de sal (NaCl).
Indique la secuencia de métodos que se debe aplicar para separar la sal de los otros componentes. a) b) c) d) e)
Destilación - tamizado. Filtración - decantación. Filtración - evaporación. Destilación - filtración. Decantación - centrifugación.
16. ¿Qué sistema no es posible obtener? a) b) c) d) e)
Unitario ; monofásico Unitario ; difásico Unitario ; trifásico Unitario ; tetrafásico Binario ; monofásico
17. Señalar la afirmación incorrecta: a) El oxígeno presenta dos formas alotrópicas. b) El grafito es sólido negro, con brillo metálico, blando y buen conductor eléctrico. c) El fósforo blanco quema la piel y arde espontáneamente expuesto al aire libre. d) La forma alotrópica más reactiva del fósforo es el rojo. e) El nitrógeno no tiene formas alotrópicas.
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18. Sobre las propiedades de la materia. ¿Cuál(es) no es (son) intensiva(s)? I. Presión de vapor II. Dureza III. Punto de ebullición IV. Volumen a) I y III d) Solo II
b) II y IV e) Solo IV
c) Solo I
19. Señalar la afirmación incorrecta: a) Combinación química es sinónimo de mezcla. b) Un líquido "x" es miscible con un líquido "y", entonces la mezcla de estos líquidos forma una sola fase. c) Una mezcla de arena y agua se puede separar por decantación. d) El agua salada se separa por destilación simple. e) La obtención del estado plasmático requiere altas temperaturas. 20. Señalar verdadero o falso: I. CuSO4: sustancia compuesta. II. P4: sustancia simple. III. H2O: sustancia simple. IV. Las sustancias compuestas se pueden transformar a sustancias simples. a) V F F V d) V V F V
b) F F V F e) F F V V
c) V V F F
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Problemas resueltos 1. En un átomo el número de masa es 44 y su número de neutrones excede en 4 unidades al número de electrones. Determine la carga nuclear.
N' = 122 - 51 = 71 neutrones
Resolución:
Z' = 126 - 71 = 55 protones 44
Luego: e= 55 - 2 = 53 electrones
X
Sea el átomo Z
Por dato: Z + N = 44 ......... (I)
Para:
N = e + 4 ó N = z + 4 (átomo neutro)
= zX 3
En (I): Z = 20 y N = 24
e = 53 electrones
2. En un catión trivalente, el número de protones es 8 unidades menos que el número de neutrones, además el número de nucleones es al número de electrones como 5 es a 2. Determine la carga nuclear. Resolución: A
Sea el catión Z
X3+
5 5 A Z+N .... (I) = → = 2 2 e Z-3 (I) en (II): Z+ (Z + 8) 5 ... (II) = Z-3 2
=
y2+
Quinto UNI
A'' Z
E
Datos: A + A' + A" = 381 ... (I) n + n'+n" =77 ... (II) 3
3Z+n+n'+n"=381
Resolución: Para:
A'
E Z E
(Z + n) + (Z + n') + (Z + n") = 381
3. Un anión trivalente tiene igual número de electrones con un catión divalente, este último tiene el mismo número de neutrones que el 122 átomo 51Sb y tiene el mismo número de 126 masa que el átomo 52Te. ¿Cuál es el número atómico del anión? - igual electrones con:
A Z
En (I):
Z = 31
3
4. Determine el número atómico de un elemento que tiene 3 isótopos, para los cuales la suma del número de sus nucleones es 381 y el promedio de sus respectivos números de neutrones es 77.
Sean los isótopos:
N = Z+8 .... (I)
zX
Z + 3 = 53 → Z = 50
Resolución:
Por datos:
10
A' = 126
A' Z'
y2+
Teniendo en cuenta la ecuación (II), obtenemos: 3Z + 231 =381 Z = 50 5. En dos núclidos que son isóbaros la suma de los nucleones es 360. En uno de ellos, el número de neutrones es 50% mas que el número de protones y excede en 8 unidades a los neutrones del otro isóbaro. ¿Cuántos electrones tiene este último si es un catión tetravalente? Colegios
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Química Resolución:
Además:
Sean los isóbaros:
Z + 1,5z = 180 Z = 72 ; n = 108 En Y: n' = 100 z' = 80
Con datos: A + A = 360 → A = 180 En X: n =
150 z= 1,5z 100
Para 80Y 4+ : 76e-
Problemas para la clase 1. Diga qué proposiciones son correctas (V) y cuáles no lo son (F): I. Todo cuerpo sólido, líquido y gaseoso está conformado por especies químicas, pudiendo ser estas: átomos, moléculas, iones o grupos de átomos con carga. II. Todo átomo consta de dos partes: núcleo y nube electrónica. III. En el NaCl o HCl no hay átomos, hay "especies atómicas." a) V V V d) F F F
b) V V F e) F V F
c) V F F
2. Marque verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. En un átomo eléctricamente neutro, el número de protones es igual al número de electrones. II. La masa del átomo se concentra en el núcleo del mismo. III. Las masas del protón y neutrón son casi similares. a) V F V d) F V V
b) F F V e) V V V
c) F F F
3. Respecto a la estructura del átomo, indique la alternativa correcta. I. Los protones y los neutrones se encuentran en el núcleo atómico. II. El átomo es eléctricamente neutro. III. En todo átomo neutro: #p+ = #nº a) V V V d) F V F
b) V V F e) F F V
c) V F F
4. La suma del número de neutrones de los 3 isótopos de un elemento químico es 72. Determine el número atómico del elemento si se sabe que el número total de nucleones es 132. a) 18 d) 24 Central: 619-8100
b) 20 e) 26
c) 22
5. Se tienen dos átomos "A" y "B" con el mismo número de protones; pero difieren en dos neutrones. Suponiendo que el núclido "A" es más pesado, ¿qué se puede afirmar? a) "A" y "B" pertenecen a elementos diferentes. b) "A" y "B" tienen el mismo número de masa. c) "B" tiene el mismo número de nucleones que "A". d) "A" y "B" tienen diferente número atómico. e) "A" tiene mayor número de masa que "B". 6. Con respecto a los isótopos, señale lo incorrecto: a) Presentan la misma carga nuclear. b) No pueden ser de diferentes elementos. c) El D2O y el H2O poseen diferentes densidades. d) El Cl - 35 y el Cl - 37 poseen las mismas propiedades químicas. e) Los isótopos artificiales siempre son estables. 7. Identifique como verdadera (V) o falsa (F) a las siguientes proposiciones según corresponda: 40 I. Los núclidos 40 20 X y 19 R corresponden a especies isotópicas del mismo elemento. II. Los isótopos tienen las mismas propiedades físicas. III. La relación proporcional entre la masa nuclear y la masa del electrón es aproximadamente 1837/1.
a) V V V d) F F F
b) F V V e) V F V
c) F F V
8. Señale verdadero (V) o falso (F): I. El 23 11 Na tiene 12 neutrones. II. 40 Ca y 9F– tienen igual número de 20 electrones. 40 III. 40 20 Ca y 18 Ar tienen igual número de neutrones. a) V V V d) V F F
b) V F V e) F F V
c) V V F
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9. Un elemento presenta 2 isótopos. Se sabe que la suma de los neutrones de ambos es 70 y la suma de sus números de masa es 128. Halle el número atómico (Z) para el elemento referido. a) 206 d) 29
b) 27 e) 30
c) 28
40
10. Con respecto al núclido 20A, responda verdadero (V) o falso (F) a las siguientes proposiciones: I. La carga nuclear de A es de 20. 40
II. En el ion 20A2+, el número de nucleones de A es igual al número de protones. 40
III. En el ion 20A2+ tiene una carga absoluta de +3,2x10-19 C. a) V V V d) F V V
b) V V F e) V F F
c) V F V
11. Si la carga nuclear de un catión divalente es 8×10–18 C, determine el número atómico del átomo neutro implicado. Dato: 1p+=1,6×10–19 C. a) 48 d) 54
b) 50 e) 56
c) 52
12. En relación a los isótopos de un elemento, identifique la alternativa falsa. a) Presentan las mismas propiedades químicas. b) Presentan propiedades físicas diferentes. c) El isótopo más común del hidrógeno es el protio. d) Se diferencian en el número de neutrones. e) Todo elemento químico presenta isótopos naturales. 13. En la siguiente lista:
12 13 14 15 16 17 6A, 6B, 6D, 8X, 8Y, 8Z.
I. Se muestran seis núclidos. II. Se muestran dos elementos. 13 15 III. Las especies 6B, 8X, tienen el mismo número de neutrones, por lo mismo que son isótopos del mismo elemento. a) V V V d) F V V
b) V V F e) V F F
c) V F V
14. Si se tienen las siguientes especies. 40
42
+ b) 2+ a) A 20C 20B c) 19
Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponde. I. "a" y "b" son isótopos. II. "b" y "c" son isótopos. III. "a" y "c" tienen igual número de electrones.
Quinto UNI 12
a) V V V d) F V V
b) V V F e) F F V
c) V F V 5x+1
15. Si el núclido de un elemento 2xE, presenta 61 neutrones, halle el número atómico (Z) que le corresponde. a) 5 d) 30
b) 10 e) 40
c) 20
16. Indique verdadero (V) o falso (F): I. El átomo de hidrógeno está constituido por un núcleo atómico en donde se encuentra un protón. II. El átomo está constituido de protones, electrones y neutrones como partículas fundamentales. III. El átomo es la partícula más pequeña, indivisible e indestructible de la materia. a) V V V d) V V F
b) F F V e) F F F
c) V F V
17. En dos átomos isótopos se cumple que la suma de cargas nucleares es 30 y la diferencia de sus números de masa es de 20. Determine el número de electrones del más liviano. a) 15 d) 10
b) 20 e) 5
c) 25
18. En dos átomos isóbaros, la suma del número de sus nucleones es 360, en uno de ellos el número de neutrones es 50% más que el número de protones y excede en 8 unidades al número de neutrones del otro isóbaro. Determine el número de electrones de este último si su carga es +3. a) 80 d) 74
b) 78 e) 83
c) 77
19. Marque la relación incorrecta. 40
44
a) 20Ca y 20Ca : son hílidos. 11
12 : 6C 40 40 c) 18Ar y 20Ca : d) 31Ga+3 y 28Ni : 238 239 e) 92 U y 94 Pu :
b) 5B y
son isótonos. son isóbaros. igual número de electrones. no son núclidos.
20. Un catión trivalente es isoelectrónico con un 78
anión divalente, este es isótono con 33As e isóba80
ro con 35Br. ¿Cuál es la carga nuclear del catión? a) 47 d) 40
b) 57 e) 34
c) 43
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Química
Tarea domiciliaria 1. Un átomo tiene 30 neutrones y el número de masa de su catión divalente excede en cuatro unidades al doble de su número de protones. ¿Cuál es el valor de la carga absoluta negativa para el catión trivalente de dicho átomo? Dato: Carga de una electrón -1,6 × 10-19 C a) 2,9 × 10-18 C c) 1,45 × 10-16 C e) 3,68 × 10-18 C
b) 3,2 × 10-17 C d) 1,6 × 10-19 C
2. Indique verdadero (V) o falso (F) a las siguientes proposiciones: I. El núcleo atómico tiene elevada densidad. II. Los protones y electrones están ubicados en el núcleo atómico. III. Para un mismo elemento, la masa del anión es ligeramente mayor a la del catión. IV. Para todos los núclidos de los elementos químicos el número de masa es mayor que el número atómico. a) F V V F d) V V V F
b) F F V V e) V F V F
c) V V F F
3+ 3. Respecto al catión del cromo, 55 24 Cr . Se puede afirmar lo siguiente:
I. Tiene 24 partículas fundamentales con carga positiva. II. En el núcleo se hayan 31 partículas fundamentales neutras. III. El número de nucleones es 52. a) V V V d) F V V
b) V F V e) F F F
c) V V F
+ 4. Para la especie química 108 47Ag , indique la proposición incorrecta:
a) El número atómico de la plata es 47. b) En 10 átomos de plata, existen 610 neutrones. c) El catión plata contiene 48 electrones. d) El número de nucleones de la plata es 108. e) En 10 átomos de plata, existen 470 protones. 5. Un catión divalente y un anión trivalente poseen igual número de electrones y 71 protones totales. Si el catión posee 50 neutrones, ¿cuál es el número de la masa del catión? a) 49 d) 91 Central: 619-8100
b) 76 e) 33
c) 88
6. Señale la proposición incorrecta: a) Todos lo átomos tienen protones. 56 b) La especie química monoatómica 26 E3+ tiene 30 neutrones. 31 c) El ión 15 P3- tiene 18 electrones. d) En toda especie química monoatómica neutra el número de protones es igual al número de electrones. e) Todos los átomos siempre tienen protones y neutrones en su núcleo atómico. 7. Indique la proposición falsa: I. En un átomo neutro se cumple: # de electrones = # de protones. II. Un núclido es una especie nuclear en particular con número atómico y número de masa definidos. III. Los isótopos son átomos de un mismo elemento que tienen igual número de neutrones. a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
8. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I.
Los átomos que tiene igual número de masa se denominan isótopos. II. Los núclidos de los átomos se representan usando el símbolo del elemento e indicando el número de neutrones y el número atómico. III. Las especies monoatómicas: 40 Ar y 31 P3- tie18 15 nen igual número de electrones. a) F V V d) V F V
b) F F V e) V V V
c) V V F
9. Si se tienen las siguientes especies atómicas: 2+ I. 63 29 Cu II. 56 Fe3+ 26 Señale las proposiciones correctas: I. El número de electrones de la especie (I) es mayor que la especie (II). II. El número de nucleones neutros de (II) es menor que de (I). III. El número de partículas fundamentales de (I) y (II) son 90 y 79, respectivamente. a) V V V d) F V F
b) V V F e) F F F
c) F V V
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10. Las especies A1-, B3-, C4+ tienen en conjunto 102 electrones. ¿Cuántos electrones en conjunto tendrán las especies A1+, B, C2- ? a) 99 d) 103
b) 101 e) 100
c) 102
11. Para 2 isótopos de un elemento, se cumple que la suma de neutrones es 38 y la suma de sus números de masa es 72. Hallar la carga nuclear del elemento. a) 10 d) 25
b) 35 e) 27
c) 17
12. Un anión divalente es isoelectrónico con 19K+1 e isótono con 35 17Cl. ¿Cuántos nucleones fundamentales posee dicho anión? a) 24 d) 37
b) 34 e) 18
c) 28
13. Un anión trivalente posee una carga de -2,88x10-18C en la zona extranuclear, si es 37 isótono con el núclido 17Cl. Determine el número de partículas subatómicas fundamentales que presenta el anión. a) 43 d) 55
b) 53 e) 60
c) 48
II
III
IV
V
No se puede afirmar que: a) b) c) d) e)
b) 30 e) 35
c) 40
16. En dos átomos diferentes que son consecutivos en la Tabla Periódica, el número total de nucleones es 169 y el promedio del número de sus neutrones es 44. ¿Cuántos electrones posee el catión trivalente del átomo con mayor carga nuclear? a) 28 d) 48
b) 38 e) 58
c) 18
17. En un catión tetravalente, la carga absoluta de la zona extranuclear es -1,6x10-18 Coulomb y es isóbaro del 28 13Al. Hallar el número de neutrones del catión. a) 24 d) 28
b) 34 e) 30
c) 14
18. En dos cationes que son isótonos e isoelectrónicos, el que posee menor número de masa ha perdido un menor número de: a) protones b) neutrones c) electrones d) atómico e) masa 19. En dos aniones que son isóbaros e isoelectrónicos, el que posee menor número de neutrones ha ganado un menor número de ....... a) protones b) neutrones c) electrones d) atómico e) masa
14. De las siguientes especies:
I
a) 20 d) 25
II y III son consecutivos en la tabla periódica. I y IV son hílidos II y III son isótonos IV y V son isóbaros Solo hay una especie isoelectrónica con el 10Ne.
+3, indique las proposiciones 20. Para el catión 127 51Sb correctas:
I. Posee 76 neutrones. II. El átomo neutro posee 51 electrones. III. El núcleo atómico posee 48 protones. IV. El catión posee 175 partículas subatómicas fundamentales. a) I y II d) I, II y III
b) II y III e) I y IV
c) I, II y IV
15. En dos átomos isóbaros, el promedio de sus cargas nucleares es 19 y el promedio de sus neutrones es 21. Hallar el número de masa común.
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Problemas resueltos 1. ¿Cuánto mide el radio de la órbita en el átomo de Bohr, para n=4? a) 8,464 Å d) 8,942 Å
b) 12,214 Å c) 5,464 Å e) 6,464 Å
Resolución: Se sabe que: r = 0,529 n2 Å ... (1) Donde n = 4 → (nivel). Luego en (1): r = 0,529 (4)2 Å → r = 8,464 Å Rpta.: a
Resolución: Recordando la ecuación del tercer postulado de Bohr: 13,6 E =- 2 eV n Reemplazamos el valor de la energía: 13,6 - 1,51 eV=- 2 eV n n=3 Rpta.: c
2. Si un electrón salta del segundo al quinto nivel en el átomo de hidrógeno. Calcular el número de onda. Dato: R = 1,1 x 105 cm-1 a) 1,2 × 105 cm-1 c) 2,3 × 105 cm-1 e) 2,8 × 105 cm-1
b) 3,2 × 5 cm-1 d) 4,2 × 105 cm-1
Resolución:
4. ¿Cuánta energía (en J) se emite o absorbe cuando un electrón del átomo de hidrógeno sufre un salto desde la segunda hasta la cuarta órbita? a) b) c) d) e)
Se emiten 5,45 × 10-19 J Se absorben 4,09 × 10-19 J Se emiten 4,36 × 10-18 J Se absorben 4,36 × 10-18 J Se emiten 4,09 × 10-19 J
Resolución:
1 1 Se sabe que: υ =R 2 - 2 ... (I) ni nf
E = E4 - E2
Donde: ni = 2
E = 2,55eV (1,6 × 10-19J/1eV)
nf = 5
y
R = 1,1 x 105 cm-1
Reemplazando en (1) 1 1 υ =1,1 × 105 cm-1 2 - 2 2 5
5. Determine la longitud de onda según De Broglie para un e- en el segundo nivel del átomo de hidrógeno.
Rpta.: c 3. ¿A qué nivel de energía en el átomo de hidrógeno corresponde la energía de -1,51 ev?
Central: 619-8100
b) 2 e) 5
E = 4,09 ×10-19 J Rpta.: b
υ = 2,3 × 105 cm-1
a) 1 d) 4
E = [(-13,6/42) - (-13,6/22)]eV
c) 3
Resolución: Según De Broglie, la longitud de órbita es: 2 p g = n l .... (I) Luego, por el segundo postulado de Bohr g = 0,53 n2 Å = aºn2 Å
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Reemplazando en (I):
l = 2 p aºn, para n=2
2 p (0,53 n2) = n l aº
l = 4p aº
Problemas para la clase 1. Señale la alternativa, cuyo enunciado no corresponde a la teoría atómica de Dalton. a) El átomo es indivisible e indestructible. b) Los átomos de un mismo elemento tienen las mismas propiedades. c) Los átomos de elementos diferentes tienen diferentes propiedades. d) Los átomos de elementos diferentes al combinarse forman un compuesto. e) Los átomos de un elemento, pueden tener diferente masa.
mina muy delgada de oro, se concluye que el átomo está constituido por un núcleo de alta densidad. III. Según Thomson el átomo era eléctricamente neutro. a) Solo I d) II y III
b) Solo II e) I, II y III
c) Solo III
5. Indique verdadero (V) o falso (F):
I. Son partículas de carga negativa.
I. John Dalton fue quien halló la carga del electrón en base a trabajos con rayos catódicos. II. Ernest Rutherford descubrió que el átomo concentra su masa en el núcleo. III. El núclido 90 38Sr tiene 52 neutrones.
II. Son desviados por la acción de un campo eléctrico o magnético.
a) V V V d) F V V
2. Indique verdadero (V) o falso (F), según corresponda, en relación a los rayos catódicos:
III. Su naturaleza es independiente del tipo de gas y presión. a) F V V d) V V V
b) V F V e) V V F
c) V F F
3. Establezca la relación correcta: I. Rutherford II. Dalton III. Thomson A. Electrones B. Materia discontinua C. Núcleo atómico a) b) c) d) e)
I - A, II - B, III - C I - B, II - C, III - A I - C, II - B, III - A I - B, II - A, III - C I - A, II - C, III - B
b) V V F e) F F V
c) V F V
6. Respecto a los modelos atómicos, indique verdadero (V) o falso (F): I. Según Dalton, todos los átomos de un mismo elemento son iguales. II. Rutherford, con su experimento de rayos a, comprobó la discontinuidad del átomo. III. Thomson planteó la existencia del núcleo atómico al descubrir los electrones. a) V V F d) F V F
b) F V V e) V V V
c) V F V
7. Los siguientes esquemas representan diferentes modelos atómicos. Señale la aseveración incorrecta.
4. Indique las proposiciones correctas: I.
En el modelo de Thomson, el átomo consistía de una esfera en la cual la carga eléctrica negativa estaba distribuida uniformemente. II. Gracias al experimento de Rutherford, del bombardeo de partículas "a" sobre una láQuinto UNI 16
a) Una inconsistencia del modelo (II) es que el electrón al moverse alrededor del núcleo iría perdiendo energía, llegando a colapsar el átomo Colegios
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Química b) Al modelo (I) se le conoce también como "budín de pasas". c) El modelo (II) es la interpretación de Rutherford al experimento que hicieron sus discípulos. d) El modelo (III) representa al átomo de hidrógeno plantado por Bohr. e) El modelo (I) lo plantea Thomson luego de bombardear láminas delgadas del metal con partícula alfa. 8. A continuación se muestran tres aportes a la teoría atómica: I. Determinación de la relación carga/masa de los rayos catódicos. II. El modelo atómico denominado "budín de pasas". III. Descubrimiento de la radiactividad. Son aportes de Thomson: a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) I y III
c) Solo III
9. Con respecto a los modelos atómicos de Thomson y Rutherford, ¿cuál de las siguientes proposiciones es incorrecta? a) Thomson planteó que el átomo era una esfera de carga positiva en la cual se encontraban incrustados los electrones. b) En el experimento de Rutherford, la mayoría de partículas alfa atravesaban la lámina de oro y solo muy pocas se desviaban por repulsion eléctrica con el núcleo atómico. c) Según Rutherford, el núcleo atómico es de volumen pequeño, pero de elevada densidad. d) El modelo atómico de Rutherford está basado en la física clásica. e) Según Rutherford, el átomo estaba constituido de un núcleo central positivo, alrededor del cual giran los electrones en órbitas circulares definidas. 10. Respecto al modelo atómico de Rutherford indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. El átomo está constituido de protones, neutrones y electrones. II. Los electrones giran alrededor de un núcleo de alta densidad másica. III. Rutherford plantea su modelo después de bombardear láminas muy delgadas de oro, aluminio, etc. con rayos catódicos. a) V V V d) F V V Central: 619-8100
b) V V F e) F F F
c) F V F
11. Con respecto al modelo atómico de Bohr, indique si las siguientes proposiciones son verdaderas (V) o falsas (F): I. Explica las restricciones del modelo de Rutherford. II. Aplica la teoría cuántica de Max Planck. III. Los modelos de Bohr y Rutherford coinciden en cuanto a que explican como se originan los enlaces. a) V V V d) F V V
b) V V F e) F F V
c) V F V
12. De las siguientes proposiciones, indique cuales son verdaderas (V) o falsas (F) en el orden que se presentan: I. El espectro de emisión se produce cuando los átomos son excitados a presión baja y voltajes elevados. II. El espectro de emisión del átomo de hidrógeno se ha clasificado en series, como las de Lyman, Balmer, Paschen, etc. III. Los espectros de absorción y de emisión indican que los átomos pueden absorber o emitir energía en cantidades discretas (fotones). a) F F F d) V F V
b) F F V e) V V V
c) F V V
13. Indique verdadero (V) o falso (F), según corresponda, con respecto al modelo de Bohr. I. El modelo de Bohr ofreció una explicación teórica de los espectros continuos de la luz solar. II. Bohr explicó que las líneas espectrales de emisión son el resultado de las transiciones electrónicas del estado basal al estado excitado del átomo de hidrógeno. III. El modelo actual del átomo considera los estados energéticos cuantizados del modelo de Bohr. a) V V V d) F F V
b) V F F e) F F F
c) V F V
14. Indique verdadero (V) o falso (F) en relación al modelo atómico de Niels Bohr, según el gráfico siguiente:
I. Un electrón se encuentra más estable en la órbita K. www.trilce.edu.pe 17
II. La radiación emitida en la transición electrónica de N a K es visible al ojo humano. III. Las órbitas permitidas para el movimiento del electrón son circulares. a) F V V d) V F F
b) V V F e) F V F
c) V F V
15. En la serie de Balmer, del espectro de emisión del átomo de hidrógeno, una de las líneas es de color rojo, siendo su longitud de onda 656,3 nm. Si se considera que el electrón salta desde niveles superiores hasta: n=2, ¿desde qué nivel cuántico habrá saltado el electrón para que se produzca la línea roja del espectro? RH=109678 cm-1 ; 1cm=107 nm a) 3 d) 6
b) 4 e) 7
c) 5
16. Respecto al modelo de Bohr, indique las proposiciones verdaderas (V) o falsas (F): I. El modelo es válido para el átomo de hidrógeno y especies como 2He+, 3Li2+ y 3+ 4Be , los cuales tienen un electrón. II. El menor radio en el modelo de Bohr es de 0,53 Å. III. El paso de un electrón de un nivel a otro, implicaba la absorción o emisión de un fotón o cuanto de energía. a) V F V d) F F V
b) V V F e) V V V
c) F V V
17. El modelo atómico de Bohr se aplica básicamente a especies con un único electrón, en el cual este gira en un estado estacionario de energía. Según el principio de De Broglie, este electrón tiene una naturaleza "dual". Calcule la longitud de onda asociada al electrón (en nanómetros) del átomo de hidrógeno ubicado en el tercer nivel de energía.
18. Establezca qué proposiciones son verdaderas (V) y cuáles son falsas (F): I. Niels Bohr planteó que las únicas órbitas permitidas para el electrón, en el hidrógeno, son aquellas donde se cumple que el momento angular es un múltiplo entero de h donde "h" es la constante de Planck: 2 p' h ; n = 1; 2; 3; 4; .... mvr=n. 2 p' II. Según Louis De Broglie, al electrón se le puede asociar un carácter ondulatorio. III. Si n = 4, los posibles valores de l son: 1; 2; 3 y 4. a) V V V b) V F F c) V V F d) V F V e) F V F 19. Indique cuál de las siguientes proposiciones no corresponde a una característica del átomo de Bohr. a) Se aplica a especies con un electrón. b) Las órbitas son circulares. c) En determinados radios, no se emite ni se absorbe energía. d) No se puede determinar simultáneamente la posición y la velocidad del electrón. e) Cuando el electrón pasa a una órbita menor, se emite energía. 20. ¿Cuáles de las siguientes expresiones no corresponden al modelo actual del átomo? I. El átomo es la partícula más diminuta e indivisible de la materia. II. Para partículas diminutas como el electrón solo debe considerarse la probabilidad de encontrarlas en cierta región del espacio. III. La materia tiene un comportamiento dual. a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
Dato: a0=0,053 nm (radio de Bohr) a) 0,529 d) 1,211
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b) 0,672 e) 1,985
c) 0,999
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Química
Tarea domiciliaria 1. De la experiencia de Ernest Rutherford, del bombardeo de rayos a sobre una lámina muy fina de oro, se concluye lo siguiente: a) La zona extranuclear tiene gran densidad. b) Rutherford explicó los espectros continuos. c) Los electrones poseen una masa muy pequeña. d) Las partículas alfa son muy pesadas. e) El núcleo atómico tiene una densidad muy alta. 2. Indique verdadero (V) o falso (F) las proposiciones siguientes: I. Rutherford descubrió los electrones al bombardear la lámina de oro con rayos a (He2+). II. Según el modelo atómico de Rutherford, la limitación principal del átomo es que este debería colapsar o desaparecer debido a que los electrones emiten energía radiante según la física clásica. III. Rutherford comprobó experimentalmente que el átomo es materia discontinua. a) V V V d) F F F
b) V V F e) F V V
c) V F F
3. Señale lo que no corresponde a cada modelo atómico que se indica: I. Thomson: Electrones en el centro de una esfera compacta, cuya "corteza" está cubierta de cargas positivas. II. Rutherford: Descubrió la existencia del núcleo atómico, el cual era muy pequeño (comparativamente con el tamaño del átomo), cargado positivamente. III. Rutherford: Los electrones giran alrededor del núcleo a una distancia constante igual a (0,53 n2) Å. a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) I y III
c) Solo III
4. Indique el valor de la verdad (V) o falsedad (F) de las proposiciones siguientes: I. Thomson, en base al estudio de los rayos catódicos, propuso su modelo atómico del "budín de pasas". Central: 619-8100
II. Rutherford planteó el modelo atómico como un sistema planetario en miniatura. III. Rutherford, con su modelo atómico, desechó la teoría de Thomson de que el átomo es materia continua. a) V V V d) F V V
b) F F V e) F F F
c) V F V
5. El electrón de un átomo de hidrógeno salta de la capa o nivel 2 hasta un nivel superior, absorbiendo 4,58 × 10-19 J/e-. I. Indique el nivel al que salta el electrón. II. Calcule la distancia que hay entre los dos niveles involucrados en el salto, en angstrom (Å). A = 2,18 x 10-18 J/e-; B = 0,53 Å a) n= 5; 13,25 c) n= 7; 2,12 e) n= 3; 14,12
b) n= 6; 11,13 d) n= 5; 11,13
6. ¿Cuáles de las proposiciones no corresponden al modelo de Bohr? I. Plantea la órbita estable del átomo. II. Introduce el concepto de estados estacionarios de energía. III. La masa del átomo está esparcida en todo el volumen del átomo. a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
7. Indique en qué caso se absorbe o emite mayor energía, cuando el electrón del átomo de hidrógeno salta de nivel: I. II. III. IV.
n=1 a n=3 n=2 a n=4 n=3 a n=1 n=5 a n=3
a) I y III d) II y III
b) II y IV e) III y IV
c) I y II
8. En una serie del espectro de emisión del átomo de hidrógeno, una de las líneas es de color rojo cuya longitud de onda es 656,3 nm. Si en esta serie se considera que el electrón salta desde niveles superiores hasta n = 2, ¿desde qué nivel de energía habrá saltado el electrón para que se produzca la línea roja del espectro? www.trilce.edu.pe 19
a) 3 d) 6
b) 4 e) 7
c) 5
9. Un electrón emite 22,3 Kcal/mol en un proceso de desexcitación. Considerando el modelo de Bohr, ¿a qué nivel energético descendió si se encontraba en una órbita de radio 13,22 Å? (E1= -313,6 Kcal/mol). a) 1 d) 4
b) 2 e) 5
c) 3
I. El espectro de emisión del hidrógeno está formado por líneas de color sobre el fondo negro que se obtienen a partir de los átomos de hidrógeno en estado excitado. II. La incandescencia de sólidos, líquidos y gases a alta presión generan espectros continuos. III. El espectro visible es el conjunto ordenado de las radiaciones electromagnéticas procedente de la descomposición de una luz por medio de un dispersor. b) F F V e) V V V
c) F F F
11. La segunda línea de la serie de Balmer tiene una longitud de onda en el vacío de 486,13nm. ¿Calcular la energía de los fotones que corresponde a dicha línea en joule? a) 2 × 10-13 J
b) 4,09 × 10-19 J
c) 3,21 × 10-15 J
d) 4,21 × 10-16 J
e) 13,21 × 10-13 J 12. Calcule la energía absorbida (en kJ), para que sea posible la transición de una mol de electrones desde el nivel basal hasta el nivel 4. J A=2,18x10-18 - ; NA=6,02 × 1023 e a) 720,8 b) 865,5 d) 1228,1 e) 1845,8
c) 1038,3
13. ¿Cuánta energía se emite o absorbe cuando el electrón del átomo de hidrógeno realiza una transición desde la segunda hasta la cuarta órbita?
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Se emite 5,45 × 10-19 J Se absorbe 4,09 × 10-19 J Se emite 4,36 × 10-18 J Se absorbe 5,45 × 10-19 J Se emite 4,09 × 10-19 J
14. Respecto a la serie de líneas espectrales del hidrógeno, indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. En la serie de Lyman todas las líneas espectrales corresponden a la serie visible.
10. Con respecto a los espectros de emisión o absorción, ¿cuáles de las siguientes proposiciones son correctas?
a) V F V d) V V F
a) b) c) d) e)
II. En la serie de Paschen n1=4 y n2=5;6;7; ... III. En la serie de Lyman la longitud de onda (l) de la primera línea de Lyman es mayor que la longitud de onda (l) de la primera línea de Balmer, para el átomo de hidrógeno. a) F F F d) V V V
b) F V V e) F V F
c) F F V
15. Indique la(s) proposición(es) incorrecta(s): I. Para obtener un espectro de emisión, la sustancia a analizar debe ser excitada, ya sea por choques con electrones, por excitación térmica o luminosa. II. Los espectros discontinuos o de líneas, denominados también espectros atómicos, pueden ser de absorción o de emisión y se obtienen en sistemas gaseosos a bajas presiones o para sales volátiles calentadas en una llama. III. Para calcular la longitud de onda, para una cierta emisión del átomo de hidrógeno, se calcula la inversa de: RH
1 1 2 , para cualquier serie espectral. ni nf
a) I y III d) III
b) II e) I
c) I y II
16 Indique verdadero (V) o falso (F); respecto al modelo atómico de Bohr. I. Bohr explica en su tercer modelo la estabilidad del átomo. II. No explica el espectro de líneas del hidrógeno. III. No explica el enlace químico. a) V V V d) F V V
b) V V F e) F F V
c) V F V
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Química 17. Respecto al modelo atómico de Bohr, indique la proposición correcta. a) Explica la formación de enlaces químicos. b) Explica el desdoblamiento de las líneas espectrales del espectro de líneas del átomo de hidrógeno. c) Determina simultáneamente la posición y la velocidad del electrón del átomo de hidrógeno. d) Explica los espectros de líneas de átomos multielectrónicos. e) Explica las fórmulas de los compuestos. 18. Indique verdadero (V) o falso (F) en relación al modelo atómico de Bohr: I. El radio atómico de la segunda órbita es 2,12 Å II. Al pasar un electrón de la órbita fundamental a la tercera órbita gana 2 fotones de energía. III. La segunda línea de Balmer corresponde a la transición electrónica de: n = 4 a n = 2. a) V V V d) F V V
Central: 619-8100
b) F F V e) V F V
c) V F F
19. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. La teoría de Bohr predice los radios de las órbitas permitidas en un átomo de hidrógeno: rn=n2a0; donde n = 1; 2; 3; ... y a0 = 0,53 Å II. Según Bohr, el electrón solo tiene un conjunto fijo de órbitas permitidas llamados estados estacionarios. III. El cuarto postulado de Bohr menciona que el momento angular de electrón es múltiplo entero de h/2p. a) V V V d) F F V
b) V V F e) F V V
c) V F V
20. Determine la longitud de onda (enÅ) asociada a un electrón del átomo de hidrógeno, en función del radio de Bohr (a0), cuando se encuentra en el segundo nivel estacionario de energía. Dato: Radio de Bohr(a0)=0,53 Å. a) 2pa0 d) 5pa0
b) 3pa0 e) 6pa0
c) 4pa0
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Problemas resueltos 1. Un átomo "A" presenta 4 orbitales "p" saturados, el ion B2+ es isoelectrónico con el ión A1-. Determine los números cuánticos que corresponden al último electrón del átomo "B". a) b) c) d) e)
3; 2; -3; + ½ 4; 0; 0; + ½ 3; 2; -1; + ½ 2; 1; -1; - ½ 4; 1; -1; - ½
Resolución: Para un átomo "X" que presenta orbitales "d" completos: C.E: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d5 Observando los orbitales saturados: d10 = ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ =3d10 d5 = ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ = 4d5 _
et =43 ⇒ Zmáx = 43
Resolución: A → 4 orbitales apareados
Rpta.: b
→ 1s22s22p63s23p4; entonces: Z=16 Luego: B2+ Isoelectrónico A1p=19 p=16 e=17 e=17
4. El quinto nivel de un ion de carga (+3), solo _ tiene 3 e ¿Cuál es su número atómico?
Donde: Bº: [Ar]4s1 e=19 n=4; l=0; m=0 y s=+ ½
a) 48 d) 54
b) 50 e) 56
c) 52
Resolución: Sea el ion X3+
Rpta.: b 2. ¿Cuántos electrones presenta en el nivel "M", el elemento zinc (Z=30)? a) 2 d) 32
b) 8 e) 10
c) 18
Resolución: Sea: Znº
e-=49 Z=30 → # e=30
_
Conf. e : 1s22s22p63s23p64s23d10 Niveles: K2 L8 M18 N2
Donde: X3+ #p+ =52
⇒
Z=52
Rpta.: c
"M" → tiene 18eRpta.: c 3. ¿Cuál es el máximo número atómico de un átomo que presenta 5 orbitales "d" saturados? a) 28 d) 47
Quinto UNI 22
b) 43 e) 49
c) 33
5. Si el número de masa de un ion tripositivo es 59, y en su tercera capa presenta cinco orbitales desapareados. Calcular el número de neutrones. a) 28 d) 31
b) 29 e) 34
c) 30
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Química Donde # e-=25
Resolución:
59X3+ 3ra capa: 5 orbitales desapareados
3d5 = ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 5 orbitales desapareados. En un átomo neutro: Z=e-=25 Neutrones = 59 - 25=34 Rpta.: e
Problemas para la clase 1. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponde, con respecto a los orbitales atómicos:
a) F F F d) F V V
b) V V F e) V F F
c) V F V
4. De los siguientes números cuánticos n y l, indique cuáles corresponden a los subniveles II. Un orbital atómico puede tener como que se indican. máximo dos electrones. I. 3; 3 : 3 d II. 5; 4 : 5 g III. El orbital "s" tiene forma esférica. III. 2; 1 : 2 p IV. El orbital "p" tiene forma tetralobular. a) Solo I b) Solo II c) Solo III a) V V V F b) V V F F c) F V F F d) I y II e) II y III d) F V V F e) F V V V I. Un orbital es igual a la órbita del electrón.
2. Se tiene un orbital 3px con un solo electrón. ¿Cuál de las combinaciones de los números cuánticos (n, l, ml, ms) podría representar al electrón en dicho orbital? a) b) c) d) e)
(3; 2; 1; +1/2) ó (3; 2; 1; - 1/2) (3; 0; 0; +1/2) ó (3; 0; 0; - 1/2) (3; 1; 1; +1/2) ó (3; 1; 1; - 1/2) (3; 1; 2; +1/2) ó (3; 1; 2; - 1/2) (3; 0; 1; +1/2) ó (3; 0; 1; - 1/2)
3. Marque con verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. Para comprender el significado de un orbital es necesario considerar el principio de incertidumbre de Heisenberg. II. La solución de la ecuación de Schrödinger, expresada en función de un conjunto de valores permitidos (n, l, ml y ms) define a un orbital. III. Los orbitales se representan comúnmente en forma de diagramas tridimensionales que nos dan la magnitud relativa de la probabilidad de encontrar al electrón en cualquier dirección desde el núcleo. Central: 619-8100
5. Indique la veracidad (V) o la falsedad (F) de las siguientes proposiciones, según corresponda: I. En un subnivel existen (2 l+1) orbitales. II. Al aumentar el valor del número cuántico principal, aumenta el tamaño de la nube electrónica. III. El orbital atómico es una región definida del átomo donde giran los electrones en forma circular. a) V V V d) F V V
b) V V F e) V F F
c) V F V
6. En relación a la estructura atómica moderna, indique verdadero (V) o falso (F), según corresponda: I. El comportamiento del electrón está descrito por los números cuánticos n, l, ml y ms. II. El número cuántico n describe el nivel de energía y el tamaño relativo de la nube electrónica u orbital. III. Si un electrón está en el subnivel 3s, los números cuánticos que lo describen pueden ser: n=3; l=0; ml=0; ms= + 1 2 www.trilce.edu.pe 23
a) V V F d) V V V
b) F V V e) V F V
c) F F V
7. ¿Cuántos orbitales en total hay en la capa n=3? a) 3 d) 9
b) 5 e) 12
c) 6
8. Indique qué configuración electrónica es incorrecta: a) b) c) d) e)
N(Z = 7) : Cr(Z = 24) : Na(Z = 11) : Cu(Z = 29) : Fe(Z = 26) :
[He]2s22p3 [Ar]4s13d5 [Ne]3s1 [Ar]4s23d9 [Ar]4s23d6
9. Indique qué configuración electrónica corresponde a la especie mostrada: a)
30Zn
2+
: [Ar]4s23d8
b)
: [Ar]4s13d9 : [Ar]4s13d5
d)
+ 29Cu 2+ 26Fe 3+ 26Fe
e)
21Sc
: [Ar]4s23d1
c)
: [Ar]4s23d3
10. Marque verdadero (V) o falso (F), con respecto al P (Z=15) I. Según Pauli su configuración electrónica es: ↑↓ ↑↓ ↑ [Ne] 3s 3p 3p 3p II. Presenta tres orbitales "p" semillenos.
a) VVF d) VVV
b) FFV e) FVV
c) VFV
12. ¿Qué representación por orbitales es incorrecto, según Hund y/o Pauli? I.
↑↑↑↑↑↑
II. ↑ ↑
↑
III. ↑ ↑↓ a) Solo I d) I y III
b) Solo II e) I, II y III
c) Solo III
13. Indique qué proposiciones son correctas: I. Es posible que el electrón de un átomo de hidrógeno excitado se ubique en el subnivel 5 g. II. En un átomo hipotético con un nivel fundamental de 0 eV y dos niveles excitados de 1 eV y 3 eV, le corresponde un espectro de emisión de tres líneas. III. Para un cierto átomo la siguiente representación de sus electrones de valencia es incorrecta porque contradice el principio de máxima multiplicidad: ↑↓ ↑ ↑ ↑ 4s 3dxy 3dyz 3dxz 3dx2-y2 3dz2 a) I y II d) I, II y III
b) II y III e) Ninguna
c) I y III
14. Respecto a la configuración electrónica de un elemento cuyo número atómico Z = 28, indique si la proposición es verdadera (V) o falsa (F), según corresponda:
III. Todos sus orbitales están llenos.
I. Es una sustancia paramagnética.
a) V V V d) F F V
II. Los dos electrones del subnivel 4s tienen sus tres números cuánticos (n, l, ml) iguales.
b) V F V e) V V F
c) F V F
III. En el subnivel 3d hay cuatro orbitales llenos. 11. En relación a la siguiente configuración electrónica por orbitales de los electrones de valencia de un átomo, indique verdadero (V) o falso (F): ↑↓ ↑ ↑ ↑↓ [Ne] 3s 3px 3py 3pz
b) V F V e) V F F
c) F V V
I. El átomo se encuentra en un estado excitado.
15. Los números atómicos (Z) de los elementos: Li, Cu, Cl y Ar son: 3; 29; 17 y 18, respectivamente. Las siguientes alternativas, con respecto a estos elementos, ¿son verdaderos (V) o falsos (F), en el orden en que se presentan?
II. Está cumpliendo la regla de Hund y el principio de exclusión de Pauli.
I. La configuración electrónica del cobre (Cu) es [Ar] 4s23d9.
III. Los números cuánticos (n, l, ml y ms) para uno de sus electrones son: 3; 1; 0; +1/2.
II. El átomo de cloro (Cl) tiene igual número de electrones desapareados que el litio (Li).
Quinto UNI 24
a) V V V d) V V F
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Química III. El ion cloruro (Cl-) es isoelectrónico con el argón (Ar) a) V V V d) F F V
b) V V F e) V F V
c) F V V
I. El ion V2+ es paramagnético. II. Su configuración electrónica es [Ar]4s23d3. III. La configuración del ion V2+ es [Ar]4s23d1. b) V V F e) F F F
c) V F V
b)
24Cr
: [Ar]4s13d5
47Ag
: [Kr]5s14d10
e) El 26Fe2+ y 29Cu2+ son paramagnéticos.
I. III.
III.
2+ 2+ 21Sc II. 24Cr 3- IV. 19K 7N
a) I y II no son especies isoelectrónicas. b) La configuración electrónica de II es [Ar]3d4. c) I y IV tienen igual cantidad de electrones. d) I tiene menor cantidad de electrones que II.
20. Señale verdadero (V) o falso (F), según corresponda: I. El 23V y 26Fe3+ son especies isoelectrónicas.
III. El 8O2- y 10Ne tienen el mismo número de electrones pero diferente configuración electrónica.
d) El 23V+ y 81Tl+ son paramagnéticos.
siguientes
I.
II. La configuración electrónica del 24Cr y 29Cu no siguen el principio de AUFBAU.
c) El 20Ca2+ y 18Ar son paramagnéticos.
18. ¿Cuáles de las isoelectrónicas?
c) I y IV
e) I y IV son especies isoelectrónicas.
17. Indique la alternativa incorrecta con respecto a la configuración electrónica y propiedades magnéticas. a)
b) II y III e) I y II
19. En relación a las siguientes especies químicas, indique la proposición incorrecta.
16. Luego de escribir la configuración electrónica del vanadio (Z=23), indique verdadero (V) o falso (F), según corresponda:
a) V V V d) F F V
a) I y II d) II y IV
especies
a) V V V d) F V F
b) V V F e) F V V
c) V F V
son
2+ 18A II. 20B 2+ 3+ 22C IV. 23D
Tarea domiciliaria 1. ¿Cuáles de los siguientes postulados del modelo atómico de Bohr son considerados en la teoría atómica moderna? I. En un átomo, el electrón tiene únicamente ciertos estados estacionarios de energía que le son permitidos. II. En cualquiera de estos estados, el electrón se mueve siguiendo una órbita circular alrededor del núcleo. III. Los electrones pueden alcanzar niveles de mayor o menor energía cuando absorben o emiten cantidades definidas de energía. a) I y II d) Solo I Central: 619-8100
b) I y III e) Solo II
c) II y III
2. Indique el valor de la verdad de las siguientes proposiciones: I. El principio de incertidumbre es una de las bases de la mecánica cuántica. II. La función de onda (y2) permite calcular la probabilidad de encontrar a un electrón en determinada región del espacio alrededor del núcleo atómico. III. Los números cuánticos indican los diversos estados energéticos de los electrones en el átomo. a) V V V b) V V F c) V F V d) F V V e) F V F
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3. Señale la alternativa incorrecta: a) El número de orbitales en n=2 es 4. b) Para n=3 el máximo valor de "l" es 3.
c) 4; 2; 0; +
1 2
e) 4; 1; -1; -
1 2
c) Un orbital "s" es esférico. d) Un orbital puede contener 1 electrón. e) El subnivel principal contiene como máximo 6e4. Indique verdadero (V) o falso (F) cada una de las siguientes proposiciones: I. El nivel energético n contiene n2 orbitales. II. Los orbitales son lugares definidos por donde se mueven los átomos. III. Para el número cuántico magnético m=-2, el número cuántico principal podría tomar el valor 4. a) V V V d) F V V
b) V F V e) F F V
c) V V F
5. Indique el conjunto de números cuánticos n, l, ml y ms que sí es posible para un electrón en un átomo. 1 2 1 c) 3; 3; -4; 2 1 e) 4; 2; +3; + 2
a) 2; 2; 0; +
1 2 1 d) 5; 4; -5; + 2 b) 3; 2; +2; -
6. Los números cuánticos "n" y "l" determinan respectivamente: a) La energía del electrón que ocupa el orbital y el tamaño del orbital. b) La forma de la capa electrónica en un nivel de energía y la energía del electrón. c) Los movimientos de los electrones y energía del electrón en un instante dado. d) El volumen de la región en la cual se mueven los electrones y la forma del orbital. e) Los niveles de energía del electrón en un estado dado y los movimientos de los electrones. 7. Uno de los posibles valores de los números cuánticos n, l, ml y ms para un electrón en la subcapa 4d son: 1 1 a) 3; 2; 0; + b) 3; 2; -1; 2 2
Quinto UNI 26
d) 3; 0; 0; -
1 2
8. Responda verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. En un nivel de energía existen n2 orbitales. II. En un subnivel de energía existen como máximo (4l+2) electrones. III. A todos los orbitales que poseen el mismo valor de energía relativa (Er) se les llama orbitales degenerados. a) V V V b) V F F c) F V V d) V V F e) F F F 9. ¿Cuáles de las configuraciones electrónicas son correctas? I.
26Fe
: [Ar]4s23d6
II.
24Cr
: [Ar]4s23d4
III.
29Cu
: [Ar]4s13d10
a) Solo I d) I y III
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
10. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. El principio de AUFBAU se cumple para todos los átomos sin excepción. II. El principio de AUFBAU se rige gracias a la energía relativa creciente de los subniveles de los elementos. III. Según el principio de AUFBAU, los electrones irán ocupando los niveles y subniveles según su energía relativa decreciente. a) V V V d) F V F
b) V F V e) F F F
c) V V F
11. Cierto átomo neutro tiene la siguiente configuración electrónica en su estado basal. [Ne] 3s23p2x3p1y3p1z Indique verdadero (V) o falso (F) las proposiciones siguientes: I. El átomo tiene dos electrones desapareados. II. El número atómico del átomo es 16. III. El ion binegativo del átomo tiene 8 electrones en el nivel externo. a) F V V d) V F V
b) V V V e) F V F
c) V V F Colegios
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Química 12. La energía relativa del electrón de más energía para los elementos 15P, 37Rb y 39Y es respectivamente: a) 3; 4; 5 d) 3; 4; 2
b) 4; 5; 3 e) 4; 5; 6
c) 3; 5; 3
13. Determine la carga nuclear de un átomo que posee 6 electrones desapareados y 5 niveles de energía. a) 24 d) 42
b) 23 e) 52
c) 64
14. Determine cuál de los siguientes elementos tiene el mayor número de electrones desapareados 13Al, 26Fe, 33As. a) Al
b) Fe
c) As
d) Fe y As
e) Los tres tiene desapareados.
igual
número
17. Indique cuáles de los siguientes elementos tienen la relación correcta respecto a su propiedad magnética: I. 9F II. 13Al III. 20Ca a) I, II y III d) I y III
de
e-
I. En el 15P se tiene:
18. ¿Cuáles de las siguientes configuraciones corresponden a especies diamagnéticas (D) y cuáles a paramagnéticas (P)? I. [Ar] 4s13d5 II. [Ne] 3s23p2
a) DDD d) PPP
c) DPD
19. Indique verdadero (V) o falso (F) las siguientes proposiciones:
III. En un átomo de hidrógeno su único electrón se encuentra en 3d, mientras que en otro átomo de hidrógeno su único electrón está en 3s, entonces en 3d el electrón tiene mayor contenido energético que en 3s. a) F F F d) F V F c) F F V
16. Se tiene un elemento con número atómico Z=17. Indique qué distribuciones pueden ser correctas, según la distribución de los electrones por orbitales. ↑↓ ↑ ↑↓ I. [Ne]3s2 3px 3py 3pz
III. [Ne]3s2
b) PDP e) PPD
II. La configuración [Ne] 3s23p34s1 corresponde a un estado excitado del 16S.
III. En el 14Si se tiene:
II. [Ne]3s2
c) II y III
I. Los orbitales 3d y 4p tienen igual cantidad de energía relativa.
II. En el 13Al se tiene:
b) V V F e) F V F
b) I y II e) Solo I
III. [Ar] 4s23d10
15. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda:
a) V V V d) V F V
: Diamagnético : Paramagnético : Diamagnético
b) V V V e) F F V
c) F V V
20. ¿Cuáles de las siguientes configuraciones son falsas? I. II. III.
+ 29Cu 3+ 26Fe + 21Sc
a) II y III d) Solo I
: [Ar] 3d10 : [Ar] 4s13d7 : [Ar] 4s2 b) Solo III e) I y III
c) I y II
↑↑ ↑↓ ↑ 3px 3py 3pz ↓ ↓↑ ↓↑ 3px 3py 3pz
a) Solo I d) I y III
Central: 619-8100
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
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Problemas resueltos 1. ¿Cuál es la ubicación en la tabla periódica moderna de un elemento que posee 5 orbitales llenos en el nivel 4? Resolución: Realizamos la distribución electrónica que tenga 6 orbitales llenos en el nivel 4 (Principio de Aufbau).
3. ¿A qué periodo y grupo pertenece el Selenio (z=34)? Resolución:
Realizamos la distribución electrónica: Selenio (z=34)
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d6 Llenado de e- en un subnivel, es con la regla de Hund, donde:
n=4 → Se pertenece al periodo 5
4s → 1 orbital lleno ↑↓
a + b =2+4=6 → Se pertenece al grupo VIA(16)
2s → 3 orbitales llenos ↑↓ ↑↓ ↑↓
Familia: Anfígenos o Calcógenos.
2p → 1 orbital lleno ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ Total: 5 orbitales llenos
4. Indique la especie de menor radio
El periodo de un elemento es igual al último nivel de su distribución electrónica.
a) d)
n=5 → Periodo=5
+ 319K b) 18Ar c) 15P 22+ 16S e) 20Ca
Resolución:
El grupo en la tabla periódica es igual al número de electrones de valencia: Luego, nuestro elemento termina en:
Como todas las especies isoelectrónicas se cumple:
5s24d6 → Grupo=2+6=8 → Grupo VIIIB
A menor Z, mayor radio:
15P
A mayor Z, menor radio:
20Ca
2. ¿A qué periodo y grupo pertenece el Rubidio (z=37)? Resolución: Realizamos la distribución electrónica:
dadas
son
32+
Rpta.: e
5. Se tienen tres elementos "A", "B" y "C", cuyas cargas nucleares son 31; 34 y 37, respectivamente. Indique el orden creciente de electronegatividad. Resolución:
n=5 → Rb pertenece al periodo 5 a + b =1+0=1 → Rb pertenece al grupo IA Familia: Metales alcalinos
Quinto UNI 28
La distribución electrónica de cada elemento es: 1s22s22p63p63s23p64s23d104p1 periodo 4, Grupo IIIA 31A:
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Química 1s22s22p63p63s23p64s23d104p4 periodo 4, Grupo VIA 34B:
1s22s22p63p63s23p64s23d104p15s1 periodo 5, Grupo IA
Recordamos la variación general de la electronegatividad según como indican las flechas:
37C:
Luego, ubicamos los elementos de la Tabla Periódica Moderna:
Problemas para la clase 1. Respecto al ordenamiento que realizaron Mendeleiev y Meyer sobre los elementos químicos, señale lo correcto: I.
Solamente Mendeleiev dejó espacios vacíos para los elementos hasta aquel entonces no descubiertos. II. La ventaja del ordenamiento que realizó Meyer fue que incluyó los subniveles de energía atómicos. III. Las primeras versiones de la tabla de Mendeleiev no incluyeron los gases nobles. a) I d) I y III
b) II e) I, II y III
c) III
2. Indique cuál de las siguientes proposiciones enfoca con mayor precisión la ley periódica moderna: a) Las propiedades periódicas son función de las masas atómicas. b) La tabla periódica moderna se fundamenta en la ley periódica moderna. c) Las propiedades de los elementos son una función de sus números atómicos. d) Las propiedades de los elementos son directamente proporcionales a sus números atómicos. e) La actual ley periódica es una modificación de la planteada por Mendeleiev. Central: 619-8100
3. Sobre la ley periódica moderna, señale la proposición incorrecta: a) Se basa en el número atómico de los elementos. b) Tiene como sustento el trabajo de Henry Moseley. c) Tuvo como antecedentes los trabajos de Meyer y Mendeleiev. d) Explica coherentemente la variación de las propiedades periódicas de los elementos. e) Las propiedades de los elementos son una función periódica de sus pesos atómicos. 4. Determine qué propiedades de la tabla periódica son correctos: I. En la actualidad, la tabla periódica ya tiene ocho periodos pues el último elemento tiene un número atómico de 120. II. La tabla periódica está dividida en elementos representativos y de transición, cada uno conteniendo 8 y 10 grupos o familias, respectivamente. III. Los elementos de transición interna se caracterizan por tener electrones de subniveles f en su configuración electrónica de valencia. a) I y II d) I, II y III
b) II y III e) Ninguna
c) I y III www.trilce.edu.pe 29
5. Hallar el número atómico de un elemento que pertenece al grupo de los halógenos y se encuentra en el cuarto periodo. a) 24 d) 35
b) 33 e) 34
c) 30
6. Se tienen tres elementos: A (Z = 34), B (Z = 38) y C (Z = 51). Indique las proposiciones verdaderas: I. Los estados de oxidación de "A" y "C" son, respectivamente, -2 y -3. II. A2- y B2+ son isoelectrónicos entre sí. III. El estado de oxidación máximo de "C" es +7 7. Se dan las configuraciones externas de tres elementos en su estado basal: II. 4s1 III. 5s24d1 Marque la expresión correcta: a) El elemento I es metal. b) El elemento II es un no metal. c) Los elementos II y III son metales de transición. d) Los elementos I y III son metales alcalinos. e) El elemento III es un elemento de transición. 8. Se tienen tres elementos: A (Z = 16), B (Z = 19) y C (Z = 31). Determinar el orden creciente de sus electronegatividades. a) C
b) A
9. ¿En qué grupo y periodo, respectivamente, está ubicado un elemento en la TPM, si su número atómico es 43 y posee 5 electrones desapareados? a) VB; quinto c) VIIB; quinto e) VIIB; cuarto
b) VA; cuarto d) IIA; tercero
10. Un ion tripositivo de un elemento X es isoelectrónico con otro elemento Y en estado atómico que se encuentra en el cuarto periodo y en el grupo IIA. ¿En qué grupo de la TPM se encuentra el elemento X?
Quinto UNI 30
a) El elemento que posee mayor tamaño atómico es Z=19. b) Dos elementos pertenecen al grupo de los metales alcalinos y dos al grupo de los alcalinotérreos. c) El tamaño atómico crece de Z=11 a Z=19. d) Los dos primeros elementos pertenecen al tercer periodo y los dos últimos al cuarto periodo. e) El comportamiento químico de los compuestos de los elementos Z=11 y Z=19 son análogos. 12. Señale la proposición correcta:
I. 2s22p3
a) IB d) IVB
11. Cuatro elementos tienen Z: 11; 12; 19 y 20, respectivamente. ¿Cuál de las siguientes proposiciones, referidas a dichos elementos, es falsa?
b) IIB e) VB
c) IIIB
a) b) c) d) e)
El Cs es un alcalinotérreo. El Rn es un elemento de transición. El S no es un anfígeno. El Se es un no metal. El Te es un alcalino.
13. Señale la proposición incorrecta: a) En un grupo de la TPM el radio aumenta al incrementarse el número atómico. b) El bromo presenta menor afinidad electrónica que el flúor. c) El cesio posee mayor potencial de ionización que el sodio. d) El cloro presenta mayor electronegatividad que el potasio. e) El oro es un metal de transición. 14. Indique cuál de las siguientes proposiciones es incorrecta: a) En un periodo, el radio atómico es inversamente proporcional al número atómico. b) La electronegatividad es directamente proporcional al número atómico en un grupo. c) En un grupo, el radio atómico de los elementos aumenta, al aumentar el número atómico. d) Los halógenos son los elementos más electronegativos de cada periodo. e) Los elementos del séptimo periodo son los menos electronegativos de cada grupo.
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Química 15. ¿Qué diagrama muestra la variación general en la tabla periódica moderna, el aumento de la electronegatividad?
17. Determine la(s) proposición(es) incorrecta(s) respecto a la energía de ionización. I. Se define como la cantidad mínima de energía para retirar un electrón de un átomo en estado sólido. II. La energía de ionización crece al arrancar los electrones más internos de un átomo gaseoso. EI1< El2 < El3.
a)
III. La afinidad electrónica es el fenómeno opuesto a la energía de ionización. a) I d) I y II
b) II e) I y III
c) III
b) 18. Para los procesos siguientes: I. H(g) + 13,6 eV → e + H+ (g) II. F(g) + 402 kcal → e + F+ (g) mol kcal III. O-(g) + e +204,5 → O2(g) mol
c)
Indique la proposición correcta: a) El potencial de ionización del H es 13,6 eV. b) El potencial de ionización del F es 402 kcal/ mol. c) el potencial de ionización del O- es 204,5 kcal/mol.
d)
d) La segunda afinidad electrónica del O- es 204,5 kcal/mol. e) Para una misma especie atómica el P.I. es diferente A.E.
e) Ninguna es correcta 16. Se tienen dos elementos, con sus respectivas configuraciones electrónicas: 1) [Ne]3s23p4
2) [Ar]4s2
Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. El primer elemento es más electronegativo que el segundo. II. Con respecto a sus iones divalentes positivos, el segundo tiene mayor radio iónico que el primero.
19. Tomando en cuenta la posición que ocupan en la tabla periódica, los elementos: 11Na, 19K, 37Rb, 12Mg, 13Al, 17Cl, 35Br, 9F.
Señale la veracidad (V) o la falsedad (F) de las siguientes proposiciones: I. Respecto a su radio, tienen orden creciente 11Na < 19K < 37Rb. II. El aluminio tiene mayor electronegatividad que el magnesio, pero menos que el cloro.
III. El segundo tiene mayor radio atómico que el primero.
III. El F, Cl y Br, en este orden mantienen electronegatividad decreciente.
a) V V V d) V V F
a) V V V d) F V V
Central: 619-8100
b) V F V e) F F F
c) F F V
b) V F V e) V V F
c) F V F
www.trilce.edu.pe 31
20. Analizando la variación de las propiedades periódicas, marque la alternativa correcta. a) El radio atómico aumenta en un periodo a medida que aumenta el número atómico y en un grupo a medida que disminuye el número atómico. b) La energía de ionización disminuye tanto en un periodo como en un grupo con el aumento del número atómico.
c) Las energías de ionización de los elementos de un grupo, se pueden correlacionar con los radios de sus respectivos átomos. Ambas magnitudes son inversamente proporcionales. d) El carácter metálico aumenta en un periodo con el aumento del número atómico. e) La electronegatividad de los elementos del grupo VIIA, aumenta con el aumento del número atómico.
Tarea domiciliaria 1. Indique la proposición incorrecta con respecto al tema de tabla periódica:
3. En relación a la regla del octeto, indique el valor de verdad a las proposiciones siguientes:
a) Meyer obtuvo curvas periódicas al representar frente al peso atómico diversas propiedades como volatilidad y fragilidad.
I. Lo cumplen todos los elementos de la tabla periódica, al formar enlaces químicos.
b) Mendeleiev ordenó en forma de tabla, 63 elementos de acuerdo a su peso atómico; considero el aspecto químico. c) Las primeras versiones de la Tabla de Mendeleiev no incluyeron los gases nobles. d) Moseley introdujo el concepto de número atómico. Su estudio se basó en el análisis, por comparación, de líneas similares de los espectros de rayos X de isótopos de distintos elementos. e) Moseley concluyó que el ordenamiento de los elementos debe hacerse de acuerdo al peso atómico. 2. Indique como verdadero (V) o falso (F), según corresponda: I. Los elementos que presentan la misma cantidad de niveles o capas en su configuración electrónica, corresponden a un mismo periodo de la tabla periódica moderna. II. Los elementos que terminan su configuración electrónica en el subnivel "d" se denominan metales de transición o grupos "B". III. Los gases nobles presentan gran estabilidad química debido a que sus últimas capas tienen un número de electrones igual a ocho, con la sola excepción del He que posee 2 electrones. a) V V V d) F F V Quinto UNI 32
b) V V F e) V F V
c) V F F
II. Los halógenos para cumplir esta regla, tienden a ganar dos electrones. III. El átomo de sodio (Z=11) al perder un electrón cumple la regla del octeto. a) F F V d) F F F
b) V V F e) V V V
c) V F F
4. Respecto a cierto elemento que tiene la siguiente configuración electrónica: [Ar]4s23d104p2x4p1y4p1z ¿Cuál es la proposición incorrecta? a) Es un elemento representativo. b) Se ubica en el periodo 4 y grupo VIa de la tabla periódica. c) Es un metal pesado. d) Posee 2 electrones desapareados. e) Tiene 6 electrones en la última capa. 5. Un ion dipositivo de un elemento X es isoelectrónico con otro ion Y4+ que se encuentra en el quinto periodo y en el grupo VB. ¿En qué grupo de la tabla periódica moderna se encuentra el elemento X? a) IB d) IIIB
b) IIA e) VB
c) IIIA
6. Señale la ubicación de un elemento en la tabla periódica que tiene número de masa igual a 56 y cuyo número de nucleones neutros es 30. a) 3 ; IB d) 4 ; VIIIB
b) 4 ; VIIA e) 4 ; IVB
c) 5 ; IIIB Colegios
TRILCE
Química 7. Un elemento tiene cinco niveles de energía y seis electrones desapareados. ¿A qué periodo y grupo de la tabla periódica moderna corresponde? a) 4; VIB d) 5; VIB
b) 5; IB e) 4; VIA
c) 5; VIA
12. En un almacén de laboratorio se tienen cuatro elementos etiquetados con los símbolos 19A, 35D, 26E, 37G. Ordénelos de menor a mayor radio atómico. a) G < D < B < A b) D < A < E < G
8. Considere un elemento químico en su estado basal, que representa la configuración electrónica 1s22s22p63s23p64s23d5, e indique cuál(es) de las siguientes proposiciones es (son) verdadera(s). I. Es un elemento de transición. II. Es un sólido metálico.
c) E < D < A < G d) E< D < G < A e) D < E < A < G 13. En relación a los siguientes elementos: 35X, 33Y, 37T
III. Presenta siete electrones de valencia y pertenece al grupo 7(VIIB).
Indique el valor de verdad a las proposiciones:
a) I y II d) I, II y III
I. La afinidad electrónica de X es mayor que T.
b) II y III e) Solo III
c) I y III
9. Si se tiene un ion X-2 que es isoelectrónico con otra especie Y, cuyo elemento pertenece al cuarto periodo y grupo VIA. Determine el grupo al cual pertenece el elemento X. a) IA d) IVA
b) IIA e) VA
c) IIIA
10. Señale las propiedades periódicas de los elementos, que aumentan en general , según como indican las flechas: I. II. III. IV.
Radio atómico. Carácter metálico. Afinidad electrónica. Energía de ionización.
II. La energía de ionización de Y es menor de X. III. La ecuación que indica la forma de determinar la energía de ionización de X es: X(s) + energía → X+(g) + 1ea) V V F d) F V F
b) V V V e) F F V
c) V F F
14. En relación a la ecuación: 2+ Ca + (g) + 1145 kJ → Ca(g) +e
Indique verdadero (V) o falso (F), en las proposiciones siguientes: I. Es la segunda afinidad electrónica del calcio. II. Es la segunda energía de ionización del calcio. III. La primera energía de ionización es menor de 1145 kJ/mol. a) F V V d) F V F
a) I y II d) II y III
b) I y III e) II y IV
c) III y IV
11. De la siguiente lista de elementos: As, Xe, Fe, Li, B, Cl, Ba, P, I, Si, indique el número de metales, no metales y semimetales, respectivamente. a) 3; 4; 3 d) 3; 5; 2 Central: 619-8100
b) 3; 3; 4 e) 4; 4; 2
c) 4; 5; 1
b) V V V e) V F F
c) V V F
15. Indique si las proposiciones son verdaderas (V) o falsas (F): I. El segundo potencial de ionización (PI) de Mg es menor que el primer potencial de ionización. II. La tendencia de la electronegatividad de un elemento en la tabla periódica es similar a la tendencia de su energía de ionización y afinidad electrónica. www.trilce.edu.pe 33
III. Todo radio atómico, se ubica entre el radio de su catión (el de menor valor) y el de su anión (el mayor valor) respectivo. a) V V V d) F F V
b) V F V e) V V F
c) F V V
16. ¿Cuáles de las siguientes proposiciones son correctas? I. La energía de ionización siempre es positiva. II. La afinidad electrónica del cloro es una cantidad negativa Cl(g) + e- → Cl-(g). III. Generalmente, cuanto mayor es la afinidad electrónica de un átomo, mayor es su electronegatividad. a) Solo I d) I y III
b) Solo II e) I, II y III
c) Solo III
17. Señale verdadero (V) o falso (F), según corresponda, respecto a las propiedades periódicas, de los siguientes elementos: Elemento Z
Sr 38
Ba 56
Te 52
I. El radio atómico del Ba es mayor que el radio atómico del Sr. II. El Te es el elemento más electronegativo. III. Los tres elementos tienen la propiedad de formar cationes monoatómicos. a) V F V d) F V F
Quinto UNI 34
b) V V F e) V V V
c) F F V
18. Indique el valor de verdad a las proposiciones siguientes: I. La energía de ionización del 26Fe es igual a la energía de ionización del 26Fe2+. II. La afinidad electrónica del 8O-(g) corresponde a un proceso exotérmico cuando se forma el 8O2-(g). III. El proceso de formación de cationes monoatómicos corresponde a un proceso exotérmico. a) F V F d) V F F
b) V F V e) V V V
c) F F F
19. Indique la especie química de mayor electronegatividad. a) d)
6C b) 7N c) 8O 14Si e) 15P
20. En relación a la electronegatividad, ¿cuál es la proposición incorrecta? a) odo, aumenta al disminuir el radio atómico. b) En un grupo, disminuye al aumentar el número atómico. c) Según la escala de Pauling, es adimensional d) Los no metales tienen mayor electronegatividad que los metales. e) Un elemento de configuración electrónica de valencia ns2np3 tiene mayor electronegatividad que otrEn un perio elemento de configuración electrónica ns2np5.
Colegios
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Problemas resueltos 1. Un elemento representativo del quinto periodo de la Tabla Periódica presenta la notación Lewis.
Resolución: I. Na - F EN = EN(F) - EN(Na) EN = 4,0 - 0,9 = 3,1
Indique su número atómico. a) 49 d) 52
b) 50 e) 53
II. Ca - O c) 51
Resolución:
EN = 3,5 - 1,0 = 2,5 III. Mg - Cl EN = 3,0 - 1,2 = 1,8 IV. Na - O
EN= 3,5 - 0,9 = 2,6 De acuerdo a Lewis tiene 6e- de valencia y presenta los orbitales: s2p4. Periodo = 5; es igual a n=5 (nivel) Termina su configuración e-: 5p4 Luego: 36 Ka 5s24d105p4 e=52 → Z=52 (átomo neutro)
Orden creciente: III, II, IV, I Rpta.: e 3. Se tienen los elementos K(IA) y Br(VIIA), diga ¿cuál es la representación de Lewis de la molécula formada? a) K1+ Br11+ 2
Rpta.: d 2. A continuación se muestran cuatro sustancias. Ordene sus enlaces en forma creciente a su carácter iónico. I. II. III. IV.
Na - F Ca - O Mg - Cl Na - O
Rpta.: e
Electronegatividades: Na=0,9 Ca=1,0 Mg=1,2 Cl=3,0 O=3,5 F=4,0 a) I, II, III, IV c) IV, III, II, I e) III, II, IV, I Central: 619-8100
Resolución:
b) II, III, IV, I d) III, IV, II, I
4. Se tienen los elementos 17A y 37B. Al combinarse ambos, ¿qué clase de enlace formarán? a) Covalente puro b) Iónico c) Metálico www.trilce.edu.pe 35
d) Covalente dativo
5. Un elemento químico "A" de número atómico 15 se une con otro elemento químico "B" de número atómico 34. ¿Cuál de los siguientes compuestos podría formar?
e) Covalente polar Resolución: 17
A
C.E: 10 Ne 3s23p5 → pertenece al grupo VIIA: Halógeno (no metal) 37
a) AB
b) A2B
d) A2B3
e) A3B2
c) AB2
Resolución:
B
Ne ] 3s23p3 grupo: VA
C.E: 36 Kr 5s1 → pertenece al grupo IA: Metal alcalino (metal)
15A CE: 10[ 3p3: ↑ ↑ ↑
Donde:
3 orb. desapareado = 3 34B CE: 18 Ar 3p4: ↑↓ ↑ ↑
4s23d104p4 grupo: VIA
2 orb. desapareados = 2 Presenta enlace iónico.
= A 2B 3
Rpta.: b
Rpta.: d
Problemas para la clase 1. Considerando solo los datos de electronegatividad: H 2,1
B 2
C 2,5
N 3
F 4
S 2,5
¿Cuáles de las alternativas señaladas a continuación debiera esperarse que corresponda al carácter iónico decreciente de los enlaces indicados? a) H - F > H - N > H - C > H - B > H - S b) H - N > H - F > H - B > H - C = H - S c) H - N > H - S > H - B > H - F > H - C d) H - F > H - N > H - S = H - C > H - B
III. En un enlace iónico, la diferencia de electronegatividades entre los átomos que forman el enlace es baja. a) VVV d) FVV
b) VFV e) FVF
c) VVF
3. Indique la notación de Lewis incorrecta: Elemento X
Na
K
Mg
Ca
Al
Cl
N
O
I
0,9 0,8 1,2 1,0 1,5 3,0 3,0 3,5 2,5
a) Ca2+ c) K+
b) 3Mg2+2 d) Al3+3
e) H - F > H - S > H - C > H - B > H - N 2. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I.
Cuando la diferencia de electronegatividades entre los átomos que forman un enlace es baja, se compartirán los electrones dando lugar a la formación del enlace covalente.
II. Un enlace iónico se produce entre un elemento de baja electronegatividad y otro de alta energía de ionización. Quinto UNI 36
e) 2Na+ 4. ¿Cuál de los compuestos dados es un compuesto iónico? I. CaO
II. C4+ 2
III. Al3+ 3 Colegios
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Química a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
9. De las siguientes proposiciones asociadas a la molécula:
5. Los elementos X e Y tienen la siguiente notación de Lewis: El compuesto iónico formado por X e Y tiene la siguiente estructura de Lewis: a) Y2+
c) X2+
d) 2X2+2
III. La longitud del enlace entre el carbono 1 y el carbono 2 es menor que la correspondiente entre el carbono 2 y el carbono 3. Indique si son verdaderas (V) o falsas (F): a) V V V d) F F V
Altos puntos de fusión y ebullición.
-
Son sólidos cristalinos quebradizos.
- Conducen la electricidad cuando están fundidos o en solución acuosa. I. KBr(s)
II. I2(s)
III. CO2(s)
a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) I y III
c) Solo III
7. ¿En cuáles de las especies dadas se presentan enlaces apolares? I. Cl2
II. CH4
a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) II y III
b) V F V e) F V V
c) F V F
10. ¿Qué compuestos presentan enlaces múltiples? I. HCN
II. C6H6
III. H2CO3
a) Solo I d) I, II y III
b) Solo II e) I y III
c) Solo III
11. ¿Qué especie presenta 2 enlaces p?
Solubles al agua
III. H2O c) Solo III
8. De las siguientes especies, indique cuáles presentan enlaces múltiples.
Central: 619-8100
carbono-carbono
b) 2Y2+2
-
a) Solo I d) I y II
enlaces
6. ¿Cuáles de los compuestos que se indican a continuación tienen las siguientes propiedades?
I. SOCl2
dos
II. La energía de enlace entre el carbono 1 y el carbono 2 es mayor que la correspondiente entre el carbono 2 y el carbono 3.
e) 2X+2
-
I. Existen simple.
II. H2SO3
III. CO23
b) Solo III e) I y III
c) II y III
a) NO-2 d) N2O4
b) CO-3 e) HNO3
c) NO-3
12. ¿Cuántos enlaces p presenta el ion PO34 suponiendo que el fósforo expande la capa de valencia a 10 electrones? a) 0 d) 3
b) 1 e) 4
c) 2
13. El dioxirano, H2CO2, es un serio contaminante generado a partir de ozono troposférico. Cada molécula contiene un enlace O - O y no presenta enlaces dativos. Dibuje la estructura de Lewis para el dioxirano:
www.trilce.edu.pe 37
14. Indique qué proposición no corresponde al ion SO24 suponiendo octetos electrónicos para sus átomos. a) Tiene dos enlaces coordinados. b) Presenta solo enlaces sigma
17. Determine la alternativa que contiene una especie que presenta cuatro estructuras resonantes. Suponer que el átomo central cumple el octeto. Dato: Z(S = 16; O = 8; C = 6)
c) Existen 32 electrones de valencia.
a) SO23
b) CO23
d) Todos los átomos cumplen la regla del octeto.
d) O3
e) SO24
e) La carga del ion debe localizarse en dos de los átomos de oxígeno. 15. Determine en cuál de las siguientes moléculas, el átomo cumple la regla del octeto electrónico. Dato: Z(S = 16; F = 9; Pb = 82; Cl = 17; O = 8; I = 53) a) SF4
b) PbCl2
c) O2F2
d) ICl-4 e) I-3 16. Identifique la molécula en la que el átomo central no cumple el octeto. Dato: Z(S = 16; Be = 4; H = 1; O = 8; Cl = 17; N = 7) a) O3
b) SO2
d) BeCl2
e) NH3
c) H2O
c) C2O24
18. ¿Qué molécula presenta un átomo central que no cumple el octeto? a) O2F2
b) CHF3
d) AlCl3
e) NH3
c) OF2
19. ¿En cuál de las estructuras hay dos enlaces p? a) NCO-
b) PCl3
c) CIO-3
d) NO-3
e) HCO-2 (H y ambos oxígenos están unidos al C) 20. Indique en qué estructura existe uno o más enlaces covalentes dativos. a) PH3
b) CH4
d) Cl2O
e) NH4+
c) C2H6
Tarea domiciliaria 1. Identifique como verdadero (V) o falso (F) a las proposiciones siguientes: I. El tipo de enlace químico se puede determinar conociendo únicamente la diferencia de electronegatividades de los elementos que componen el enlace. II. Todo metal que se combina con un no metal, siempre forma enlace iónico. III. A menor diferencia de electronegatividades, aumenta el porcentaje de carácter covalente de un enlace químico. a) FFV d) FVF
b) VFF e) FFF
c) VFV
2. Acerca de los tipos de enlace, indique las proposiciones que son correctas: I. El enlace covalente, generalmente, se forma entre los átomos de elementos no metálicos. Quinto UNI 38
II. El enlace iónico en un compuesto binario, generalmente se forma entre un metal y un no metal. III. En el diamante (carbono puro) se presentan enlaces metálicos. a) I y II d) Solo II
b) I y III e) Solo III
c) II y III
3. Considerando solo las electronegatividades, ¿cuál de los compuestos siguientes no es iónico? Elemento X
Ca
O
Na
Br
Mg
N
1,0 3,5 0,9 2,8 1,2 3,0
a) CaO d) Al2O3
b) NaBr e) BeCl2
Al
Be
15
1,5 3,0
Cl
c) Mg3N2
4. Teniendo en cuenta la diferencia de electronegatividades, indique los compuestos iónicos (I) y covalentes (C). Colegios
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Química I. MgO
II. CaCl2
IV. KF
V. BaO
Elemento
Mg
Ca
C
S
8. Para los compuestos siguientes: Mg3N2, AlF3, AlCl3, BeCl2 y CaO, ¿cuál de las siguientes estructuras de Lewis es incorrecta?
III. CS2 O
Cl
F
K
Ba
Electrone1,2 1,0 2,5 2,5 3,0 3,5 4,0 0,8 0,9 gatividad
a) I, I, C, I, C c) I, I, C, I, I e) I, I, I, I, I
b) I, C, I, I, I d) C, I, C, I, I
5. Tomando en cuenta la diferencia de electronegatividad y la temperatura de fusión, señale el tipo de enlace que corresponde a cada compuesto (iónico (I) o covalente (C)). I. LiBr
II. H2O
Tf(ºC) 550
100
IV. SrS
V. Li2O
2002
1570
III. BeCl2 415
Elemento
Li
F
Ni
Br
Be
Cl
Sr
S
O
H
Electronegatividad
1,0
4,0
1,8
2,8
1,5
3,0
1,0
2,5
3,5
2,1
a) I, C, I, I, C c) C, C, I, I, C e) I, C, I, C, C
b) I, C, C, I, I d) I, I, I, I, I
I. KCl III. NaI IV.SrCl2
a) IV, III, II, I c) II, III, I, IV e) III, IV, I, II
I.
A diferencia de un enlace covalente normal, en un enlace covalente coordinado no se completa un octeto.
II. Un enlace covalente polar se forma entre dos átomos diferentes, incluso en casos en los que la diferencia de electronegatividad es igual a cero.
II. SrBr2
Electronegatividad
a) Tienen alto punto de fusión (mayor que 400ºC). b) Son solubles al agua y forman soluciones electrolíticas. c) Se encuentran en estado sólido a 25ºC y 1atm (condiciones ambientales). d) Son maleables. e) En estado sólido, son malos conductores eléctricos. 10. Indique cuál(es) de las siguientes proposiciones es (son) falsa(s):
6. Ordene los siguientes compuestos binarios en orden creciente de su carácter iónico.
Elemento
9. ¿Cuál de las siguientes proposiciones no corresponde a los compuestos iónicos?
Na
K
Mg
Sr
Cl
Br
I
0,9 0,8 1,2
1
3
2,8
2,5
b) III, II, IV, I d) I, II, IV, III
7. El Nitrógeno (7N) y el bario, Ba (IIA) forman un compuesto iónico. Indique la estructura de Lewis del compuesto iónico mencionado.
III. En una molécula de N2 existen tres enlaces covalentes apolares. a) I y II d) Solo III
b) II y III e) Todas
c) Solo II
11. ¿Cuál de los siguientes enlaces tiene mayor momento dipolar (
_ µ
Elemento
H
Electronegatividad
a) S - H d) F - Cl
)? O
2,1 3,5
b) Cl - H e) Cl - O
S
Cl
F
2,5
3,0
4,0
c) O - H
e) Central: 619-8100
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12. Considere la molécula de oxicloruro de azufre (SOCl2) e indique lo correcto: a) Existen 3 enlaces covalentes normales.
17. ¿Cuál(es) de las siguientes estructuras de Lewis es(son) correcta(s)? I. N2O5
b) Existen 2 enlaces polares y 1 no polar. c) Existen 2 enlaces mútiples. d) Existen 2 enlaces normales y 1 dativo. e) Existen 1 enlace normal y 2 dativos.
II. Cl2O7
13. ¿Cuál de las siguientes moléculas presenta solo enlaces covalentes simples? a) SO3
b) HNO3
d) Cl2O7
e) CO2
c) CO23 III. N2O
14. El naftaleno es un compuesto orgánico, cuya fórmula estructural de una de sus moléculas es:
a) Solo I d) Solo III
b) Solo II e) I, II y III
c) I y III
18. ¿En cuál de las siguientes sustancias se cumple la regla del octeto? a) BeH2 d) NO
Determine el número de enlaces sigma (s) y pi (p) que presenta la molécula mencionada. a) 18; 4 d) 20; 3
b) 17; 5 e) 18; 5
c) 19; 5
15. Halle el número de enlaces sigma (s) y pi (p) para la molécula de ácido nítrico (HNO3) a) 4; 2 d) 5;2
b) 4; 1 e) 5; 1
c) 3; 2
16. ¿Cuál de las especies siguientes presenta mayor número de enlaces covalentes coordinados? a) SO23
b) SO24
d) NO-3
e) NO-2
Quinto UNI 40
b) BH3 c)AlCl3 e) O3
19. Indique qué especies químicas presentan resonancia: I. SeO2
II. H2SO4
III. ClO-4
IV. HCO-3
a) I y IV
b) I y II
d) I, II y III
e) I, II y IV
c) II y III
20. Indique cuál(es) de las siguientes especies presenta(n) resonancia: a) HCl d) SO24
b) N2O4 e) NH3
c) Cl2O7
c) PO34
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Problemas resueltos 1. ¿Qué enlace y cuál es la fórmula del compuesto que se forma por combinación de un metal del grupo IIA y un no-metal del grupo VIA? Resolución: X: metal IIA ⇒ E.O = Nº del grupo
máximo = +2
Y: no-metal VIA ⇒ E.O = grupo -8
4. Señale el orden creciente de radio atómico para los elementos: 8X, 12Y y 16W Resolución: Realizamos la configuración electrónica y su ubicación en la tabla: 8X
Periodo Grupo
: [He] 2s22p4 3s2
mínimo = -2
12Y :
[Ne]
El enlace es iónico y su fórmula es:
16W
: [Ne] 3s23p4
X+2Y-2 ⇒ XY
Graficamos en la tabla:
2 VIA 3 IIA 3 VIA
2. Señale la notación Lewis de los siguientes compuestos iónicos que es correcta: a) Ca2+
c) Al3+3
b) 2K+ d) Mg2+2 X
e) Li+ Resolución: Para el floruro de aluminio tenemos: E.O. Máx. Al = Grupo=+3 E.O. Mín. F= Grupo -8= -1 Al3+3
Es la notación Lewis correcta.
Rpta.: c 3. Un elemento está ubicado en el periodo 5 y grupo VB, ¿cuál es su número atómico? Resolución: Periodo 5, indica 5 niveles de energía y grupo VB, indica 5 electrones en subniveles s y d. La configuración electrónica es: [Kr] 5s24d3 Z=41. Central: 619-8100
5. ¿Cuál de los siguientes procesos corresponde afinidad electrónica positiva? kcal → Na+(g)+1ea) Na(g)+ 119 mol kcal b) Li(g)+ 124 → Li+(g)+1emol c) Cl(g)+ 1e- → Cl-(g)+348 kJ mol d) He(g)+ 1e-+21 kJ → He-(g) mol e) F(g)+ 1e- → F-(g)+328 kJ mol Resolución: La afinidad electrónica positiva es la energía absorbida por una especie atómica gaseosa cuando gana un e- y se convierte en un anión. Rpta.: d www.trilce.edu.pe 41
Problemas para la clase 1. De acuerdo a los estados de agregación de la materia, indique la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones:
b) 4 e) 1
c) 3
II. La materia en el estado gaseoso, no tiene volumen ni forma definida.
5. Indique si los enunciados son verdaderos (V) o falsos (F):
II. El agua, la gasolina y el alcohol ocupan un volumen fijo pero adoptan la forma del recipiente que los contiene, a condiciones ambientales.
I. Batir un huevo para obtener una tortilla es un fenómeno químico.
III. La licuación es un cambio del estado gaseoso al líquido. a) F V V d) V V V
b) V F V e) V F F
c) V V F
2. Identifique el número de propiedades físicas y químicas, respectivamente, que aparecen en el siguiente párrafo: Los gases nobles son incoloros, todos y cada uno de ellos tienen punto de ebullición y punto de fusión bajos. En 1962, Neil Bartlett identificó de manera accidental un compuesto que se obtuvo por reacción del oxígeno con el PtF6 a) 0; 4 d) 3; 1
b) 1; 3 e) 4; 0
c) 2; 2
3. Señale verdadero (V) o falso (F), a las proposiciones relacionadas con los postulados de Bohr para el átomo de hidrógeno. I. Bohr con sus postulados logra resolver las inconsistencias del modelo atómico de Rutherford. II. La existencia de niveles estacionarios de energía logra explicar la estabilidad del átomo. III. Cada cuanto absorbido corresponde a una línea de emisión del espectro del átomo de hidrógeno. a) V V V d) V F V
b) V V F e) F V F
c) V F F
4. En el laboratorio se tienen embotelladas las siguientes muestras: I. Alcohol etílico
II. Bromo líquido
III. Agua potable
IV. Aire
II. Cuando por acción de la luz ultravioleta proveniente del sol, el oxígeno del aire (O2) se transforma en ozono (O3), ocurre un cambio químico. III. Para descomponer el agua (H2O) en sus elementos (H2 y O2) es necesaria una reacción química. a) V F F d) F F V
b) V F V e) F V V
c) F F F
6. ¿Cuáles de las siguientes proposiciones son correctas? I.
El principio de incertidumbre de Heisenberg se refiere a la imposibilidad de ubicar y determinar la velocidad de una partícula simultánea.
II. Según la ecuación de Schrödinger los estados energéticos de un electrón dentro de un átomo están cuantizados. III. Un electrón 1s pasa el 100% del tiempo dentro de una región esférica. a) I, II y III d) Solo III
b) I y II e) Solo I
c) II y III
7. Un átomo presenta 160 partículas subatómicas fundamentales. Cuando se convierte en ion posee 42 electrones y tiene igual número de 3+ masa que la especie 116 49In . Señale la carga del ion de dicho átomo. a) 2- d) 2+
b) 3- e) 3+
c) 1+
8. Dos alumnos de la academia XYZ resuelven su tarea de química y presentan los siguientes resultados:
V. Amoníaco
Alumno 1: 16S → [Ne]3s23p4; por lo que el azufre tiene seis electrones apareados en su capa de valencia.
¿Cuántas de las muestras son sustancias compuestas?
Alumno 2: 29Cu → [Ar]4s23d9; por lo tanto el cobre tiene un orbital de semillero.
Quinto UNI 42
a) 5 d) 2
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TRILCE
Química Ud. como alumno, ¿qué diría? a) Ambos alumnos han resuelto correctamente. b) Solo el alumno 1 ha resuelto correctamente. c) El alumno 2 debió escribir: [Ne]4s13d10. d) Ambos alumnos están equivocados. e) Solo el alumno 1 se ha equivocado. 9. Identifique como verdadera (V) o falsa (F) a las proposiciones siguientes: I. Generalmente, en un periodo, el radio atómico aumenta conforme aumenta el número atómico. II. El radio de 8O2- es mayor que el radio de 2+ 12Mg . III. El radio del del 12Mg2+. a) F V V d) F F V
+ 11Na es mayor que el radio
b) F F F e) V V V
c) F V F
10. Identifique la veracidad (V) o falsedad (F) de las proposiciones siguientes: I. Un átomo de Ca tiene mayor tamaño que un ion Ca2+ (Z=20). II. En un grupo, el tamaño atómico aumenta hacia abajo. III. El ion 7N3- tiene mayor tamaño que el ion 9F . a) V V V d) F F V
b) V V F e) V F F
c) F V V
11. Determine la proposición correcta respecto a la energía de ionización: I. Se define como la cantidad mínima de energía para retirar un electrón de su estado líquido. II. La energía de ionización se incrementa al arrancar los electrones más internos de un átomo gaseoso: EI1 < EI2 < EI3 < EI4. III. La afinidad electrónica corresponde a un fenómeno opuesto al de la energía de ionización. a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) I y III
c) Solo III
I. El enlace iónico se caracteriza por la compartición de electrones. II. Al formarse el enlace iónico se forman cationes y aniones. III. El enlace iónico se efectúa entre un elemento de baja electronegatividad y otro elemento de baja energía de ionización. a) V V V d) F V F
b) V F V e) V F F
c) V V F
13. ¿Cuáles de las características corresponden a la formación del enlace iónico? I. Unión entre un elemento metálico y otro no metálico. II. ∆EN ≥ 1,7 III. Unión entre dos elementos no metálicos. IV. ∆EN ≤ 1,7 a) Solo I d) I, II
b) Solo II e) III y IV
c) Solo III
14. Indicar la alternativa correcta, con respecto al enlace iónico: I. Cuando se enlaza un metal con un no metal, siempre resulta un enlace iónico sin excepción. II. Por lo general, se cumple en especies binarias que ∆ EN > 1,7. III. Forman moléculas. a) V V V d) V V F
b) F V F e) F F F
c) F F V
15. Indique que notación de Lewis es incorrecta. a) K+ c) Sr2+
b) 3Na+
d) Fe3+
e) 2Cs+ 16. ¿Qué fórmula de Lewis, de los siguientes compuestos iónicos, no está correctamente escrita? a) KI
b) Na2S
K+
2Na+
12. Indique verdadero (V) o falso (F) las siguientes proposiciones: Central: 619-8100
www.trilce.edu.pe 43
c) MgO
d) K2O
Mg2+
2K+
Indique la proposición correcta: a) Ambos tiene igual número de enlaces simples.
e) Ca3P2
b) El compuesto I tiene mayor número de enlaces simples que II.
2Ca3+
c) El compuesto I tiene menor número de enlaces simples que II.
18. Ordena en forma creciente al momento dipolar de enlace, los siguientes: I. Si - H
II. Si - Si
III. Si - C
IV. Si - O
H I. Ciclopenteno
II. Pentadieno
H H
H
C C C
C
III. El enlace covalente coordinado puede ser un enlace simple. a) V V F d) V F V
H H
H
HH H H H
H
C
C
C
C
e) Ambos compuestos tienen diferentes número de electrones de valencia.
II. El ion hidronio, H3O+, presenta 2 enlaces covalentes normales y un enlace covalente coordinado.
H
C
propiedades
I. El ion amonio, NH4+, presenta 4 enlaces sigma (s).
19. En los siguientes compuestos: H
tiene
20. Marque verdadero (V) o falso (F) según corresponda
a) I < III < II < IV b) I < II < III < IV c) II < I < III < IV d) IV < III < II < I e) II < IV < III < I
H
d) Ambos compuestos físicas idénticas.
C
b) V V V e) F V F
c) F F V
H
Tarea domiciliaria
1. Identifique cada una de las sustancias puras como elementos: sustancias simples (E) o compuestos (C). I. Dióxido de carbono: CO2 II. Aspirina III. Oxígeno gaseoso IV. Agua: H2O V. Diamante a) C, C, C, E, C
b) C, C, E, C, E
c) E, C, C, E, C
d) C, C, C, C, E
2. Identifique como: sustancia compuesto (C) o mezcla (M) I. II. III. IV.
simple
(E),
Grafito, C(s) Hielo seco, CO2(s) Fósforo, P4 Agua salada
a) E, C, M, E c) M, M, E, C e) E, C, E, M
b) C, E, M, M d) E, M, M, M
e) C, C, E, C, C
Quinto UNI 44
Colegios
TRILCE
Química 3. Señale para cada caso si es una sustancia (S) o una mezcla (M) I. Agua del mar II. Vinagre III. Lejía para blanqueo de ropa IV. Etanol, C2H5OH V. Mercurio a) M, M, S, M, M c) S, S, M, M, M e) S, M, S, M, S
b) M, M, M, S, S d) M, M, M, M, M
8. De las siguientes especies todas son isoelectrónicas menos una; ¿cuál es? Elemento Z a) O2- d) Mg2+
a) 38Sr b) 24Cr c) 35Br d) 47Ag e) 8O
: [Kr]5s2 : [Ar]4s13d5 : [Ar]4s23d104p5 : [Kr]4d95s2 : 1s22s22px22py12pz1
5. Indique la configuración electrónica correcta del elemento cuyo número atómico es: Z=47 a) [Ar]5p64d1 b) [Kr]5s24d9 c) [Kr]5s25p64d3 d) [Kr]5s14d10 e) [Ar]4s13d104p65s24d10
b) 25 e) 51
I. III.
c) 33
10. Al realizar la distribución electrónica de cierto elemento se encuentra que posee 10 electrones en el nivel 3. ¿Cuántos electrones tiene en el nivel 4? a) 0 d) 10
b) 2 e) 22
c) 4
11. Indique la veracidad (V) o la falsedad (F) de las proposiciones siguientes:
a) V V V d) V F V
b) F V V e) V V F
c) F F V
12. Señale la notación de Lewis correspondiente para un elemento que tiene 3e- en el subnivel principal del nivel 3.
d)
b) c) e)
13. Un cierto elemento de la Tabla periódica tiene ¿A qué grupo y por configuración de Lewis: periodo pertenece este elemento, sabiendo que el gas noble de su periodo es el xenón?, ¿cuál es su nombre?
II. ↑↓ ↓ ↓↓ ↓ 3s 3px 3py 3pz III. ↑↓ ↑↓ ↑ ↓ 3s 3px 3py 3pz
Central: 619-8100
c) Solo III
III. El elemento (Z = 30) pertenece a un elemento de transición.
↑↓ ↑↓ ↑ ↑ 3s 3px 3py 3pz
b) Solo II e) I y III
b) Solo II e) II y III
II. El elemento (Z = 17) pertenece al bloque "p".
7. ¿Qué distribución orbital - electrón es más estable en el último nivel del azufre (Z=16)?
a) Solo I d) II y III
c) Ne
2+ 7 27Co : [Ar]3d 32 10 6 33As : [Ar]5s 4d 5p 2+ 2 40Zr : [Kr]4d
a) Solo I d) I y III
a)
I.
b) F- e) Na
Ne Na Mg 10 11 12
I. El hidrógeno es un alcalino (Z = 1).
6. Si un elemento posee la siguiente estructura de Lewis y presenta cuatro niveles en su configuración electrónica, halle su número atómico. a) 10 d) 42
F 9
9. Indique cuáles de las configuraciones electrónicas son correctas: II.
4. Indique cuál de las siguientes distribuciones electrónicas de los átomos en un estado basal es incorrecta. (Los gases nobles indicados tienen su última capa electrónica completa).
O 8
c) Solo III
a) b) c) d) e)
15 - 4 - arsénico 14 - 4 - estaño 14 - 5 - arsénico 15 - 4 - antimonio 15 - 5 - antimonio www.trilce.edu.pe 45
14. Respecto a los elementos M (Z = 17) y N (Z = 23), indique la proposición verdadera (V) o falsa (F) según corresponda: I. "M" es un elemento representativo y "N" es un metal de transición. II. "M" tiene carácter metálico y "N" carácter no metálico. III. "M" pertenece al grupo VIIA y "N" al grupo VB. a) V V F d) F V F
b) F F V e) V F F
c) V F V
15. Indique la verdad (V) o falsedad (F) de las siguientes relaciones:
17. Dada la configuración de los siguientes elementos: A: [Ar]4s23d10 B: [Ar]4s23d104p1 C: [He]2s22p5 Indique la proposición correcta. a) b) c) d) e)
A y B son metales. A y B son no metales. A y C son metales. B y C son no metales. A y C son no metales.
18. Señale las proposiciones correctas:
I. Periodo - arreglo horizontal. II. Grupo - diferente nivel de valencia III. Periodo - igual nivel de valencia IV. Grupo - igual configuración electrónica en la última capa.
I.
a) F F F F d) V V V F
III. Los elementos representativos, todos son no metales.
b) V F F F e) V V V V
c) V V F F
16. Indique cuál de las siguientes proposiciones es incorrecta: a) Los metales alcalinotérreos tienen sus electrones de valencia en subnivel s. b) Los no metales y semimetales tienen electrones de valencia en subniveles s y p. c) Los no metales y los semimetales están ubicados en el mismo bloque de la tabla periódica. d) En el grupo de los halógenos no existen semimetales. e) Ningún elemento de transición es no metal.
Los elementos representativos solo terminan en subniveles s, en su configuración electrónica.
II. Todos los elementos de transición son metales.
a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
19. ¿Qué configuración no corresponde al elemento indicado? I.
24Cr : [Ar]4s
13d5
II.
31Ga : [Ar]4s
23d104p1
III.
55Cs : [Xe]6s
a) Solo I D) I y II
2
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
20. Indique la veracidad (V) o la falsedad (F) de las siguientes proposiciones: I. Se trata de un elemento representativo, 19K. II. Se trata de un elemento de transición, 21Sc. III. La configuración electrónica de un elemento alcalino terreo termina en s1. a) V V V d) F V V
Quinto UNI 46
b) V F V e) V F F
c) V V F
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Cl
Problemas resueltos 3 E. dativos
1. Señale la alternativa incorrecta para la molécula de amoniaco (NH3)
5 E. simples o sigma
a) Tiene tres enlaces covalentes polares. b) Tienen seis electrones enlazantes. c) El átomo central no cumple con la regla del octeto. d) Tiene dos electrones no enlazantes. e) Presenta una geometría piramidal. Resolución:
11 pares de e- no enlazantes.
Rpta.: a
3. Respecto a la molécula del ozono podemos afirmar que: a) Presenta geometría de triángulo equilátero. b) Presenta dos enlaces pi. c) Presenta tres enlaces sigma. d) Presenta doce electrones no enlazantes.
e) Presenta geometría tetraédrica.
Su geometría es piramidal.
Resolución:
Rpta.: c
Ozono: O3
2. Respecto a la molécula del ácido perclórico (HClO4), señale la alternativa incorrecta: a) Presenta tres enlaces pi (p). b) Presenta cinco enlaces sigma (s). c) Presenta tres enlaces coordinados. d) Presenta once pares de electrones no enlazantes. e) El átomo central cumple con la regla del octecto. Resolución: HClO4
⇒
1 E. dativo 2 E. sigma 12 e- no enlazantes. Rpta.: d 4. ¿Cuál de las siguientes moléculas presenta enlace covalente coordinado? a) CO2 d) SO2
b) H2O e) HCl
c) O2
Resolución: a) CO2
⇒
⇒
2 E. covalentes polares. b) H2O
⇒
2 E. covalentes polares. Central: 619-8100
www.trilce.edu.pe 47
c) O2
⇒
a)
E. covalente (múltiple) apolar. d) SO2
⇒
G. Lineal es apolar. -mR=0
b)
1 E. covalente dativo o coordinado. e) HCl
G. Trigonal es apolar. -mR=0
⇒
1 E. covalente normal y simple polar. Rpta.: d
c)
G. Tetraédrica es apolar. -mR=0
5. ¿Qué molécula es polar? a) BeCl2
b) SO3
d) NF3
e) CS2
c) CCl4
d)
G. Piramidal es polar. ↓mR
e)
Resolución:
La polaridad de una molécula depende de su geometría molecular.
Rpta.: d
G. Lineal es apolar. -mR=0
Problemas para la clase 1. ¿Qué especie no presenta resonancia? a) O3
:
III. Si un átomo central en una molécula se hibridiza en sp, este átomo no tiene pares de electrones libres. a) V V V d) F F V
b) SO3 :
c) NO2
:
b) V F V e) F V V
c) F V F
3. Indique el tipo de hibridación que tiene el átomo central en cada caso: II. NO-3
I. SO3 a) sp2;
sp2
III. O3
b) sp3;
sp2; sp d) sp3; sp2; sp2
sp; c) sp; sp2; sp3 e) sp2; sp2: sp2
d) 4. ¿Cuál de las siguientes moléculas tiene en el átomo central orbitales híbridos sp 3? e) 2. Indique si las siguientes proposiciones son verdaderas (V) o falsas (F), respectivamente: I. El ángulo de enlace de un átomo con hibridación sp3 enlazado a tres átomos iguales, es mayor que el presentado por un átomo con hibridación sp3 enlazado a cuatro átomos iguales. II. El nitrógeno en la molécula NO2 presenta hibridación sp. Quinto UNI 48
Elemento C Z a) CO2 d)
6
O 8
P
S
Al Be Cl 15 16 13 4 17
b) SO3 PH3 e)
c) BeCl2 AlCl3
5. Respecto a la hibridación, señale las proposiciones verdaderas (V) o falsas (F), concerniente a la molécula N2H4. I.Los átomos de N, están hibridizados sp2. Colegios
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Química II. El enlace N - N se produce entre dos orbitales hibridizados. III. Los átomos de hidrógeno están hibridizados en sp. a) V V V d) F V V
b) F V F e) V V F
c) V F V
6. Prediga la geometría molecular del ion nitrato, NO-3. a) Tetraédrica b) Angular c) Plana trigonal d) Lineal e) Piramidal trigonal 7 Indique la alternativa que contiene especies químicas con geometría angular, piramidal y plana trigonal, respectivamente: a) SO2; SO3; NH3 b) H2O; CO2; PH3 c) H2S; NH3; NO-3 e) HCN; NH3; BF3 8. Indique, ¿qué sustancia está acompañada por la geometría molecular incorrecta? a) CCl4 : Tetraédrica :
Piramidal trigonal
c) BeCl2 : Lineal d) AlCl3
:
Plana trigonal
e) C2H4 : Lineal 9. Respecto al concepto de polaridad molecular, indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. Todas las moléculas diatómicas homonucleares no son polares. II. Un compuesto con enlaces polares puede resultar en una molécula polar o no polar. III. Todas las moléculas polares tienen enlaces polares. a) V F V d) V F F
b) V V V e) F V F
c) V V F
10. Determine la alternativa falsa: Dato: Z [H = 1; B = 5; N = 7] a) El NH3 presenta un momento dipolar mayor que el NF3. Central: 619-8100
11. En relación a las sustancias químicas siguientes, indique verdadero (V) o falso (F): a SO3
b O3
c CHCl3
d C3 H 8
I. "b" y "c" son moléculas polares. II. "a" y "d" son moléculas simétricas. III. El momento dipolar resultante en "a", "b" y "d" es cero. a) V V F d) F V V
d) O3; PH3; CO2
b) PH3
b) El O3 presenta un pequeño momento dipolar. c) El BF3 es una molécula apolar. d) El momento dipolar de un enlace está determinado por la diferencia de electronegatividades y la longitud de enlace de los átomos implicados. e) La polaridad de los enlaces es condición necesaria y suficiente para la polaridad de una molécula.
b) V V V e) F F V
c) V F F
12. Determine si las siguientes moléculas son polares (P) o apolares (A): I. Cl2O III. CO2 V. CF4
II. H2O2 IV. H2Se
a) P, A, P, P, A c) A, P, P, A, P e) A, P, A, P, A
b) P, P, P, P, A d) P, P, A, P, A
13. Marque como verdadero (V) o falso (F): I. Los compuestos covalentes se presentan en los 3 estados de agregación de la materia. II. Los compuestos covalentes fundidos pueden conducir la corriente eléctrica. III. Muchos elementos se presentan como sustancias covalentes. a) V V V d) F F V
b) V V F e) V F V
c) V F F
14. Respecto al enlace metálico, indique verdadero (V) o falso (F): I. El brillo metálico de los metales se debe al desplazamiento libre de los electrones de valencia. II. Los metales, en general, presentan altas densidades. www.trilce.edu.pe 49
III. A 25 ºC los metales son sólidos, a excepción del mercurio que es líquido a temperatura ambiente. a) F F F d) F F V
b) V F F e) V V V
c) V V F
a) Brillo metálico b) Conductividad eléctrica
III. H2SO3 y H2SO3 IV. H2S y H2S a) I y II d) I, II y III
b) II y III e) II y IV
c) I y III
19. De las siguientes sustancias en estado condensado, ¿en cuáles se presentan únicamente fuerzas de London?
c) Conductividad térmica d) Punto de fusión y dureza e) Maleabilidad y ductibilidad 16. Marque verdadero (V) o falso (F): I. El enlace puente de hidrógeno se presenta en alcohol etílico C2H5OH y en el fluoruro de hidrógeno (HF). II. El enlace dipolo - dipolo se presenta en el metano, CH4. III. Las fuerzas de London se presentan en todo tipo de moléculas. b) V V V e) V F V
I. CH3OH y CH3OH II. NH3 y H2O
15. ¿Cuál de las siguientes propiedades de los metales no puede explicarse con la teoría del mar de electrones?
a) F F F d) V F F
18. ¿Cuál de las siguientes interacciones intermoleculares puede realizarse mediante un puente de hidrógeno?
c) F V V
17. Indique las sustancias que pueden presentar puente de hidrógeno:
I. SO2
II. Ar
III.HBr
IV. SiH4
a) I y III d) I y II
b) I y IV e) II y IV
c) II y III
20. Indique la relación correcta entre compuesto tipo de fuerza intermolecular: I. BF3
:
Fuerzas dipolo - dipolo
II. CH4
:
Fuerza de London
III. SO2
:
Fuerzas dipolo - dipolo
a) Solo I d) II y III
b) Solo II e) I, II y III
c) Solo III
I. II. III. a) Solo I d) I y III
Quinto UNI 50
b) II y III e) I y II
c) I, II y III
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Química
Tarea domiciliaria 1. Señale el tipo de hibridación del átomo subrayado, en cada una de las siguientes moléculas. I. H2O2
II. H3PO4
III. H2SeO3
a) sp3; sp2; sp3
b) sp3; sp3; sp
c) sp2; sp3; sp3
d) sp; sp; sp3
e) sp2; sp2; sp 2. Escriba la estructura de Lewis del compuesto cuya fórmula es C2H6O, en el cual el átomo de oxígeno es el central y está entre los átomos de carbono. Indique el tipo de hibridación de los átomos de carbono y oxígeno. a) sp; sp2; sp3
b) sp3; sp2; sp3
c) sp2; sp3; sp3
d) sp3; sp3; sp2
e) sp3; sp3; sp3 3. ¿En cuántos de los siguientes compuestos, el átomo central presenta hibridación sp2? NH3, H2O, BeCl2, PCl3, HNO3, O3 a) 1 d) 2
b) 3 e) 5
c) 4
4. Respecto a la geometría espacial que se representa, indique la alternativa que no corresponde a la sustancia indicada: a) Tetraédrica
b) Angular
b) SO2 : Angular c) HCN : Lineal d) CCl4 : Tetraédrica : Plana trigonal e) H2S 6. Teóricamente, ¿cuál es la relación correcta entre molécula y su geometría molecular? I. CH4
i) Piramidal trigonal
II. SO3
ii) Tetraédrica
III. PCl3
iii) Plana trigonal
a) I-ii, II-iii, III-i c) I-i, II-iii, III-ii e) Ninguna
7. Indique qué proposición es correcta: I. El tetracianoetileno presenta la siguiente estructura de Lewis:
entonces la geometría alrededor del carbono central es plana trigonal.
II. La molécula del aleno es: H2C=C =CH2, por lo tanto, su geometría molecular es lineal. III. Las moléculas o iones siguientes son de geometría molecular piramidal trigonal: H3O+; PF3; NH-2; SnCl4 a) Solo I d) I y II
c) Plana trigonal
d) Lineal
a) b) c) d) e)
5. Indique la relación incorrecta entre la molécula y su geometría molecular respectiva. a) PH3
:
Central: 619-8100
Piramidal trigonal
b) Solo II e) I y III
c) II y III
8. Determine la geometría de las siguientes especies: I. NO-3
d) Tetraédrica
b) I-iii, II-ii, III-i d) I-i, II-ii, III-iii
3-
II. PO4
III. CO23
Angular, tetraédrica, plana trigonal. Plana trigonal, tetraédrica, plana trigonal. Tetraédrica, tetraédrica, plana trigonal. Tetraédrica, plana trigonal, tetraédrica. Piramidal, tetraédrica, plana trigonal.
9. Señale la molécula que es apolar: a) H2S d) SCl2
b) NH3 e) PF3
c) CCl4
www.trilce.edu.pe 51
10. Indique cuál de los siguientes compuestos es polar: I. BF3
II. CCl4
III. H2S
a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
11. Se indican a continuación algunos compuestos covalentes: PCl3; SO3; CH3OH; HNO2; SO2; BH3 y BeCl2 ¿Cuántas de las moléculas son polares? a) 5 d) 6
b) 4 e) 2
c) 3
12. Señale cuál o cuáles de las siguientes moléculas tienen un momento dipolar igual a cero. I. CCl4
II. HF
III. CH3Cl
IV. NH3
a) Solo I c) I y III e) Solo IV
b) II y III d) I y IV
13. Diga qué proposición no corresponde a las propiedades de compuestos covalentes: I. El CO2; BeCl2 y CH4 son solubles en solventes apolares. II. El HCl; CHCl3 y CH3COCH3 son solubles en solventes polares. III. La sacarosa (componente principal del azúcar) se disuelve en agua, por lo tanto, esta solución conduce la electricidad. a) Solo I d) II y III
b) Solo II e) I y III
c) Solo III
14. De modo general, ¿cuál de las siguientes no es una propiedad de los compuestos covalentes? a) Tienen bajos puntos de ebullición. b) Se presentan en estado sólido, líquido y gaseoso. c) Tienen altos puntos de fusión. d) Pueden ser polares o no polares. e) Si son sólidos, forman redes cristalinas. 15. Responda verdadero (V) o falso (F) a las siguientes proposiciones: I. Si un compuesto es gaseoso a condiciones ambientales, este compuesto debe ser covalente. Quinto UNI 52
II. Si un compuesto covalente se disuelve en agua, entonces debe ser covalente polar. III. Si un compuesto se disuelve en hexano (solvente no polar), entonces el compuesto debe ser covalente no polar o poco polar. a) V V V d) F V F
b) V F F e) V F V
c) F V V
16. Respecto al enlace metálico indique la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones: I. Según el modelo de mar de electrones, el metal se representa como un conjunto de aniones metálicos inmersos en un mar de electrones. II. La alta conductividad térmica de los metales se explica por la movilidad de los electrones, la cual permite transferir fácilmente la energía cinética por todo el sólido. III. La capacidad de deformación de los metales se puede explicar por el hecho de que los átomos metálicos se pueden desplazar sin que se rompan enlaces específicos. a) V V F d) V V V
b) V F V e) V F F
c) F V V
17. El enlace metálico es responsable de las siguientes propiedades: I. Brillo metálico. II. Alta conductividad que disminuye con el incremento de la temperatura. III. Alta densidad. a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) I, II y III
c) Solo III
18. Indique el valor de verdad a las siguientes proposiciones: I. La licuefacción del O2(g) es posible debido a la generación de fuerzas de London entre las moléculas que constituyen. II. Las fuerzas de London en el CH3CH3, son más intensas que las fuerzas de London en el CH4. III. El punto de ebullición del Br2 es mayor que el de Cl2. a) V V V d) V F F
b) V V F e) F F F
c) V F V Colegios
TRILCE
Química 19. Señale el tipo de fuerza intermolecular que se presenta en cada caso: I. HCl — HCl
20. ¿Cuál de las siguientes sustancias en estado condensado, no presenta enlace puente de hidrógeno? a) HF b) NH3 d) CH3OH e) HCHO
II. CCl4 — CCl4 III. NH3 — NH3
c) HNO3
a) Puente hidrógeno; London; dipolo-dipolo. b) Puente hidrógeno; hidrógeno.
London;
puente
c) London; London; puente hidrógeno. d) Dipolo-dipolo; London; puente hidrógeno. e) Dipolo-dipolo; hidrógeno.
Central: 619-8100
dipolo-dipolo;
puente
www.trilce.edu.pe 53
Problemas resueltos 1. Señale el compuesto donde un elemento tiene el mayor estado de oxidación (E.O) a) Na2Cr2O7
b) AlH3
c) BaO2
d) LiNO3
e) KMnO4
c) Fe2O3 Óxido férrico d) CaO
Cal viva
e) Al2O3 Óxido aluminioso Resolución:
Resolución: Se emplea las reglas de los E.O de cada uno de los elementos: +1 +6 -2
+3 -1
+2 -1
+1 +5 -2
AlH3 a) Na2Cr2O7 b) Li N O3 c) BaO2 d) e)
b) Ni2O3 Óxido de niquel (III)
+1 +7 -2
K Mn O4
Se observa el mayor E.O para el Mn que es +7. Rpta.: e 2. Indique ¿cuántos óxidos con básicos y cuántos son ácidos?
Para el óxido de aluminio se tiene:
N. clásico: óxido alumínico N. stock: óxido de aluminio (III) N. sistemática: incorrecto.
trióxido
de
dialuminio
Rpta.: e 4. Señale el compuesto cuyo nombre no corresponde a la nomenclatura sistemática: a) S2Cl2
Dicloruro de diazufre
b) P4O10 Decaóxido de tetrafósforo
I. Na2O IV. SO2
II. CaO V. Cr2O3
III. MnO3 VI. CrO3
c) B2H6 Diborano
a) 2; 4 d) 4; 2
b) 3; 3 e) 5; 1
c) 1; 5
d) As2S3
Trisulfuro de diarsénico
e) N2O4
Tetróxido de dinitrógeno
Resolución: Los óxidos básicos, contienen un metal con E.O. generalmente +1, +2, +3
Resolución: Para una fórmula genérica:
I, II y V
AnBm, la nomenclatura sistemática es:
Los óxidos ácidos, contienen un no-metal con E.O. generalmente +4; +5; +6 y +7
m.....B.....uro de ..n....A
III, IV y VI
Ej.:
Rpta.: b 3. ¿Cuál de los siguientes óxidos esta mal nombrado? a) PbO Quinto UNI 54
Óxido plumboso
Para el B2H6, la N. sistemática es hexahidruro de diboro. Rpta.: c Colegios
TRILCE
Química 5. Uno de los siguientes ácidos hidrácidos, no está nombrado correctamente: a) H2S(g) b) HCl(ac) c) HBr(g) d) HF(g) e) HI(ac)
Sulfuro de hidrógeno Ácido clorhídrico Bromuro de hidrógeno Fluoruro de hidrógeno Yoduro de hidrógeno
Resolución:
Los ácidos hidrácidos en solución acuosa se nombran así: Ácido no-metal hídrico HI(ac) ácido yohídrico. Rpta.: e
Problemas para la clase 1. Entre las siguientes especies, indique aquella en la cual el estado de oxidación del manganeso es +6. 2a) MnO23 b) Mn2O3 c) MnO4
d) MnO2
e) MnO4
2. ¿En qué compuesto el átomo central tiene EO=+7? a) K2CrO4 b) NaClO3 c) K2S2O8 d) NH4NO3 e) Na2S2O3 3. Marque la relación correcta: Grupo funcional función química. a) H+
:
Hidruro metálico
b) O1- : Óxido c) OH- : Hidróxido d) H-2
:
Hidruro metálico
e) O2- : Peróxido 4. Indique la función química cuyo grupo funcional no es el correcto: a) óxido
: O2-
b) hidróxido
: OH-
c) peróxido
: O22
d) hidruro metálico : H+ e) hidrácido : HX (X= calcógeno ó halógeno) 5. Indique la relación incorrecta: a) óxido : O2b) hidróxido : OHc) ácido : H+ d) hidruro metálico : H-2 e) peróxido : O22 Central: 619-8100
6. En la siguiente relación, indique el número de óxidos básicos y óxidos ácidos, respectivamente. I. CO2
Dióxido de carbono
II. SnO2
Dióxido de estaño
III. CuO
Óxido de cobre (II)
IV. Fe2O3
Óxido férrico
V. HgO
Óxido mercúrico
a) 5; 0 d) 1; 4
b) 4; 1 e) 3; 2
c) 1; 5
7. Determine el número de oxidación del hierro en las especies químicas siguientes y dar su respuesta, respectivamente: Fe2O3 FeSO4 a) +2; +2; +4 c) +3; +4; +6 e) +3; +2; +4
FeO24
b) +3; +1; +6 d) +3; +2; +6
8. En relación a los siguientes compuestos o mezclas, indique verdadero (V) o falso (F): I
II
HCl(l)
HCl(ac)
III CaH2(s)
IV NH3(ac)
-
El nombre de I y II es ácido clorhídrico.
-
III es hidruro metálico.
-
El nombre de IV es hidróxido de amonio.
-
El nombre de III es hidruro de calcio.
a) F V V F d) V F F V
b) F F V V e) F V V V
c) F V F V
9. La suma algebraica de los estados de oxidación del hidrógeno en cada compuesto es: NH3; MgH2; H2S; HCl; Hg2H2; LiH; H2O a) -2 d) +1
b) -1 e) +2
c) 0 www.trilce.edu.pe 55
10. Responda verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. Los elementos 12A, 19B y 23D forman óxidos básicos. II. Los elementos 17X e 35Y forman óxidos ácidos. III. En la lista de compuestos: Na2O, NO2, Al2O3, SO2, Cl2O5, existen más óxidos básicos que ácidos. a) V V V b) V V F c) V F V d) F V V e) F V F 11. Indique la relación fórmula - nombre incorrecta: a) CuO
: Óxido de cobre (II)
b) SO3
: Trióxido de azufre
c) ZnO2
: Peróxido de zinc
d) Fe(OH)3 : Hidróxido de hierro(III) e) Na2O2
: Óxido de sodio (II)
12. Indique cuáles de las relaciones siguientes entre ion y nombre IUPAC o común son incorrectas: I. Na+ II. Br - III. Co+2 IV. Al3+ V. S2- a) Solo II d) III y IV
: : : : :
Ion sodio Ion bromito Ion cobalto Ion aluminio Ion sulfuro b) I, II y III c) II y III e) Solo IV
13. Indique la proposición incorrecta en relación a los siguientes compuestos: I. MgO IV. HNO3 a) b) c) d) e)
II. KOH V. MnO3
III. N2O5 VI. BaO2
Solo VI es un peróxido. Solo II es un hidróxido. III y V son óxidos ácidos. II y IV son compuestos ternarios. II y V son óxidos básicos.
14. Indique ¿cuál o cuáles de los siguientes óxidos producirán hidróxidos al reaccionar con el agua? I. Na2O
II. Cl2O3
III. BaO
IV. N2O5
a) I y II d) I y IV
Quinto UNI 56
b) I y III e) II, III y IV
15. De la siguiente relación fórmula-nombre, indique la alternativa correcta: a) Fe(OH)3 b) Cu2O c) Co(OH)3 d) Mg(OH)2 e) MnO
: : : : :
Hidróxido férrico Óxido cuproso Hidróxido de cobalto (III) Hidróxido de magnesio Óxido de manganeso (IV)
16. ¿En qué compuesto el azufre posee el estado de oxidación más alto? a) Na2S
b) K2SO3
c) KHSO4
d) K2S2O8
e) H2SO3 17. Indique si el nombre asignado a cada compuesto es verdadero (V) o falso (F): I. Na2O
:
Óxido de sodio
II. H2S(ac)
:
Sulfuro de hidrógeno
III. Na2S
:
Sulfuro de sodio
a) V V V d) F V V
b) V V F e) F F F
c) V F V
18. Un óxido metálico es pentatómico. Determinar la atomicidad del hidróxido que forma, si el elemento metálico actúa con el mismo estado de oxidación. a) 2 d) 7
b) 3 e) 9
c) 5
19. El anhídrido sulfúrico tiene por fórmula _____ y el P2O3 tiene por nombre _______. a) SO3; anhídrido hipofosforoso b) SO2; anhídrido hipofosforoso c) SO3; anhídrido fosforoso d) SO2; anhídrido fosfórico e) SO2; anhídrido fosforoso 20. El óxido plumboso tiene por fórmula ______ y el Au2O tiene por nombre ______. a) PbO; óxido auroso b) PbO2; óxido auroso c) PbO; óxido aúrico
c) II y IV
d) PbO2; óxido aúrico e) PbO4; óxido aúrico
Colegios
TRILCE
Química
Tarea domiciliaria 1. Dadas las fórmulas de los siguientes ácidos, indique aquella en la que el no metal tiene el mayor estado de oxidación. c) Br2O5 a) Cl2O3 b) P2O3 d) Br2O e) Cl2O7 2. Señale la relación incorrecta, con respecto a grupos funcionales inorgánicos. a) Óxido: O2-
b) Hidróxido: OH-
c) Hidruro Metálico: H1
–
d) Peróxido: O 2
e) Ácido: H+
3. ¿Cuál de las siguientes especies químicas tiene su nombre incorrecto? I. Cu2+
II. Fe3+ III. Mn2+ IV. Ca2+ V. H- a) Solo II d) II y IV
: : : : : b) Solo III e) Solo I
Ion cuproso Ion férrico Ion manganeso (II) Ion calcio (II) Ion hidruro c) I y II f) I y IV
4. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. Se trata de un óxido básico: CO2 II. Se trata de un óxido ácido: SO2 III. Son ejemplos de óxidos: CaH2; CaO; CO. a) V V V d) F V F
b) F V V e) V V F
c) V F F
5. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I.
Se trata de compuestos binarios: CaO, NH3, HNO3. II. Según la nomenclatura de stock el FeO, se denomina óxido ferroso. III. Según la nomenclatura clásica el CO2, es el dióxido de carbono. a) F V V d) F V F
b) F F F e) V F V
c) V V F
6. Responda verdadero (V) o falso (F) a las siguientes proposiciones: I. En la siguiente lista de compuestos: K2O, CO2; BaO; SO2; Cl2O5; existen más óxidos ácidos que básicos. II. Los elementos 11A; 20B y 26D forman óxidos básicos. Central: 619-8100
III. Los elementos de los grupos VIA y VIIA forman óxidos ácidos. a) V V V d) F V V
b) V V F e) F V F
c) V F V
7. Determine la relación nombre - fórmula incorrecta: I. Hidróxido ferroso : Fe(OH)3 II. Hidróxido de cobre (II) : Cu(OH)2 III. Hidróxido plúmbico : Pb(OH)2 a) I y II d) Solo I
b) II y III e) Solo II
c) I y III
8. En relación a las especies químicas: Especie Fórmula
I Ca(OH)2
II O3
III NaCl
Indique lo incorrecto: a) b) c) d) e)
III es un compuesto binario. I es un compuesto ternario. I es un hidróxido. II es un compuesto ternario. III es una sal.
9. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. Se trata de ejemplos de hidruros: NaH, CaH2; NH3. II. El hidruro de sodio es un ejemplo de un hidruro metálico. III. Se trata del ión amonio: NH3(g). a) V V V d) V F V
b) F V V e) V F F
c) V V F
10. Identifique un óxido básico: a) Na2O2 d) BaO
b) CrO3 e) Cl2O7
c) H2O2
11. Indique la relación correcta fórmula - nombre del compuesto. I. CO2 II. N2O5 III. Na2O
: Dióxido de carbono. : Pentóxido de nitrógeno. : Óxido de sodio.
a) V V V d) F F V
b) V V F e) F F F
c) V F V
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12. Indique la relación fórmula - nombre que es incorrecta: a) CaH2 b) NH3 c) CuCl d) HBr(g) e) HCl(ac)
: Hidruro de calcio. : Amoniaco : Cloruro de cobre : Bromuro de hidrógeno. : Ácido clorhídrico.
13. Señale verdadero (V) o falso (F) en las proposiciones: I. Son hidruros metálicos: NaH, CaH2 II. Son hidrácidos: HCl(g), H2S(g) III. Cl-(ac) y S2(ac) son aniones derivados de los hidrácidos. a) V V F d) V F V
b) F F V e) F F F
c) F V F
14. Determine el estado de oxidación del elemento subrayado correspondiente: I. NH3 III. MnO-4 a) b) c) d) e)
II. K2Cr2O7 IV. H2SO3
(-3; +5; +7; +6) (-3; +6; +6; +4) (+3; +6; +7; +4) (-3; +6; +7; +4) (+3; +6; +7; +6)
15. Diga qué proposición es incorrecta: a) El compuesto CuH es un hidruro metálico. b) El SO3, N2O3 y CrO3 son óxidos ácidos, conocidos antiguamente como anhídridos. c) El Na2O, Fe2O3 y CaO son óxidos básicos. d) El HBr es el ácido bromhídrico. e) AlAgNO3, NaHCO3 y AlK(SO4)2 son sales. 16. Respecto a las siguientes proposiciones, indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda:
Quinto UNI 58
I. La nomenclatura encierra un conjunto de reglas que permite nombrar, escribir e identificar un compuesto químico entre miles existentes. II. La nomenclatura IUPAC prácticamente describe al compuesto respecto al número de átomos de los elementos que lo conforman. III. Es una regla de la nomenclatura, formular de izquierda a derecha el catión y luego el anión. a) V V V d) F V V
b) V V F e) F F V
c) V F V
17. Acerca de los tipos de nomenclatura, marque verdadero (V) o falso (F), según corresponda: I. Existen tres tipos de nomenclatura, aceptados por la IUPAC, los cuales son stock, sistemática y clásica. II. En la nomenclatura stock, el estado de oxidación del elemento se indica mediante un número romano. III. La nomenclatura sistemática utiliza prefijos di, tri, tetra, etc., para indicar la cantidad de átomos de un elemento a) F V V d) V V V
b) V V F e) F F V
c) F F F
18. Señale un óxido ácido. a) Cr2O3 b) Bi2O3 d) Mn2O3 e) CrO3
c) MnO
19. Indica, ¿cuál no es un hidróxido? a) LiOH b) Ba(OH)2 c) ClOH d) Al(OH)3 e) Fe(OH)2 20. ¿Cuál no es un compuesto binario? a) Na2O2 d) CO2
b) MgO e) NaH2
c) K2O
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Problemas resueltos 1. Uno de los siguientes hidróxidos está mal nombrado. a) Ca(OH)2
Hidróxido de calcio
b) Pb(OH)2
Hidróxido plumboso
c) Cu(OH)2
Hidróxido de cobre (II)
d) Al(OH)3
Trihidróxido de aluminio
e) Au(OH)3
Hidróxido auroso
d) Ácido permangánico e) Ácido dimangánico Resolución:
Para el hidróxido de oro con mayor E.O. se tiene: Au+3 (OH)-1 ⇒ Au(OH)3 N.Clásica: hidróxido aúrico N. Sistemática: trihidróxido de oro
+1 +7
N. Clásica: ácido permangánico
Rpta.: d
2. Indique la atomicidad del hidróxido de un metal, cuyo óxido básico es pentaatómico.
de
un
óxido
básico
Su hidróxido será: M(OH)3 Atomicidad=1+2x3=7 Rpta.: d
3. La atomicidad del óxido ácido es 9. ¿Cuál es el nombre clásico del ácido óxacido que se deriva de dicho óxido? a) Ácido manganoso b) Ácido hipomanganoso Central: 619-8100
Sulfato férrico
b) Ni(NO3)3
Nitrato de níquel (III)
c) CuCO3
Carbonato cuproso
MnO4 Permanganato de amonio
e) NaHCO3
Bicarbonato de sodio
Resolución:
M2O3
a) Fe2(SO4)3
+ d) NH4
c) 5
Resolución: La forma general pentaatómico es:
-2
HMnO4
Rpta.: e
b) 3 e) 9
El manganeso actúa con E.O. =+7, su oxácido es:
4. ¿Cuál de las siguientes sales oxisales, no lleva su nombre correcto?
N. Stock: hidróxido de oro(III)
a) 1 d) 7
Un óxido de manganeso de atomicidad 9 es:
-2 Mn+7 2 O7
Resolución:
c) Ácido mangánico
+2 -2
Para el CuCO3
El Cu actúa con E.O.=+2
Por lo cual, el sufijo debe ser ico (mayor E.O.)
N. Clásica: carbonato cúprico.
Rpta.: c
5. ¿Cuál es la fórmula del bisulfuro de amonio? a) NH4SO3 b) NH4SO4 c) (NH4)2S d) NH4HS e) (NH4)3S www.trilce.edu.pe 59
Resolución:
Para esto hay que recordar fórmula de iones:
Amonio: (NH4)+1
Bisulfuro: (HS)-1
Fórmula (NH)+1(HS)-1 ⇒ NH4HS
Rpta.: d
Problemas para la clase 1. Indique la relación incorrecta entre fórmula y nombre IUPAC. a) FeO
: Óxido de hierro (II)
b) CO2
: Dióxido de carbono.
c) HCl
: Cloruro de hidrógeno.
d) NaNO3 : Nitrato de sodio. e) H2SO3 : Trioxosulfato (IV) de hidrógeno. 2. ¿Cuál de los iones siguientes no está acompañado de su fórmula respectiva? a) Manganato
: MnO24 NO-2 NH+ 4
b) Nitrito
:
c) Amonio
:
d) Sulfuro
: S2-
e) Fosfato
: HPO24
I. FeCl3
Tricloruro de hierro (III)
II. AuI3
Ioduro de oro (III)
III. SeCl4
Cloruro de selenio (IV)
IV. NaNO3
Nitrato de sodio
V. Fe2O3
Trióxido de dihierro
4. Indique los nombrados: I. Ca(OH)2
b) II, III y V c) II, IV y V e) II, III, IV y V compuestos
correctamente
Dihidróxido de calcio
II. H2SO4 Tetraoxosulfato (VI) de hidrógeno III. H2Se(ac) Quinto UNI 60
Cloruro de hidrógeno
V. Cr(OH)2
Hidróxido de cromo (II)
VI. HNO3
Trioxonitrato de hidrógeno
a) I, II, IV, V c) III, IV, V, VI e) II, IV y VI
b) II, III y IV d) I, III y V
5. En relación a los compuestos siguientes: Compuesto Fórmula
X N2O3
Y HNO2
Z Cu(OH)2
Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. La nomenclatura sistemática de "X" es trióxido de dinitrógeno.
3. Indique las sustancias que están correctamente nombradas:
a) I, II y III d) I y IV
IV. HCl(g)
Seleniuro de hidrógeno
II. El nombre tradicional de "Y" es ácido nítrico. III. La nomenclatura stock de "Z" es hidróxido de cobre (II). a) V V V d) F V V
b) V V F e) F F V
c) V F V
6. De los elementos: 17Cl, 16S, 7N, 15P, 6C y 34Se, indique cuántos forman ácidos oxácidos monopróticos y dipróticos con su máximo estado de oxidación, respectivamente. a) 2 y 3 d) 1 y 4
b) 2 y 4 e) 3 y 2
c) 3 y 3
7. Indique la relación fórmula - nombre incorrecta: a) CuSO4
Sulfato cúprico
b) KClO3
Clorato de potasio
c) NH4NO3
Nitrato de amonio
d) KMnO4
Permanganato de potasio
e) Kr2Cr2O7
Cromato de potasio. Colegios
TRILCE
Química 8. Los estados de oxidación de un elemento metálico "M" son +2 y +3 y los de un elemento no metálico "X" son -2, +4 y +6. ¿Cuál es la fórmula de la sal oxisal formada con estos elementos, que corresponde al mayor estado de oxidación para "M" y "X"? a) M3X d) M2(XO4)3
b) MXO4 e) M3X2
c) M2XO3
9. Responda verdadero (V) o falso (F) a las siguientes proposiciones: I. El bicarbonato de sodio es una sal oxisal neutra. II. Una sal haloidea ácida es un compuesto ternario. III. Un halógeno puede formar una sal ácida con un metal alcalino. a) V V V d) F V V
b) V V F e) F V F
c) V F V
10. Establezca la relación correcta entre el nombre comercial y la fórmula del componente principal de las siguientes mezclas: I. Potasa cáustica
II. Lejía
III. Cal viva 1. KOH
2. NaOH
3. NaOCl
4. CH3COOH
5. CaO a) I - 2 b) I - 5 c) I - 1 II - 3 II - 1 II - 3 III - 5 III - 4 III - 5 d) I - 4 e) I - 1 II - 3 II - 5 III - 5 III - 3 11. Con respecto a la obtención de compuestos inorgánicos, marque lo incorrecto: a) Óxido básico + H2O → hidróxido b) Ácido hidrácido + hidróxido → oxisal + H 2O
II. Es un compuesto ternario. III. Es una sal oxisal neutra. a) V V V d) F V V
b) V F V e) V F F
c) V V F
13. Indique cuál de las siguientes sales está con nombre incorrecto: a) NH4HS b) NaClO4 c) Al2(SO4)3 d) KClO2 e) Ca3(PO4)2
Sulfuro ácido de amonio Perclorato de sodio Sulfato de aluminio Hipoclorito de potasio Fosfato de calcio
14. Indique en cual de las alternativas están escritas las fórmulas del óxido cuproso, sulfato ferroso e hipoclorito de sodio; en ese orden. a) CuO, Fe2(SO4)3, NaClO b) Cu2O, Fe2(SO4)3, NaClO2 c) CuO, FeSO4, NaClO d) Cu2O, FeSO4, NaClO3 e) Cu2O, FeSO4, NaClO 15. Respecto a las siguientes sustancias: NaClO4, KHS, Na2SO4 y NaHCO3, señale la proposición correcta: a) Todas son sales neutras. b) Existe igual número de sales oxisales neutras que sales haloideas ácidas. c) Existen más sales haloideas ácidas que sales oxisales neutras. d) Una sal oxisal neutra de un metal se diferencia de una sal haloidea neutra del mismo metal en un determinado número de oxígenos. e) El nombre del compuesto KHS es sulfato de hidrógeno y potasio. 16. ¿Cuál es la correspondencia incorrecta respecto a la fórmula - nomenclatura de los siguientes compuestos?
c) Óxido ácido + H2O → ácido oxácido
a) HCl(g)
d) Metal + O2 → óxido básico
b) Al(NH4)(SO4)2 : Sulfito doble de aluminio y amonio.
e) Metal + hidrógeno → hidruro metálico 12. Con respecto al sulfato de aluminio, indique si las siguientes proposiciones son verdaderas (V) o falsas (F). I. Su fórmula es Al2(SO4)3 Central: 619-8100
: Cloruro de hidrógeno
c) FeHPO4
: Hidrógeno hierro (II).
d) Na2O2
: Peróxido de sodio
e) H2P2O6
: Ácido metafosfórico.
fosfato
de
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17. Acerca de los nombres comerciales de algunos compuestos, marque la alternativa que no lleva la fórmula correcta: a) Sal de soda
:
NaOH
b) Cal apagada
:
Ca(OH)2
c) Potasa caústica
:
KOH
d) Leche de magnesia :
Mg(OH)2
e) Cal viva
CaO
:
Ion clorato
b) NH+ 4
Ion amonio
c) Cr2O27
Ion dicromato
d) NO-3 e) MnO24
Ion nitrato
a) NH4Cl b) NaHCr2O7 c) Pb3(PO4)2 d) BaO2 e) H2S2O7
Cloruro de amonio Dicromato ácido de sodio Fosfato de plomo (II) Óxido de bario Ácido disulfúrico
20. Señale el nombre comercial que está relacionado incorrectamente:
18. ¿Cuál de los siguientes iones tiene nombre incorrecto? a) ClO-3
19. Indicar que fórmula no está correctamente acompañada por su nombre:
a) NaClO Lejía b) CaCO3 Caliza, calcita, etc. c) Na2CO3.10H2O Sosa de lavanderías Leche de magnesia d) Mg(OH)2 Cal viva e) Ca(OH)2
Ion permanganato
Tarea domiciliaria 1. Indique las proposiciones correctas de acuerdo a la relación fórmula-nombre de la sal haloidea neutra. I. Na2S
:
Sulfuro de sodio
II. FeS
:
Sulfuro férrico
III. CaCl2
:
Cloruro de calcio
a) Solo I d) I y III
b) Solo II e) I, II y III
c) Solo III
2. Indique cuál de las siguientes proposiciones es incorrecta: a) El ácido clorhídrico es HCl(ac)
4. Respecto a nomenclatura química indique las proposiciones correctas: I. El Fe(OH)2 es una función ternaria. II. Mg(OH)2 : Hidróxido de magnesio. III. Cu(OH)2 : Hidróxido de cobre (II) a) Solo I d) I, II y III
b) Solo II e) II y III
c) I y II
5. ¿Cuáles de los nombres no corresponden correctamente a las fórmulas químicas dadas? I. HPO3 : Trioxofosfato (V) de hidrógeno. II. H4P2O7 : Heptaoxofosfato de hidrógeno.
b) El cloruro de sodio responde a la fórmula NaCl
III. HCO-3 : Ion carbonato ácido.
c) Las sales binarios.
a) Solo I d) I y III
haloideas
son
compuestos
d) Los ácidos hidrácidos son soluciones acuosas. e) El FeCl3 se denomina cloruro ferroso.
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
6. El nombre sistemático de H3PO4 es: a) Ácido fosfórico. b) Tetraoxofosfórico(V) de trihidrógeno.
3. De los compuestos indicados, ¿cuál corresponde a una sal haloidea neutra? a) KHS d) Br2O Quinto UNI 62
b) Na2SO4 c) FeBr2 e) NaClO
c) Trihidrógeno fosfato (V) de oxígeno. d) Tetraoxofosfato (V) de hidrógeno. e) Ácido fosforoso. Colegios
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Química 7. Relacione correctamente fórmula y nombre: I. Na2S
:
i) Sulfuro de sodio.
II. Fe(OH)3 :
ii) Hidróxido de hierro(III)
III. HBrO3 :
iii) Ácido brómico.
a) I - i, II - ii, III - iii
b) I - i, II - iii, III - ii
c) I - ii, II - i, III - iii
d) Solo I - i
12. Señale el nombre que no corresponde al anión correspondiente: a) SO23
: Sulfito
b) ClO-
: Hipoclorito
c) CrO24 : Cromato d) MnO-4 : Permanganato e) NO-2
e) Solo III - iii 8. Coloque verdadero (V) o falso (F), según la relación nombre - fórmula siguiente:
: Nitrato
13. Indique qué ion está mal nombrado: a) CO3-2
:
Ion carbonato
I. Ácido perclórico : HClO4
b) NH4+
:
Ion amonio
II. Nitrito de cobre (II) : Cu(NO3)2
c) NO3
:
Ion nitrato
III. Sulfuro de sodio : Na2S
d) ClO-
:
Ion clorito
e) MnO4-
:
Ion permanganato
a) V F V d) V V V
b) V V F e) F F F
c) V F F
9. Identifique cuál de las especies químicas no está correctamente nombrado: a) H2CO3
Ácido carbónico
b) MnO-4
Ion manganato
c) ClO-
Ion hipoclorito
d) HNO2
Ácido nitroso
e) NO-3
Ion nitrato
a) Ácido cianhídrico (HCN) b) Ácido peryódico (HIO4) c) Bisulfato de sodio (NaHSO4)
II. HCl (ac)
III. HNO 3
IV. MgO
Ion dicromato
b) MnO-4
:
Ion permanganato
c) NO-3
:
Trioxonitrato (III)
:
Ion hidrogenosulfato
:
Ion fosfato
15. En la siguiente relación existen dos aniones que no tienen el nombre correcto. Identifique cuales son: I. SO23
: Sulfato
II. ClO-
: Hipoclorito
III. NO-3
: Nitrito
V. CO23
(HPO24 )
I. NaOH
:
IV. HCO-3 : Bicarbonato
d) Ácido bromhídrico (HBr)
11. Indique la proposición incorrecta relación a los siguientes compuestos:
a) Cr2O27
d) HSO-4 e) PO34
10. ¿Cuál de los siguientes compuestos es un ácido oxácido monoprótico?
e) Ion fosfato ácido
14. ¿Cuál de los oxianiones está mal nombrado?
en
a) I, II d) IV, V
: Carbonato b) I, IV e) I, III
c) II, III
16. Indique el nombre que no corresponde a la fórmula del ácido oxácido respectivo. a) H2SO4 :
Ácido sulfúrico
V. Na 2 O
b) HClO :
Ácido hipoclorito
a) El compuesto I es un hidróxido.
c) HClO4 :
Tetraoxoclorato (VII) de hidrógeno
d) H2CO3 :
Ácido carbónico
e) H2SO3 :
Ácido sulfuroso
b) El compuesto III es un ácido hidrácido. c) El compuesto IV es un óxido. d) El compuesto II es un ácido. e) IV y V son ejemplos de óxidos.
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17. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. Se trata de sales oxisales neutras: NaNO3, CaCO3
19. Indique que nombre comercial no corresponde a la fórmula indicada (componente mayoritario en la mezcla respectiva). a) HCl(ac)
:
Ácido muriático
II. Se trata de una sal oxisal ácida: NaHCO3
b) CaO
:
Cal viva
III. Se trata del sulfato cúprico: CuSO4
c) NaHCO3 :
Polvo de hornear
a) V V V d) F F V
d) Mg(OH)2 :
Leche de magnesia
e) CaCO3
Aceite de vitriolo
b) V F V e) V V F
c) F V V
18. Indique la relación fórmula - nombre incorrecta: a) KMnO4 :
Permanganato de potasio.
b) CaCO3
:
Carbonato de calcio.
c) KClO3
:
Perclorato de potasio.
d) NH4NO3 :
Nitrato de amonio.
e) K2Cr2O7 :
Dicromato de potasio.
:
20. Indique si las siguientes proposiciones son verdaderas (V) o falsas (F) en relación a la fórmula - nombre del compuesto: a) NaRbS : Sulfuro doble de rubidio y sodio. b) NaHS : Sulfuro doble de hidrógeno y sodio. c) Na2CO3 : Carbonato de sodio. d) Pb(NO3)2 : Nitrato plumboso. e) NaOH
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: Soda caústica
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Problemas resueltos 1. El hierro posee dos isótopos naturales: Fe-54 y Fe-56. Si la masa atómica del hierro es 55,85 u, ¿cuál es el porcentaje de abundancia de cada isótopo?
n=
45 =0,36 mol 122,5
La relación de acuerdo a la fórmula química: 1 mol KClO3 --------------------3 NA átomos de O
Resolución: Los datos del problema:
0,36 mol KClO3 -------------------- X átomos
Isótopo Ai ai
Resolviendo la regla de tres simple:
Fe-54
54 x
Fe-56
56 100 - x
Utilizando los números de masa A para el cálculo aproximado de la masa atómica: A a + A 2a 2 MA(Fe)= 1 1 a1+a2 =
5 .x+56.(100 - x) =55,85 100
Resolviendo para "x": x=7,5%, 100 - x=92,5% Para el isótopo Fe-54 es 7,5% y para el Fe-56 es 92,5% 2. ¿Cuántos moles de C2H5OH hay en 300 mL de alcohol, sabiendo que su densidad es 0,78 g/mL a esta temperatura? _ M (C2H5OH)=46 g/mol
Resolución: Hallando la masa del alcohol etílico: m=p x v=0,78x300=234 g Calculando los moles: m 4 n= = =5,09 mol M 46 3. ¿Cuántos átomos de O hay en 45 g de KClO3? _ M (KClO3)=122,5 g/mol
X=1,08 NA átomos de O. 4. ¿Qué cantidad de SO2 tiene igual átomos de O que en 96 g de CO? _ _ M (SO2)=64 g/mol ; M (CO)=28 g/mol
Resolución: 96 =3,43 mol 28 Los átomos de O en el CO:
Los moles de CO: n=
No (CO)=3,43 NA átomos La relación para el SO2: 64 g SO2 ----------------- 2 NA átomos de O X g ------------------------------ 3,43 NA átomos de O Resolviendo: X=109,8 g SO2. 5. Hallar el porcentaje de O2 que se puede obtener de 174 g de H2SO4. _ _ M (H2SO4)=98 g/mol ; M (O2)=32 g/mol
Resolución: La relación entre el H2SO4 y el O2: 98 g de H2SO4 ----------------- 32 g de O2 147 g de H2SO4 ------------------------------ X g Resolviendo: X=48 g de O2.
Resolución: Los moles de KClO3: Central: 619-8100
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Problemas para la clase 1. ¿Cuál es la definición de una unidad de masa atómica (u.m.a.)? a) La masa de un átomo de carbono -12. b) La doceava parte de la masa del isótopo carbono -12. c) La doceava parte de la masa del isóbaro carbono -12. d) La doceava parte de la masa del isótopo carbono -14. e) La masa de un protón. 2. Diga qué proposiciones son correctas (V) y cuales incorrectas (F): I.
Las masas isotópicas relativas del protio, deuterio y tritio son, respectivamente, 1,007825; 2,014102 y 3,016049; entonces, los números de masa respectivos son: 1; 2 y 3. II. La masa atómica relativa promedio del hidrógeno es 1,00797; asumiendo solo la existencia del protio y deuterio, la abundancia del protio sería de 99,986%. III. La unidad de masa atómica (uma) es igual a 1 g. NA a) V V V d) F V F
b) F V V e) V F F
c) V F V
3. El elemento magnesio consiste en tres isótopos con masas de: 23,992; 24,9938 y 25,9898 unidades de masa atómica. Las abundancias relativas de estos tres isótopos son: 78,7%, 10,13% y 11,17%, respectivamente. Determine la masa atómica relativa promedio del magnesio. a) 22,317 b) 23,317 c) 24,317 d) 25,317 e) 26,317 4. El cloro es un elemento que presenta dos isótopos, el 35Cl y el 37Cl. Si un análisis promedio espectrométrico muestra que por cada isótopo pesado hay tres livianos, calcule la masa atómica relativa aproximada del cloro. a) 35,2 d) 35,8
b) 35,5 e) 36,1
c) 35,7
5. Una muestra representativa de plomo (Pb) tiene la siguiente composición isotópica: 1,4% de 204Pb; 24,1% de 206Pb; 22,1% de 207Pb y 52,4% de 208Pb. Calcule la masa atómica aproximada. a) 206,721 b) 206,825 c) 207,243 d) 207,542 e) 208,422 Quinto UNI 66
6. Los dos isótopos del potasio más abundantes son: 39K y 41K con masas isotópicas relativas de 38,9637 y 40,9618. La abundancia del 39K es 93,25% además para el flúor solo hay un isótopo cuya masa es 18,9934 u.m.a. ¿Cuál es la masa fórmula relativa del fluoruro de potasio? a) 60,092 b) 56,092 c) 57,092 d) 58,110 e) 59,092 7. Diga qué proposiciones son correctas: I. La Ar de un elemento químico es próximo a la masa isotópica del isótopo de mayor número de masa. II. La masa de un átomo de neón (Ar=20,18) es igual a (20,18/NA)uma. III. La masa cualesquiera de una sustancia puede calcularse multiplicando la masa de una molécula de dicha sustancia, por el número de moléculas que lo conforman. a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
8. Se sabe que un año luz es la distancia que recorre un rayo de luz durante un año, siendo la velocidad de la luz 3x105 km/s. Si la luz tendría que recorrer un número de Avogadro de kilómetros, ¿cuántos años tardaría? (NA= 6 × 1023; 1 año = 365 d) a) 2 c) 63420 e) 6,3 millones
b) 634 d) 63420 milllones
9. Diga qué proposiciones son verdaderas (V) y cuáles son falsas (F): I. Un mol de sacarosa (C12H22O11) y un mol de huevos poseen la misma masa. II. Una molécula de sacarosa tiene una masa de 342 uma. III. Un mol de moléculas de sacarosa tiene una masa de 342 g. IV. Masas iguales de agua deuterada y agua superpesada contienen el mismo número de moles de moléculas. a) V V V V d) F F V V
b) F V F V e) F V V F
c) V F V F
10. ¿Cuántos milimoles de plata (Ar=107,9) contienen 2,408 × 1024 átomos de plata? a) 4 d) 4000
b) 40 e) 8000
c) 400 Colegios
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Química 11. Marque verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. En un mol de agua hay 3 moles de átomos en total. II. En dos moles de amoniaco NH3, hay 14 g de nitrógeno. III. Cinco moles de moléculas de ozono (O3), corresponderían a ocho moles de moléculas de oxígeno (O2). a) V V V d) V F F
b) V F V e) F F F
c) V V F
12. Para detectar el olor a limón se necesita un millón de moléculas de limoneno. ¿Qué masa corresponde a este número de moléculas? La fórmula del limoneno es C10H24 (1 fg= 1 femtogramo=10-15g) a) 0,227 fg d) 1,14 fg
b) 0,114 fg e) 0,454 fg
c) 0,570 fg
13. En 31 kg de Ca3(PO4)2, ¿cuál es la relación de moles de oxígeno a moles de Ca? M para Ca3(PO4)2: 310g/mol a) 1/4 d) 8/3
b) 1/2 e) 5/4
c) 3/4
14. En 31 000 gramos de Ca3(PO4)2, ¿cuántos moles de oxígeno están presentes? M(Ca3(PO4)2)=310 g/mol a) 50 d) 200
b) 100 e) 400
c) 800
15. La masa molar del Ca3(PO4)2 es 310 g/mol. ¿Cuántos moles de esta sal estarán contenidos en 31 kilogramos? a) 25 d) 100
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b) 45 e) 150
c) 65
16. ¿Cuántas moléculas de ácido acético (CH3COOH) hay en 0,5 litros de vinagre que contiene 5% en volumen de ácido acético? (p ácido acético=1,42 g/mL) a) 0,29 NA d) 0,69 NA
b) 0,39 NA e) 0,59 NA
c) 0,49 NA
17. El litio posee dos isótopos naturales: el Li-6 y el Li-7. Si la masa atómica promedio del litio es 6,941 u, hallar la abundancia del isótopo más liviano del litio. a) 5,9% d) 94,1%
b) 11,8% e) 100%
c) 50%
18. Se mezcla óxido de silicio (SiO2) y el hidróxido de aluminio (Al(OH)3), siendo la suma de sus moles 8; la suma del número total de moles de sus especies atómicas es 32 mol. Calcular la composición molar del hidróxido. a) 20% d) 50%
b) 25% e) 75%
c) 35%
19. ¿Qué masa de CO2 tiene la misma cantidad de moles de oxígeno que en 80 g de SO3? Dato: Ar: C=12 ; O=16 ; S=32 a) 44 g d) 88 g
b) 66 g e) 122 g
c) 80 g
20. En relación a un litro de agua a 4ºC y 1atm, asigne verdadero (V) o falso (F) a las proposiciones siguientes: I. La muestra contiene 55,5 mol de agua. II. El cuerpo contiene 55,5NA moléculas de agua. III. La masa del cuerpo es 60g. a) F V F d) F F V
b) V V F e) V F V
c) V V V
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Tarea domiciliaria 1. La unidad de masa atómica se define como: a) La masa del protón. b) La masa del neutrón. c) El promedio de las masas del protón y del neutrón. d) La doceava parte de la masa del isótopo de carbono -12 (126C). e) La masa del átomo de hidrógeno. 2. Marcar verdadero (V) o falso (F): I. La masa atómica de un elemento no es igual a su número de masa. II. La masa molar del Ca3(PO4)2 es 310 u. III. La masa de un átomo de nitrógeno es 28 g. a) V V V d) F V F
b) V V F e) V F F
c) V F V
3. Indique verdadero (V) o falso (F): I. La masa molecular del ozono, O3 es 48. II. La masa molecular del O2 es 32. III. La masa de una molécula de O2 es 5,31×10-23g. a) F F F d) V V V
b) F F V e) V F V
c) F V V
4. Existen dos isótopos del cloro en la naturaleza: 35Cl(75,53%), que tiene una masa atómica de 34,969 u; y 37Cl(24,47%) de masa atómica 36,966 u. Calcule la masa atómica promedio del cloro. a) 36,18 u d) 35,46 u
b) 35,92 u e) 35,10 u
c) 36,71 u
5. El plomo presenta la siguiente información, obtenida de una espectrómetro de masas. Masa Isotópica 204 206
Abundancia relativa 0,2 2,4
Porcentaje de abundancia relativa 2 24
207
2,2
22
208
5,2
52
Calcule la masa atómica relativa promedio del plomo.
6. Calcule la masa atómica aproximada del estroncio, si la abundancia de sus isótopos es 88Sr(82,5%), 87Sr(70%), 86Sr(10,0%) y 84Sr(0,5%). a) 88,21 d) 86,71
b) 87,71 e) 86,21
c) 87,21
7. Diga qué proposiciones son incorrectas: I. Un mol de diferentes sustancias conformadas por moléculas triatómicas de elementos diferentes, tiene la misma masa si los elementos fueran los mismos. II. Si una mol de una sustancia conformada por moléculas tetratómicas, tiene una masa igual a 4 veces su masa atómica relativa promedio, expresada en gramos, podemos decir que una molécula tiene una masa de (4/NA) u. III. Si tengo 1080 g de glucosa en polvo, entonces la masa de una molécula resultará de dividir dicha masa entre el número total de moléculas que la conforman o también dividiendo su masa molar entre el número de Avogadro. En ambos casos la masa sale en gramos. a) V V V d) F V V
b) V V F e) F V F
c) V F V
8. Diga qué proposiciones con correctas: I. En 1 mol de AgNO3 tenemos 107,87 g de iones Ag+ y 62 g de iones NO3
Ar: Ag=107,87 ; N=14 , O=16
II. La masa fórmula de un par iónico de AgNO3 es 169,87 g. III. La masa molecular del CO2 es 44. a) I y II d) Solo II
b) II y III e) I, II y III
c) I y III
9. Se mezcla óxido de aluminio con glucosa, en polvo ambos, totalizando 20 mol de ambas sustancias. Se sabe que las moles de átomos totales (que conforman ambas sustancias) es 157; ¿qué masa existe de glucosa; C6H12O6? a) 270 d) 675
b) 540 e) 980
c) 810
a) 204,11 b) 205,30 c) 206,66 d) 207,22 e) 208,53 Quinto UNI 68
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Química 10. Calcule cuántos moles hay en cada una de las siguientes sustancias, respectivamente. I. 30,0 g de C II. 85,5 g de NaCN Ar: C = 12; Na = 23; N = 14 a) 2,5; 1,74 b) 2; 3 d) 4,5; 8,5 e) 12; 49
c) 30; 45
b) 20 y 30 e) 40 y 60
c) 10 y 40
12. El cloro está formado por dos isótopos cuyas masas isotópicas son: 35Cl: 35,2798 y 37Cl: 37,2971 y la relación de abundancia es 35Cl = 10,63. Calcule la masa atómica del 37Cl cloro. a) 35,45 b) 35,781 c) 36,4226 d) 36,8291 e) 37,32 13. Calcule la masa atómica aproximada del silicio, si en la naturaleza hay tres isótopos de él en la siguiente proporción: 28 14Si=92,27%
29 14Si=4,68%
30 14Si=3,05%
a) 28,1078 b) 28,5271 c) 29,1242 d) 29,2863 e) 30,4218 14. ¿Cuántos átomos de Bario hay en 0,5 moles de Ba(NO3)2? a) 6,02 × 1022 c) 6,02 × 1023 e) 3,01 × 1023
a) 6,023 × 1023
b) 12,046 × 1023
c) 3,01 × 1023
d) 6,046 × 1024
e) 3,34 × 1025
11. En 980 g de ácido sulfúrico (H2SO4) determine, respectivamente, el número de moles de esta sustancia y el número de moles de átomos de oxígeno. Datos: Ar: H=1; S=32; O=16 a) 10 y 20 d) 30 y 40
15. Calcule el número de moléculas que existen en 1000 mL de agua. (rH2O = 1 g/mL)PH20=1g/mL); NA=6,02 × 1023
b) 12,04 × 1022 d) 18,06 × 1024
16. El boro natural consta de 80% de 11B y 20% de otro isótopo. Para poder explicar la masa atómica 10,810, ¿cuál debe ser la masa isotópica relativa del otro isótopo? Masa isotópica del 11B=11,009 a) 10,01 d) 10,93
b) 10,53 e) 11,001
c) 10,81
17. Determine cuál de las siguientes sustancias tiene mayor masa molar. (Utilice la TPM para conocer las masas atómicas). a) Ca3(PO4)2
b) Fe2(SO4)3
c) MgSO4
d) BiBr3
e) FeCl3 18. Un recipiente que contiene 276 g de alcohol etílico (C2H5OH) al cabo de cierto tiempo pierde el 50% de su masa por evaporación. Determine el número de moléculas de alcohol que se evaporaron. a) NA d) 4NA
b) 2NA e) 10NA
c) 3NA
19. ¿Cuál es la masa de un átomo de oxígeno? 8 a) b) 16 g c) 8 g NA 12 d) 16 e) N NA A 20. ¿Cuál es la masa de una molécula de agua? 12 c) 18 a) 3 b) NA NA NA 16 d) 24 e) NA NA
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Problemas resueltos 1. Halla la fórmula empírica y la fórmula molecular del succinato de dibutilo (repelente de insectos) si su composición centesimal es 62,58% de C, 9,63% de H y 27,79% de O. Su masa molecular determinada experimentalmente es 230 u. MA: C=12 u, O=16 u, H=1 u.
Resolución:
Resolución:
Paso 1: Tamaño de la muestra: 100 g. Así tenemos: 62,58 g de C; 9,63 g de H y 27,79 g de O Paso 2: Convertir en moles: 62,58 Mol de C= =5,210 mol 12 9,63 Mol de H= =9,63 mol 1 2,9 =1,737 mol Mol de O= 16 Paso 3: Dividir entre el número más pequeño: C=5,210 / 1,737=2,99 H=9,63 / 1,737=5,49 O=1,737 / 1,737=1 Paso 4: Multiplicamos por 2: C=2,99 × 2 = 6 H=5,49 × 2 = 11 O=1 × 2 = 2 La fórmula empírica es: C6H11O2. M: (FE)=115 u Paso 5: Cálculo de la fórmula molecular: M(FM) 230 K= =2 = M(FE) 115 Entonces la fórmula molecular es: (C6H11O2)k=(C6H11O2)2= C12H22O4
2. ¿Cuál es la fórmula molecular de un compuesto orgánico formado por carbono, hidrógeno y oxígeno (M = 60 g/mol), que por combustión completa de 0,4080 g este dio 0,5984 g de CO2 y 0,2448 g de agua? La reacción de combustión: CxHyOz + O2 → CO2 + H2O
Nos indica que todo el C y H se transformaron en CO2 y H2O, respectivamente. Luego, si hallamos los moles de C y H que se hayan en los productos, determinaremos los que hay en el compuesto orgánico. 0,5984g =0,0136 mol n(C)=n(CO2)= 44 g/mol Los moles de hidrógeno: n(H)=2xn(H2O) 0,2448g =0,0272 mol =2x 18 g/mol La masa de oxígeno se obtiene: m(CxHyOz)=m(H)+m(C)+m(O) 0,4080g=n(H)x1+n(C)x12+m(O) 0,4080=0,0272x1+0,0136x12+m(O) m(O)=0,2176 g Los moles de oxígeno: n(O)=
0,2176g =0,0136 16 g/mol
La relación molar de C, H y O es 1; 2; 1, respectivamente. Luego la FE: FE: CH2O k=
(FE)=30
(FM) 60 =2 = (FE) 30
Entonces, la fórmula molecular es: (CH2O)k=(CH2O)2=C2H4O2 Quinto UNI 70
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Química 3. Una muestra de 3,245 g de cloruro de titanio contiene 1,831 g de Ti. ¿Cuál es la fórmula empírica del cloruro de titanio? MA: Ti=183,9 u; Cl = 35,5 u 325.9
0,5624 g =n(H)x1+n(C)x12+m(O)
Resolución:
Los moles de oxígeno: 0,2909g n(O)= =0,0182 mol 16 g/mol
0,5624=0,0363x1+0,0196x12+m(O) m(O)=0,2909 g
Hallamos los moles de Ti y Cl: 1,831 n(Ti)= =0,00996 183,9 1,414 =0,0398 n(Cl)= 35,5
La relación molar de C, H y O es 1;2;1, respectivamente. Luego la FE: FE: CH2O
Hallando la relación molar mínima entera:
Entonces, la fórmula molecular es:
n(Cl)=0,0398 / 0,00996=4
(CH2O)k=(CH2O)2=C2H4O2
La fórmula empírica es: TiCl4 4. Un compuesto orgánico contiene solamente C, H y O en su composición. Para hallar su fórmula empírica se quema una muestra de 0,5624 g del compuesto el cual produce 0,3267 g de H2O y 0,8632 g CO2. Hallar su fórmula empírica. Resolución:
Los moles de carbono: 0,8632g n(C)=n(CO2)= =0,0196 mol 44 g/mol
(FM) 60 =2 = (FE) 30
k=
n(Ti)=0,00996 / 0,00996=1
(FE)=30
5. En un mineral se ha encontrado 45% de zinc. ¿Cuál es el porcentaje de ZnCO3 en el mineral? M.A. Zn=65 a) 76,56 d) 79,54
b) 66,56 e) 86,54
Resolución:
Asumimos 100g de mineral =125
Los moles de hidrógeno:
ZnCO3 ⇒ 45% ⇒?%
n(H)=2xn(H2O)=2x 0,3267g 18 g/mol
mZn=45g
mZnCO =
=2x0,01815=0,0363 mol
La masa de oxígeno se obtiene: m(CxHyOz)=m(H)+m(C)+m(O)
Central: 619-8100
c) 69,54
125g ZnCO3 x45g Zn 65g Zn =86,54 g ó 86,54%
Rpta.: e
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Problemas para la clase 1. Un carbón contiene 2,4% de agua. Después de seco, el residuo libre de humedad contiene el 71,0% de carbono. Determine el porcentaje de carbono en la muestra húmeda. (g/mol) a) 30,7 d) 29,0
C
H
O
12
1
16
b) 2,3 e) 69,3
c) 1,7
2. La combustión completa de 2,3 g de un compuesto orgánico, que solo contiene C, H y O, produce 4,4 g de CO2 y 2,7 g de agua. Determine el porcentaje en masa de oxígeno que contiene la muestra. a) 13,04% b) 26,08% c) 34,78% d) 52,17% e) 65,21% 3. La hemoglobina de los glóbulos rojos de la mayoría de los mamíferos contiene 0,33% de hierro, en masa. Mediciones físicas indican que la hemoglobina es una macromolécula, con una masa molar de 68000 g/mol. ¿Cuántos átomos de hierro están contenidos en 34ug de hemoglobina? Dato: 1g=106ug
_ Dato: Ar : Fe=56
NA : Número de Avogadro.
c) 2NA a) 4 b) 9NA -3 -9 d) 2×10 e) 2×10 NA 4. Maggie Mitchel solicitó 22 toneladas de guano fertilizante. Al analizar este lote en particular se encontró que contenía 9% de N, 6% de P y 2% de K. Suponiendo que todo el fósforo está en forma de Ca3(PO4)2 y que no hay disponible otra fuente de calcio, ¿cuál es el porcentaje de Ca en este lote de guano? Dato: A[Ca=40; P=31; O=16; N=14; K=39] a) 6,0% d) 36%
b) 11,6% e) 40%
c) 18%
5. Una muestra, de 1,367 g de un compuesto orgánico, se quemó en una corriente de aire y dio 3,002 g de CO2 y 1,640 g de H2O. Si el compuesto original contenía solo C, H y O, ¿cuál es su fórmula empírica? (g/mol) Quinto UNI 72
C
H
O
12
1
16
a) C8H3O b) C4H6O2 c) C3H8O d) C6H16O e) C2H7O 6. Dos elementos X e Y forman los compuestos X2Y y XY2. Si la composición centesimal de X en el primer compuesto es 20%, hallar la composición de Y en el segundo compuesto. a) 31,6% d) 29,2
b) 52,61 e) N.A.
c) 94,1
7. Un compuesto contiene 63,1%C, 11,92%H y 24,98%F. Determinar su fórmula molecular, sabiendo que su masa molecular aproximada es 80. Dato= m.A.(F=19) a) C2H5F d) C3H7F
b) C4H9F e) C5H10F
c) C8H18F2
8. Exactamente 500 cm3 de un gas en condiciones normales tiene una masa 0,581g. La composición del gas es la siguiente: C=92,3%, H=7,7%. Determinar su fórmula molecular. a) CH d) C6H6
b) C2H2 e) C8H8
c) C4H4
9. Durante la combustión de 4,3 g de un hidrocarburo se formaron 13,2 g de CO2. Determine la fórmula molecular sabiendo que la densidad del vapor del hidrocarburo respecto del hidrógeno es igual a 43 en condiciones de Avogadro. Dar como respuesta la atomicidad de la molécula del hidrocarburo. a) 18 d) 21
b) 19 e) 22
c) 20
10. El ácido acético, ácido del vinagre, tiene un 40% de carbono; un 6,66% de hidrógeno y un 53,33% de oxígeno. Si la masa molar del ácido acético es de 60 g/mol, determinar el número de átomos de carbono presente en 300 g de ácido. a) 8 No d) 6No
b) 10 No e) 4No
c) 2 No
11. Determinar la composición centesimal del agua en el sulfato de sodio decahidratado, Na2SO4.10H2O. Dato: m.A. [Na=23, S=32]. a) 55,9% d) 94,41
b) 44,1 e) 4,41
c) 5,59 Colegios
TRILCE
Química 12. Hallar la composición centesimal del cobre en la malaquita: CuCO3.Cu(OH)2. Dato: m.A. [Cu = 63,5] a) 42,5% d) 28,7%
b) 65,7% e) 57,5%
c) 34,3%
13. La composición centesimal del fósforo en el P4OX es 43,66%. Hallar la masa molecular del Na2SO4.XH2O. Dato: m.A. [Na = 23; S = 32; P = 31]. a) 146 d) 208
b) 322 e) 268
c) 156
14. Determinar la fórmula empírica de un óxido de hierro cuya composición centesimal reporta 70% Fe. Dato: m.A. [Fe = 56]. a) FeO d) Fe3O4
b) Fe2O e) FeO3
c) Fe2O3
15. Una aleación de cobre y zinc tiene la siguiente composición porcentual en masa: 60% de Cu y 40% de Zn. ¿Cuántas moles de Cu se tienen por cada mol de Zn? m.A.[Cu = 63,5 ; Zn = 65,4]. a) 0,65 d) 3,08
b) 1,30 e) 6,16
c) 1,54
16. ¿Qué masa de zinc se puede obtener teóricamente de 1,25 kg del mineral esfarelita que tiene 75% de ZnS? Dato: m.A.[Zn = 65; S = 32] a) 628,2 g b) 52,6 d) 70,2 e) 702
Central: 619-8100
17. Una tira de Cu electrolíticamente puro pesa 3,178 g. Se calienta fuertemente en corriente de oxígeno hasta su conversión en un óxido negro. El óxido resultante pesa 3,978 g. ¿Cuál es la composición en masa de este óxido? Dato: m.A. [Cu=63,5] a) 20,1% b) 79,9% d) 70,39% e) 23,4%
c) 29,61%
18. Obtener la fórmula empírica de un compuesto cuya composición centesimal reporta: Cr: 26,53%; S: 24,52% y O: 48,95%. Dato: m.A.[Cr = 52; S = 32] a) CrSO4 d) CrSO3
b) Cr2(SO4)3 c) Cr2(SO3)3 e) Cr(SO4)3
19. Al calentar 0,625 g de sulfato de magnesio polihidratado se desprende todo el agua de hidratación el cual tiene una masa de 0,32 g. ¿Cuál es la fórmula de la sal hidratada? m.A. [Mg=24; S=32; O=16; H=1] a) MgSO3.7H2O
b) MgSO4.5H2O
c) MgSO4.7H2O
d) MgSO4.6H2O
e) MgSO4.3H2O 20. ¿Qué masa de Al2(SO4)3 con 20% de impurezas contiene la misma cantidad de azufre que 200 g. de Na2SO4 con 90% de pureza? m.A. [Al = 27; Na = 23; S = 32] a) 190,5 g b) 170,5 d) 180,6 e) 191,6
c) 181,8
c) 63,2
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Tarea domiciliaria 1. Los huesos de una persona adulta pesan unos 10,9 kg y contienen 50% de Ca3(PO4)2. Calcule los kg de calcio que hay en los huesos de una persona adulta. a) 0,23 d) 2,10
b) 0,80 e) 4,20
c) 1,09
2. En una reacción, se combinan 3,06 g de vanadio (V) y 2,89 g de azufre (S), para dar un compuesto puro. ¿Cuál es la fórmula empírica del producto? Elemento Masa Atómica a) VS d) V3S2
S 32
b) VS3 e) V2S3
V 51
b) C2H2 e) C6H6
c) V3S
c) C3H6
4. ¿Cuál es el porcentaje en masa de calcio y agua en el yeso, CaSO4.2H2O? Elemento Masa Atómica a) 23,3 ; 20,9 c) 36,8 ; 21,6 e) 62,5 ; 22,2
H 1
O 16
S 32
Ca 40
b) 36,2 ; 18,9 d) 46,2 ; 18,6
5. Determine la fórmula empírica y la fórmula molecular de un compuesto orgánico, si un gramo de él, al ser sometido a una combustión completa, produce 1,47 g de CO2(g) y 0,6 g de H2O(l). Además una molécula del compuesto posee una masa de 9,97 × 10-23 g. a) C2H6O; C2H6O b) CH2O; C6H12O6 c) CH2O; C2H4O2 d) CH4O; C2H8O2 e) CH4O; C3H12O3 6. La vitamina C(M = 176,12 g/mol) es un compuesto de C, H y O que se encuentra en varias fuentes naturales, especialmente las frutas cítriQuinto UNI 74
- Masa de CO2 absorbida después de la combustión=85,35 g. - Masa de CO2 absorbida antes de la combustión=83,85 g. - Masa de H2O absorbida después de la combustión=37,96 g. - Masa de H2O absorbida antes de la combustión=37,55 g. ¿Cuál es la fórmula molecular de la vitamina C?
3. La composición centesimal de un compuesto formado por carbono e hidrógeno es C = 92,3%; H = 7,7%; la masa de 1 litro de dicho gas, a P = 1 atmósfera y t = 100 ºC, es de 2,55 g. La fórmula molecular es: a) CH d) C4H10
cas. Cuando una muestra de 1,00 g de vitamina C se coloca en una cámara de combustión y se quema, se obtienen los siguientes datos:
a) C8H16O4 b) C6H8O6 d) C3H4O3 e) C10H8O3
c) C9H4O4
7. La magnetita es un mineral cuyo componente principal es el Fe3O4. ¿Cuál es la composición centesimal del Fe3O4, sabiendo que la composición centesimal de la magnetita respecto al hierro contenido es 63%? Dato A [Fe=56] a) 69,3% d) 87%
b) 71,6% e) 91,6%
c) 75%
8. El nitrato de amonio, NH4NO3, y la urea, CO(NH2)2, son fertilizantes muy usados en la agricultura. ¿Cuál es la composición centesimal del nitrógeno en cada compuesto, respectivamente? Datos: Ar : N=14; H=1; O=16; C=12 a) 12 y 13,5 b) 15 y 25,5 c) 20 y 32,5 d) 33 y 45,5 e) 35 y 46,6 9. Si un compuesto orgánico constituido de hidrógeno, carbono y oxígeno, tiene como fórmula empírica C3H5O2. Si su masa molar es igual a 146 g/mol, ¿cuál es la fórmula molecular del compuesto? a) C12H10O6 b) C6H5O2 d) C6H10O4 e) C9H15O6
c) C3H5O2
10. El porcentaje de Y es 40% en X3Y2. ¿Cuál es el porcentaje en peso de X enX4Y5? a) 60% b) 40% d) 66,66% e) 44,44%
c) 33,33% Colegios
TRILCE
Química 11. Se calentaron 10 g de NiCl2 hidratado, NiCl2. XH2O, se obtuvo así un residuo anhidro de NiCl2 que pesó 5,456 g. Calcular el valor de "X". P.A. (u.m.a): Ni = 58,7; Cl = 35,5; O = 16 a) 7 d) 6
b) 5 e) 3
c) 4
12. Cierto cloruro de mercurio sólido contiene 85% de mercurio. Hallar la fórmula empírica de este compuesto. P.A. (u.m.a): Hg = 200,6; Cl = 35,5 a) HgCl b) HgCl2 d) Hg3Cl2 e) Hg4Cl4
c) Hg2Cl2
13. Una sustancia dada muestra el siguiente análisis en peso: C = 57,2%, H = 4,79% y S = 38,01%. Si 5 gramos de este material producen en las propiedades molares el mismo efecto que 1,8 × 1022 moléculas, ¿cuál es la fórmula molecular de la sustancia? P.A. (u.m.a): C = 12; H = 1; S = 32 a) C4H4S b) C8H8S2 c) C4H8S2 d) C2H6S2 e) C3H8S3 14. La combustión de 7,49 g de un compuesto que contiene C, H y O produjo 14,96 g de CO2 y 6,13 g de agua. Además, dos moléculas de este compuesto pesan 5,866 × 10-22 g. Establecer la fórmula molecular del compuesto. a) C8H16O4 b) C4H10O2 c) C6H12O3 d) C4H8O2 e) C2H4O8 15. En la combustión de una muestra de un hidrocarburo se forman 1,026 g de H2O y 11,40 g de CaCO3 (al absorber el CO2 en disolución de Ca(OH)2). Además, 2,5 moles de compuesto pesa 195 g. Hallar la fórmula molecular del hidrocarburo. P.A. (u.m.a): Ca = 40; C = 12; O = 16 a) C3H8 d) C6H6
Central: 619-8100
b) C2H2 e) C5H10
16. Se trata 0,578 g de estaño puro con flúor gaseoso hasta que el peso del compuesto resultante tenga un valor constante de 0,944 g. ¿Cuál es la ecuación de síntesis de este proceso? P.A. (u.m.a): Sn = 119; F = 19 a) Sn+F2 → SnF2 b) Sn+F2 → SnF4 c) Sn+F2 → Sn2F2 d) Sn+F2 → SnF6 e) Sn+F2 → Sn2F8 17. Una mezcla de 1,00 g de óxido cuproso (Cu2O) y óxido cúprico (CuO) fue cuantitativamente reducido a 0,839 g de cobre metálico. ¿Cuál era el peso del CuO en la muestra original? P.A. (u.m.a): Cu=63,5 a) 0,61 g d) 0,41 g
b) 0,54 g e) 0,81 g
c) 0,32 g
18. Una muestra de 1,483 g de un compuesto de K, Cr y O da lugar mediante tratamiento adecuado a 0,581 g de Cr2O3, y 1,609 g se transforman a 2,296 g de KClO4. Hallar la F.E del compuesto. P.A. (u.m.a): K = 39; Cr = 52; Cl = 35,5 a) K2Cr2O7 b) K2CrO4 c) K2CrO3 d) K2CrO2 e) KCrO3 19. ¿Cuál es la fórmula empírica de la glucosa? a) C2H2O b) C2HO d) CHO2 e) CH3O2
c) CH2O
20. ¿Cuál es la atomicidad de la fórmula empírica del ácido disulfúrico H2S2O7? a) 10 d) 11
b) 13 e) 14
c) 12
c) C4H4
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Problemas resueltos 1. ¿A qué temperatura en ºC la lectura, el ºF es 4 unidades más que la del doble en ºC? a) 25ºC d) 140ºC
b) 110ºC e) 210ºC
c) 80ºC
Conocemos que:
x 2x+4-32 = 9 5
ºF=2x+4
9x=10x - 140 x=140ºC
Rpta.: d 2. Determinar la temperatura que soportará un gas isobáricamente cuando el volumen se duplica y su temperatura inicial era de 127ºC. b) 300ºC e) 400ºC
c) 527ºC
Resolución: Estado 1
cte
P1=P
Estado 2 P2=P
V1=V
V2=2V
T1=127ºC(400k)
T2=?
P 1 V1 P 2 V2 = T1 T2
V1 V2 = T1 T2
V 2V = 400 T2 T2=800K T2=527ºC Rpta.: c 3. Determinar la variación porcentual de la presión, si un gas aumenta la temperatura de 27ºC a 127ºC isocóricamente. Quinto UNI 76
cte
Estado 2
V1=V
ºC ºF - 32 = 9 5
También:
a) 200ºC d) 820ºC
Resolución: Estado 1
Resolución:
ºC=x
a) -16,66% b) +16,66% c) -33,33% d) +33,33% e) +66,66%
V2=V
T1=127ºC(300k)
T2=127ºC(400k)
P1=P
P2=?
1 V1
T1
=
2 V2
T2
P P = 2 300 400
P1 P2 = T1 T2
P2=1,333 P
Aumenta en 33,33% Rpta.: d 4. Isotérmicamente se traslada un gas que se encuentra en un recipiente de forma esférica a otro más pequeño de diámetro 50% menor que el primero. Determinar la presión final que soportará, si inicialmente se encontraba en 2 atm. a) 16 atm d) 8 atm
b) 4 atm e) 10 atm
c) 27 atm
Resolución: VEsfera= 4 pr3 → = 4 p D 3 3 2 4 p D3 = pD3 = 6 3 8 Estado 1 P1=2 atm 3
V1= pD V 6 T1=T
3
Estado 2 P2=? 3 D 3 V2= p( 2) = pD x 1 6 6 8 T2=T Colegios
TRILCE
Química P V Luego: P1V1 = 2 2 → P1V1 = P2V2 T2 T1
Resolución:
3 3 2x pD = P2x pD x 1 8 6 6
T=27ºC=300K
P2=16 atm
n=6 mol
Rpta.: a
PV=nRT
Conocemos que: P=0,0082 atm
0,82 x V=6x0,082x300 5. ¿Cuál es el volumen de un gas a 27ºC y 0,82 atmósferas si el número de moles existentes era de 6? a) 60L d) 180L
b) 20L e) 15L
V=180L Rpta.: d
c) 90L
Problemas para la clase 1. Respecto al siguiente diagrama de fases, señale lo verdadero (V) o falso (F):
a) En 5 atm y -21ºC, coexisten en equilibrio las tres fases: sólido, líquido y gaseoso. b) A una presión menor de 5 atm, la sustancia "X" no puede ser líquida. c) A una temperatura mayor que 32ºC, la sustancia "X" se puede licuar. d) A una temperatura menor a -21ºC, la sustancia "X" puede sublimar. e) La curva de equilibrio sólido - líquido es BC.
I. Corresponde a una sustancia pura. II. El punto "A" se llama punto crítico. III. El paso del punto "M" hasta el "N" implica un proceso de fusión. a) V V V d) F F V
b) V F V e) V V F
c) F V V
2. De acuerdo al siguiente diagrama de fases para una sustancia "X". Marque lo incorrecto. P (atm)
3. Respecto a las propiedades generales de los gases, señale lo que no corresponde. a) Los gases poseen una forma variable y volumen variable. b) Los gases se difunden en otro medio gaseoso a grandes velocidades. c) Las moléculas de un gas poseen un movimiento desordenado o caótico. d) Los gases son más ligeros que los líquidos. e) Poseen baja energía cinética transnacional, comparada con los líquidos. 4. Determine la presión absoluta de un gas, si su manómetro indica 5 atmósferas y la presión barométrica de la ciudad es 600 mmHg. Dar su respuesta en kilopascal (kPa). a) 422,5 d) 223,2
Central: 619-8100
b) 335,5 e) 586,5
c) 115,4
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5. Una tubería transporta gas desde una ciudad "A" hasta una ciudad "B". En la ciudad "A", el manómetro indica una presión de 6,2 atm, mientras que en la ciudad "B", el manómetro indica presión de 2,9 atm. Si la presión barométrica en la ciudad "A" es de 0,98 atm y la presión barométrica en la ciudad B es de 0,76 atm, calcule en cuánto ha disminuido la presión del gas en su transporte. a) 0,22 atm b) 1,91 atm c) 2,4 atm d) 3,30 atm e) 3,52 atm 06. Si la presión barométrica es de 700 torr, ¿cuál será la presión absoluta del gas en mmHg?
defectuoso para medir las temperaturas de fusión y ebullición del agua, obteniendo los valores de -6 ºC y 108 ºC, respectivamente. Con estos datos, determine la temperatura de fusión real de la sustancia desconocida. a) 64,6 ºC d) 77,2 ºC
b) 70,9 ºC e) 82,0 ºC
c) 74,5 ºC
10. Una lámina de acero se encuentra a 77 ºF, luego se calienta en 200 ºC y en 360 K, finalmente se enfría en 180 ºF. ¿Cuál es su temperatura final en ºC? a) 177 d) 972
b) 325 e) 485
c) 675
11. ¿Cuál es la masa de gas que está encerrado en un recipiente de 6 litros a 27 ºC y 1,00 atm? Considere la M del gas igual a 32 g/mol. a) 2,3 g d) 6,7 g
a) 752 d) 1350
b) 778 e) 1400
c) 1200
7. Hallar la presión del gas encerrado, cuando el manómetro marca 700 torr y la presión barométrica del lugar es 750 torr. Dar la respuesta en atm. a) 0,80 d) 1,6
b) 1,05 e) 1,8
c) 1,2
8. Una sustancia orgánica recién sintetizada se mide en una escala N. Observándose que ebulle a 200ºN y se congela a 80ºN. Si el agua en esa escala ebulle a 300ºN, ¿cuál será la temperatura de fusión de la sustancia, si el hielo funde a 150ºN?. a) -47 ºC d) 45 ºC
b) -15 ºC e) 72 ºC
c) 23 ºC
9. Un estudiante lleva a cabo una importante investigación, en la que determina que el punto de fusión de una sustancia desconocida es de 82 ºC. Lamentablemente, se le informa que el equipo de medición utilizado (termómetro) en la investigación estaba defectuoso. Debido a la imposibilidad de realizar nuevas mediciones, el estudiante decide utilizar el equipo Quinto UNI 78
b) 3,5 g e) 7,8 g
c) 4,5 g
12. La densidad del monóxido de carbono (CO) a – 20 ºC y 2,35 atm es 3,17 g/L. Calcular aproximadamente su masa molar. a) 20,57 g/mol c) 27,98 g/mol e) 28,33 g/mol
b) 25,92 g/mol d) 23,56 g/mol
13. Un tanque rígido, con oxígeno almacenado, fuera de un edificio, tiene una presión de 20 atm a las 6 de la mañana. Cuando la temperatura es de 10 ºC, ¿cuál será la presión en el tanque a las 6 de la tarde, cuando la temperatura es de 30 ºC? a) 18,2 d) 24,8
b) 21,4 e) 25,6
c) 22,4
14. A condiciones normales, 320 g de O2 ocuparán: a) 124 L d) 334 L
b) 230 L e) 450 L
c) 224 L
15. Un químico prepara una muestra de bromuro de hidrógeno (HBr) y determina que ocupa un volumen de 250 mL a 250 K y 500 torr. ¿Qué volumen ocuparía si la presión se reduce a la mitad y la temperatura se triplica? a) 500 b) 750 c) 1000 d) 1200 e) 1500
Colegios
TRILCE
Química 16. Determinar la temperatura en el punto A del siguiente gráfico:
18. Determinar la presión absoluta en mmHg que ejercen 440 g de CO2(g) en un recipiente de un litro a 227 ºC. R = 0,082
atm.L Torr.L = 62,4 mol.K mol.K
a) 452500 b) 254200 c) 122500 d) 312000 e) 715400
a) 1050ºC
b) 1020ºC
c) 1227ºC
d) 1500ºC
e) 1250ºC 17. Si la presión absoluta de un gas aumenta en un 40%, su temperatura absoluta disminuye en 70%. ¿Cómo varía su volumen? a) Aumenta en 21,4% b) Disminuye en 21,4% c) Disminuye en 78,6% d) Aumenta en 78,6% e) Disminuye en 51,4%
19. En un recipiente hermético de 2 litros se colocan 8 gramos de nitrógeno. El nitrógeno se extrae totalmente, y en su lugar se colocan 12 g de un gas desconocido. Se observa que la temperatura absoluta del sistema aumenta en 40% y la presión se duplica. Calcule la masa molar (en g/mol) del gas desconocido. Ar(N)=14 a) 24,1 d) 40,3
b) 29,4 e) 44,0
c) 32,6
20. En dos recipientes idénticos, se coloca 440 g de C3H8(g) en uno de ellos y en el otro N2O4(g), sometidos a la misma presión y temperatura. ¿Cuántos átomos de oxígeno hay en el recipiente de N2O4(g)? NA = 6,02 × 1023 a) 10NA
b) 20NA
d) 40NA
e) 50NA
c) 30NA
Tarea domiciliaria 1. Una de las siguientes proposiciones, no es una propiedad general de los gases:
2. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda:
a) Los gases se difunden en otro medio gaseoso a diferentes velocidades.
I. Es lo mismo la presión manométrica que la presión atmosférica.
b) Los gases tienen alta energía cinética.
II. En el SI la unidad de la presión es el Pascal.
c) Las moléculas de un gas se mueven siguiendo un orden casi definido.
III. El manómetro es un dispositivo que se utiliza para medir las presiones de los gases encerrados en un recipiente.
d) Los gases poseen elasticidad, es decir que recuperan su forma original, una vez que cesa la fuerza que lo deformó.
a) V V V d) V V F
b) V F V e) F V F
c) F V V
e) En las moléculas de un gas, hay predominio de las fuerzas de repulsión.
Central: 619-8100
www.trilce.edu.pe 79
3. Calcule la presión atmosférica (Pa) en atm si la presión del gas encerrado en el balón esférico es de 740 mmHg.
9. ¿Cuántas moles de gas de helio existen en un recipiente de 20 litros a 27 ºC y 750 mmHg? a) 0,4 d) 1,6
b) 0,6 e) 3,2
c) 0,8
10. Determine el volumen molar (L/mol) de los gases ideales a 0,92 atm y 27 ºC. a) 22,4 d) 26,7
a) 0,2 d) 1,0
b) 0,41 e) 1,2
c) 0,71
4. Indique con verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. Es lo mismo temperatura que calor. II. La temperatura es intensiva. III. El calor es extensivo. a) V V V d) V V F
b) V F V e) F F V
c) F V V
5. Un estudiante inventa una nueva escala termométrica en la cual el punto de fusión del agua es -10º y el punto de ebullición del agua es 190º. ¿Cuánto marcará en la nueva escala 80ºC? a) 180º d) 150º
b) 90º e) 120º
c) 130º
6. Se tienen 5 litros de un gas ideal a 30ºC y se calienta isobáricamente hasta 90ºC. Halle el volumen final del gas en litros. a) 2 d) 5
b) 3 e) 6
c) 4
7. Una muestra de 93 L de aire seco se enfría de 145 ºC a -22 ºC mientras la presión se mantiene a 2,85 atm. ¿Cuál es el volumen final en litros? a) 2 d) 48
b) 11 e) 56
Quinto UNI 80
c) 24,2
11. El aire tiene una masa molar de 1,29 g en C.N. ¿A qué temperatura será la densidad la mitad de su valor manteniendo su presión constante? a) 273 K d) 278 K
b) 546 K e) 1225 K
c) 550 K
12. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. 1 mol (O2) a condiciones normales ocupa un volumen de 22,4 L. II. Las condiciones normales de una sustancia se refieren a presión de 1 atmósfera y temperatura de 273 K. III. El volumen molar se refiere al volumen que ocupa 1 g de cualquier gas. a) V V V d) F F V
b) F V V e) V F V
c) V V F
13. Calcule el volumen en m3 ocupado por 80,0 g de hidrógeno a condiciones normales. Ar : H=1 a) 0,089 d) 1,224
b) 0,471 e) 9,251
c) 0,896
14. El siguiente gráfico representa el comportamiento de un gas ideal. Determine la temperatura de la isoterma TB si TD=102 ºC.
c) 27 a) 250ºC
8. En ciertas condiciones, 20 litros de hidrógeno gaseoso tienen una masa de 0,8 gramos. ¿Cuántas moléculas de O2 estarán presentes en 15 litros de oxígeno gaseoso a las mismas condiciones de presión y temperatura? a) 0,3 b) 0,6 d) 0,6 NA e) 6
b) 22,8 e) 2,0
b) -23 K c) 23 K d) 289,5ºC e) -23ºC
c) 0,3 NA Colegios
TRILCE
Química 15. ¿Cuál de los siguientes gráficos acerca de la Ley de Boyle es correcta? a)
b)
18. Evaluar la densidad final de un gas al haber variado su presión y temperatura. Siendo el volumen final de 0,5 litros, si inicialmente el gas, cuya densidad relativa es 1,1 ocupa 0,56 litros en C.N. Dato: Maire=29 g/mL a) 1,2 g/L d) 3,2 g/L
c)
d)
1 P
e) Todos son correctos 16. Determine la presión en el punto "B". a) 11,4 atm b) 7,9 atm
c) 1,6 g/L
19. ¿Cuál es el peso molecular de un gas, si los pesos de los volúmenes iguales de dicho gas y el cloro Cl2(g) en condiciones de Avogadro (a la misma presión y temperatura) son 0,24 gramos y un gramo, respectivamente? a) 8 u.m.a b) 10 u.m.a c) 11 u.m.a d) 15 u.m.a e) 17 u.m.a 20. ¿Cuál de las sustancias gaseosas presenta una mayor desviación respecto al comportamiento del gas ideal? a) H2 d) N2
c) 2,5 atm
b) 0,6 g/L e) 0,5 g/L
b) He e) NH3
c) O2
d) 1,9 atm e) 3,9 atm
17. A partir del gráfico, calcular la altura "H". Aire
Patm = 72 cmHg 36 cm
Aire
24 cm
H
Hg
Extremo abierto hacia abajo Patm
a) 12 cm d) 48
Central: 619-8100
b) 24 e) 64
c) 36
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Problemas resueltos 1. Una mezcla gaseosa esta constituida por 20 gramos de hidrógeno y 40 gramos de una gas desconocido. Si las presiones parciales de ambos gases son iguales, determinar el peso molecular del gas desconocido. a) 20 d) 16
b) 4 e) 15
c) 32
Resolución:
VCH4 =400 L
3. Una mezcla de 4 g de CH4 y 6 g de C2H6 ocupa un volumen de 21,75 litros. Calcula: a) la temperatura de la mezcla si la presión total es de 0,5 atm; b) la presión parcial de cada gas. a) 295 K; 0,222 atm c) 120 K; 0,5 atm e) 560 K; 0,2 atm
Tenemos: Presiones parciales iguales P H2 = P x fm(H2) = fm(X)
→
20 = 40 2 x
→
mH2 = mx H2
a) n(CH4)=
x
x=4
b) 200 L e) 700 L
T= T=
nCH4 = 10 = 20 16 32 20 nO2 = 32 nT 40 32 Finalmente tenemos: VCH4 =fm(CH4).VT
pV nR 0,5 atm x x21,751 0,45 mol x 0,082 atm x 1 x mol-1x K-1
T=259 K
c) 100 L
Resolución:
82
6 g. =0,20 mol 20 g x mol-1
ntotal=n(CH4) + n(C2H6)=
2. En un recipiente de 800 L se tiene una mezcla de 10 gramos de metano (CH4) y 20 g de oxígeno (O2). Determinar el volumen parcial del metano. PA: (O=16, C=12, H=1)
Quinto UNI
4 g. =0,25 mol 16 g x mol-1
n(C2H6)=
Rpta.: b
20 VCH4 = 32 x800 40 32
b) 390 K; 1 atm d) 450 K; 1,25 atm
Resolución:
nH2 = nx nT nT
a) 400 L d) 1500 L
Rpta.: a
b) 0,25 mol + 0,20 mol=0,45 mol p(C2H6)=
0,20 mol n(C2H6) x 0,5 atm xp= 0,45 mol ntotal
p(C2H6)=0,222 atm
Rpta.: a
4. Por los extremos de un tubo de 100 cm, se colocan 2 gases metano (CH4) y anhídrido sulfuroso (SO2). A qué distancia del CH4 se pondrán en contacto. a) 33,33 cm b) 66,67 cm c) 80 cm d) 13,33 cm e) 48,2 cm Colegios
TRILCE
Química Resolución:
Resolución:
Efusiómetro (V = cte) O2 → t=10 s SO2 → t=?
Para tiempos iguales se cumple:
Para volúmenes iguales:
VCH4 = VSO2
tSO2 = tO2
SO2
→
CH4
x =2 100 - x
A.x = 64 = 2 A(100-x) 16
O2
tSO2 = 64 =1,4142 32 10
tSO2 =14,14 s
→ x=66,67 cm
Rpta.: b
SO2
Rpta.: a
5. Por un efusiómetro se hace pasar un gas O2 demorando 10 segundos. En qué tiempo pasará el SO2 por el mismo efusiómetro de volumen constante. P.A. (S = 32, O = 16) a) 14,14 s d) 2,33 s
b) 15,25 s e) 0,7 s
c) 66,5 s
Problemas para la clase 1. Se implementa un método para medir el volumen de un balón de acero. Para esto, se llena el balón con una cantidad de gas y se mide la presión de 4,0 atm y la temperatura de 280 K. Luego, se extrae una parte del gas para inflar un globo, que a condiciones normales alcanza un volumen de 2,93 litros. Si el balón disminuye su presión a 2,5 atm y se puede suponer que la temperatura se mantiene constante, calcule el volumen del balón en litros. a) 1,0 d) 3,0
b) 1,5 e) 3,7
c) 2,0
2. La atmósfera de Titán, el satélite mayor de Saturno, está formada por un 82% en volumen de N2, 12% de Ar y 6% de CH4. Calcule la masa molar (en g/mol) de esta mezcla de gases. Ar(Ar) = 40; Ar(N)=14; Ar(C)=12 a) 15,9 d) 38,7
b) 18,0 e) 41,1
c) 28,7
3. En un matraz de 10 litros a 20 ºC, en el que se ha realizado el vacío, se introducen 2 g de oxígeno, 2 g de nitrógeno y 2 g de dióxido de carbono. ¿Calcule la presión parcial (atm) de oxígeno? a) 0,02 d) 0,32 Central: 619-8100
b) 0,15 e) 0,43
4. Se mezclan en un recipiente, 20 g de gas de nitrógeno con 30 g de gas oxígeno, alcanzando a 270 ºC una presión de 700 mmHg. Calcular la presión parcial del nitrógeno. (Masas atómicas: N=14, O=16) a) 0,561 atm b) 0,283 atm c) 0,398 atm d) 1,020 atm e) 0,427 atm 5. Un mol de gas "A" efunde en 2 segundos y un mol de gas "B" efunde en 4 segundos. ¿En cuánto tiempo efundirá una mezcla de 0,25 moles de gas "A" con 0,75 moles de gas B? Todos los procesos se realizan a las mismas condiciones de presión y temperatura. a) 2,0 d) 3,6
b) 2,5 e) 4,2
c) 3,0
6. Las velocidades de difusión de dos gases están en la relación de 3 a 2. Si el primero es oxígeno, ¿cuántas moléculas están contenidas en 3,6 g del segundo gas? a) 2,5 × 1022 c) 3 × 1022 e) 3,5 × 1022
b) 1,5 × 1022 d) 4,5 × 1022
c) 0,21
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7. En los extremos de un tubo de vidrio de 10,0 cm de largo se colocan dos algodones, uno humedecido con ácido clorhídrico concentrado y el otro con amoniaco. ¿A qué distancia del algodón humedecido con ácido se observa la formación de cloruro de amonio? Masas atómicas: Cl=36,5 ; N=14 ; H=1 a) 2 cm d) 4 cm
b) 5 cm e) 3 cm
c) 6 cm
8. ¿Cuántas moléculas de un gas "A2" serán necesarias mezclar con 9,6 g de oxígeno, O2, para que sus presiones parciales estén en relación de 1 a 3, respectivamente? NA = 6,02 × 1023 a) 2 × 1022 c) 3,01 × 1023 e) 6,02 × 1023
b) 2 × 1023 d) 6,02 × 1022
9. Calcule el número de moles de gas "A" si al mezclarlo con el gas "B", luego de abrir la válvula, el número de moles totales es 20. La temperatura es constante.
13. El sulfuro de Arsénico (III) se sublima fácilmente y se observa que las moléculas de la fase gaseosa efunden a través de un orificio diminuto a 0,285 veces la velocidad de efusión del Argón en las mismas condiciones de temperatura y presión. Determinar la fórmula molecular del sulfuro de arsénico (III). Datos: Ar: S=32 ; As=75 ; Ar=40 Rpta.: _______________________ 14. Una mezcla de gases, que se encuentra en un recipiente cerrado, a la presión de 800 mm de Hg, contiene 5 moles de N2, 2 moles de O2 y 3 moles de CO2. Calcular la presión parcial en mm de Hg de cada gas. a) PN2 =400; PO2=160; PCO2 =240 b) PN2 =240; PO2=160; PCO2 =400 c) PN2 =200; PO2=180; PCO2 =420 d) PN2 =350; PO2=200; PCO2 =250 e) PN2 =500; PO2=100; PCO2 =200 15. Las presiones parciales de cuatro gases contenidos en un recipiente de 6L a 727 ºC son: PCO2 =0,82 atm; PH2 =0,21 atm; PCO 0,84 atm y PH2O =0,32 atm.
=
¿Cuántos gramos de gas CO2 hay en el recipiente? a) 2,4 d) 5,2
b) 3,6 e) 7,7
c) 4,8
10. ¿Qué volumen en litros ocupan 120 g de oxígeno a condiciones normales, sabiendo que la masa atómica del oxígeno es 16? a) 22,4 d) 320
b) 84,0 e) 448
c) 200
11. Calcule la masa molar aparente de una mezcla de O2 y CH4 (%VO2=20 ; %VCH4 =80) Elemento Masa Molar (g/mol) a) 19,2 d) 28,0
CH4 16
b) 20,0 e) 22,4
O2 32 c) 24,0
12. Calcule la masa molecular promedio de una mezcla formada por masas iguales de N2 y CO2. Elemento Ar a) 10,2 d) 22,0 Quinto UNI 84
C 12
b) 15,1 e) 34,2
N 14
O 16
c) 20,4
a) 2,64 d) 1,15
b) 1,65 e) 3,45
c) 0,96
16. Una mezcla gaseosa contiene 20 g de Argón, 10 g de CO2, 25 g de O2 y 14 g de N2, a una presión de 10 atmósferas. ¿Cuál es la presión parcial del oxígeno? Dato: m.A.: (Ar=40) a) 1,1 atm b) 2,5 d) 5,2 e) 6,3
c) 3,9
17. En un balón de acero de 5 L de capacidad, se introduce 28 g de N2 y 24 g de O2 a 127ºC. Determinar la presión de la mezcla gaseosa en atmósferas. a) 3,65 d) 11,48
b) 4,92 e) 22,94
c) 6,56
18. Se requiere 16 segundos para que efusione 250 mL de CH4 a través de una abertura pequeña. ¿Cuánto tardará 1500 mL de SO2 en efusionar a través de la misma abertura y bajo las mismas condiciones de Avogadro? a) 167 s d) 187
b) 192 e) 220
c) 209 Colegios
TRILCE
Química 19. Por medio de dos conductores diferentes se introducen en un recipiente hermético, 16 gramos de oxígeno y 7 gramos de nitrógeno. El volumen del recipiente es de 6,5 litros y la mezcla gaseosa está a una temperatura de 27 ºC. Determinar el porcentaje volumétrico de oxígeno en la mezcla. a) 50,0 d) 66,6
b) 33,3 e) 69,5
20. Se permite que 1,00 L de helio a 2 atm y 2,00 L de N2 a 2 atm se mezclen isotérmicamente de tal manera que el volumen final sea 3,00 L. Calcular la presión total de la mezcla. a) 2,5 atm d) 2,8 atm
b) 1,99 atm c) 0,50 atm e) 3,5 atm
c) 30,5
Tarea domiciliaria 1. En un proceso de combustión completa se obtiene una mezcla equimolar de dióxido de carbono (CO2), agua (H2O) y nitrógeno (N2). Calcule la masa molar aparente (en g/mol) de esta mezcla. a) 18 d) 44
b) 28 e) 60
c) 30
2. Una mezcla de 80 gramos de dióxido de carbono (CO2) y propano (C3H8) contiene 40% en masa de propano. Calcule la fracción molar de dióxido de carbono en la mezcla. a) 20% d) 70%
b) 40% e) 90%
c) 60%
3. Un balón de 250 cm3 contiene kriptón a 350mmHg y otro balón de 450 cm3 contiene helio a 700 mmHg; se conectan dichos balones de tal manera que cada gas ocupa el volumen mezclado. Halle la presión total de la mezcla si la temperatura es constante. a) 503 mmHg c) 575 mmHg e) 750 mmHg
b) 600 mmHg d) 625 mmHg
4. La presión total de una mezcla gaseosa de O2 y CO2 es 8 atm. Calcular la masa molecular promedio de dicha mezcla sabiendo que la presión parcial del CO2 es 1520 mmHg. a) 35 d) 43
b) 39 e) 45
c) 41
5. La velocidad de difusión del SO3 es 50 L/s a ciertas condiciones de presión y temperatura. Determine en qué tiempo se difunde todo el metano contenido en 40 cilindros de este gas en las mismas condiciones, si el volumen del cilindro es de 250 5 L. a) 100 s d) 400 s Central: 619-8100
b) 200 s e) 500 s
c) 300 s
6. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. El proceso de efusión es un caso particular de difusión gaseosa. II. La difusión solo se da en el estado gaseoso. III. El proceso de difusión es un proceso inverso de la efusión. a) F F F d) F V V
b) V F F e) V V V
c) V F V
7. En un recipiente de acero inoxidable de 2 litros se encierra oxígeno e hidrógeno a 624 torr cada uno de ellos y a 227 ºC; una chispa permite la reacción de O2 y de H2. Determine la presión final de la mezcla en atm. a) 1,32 d) 1,23
b) 0,56 e) 1,46
c) 1,64
8. Indicar con verdadero (V) o falso (F), según corresponda: I. En una mezcla gaseosa, cada componente ejerce una presión llamada presión parcial. II. En una mezcla gaseosa, el % en moles indica el mismo valor que el % en peso. III. En una mezcla gaseosa, la temperatura es la suma de las temperaturas parciales. a) V V V d) F F V
b) V V F e) V F F
c) F V F
9. Se relaciona correctamente: I. Boyle II. Dalton III. Amagat a) I, II d) Solo II
: : :
Proceso isotérmico Presiones parciales Volúmenes parciales.
b) II, III e) I, II, III
c) I, III
10. Se mezcla 3,2 g de oxígeno gaseoso con 1,6 g de metano. Hallar la fracción molar del oxígeno: a) 0,2 d) 0,5
b) 0,3 e) 0,6
c) 0,4 www.trilce.edu.pe 85
11. Una mezcla gaseosa a 2 atm, posee la siguiente composición volumétrica: %H2 = 80, %N2 = 20 Hallar la presión parcial del H en atmósferas. a) 1,2 atm b) 1,3 d) 1,5 e) 1,6
c) 1,4
12. Se mezcla 2 g de H2 con 32 g de oxígeno gaseoso en un tanque aislado. Si la presión parcial del H2 es 3 atm, ¿cuál es la presión parcial del oxígeno en atmósferas? a) 1,5 atm b) 2,0 d) 3,0 e) 3,5
c) 2,5
13. ¿Cuántos gramos de CH4 se deben mezclar con 56 g de nitrógeno gaseoso para que su presión parcial sea doble? a) 16 d) 64
b) 32 e) 96
c) 48
14. Se mezcla 1,7 de NH3 con 4,4 g de CO2. Calcular la masa molar de la mezcla. a) 28,8 g/mol b) 29,5 d) 35,5 e) 40,0
c) 30,5
15. Un tanque de 2 L contiene helio a 3 atm. Se conecta a otro tanque de 8 L que contiene neón a 6 atm. Hallar la presión total de la mezcla si el proceso se realiza en forma isotérmica. a) 5,4 atm b) 2,7 atm d) 10,8 atm e) 6,7 atm
Quinto UNI 86
c) 3,6 atm
16. En una mezcla gaseosa de nitrógeno gaseoso con amoniaco, el volumen parcial del primero es 2/3 del segundo. Si la mezcla contiene 56 g de N2, ¿cuál es la masa del amoniaco? a) 51 g d) 17 g
b) 34 g e) 2 g
c) 28 g
17. La fracción molar del metano es el triple de la fracción molar del oxígeno. Hallar la masa molar de la mezcla. a) 15 g/mol b) 18 d) 22 e) 25
c) 20
18. Determinar la velocidad de propagación del nitrógeno gaseoso respecto al cloro gaseoso. a) 1,59 d) 1,50
b) 1,35 e) 0,75
c) 1,23
19. En un tubo cilíndrico de 100 cm de largo, abierto en los extremos, se coloca en forma simultánea H2 y O2. ¿A qué distancia del gas más ligero se forma H2O? a) 50 cm d) 80,0 cm
b) 62,5 cm e) 85,5 cm
c) 75,0 cm
20. ¿Qué gas se difunde a mayor velocidad a las mismas condiciones de "P" y "T"? a) H2 d) Ar
b) He e) Kr
c) Ne
Colegios
TRILCE
Problemas resueltos 1. ¿Cuál es la definición de tensión superficial?
a) A una misma temperatura, la presión de vapor de "A" es más alta. b) A una misma presión, la temperatura de ebullición de "C", es más alta. c) "A" es más volátil. d) Las fuerzas intermoleculares en "B" son más intensas que en "C". e) "B" es más volátil que "C".
I. Es la medida de la fuerza ejercida por la superficie de un líquido por unidad de área. II. Es la medida del trabajo para estirar la superficie de un líquido por unidad de área. III. Mide la fuerza elástica de un líquido por unidad de volumen. a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
Resolución:
Resolución: PVA > PVB > PVC
La tensión superficial se define como el trabajo o energía necesaria para estirar una unidad de área de la superficie del líquido. W Joule T.S. = A m2
Más volátil. Menor fuerza intermolecular. Mayor punto de ebullición.
Rpta.: b
Rpta.: d
2. ¿Qué líquido posee mayor viscosidad? a) Alcohol etílico C2H5OH b) N-pentalio C5H12 c) Acetona CH3COCH3 d) Éter metílico CH3-O-CH3 e) Ninguno
4. En un aula de clases, la presión de vapor del agua presente a 25ºC es de 20 mmHg. ¿Cuál es la humedad relativa (%) si la presión de vapor saturado es 23,5 mmHg? a) 75,1 d) 95,1
Resolución:
Del gráfico, a una misma temperatura se observa:
H.R. = 85,1%
Rpta.: a
Rpta.: c
PV mmHg
A B C
T °C Central: 619-8100
c) 85,1
Resolución: La humedad relativa se calcula así: H.R. = PV × 100= 20 torr × 100 P25ºC 23,5 torr V
La viscosidad de un líquido es directamente proporcional a la intensidad de las fuentes intermoleculares. Las sustancias que poseen enlaces puente de hidrógeno poseen alta viscosidad.
3. La siguiente gráfica muestra la presión de vapor de tres líquidos en función de la temperatura. Señale lo incorrecto.
b) 65,1 e) 55,1
5. Con respecto a los sólidos cristalinos, marque lo incorrecto: a) Covalente: muy duro y de alto punto de fusión. b) Molecular: blando y de bajo punto de fusión. c) Iónico: buen conductor eléctrico y de alto punto de fusión. www.trilce.edu.pe 87
d) Metálico: buen conductor eléctrico y de punto de fusión variable. e) Todos son correctos.
Resolución:
Los sólidos cristalinos iónicos, son algo duros, no conducen electricidad y poseen alto punto de fusión.
Rpta.: c
Problemas para la clase 1. Indique la verdad (V) o falsedad (F) de las proposiciones siguientes:
4. Asigne verdadero (V) o falso (F), según corresponda.
I. La viscosidad es una propiedad solo de los líquidos. II. La tensión superficial es una característica exclusiva de los fluidos. III. Las fuerzas de cohesión son mayores que las fuerzas de repulsión, en los líquidos.
I. La viscosidad aumenta con el aumento de temperatura. II. A mayor tamaño de moléculas, por lo general, mayor será la viscosidad del líquido. III. La tensión superficial depende de las fuerzas de atracción entre las moléculas del líquido.
a) V V V d) V V F
b) F V V e) F V F
c) F F F
2. Indique cuántas proposiciones son correctas: I. El bromo es líquido a temperatura ambiente. II. Entre las partículas constituyentes de un líquido, predominan las fuerzas de repulsión sobre las fuerzas de atracción. III. La densidad del agua en estado líquido es mayor a la densidad del agua en estado sólido. IV. Podemos calcular la viscosidad de un líquido, midiendo el tiempo que transcurre mientras fluye a través de un tubo fino de vidrio. a) 1 d) 4
b) 2 c) 3 e) Ninguna es correcta.
3. Marque como verdadero (V) o falso (F), según corresponda: I. Una consecuencia de las fuertes atracciones intermoleculares en los líquidos, en comparación con los gases, es la menor viscosidad de los primeros. II. La viscosidad es la resistencia de un fluido para fluir. III. Los líquidos, que tienen moléculas grandes y formas irregulares, son generalmente menos viscosos que los que tienen moléculas pequeñas y simétricas. a) V V V d) F F V Quinto UNI 88
b) F V V e) V V F
c) F V F
a) V V V d) V V F
b) V F V e) V F F
c) F V V
5. Indique la verdad (V) o falsedad (F) según corresponda: I. El punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido se iguala a la presión externa. II. La presión de vapor depende de la masa del líquido. III. Las sustancias líquidas pueden tener innumerables puntos de ebullición. a) V VV d) V V F
b) V F V e) F V F
c) F V V
6. Marcar como verdadero (V) o falso (F), respecto a los estados de agregación: I.
Los sólidos poseen fuerzas de atracción que superan a las fuerzas de repulsión. II. Debido a su alta energía de repulsión los gases poseen movimiento caótico. III. En el estado líquido las partículas interaccionan. a) F FF d) V F V
b) F V V e) V V V
c) F F V
7. Acerca de los estados de agregación de la materia, marque verdadero (V) o falso (F): I. En el estado gaseoso hay mayor distancia intermolecular respecto al estado líquido. II. En el estado gaseoso la fuerza de cohesión es ligeramente menor que la fuerza de repulsión. Colegios
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Química III. En el estado sólido las moléculas tienen energía cinética de traslación muy apreciable. a) V V F d) V F F
b) F V F e) V V V
c) F V V
8. Respecto a los estados de agregación, señale lo incorrecto: I. Los líquidos se consideran incompresibles. II. Los sólidos siempre tienen mayor densidad que los líquidos. III. Un gas posee una densidad inferior que la de un líquido o sólido a condiciones ambientales. a) Solo I d) I y III
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
I. Los sólidos poseen alta viscosidad y alta tensión superficial. II. Los gases son estados condensados. III. Los líquidos y los gases son fluidos. b) V V F e) V F V
c) V F F
10. Establezca la relación correcta: I. II. III. IV.
Gas a. Fluido incompresible Sólido b. Altas temperaturas Líquido c. Alta compresibilidad Plasmático d. Alto ordenamiento molecular
a) b) c) d) e)
I - a, II - c, III - b, IV - d I - d, II - c, III - a, IV - b I - b, II - c, III - a, IV -d I - c, II - d, III - a, IV - b I - a, II - b, III - c, IV - d
b) HF e) HCl
c) Cl2
12. Señalar verdadero (V) o falso (F), según corresponda respecto a los sólidos iónicos: I. Los iones de un sólido iónico solo pueden vibrar en posiciones fijas de modo que los sólidos iónicos son malos conductores térmicos y eléctricos. II. Los sólidos iónicos son isotrópicos. III. Los cloruros de los metales alcalinos son ejemplos de sólidos iónicos. Central: 619-8100
c) V F V
13. Señalar verdadero (V) o falso (F), según corresponda: I. Los sólidos metálicos son buenos conductores del calor y la electricidad. II. Los metales cristalizan en forma de sólidos en los que los iones metálicos se encuentran en los puntos de la red, rodeados de un "mar de electrones" deslocalizados. III. Todos los metales son sólidos a temperatura ambiente. a) V F V d) V V V
I. NaCl(s) II. CO2(s) III. SiO2(s) IV. Ag(s) V. H2O(s) a) I, II, III y IV c) I, II, IV y V e) Todos
b) V V F e) F V V
c) V F F
: : : : :
Sólido iónico Sólido molecular Sólido molecular Sólido metálico Sólido molecular b) I, III, IV y V d) Solo I y IV
15. Señalar verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I.
El NaCl(s) conduce la electricidad en estado fundido. II. El diamante es buen conductor eléctrico. III. El vidrio presenta un ordenamiento regular de sus partículas. IV. El CO2(s) presenta una elevada presión de vapor, respecto al hielo.
a) V F V V d) V V F V
11. ¿Cuál de las siguientes sustancias se espera que tenga el menor punto se ebullición? a) O2 d) NH3
b) F F F e) V V V
14. Relacionar correctamente:
9. Asigne verdadero (V) o falso (F) a las siguientes proposiciones:
a) V V V d) F F V
a) F F V d) V F F
b) V F V F e) V F F V
c) V F F F
16. Respecto a las proposiciones: I. La viscosidad de un líquido depende del tamaño y forma de sus moléculas. II. Un líquido con fuerzas intermoleculares débiles, posee mayor viscosidad que un líquido con fuerzas intermoleculares muy intensas. III. Al incrementar la temperatura de un líquido, disminuye su viscosidad. IV. La viscosidad es una propiedad extensiva de la materia. Es correcto afirmar: a) I, II, III b) I y III d) I, II, III y IV
c) Solo III e) Solo II www.trilce.edu.pe 89
17. Señalar verdadero (V) o falso (F), según corresponda con respecto a la tensión superficial. I.
Es la fuerza requerida para aumentar el área superficial de un líquido en una unidad. II. La tensión superficial del agua es mayor que la del mercurio. III. Aumenta con el incremento de la temperatura.
a) V F F d) F F F
b) V F V e) V V F
c) F F V
18. Señalar verdadero (V) o falso (F), según corresponda: I. El punto de ebullición normal es la temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido se iguala a la presión externa. II. La evaporación es un fenómeno de superficie. III. La tasa de evaporación de un líquido disminuye con el incremento de la temperatura. IV. El proceso contrario a la evaporación es la condensación. a) V V F V d) F F F V
b) F V F V e) V F F V
c) F V F F
19. ¿Cuáles de los siguientes enunciados son verdaderos? I. El olor que tienen algunos sólidos, como el yodo y la naftalina, es una prueba de su apreciable presión de vapor. II. En los sólidos cristalinos, los átomos ocupan posiciones definidas y siguen un ordenamiento regular. III. El proceso de transformación de la fase sólida a la fase vapor en forma directa, se conoce como sublimación. a) I y II d) I y III
b) II y III e) I, II y III
c) Solo II
20. Indicar qué enunciados son incorrectos: I. Los líquidos con mayor tensión superficial poseen mayor presión de vapor. II. A mayor acción capilar (elevación del nivel del líquido en el tubo capilar) de un líquido, menor es su tensión superficial. III. El punto de ebullición de un líquido disminuye al aumentar la presión atmosférica del lugar donde se mide. IV. La viscosidad de un líquido depende del tamaño de sus moléculas. Rpta.: __________________________
Quinto UNI 90
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Química
Tarea domiciliaria 1. Identifique la propiedad que no corresponde a los líquidos:
5. Indique la proposición verdadera (V) o falsa (F) según corresponda: I.
La presión de vapor de un líquido disminuye al aumentar la temperatura. II. El alcohol etílico presenta mayor presión de vapor que el agua a la misma temperatura. III. Un líquido hierve cuando su presión de vapor es igual a la presión externa que actúa sobre la superficie del líquido.
a) Incompresible. b) Poseen volumen propio. c) En general, son menos densos que los sólidos. d) Tienen viscosidad. e) Son anisotrópicos.
a) F F F d) F V V
2. Respecto a los líquidos identifique las proposiciones verdaderas (V) o falsas (F): I. La viscosidad en un líquido aumenta al subir la temperatura. II. La tensión superficial es una propiedad exclusiva de los líquidos. III. Si las fuerzas intermoleculares de un líquido son débiles, entonces será una sustancia volátil. a) V V V d) F V F
b) V F V e) F F F
a) V V F d) F V V
b) V F V e) V V V
c) F V F
I. Un líquido tiende a minimizar el número de moléculas en la superficie, de lo cual resulta la tensión superficial. II. En general, al aumentar las fuerzas intermoleculares de un líquido, aumenta la tensión superficial. III. La forma molecular desempeña un papel importante en la viscosidad.
Central: 619-8100
b) F V V e) F V F
Etanol
c) V V V
PV(mmHg)
C2H5OH
61,35
Tetracloruro de carbono
CCl4
117
Benceno
C6 H 6
94,4
Ordene a los líquidos en forma creciente respecto a su volatilidad. a) b) c) d) e)
Benceno, etanol, tetracloruro de carbono. Etanol, tetracloruro de carbono, benceno. Tetracloruro de carbono, etanol, benceno. Etanol, benceno, tetracloruro de carbono. Benceno, tetracloruro de carbono, etanol.
7. Un día de verano en que la temperatura es 40 ºC, la presión parcial del vapor de agua en la atmósfera es 37,4 Torr. Calcule la humedad sabiendo que la presión de vapor de agua a 40 ºC es 55,3 mmHg. a) 68% d) 66%
4. Indique verdadero (V) o falso (F) a las proposiciones siguientes:
a) V V F d) V F V
Líquido
I. Adquieren la forma de su contenedor pero tienen una superficie. II. Fluyen y se difunden pero más lentamente que los gases. III. Las moléculas poseen fuerzas de repulsión y atracción de similar intensidad.
c) F F V
6. En la siguiente tabla podemos observar la presión de vapor a 25 ºC de algunos líquidos.
c) F V V
3. Indique si las siguientes proposiciones son verdaderas (V) o falsas (F), respecto al estado líquido:
b) F V F e) V F V
b) 32% e) 80%
c) 34%
8. Se recoge gas oxígeno sobre agua a 25ºC. La presión barométrica es 760 mmHg y la presión de vapor a 25 ºC es 23,8 mmHg. ¿Cuál es la presión del oxígeno seco? Ar: O=16 a) 733,2 d) 746,2
b) 627,1 e) 736,2
c) 746,1
9. Calcule la cantidad de agua que contiene un recinto de 4,0 × 4,0 × 5 m a la temperatura de 24 ºC si su humedad relativa es de 50%. (Pv24ºC H O =22,39 mmHg) 2
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a) 728 d) 1024
b) 870 e) 1258
10. Respecto a los sólidos, proposición(es) correcta(s):
c) 925 señale
la(s)
I. No poseen volumen ni forma definida. II. El alcanfor experimenta subliminación a temperatura ambiente. III. El yodo sólido es negro grisáceo y forma fácilmente un vapor violeta, a este cambio de estado se denomina deposición. a) Solo II d) I, II y III 11. ¿Cuál(es) es correcta(s)?
b) I y III e) Solo III (son)
la(s)
c) I y II proposición(es)
I. Un sólido cristalino es un sólido cuyos átomos, iones o moléculas están ordenados en posiciones. II. Entre los sólidos amorfos más conocidos están el hule y el vidrio. III. La arena, las rocas y la madera son ejemplos de sólidos cristalinos. a) Solo I d) II y III
b) Solo II e) I y III
c) I y II
12. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda:
a) KI b) SiO2 c) Ti d) CO2 e) CaO
Alta temperatura de fusión. Predominio de fuerzas de London. Gran conductor eléctrico. Mal conductor de la electricidad. Insoluble en hexano.
15. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. Los sólidos cristalinos se clasifican en iónicos, covalentes, moleculares y amorfos. II. Un ejemplo de sólido cristalino iónico el NaCl. III. Los sólidos cristalinos se caracterizan por ser un punto de fusión definido. a) V V V d) V F V
b) F V V e) V F F
a) H2O c) Alcohol e) Acetona
b) Miel de abeja d) Éter
17.. La forma de las gotas de un líquido es esférica debido a la: a) Viscosidad c) Presión de vapor e) Ninguna
b) Tensión superficial d) Capilaridad
18. Señale un sólido cristalino:
a) V V V d) F F V
19. Señale un sólido molecular:
b) F V V e) F F F
c) V V F
I. Azufre rómbico III. Platino V. CO2(s) a) b) c) d) e)
c) V V F
16. ¿Qué líquido es mas viscoso?
I. El cloruro de sodio, la plata metálica y las resinas son ejemplos de sólidos cristalinos. II. Las gomas, proteínas y huesos son ejemplos de sólidos amorfos. III. Los sólidos cristalinos tienen un orden definido.
13. En la siguiente relación asigne como sólido cristalino (SC) o como sólido amorfo (SA).
a) Vidrio b) Plástico c) Madera d) Diamante e) Brea
a) Grafito c) Cloruro de sodio e) Diamante
b) Hielo d) Fe
II. Vidrio IV. Goma arábiga
SC, SC, SA, SA, SC SA, SC, SA, SC, SC SC, SA, SC, SA, SC SA, SA, SC, SC, SA SA, SC, SC, SA, SC
Quinto UNI 92
14. Respecto a las siguientes sustancias a condiciones ambientales, señale la relación incorrecta:
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Problemas resueltos presión parcial de "C" es de 1 atmósfera. Hallar la presión total inicial. (Atmósferas)
1. Determine la densidad (g/L) del propano C3H8(g) a condiciones normales. a) 2,96 d) 0,96
b) 1,96 e) 4,96
a) 1,04 d) 4,16
c) 3,96
Resolución:
Resolución:
Con la ecuación de estado: P. =D.R.T C3H8=12x3+1x8=44 g/mol Reemplazando:
g atm.L =(D) 0,082 (273K) (1atm) 44 mol mol.K
D=1,96 g/L
2. Un matriz contiene NH3(g) a 700 torr y 27ºC. Si se adicionan 200 g más de dicho gas, la presión sube a 1400 torr y la temperatura a 47ºC. ¿Cuál fue la masa inicial del gas? b) 148,6 g e) 228,6 g
c) 208,6 g
Resolución:
Al inicio: m P1.V= 1 . R . T1 Al final: P .V=m2 . R . T
1
2
Dividiendo y reemplazando: 700 m1 (300K) . = (m1+200) 1400 (320K)
m1= 228,6 g
Rpta.: e
3. En un recipiente rígido se tiene una mezcla de tres gases "A", "B", "C", siendo la fracción molar de "A" igual a 0,2. Si retira totalmente el gas "A", la fracción molar de "B" es 0,4 y la Central: 619-8100
c) 2,08
Al inicio se tiene: fmA=
PA = 0,2 .... (I) PA+PB+PC
Al final se tiene: fmC = 0,6 =
PB+PC=
Rpta.: b
a) 128,6 g d) 168,6 g
b) 3,12 e) 5,36
PC 1atm = PB+PC PB+PC
5 atm 3
En (I)
PA P - 5/3 = T = 0,2 → PT=2,08 atm PT PT
Rpta.: c
4. Dados los siguientes puntos de ebullición normal de los siguientes líquidos hipotéticos: A: 5 ºC
B: 50 ºC
C: 80 ºC
Marque lo incorrecto: a) El líquido "C" posee menor presión de vapor, a una misma temperatura. b) El líquido "A" posee menor tensión superficial. c) El líquido "C" posee mayor viscosidad. d) El líquido "A" posee fuerzas intermoleculares más débiles. e) Si el diámetro de un capilar disminuye, el líquido "C" posee menos ascenso.
Resolución: Por capilaridad, si el diámetro de un tubo capilar disminuye el líquido, en general, tiene mayor ascenso. Rpta.: e www.trilce.edu.pe 93
5. Si una muestra de sólido es blando, punto de fusión bajo y no conduce electricidad. Se trata de un sólido ..... a) Molecular b) Iónico d) Metálico e) Amorfo
Resolución:
El sólido molecular, cuyas moléculas se atraen por fuerzas intermoleculares, es blando, tiene bajo punto de fusión y no es conductor eléctrico.
Rpta.: a
c) Covalente
Problemas para la clase 1. Un gas presenta la siguiente composición centesimal: C = 80%, H = 20%. Si su densidad a condiciones normales es 1,34 g/L, determinar su fórmula molecular. Datos : m.A.(C = 12, H = 1) a) CH3 d) C2H6
b) CH4 e) C2H4
c) C2H2
2. En un recipiente se encuentran tres gases de los cuales 2 son óxidos de azufre (SO2, SO3) los que se encuentran en una proporción equimolar. El tercer gas (NO) contiene un número de moles que es igual a la suma total de los moles de los óxidos de azufre. Determine la masa molar (g/mol) de la mezcla. a) 32 d) 68
b) 46 e) 74
c) 50
3. Hallar la composición en masa de una mezcla gaseosa de N2(g) y H2(g) cuya masa molar aparente es 10 g/mol. Como respuesta indique el porcentaje correspondiente al N2. a) 45,16 d) 95,22
b) 56,22 e) 23,14
c) 86,17
4. Tomando en cuenta las características de los gases "A" y "B", ¿cuál de las proposiciones es correcta? Gas A p = 1,87 g/L
Gas B O2: 80%mol
P = 1248 mmHg
CH4:20%mol
T = 27ºC a) Masa molar del gas "A" es mayor que el gas "B". b) Masa molar del gas "A" es menor que el gas "B". c) Masa molar del gas "A" es igual que el gas "B". d) No existe relación entre los gases "A" y "B". e) Faltan datos para poder comparar. 5. Una muestra de gas oxígeno es recogida sobre agua ocupando un volumen de 210 mL Quinto UNI 94
a 22 ºC y 750 mmHg de presión. Calcular el volumen (mL) que ocuparía este gas, seco y en condiciones normales. P22ºC H O =20 mmHg 2
a) 139,7 d) 178,5
b) 158,6 e) 186,5
c) 168,5
6. Se recoge oxígeno sobre agua a 25 ºC en un balón de 2 litros a una presión total de 765 mmHg. Calcular el número de moles de oxígeno recogido. P24ºC H O =24 mmHg. 2
a) 0,0797 b) 1,1253 c) 0,0123 d) 1,0012 e) 2,1121 7. Un balón contiene 3 L de aire a 20 ºC y 1 atm con una humedad relativa de 90% (la presión de vapor de agua a 20 ºC es 17,5). Si el balón se enfría a 0 ºC, calcular la masa de agua que se condensa en el balón (la presión de vapor de agua a 0 ºC es 4,6 mmHg). a) 32 g d) 1 g
b) 0,81 g e) 2,59 mg
c) 32 mg
8. La humedad absoluta de un ambiente se define como la relación entre la masa de vapor de agua (en g) y la masa de aire seco (en kg) contenidos en el ambiente. ¿Cuál será la humedad absoluta (g/kg) en Lima si las condiciones son de 85% de humedad ambiente, 755 mmHg de presión barométrica y 20 ºC de temperatura ambiente? P22ºC H O =17,5 mmHg; M(aire)=29 g/mol 2
a) 1,16 d) 1,28
b) 1,20 e) 12,47
c) 1,24
9. Se tiene H2(g) en un recipiente de 1L a 4 atmósferas y 127 ºC. En otro recipiente de 4 L se tiene N2(g) a 2 atmósferas y 27 ºC. Si ambos gases se mezclan en un recipiente de 2 L a 77 ºC. ¿Cuál es la presión (en atm) de la mezcla gaseosa? a) 3,2 d) 6,4
b) 1,6 e) 5,4
c) 2,4
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Química 10. Se tiene x g de un gas A en un recipiente a 25 ºC y 2 atm, luego se adiciona x g del gas B y la presión sube a 3 atm. ¿Cuál es la relación de masas molares, MA / MB? a) 2 d) 0,3
b) 0,8 e) 0,1
c) 0,5
11. Una vasija de 10,0 L a 20 ºC, contiene una mezcla gaseosa de CO2 y N2. La presión total es de 1500 torr. En masa, el N2 está en una proporción del 25%. Calcule la presión parcial del N2 (en torr) y la M promedio o aparente (g/mol). a) 515,55 y 24,61 c) 632,35 y 42,45 e) 716,26 y 38,51
b) 515,55 y 38,51 d) 686,32 y 42,65
12. Se tiene una mezcla de H2, O2 y CO2 cuyas presiones parciales son proporcionales a los números 1; 4 y 5, respectivamente. Si la mezcla está contenida en un balón de acero cuya capacidad es 82 L. Determine la masa del gas más liviano (en gramos), si la presión de la mezcla es 20 atm y se encuentra a una temperatura de -73ºC. a) 20 d) 80
b) 40 e) 100
c) 60
13. En la combustión completa de un hidrocarburo gaseoso se obtiene 11g de CO2 y 4,5 g de H2O. Además, dicho hidrocarburo volátil se difunde molecularmente en tiempos iguales con el hidrógeno molecular, cumpliéndose que el número de moléculas de hidrógeno al número de moléculas del hidrocarburo es 5,3. ¿Cuál es la forma molecular del hidrocarburo? a) C2H4 d) C2H2
b) C5H10 e) C3H6
c) C4H8
14. El número de moles de unidades fórmula de una mezcla conformada por hidróxido de aluminio y óxido de magnesio es 10. Además, el número de moles de átomos totales es 30. ¿Cuál es el porcentaje en masa del óxido? (Ar: Al = 27; Mg = 24; O = 16) a) 32,78% b) 67,22% c) 45,32% d) 54,68% e) 60% 15. Las abundancias de los dos isótopos naturales de la plata son: 51,8% (107Ag) y 48,2% (109Ag). ¿Cuál es la masa atómica promedio aproximada de la plata? a) 108,5 d) 107,5 Central: 619-8100
b) 107,9 e) 107,2
c) 108,7
16. En relación al trióxido de azufre, indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: Masa atómica: S=32, O=16 I. Su masa molecular relativa es 80. II. La masa de una molécula es 80 g. III. La masa de una molécula es 1,328 × 10-22 g. a) V V V d) F V V
b) V F F e) V F V
c) F F V
17. En relación a 490 g de clorato de potasio, indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. Se puede extraer como máximo cerca de 192g de oxígeno. II. Están presentes 4 moles de KClO3, aproximadamente. III. Contiene 8 mol de átomos de oxígeno. IV. Contiene 4NA átomos de cloro. a) F F V V d) V V V F
b) F V F V e) V V F F
c) V V F V
18. La plata esterlina es una aleación de plata y cobre, que tiene 7,5% en masa de cobre. ¿Cuántos gramos de cobre puro y de plata esterlina, respectivamente, deben emplearse para preparar 200 g de una aleación de plata y cobre que tenga 10% de cobre, en masa? a) 14,59 y 185,41 c) 5,41 y 180 e) 50 y 150
b) 5,41 y 194,5 d) 20 y 180
19. En relación a los hidrocarburos siguientes, indique verdadero (V) o falso (F): Hidrocarburo I Hidrocarburo II C4H10 CH4 Masa atómica relativa: C=12; H=1 - - -
I tiene mayor porcentaje de carbono que II. La composición centesimal de I es 82,7%C y 17,3%H. En 200 g de metano existen 150 g de carbono.
a) F V V d) V V V
b) V F F e) F F V
c) V V F
20. La composición centesimal de un hidrocarburo corresponde a 92,3% de C y 7,7% de H. Determine su fórmula molecular sabiendo que una molécula tiene una masa promedio de 1,295 × 10-22g. a) CH d) C6H6
b) C2H2 e) C8H8
c) C4H4
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Tarea domiciliaria 1. En un recipiente de volumen variable se introduce CO2 a 25 ºC y presión de 8 atm. ¿A qué temperatura (K) se debe elevar el gas para que la presión se eleve a 10 atm y ocupe un volumen de 20 L, si al inicio el recipiente contenía el gas en 10 L? a) 490 d) 745
b) 528 e) 825
c) 646
2. Una muestra de 93 L de aire seco se enfría en 145 ºC a -22 ºC mientras la presión se mantiene a 2,85 atm. ¿Cuál es el volumen final en litros? a) 2 d) 48
b) 11 e) 56
c) 27
3. Un recipiente lleno de nitrógeno tiene una masa de 54 g y ejerce una presión de 1,5 atm a 20 ºC. Si el recipiente se llena con otro gas, su masa es de 72 g, las mismas condiciones de presión y temperatura. Si la masa del recipiente vacío es de 40 g, calcule la masa molar en g/mol de este último gas. a) 14 d) 32
b) 16 e) 64
b) 23,8 L e) 73,8 L
b) 1,7 e) 2,8
c) 2,1
b) 18,06 × 1023 d) 24,08 × 1023
7. Se tienen dos recipientes que contienen, respectivamente, 16 g de O2 y 14 g de N2.
Responda como verdadero (V) o falso (F):
Quinto UNI 96
c) VVF
8. Se hacen reaccionar 64 g de azufre con 67,2L de oxígeno, medido a condiciones normales hasta reacción completa, según la ecuación: S(s)+O2(g) → SO2(g) ¿Cuántos litros de SO2(g) se obtienen medidos a condiciones normales? a) 12,8 L d) 44,8 L
b) 20,5 L e) 64,3 L
c) 28,3 L
9. Indique el volumen de H2 liberado a condiciones normales a partir de la reacción siguiente: Ca(s)+H2CO3(ac) → CaCO3(s)+H2(g) a) 2,8 L d) 4,2 L
b) 3 L e) 6,2 L
c) 3,6 L
c) 43,8 L
6. En dos recipientes idénticos, se llenan dos gases. En un recipiente hay C2H6(g) y en el otro hay SO3(g), ambos gases están a la misma presión y temperatura. Si la masa de etano C2H6(g) es 60 g, ¿cuántas moléculas de SO3(g) hay en el otro? Masas atómicas: S=32; O=16; H=1 a) 6,02 × 1023 c) 12,04 × 1023 e) 3,01 × 1023
b) VFV e) FFV
En ella participan 0,125 mol de H2CO3
5. Determinar la densidad (g/L) del vapor del alcohol etílico, C2H5OH a una presión de 2 atm y 127 ºC. Asuma comportamiento ideal. a) 1,2 d) 2,5
a) VVV d) FVV
c) 28
4. ¿Qué volumen ocuparán 132 g de CO2(g) a 1 atmósfera y 27 ºC? a) 13,8 L d) 53,8 L
I. El volumen molar a C.N. del oxígeno es mayor al volumen molar del N2 a C.N. II. El volumen de la muestra de O2 es mayor al volumen molar del N2 a C.N. III. El volumen molar del N2 a 1 atm es mayor al volumen molar del O2 a 4 atm de presión.
10. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I.
En el estado líquido, las fuerzas de cohesión y repulsión forman valores similares. II. Los líquidos son anisotrópicos. III. Por lo general, los líquidos presentan mayores densidades que los gases. a) V V V d) F V V
b) V F V e) F F F
c) F F V
11. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda con respecto a los líquidos: I. La tensión superficial es una propiedad exclusiva de ellos. II. La viscosidad de un líquido casi siempre disminuye con el aumento de temperatura. III. Un efecto de la tensión superficial es la capilaridad. a) V V F d) V V V
b) V F F e) F F F
c) F V V
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Química 12. Indique si las proposiciones son verdaderas (V) o falsas (F) según corresponda: I. El estado sólido se presenta cuando las fuerzas de cohesión son más intensas que las fuerzas de repulsión. II. En el estado gaseoso, las moléculas ejercen gran atracción mutua entre sí. III. En el estado líquido, las moléculas poseen fuerzas de repulsión y atracción de similar intensidad. a) F F V d) V F V
b) F F F e) F V F
17. Un tanque de hierro contiene oxígeno gaseoso a 80ºC, si la presión se duplica isocóricamente. ¿Cuál es el incremento de temperatura en la escala kelvin? a) 353 d) 1020
b) 706 e) 1059
c) 750
18. Los siguientes gráficos están basados en las leyes de Boyle, (T = cte); Charles (P = cte); Gay Lussac (V = cte):
c) V V V
13. De los gases que se citan a continuación, indique cuál se difunde más rápidamente a través de una membrana porosa. a) CO2 d) NH3
b) N2 e) HBr
c) NO2
14. Un reactor contiene oxígeno (O2) a una temperatura y 770 mmHg. Se hace pasar a través del mismo una radiación UV de 240 nm con lo que se produce ozono (O3). Después del paso de la radiación la presión resulta ser de 730 mmHg. Si se toman muestras antes y después de la reacción y se colocan en un efusiómetro a las mismas condiciones de "P" y "T", se observa que el O2 efunde en 64 s. ¿Cuál será el tiempo en que efundirá la mezcla después de la reacción?
(Considere un mol inicial de O2 y el proceso es isotérmico) a) 60,2 d) 64,5
b) 61,2 e) 65,8
c) 62,8
15. Asigne verdadero (V) o falso (F) a las siguientes proposiciones: I. La masa de un átomo de oxígeno es 16 g. II. La masa de una molécula de agua es 18 g. III. La masa de un mol de O2 es 32 g. a) F F V d) V F F
b) F V V e) V V F
c) V V V
16. Indique las proposiciones correctas: I. La masa de una molécula de H2O es 18 u. II. La masa de "N" moléculas de metano (CH4) es (18N) u. III. La Ar(Cu) = 63,54, esto significa que un átomo de cobre tiene una masa de 63,54 u, aproximadamente. a) Solo I d) I y III
Central: 619-8100
b) Solo II e) II y III
Indique a qué ley corresponden respectivamente: a) b) c) d) e)
Boyle, Charles, Gay Lussac. Charles, Gay Lussac, Boyle. Boyle, Gay Lussac, Charles. Gay Lussac, Charles, Boyle. Charles, Boyle, Gay Lussac.
19. ¿Qué gas se difunde a menor velocidad a la misma P y T? a) CO2 d) C4H10
b) CO e) He
c) CH4
20. Marcar como verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. Los sólidos covalentes , pueden subliminar con facilidad. II. En los sólidos amorfos, aunque las partículas tienen posiciones fijas, estas presentan un total desorden. III. Los sólidos cristalinos son isotrópicos, es decir, que sus propiedades mecánicas y eléctricas no dependen de la dirección que se midan. a) V V V d) V F V
b) F V F e) F F F
c) F F V
c) Solo III
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Problemas resueltos 1. Señale una reacción de adición: a) KClO3(s) → KCl(s)+O2(g)
Resolución:
b) Fe(s)+CuSO4(ac) → FeSO4(ac)+Cu(s)
En las reacciones no-redox los elementos no cambian su estado de oxidación como: +1 -1 +1 -2 +1
c) NaCl(ac)+AgNO3(ac) → AgCl(s)+NaNO3(ac) d) CaCO3(s) → CaO(s)+CO2(g) e) NH3(g)+HCl(g) → NH4Cl(s) Resolución:
b) Na2O+H2O → NaOH
Son exotérmicas y forman un solo producto.
c) SO2+O2→ H2SO3
Rpta.: e
d) HgO → Hg+O2
a) SO3(g)+H2O(l) → H2SO4(ac) b) Fe(s)+O2(g) → Fe2O3(s) c) HgO(s) → Hg(l)+O2(g) d) Zn(s)+HCl(ac) → ZnCl2(ac)+H2(g) e) Fe(s)+S(s) → FeS(s)
e) H2+Cl2 → HCl Resolución:
En general, las reacciones endotérmicas son reacciones de descomposición.
Rpta.: d
5. ¿Cuál es una reacción de metátesis? a) Fe+HCl → FeCl2+H2
Resolución:
b) Zn+H2SO4 → ZnSO4+H2
Las reacciones de desplazamientos son de la forma:
Rpta.: c
a) S+O2 → SO2
A+B→C
2. Indique una reacción del tipo desplazamiento:
c) C+O2 → CO2
A + BC → AC + B
d) BaCl2+H2SO4 → BaSO4+HCl e) NH3+O2 → NO+H2O
Son exotérmicas, y el elemento más activo "A" desplaza al menos activo "B".
Resolución:
Rpta.: d
3. ¿Qué reacción no es redox? a) H2(g)+O2(g) → H2O(l) b) Fe(s)+H2SO4(ac) → FeSO4(ac) c) HCl(ac)+NaOH(ac) → NaCl(ac)+H2O(l)
+1 -2
4. Señale una reacción generalmente endotérmica:
Las reacciones de adición poseen la forma:
+1 -1
HCl+NaOH → NaCl+H2O
Las reacciones de metátesis, en general, son no redox, no hay cambios en los estados de oxidación. +2 -1
+1 +6 -2
+2 +6 -2
+1 -1
BaCl 2 +H 2 SO 4 → BaSO 4 +HCl
Rpta.: d
d) KClO3(s) → KCl(s)+O2(g) e) N2(g)+H2(g) → NH3(s) Quinto UNI 98
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Química
Problemas para la clase 1. Relacione la evidencia de que ha ocurrido la reacción con el proceso correspondiente. I. Formación de precipitado. II. Liberación de calor. III. Desprendimiento de gas.
I. CH4+2O2
B. Zn(s)+2HCl(ac) → ZnCl2(ac)+H2(g) C. AgNO3(ac)+NaCl(ac) → AgCl(s)+NaNO3(ac) a) IA, IIB, IIIC b) IB, IIA, IIIC c) IB, IIC, IIIA d) IC, IIA, IIIB e) IC, IIB, IIIA 2. ¿Cuál de las siguientes reacciones no es de metátesis? a) NaOH+HCl → NaCl+H2O b) CH4+2O2 → CO2+2H2O c) Pb(NO3)2+KI → PbI2+KNO3 d) Ca(OH)2+H3PO4 → Ca3(PO4)2+H2O e) AgNO3+NaCl → AgCl+NaNO3 3. Respecto a las siguientes reacciones químicas: I. 2KClO3(s)+calor → 2KCl(s)+3O2(g) II. CaO(s)+H2O(l) → Ca(OH)2(ac) III. 2Na(s)+2H2O(l) → 2NaOH(ac)+H2(g) Indique el tipo de reacción: a) Sustitución simple, adición, descomposición. b) Descomposición, adición, metátesis. c) Descomposición, adición, sustitución simple. d) Adición, descomposición, metátesis. e) Sustitución simple, descomposición, adición.
C2H4(g)+H2(g) → C2H6(s)+137 kJ I. Es una reacción de adición. II. Es una reacción endotérmica, porque se libera energía. III. La reacción planteada está balanceada. IV. Es un proceso redox, donde el C2H4 es el agente oxidante.
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a) b) c) d) e)
2KCl+3O2
I es una reacción de combustión completa. II es una reacción de descomposición. I es una reacción exotérmica. II es una reacción endotérmica. I es una reacción de metátesis.
6. Indique las alternativas que clasifican como reacciones de metátesis. +
I. MnO-4(ac)+C2O24 (ac)+H(ac)
→
Mn2+ (ac)+CO2(g)+H2O(l)
II. CClO4+HF →
CCl2F2+HCl
III. Mg3N2(ac)+H2O(l) → Mg(OH)2(ac)+NH3(g) IV. CuS(s)+HNO3(ac) →
Cu(NO3)2(ac)+NOg+S(s)+H2O(l)
a) Solo I d) II y III
b) Solo II e) II y IV
c) Solo III
7. Indique verdadero (V) o falso (F) las proposiciones que están referidas a la reacción redox. KMnO4(ac)+FeSO4(ac)+H2SO4(ac) → MnSO4(ac)+Fe2(SO4)3(ac)+K2SO4(ac)+H2O(l) I. El FeSO4 se oxida en el proceso. II. El H2SO4 es el agente reductor. III. El agente oxidante es el KMnO4. Ar : K=39; Mn=55; O=16 a) V F V d) F V V
b) F F V e) V F F
c) V V F
8. Determine las reacciones mal balanceadas:
4. La reacción química:
b) VFVV e) VFVF
CO2+2H2O
II. 2KClO3
A. 2H2(g)+O2(g) → 2H2O(g) + calor
a) VVFV d) FFVF
5. En relación a las siguientes reacciones químicas, indique la proposición incorrecta:
c) VFFF
I. C4H10+ 13 O2 → 4CO2+5H2O 2 II. 2KClO3+calor → 2KCl+3O2 III. 3H2SO4+Fe(OH)3 → Fe2(SO4)3+4H2O IV. 6HNO3+2Cu→ 2Cu(NO3)2+2NO+3H2O V. MnO2+4HCl → MnCl2+Cl2+2H2O a) Solo III d) I, III y IV
b) Solo IV e) III y IV
c) Solo I
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9. ¿Cuál de los siguientes casos no es evidencia de una reacción química? a) b) c) d) e)
Desprendimiento de gas. Calentamiento del sistema externo. Cambio de estado. Enfriamiento del sistema. Formación de un sólido.
10. Indique verdadero (V) o falso (F) a las proposiciones que están referidas a las siguientes ecuaciones químicas: KI(aq)+Pb(NO3)2(aq) → PbI2(s)+KNO3(aq) C2H4(g)+H2(g)
C2H6(g)
I. Está implicada una reacción de metátesis y de adición, respectivamente. II. La primera reacción es conocida también como neutralización. III. Las dos ecuaciones químicas se encuentran balanceadas. a) F F V d) V V V
b) V F F e) V F V
c) V V F
11. Respecto a la reacción elemental:
13. Identifique una reacción redox: a) ZnO(s)+HCl(ac)⇒ZnCl2(ac)+H2O(l) b) CuO(s)+HCl(ac)⇒CuCl2(ac)+H2O(l) c) KHCO3(s)⇒K2CO3(s)+CO2(g)+ H2O(l) d) P(s)+KOH(ac)+H2O(l)⇒PH3(ac)+KH2PO2(ac) e) Fe(OH)3(s)+H2SO4(ac)⇒Fe2(SO4)3(ac)+ H2O(l) 14. En relación al siguiente proceso químico, indique verdadero (V) o falso (F) a las proposiones: CH3OH + O2 → CO2 + H2O I. Es una reacción exotérmica. II. El metanol, CH3OH, se oxida en el proceso. III. El oxígeno es el agente oxidante. IV. El hidrógeno no varía su número de oxidación. a) F F V V d) V V F V
b) V F F V e) V V V V
c) V V F F
15. Identifique la proposición incorrecta, respecto a las siguientes reacciones: a) Cl2(g)+CH4(g) CH3Cl(g)+HCl↑ Reacción de metátesis, redox, fotoquímica. b) HCl(ac)+NaOH(ac) NaCl(ac)+H2O(l) Reacción de neutralización. c) 3O2(g) 2O3(g) Reacción reversible, en equilibrio. d) 2CH4(g)+3O2(g) 2CO(g)+4H2O(l) Reacción de combustión incompleta.
¿Qué proposición es incorrecta? a) La reacción directa es exotérmica. b) DH = H2 – H1 c) La energía de activación de la reacción inversa es: Eact(inversa) = H3 – H1. d) Existe un solo estado de transición, tanto para la reacción directa como para la reacción inversa. e) Eact(directa) ≠ Eact(inversa). 12. ¿Qué reacción no clasifica como una reacción de metátesis? a) FeCl2(ac)+Na3PO4(ac)⇒Fe3(PO4)2(s)-NaCl(ac) b) AgNO3(ac)+CuCl2(ac)⇒AgCl(s)+Cu(NO3)2(ac) c) H3PO4(ac)+NaOH(ac)⇒Na3PO4(ac)+H2O(l) d) Fe(OH)3(s)+H2SO4(ac)⇒Fe2(SO4)3(ac)+ H2O(l) e) CuS(s)+HNO3(ac)⇒Cu(NO3)2+NO(g)+S(s)+ H2O(l) Quinto UNI 100
e) CuSO4.5H2O(s)+calor→ CuSO4(s)+5H2O(l) Reacción de descomposición. 16. Señale la proposición incorrecta: a) El dióxido de nitrógeno es un gas de color pardo intenso; a 25 ºC el color disminuye de intensidad, pudiendo llegar a incoloro. Esto no es un indicio de reacción química. b) La formación y liberación de una sustancia gaseosa, en el interior de un sistema físico, es indicio de una reacción química. c) El enfriamiento o calentamiento de un sistema, por absorción o liberación de energía, respectivamente, puede ser indicio de una reacción química. d) La formación de un cuerpo sólido, en el seno de un sistema líquido, por acción de un agente externo, es indicio de una reacción química. e) En toda reacción química se producen nuevas sustancias, diferentes en propiedades físicas y químicas a las iniciales. Colegios
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Química 17. Según el diagrama de energía de la reacción hipotética: A+B I. II. III. IV.
C+D, podemos afirmar que:
La energía de activación es 46 kJ/mol. El calor de reacción es 33 kJ/mol. La reacción es endotérmica. El cambio de entalpía es +33 kJ/mol.
a) Adición, doble desplazamiento, adición. b) Adición, desplazamiento simple, descomposición. c) Descomposición, desplazamiento simple, metátesis. d) Descomposición, desplazamiento simple, adición. e) Desplazamiento simple, adición, descomposición. 19. Señale la reacción de tipo endotérmica: a) H2(g) + O2(g) ⇒ H2O(l) b) Zn(s) + HCl(ac) ⇒ ZnCl2(ac) + H2(g) c) NH3(g) + HCl(g) ⇒ NH4Cl(s)
a) Solo I b) II y IV d) II, III y IV e) Todas
c) II y III
18. En las siguientes reacciones químicas: I. NH4Cl(s) + calor → NH3(g) +HCl(g) II. Fe(s) + CuSO4(ac) → Cu(s) + FeSO4(ac)
d) Na(s) + H2O(l) ⇒ NaOH(ac) + H2(g) e) CaCO3(s) ⇒ CaO(s) + CO2(g) 20. Señale la reacción de tipo exotérmica: a) KClO3(s) ⇒ KCl(s) + O2(g) b) HgO(s) ⇒ Hg(l) + O2(g)
III. 2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g)
c) ZnCO3(s) ⇒ ZnO(s) + CO2(g)
Indique el tipo de reacción química que le corresponde, respectivamente:
e) Na(s) + H2O(l) ⇒ NaOH(ac) + H2(g)
d) NaHCO3(s) ⇒ Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(l)
Tarea domiciliaria 1. Según las reacciones siguientes: 2-
I. Co(H2O)2+ 6 (ac)+4Cl (ac)
CoCl4 +6H2O(l)
rosa pálido
II. N2O4(g)+50 kJ incoloro
3. De la relación que se indica, diga cuáles no son procesos redox.
azul intenso
2NO2(g) rojo anaranjado
I. CH3COH(l)+H2O(l) CH3COO-(ac) +H3O+ (ac)
¿Qué evidencias hay de que ha ocurrido reacción química?
II. CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g)
I. Cambio de color. II. Cambio de estado de agregación. III. Emisión de gases.
II. HPO23(ac) +BrO(ac)
Br(ac) +PO34(ac)
IV. Cr2O72(ac) +H2O2(ac)
Cr3+ (ac) +O2(g)
a) I y II d) II y IV
c) I y III
a) I y II d) Solo II
b) Solo IV e) Solo I
c) I y III
2. De las reacciones que se indican, diga cuántas son exotérmicas: – I. Co(H2O)2+ 6(ac) +4Cl(ac)
CoCl24 (ac)+6H2O(l) DH > 0
II. N2O4(g)
DHº = 50,0 kJ
2NO2(g)
III. PCl5(g)+87,9 kJ
PCl3(g)+Cl2(g)
IV. C2H4(g)+H2(g) → C2H6(g)+137 kJ/mol a) Solo I d) Solo IV Central: 619-8100
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
b) III y IV e) I
-
4. Indique la reacción que sería clasificada como reacción química de isomerización: a) HCl(ac)+NaOH(ac) → NaCl(ac)+H2O(l) b) H2SO4(ac)+Zn(s) → ZnSO4(ac)+H2(g) c) AgNO3(ac)+NaCl(ac) → AgCl(s)+NaNO3(ac) d) NH4CNO(ac) → NH2CONH2(ac) e) CH4(g)+2O2(g) → CO2(g)+2H2O(l) www.trilce.edu.pe 101
5. Indique la reacción química que involucra transferencia de electrones: a) 2AgNO3(ac)+Na2S(ac)→ Ag2S(s)+2NaNO3(ac) b) Na(s)+H2O(l) → NaOH(ac)+1H2(g) 2 c) Na2CO3(s)+2HCl(ac) → → NaCl(ac)+CO2(g)+H2O(l) d) CaCO3(s) → CaO(s)+CO2(g) e) Ca(HCO3)2(ac) → CaCO3(ac)+H2O(l)+CO2(g)
a) HCl(ac)+NaOH(ac) → NaCl(ac)+H2O(l) b) Zn(s)+CuSO4(ac) → Cu(s)+ZnSO4(ac) c) Cl2(ac)+2NaBr(ac) → Br2(ac)+2NaCl(ac) OH CH
CH3 → CH3
CH
CH3
OH e) HCNO → HOCN 7. Indique, ¿cuál es la reacción química de metátesis? a) NH4OCN b) KOH(aq) c) 2KClO3(s)
CO(NH2)2 K+
(aq)+OH (aq)
2KCl(s)+3O2(g)
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
10. En relación a las siguientes reacciones químicas, ¿cuál proposición es incorrecta? I. NH4NO3(s)
NH3(g)+HCl(g)
II. 2SO2(g)+O2 → 2SO3(g)+198 kJ III. CaO(s)+H2O(l) → Ca(OH)2(aq)
a) La reacción química I, es de descomposición. b) La reacción química II, es de adición. c) La reacción química III, es exotérmica. d) La reacción química IV, es de isomerización. e) La reacción química II, es de reducciónoxidación. 11. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. HgO(s)
Hg(l)+O2(g) Descomposición
II. HCl(g)+NH3(g) → NH4Cl(s) Adición
d) Zn(s)+2HCl(aq) → ZnCl(aq)+H2(g)
III. K(s)+H2O(l) → KOH(aq) + H2(g) Metátesis
e) H2SO4(aq)+2NaOH(aq) Na2SO4(aq)+2H2O(q)
a) VFF d) FVF
8. Identifique la analogía incorrecta: I. Metátesis MgBr2(ac)+AgNO3(ac) → Mg(NO3)2(ac)+AgBr(s) II. Desplazamiento simple Zn(s)+2HCl(ac) → ZnCl2(s)+H2(g) III. Adición o combinación NH4I(s)+Cl2(g) → NH4Cl+I2(s) a) I d) I y II
b) II e) II y III
c) III
9. Indique qué procesos químicos son reacciones redox. I. NaCl(ac)+AgNO3(ac) → AgCl(s)+NaNO3(ac) II. FeSO4(ac)+KMnO4(ac)+H2SO4 → Fe2(SO4)3(ac)+MnSO4+H2O Quinto UNI 102
a) Solo I d) I y II
IV. CH2CHCH2CH3 → CH3CHCHCH3
6. Indique la reacción de isomerización:
d) CH3
2-
III. Cr2O7 +H2SO4 → Cr3++H2O
b) VVV e) VVF
c) VFV
12. Indique qué reacciones son de adición, metátesis y desplazamiento simple, respectivamente. I. NaOH(ac)+HCl(ac) → NaCl(ac)+H2O(l) II. Zn(s)+2HCl(ac) → ZnCl2(ac)+H2(g) III. 2H2(g)+O2(g) → 2H2O(g) IV. CH4(g)+202(g) → CO2(g)+2H2O(v) a) I, II, IV d) III, II, IV
b) II, III, IV e) II, I, IV
c) III, I, II
13. Para la siguiente reacción, diga qué es lo correcto (V) o falso (F): CH6+O2
N2+CO2(g)+6H2O(v)+1300 kJ mol
I. Se trata de una reacción de combustión. II. La metilhidracina combustible.
(CH6N2)
es
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Química III. Es una reacción exotérmica. a) VVV d) VVF
b) VFV e) FFV
c) FVV
14. En relación a la siguiente reacción redox, asigne verdadero (V) o falso (F) a las proposiciones: Cu(s)+HNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq)+NO(g)+H2O(l)
I. El cobre se oxida en el proceso. II. El ácido nítrico es el agente oxidante. III. El monóxido de nitrógeno es el agente reductor. IV. Es una reacción de dismutación. a) F V V F d) V F F V
b) V V F F e) V F V V
c) V V F V
15. Indique qué proceso no es redox: a) CH4+2O2
CO2+2H2O
b) O2+2NO
2NO2
c) 2Na+2H2O d) HBr+AgNO3 e) 6HCl+2Al
2NaOH+H2 AgBr+HNO3 2AlCl3+3H2
16. En relación a las siguientes reacciones químicas, ¿cuál proposición es incorrecta? I. CH4(g)+2O2(g) → CO2(g)+2H2O(v) II. 2H2O(l) → 2H2(g)+O2(g)
D Hº=286 kj /mol
III. 3H2(g)+N2(g) → 2NH3(g)+92,2kJ a) I es una reacción de combustión completa. b) I y III son reacciones exotérmicas. c) II es una reacción endotérmica. d) I, II y III son reacciones redox. e) II y III son reacciones endotérmicas.
17. Las reacciones redox son procesos en donde hay transferencia de electrones y variación en el estado de oxidación. ¿Cuáles de los siguientes procesos son reacciones redox? I. Mg(s)+2HCl(aq) → MgCl2(aq)+H2(g) II. CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g)
III. 2H2(g)+O2(g) → 2H2O(l)+calor IV. HCl(aq)+KOH(aq) → KCl(aq)+H2O(l)+calor a) Solo I d) II y IV
b) I y III d) Solo III e) I, II, II y IV
18. Para la reacción química siguiente: C3H8(g)+O2(g) → CO2(g)+H2O(l) ¿Cuál proposición es incorrecta? a) La ecuación química no está balanceada. b) 10 mol de O2 reacciona con 2 mol de C3H8 c) 3,64 g de O2 reacciona con un gramo de C3 H 8 . d) Para obtener un gramo de CO2 se requiere como mínimo 0,8 g de O2 e) Para obtener tres gramos de CO2 se requiere como mínimo un gramo de propano. 19. ¿Qué reacción química no es exotérmica? a) Combustión b) Neutralización c) Descomposición d) Desplazamiento e) Adición 20. ¿Qué reacción química no es endotérmica? a) Descomposición del CaCO3 b) Descomposición del KClO3 c) Descomposición del HgO d) Síntesis del amoniaco NH3 e) Descomposición del NaHCO3
Central: 619-8100
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Problemas resueltos d) No hay variación en su estado de oxidación:
1. La semireacción: SO2– 4 → S8 es de ............ y en ella se transfiere .............. electrones. a) Reducción; 24 c) Oxidación; 3 e) Reducción; 30
→
e) 2H+1+2e- → H2 2O-2 - 4e- → O2
S08
Es una semireacción de reducción ya que el estado de oxidación disminuye de 6 a 0. Primero igualamos la cantidad de átomos azufre. 8S+6
H2 S O4 + NaOH → Na2S + H2O No es redox
b) Oxidación; 30 d) Reducción; 48
Resolución: +6SO2– 4
+1+6 –2 +1 –2 +1 +1 +6–2 +1 –2
3. ¿Cuál es el coeficiente del agente oxidante en la reacción mostrada? HNO3+I2 → HIO3+NO+H2O a) 8 d) 10
S8
Cargas: (+48) (0) El número de electrones transferidos es: 48 – (0)=+48 (se ganan 48 e–)
2. ¿Cuál no es proceso de redox?
a) Cl+5 + 6e– → Cl–1 6O–2 – 12e– → 3O02 b) 2+6e– → 2N–3 3H02 – 6e– → 6H+1 c) N+5+3e– → N+2 S–2 – 2e– → S0 Quinto UNI 104
+5
I02
+5 +2
HNO3 + → 2HIO3 + NO + H2O Ag. oxidante oxid. [0(+10 = 10e)]×3
Rpta.: d
Se observan las variaciones redox:
Red[ +5 – (+2)=+3e ] × 10
S8 + 32H2O
Resolución:
c) 12
En esta oportunidad abreviaremos el desarrollo:
a) 2KClO3 → 2KCl + 3O2 b) N2 + 3H2 → 2NH3 c) 2HNO3 + 3H2S → 2NO + 3S + 4H2O d) H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O e) 2H2O → 2H2 + O2
b) 9 e) 15
Resolución:
Completando la semirreacción: + – 8SO–2 4 + 64H + 48e
Rpta.: d
Colocando coeficientes: 10HNO3+3I2 → 6HIO3+10NO+H2O
Finalmente, tanteamos y balanceamos los hidrógenos: 10HNO3 + 3I2 → 6HIO3 + 10NO + 2H2O Siendo 10 el coeficiente del agente oxidante. Rpta.: d
4. ¿Cuál es la relación entre el coeficiente del agente oxidante y el coeficiente del agente reductor en la ecuación dada? H2SO4+HNO3+KMnO4 → HNSO4+K2SO4+H2O
a) 5:3 d) 2:5
b) 3:5 e) 3:1
c) 5:1 Colegios
TRILCE
Química reducción (+5e-)
Resolución:
Aplicando el proceso redox de igualación: +7
Fe3++Mn2+
Fe2++MnO-4 oxidación ( -1e- )
Observe que el agente oxidante es el KMn O4 con coeficiente 2 y el agente reductor es el HNO3 con coeficiente 5. Entonces la relación pedida es 2:5
Luego, construimos las semireacciones de oxidación y reducción: Fe2+-1e+7
MnO-4+5e-
5. ¿Cuál es el coeficiente del agua después de balancear la ecuación en medio ácido? a) 1 d) 4
Mn+2 ...(2) (oxidación)
En la ecuación (2) aumentamos moléculas de agua para balancear átomos de oxígeno y completamos con iones que los estamos haciendo en medio ácido.
Rpta.: d
Fe2++MnO-4
Fe3+ ... (1) (oxidación)
Fe3++Mn2+
b) 2 e) 5
c) 3
-
5Fe2++MnO4+8H+
5Fe3++Mn+2+4H2O
Resolución:
Sumamos: El coeficiente del agua es 4.
Rpta.: d
Analizamos los estados de oxidación:
Problemas para la clase CH3OH(l)+O2(g) → CO2(g)+H2O(l)
1. Balancee las ecuaciones químicas por tanteo y señale aquella que tiene la mayor suma de coeficiente e indique dicha suma.
I. Cl2+NaBr → NaCl+Br2 II. MnO2+HCl → MnCl2+Cl2+H2O III. C5H12+O2 → CO2+H2O b) II, 10 e) II, 15
c) III, 20
2. Balancee las siguientes ecuaciones químicas e indique la suma de coeficientes estequiométricos, respectivamente: H3PO4+Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2+H2O FeS2+O2 → Fe2O3+SO2 a) 12 y 30 d) 12 y 25
b) 10 y 25 e) 14 y 26
c) 13 y 27
3. La combustión de metanol, CH3OH, y etanol, C2H5OH, se representa por las siguientes ecuaciones: Central: 619-8100
Luego de balancear cada ecuación, indique el número de moles de O2 por cada mol de CH3OH y C2H5OH, respectivamente. a) 1; 1 d) 1,5; 3,0
IV. Fe+O2 → Fe2O3 a) I, 6 d) IV, 18
C2H5OH(l)+O2(g) → CO2(g)+H2O(l)
b) 2; 2 e) 3; 3
c) 1,5; 2,5
4. Balancee la siguiente reacción redox en medio ácido: MnO4-(ac)+C2O42-(ac) → Mn2+(ac)+CO2(g) e indique como respuesta la relación molar: agente oxidante agente reductor 1 c) 2 a) 1 b) 8 5 5 5 d) 5 e) 1 2
www.trilce.edu.pe 105
5. Balancee la ecuación iónica, por método ion electrón en medio ácido. C3H7OH+MnO-4 → C2H5COOH+Mn2+ Dé como respuesta la suma de coeficientes de la ecuación iónica completa e indique la masa equivalente del agente reductor, si el MnO-4 proviene del KMnO4. a) 18 ; 31,6 g/eq c) 27 ; 31,6 g/eq e) 33; 15 g/eq
b) 41 ; 15 g/eq d) 41 ; 31,6 g/eq
6. Luego de balancear la siguiente reacción en medio ácido. aMnO-4(ac)+bI- → pMn2+ (ac) +qI2(s) Determine la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones: I. a+b=12 II. El ion MnO-4 es un agente reductor. III. El coeficiente estequiométrico del H2O, como producto es 8. a) V V V d) V F F
b) V V F e) F F F
c) V F V
7. Balancee en medio ácido la ecuación iónica: Cr3++Br2 → Br1-+Cr2O27 Dé como resultado la diferencia de los coeficientes de productos menos coeficientes de reactantes. a) 7 d) 10
b) 8 e) 33
c) 9
8. El cambio siguiente ocurre cuando se trata Sb2O3 con permanganato de potasio en una solución básica caliente. Sb2O3(s)+MnO-4 → MnO-2 4 +Sb(OH)6
Por cada mol de Sb(OH)-6 que se forma: a) Se forman también 3 moles de H2O. b) Se consumen 3 moles de ion hidróxido. c) Se reducen 3 moles de permanganato. d) Se oxidan 2 moles de Sb2O3. e) Se forman también 0,5 moles de MnO-2 4 9. Balancee la siguiente ecuación redox por el método ion electrón, en disolución ácida. 23+ Cr2O-2 7(aq) +C2O4(aq) → CO2(g)+Cr(aq)
Quinto UNI 106
¿Cuál es el coeficiente estequiométrico del reductor? a) 1 d) 14
b) 3 e) 6
c) 2
10. En la siguiente reacción diga quien es el agente oxidante y quien la forma oxidada: KNO2+H2S+HCl
NO+S+KCl+H2O
a) H2S; S
b) KNO2; S
c) H2S; NO
d) KNO2; NO
e) HCl; KCl 11. Dada la siguiente ecuación química: KBr + H2SO4 → K2SO4 + Br2 + SO2 + H2O Determine la relación molar: a) 1 d) 4
b) 2 e) 5
agente oxidante agente reductor c) 3
12. Determine la relación molar: agente oxidante agente reductor en la siguiente reacción química: CrI3(ac)+Cl2(ac)+NaOH(ac)
Na2CrO4(ac) + NaIO4(ac) + NaCl(ac) + H2O(l) 1 c) 3 a) 2 b) 12 2 3 27 d) 12 e) 1 2 13. Luego de balancear en medio alcalino indique la suma de coeficientes total. CoCl2 + OCl- → Cl- + Co(OH)3 a) 10 d) 14
b) 11 e) 15
c) 12
14. Luego de balancear por el método de los estados de oxidación, indique la suma de coeficientes totales. Cu+HNO3 → Cu(NO3)2 +NO+H2O a) 17 d) 20
b) 18 e) 22
c) 19
15. Determinar la suma de coeficientes de los productos en: K2Cr2O7 + HCl → KCl + CrCl3 + Cl2 + H2O a) 11 d) 14
b) 12 e) 15
c) 13 Colegios
TRILCE
Química 16. ¿Qué elementos se oxidan en la siguiente ecuación química redox? FeS2+O2 → Fe2O3+SO2 a) S d) O
b) Fe e) C
c) Fe y S
17. ¿Cuál es la suma de coeficientes de la ecuación química anterior balanceada? a) 22 d) 25
b) 23 e) 26
c) 24
b) 16 e) 19
agente oxidante : agente reductor FeSO4+KMnO4+H2SO4 →
20. Señale la relación molar:
Fe2(SO4)3+K2SO4+MnSO4+H2O
18. En la siguiente reacción de dismutación, indique la suma de coeficientes: Cl2+KOH → KCl+KClO3+H2O a) 15 d) 18
19. Señale la relación molar: agente oxidante en: agente reductor NH3+O2 → NO+H2O 4 c) 4 a) 3 b) 4 3 5 5 5 d) e) 4 7
c) 17
a)
3 b) 5 c) 1 5 1 5
7 d) 5 e) 3 3
Tarea domiciliaria 1. Para la combustión completa del decano, C10H22, determine la suma de los coeficientes estequiométricos de la ecuación balanceada. a) 40 d) 75
b) 50 e) 80
c) 60
2. Indique el coeficiente del agente reductor, luego de balancear la siguiente reacción química en medio ácido. 3+ 3+ Fe2++Cr2O27 → Fe +Cr
a) 1 d) 4
b) 2 e) 6
c) 3
3. Balancear en medio ácido la siguiente reacción química: C6H12O6+MnO-4 → Mn2++CO2 y dar como agente oxidante respuesta la relación molar: agente reductor 24 5 c) a) 1 b) 9 5 24 20 d) 17 e) 29 25 4. Balancear la siguiente reacción redox: KClO3(ac)+FeSO4(ac)+H2SO4(ac) → KCl(ac)+Fe2(SO4)3(ac)+H2O(l) Indique la suma total de coeficientes. a) 7 d) 13 Central: 619-8100
b) 9 e) 17
c) 10
5. Desarrolle el balance de la siguiente reacción y halle la relación molar: forma oxidada forma reducida NaIO3+Na2SO3+NaHSO3 → Na2SO4+I2+H2O 2 c) 5 a) 1 b) 5 5 2 d) 5 e) 6 6. Considere la siguiente reacción no balanceada: MnO-4 +Fe+2+H3O+ → Mn2++Fe+3+H2O y determine la proposición verdadera: a) b) c) d) e)
El MnO-4 es el agente reductor. El manganeso se ha oxidado. El Fe+2 gana electrones. El hierro se ha reducido. El Fe+2 es el agente reductor.
7. El oro metálico reacciona con los iones cianuro en presencia de oxígeno para producir iones Au(CN)-4 , en medio neutro. Complete, balancee oxidante reacción y halle la reacción molar: reductor 2 Au + CN + O → Au(CN)4 1 c) 3 a) 1 b) 4 3 4 4 e) 4 d) 3 www.trilce.edu.pe 107
8. Balancee en medio básico y halle la suma de coeficiente en la ecuación iónica. KMnO4+MnSO4+NaOH → MnO2 a) 2 d) 14
b) 6 e) 16
c) 10
9. El cambio siguiente ocurre cuando se trata Sb2O3(s)+MnO-4 → MnO24 +Sb(OH)6
Por cada mol de Sb(OH)-6 que se forma: a) Se forman también 3 moles de H2O. b) Se consumen 3 moles de ion hidróxido. c) Se reducen 3 moles de permanganato. d) Se oxidan 2 moles de Sb2O3. e) Se forman también 0,5 moles de
b) 18 e) 10
b) 10 e) 13
c) 20
c) 11
12. Balancear la siguiente ecuación química e indique la suma de coeficientes estequiométricos. FeS2(s)+O2(g) → Fe2O3(s)+SO2(g) a) 30 d) 25
b) 15 e) 18
c) 22
13. Indique la veracidad (V) o falsedad (F) de cada proposición respecto a las reacciones redox: I. La sustancia que se reduce transfiere electrones al que se oxida. II. En la reducción se pierden electrones para que aumente el estado de oxidación. -1 III. Los iones: Cl-1, MnO-1 4 , NO3 pueden utilizarse como agentes reductores.
IV. La siguiente reacción es de dismutación: 4H3PO3 → 3H3PO4+PH3 a) F F V V d) V V F V
Quinto UNI 108
b) F F F V e) F V F V
II. H2O2+I2 → HIO3+H2O III. KMnO4+H2O2 → MnO2+KOH+O2+H2O IV. KOH+Cl2 → KClO3+KCl+H2O Indique qué sustancias son capaces de manifestar tanto propiedades oxidantes como reductoras. a) I2 y H2O c) Solo Cl2 e) Cl2 e I2
b) H2O2 y KMnO4 d) H2O2 y Cl2
15. Balancear la siguiente ecuación molar:
11. El trihidróxido de aluminio reacciona con el ácido sulfúrico. Indique la suma de coeficientes balanceados de esta reacción de metátesis. a) 9 d) 12
I. Cl2+I2+H2O → HIO3+HCl
MnO24
10. Ajustar la ecuación iónica siguiente en medio básico e indique la suma de coeficientes estequiométricos. CoCl2(aq)+OCl-(aq) → Co(OH)3(aq)+Cl-(aq) a) 15 d) 12
14. Según las siguientes reacciones:
c) V F F V
agente reductor agente oxidante HNO3+HMnO4+KHSO4 → K2S2O8+Mn(NO3)2+H2O a) 10 1 d) 2
b) 5
c) 2
e) 4
16. En la siguiente ecuación. ¿Cuántas moles de forma oxidada se producen por cada 2 moles de agente oxidante? S2O= 3 +ClO3
a) 1 d) 3
Cl-+SO= 4 b) 5 e) 6
c) 2
17. ¿Cuál es la suma de coeficiente luego de balancear la siguiente ecuación? H2O2+MnO-4 → O2+Mn+2 a) 14 d) 28
b) 16 e) 15
c) 10
18. Marque lo incorrecto, acerca de los tipos de reacciones químicas: a) Descomposición: N2O4(g) → 2NO2(g) b) Metátesis: AgNO3(ac)+NaCl(ac) → AgCl(s)+NaNO3(ac) c) Desplazamiento simple: Ca(s)+H2O(l) → Ca(OH)2(ac)+H2(g) d) Adición: CaO(s)+CO2(g) → CaCO3(s) e) No redox: HNO3+I2 → HIO3+NO+H2O Colegios
TRILCE
Química 19. Un foquito necesita un flujo electrónico de 15 moles de electrones por segundo. ¿Cuánto tiempo permanecería encendido, aprovechando el siguiente proceso REDOX, por consumo de 12 moles de vanadio metálico? V + .....
HV6O17+H2
a) 16 s d) 1 s
b) 4 s e) 20 s
Central: 619-8100
c) 2 s
20. Igualar por el método ion electrón en medio básico la siguiente ecuación: -2 CrO-1 2 +Na2O2 → CrO4 + ....
Luego, determinar la cantidad de moléculas de agua por cada 10 moles de agente reductor. a) 14 NA d) 60 NA
b) 5 NA e) 10 NA
c) 30 NA
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Problemas resueltos Resolviendo: X = 45 g de glucosa
1. La descomposición térmica del óxido de plata ocurre según la reacción: 2 Ag2O → 4Ag + O2 Si 107 g del óxido de plata produce 100 g de plata, ¿cuántos gramos de oxígeno se producirá? Resolución:
Según el principio de Conservación de Masa de Lavoisier: 2Ag2O
→
4Ag + O2
107 g
=
100 g
+
C6H12O6 3. ¿Cuántos moles de O2 se producen cuando se descomponen térmicamente 4,2 moles de clorato de potasio, KClO3? Resolución:
Establezcamos la relación molar de las sustancias mencionadas a partir de la ecuación química:
m(O2)
2 KClO3 → 2KCl + 3O2
La masa de oxígeno será: m(O2) = 7g
2 mol 4,2 mol
2. La fermentación de la glucosa, C6H12O6. produce alcohol etílico, C2H5OH y dióxido de carbono, CO2: C6H12O6(ac) → 2C2H5OH(ac) + 2CO2
¿Cuántas moles de CO2 se producen cuando 0,330 moles de C6H12O6 reaccionan de esta manera? ¿Cuántos gramos de C6H12O6 se requieren para formar 0,6 moles de C2H5OH? M(C6H12O6)=180
Resolviendo la regla de tres simple: x = 4,2 × 3 =6,3 moles O2 2 Se producen 6,3 moles de O2
Resolución:
4. ¿Cuántos litros de oxígeno se requieren para la combustión completa de 10 litros de gas propano (C 3H 8) en condiciones de Avogadro?
Resolución:
Aplicando las relaciones mol-mol y masamol, respectivamente, para cada uno de los problemas planteados: I. La reacción:
1C3H8 + 5O3
↓
1 Litro → 5 Litros
1 mol 0,330 mol
10 Litros →
2 mol X mol
II. La reacción: C6H12O6(ac) → 2C2H5OH(ac) + 2CO2 180 g X Quinto UNI
2 mol 0,5 mol
→
3CO2+4H2O
↓
C6H12O6(ac) → 2C2H5OH(ac) + 2CO2
Resolviendo: X=0,660 mol de CO2
110
3 mol X mol
X
Resolviendo: X = 50 Litros de O2 5. ¿Qué cantidad de oxígeno a C.N. es necesario para la combustión completa de 20 L de propano que se encuentra a C.N.? C3H8(g)+O2(g) → CO2(g)+H2O(l) Colegios
TRILCE
Química Resolución:
La reacción balanceada es: C3H8(g)+5O2(g) → 3CO2(g)+4H2O(l)
Como la reacción de las sustancias gaseosas se encuentran a las mismas condiciones de presión
y temperatura (C.N.), la relación molar es igual a la relación volumétrica: 1 L de C3H8
5 L de O2
20 L de C3H8
x L de O2
Resolviendo: x=100 L de O2 a C.N.
Problemas para la clase 1. El peróxido de hidrógeno, por acción de la luz, se descompone según la reacción: H2O(l)+ 1 O2(g) 2 Determine, ¿cuántos moles de O2 se obtendrá de la descomposición total de 1500 g de H 2O2?
H2O2(l)
a) 8 d) 4
b) 11 e) 88
c) 22
2. Se hacen reaccionar 100 g de HCl con 100 g de Zn metálico, según la reacción: HCl+Zn → ZnCl2+H2 (sin balancear) ¿Cuántos gramos de H2 se obtienen y cuál es el reactivo limitante? Datos: M(HCl)=36,5 Ar(Zn)=65 a) 0,68; HCl c) 2,74; Zn e) 0,68; Zn
b) 1,37; HCl d) 2,74; HCl
3. Al hacer reaccionar 1kg de carburo de calcio, CaC2, con suficiente cantidad de agua para producir acetileno, C2H2, CaC2(s)+H2O(l) → C2H2(g)+Ca(OH)2(ac). ¿Cuáles de las siguientes proposiciones son correctas? I. Se ha formado 406,25 g de acetileno. II. Reacciona 25,8 mol de agua. III. Se forma igual cantidad de moles de C2H2 y Ca(OH)2.
4. El cromo metálico se obtiene por reacción de aluminio metálico con óxido crómico, según la reacción (sin balancear): Al(s)+Cr2O3(s) → Al2O3(s)+Cr(s)
Si reaccionan 100 g de Al con 350 g de Cr2O3, indique el reactivo limitante y los gramos de cromo obtenido. Elemento
O
Masa atómica
16
Al 27
Cr 52
a) Al; 96,3 b) Cr; 192,6 c) Al; 192,6 d) Cr; 300,5 e) Al; 385,2 5. Se hicieron reaccionar 13,2 g de CO2 con 11,2 g de CaO para obtener CaCO3. ¿Cuál es la masa (g) de CaCO3 que se produjo y cuánto sobró (en gramos) del reactivo en exceso, respectivamente? a) 1 ; 0,3 d) 10 ; 8,8
b) 3 ; 2 e) 20 ; 4,4
c) 5 ; 4
6. ¿Cuántos gramos de Bi2S3 se obtendrán si se mezclan 12,3 gramos de H2S con 126 gramos Bi(NO3)3 en disolución? Ar: Bi = 209; S = 32 a) 61,68 d) 98,61
b) 69,6 e) 106,2
c) 75,6
7. El proceso de fermentación de la glucosa, C6H12O6, se lleva a cabo mediante la reacción: C6H12O6(ac)
C2H5OH(ac)+CO2(g)
Si en el laboratorio de investigación se fermentan 720 g de glucosa, determine el volumen en L, que se obtendrá de CO2(g) a condiciones de presión y temperatura normales.
Ca = 40; C = 12; O = 16; H = 1
Masas atómicas: H = 1; C = 12; O = 16 Constante de los gases: R = 0,082 atm L mol K
a) Solo III d) I y III
a) 139,2 d) 179,2
Masa atómica (u):
Central: 619-8100
b) I y II e) I, II y III
c) II y III
b) 140,2 e) 189,2
c) 169,2 www.trilce.edu.pe 111
8. En un crisol de arcilla se hacen reaccionar 150 g de galena (mineral que contiene 95% de PbS) con exceso de carbón y oxígeno, para obtener plomo, según la reacción: PbS(s)+C(s)+O2(g) → Pb(l)+CO2(g)+SO2(g) lográndose obtener 111,1 g de Pb metálico. Determine el rendimiento de reacción (en porcentaje). Masa atómica: C = 12; O = 16; S = 32; Pb = 207 a) 100 d) 70
b) 90 e) 60
c) 80
CaCO3(s) → CaO(s)+CO2(g) Cuando la muestra impura se coloca en un crisol, se determina que tiene una masa de 30,695 g; este se calienta fuertemente hasta descomponer todo el CaCO3. Después de enfriar a temperatura ambiental, el crisol pesa 30,141 g. ¿Cuál es el porcentaje de pureza, en CaCO3 de la muestra? Ar: Ca = 40; C = 12; O = 16 a) 63,2 d) 83,9
b) 75,3 e) 86,2
c) 78,4
10. El ácido nítrico, HNO3, se produce por disolución de NO2(g) en agua, de acuerdo a la siguiente reacción: 3NO2(g)+H2O(l) → 2HNO3(ac)+NO(g) ¿Cuántos litros de NO2(g) medidos a 25 ºC y 770 mmHg de presión se requieren para producir 10 g de HNO3? Masas atómicas: H = 1; N = 14; O = 16 R = 0,082 L.atm/mol.K a) 2,9 d) 9,9
b) 5,7 e) 10,7
c) 7,7
11. La combustión del etanol (C2H5OH) se realiza de acuerdo a la siguiente reacción (no balanceada): C2H5OH(l)+O2(g) → CO2(g)+H2O(l) Calcule el volumen mínimo de aire, en litros, medio a 40 ºC y 775 mmHg, requerido para quemar 235 g de etanol. Suponga un contenido de oxígeno en el aire de 21% molar. Datos: Masas molares (g/mol) C2H5OH = 46; Quinto UNI 112
R = 62,4
mmHgL mol K
a) 428 d) 2143
b) 1839 e) 985
c) 468
12. Al reaccionar HCl(ac) en caliente con 5 g de una muestra que contiene MnO2 e impurezas, se generan 0,746 L de cloro gaseoso medidos a 298 K y 735 mmHg, según se indica en la siguiente reacción sin balancear: MnO2(s)+HCl(ac)
9. Cuando se calienta a temperatura muy alta 1,5 g de una muestra impura de piedra caliza (CaCO3), se descompone para formar óxido de calcio (CaO) y dióxido de carbono según
O2 = 32
MnCl2(ac)+Cl2(g)+H2O(l)
¿Cuál es el porcentaje en masa de MnO2 en la muestra? Masas atómicas: H = 1; O = 16; Cl = 35,5; Mn = 55 mmHgL R = 62,4 mol K a) 14,4 d) 57,5
b) 37,5 e) 87,0
c) 51,3
13. En un recipiente de acero inoxidable de 2 litros se encierra oxígeno e hidrógeno a 624 torr cada uno de ellos y a 227 ºC; una chispa permite la reacción de O2 y de H2. Determine la presión final de la mezcla en atm. a) 1,32 d) 1,23
b) 0,56 e) 1,46
c) 1,64
14. Se hacen reaccionar 64 g de azufre con 67,2 L de oxígeno, medido a condiciones normales hasta reacción completa, según la ecuación S(s) + O2(g) → SO2(g) ¿Cuántos litros de SO2(g) se obtienen medidos a condiciones normales? a) 12,8 L d) 44,8 L
b) 20,5 L e) 64,3 L
c) 28,3 L
15. Cuando el HCl se calienta con MnO2 los productos son cloro gaseoso, Cl2, H2O y MnCl2. Si se hace reaccionar 5 g de HCl con 5 g de MnO2, se puede afirmar que es correcto: I. El reactivo limitante es el HCl. II. La masa máxima de Cl2 que se puede preparar es 3,43 g. III. Hay 0,0233 moles de reactivo en exceso. Dato: Ar: Mn = 54,9; Cl = 35,5; O = 16; H = 1 a) I y II d) Solo I
b) II y III e) Solo III
c) I y III Colegios
TRILCE
Química 16. Indique el volumen de H2 liberado a condiciones normales a partir de la reacción siguiente: Ca(s)+H2CO3(ac) → CaCO3(s)+H2(g) En ella participan 0,125 mol de H2CO3 a) 2,8 L d) 4,2 L
b) 3 L e) 6,2 L
c) 3,6 L
17. Se combinan 10 gramos de sodio metálico con 10 g de hidrógeno para producir 10 g hidruro de sodio. Determine el rendimiento porcentual de la reacción Na(s)+H2(g) → NaH(s) Dato: A [Na = 23, H = 1] a) 80 d) 95,8
b) 83,3 e) 98,1
c) 91,6
18. Dada la siguiente ecuación sin balancear: N2H4(l)+N2O4(l) → N2(g)+H2O(l) Calcule la cantidad, en moles de N2O4 necesarios y de N2 producidos, respectivamente; si se consume 2,8 moles de N2H4.
Masa molar atómica: H=1 ; N=14 ; O=16 a) 0,4 ; 0,4 d) 2,8 ; 3,8
b) 0,9 ; 2,1 e) 5,7 ; 8,5
c) 1,4 ; 4,2
19. ¿Cuántas moles de monóxido de nitrógeno (NO) se obtendrá a partir de 5 moles de ion sulfuro (S2-) y exceso de ion nitrato (NO-3)? La ecuación no balanceada, para la reacción en medio ácido es: NO-3(ac)+S2(ac) →NO(g)+S(s) a) 2,0 d) 4,2
b) 2,3 e) 5,1
c) 3,3
20. ¿Cuál es el número de moles necesarios de CO2(g) que se produce al quemar 10 moles de propano C3H8(g)? C3H8+O2 → CO2+H2O a) 10 d) 40
b) 20 e) 50
c) 30
Tarea domiciliaria 1. Un compuesto "A" está formado por 50,77% en masa de bromo, un compuesto "B" está formado por 66,67% en masa de bromo, siendo el resto, en ambos compuestos, oxígeno. Halle la relación de la Ley de Dalton: 1 3 2 a) b) c) 5 1 1 3 5 d) e) 2 2 2. Al realizar el análisis de las masas de los elementos de dos compuestos distintos, constituidos de cloro y oxígeno, se halló las siguientes masas. Elementos
Cl
O
I.
14,2
9,6
II.
7,1
8,0
Compuestos
¿Cuál es la relación entre las masas del oxígeno de ambos compuestos, según la ley de Dalton? 1 2 3 b) c) a) 1 3 5 5 7 d) e) 7 9
Central: 619-8100
3. Indique cuántos gramos de zinc y de carbono, respectivamente, se puede obtener de 375 g y de ZnCO3, mediante procesos químicos adecuados. Elemento Masa atómica a) 65; 12 d) 97,5; 18
C 12
b) 150; 24 e) 100; 50
O 16
Zn 65
c) 195; 36
4. Se hacen reaccionar 40 g de hidrógeno y 160 g de oxígeno gaseosos, en un reactor, aplicando un arco eléctrico. Diga de qué manera se puede aplicar la Ley de Lavoisier a este proceso de síntesis del agua. I. Si hemos puesto en el reactor 200 g de las sustancias que van a reaccionar, al final debo obtener 200 g de producto. II. Según Lavoisier, solo reaccionan 20 g de hidrógeno con 160 g de oxígeno. III. Al final de la reacción se tienen como máximo 180 g de agua producida, y quedan 20 g de hidrógeno que no ha reaccionado. a) Solo I d) I, II y III
b) I y II e) Solo III
c) II y III
www.trilce.edu.pe 113
5. Se deja reaccionar ZnCl2(cc) y Na2S(ac) según la ecuación química: ZnCl2+Na2S → ZnS+2NaCl Si reaccionan 100 g de ZnCl2 y 100 g de Na2S, ¿cuántos gramos de ZnS se producen? Ar: S = 32; Na = 23; Cl = 35,5; Zn = 65 a) 35 d) 65
b) 50 e) 71
c) 55
6. Calcule cuántos gramos de carbono deben reaccionar para producir 0,100 g de arsénico, según la reacción: As2O3 + C → As + CO Ar: As = 74,9; C = 12; O = 16 a) 1,34 d) 24
b) 2,0 e) 0,024
c) 2,4
AgNO3(ac) + NaCl(ac) → AgCl(s) + NaNO3(ac) Determine la cantidad teórica de AgCl que se formaría si una disolución que contiene 0,10 g de NaCl se mezcla con otra que tiene 0,10 g de AgNO3 b) 0,084 g e) 0,169 g
c) 0,100 g
Ca3P2(s)+H2O(l) → Ca(OH)2(ac)+PH3(g) a) Ca3P2; 0,31 g H2O b) Ca3P2; 0,62 g H2O c) H2O; 0,62 g Ca3P2 d) H2O; 0,31 g Ca3P2 e) H2O; 0,15 g Ca3P2 9. Luego de la reacción química de 10 g de magnesio metálico y 10 g de oxígeno, ¿cuántos moles de óxido de magnesio (MgO) se obtienen? b) 0,104 e) 0,417
a) 37,5 d) 92,5
114
c) 87,5
CaC2+H2O → C2H2+Ca(OH)2 a) 10 d) 40
b) 20 e) 50
c) 30
12. En un horno se produce la reacción: Si la conversión es del 75%, ¿cuál es el porcentaje de óxido de calcio en el producto sólido que se obtiene finalizado el proceso? Dato: Ar: Ca = 40; C = 12; O = 16 a) 33,0% d) 62,7%
c) 0,208
b) 37,3% e) 67,0%
c) 50,0%
13. El ciclohexanol, C6H11OH, calentado en ácido sulfúrico o ácido fosfórico, se transforma en ciclohexeno, C6H10, según: H2SO4
C6H10(l)+H2O(l)
Si el rendimiento porcentual de esta reacción es 83%, ¿qué masa de ciclohexanol debe utilizarse para obtener 25 g de ciclohexeno? a) 37 d) 50
b) 41,6 e) 66,6
c) 48,6
14. Determine el porcentaje (%) de pureza de una muestra de 50 g de glucosa C6H12O6, que al descomponerse produce 10 litros de CO2(g) a C.N. a) 70,36 d) 80,36
b) 90,36 e) 50,36
c) 60,36
15. Se hace reaccionar 25 g de N2 y 25 g de H2. ¿Qué masa de NH3 se produce? a) 25,36 g d) 28,36 g
Quinto UNI
b) 52,5 e) 95,5
11. Una muestra impura de 10 g de CaC2(s) se trata con H2O(l) en exceso y se obtiene 3,25 g de acetileno C2H2(g). ¿Cuál es el porcentaje (%) de impurezas en dicha muestra?
C6H11OH(l)
8. En un tubo de ensayo se colocan 2 g de Ca3P2(s) y 1 g de H2O(l). Luego, de la reacción química, señale el reactivo limitante y la masa en exceso del respectivo reactivo.
a) 0,052 d) 0,834
CaCO3+HCl → CaCl2+CO2+H2O
CaCO3(s) → CaO(s)+CO2(g)
7. La presencia de iones cloruro Cl- se pueden determinar por formación de AgCl de acuerdo a la reacción:
a) 0,245 g d) 0,143 g
10. En la reacción de 20 g de CaCO3 y 15 g de HCl, se producen 7,7 g de CO2. ¿Cuál es el porcentaje de rendimiento?
b) 26,36 g e) 30,36 g
c) 27,36 g
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Problemas resueltos 1. ¿Cuántos litros de oxígeno se obtiene a C.N. en la descomposición térmica de 4,5 moles de clorato de potasio? Resolución:
La reacción de descomposición del clorato de potasio, considerando que 1 mol de cualquier gas ocupa 22,4 L a C.N., tenemos:
160 g de metano (CH4)?
Resolución:
Reacción química (Combustión completa):
1CH4 + 2O2 → 1CO2 + H2O 16 g
160 g → x
2KClO3
2KCl + 3O2
Resolviendo la regla de tres simple:
2 mol
3 × 22,4 L (C.N.)
4,5 mol
X
X= 20 mol de O2. Con la ecuación universal de los gases hallamos el volumen de O2 a las condiciones dadas:
Resolviendo:
n×R×T P 20 × 0,082 × 300 = 98,4 L O2. V= 5
x= 14,5 × 3 × 22,4 L=151,2 L de O2 2 Se producen 151,2 L de O2 a C.N. 2. Se realiza una reacción donde 720 g de C5H12 produce 2000 g de CO2 de acuerdo: C5H12+8O2 → 5CO2+6H2O Determine el porcentaje de rendimiento del CO2 en la reacción indicada.
V=
Se necesita 448 L de O2. 4. El carburo de silicio se fabrica calentando SiO2 y C a altas temperaturas: SiO2(s)+3C(s) → SiC(s)+2CO(g) ¿Cuántos gramos de SiC pueden formarse si se permite que reaccionen 3,00 g de SiO2 y 4,5 g de C? MA: Si = 28; O = 16; C = 12
Resolución:
→ 2 mol
Los 2000 g de CO2 es la masa de producto real obtenido. La masa de producto teórico se obtiene a partir de los cálculos estequiométricos: C5H12+8O2 → 5CO2+6H2O 72 g
5x44 g
720 g
Xg
720 × 5 × 44 =2200 g CO2 72 (masa producto teórico)
Resolución:
SiO2(s) + 3C(s) → SiC(s) + 2CO(g) mdato mteórica
X=
Calculando el porcentaje de rendimiento: Rendimiento= 2000 × 100 = 90,9% 2200 3. ¿Cuántos litros de oxígeno a 5 atm y 300 K se requieren para la combustión completa de Central: 619-8100
Hallando el reactivo limitante:
3 g 60 g
4,5 g 3x12 g
Las relaciones "R" de los reactantes: R(SiO2)=
3 mdato = =0,05 mteórica 60
→ Reactivo limitante: R(C)=
mdato 4,5 = =0,125 mteórica 3 × 12 www.trilce.edu.pe 115
Luego, calculando la cantidad de SiC formado a partir del reactivo limitante SiO2: SiO2(s)+3C(S) → SiC(s)+2CO(g)
Resolución:
Calculando la cantidad estequiométrica de O2 que se produce (100% de rendimiento)
60 g
40 g
2KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g)
3g
xg
2 × 122,5 g
3 × 32 g
2g
Xg
Resolviendo: x=2 g de SiC 5. Una técnica de laboratorio común para preparar pequeñas cantidades de O2 consiste en descomponer KClO3 por calentamiento: 2KClO3(s) → 2KCl(s)+3O2(g)
Resolviendo: X = 0,52 g O2. El rendimiento de la reacción viene dado: Rendimiento= 0,52 x100=72,2% 0,72
Si la descomposición de 2,00 g de KClO3 da 0,720 g de O2, calcule el porcentaje de rendimiento de la reacción. MA: K = 39; O = 16; Cl = 35,5
Problemas para la clase 1. Se hace reaccionar 32 g de azufre con 67,2 L de oxígeno medido a C.N., mediante S(s)+O2(g) → SO2(g). ¿Cuántos litros de SO2(g) se obtienen a C.N.? Masas atómicas: S = 32; O = 16 a) 22,4 d) 315,2
b) 44,8 e) 112
c) 202,2
2. En la síntesis de Haber, partimos de 40 mL de N2 y 66 mL de hidrógeno. ¿Cuántos mililitros de amoniaco esperamos obtener? Considere iguales condiciones de presión y temperatura. a) 60 d) 44
b) 32 e) 18
c) 41
3. El bicarbonato de sodio, NaHCO3, puede descomponerse cuantitativamente al calentarlo según 2NaHCO3(s)
Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)
Si se calienta 0,784 g de NaHCO3 con 20% de impurezas, ¿qué masa (en gramos) de CO2 se produce? M (g/mol) Quinto UNI 116
H
C
O
Na
1
12
16
23
a) 0,164 g b) 0,082 d) 0,020 e) 0,328
c) 0,041
4. La fenoltaleína, C20H14O4 (M = 318,31 g/mol), se forma por la reacción de 1 mol de anhídrido ftálico, C8H4O3 (M= 148,11 g/mol), con 2 moles de fenol, C6H5OH (M =94,11 g/mol). ¿Qué cantidad de fenol, en toneladas, con una pureza del 90% y un rendimiento de reacción del 80%, son necesarios, suponiendo un exceso del anhídrido ftálico, para la producción de dos toneladas de fenoltaleína? C8H4O3+C6H5OH → C20H14O4+H2O a) 1,64 d) 3,00
b) 1,92 e) 5,22
c) 2,51
5. Se hace reaccionar 13 g de zinc con 80 g de HCl. Determine el volumen de hidrógeno (en litros) obtenido a 27 ºC y 1248 mm de Hg. Considere 80% de rendimiento en el proceso. Masa atómica: Zn = 65 Zn(s)+HCl(aq) → ZnCl2(aq)+H2(g) a) 5,6 d) 2,1
b) 3,0 e) 1,8
c) 2,4
6. Se combinan 40 g de sodio con 30 g de oxígeno. Si se obtiene 35 gramos de óxido de sodio, determine el porcentaje de rendimiento. a) 16,8% b) 49,89% c) 53,91% d) 64,92% e) 74,2% Colegios
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Química 7. El compuesto color azul oscuro Cu(NH3)4SO4 se fabrica haciendo reaccionar sulfato de cobre (II) con amoniaco.
¿Cuántos gramos de agua se forman?
CuSO4(ac)+4NH3(ac) → Cu(NH3)4SO4(ac) Si se emplean 10 g de CuSO4 y un exceso de NH3, obteniéndose 12,6 g de Cu(NH3)4SO4, ¿cuál es el rendimiento de la reacción? M(g/mol) a) 79,6% d) 44,1%
H 1
N 14
b) 30,7% e) 88,5%
S 32
O 16
Cu 63,5
c) 25,6%
8. Una moneda de plata impura de masa 6,51 g se disuelve completamente en ácido nítrico, formándose una solución de nitrato de plata (AgNO3). Luego, se le añade una solución de cloruro de sodio (NaCl(ac)) en exceso, con lo que se obtiene un precipitado de cloruro de plata (AgCl). Si este precipitado (AgCl) pesa 6,82 g y se sabe que el rendimiento de la reacción es del 90%, calcule el porcentaje en masa de plata en la moneda.
M(g/mol) a) 450 d) 56,25
b) 63,3% e) 92,8%
a) 54,5% d) 84,5%
b) 64,5% e) 94,5%
c) 74,5%
10. Las diferentes proporciones en la que se combinan masas de carbono y oxígeno, para formar CO y CO2, respectivamente, es explicado por la: a) Ley de Lavoisier c) Ley de Dalton e) Ley de Chatelier
b) Ley de Proust d) Ley de Richter
11. Una mezcla de 3,9 g de acetileno (C2H2) reacciona con 7,50 g de oxígeno produciendo CO2(g) y agua. Determine la masa de CO2(g) producida. a) 1,98 g d) 8,25
b) 3,75 e) 13,40
c) 7,92
12. Se hace saltar una chispa en una mezcla que contiene 50 g de H2 y 50 g de O2 de modo que se forma agua de acuerdo a la reacción 2H2(g)+O2(g) → 2H2O(v) Central: 619-8100
1
16
b) 45 e) 6,25
c) 560
2 a) 1 b) 1 2 2 3 d) e) 3 1
c) 1 3
14. Calcular la masa (en gramos) de óxido de calcio que puede prepararse calentando 400 g de CaCO3, según: CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g) Ca
c) 71,7%
9. Una muestra de 10 g de NaHCO3 se calienta hasta descomponerse solo en NaOH y CO2, obteniéndose 4,5 g de NaOH. ¿Cuál fue el porcentaje de pureza de la muestra de bicarbonato de sodio?
O
13. Dos óxidos de nitrógeno tienen porcentajes de 46,67% y 30,43%, respectivamente. Determine la relación proporcional de números sencillos que demuestra la ley de Dalton.
Ar(Ag) = 107,87; Ar(Cl) = 35,453 a) 50,0% d) 87,6%
H
C
O
M(g/mol) 40 12 16 a) 224 d) 88
b) 176 e) 44
c) 112
15. El peróxido de oxígeno se descompone, por acción de la luz, en oxígeno gaseoso y agua. La presencia de dióxido de manganeso acelera el proceso y disminuye la temperatura de descomposición. ¿Cuántos moles de dioxígeno se han producido en la descomposición de 2 kg de peróxido de hidrógeno? a) 64,6 d) 75,2
b) 88,2 e) 90,8
c) 50,6
16. Un tubo de ensayo, con cierta cantidad de KClO3(s), tiene una masa de 26 gramos. Por calentamiento enérgico se produce la siguiente reacción de descomposición: KClO3(s)
KCl(s)+O2(g)
Considerando la descomposición total del clorato de potasio durante el calentamiento, se observa que el tubo de ensayo y los residuos sólidos tienen una masa de 24,04 gramos. Determine la masa del tubo de ensayo. Dato: Ar [K = 39; Cl = 35,5; O = 16] a) 20 g d) 23
b) 21 e) 24
c) 22
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17. Si 3,2 g de "A" se combinan con 7,6 g de "B", y 1,9 g de "B" se combinan con 0,4 g de "C", ¿qué masa (en gramos) de "C" se combina con 8 g de "A"? a) 2 d) 8
b) 4 e) 10
c) 6
18. Se combinan 35 gramos de sodio con 35 gramos de oxígeno. Sabiendo que se obtiene 35 g de óxido de sodio, determine el porcentaje de rendimiento de la reacción. Dato: Ar [Na=23] a) 100% b) 80% d) 79,61% e) 86,21%
c) 74,2%
19. Un químico desea determinar la pureza de una muestra de caliza (mineral de CaCO3), para lo cual hace reaccionar 6,25 g de caliza con 4,9 g de H2SO4 puro, ocurriendo la reacción: CaCO3(s)+H2SO4 → CaSO4+CO2+H2O
Si se obtienen 6,8 g de CaSO4, ¿cuál es el contenido, en porcentaje, de CaCO3 en la caliza? a) 75 d) 90
b) 80 e) 100
c) 85
20. El análisis de dos óxidos de cromo muestra que 2,351 g de uno de ellos contiene 1,223 g de cromo, y 3,028 g del segundo óxido contiene 2,072 g de cromo. ¿Qué se puede afirmar? a) Se cumplen las leyes de Gay Lussac y Dalton. b) Se cumple la ley de las proporciones recíprocas. c) Se cumplen las leyes de Lavoisier y de Dalton. d) Se cumplen la ley de Lavoisier y la ley de Avogadro. e) Se cumplen las leyes de Wenzel - Richter y la ley de Proust.
Tarea domiciliaria 1. Para la combustión completa de 32 g de CH3OH se necesita los siguientes gramos de oxígeno: Elemento Masa atómica a) 32 d) 20
H 1
b) 30 e) 64
C 12
O 16
c) 48
2. Para la reacción de combustión completa de 528 g de propano, C3H8, determine: I. Las moles de oxígeno gaseoso que se necesitan. II. Las moles de dióxido de carbono, CO2, que se generan. C3H8(g)+5O2(g) → 3CO2(g) +4H2O(g) a) 40 y 20 d) 60 y 36
b) 50 y 36 e) 70 y 30
c) 60 y 30
3. Balancee la siguiente ecuación y calcule la masa de KMnO4 en gramos que se necesita para preparar 40 moles de cloro. KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O + KCl Elemento Masa atómica a) 2528 d) 7588 Quinto UNI 118
O 16
Cl 35,5
b) 3165 e) 9485
K 39
Mn 55
c) 5687
4. En un recipiente cerrado se mezcla 16 g de gas hidrógeno (gaseoso) con 80 g de gas oxígeno para formar agua. ¿Cuál de los componentes y en qué cantidad, en gramos, está en exceso? a) oxígeno, 4 c) hidrógeno,6 e) hidrógeno, 22
b) oxígeno, 8 d) hidrógeno, 11
5. En la siguiente reacción: SO2(g)+O2(g) → SO3(g) ¿Cuántos moles de SO3(g) se pueden obtener a partir de 64 g de SO2(g) medidos ambos a iguales condiciones de presión y temperatura? Ar: S = 32; O = 16 a) 1 d) 4
b) 2 e) 5
c) 3
6. Se combinan 10 g de sodio metálico con 10 g de hidrógeno para producir 10 g de hidruro de sodio. Determine el rendimiento porcentual de la reacción: Na(s)+H2(g) → NaH(s) Dato: A: [Na = 23; H = 1] a) 80% d) 95,8%
b) 83,3% e) 98,1%
c) 91,6% Colegios
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Química 7. Si 20 g de muestra que contiene 95% de glucosa pura, C6H12O6, se disuelve completamente en agua y se somete a una fermentación, se produce entonces 4,48 litros de CO2(g) a condiciones normales. Determine el rendimiento de la reacción en porcentaje: C6H12O6(ac)
2C2H5OH(l)+2CO2(g)
Ar: C = 12; H = 1; O = 16 a) 94,7% d) 56,6%
b) 90,3% e) 40,7%
c) 70,4%
C(s)+O2(g)+CO(g) Considere que el oxígeno del aire está en un 20% en volumen. a) 12,428 b) 18,326 c) 24,428 d) 36,525 e) 46,667 9. Calcule la masa, en gramos, de magnesio, Mg(s), que se necesita para producir 10 L de H2 a 20ºC y 1 atm de presión, de acuerdo a la ecuación (sin balancear) siguiente: Mg(s)+HCl(ac) → MgCl2(ac)+H2(g)
Masas atómicas: H = 1; Mg = 24,3; Cl = 35,5
R = 0,082 L.atm/K.mol a) 1 d) 8
b) 2 e) 10
c) 4
10. ¿Cuántos gramos de hipoclorito de sodio, NaClO, serán necesarios descomponer para obtener la cantidad de iones cloruro,Cl-, requerida en la producción de 2 gramos de cloruro de plata, AgCl(s)? 1 + Cl-(ac) + O2(g) NaClO(ac) → Na+ (ac) 2
Masas atómicas: O = 16; Na = 23; Cl = 35,5; Ag = 108 a) 0,6 d) 1,6
b) 1,0 e) 2,2
c) 1,2
11. En un recipiente de vidrio conteniendo ácido clorhídrico 12 molar se dejan caer 18 gramos de zinc metálico puro. Se deja consumir todo el metal y el hidrógeno gaseoso producido se recoge en un tubo graduado, si la reacción es: Zn(s)+2HCl(ac) → ZnCl2(ac)+H2(g) ¿Cuántos litros de hidrógeno puro, medido a condiciones normales, se habrá producido ? Central: 619-8100
a) 5,0 d) 8,9
H 1
Zn 65
Cl 35,5
b) 6,2 e) 13,4
c) 7,4
12. Determine el volumen del gas que queda sin reaccionar, cuando 10 L de H2(g) y 10 L de O2(g) a las mismas condiciones de P y T reaccionan para formar agua, según: 2H2(g)+O2(g) → 2H2O(g)
8. Calcule la cantidad de aire en m3 a C.N. para quemar 10,0 kg de carbono según la reacción:
Elemento Ar
a) 5 L, O2 d) 3 L, O2
b) 5 L, H2 e) 4 L, H2
c) 2 L, O2
13. El sulfato ferroso es una sal utilizada en productos farmaceúticos para elevar el nivel de hemoglobina en la sangre. Determine la cantidad de esta sal formada al reaccionar 180 g de Fe(OH)2 con 200 g de H2SO4 según la reacción: Fe(OH)2+H2SO4 → FeSO4+2H2O Sustancia
Fe(OH)2
H2SO4
FeSO4
90
98
152
Masa molar (g/mol)
a) 180 g d) 270
b) 200 e) 304
c) 250
14. Una muestra de 6,55 g de una mezcla de Na2SO3 y Na2SO4 se disolvió en agua y se calento añadiéndole azufre sólido. El Na2SO4 no reacciona con el azufre; mientras que el Na2SO3 sí, según: Na2SO3+S → Na2S2O3 Si 1,23 g de S reaccionaron y se formó Na2S2O3, ¿qué porcentaje de la mezcla original era el Na2SO4? Sustancia S M a) 7,39 d) 26,3
32
Na2SO3 126 b) 12,1 e) 73,9
Na2SO4 Na2S2O3 142
158
c) 19,9
15. Respecto a la reacción de 0,5 moles de hierro con 19,8 g de vapor de agua: 2Fe(s)+3H2O(v) → Fe2O3(s)+3H2(g) Indique la proposición verdadera (V) o falsa (F) según corresponda: I. El reactivo limitante es el Fe. II. El reactivo en exceso es el H2O. III. Se desprende 1,35 g de hidrógeno. a) V V F d) F F V
b) V F F e) V V V
c) F F F
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Problemas resueltos Resolución NºeqH3AsO4=Nºeq.KOH
1. Indicar cuál es la masa equivalente del H3PO4 en la reacción: H3PO4+NaOH → Na2HPO4+H2O a) 98 d) 51,22
b) 49 e) 74,22
MÁCIDO EqÁCIDO
c) 32,66
M 142 = =47,3 3 q En (I): MÁCIDO=0,5 x 47,3g Además: EqÁCIDO=
Resolución H3PO4+NaOH → Na2HPO4+H2O
Rpta.: a
M 98 EqH3PO4= = q 2
=23,65g
2 H+ sustituidos
4. ¿Cuál es el número de equivalentes de Ca(OH)2 que neutralizan completamente 10 g de ácido oxálico COOH - COOH? (M=90).
=49 g/eq
Rpta.: b
a) 0,11 d) 0,22
b) 0,44 e) 0,32
2. Determinar la masa equivalente del K2Cr2O7 según la reacción en medio ácido.
Resolución
Cr2O27
En neutralización se cumple:
a) 98 d) 51,22
→
Cr3+
b) 49 e) 74,22
c) 32,66
Balanceamos en medio ácido.
Rpta.: d
+ 3+ Cr2O27 +14H +6e → 2Cr +7H2O
294 EqK2Cr2O7= =49g/eq. 6 Agente oxidante
5. ¿Qué masa en gramos de KMnO4 oxidan 10 equivalentes de H2O2 en medio ácido? MnO-4 +H2O2 → O2+Mn a) 3,16 d) 273
Rpta.: b
3. ¿Cuál es la masa en gramos de H3AsO4 que neutralizan a 0,5 equivalentes de KOH completamente? (MH3AsO4=142). a) 23,65 d) 142,65
Quinto UNI
b) 82,65 e) 223,65
c) 0,88
Nºequiv.Ca(OH)2=Nº equiv (Ácido) 10 = 90 g/eq 2 =0,22 equiv.
Resolución
120
=0,5... (I)
b) 7,22 e) 316
c) 151
Resolución +7 -2 -
MnO4
c) 112,65
→
+2
Mn
Gana 5e- ⇒ q
Colegios
TRILCE
Química
En (I): MasaKMnO =10 × 31,6
NºeqKMnO4=NºeqH2O2
MasaKMnO =10... (I) EqKMnO 158 EqKMnO = M = =31,6 5 q
=316 g
Rpta.: e
Problemas para la clase 1. El óxido de un metal contiene 70% de este. Hallar la masa equivalente del metal en g/eq. a) 3,42 d) 18,67
b) 9,24 e) 27,41
c) 11,22
2. El análisis de una muestra de óxido de zinc indica que contiene 80,34% de zinc. ¿A cuántos moles corresponde un equivalente de zinc, en este óxido? a) 0,5 d) 2,0
b) 1,0 e) 2,5
c) 1,5
3. En cierto óxido de manganeso la masa equivalente del manganeso es 20,6. ¿Cuál será el porcentaje de manganeso en dicho compuesto?
(Pat. Mn = 55; O = 16). a) 72 d) 90,2
b) 78,5 e) 96
c) 85
4. Una masa de 8,4 g de ácido nítrico (HNO3) se reduce a NO(g). Determinar el número de equivalentes del ácido que ha reaccionado.
Ar: H=1; N=14; O=16 a) 0,1 d) 0,4
b) 0,2 e) 0,5
c) 0,3
5. Se hacen reaccionar 11,2 mg de un metal con un exceso de ácido, produciéndose 6,72 ml de H2(g) a condiciones normales. ¿Cuál es el equivalente químico del metal (g/eq)? a) 9,34 d) 25,16
b) 18,67 e) 30,25
3+ Cr2O27 → Cr
Central: 619-8100
b) 1,02 e) 4,08
H3PO4(ac)+NaOH(ac) → Na2HPO4(ac)+H2O(l)
c) 2,04
Dato: Ar [P=31] a) 4,9 d) 98
b) 9,8 e) 192
c) 49
8. ¿Cuál es el número de equivalentes de HMnO4 necesarios para oxidar 50 g de KHSO4, según la reacción redox en medio ácido? 2+ MnO-4 +HSO-4 → S2O28 +Mn
a) 0,025 d) 0,184
b) 0,736 e) 0,368
c) 0,092
9. Si 3,42 g de un sulfato metálico se hacen reaccionar con suficiente ácido nítrico y forman 4,26 g del correspondiente nitrato metálico, determinar la masa equivalente del correspondiente óxido metálico. a) 9 d) 71
b) 17 e) 86
c) 57
10. Se disuelven completamente 1,35 g de un cloruro de fórmula MCl2, en un volumen "V" de agua y luego, mediante un proceso electrolítico, se recupera de la solución todo el elemento "M", cuyo peso resulta ser 0,64 g. ¿Cuál es el peso atómico del elemento "M"?
Peso atómico: Cl = 35,5 a) 71 d) 40
c) 37,34
6. ¿Cuál es el número de equivalentes contenidos en 100 g de K2Cr2O7, según la reacción redox en medio ácido? a) 5,1 d) 3,06
7. Indicar cuántos gramos de H3PO4 están contenidos en 200 meq, sabiendo que participa en la siguiente reacción:
b) 64 e) 39
c) 56
11. El bromuro de un elemento "X", cuyo peso atómico es 109, tiene la siguiente fórmula molecular: XBrn, donde "n" es un número entero. Dado que 6,023 × 1010 moléculas del compuesto pesan 0,269 g, el valor del número de oxidación del elemento "X" será:
P.A.: Br = 80. (Nº de avogadro=6,023 × 1023) a) 1+ d) 2+
b) 1- e) 2-
c) 4+ www.trilce.edu.pe 121
12. Un óxido de hierro contiene 28 g de hierro y 12 g de oxígeno. En 350 gramos de este óxido, ¿cuántos gramos de hierro estarán presentes? a) 49 d) 205
b) 98 e) 245
c) 180
13. Determinar la masa equivalente del hierro en el Fe(NO3)3 (M.A. Fe = 56) a) 34,72 d) 44,37
b) 55,82 e) 18,66
c) 35,82
14. Determinar la masa equivalente del H3PO4, según la reacción de neutralización: H3PO4+NaOH → Na3PO4+H2O a) 22,67 d) 32,67
b) 11,42 e) 42,67
c) 55,67
15. ¿Cuál es el número de miliequivalentes de H2SO4 necesarios para neutralizar 220 miliequivalentes de Ca(OH)2? a) 110 d) 440
17. Determinar el número de equivalentes de KMnO4 necesarios para oxidar 3,5 equivalentes de un alcohol.
b) 55 e) 330
c) 220
a) 1,75 d) 4,5
b) 0,25 e) 0,65
c) 3,5
18. Determinar la masa equivalente del HNO3, según la reacción: HNO3 → NH3 a) 35,25 d) 15,76
b) 10,22 e) 40,22
c) 7,88
19. ¿Cuántos equivalentes de K2Cr2O7 habrá en 2,94 g de dicho compuesto, según la siguiente reacción? K2Cr2O7 → Cr3+ a) 0,04 d) 0,07
b) 0,05 e) 0,08
c) 0,06
20. ¿Cuál es el número de miliequivalentes de NaOH que se necesitan para neutralizar 60 g de ácido acético CH3COOH? a) 5 d) 1
16. ¿Cuál es el número de equivalentes necesarios de H2SO4 para neutralizar 5 g de NaOH? a) 0,5 d) 0,75
b) 0,875 e) 5,5
b) 3 e) 4
c) 2
c) 0,125
Tarea domiciliaria 1. Se hacen reaccionar 11,2 mg de un metal con un exceso de ácido, produciéndose 6,72 ml de H2(g) a condiciones normales. ¿Cuál es el equivalente químico del metal (g/eq)? a) 9,34 d) 25,16
b) 18,67 e) 30,25
c) 37,34
2+ MnO-4+HSO-4 → S2O28 +Mn
a) 0,025 d) 0,184
b) 0,736 e) 0,368
2. ¿Cuál es el número de equivalentes contenidos en 100 g de K2Cr2O7, según la reacción redox en medio ácido?
5. Según la reacción siguiente:
Cr2O27
a) 5,1 d) 3,06
→
b) 1,02 e) 4,08
Cr3+ c) 2,04
3. ¿Cuántos gramos de H3PO4 están contenidos en 200 meq, sabiendo que participa en la siguiente reacción? H3PO4(ac) + NaOH(ac) → Na2HPO4(ac) + H2O(l)
Dato: Ar [P = 31] a) 4,9 d) 98
Quinto UNI 122
4. ¿Cuál es el número de equivalentes de HMnO4 necesarios para oxidar 50 g de KHSO4, según la reacción redox en medio ácido?
b) 9,8 e) 192
c) 49
c) 0,092
H2SO4(ac)+2NaOH(ac) → Na2SO4(ac)+H2O(l) ¿Cuántos equivalentes de H2SO4 (M = 98 g/mol) son necesarios para reaccionar completamente con 600 g de NaOH (M = 40 g/mol)? a) 5 d) 20
b) 10 e) 25
c) 15
6. Indicar la proposición verdadera (V) o falsa (F), según corresponda: I. En 0,15 equivalentes de H3PO4 (para reacción completa) hay 0,05 moles del compuesto. Colegios
TRILCE
Química II. En 3,01 × 1022 moléculas de H2SO4 hay 0,1 equivalentes para una reacción completa. III. En 1,7 g de Ca(OH)2 hay 0,5 equivalentes de este compuesto.
10. ¿Cuántos miliequivalentes-gramos (meq-g) de ácido fosfórico están contenidos en 19,6 g de dicha sustancia, según la siguiente reacción química?
a) V V V d) F V V
H3PO4(ac) + NaOH(ac) → NaH2PO4(ac) + H2O(l)
b) V F V e) V F F
c) V V F
Dato: A [H = 1; P = 31; O = 16]
7. Determinar el número de equivalentes presentes en ocho moles de magnesio. Mg 24
M(g/mol) a) 8 d) 32
b) 16 e) 2
c) 4
Masas atómicas: H = 1; N = 14. a) 4 g/eq d) 20 g/eq
b) 8 g/eq e) 28 g/eq
c) 16 g/eq
9. Cuando el Fe3+ oxida al I- a I2, el producto de la reducción es Fe2+. ¿Cuántos gramos de yodo pueden formarse por la acción de 13,20 g de FeCl3 en un exceso de KI? M(g/mol) a) 3,46 d) 10,32
Central: 619-8100
Fe 58
I Cl 35,5 127
b) 14,97 e) 29,93
b) 80 e) 250
c) 100
11. Determinar la masa equivalente del azufre en el ácido sulfúrico: H2SO4
8. La sustancia N2H4(l) se oxida hasta N2(g). Determinar la masa equivalente de este líquido.
a) 50 d) 200
a) 3,33 d) 6,33
b) 4,33 e) 7,33
c) 5,33
12. Determinar la masa equivalente del ácido carbónico H2CO3 a) 21 d) 51
b) 31 e) 61
c) 41
13. ¿Cuántos equivalentes hay en 1 mol de H3PO4? a) 1 d) 4
b) 2 e) 5
c) 3
K 39
c) 5,16
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Problemas resueltos C(s) + O2(s) → CO2(g)
1. ¿Qué masa de oxígeno se requiere para la combustión completa de 11 gramos de propano (C3H8)?
1 mol C ----- 1 mol CO2 (relación molar) 1×12 g C ----- 1×44 g CO2 (masa masa)
MA: O = 16; C= 12
200 kg C ----- x kg
Resolución
Resolviendo la regla de tres simple formada: 200×44 x= kg= 733,33 kg CO2 12 Se producen 733,33 kg de CO2.
Se escribe la reacción química y la balanceamos:
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O ↓ ↓ 44 g → 160 g
11 g → x
4. ¿Qué masa de H2SO4 es necesaria para neutralizar cinco equivalentes de NaOH?
Resolviendo: x = 40 g de O2
2. Al calentar 200 kg de piedra caliza que contiene 60% de carbonato de calcio (CaCO3), ¿qué cantidad de CaO se obtiene?
M(CaCO3) = 100; M(CaO) = 56 Resolución En la reacción, solo interviene la parte pura de la caliza, es decir, el CaCO3: m %Pureza=60%= pura × 100% 200 60×200 = 120 kg CaCO3 100 La reacción de descomposición del CaCO3:
mpura =
CaCO3(s)
→ CaO(s)+CO2(g)
100 g
→
120 kg
→ x
56 g
Resolviendo: x = 67,2 kg CaO 3. ¿Cuántos kg de CO2 se producen cuando 2000 kg de C se queman con un exceso de O2? Resolución
M H2SO4=98 Resolución
En toda reacción química se cumple: NºeqH2SO4=NºeqNaOH
EqH
=5 equiv
SO
MH
SO
=(5 eq) x (49
MH
SO
=245 g
g ) eq
5. ¿Cuál es la masa equivalente del K2S2O8 en la semireacción de reducción? S2O28
→
HSO-4
Resolución Analizamos las seis reglas de E.O. +7 -2 +1+6 -2
(S2O8)2-
→
(HSO4)-
Se reduce; gana 2e- ⇒ q=2 EqK
S O8=
M 270 =135 g/eq = 2 q
La relación molar y de masa en la reacción de combustión del C con el O2 es: Quinto UNI 124
Colegios
TRILCE
Química
Problemas para la clase 1. El cloro se prepara de acuerdo con la reacción: MnO2+4HCl → MnCl2+2H2O+Cl2
¿Qué masa (g) del mineral pirolusita, que contiene 75% del MnO2, será necesario hacer reaccionar, con exceso de HCl, para obtener 90 g de Cl2? Ar: Mn=55 a) 120 d) 160
b) 147 e) 167
c) 157
2. En el proceso Mond de purificación de níquel se produce el tetracarbonilo de níquel, Ni(CO)4, según la reacción siguiente: Ni+CO → Ni(CO)4
¿Cuántos kg de CO se utilizan para volatilizar cada kilómetro de níquel con 12% de impurezas?
Dado: Ar: [Ni=58,7] a) 1,68 d) 3,00
b) 1,91 e) 4,21
c) 2,17
3. Se calcina una mezcla de CaCO3 y CaO, disminuyendo al final, el 15% de la masa. Si la descomposición térmica ocurre de acuerdo con la reacción: CaCO3(s)
Calor
CaO(s)+CO2(g)
Rendimiento=100%
Determinar el porcentaje en masa del CaCO3 y el CaO, respectivamente, presente en la mezcla original. Masa molar atómica: C = 12; O = 16; Ca = 40 a) 22,4; 77,6 b) 28,9; 71,1 c) 34,1; 65,9 d) 51,8; 48,2 e) 15,0; 85,0
4. Determinar la cantidad (en gramos) de reactante en exceso en la reacción de 2000 g de H2SO4(l) puro con 1000 g de bauxita (60% en peso de Al2O3 y 40% de inertes). La ecuación química, no balanceada, de la reacción es:
Al2O3(s)+H2SO4(l) → Al2(SO4)3(s)+H2O(l)
Datos:
Masas molares: H2SO4 = 98; Al2O3 = 102 a) 135 d) 385
Central: 619-8100
b) 270 e) 415
c) 315
5. Se tienen 200 g de una solución acuosa que contiene 24,5% en masa de H2SO4, a la cual se burbujea NH3(g) en exceso para que reaccione completamente el H2SO4, obteniéndose 62 g de sulfato amónico, (MH4)2SO4, de acuerdo con la ecuación: 2NH3+H2SO4 → (NH4)2SO4
Calcular el rendimiento de la reacción.
Masas atómicas: H = 1; N = 14; O = 16; S = 32 a) 70,8 d) 84,5
b) 75,5 e) 93,9
c) 80,8
6. Una muestra de clorato de potasio, KClO3, se descompone parcialmente y produce oxígeno gaseoso, O2(g), que se recoge sobre agua. El volumen de gas obtenido es 0,125 l a 23 ºC y una presión total de 765,1 mmHg. ¿Cuántos milimoles de oxígeno gaseoso, O2(g), se obtienen? Pvapor(H2O) a 23 ºC = 21,1 mmHg mmHg R = 62,4 mol.K a) 2 d) 5
b) 3 e) 6
c) 4
7. Al reaccionar HCl(ac) en caliente con 5 g de una muestra que contiene MnO2 e impurezas, se generan 0,746 l de cloro gaseoso medidos a 298 K y 735 mmHg, según se indica en la siguiente reacción sin balancear. MnO2(s) + HCl(ac) Calor MnCl2(ac) + Cl2(g) + H2O(l)
¿Cuál es el porcentaje en masa de MnO2 en la muestra?
Masas atómicas:
H = 1; O = 16; Cl = 35,5; Mn = 55 mmHg R = 62,4 mol.K
a) 14,4 d) 57,5
b) 37,5 e) 87,0
c) 51,3
8. Una caliza contiene 90% en masa de CaCO3 y 10% de MgCO3. ¿Cuántos kg de CO2 pueden producirse teóricamente, a partir de 103 kg de dicha caliza? Las reacciones involucradas son: Calor CaCO CaO +CO 3(s)
MgCO3(s)
Calor
(s)
2(g)
MgO(s)+CO2(g) www.trilce.edu.pe 125
Datos:
Masas molares:
CO2 = 44; MgCO3 = 84; CaCO3 = 100 a) 388,3 d) 648,4
b) 448,4 e) 788,3
Pvapor(H2O) a 23 ºC = 21,1 mmHg mmHg R = 62,4 mol.K a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 10. Una mezcla de 16,3 g de zinc y 21,6 g de bromo (Br2) se calentó hasta el término de la reacción. ¿Cuántos gramos de óxido de cinc (ZnO) se podrían formar a partir del cinc sobrante, según las siguientes ecuaciones? Zn(s)+Br2(g) → ZnBr2(s) 1 Zn(s)+ O2(g) → ZnO(s) 2
PA: Zn = 65,37; Br = 79,90; O = 16
a) No se forma ZnO, el Zn está en deficiencia. b) 20,29 c) 10,20 d) 9,28 e) 4,64 11. El oro contenido en los minerales auríferos se extrae tratando el mineral con cianuro de potasio, de acuerdo con la siguiente reacción: 4Au(s)+8KCN(ac)+O2(g)+2H2O(l) → 4K[Au(CN)2](ac)+4KOH(ac)
Peso atómico
:
Au= 197
Peso molecular :
KCN=65
b) 3,45 e) 39,40
c) 7,88
12. Se hacen reaccionar 4 g de hidrógeno con 48 g de oxígeno, obteniéndose 30,6 de agua, de acuerdo con la ecuación: 1 H2(g)+ O2(g) →H2O(g) 2 Quinto UNI 126
a) V V V d) F V F
b) V F F e) F F F
c) F V V
13. Un recipiente cerrado contiene inicialmente 8 moles de SO2(g) y 4 moles de O2(g), siendo la presión interna de 2,96 atm. Si después de cierto tiempo se advierte que el 80% de la cantidad inicial de SO2(g) ha reaccionado con el O2(g), produciendo la correspondiente cantidad de SO3(g), ¿cuál será la presión interna en ese momento, en atm? 1 SO2(g)+ O2(g) → SO3(g) 2 a) 1,17 d) 4,17
b) 2,17 e) 5,17
c) 3,17
14. En la reacción: 2Na(s) + Cl2(g)
2NaCl(s)
Calcular qué volumen de cloro, medido en condiciones normales, entró en reacción con el sodio, si se obtuvo 2,925 g de NaCl(s).
P.A.: Na = 23; Cl = 35,5 a) 1,12 l d) 11,2 l
b) 2,24 l e) 12,1 l
c) 4,20 l
15. ¿Qué peso en gramos de caliza (mineral de CaCO3) de 80% de pureza se requiere para preparar por calcinación 2,0 gramos de CaO? Considerar que la calcinación obedece a la siguiente reacción, cuya eficiencia es de 90%. Calor CaO+CO CaCO 3
¿Cuántos gramos de oro se podrán obtener, al tratar 217 kg de mineral con 2,28 g de KCN?
a) 2,28 d) 19,70
I. El hidrógeno es el reactivo limitante. II. Al término de la reacción queda sin reaccionar 1 mol de oxígeno. III. El rendimiento de la reacción es del 58%.
c) 588,2
9. Una muestra de clorato de potasio KClO3 se descompone parcialmente y produce oxígeno gaseoso, O2(g), que se recoge sobre el agua. El volumen de gas obtenido es 0,125 l a 23 ºC y una presión total de 765,1 mmHg. ¿Cuántos milimoles de oxígeno gaseoso, O2(g), se obtienen?
Determinar las proposiciones verdaderas (V) y falsas (F), según corresponda, en el orden que se presentan.
2
Datos: PA: Ca=40 ; C=12; O=16 a) 4,96 d) 4,46
b) 4,02 e) 5,00
c) 3,57
16. ¿Qué volumen de gas (en l) a 450 ºC y 1 atmósfera de presión se formaría por la descomposición explosiva de 22,86 g de nitrato de amonio, según la ecuación? 1 NH4NO3(s) → N2(g)+ O2(g)+2H2O(g) 2 a) 22,4 b) 59,3 c) 30,4 d) 15,2 e) 40,3 Colegios
TRILCE
Química 17. En una muestra que contiene 5,82 gramos de plata se disuelve en ácido nítrico. Al añadir cloruro de sodio a la disolución, toda la plata que se encuentra en la forma de ión (Ag+), se precipita como cloruro de plata (AgCl). Si el cloruro de plata precipitando pesa 7,20 gramos, ¿cuál será el porcentaje de plata en la muestra?
19. Un recipiente de 11,2 litros se llena con gas ozono, O3, a O ºC y 1 atm y se calienta hasta la descomposición total del ozono en oxígeno diatómico O2. Se enfría el recipiente a 25 ºC y se deja escapar parte del oxígeno formado hasta que la presión tome el valor de 1 atm. ¿Cuál será el número de moles de O2(g) que escapan del recipiente?
Pesos atómicos: Ag = 108; Cl = 35,5 a) 80,8 d) 23,7
b) 19,2 e) 50,5
c) 93,1
18. Se desea preparar 550 g de hielo seco, CO2(s), a partir del carbonato de calcio, CaCO3. En este momento del proceso solo el 25% del CO2 se convierte en sólido o hielo seco. Calcular la cantidad en gramos de CaCO3 necesarios para tal fin. a) 6000 d) 4520
b) 5000 e) 4000
a) 0,25 d) 0,50
c) 4800
b) 0,29 e) 0,75
c) 0,46
20. Una forma práctica de obtener oxígeno en el laboratorio es por descomposición del KClO3, según la reacción (sin balancear): KClO3(s) → KCl(s)+O2(g)
Determinar el volumen (en litros) de oxígeno obtenido, en condiciones normales, a partir de 490 g de KClO3, suponiendo un rendimiento del 100%.
Masa molecular del KClO3=122,5g/mol a) 22,4 d) 112
b) 67,2 e) 134,4
c) 89,6
Tarea domiciliaria 1. Hallar la masa (g) de 200 meq (miliequivalentes) de ácido sulfúrico, H2SO4, sabiendo que se convierte en NaHSO4. Dato: Ar: S=32; O=16 a) 20,6 d) 16,4
b) 19,6 e) 20,1
Fe2O3(s)+H2SO4 → Fe2(SO4)3+H2O a) 3 d) 12
b) 6 e) 15
c) 9
c) 18,4
5. En el proceso de obtención de óxido de plomo (IV) según las reacciones: 1 2. Determinar las masas equivalentes del níquel Pb(s)+ O2(g) → PbO(s) 2 cuando forma los compuestos NiO(s) y Ni2O3; 1 si se conoce que las masas atómicas del Ni y del PbO(s)+ 2 O2(g) → PbO2(s) O son 59 y 16, respectivamente. Se partió con 300 g de plomo puro y se a) 19,6 b) 29,5 c) 19,6 obtuvieron al final 329 g de PbO2. ¿Cuál es el 29,5 29,5 19,6 porcentaje de rendimiento de la reacción total? d) 14,7 e) 29,5 a) 100 b) 95 c) 90 9,8 19,7 d) 35 e) 80 3. Se tienen 500 g de FeO y 250 g de Fe2O3 en sus respectivos frascos. Determinar cuántos 6. En un crisol de arcilla se hacen reaccionar 150 equivalentes de cada compuesto se tienen, g de galena (mineral que contiene 95% de PbS) respectivamente, en cada frasco. con exceso de carbón y oxígeno, para obtener plomo, según la reacción: a) 27,8 b) 13,9 c) 27,8 18,8 9,4 9,4 PbS(s)+C(s)+O2(g) → Pb(l)+CO2(g)+SO2(g) d) 13,9 e) 50,2 Lográndose obtener 111,1 g de Pb metálico. Deter 18,8 17,5 minar el porcentaje de rendimiento de la reacción. 4. ¿Cuántos equivalentes gramo se requieren de Ar: Pb=207 ; C=12 ; S=32 ácido sulfúrico, H2SO4, para que reaccione a) 100 b) 90 c) 80 completamente con 320 g de Fe2O3, según la d) 70 e) 60 siguiente ecuación química (sin balancear)? Central: 619-8100
www.trilce.edu.pe 127
7. La piedra caliza es utilizada como fuente de obtención de cal viva (CaO) por contener principalmente CaCO3, que se descompone según la reacción: CaCO3(s) → CaO(s)+CO2(g)
Es un proceso industrial se obtienen 2,3 ton de CaO partiendo de cinco toneladas de caliza, en un reactor caracterizado por un rendimiento del 90%. Calcular el porcentaje de CaCO3 en caliza. a) 82,3 d) 90,3
b) 91,3 e) 89,2
c) 92,5
8. Se calcinan 150 g de caliza (contiene CaCO3 e impurezas) y ocurre solo la reacción: D CaO(s)+CO2(g) CaCO3(s)
Si se obtienen 90,6 g de calcina (contiene CaO más las impurezas iniciales), calcular el porcentaje de pureza respecto al CaCO3 en la caliza. Considerar que las impurezas no cambian en su identidad. a) 80 d) 95
b) 85 e) 100
c) 90
9. Se dejan reaccionar 100 g de magnesio con 100 g de HCl(g), según la ecuación química (sin balancear): Mg(s)+HCl(g) → MgCl2(s)+H2(g)
Indicar verdadero (V) o falso (F) en cada una de las siguientes proposiciones: I. El reactivo limitante es el HCl(g). II. No existe reactivo limitante. III. Se producen 130,14 g de MgCl2. a) V V V d) V V F
b) V F V e) F F F
c) V F F
10. Se hacen reaccionar 20 g de aluminio (Ar=27) con 115 g de H2SO4 (M =98), según la reacción Al+H2SO4 → Al2(SO4)3+H2(g) Calcular la masa del reactivo en exceso. a) 60,55 g Al c) 60,55 g H2SO4 e) Ninguna
b) 54,44 g Al d) 54,44 g H2SO4
Determinar el reactivo limitante y calcular la masa del reactivo en exceso. a) Fe; 0,025 g HCl b) Fe; 0,50 g HCl c) HCl; 0,35 mol HCl d) HCl; 1,4 g Fe e) Fe; 1,4 g Fe
12. El hierro al ser expuesto a un ambiente húmedo, se oxida lentamente a FeO, según la reacción: 1 Fe(s)+ O2(g) → FeO(s) 2 Posteriormente, por defecto de la misma humedad del ambiente, el óxido se convierte a hidróxido de hierro (II) según la reacción: FeO(s)+H2O(g) → Fe(OH)2
Si se exponen 100 g de Fe y se deja que se conviertan totalmente a Fe(OH)2, ¿cuántos gramos de este último se obtendrán y cuántos gramos de H2O se consumirán? a) 5,25 b) 15,25 c) 31,11 3,07 3,16 6,22 d) 62,22 e) 160,7 12,44 32,1
13. ¿Cuántos gramos de óxido cúprico, CuO, pueden formarse a partir del oxígeno que se libera cuando se descomponen 187 g de Ag2O? Dato: Ar: Ag = 108; Cu = 63,5 a) 64,0 d) 101,4
b) 73,1 e) 115,2
c) 85,2
14. El análisis químico de un óxido metálico mostró que 2,099 g de óxido contenían 1,266 g de metal. Determinar la masa equivalente del metal. a) 24,30 g d) 6,08
b) 23,10 e) 18,12
c) 12,16
15. Determinar el número de equivalentes contenidos en: I. 185 g de Ca(OH)2 II. 4 mol de H3PO4 III. 3 mol de Fe2O3 Ar: O = 16; Ca = 40; P = 31; Fe = 55,8 a) 3; 6; 18 d) 7; 8; 18
b) 8; 5; 18 e) 8; 8; 18
c) 5; 12; 18
11. En un experimento se combinan 0,40 moles de Fe (Ar = 56) con 0,75 moles de HCl(M = 36,5), de acuerdo con la reacción: Fe(s) + HCl(ac) → FeCl2(ac) + H2(g)
Quinto UNI 128
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Problemas resueltos 1. Una muestra de 60 g de hidróxido de sodio, NaOH, se disuelve en 240 ml de agua destilada. ¿Cuál es el porcentaje en masa de NaOH en la disolución? mNaOH × 100% %mNaOH= mNaOH+mH O %mNaOH=
Resolución C2H5OH → M=46 g/mol; H2O → M=18 g/mol; Del dato se tiene: 1 mol 100 g de =0,5 mol C2H5OH=23 g × 46 g disolución 1 mol contienen H2O=77 g x =4,28 mol 18 g
60 g × 100% = 20% 60 g+240 g
Considerando:
Densidad del H2O=1 g/ml
⇒ 240 mL <>240 g
Interpretación:
100 g de disolución contienen
20 g de NaOH 80 g de H2O
ndisol= 4,78 mol C2H5OH ⇒ x =
4. Hallar el número de equivalentes de ácido fosfórico, H3PO4, que existen en 500 ml de disolución de H3PO4 2M. Resolución
2. ¿Cuál es el porcentaje en volumen de etanol, C2H5OH, en una disolución preparada mezclando 50 ml de etanol con agua suficiente para completar un volumen de 250 ml de disolución?
Soluto=H3PO4(aq) → q=3 eq/mol #eq=
% Volumen de C2H5OH
=
VC
H OH
Vdisolución
×100%=
Interpretación:
100 g de disolución contienen
(considerando el volumen aditivo)
20 ml de etanol 80 ml de H2O
3. Calcular la fracción molar del etanol, C2H5OH en una disolución acuosa al 23% en masa de C2H5OH.
Masa Masa =nq ; n=#moles = M Eq q
#eq=MVq=2
50 ml ×100% 250 ml
% Volumen de C2H5OH=20%
Central: 619-8100
nsto 0,5 mol = = 0,1 ndisol 4,78 mol
eq mol x 0,5L x 3 mol l
#eq=3eq de H3PO4 5. Una disolución acuosa tiene 30% en masa de ácido fosfórico, H3PO4, y una densidad de 1,2 g/ml. ¿Cuáles son la molalidad y molaridad del H3PO4 en la disolución? Resolución
Como la concentración no depende de la cantidad de la disolución, asumimos un litro de disolución:
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nsto
30 (1200 g)=360 g 100 • Masa de la disolución=1200 g • Sto.=
masa de disolvente m=
MDisolvente=840 g H3PO4=M=98 g/mol
=
masa de sto Msto x masa de disolvente
360 g g x 0,84 kg 98 mol
=4,37 mol x kg-1
H2O=M=18 g/mol
Problemas para la clase 1. Con respecto a las soluciones, responder verdadero (V) o falso (F), según corresponda a cada una de las siguientes proposiciones: I. Las soluciones presentan una apariencia uniforme en toda su extensión. II. El movimiento de las partículas de la fase dispersa es de naturaleza cinética.
S (gsto/100 g H20)
20
III. Los componentes de una solución no pueden separarse por procesos físicos. a) V V V d) F V V
b) V V F e) F F F
c) V F F
a) NaCl(ac) b) Alcohol(ac) c) KI(ac) d) Agua pesada e) Sal de mesa(ac)
: : : : :
solución iónica solución molecular solución binaria solución binaria solución ternaria
a) Alcohol yodado b) Suero c) Aire d) Humo e) Aleación de níquel y oro las
I. Si se disuelven 66 g de KNO3 en 120 g de H2O a 70 ºC se obtiene una solución saturada. II. Si la solución se enfría de 70 ºC a 30 ºC, es posible que se formen cristales de KNO3. III. Si se tienen 300 g de solución saturada a 30 ºC, entonces 36 g de KNO3 están disueltos en ella. Quinto UNI 130
b) I y II e) Solo I
c) Solo III
5. Se disuelven 10 g de KCl en 100 g de H2O a 25 ºC. Según esto y conociendo que la solubilidad del KCl a 25 ºC es 35 g/100 g H2O, señalar lo correcto:
II. La solución saturada tiene una concentración de 26% en masa, aproximadamente. III. La solución no saturada puede disolver 25 g más de soluto. a) Solo I d) I y II
indicar
T ºC
70
I. La densidad de la solución no saturada es 0,10 g/ml.
3. Indicar aquella mezcla que no esté clasificada como solución.
4. Según el gráfico mostrado, proposiciones correctas:
30 a) Todas d) Solo II
2. Con respecto a las soluciones y su clasificación, indicar lo incorrecto:
KNO3
55
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
6. Sobre la base de la siguiente información, indicar verdadero (V) o falso (F), según corresponda: Solubilidad de sales (g de soluto por 100 g de agua) Sal
20 ºC
40 ºC
80 ºC
NaCl
37
38
39
KNO3
33
65
168
Na2SO4
60
53
44
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Química I. Cuando se disuelven 50 g de NaCl en 700 g de H2O a 40 ºC, solo se disuelven 43,4 g de sal. II. Cuando se mezclan 68 g de Na2SO4 con 115 g de H2O a 20 ºC, la sal se disuelve totalmente. III. Se tiene una mezcla constituida por 90 g de KNO3 y 220 g de H2O a 40 ºC. Cuando esta es enfriada hasta 20 ºC, precipitan 29 gramos de sal. a) F F V d) F V F
b) F V V e) F F F
c) V F F
7. De acuerdo con la siguiente gráfica de la solubilidad de una sustancia, señalar lo incorrecto: S
g soluto 100 g H2O
75
9. Señalar qué proposiciones son correctas (V) y cuáles no lo son (F): I. El NaCl(s) es soluble en agua e insoluble en benceno; la naturaleza del solvente es la razón. II. Los compuestos iónicos son solubles en solventes polares. III. La solubilidad de los gases en un líquido disminuye al aumentar la temperatura. IV. Para solutos cuyo proceso de disolución es endotérmico, la solubilidad aumenta al disminuir la temperatura. a) V V V V d) F F V V
b) V V V F e) V F V F
c) V V F F
10. ¿Cuántos gramos de hidróxido de sodio se tendrán que pesar para preparar 500 ml de una solución acuosa 0,2 M? a) 4 d) 40
Q
b) 8 e) 10
c) 12
38 20
T ºC
60
a) Corresponde a un proceso de disolución endotérmica, generalmente. b) A 60 ºC, en 200 g de H2O se disuelven 150 g de la sustancia como máximo. c) A 20 ºC, se tiene una solución de 20 g de soluto en 100 g. Esta es una solución insaturada. d) En el punto Q hay sobresaturada a 20 ºC.
una
solución
e) Es una disolución de proceso. 8. Con respecto a los factores que modifican la solubilidad de una sustancia, ¿qué proposiciones son correctas? I. La solubilidad de un gas en H2O aumenta cuando aumenta la temperatura a presión constante. II. La solubilidad de un gas en H2O aumenta cuando aumenta la presión absoluta a temperatura constante. III. Todo sólido es más soluble en H2O a temperaturas altas. a) F F V d) F V F
Central: 619-8100
b) V V F e) F V V
c) F F F
11. Hallar la fracción molar de NaCl de una solución acuosa de NaCl (M=58,5 g/mol) al 27% en masa de esta sal. a) 0,1 d) 0,7
b) 0,2 e) 0,9
c) 0,5
12. A 600 ml de H2SO4 al 90% en masa, y densidad 1,70 g/ml, se le adicionaron 300 ml de H2SO4 al 10% en masa y de densidad 1,12 g/ml, y finalmente se adicionaron 200 ml de agua. Determinar la molaridad de la solución resultante. a) 2,85 M d) 7,6 M
b) 5,17 M e) 8,8 M
c) 6,8 M
13. Calcular la molalidad de una disolución acuosa de NaCl 2,5 M. Densidad de la disolución=1,08 g/ml. Masa molar del NaCl=58,5 g a) 2,67 m d) 3,42 m
b) 1,85 m e) 1,96 m
c) 2,21 m
14. ¿Cuál es la masa de HNO3 (M=63 g/mol) contenida en 630 g de solución acuosa al 40% en masa de HNO3? a) 378 g d) 441
b) 252 e) 504
c) 189
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15. Determinar la masa de ácido sulfúrico (H2SO4) contenida en 500 ml de solución acuosa al 10% en masa de H2SO4 y de densidad 1,12 g/ml. a) 160 g d) 56
b) 120 e) 28
a) V V V d) F V V
c) 106
16. La disolución acuosa de ácido sulfúrico, H2SO4 6M, tiene una densidad de 1,3 g/ml. ¿Cuál es el porcentaje en masa de ácido sulfúrico en esta disolución?
III. El hexano es poco soluble en agua. Esto indica que el hexano es un soluto polar, a pesar de no formar puentes de hidrógeno.
b) 40,6% e) 35,8%
c) 48,2%
17. Indicar verdadero (V) o falso (F), según corresponda a cada una de las siguientes proposiciones: I. Cuando se destapa una bebida gaseosa se observa que el gas presente burbujea. Esto indica que la solubilidad de un gas en un líquido aumenta con la presión. II. Cuando se disuelve hidróxido de sodio en agua, la mezcla se calienta. Este hecho indica que la solubilidad de este soluto en agua aumenta con la temperatura.
c) V F F
18. Si 7,5 g de nitrato de sodio se disuelven en 85,0 ml de agua, calcular el porcentaje en masa del nitrato de sodio en la solución. Considerar la densidad del agua igual a 1 g/ml. a) 2,1% d) 11,3%
Masa molar del H2SO4=98 g a) 38,5% d) 45,2%
b) V V F e) F F F
b) 4,2% e) 12,8%
c) 8,1%
19. Calcular la concentración molar de una solución acuosa al 20% en masa de cloruro de calcio, CaCl2.
Ar: Ca = 40; Cl = 35,5 a) 3,37 m d) 4,1
b) 1,51 e) 2,25
c) 3,6
20. Se tiene una solución de HCl concentrado al 35,20% en peso de HCl y una densidad de 1,175 g/cm3. Calcular el volumen de ácido necesario para preparar tres litros de HCl 2N. (P.M.HCl = 36,5). a) 1,35 l d) 0,529
b) 4,13 e) 0,413
c) 0,186
a) V V V d) F V V
b) V V F e) F F F
c) F V F
Tarea domiciliaria 1. ¿Cuántas soluciones encontramos en la siguiente lista? Vinagre Leche H2SO4 1 M C2H5OH y H2O NaOH(s) O2(g) y N2(g) a) 1 d) 4
b) 2 e) 5
3. Indicar la alternativa incorrecta respecto a las soluciones: a) El tamaño de las partículas del soluto debe ser menor a 1 nm. b) Sus componentes pueden separarse utilizando procedimientos físicos. c) 3
2. Con respecto a las soluciones, indicar cuáles proposiciones son verdaderas (V) o falsas (F).
d) Si usamos un solvente apolar, entonces el soluto debe ser polar o iónico.
I. El tamaño de las partículas dispersas es mayor a 100 nm.
e) La salmuera no puede separarse en sus componentes por centrifugación.
II. El proceso de disolución es a nivel molecular o iónico de la fase dispersa. III. Algunas presentan el efecto Tyndall.
Quinto UNI 132
c) El etanol y el agua son miscibles en todas las proporciones.
4. Indicar verdadero (V) o falso (F) respecto de las siguientes proposiciones: I. Las soluciones binarias tienen dos solutos y un solvente. Colegios
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Química II. Las soluciones moleculares son llamadas también electrolíticas. III. Las soluciones pueden ser sólidas, líquidas o gaseosas, dependiendo del estado físico del disolvente. a) V V V d) F F F
b) F F V e) V F F
III. Si calentamos el sistema descrito en I, y luego lo enfriamos con cuidado y lentamente hasta 70 ºC, es posible que obtengamos una solución sobresaturada. S
c) F V V
g soluto 100 g H2O
55
5. Indicar verdadero (V) o falso (F) respecto de cada una de las siguientes proposiciones.
20
I. Una solución puede tener varios solutos. II. Un ejemplo de solución es una mezcla de agua con jugo de limón. III. Las soluciones se pueden clasificar como electrolíticas y moleculares. a) V V V d) F F V
b) V F V e) V V F
c) F V V
30º a) Solo I d) II y III
Solubilidad (g/100 g H2O)
II. La solubilidad del CO2 en una bebida gaseosa aumenta cuando se aumenta la presión. III. Para todo sólido, la solubilidad aumenta con el aumento de la temperatura. a) F F V d) F V V
b) F F F e) F V F
I. Una solución que contiene dos solutos es una solución binaria. II. Una solución de alcohol etílico y agua es una solución molecular. III. Una solución de HCl acuoso es una solución electrolítica. a) F F F d) F V F
b) V V V e) F V V
c) V F F
8. Según el diagrama de solubilidad mostrado, indicar qué proposiciones son correctas: I. Si se mezcla con agitación 72 g de KNO3 en 130 g de agua a 70 ºC, se obtiene una solución saturada. II. Si el sistema descrito en I se enfría de 70 ºC a 30 ºC, se cristalizan 0,5 g de soluto.
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c) Solo II
45 36 25
30
c) V V F
7. Respecto a la clasificación de las soluciones, marcar verdadero (V) o falso (F), según corresponda:
b) I y II e) Solo III
9. La gráfica solubilidad vs temperatura corresponde a una sal "X". ¿Cuántos gramos de la sal "X" pueden disolverse en 400 g de agua a 40 ºC?
6. Respecto a los factores que modifican la solubilidad, marcar las proposiciones correctas: I. La solubilidad del O2 en el mar aumenta cuando se incrementa la temperatura.
TºC
70º
50
Temperatura (ºC) a) 162 d) 40,5
b) 80,2 e) 60
c) 81
10. En un tanque se mezclan 500 ml de alcohol etílico (CH3CH2OH) con 90 l de agua. Determinar el % en masa del soluto si la densidad del alcohol es de 0,8 g/ml. a) 0,25 d) 1,22
b) 0,44 e) 2,52
c) 0,68
11. Señalar cuáles proposiciones son verdaderas (V) y cuáles con incorrectas (F): I. Una disolución de concentración 0,42 g/ml significa que en 100 ml de solución existen 42 g de soluto. II. Una disolución al 20% en masa significa que en cada 100 g de disolución existen 20 g de soluto. III. Una disolución a 3 N de H3PO4 equivale a una concentración 9 mol/l. a) V V V d) V V F
b) F V V e) F F V
c) V F V
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12. Se dispone de 500 litros de H2SO4 concentrado al 97% en masa y con densidad de 1,84 g/ml. Hallar la fracción molar del H2SO4. Datos: M(H2SO4)=98 g/mol
a) 0,013 d) 0,26
M(H2O)=18 g/mol
a) 0,21 d) 0,85
b) 0,44 e) 0,96
c) 0,66
13. En un balón tenemos 2 g de oxígeno y 3 g de hidrógeno. Indicar la fracción molar del oxígeno y del hidrógeno, respectivamente. Ar: O=16 ; H=1 a) 0,02 y 0,98 c) 0,04 y 0,96 e) 0,32 y 0,68
Quinto UNI 134
14. Calcular la fracción molar de una solución acuosa de C6H12O6 al 60% en masa de soluto. Ar: H=1 ; C=12 ; O=16
b) 0,4 y 0,6 d) 0,01 y 0,99
b) 0,13 e) 0,87
c) 0,026
15. Calcular de la fracción molar de soluto de 5 l de H2SO4 6 M, si el H2SO4 puro tiene una densidad de 1,8 g/ml. Suponga volúmenes aditivos. Ar: H=1 ; S=32 ; O=16 a) 0,138 d) 0,512
b) 0,256 e) 0,718
c) 0,458
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Problemas resueltos 1. ¿Qué volumen de agua se debe agregar a 500 ml de disolución de hidróxido de sodio 3 M para reducir su concentración a 2 M?
Resolución Balanceando la ecuación química: Zn + 2HCl → ZnCl2+H2 65 g 2 mol ? (0,8 M)(0,05 l) mZn=1,3 g
Resolución Disolución inicial (1) V1=500 ml 3M Disolución final (2) V2=500 ml+V 2M Para el soluto, se cumple: n1=n2
4. ¿Qué volumen (en ml) de H2SO4 a 2 M es necesario para disolver 9 g de aluminio, según la reacción? Al+H2SO4 → Al2(SO4)3+H2 MA Al=27 Resolución Balanceando la ecuación química:
M1V1=M2V2 3
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3+3H2 2(27) g 3 mol 9 g ? mH SO =0,5 mol
mol mol (500 ml)= 2 (500 ml+V) l l
De donde: V=250 ml de H2O 2. Se mezclan dos litros de H2SO4 1 N con tres litros de otra solución de H2SO4 2 N y se acondicionan cinco litros de agua. ¿Cuál es la normalidad de la solución resultante? Resolución En una mezcla de soluciones nsto(I) + nsto(II) = nsto(III) 0,5M × 2l+1M x 3l = MIII x 10l mol MIII=0,4 l
M x Vol=0,5 2 M x Vol=0,5 Vol=0,25 l o 250 ml 5. ¿Cuál es la masa en gramos del precipitado que se forma cuando se agregan 12,0 ml de NaCl 0,150 M a 25,0 ml de una solución de AgNO3 0,05 M? Resolución Hallando los moles: n(NaCl)=12 × 10-3 × 0,15 = 0,0018 mol n(AgNO3)=25 × 10-3 × 0,05 = 0,00125 mol La reacción balanceada es:
NIII=M x q=0,4 x 2 equi =0,8 l 3. ¿Qué masa de zinc se disuelve completamente en 50 ml de HCl 0,8 M, según la reacción? MA: Zn=65 Zn(s)+HCl(ac) → ZnCl2(ac)+H2(g) Central: 619-8100
AgNO3(ac)+NaCl(ac) → AgCl(s)+NaNO3(ac)
Por cada mol de AgNO3 se necesita 1 mol de NaCl, así que para 0,00125 mol de AgNO3 se necesita solo 0,00125 mol de NaCl, así que el reactivo limitante es el AgNO3.
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Luego calculando la cantidad de precipitado AgCl formado:
1 mol -------------------------------- 143,5 g 0,00125 mol --------------------- x
AgNO3+NaCl(ac) → AgCl(s)+NaNO3(ac)
Resolviendo: x=0,18 g AgCl
Problemas para la clase 1. Determinar la molaridad de una solución 1,8 molal a 25 ºC. Considerar que a dicha temperatura la densidad del ácido sulfúrico, H2SO4 puro, es 1,8 g/ml. M: H2SO4=98 a) 2,64 d) 1,52
b) 1,84 e) 2,84
c) 1,64
2. Determinar la fracción molar del solvente, en una solución preparada cuando se disuelven 5 moles de NaOH en 900 g de agua. A: Na=23 ; O=16 ; H=1 a) 0,091 d) 0,22
b) 0,15 e) 0,91
c) 0,18
3. Una solución formada por tolueno, C7H8, al 97,8% en masa de benceno tiene una densidad de 0,876 g/ml. Considerando al tolueno como soluto y al benceno como solvente, ¿cuál es la molalidad de la solución? Dato: Ar: C=12 ; H=1 a) 0,12 d) 0,36
b) 0,18 e) 0,48
c) 0,24
4. ¿Qué volumen de agua se debe agregar a 400 g de alcohol etílico al 80% para bajarlo a 20% si la rH O=1 g/ml? 2
a) 800 ml d) 180
b) 1200 e) 2500
c) 300
5. Si se mezclan 400 kg de HCl al 28% con 100 kg de HCl al 40%, calcular la concentración de la solución final. a) 31,20% d) 29,6%
b) 30,4% e) 28,5%
c) 36,5%
6. En el laboratorio se ubica un frasco con una solución acuosa de fosfato de sodio que se requiere para un experimento. La etiqueta se encuentra deteriorada, por lo que el único dato visible corresponde a la fracción molar de soluto x = 0,042. Sobre la base de estos datos, responder verdadero (V) o falso (F) respecto de las siguientes proposiciones:
Quinto UNI 136
I. Información insuficiente para determinar la molaridad. II. No es posible calcular la molalidad ya que no se tiene la densidad de la solución. III. Es posible calcular la molalidad de la solución con los datos y esta es 2,436 mol/kg de agua. Dato: MNa
3PO4
a) V V V d) F V V
=164 g/mol b) V V F e) V F F
c) V F V
7. Determinar el volumen en ml de una solución al 20% de ácido sulfúrico con densidad 1,225 g/ml que se necesita para atacar 28 g de una muestra que contiene 50% de óxido de calcio. H2SO4+CaO → CaSO4+H2O Pesos atómicos (g/mol): H=1 ; O=16 ; S=32 ; Ca=40 a) 50 ml d) 200
b) 100 e) 250
c) 150
8. Determinar el porcentaje de masa del soluto en una solución de ácido arsénico H3AsO4 cuya molaridad es 3M y cuya densidad es 1,22 g/ml. M (H2AsO4)=142 g/mol a) 14,9% d) 44,9%
b) 24,9% e) 54,9%
c) 34,9%
9. A tres litros de una solución de H2CO3, 2N, se adicionan dos litros de H2O y luego se adicionan cinco litros de H2CO3, 3N. ¿Cuál es la molaridad final de la solución (mol/l)? a) 0,02 d) 1,02
b) 0,06 e) 1,05
c) 0,08
10. ¿Cuántos mililitros (ml) de agua son necesarios para disminuir la concentración de 250 ml de HNO3 6M hasta 1M? Ar: H=1 ; N=14; O=16 a) 1000 d) 1300
b) 1100 e) 1450
c) 1250
Colegios
TRILCE
Química 11. Determinar el volumen (en l) de hidrógeno que se obtendrá a condiciones normales de 6,5 g de zinc en la siguiente reacción: Zn(s)+2HCl(ac) → ZnCl2(ac)+H2(g) Ar: Zn=65 ; H=1 ; Cl=35,5 a) 2,24 d) 9,36
b) 3,16 e) 12,56
c) 5,28
12. De un frasco que contiene una solución de Ba(OH)2 4,5 M se extraen 5 ml y son diluidos en un matraz hasta 25 ml; luego toda esta solución se utiliza para valorar 30 ml de una solución de ácido clorhídrico. ¿Cuál es la concentración molar del ácido? a) 0,75 M d) 0,50 M
b) 1,75 M e) 1,0 M
c) 1,5 M
13. Para un análisis de laboratorio se requiere de un litro de solución de hidróxido de sodio (NaOH) al 10%. Para esto se dispone de dos soluciones: al 20% en masa y al 5% en masa. Para obtener la concentración deseada, la solución concentrada se podría diluir, pero para optimizar el uso de los reactivos, se requiere utilizar ambas mezclas. Calcular el volumen en litros necesarios de la solución (concentración al 20%). La densidad de la mezcla, en el rango de concentraciones empleado, puede calcularse de: %w p=1+ 100% a) 0,15 d) 0,46
b) 0,20 e) 0,69
c) 0,31
14. Partiendo de 250 ml de H2SO4 concentrado al 96% en masa con densidad: r=1,84 g/ml, se preparan 2,5 l de una solución diluida del mismo ácido. Determinar la relación entre la normalidad del ácido sulfúrico inicial y del ácido sulfúrico diluido. Dato: M(H2SO4)=98 g/mol a) 1 d) 10
b) 2 e) 10,9
c) 2,08
15. Se desea preparar gas hidrógeno a partir de la reacción del magnesio con ácido clorhídrico, según la ecuación: Mg(s)+2HCl(ac) → MgCl2(ac)+H2(g)
Si se utilizan 36,00 g de Mg y ácido clorhídrico 6M, ¿cuántos litros de este último se requieren para la reacción total del magnesio?
Central: 619-8100
a) 0,5 d) 2,0
b) 1,0 e) 2,5
c) 1,5
16. ¿Qué volumen en litros de HNO3 1 M se requiere para mezclar con 2 l de HNO3 15 M y obtener una solución de HNO3 6 M? a) 1,4 d) 4,5
b) 2,2 e) 5,8
c) 3,6
17. Una barrita de Fe impuro, cuya masa es de 120 g, se deja caer sobre H2SO4 6 M. Si se observa que se consumieron 50 ml del ácido al reaccionar totalmente con la barra, determinar el grado de pureza de la barra de Fe. Fe+H2SO4 → FeSO4+H2 a) 52 d) 84
b) 64 e) 92
c) 78
18. Se preparan 500 ml de una solución acuosa de nitrato de sodio (NaNO3) mezclando en un recipiente graduado 25,2 g de soluto y la cantidad necesaria de agua hasta completar dicho volumen. En este punto se dan cuenta de que se ha cometido un error en los cálculos, por lo que se necesita evaporar cierta cantidad de agua para llevar la solución a la concentración deseada de 0,75 N. Calcular la cantidad de agua que debe evaporarse, en gramos (considerar para el agua una densidad de 1 g/ml). a) 50 d) 26
b) 105 e) 25,2
c) 201
19. Calcular el número de gramos de nitrato de calcio que pueden producirse al reaccionar 125 ml de ácido nítrico 6,0 M con exceso de hidróxido de calcio. 2HNO3+Ca(OH)2 → 2H2O+Ca(NO3)2 Dato: MHNO =63 g/mol
3
MCa(NO
a) 61,5 d) 6,15
3)2
=164 g/mol
b) 123 e) 37,5
c) 12,3
20. Para neutralizar una solución que contiene 0,300 gramos de NaOH se gastaron 37,5 ml de una solución de HCl. ¿Cuál fue la normalidad del HCl usado? Datos: P.A. (Na=23; O=16; H=1; Cl=35,5) a) 0,294 N d) 0,180 N
b) 0,250 N e) 0,150 N
c) 0,200 N
www.trilce.edu.pe 137
Tarea domiciliaria 1. Calcular la molalidad de una solución preparada al mezclar masas iguales de alcohol metílico (CH3OH) y agua. Ar: H=1 ; C=12 ; O=16 a) 0,525 d) 31,25
b) 1,565 e) 4,258
c) 2,175
2. ¿Cuál es la molalidad de una solución acuosa de NaOH cuya fracción molar en el soluto es 0,3? Ar: H=1 ; O=16 ; Na=23 a) 18,9 d) 30,6
b) 23,8 e) 35,6
c) 26,5
Ar: H=1 ; O=16 ; S=32 b) 7,23% e) 30,24%
c) 9,64%
4. Una persona ha bebido 400 cm3 de pisco, bebida cuya graduación alcohólica es 30º (30 g etanol/100 cm3 de licor). Sabiendo que el 15% de alcohol ingerido pasa al torrente sanguíneo, que el volumen de sangre de un adulto es de cinco litros y la concentración en molaridad (mol etanol/l sangre), determinar si la persona está intoxicada. Metanol=46 g/mol a) 0,208; sí d) 0,078; sí
b) 0,0208; sí c) 0,62; no e) 0,208; no
5. Se ha preparado una solución 0,2 M de ácido clorhídrico, HCl(ac), cuyo volumen es 0,5 l, y se le acondicionan 0,5 l de agua. ¿Cuál será la molaridad (en mol/l) de la solución? a) 0,1 d) 0,5
b) 0,2 e) 1,0
c) 0,3
6. Calcular la normalidad (eq/l) de 28 l de una solución que se obtiene diluyendo con agua, 3,5 l de ácido sulfúrico (H2SO4) 4 M. a) 1 d) 6
b) 2 e) 7
a) 28,8 d) 35,6
c) 4
138
c) 33,5
b) 2,2 e) 5,2
c) 2,8
9. Determinar el volumen de agua en ml, que se debe agregar a 100 g de una solución acuosa al 60%, para obtener una solución tal, que una porción de ella que contenga 5,1 g de soluto y que al mezclarla con 12 g de solución al 20% nos dé una solución al 30%. a) 23 d) 53
b) 39 e) 49
c) 46
10. A 600 ml de H2SO4 al 90% en masa y de densidad 1,70 g/ml, se le acondicionaron inicialmente 300 ml de H2SO4 al 10% en masa, y densidad 1,12 g/ml. Finalmente, se acondicionaron 200 ml de agua. Determinar la molaridad (mol/l) de la solución resultante. a) 2,85 d) 7,6
b) 5,17 e) 8,8
c) 6,8
11. A 20 ml de HCl 0,1 M se adicionan 30 ml de HCl 0,2 M. Además, se agregan 50 ml de agua destilada. Determinar la normalidad de la solución final en eq/l. a) 0,04 d) 0,08
b) 0,06 e) 0,09
c) 0,07
12. Se desea preparar 500 ml de solución 12 N de H2SO4. ¿Qué volumen (ml) de ácido sulfúrico al 98% y rsolución=1,84 g/ml es necesario mezclar con H2SO4 1N para obtener dicha solución? Ar: H=1 ; S=32 ; O=16 a) 153,6 d) 346,4
Quinto UNI
b) 38,1 e) 38,8
8. Se prepara una solución adicionando 30 ml de HCl 8 M con 100 ml de HCl 2 N y luego se completa con agua destilada hasta obtener 200 ml de solución. Determinar la molaridad de HCl en la solución final. a) 3,2 d) 4,5
3. Determinar el porcentaje en masa de una solución acuosa de H2SO4, cuya densidad es 1,22 g/ml y su molaridad es 1,2 mol/l. a) 4,6% d) 19,28%
7. Una solución de ácido nítrico concentrado tiene 69% en masa de HNO3 y su densidad es 1,41 g/ml. ¿Qué volumen en ml de ácido nítrico concentrado se necesita para preparar 100 ml de ácido 6 M?
b) 217,6 e) 390,5
c) 282,4 Colegios
TRILCE
Química 13. Determinar la molaridad (mol/l) de una solución de H3PO4, en la que 40 ml de esta misma, neutralizan a 120 ml de NaOH 0,531 N. a) 0,25 d) 1,57
b) 0,53 e) 2,26
c) 1,21
15. Se hacen reaccionar 28 ml de una base con 40 ml de un ácido. Si 100 ml de este ácido se neutralizan con 25 ml de otra base 2,0 N, ¿cuál es la concentración normal de la primera base? a) 0,25 d) 1,12
b) 0,52 e) 1,42
c) 0,71
14. ¿Qué volumen en ml de solución de HCl 12,0 N se necesita para atacar 20 g de zinc electrolítico (100% de pureza)? Zn+2HCl → ZnCl2+H2 Ar: Zn=65 ; H=1 ; Cl=35,5 a) 25,3 d) 70,1
Central: 619-8100
b) 30,5 e) 100,3
c) 51,2
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Problemas resueltos 1. En un recipiente cerrado se mezclaron 8 mol de SO2 y 4 mol de O2. La reacción se desarrolla a temperatura constante. Para llegar al equilibrio, reacciona el 40% de la cantidad inicial de SO2. Determinar la constante de equilibrio, "Kp", si la presión de la mezcla gaseosa inicial es 3 atmósfera. 2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
Resolución 2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
Inicio 8 mol
4 mol
Cambio -3,2 mol
-1,6 mol +3,2 mol
0 → ni=12 mol
Equilibrio 4,8 mol 2,4 mol 3,2 mol → nf=10,4 mol P i V Pf V 3 atm Pf = ⇒ = 10,4 mol 12 mol niT nfT Pf=2,6 atm (PSO )2 (nSO )2 nf 3 3 KP= = (PSO )2(Po) (nSO )2no Pf 3
K p=
(3,2)2(10,4) (4,8)2(2,4)(2,6)
2
2
=0,74
3. A 25 ºC y 1 atm una mezcla gaseosa de N2O4(g) y NO2(g) en equilibrio, tiene un grado de reacción de 18,5%. Calcular "Kp" y "a" a 0,5 atm. 2NO2(g) N2O4(g) Resolución a) N2O4(g) Inicio: Po Reacciona: x
2H2S(g)+CH4(g)
4H2(g) + CS2(g)
Kc=5x10-8 a 727 ºC Resolución Dn=4+1 - (2+1)=2 T=727 ºC=1000 K Kp=kc(RT)Dn
=5 x 10-8 (0,082 x 1000)2 =3,36 x 10-4
Quinto UNI 140
0 2x
Equilibrio: (Po-x) (2x) a=0,185=
x x=0,185Po Po
Por ley de Dalton: Po - x+2x=1 atm Po+x=1 atm Po+0,185Po=1 atm Po=0,844 x=0,156 Kp=
PN2O
2
PN
2O4
=
(2 x 0,156)2 = 0,142 (0,68)
b) Si la presión de equilibrio es: PT=0,5 atm = (Po - x)+(2x)
2. Determinar el valor "Kp" a partir del valor de "Kc" que se da a continuación:
2NO2(g)
a=
x Po
Resolviendo: a=0,257 4. Indicar cuál de las reacciones no se ve alterada en su equilibrio por aumento de volumen. I. 2NO(g)
N2(g)+O2(g)
II. PCl5(g)
PCl3(g)+Cl2(g)
III. CaCO3(s) a) Solo I d) I y III
CaO(s)+CO2(g) b) Solo II e) II y III
c) Solo III
Colegios
TRILCE
Química
Resolución
Resolución
Los cambios de presión no alteran el equilibrio si: Dn=0 I. Dn=(1+1) - (2)=0 II. Dn=(1+1) - (1)=1 III. Dn=(1) - (0)=1
Aplicando el principio de Le Chatelier:
Rpta.: a 5. Con relación al siguiente sistema en equilibrio: kJ 2A(s)+B(g) C(g), DHº= -5,4 mol ¿Qué proposición es incorrecta? a) Al disminuir la temperatura, se favorece la formación de "C". b) Al agregar la sustancia "A", el equilibrio no se altera. c) Al agregar la sustancia "B", se forma mayor cantidad de "C". d) Al aumentar el volumen, se forma mayor cantidad de "B". e) Al variar la temperatura, "Kc" y "Kp" varían.
a) El sistema busca aumentar la temperatura, por ello el sistema se desplaza a la derecha (RxN exotérmica) .................................. (V) b) Al aumentar la [A], que es un sólido, el sistema NO se desplaza y el equilibrio no se altera ..................................................... (V) c) Si se adiciona más reactante "B", el sistema se desplaza a la derecha ........................ (V) d) Al disminuir la presión, el sistema busca aumentar la presión, como: Dn=(1) - (1)=0, el equilibrio no se altera ............................ (F) e) "Kc" y "Kp" varían en la temperatura ...... (V) Rpta.: d
Problemas para la clase 1. Para la reacción: CO(g)+2H2(g)
438K
Nº de moles
CH3OH(g)
Señalar qué gráfica corresponde a este proceso que se realiza en un matraz de 10 l.
Nº de moles
I Tiempo de equilibrio (teq)
2,00 1,80 1,60 1,40 1,20 1,00 CO 0,9 0,8 0,80 H 2 0,60 0,40 CH3OH 0,1 0,20 tiempo
Central: 619-8100
Nº de moles 2,00 1,80 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20
II
(teq)
H2 1,5
2,00 1,80 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20
III
(teq)
H2 CO
CH3OH
1,8 1,4
0,6
tiempo CO CH3OH
0,75
a) Solo I d) I y III
b) Solo II e) Todas
c) Solo III
0,25
tiempo
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2. Para el sistema en equilibrio: 2NH3(g) N2(g)+3H2(g)
a) Kp=
Calcular "Kc", si se conoce que la composición volumétrica de la mezcla es: NH3 = 60%, H2 = 10% y N2 = 30% y la presión total es 20 atm a la temperatura de 27 ºC. R = 0,082
atm.l mol.K
10-4
a) 4,9 × d) 181,5
10-3
b) 4,9 × e) 1815,5
c) 9,2
c) Kp=
Kp=Kc(R.T)-3 Kp=Kc Kp= Kc(RT)-3 CaCO3(s)
Kp=Kc(RT)-1
I. La expresión de la constante de equilibrio depende de la formulación concreta de una determinada reacción. II. El valor de la constante de equilibrio "K" es independiente de las concentraciones iniciales. III. Se trata de un equilibrio heterogéneo. 2HgO(s) 2Hg(l)+O2(g) c) F F V
5. Para la reacción: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g); el valor de "Kc" es 14,5; ¿cuál es el valor de "Kc" para: 2CH3OH(g) a la misma
b) 0,069 e) 0,035
c) 210,3
6. A(s)+2B(l) C(s)+D(g) tiene Kc=1,25 a 127 ºC. Determinar la expresión de "Kp" y el valor de "Kp". Quinto UNI 142
b) Kp=Kc(RT)-1/2
c) Kc=Kp(RT)-1/2
d) Kc=Kp(RT)-3/2
b) V V F e) F V F
9. Para la reacción: SO2(g)+ Donde: Kc =
4. Indicar verdadero (V) o falso (F), según corresponda:
a) 14,5 d) 105,6
a) Kp=Kc(RT)-3/2
a) V V V d) F F F
2SO3(g)
2CO(g) + 4H2(g) temperatura?
d) Kp=Kc; 1,25
I. "Kc" varía solo con la temperatura. II. Su valor es siempre mayor que 1. III. Depende de las concentraciones iniciales.
2HI(g)
b) V V F e) V F V
; 41
8. Con respecto a la constante de equilibrio, marcar con (V) si es verdadero y con (F) si es falso:
b) 2Cl2(g)+3O2(g) → 2Cl2O3(g)
a) V V V d) F V V
P2B
b) Kp=PD; 41
e) Kp=Kc(RT)-1
Kp=Kc(R.T)
e) CaO(s)+CO2(g)
PD
; 1,25
C(g)+2D(s) 7. Para la reacción: 0,5A(g)+B(s) ¿cuál es la relación entre "Kp" y "Kc"?
a) N2O4(g) → 2NO2(g)
d) 2S(s)+3O2(g)
PA.P2B
e) Kp=PD/PA; 2,50
3. Marcar la relación incorrecta:
c) H2(g)+I2(g)
PC.PD
[SO3]
c) V F F 1 O 2 2(g)
[SO2][O2]1/2
SO3(g)
= 25,0 a 600 ºC
Calcular el valor de "Kc" a 600 ºC para: SO3(g) a) 0,4 d) 0,04
SO2(g)+
b) 0,02 e) 25
1 O 2 2(g) c) 0,2
10. Para la siguiente reacción reversible: N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
A cierta temperatura constante, una mezcla en equilibrio en un recipiente de 10 litros, contiene 2,0 moles de NH3, 0,2 moles de N2 y 6,0 moles de H2. ¿Cuál es el valor de la constante de equilibrio a esta temperatura? a) 3,91 d) 3,61
b) 9,25 e) 2,15
c) 6,36
11. A 1000 ºC y una presión total de 20 atmósferas, el CO2 constituye el 12,5% molar del gas en el sistema en equilibrio: C(s)+CO2(g) 2CO(g) Determinar el valor de "Kp". a) 8,16 × 103 b) 8,1 × 10–3 c) 1,22 × 104 d) 1,22 × 10–4 e) 1,22 × 102 Colegios
TRILCE
Química 12. En un recipiente de 2 l se colocan 0,05 mol de SO2Cl2 a 648 K y se alcanza el equilibrio, según: SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(g) Kc=0,0384 a 648 K. Calcular el grado de disociación del SO2Cl2. a) 0,49 d) 0,42
b) 0,57 e) 0,52
c) 0,69
17. Un ingeniero de control de calidad que examina la conversión de SO2 a SO3, en la manufactura de ácido sulfúrico determina que Kc=1,7 x 108 a 2SO3(g). 600 K para la reacción: 2SO2(g)+O2(g) Si en el equilibrio PSO =300 atm 3 PO =100 atm, calcular el valor de PSO . 2
y
2
10-1
a) 3,2 x d) 5,6 x 10-4
10-2
b) 1,6 x e) 2,7 x 10-5
c) 4,2 x 10-3
13. La constante de equilibrio, "Kc", de la reacción: PCl3(g)+Cl2(g) es 0,05 a 250 ºC. PCl5(g) ¿Cuál es la proposición verdadera?
18. Indicar verdadero (V) o falso (F), respecto a la siguiente reacción exotérmica.
I. El valor de "Kp" en esta reacción es 2,1443. II. El valor de "Kc" para la reacción invertida es 20. III. La constante de equilibrio Kc varía con la temperatura.
I. Si se aumenta la temperatura, el equilibrio se desplaza a la derecha. II. Si se aumenta SO2, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda. III. Si se retira SO3, el sistema se desplaza hacia la derecha.
a) Solo I d) I y III
a) F F V d) F V F
b) Solo II e) Todas
c) I y II
14. La constante del proceso: 2NO2(g) a cierta temperatura N2O4(g) es 4,48 × 10-3. En un recipiente de 1 l se introducen 0,5 moles de N2O4. Calcular la concentración del NO2. a) 0,023 M d) 2,1 M
b) 0,046 M e) 3,2 M
c) 0,12 M
15. A 500 K, 1 mol de ONCl(g) se introduce en un recipiente de 1 l. En el equilibrio, el ONCl(g) se disocia en 9%. Calcular "Kp" a esta temperatura. 2ONCl(g) a) 1,4 × 10-2 atm2 c) 1,4 × 10-2 atm e) 1,31 atm
2NO(g)+Cl2(g) b) 2,8 × 10-4 atm-1 d) 2,8 × 10-2 atm
16. Se hace reaccionar 1 mol C2H4(g) con 1 mol de H2(g), para formar eteno, según la reacción C2H4(g)+H2(g)
C2H6(g)
o parte del C2H4 se convierte en eteno y la densidad de la mezcla resultante en equilibrio es 0,267 g/l a 973 K y 1,0 atm de presión. Determinar el valor de "Kp". a) 1,0 d) 4
Central: 619-8100
b) 2 e) 5,0
c) 3
2SO2(g) + O2(g)
b) V V V e) V F F
2SO3(g)
c) V F V
19. Indicar verdadero (V) o falso (F) respecto de las siguientes proposiciones: I. La constante de equilibrio no depende de la temperatura. II. A temperatura constante, al aumentar el volumen de un sistema en equilibrio, este se desplaza en la dirección de mayor número de moles de reactivo o productos gaseosos. III. Los catalizadores aumentan generalmente la constante de equilibrio. a) F V V d) V V F
b) F V F e) V V V
c) V F F
20. Diga qué proposiciones no cumplen con el principio de Le Chatelier. I. Si se aumenta la concentración de una sustancia involucrada en una reacción en equilibrio, esta se desplazará en forma tal que disminuirá la concentración de dicha sustancia. II. Para la reacción: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)+92,4 kJ, el aumento de temperatura favorece la formación de NH3. III. Para la reacción: CO2(g)+H2(g)+41,1kJ CO(g)+H2O(g), la disminución del volumen del recipiente de reacción no modifica el equilibrio alcanzado. a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
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Tarea domiciliaria 1. Respecto al equilibrio químico, indicar la proposición correcta: I. Se da en reacciones reversibles. II. Kc es la constante de equilibrio, que se expresa en función de las concentraciones de productos y reactivos de la reacción a una temperatura dada.
6. Indicar verdadero (V) o falso (F), según corresponda, para la reacción en equilibrio a 55 ºC. 2NO2(g); Kc=0,87 N2O4(g) I. En el equilibrio cesa la reacción química. II. "Kc" puede variar por efecto de la temperatura. III. "Kp" es diferente de "Kc".
III. El valor de la constante de equilibrio, "Kc", es independiente de las concentraciones iniciales. a) Solo II d) I y III
b) I y II e) Todas
c) II y III
a) V V V d) F V V
Indicar la expresión para "Kp" a) Kp= c) Kp=
PCO
2
PCO
2
2
b) Kp=
PCO 2
2
PCO 2
2
3. Para la reacción: 2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)
Kc=10-3 a la temperatura de 450 ºC. Hallar su "Kp" a esta temperatura. b) 2,5 e) 5,3
c) 3,5
4. Para la reacción: 2HBr(g)+Cl2(g)
2HCl(g)+Br2(g)
b) 2 × 102 e) 2,5 × 105
c) 4 × 104
5. ¿Cuál es el valor de "Kp" a 1273 ºC para la reacción química: 2CO(g)+O2(g)
2CO2(g)
Si "Kc" es 2,24 × 1022 a la misma temperatura. a) 1,77 × 1020 b) 2,16 × 1021 c) 4,16 × 1019 d) 1,62 × 1018 e) 2,18 × 1023
144
PSO +PO 2 2 PSO 3
2
b) F F F e) F F V
c) V F V
8. Sea la siguiente reacción en equilibrio, a una temperatura determinada: H2(g) + I2(g) 2HI(g) 0,1 0,1 0,7 mol mol mol
donde, a cierta temperatura, la constante "Kc" es 4 × 104, ¿cuál es el valor de "Kp" a esta temperatura?
Quinto UNI
2SO2+O2(g) tiene
a) V V V d) F V F
PCO
a) 4 × 102 d) 2 × 104
II. El sistema 2SO3(g)
III. La relación numérica entre "Kp" y "Kc" del sistema en equilibrio 2NH3 N2(g)+3H2(g) es Kp=Kc(RT)2.
2
C(g)+D(g) tiene
Kp=
PZnPCO d) Kp= PCO PZnOPCO
a) 1,6 d) 4,2
I. El sistema: 2AB(s) [C][D] Kc= [AB] 2
PCO
2
e) Kp=
c) V F V
7. Señalar como verdadera (V) o falsa (F) cada proposición, según corresponda:
2. Para el siguiente equilibrio: ZnO(s)+CO(g) Zn(s)+CO2(g) PCO
b) V F F e) F F V
Si se añaden 0,3 mol de HI, calcular la masa de H2 una vez que se restablece el equilibrio a la misma temperatura. a) 0,133 d) 0,480
b) 0,266 e) 1,26
c) 0,333
9. Un recipiente a 700 ºC, contiene H2 e I2 con concentraciones iniciales 0,10 mol/l y 0,10 mol/l, respectivamente. Si al cabo de un tiempo, cuando la reacción ha llegado al equilibrio, la concentración del H2 es 0,03 mol/l, ¿cuál será el valor de "Kc" para la reacción 2HI(g)? H2(g)+I2(g) a) 21,77 d) 55,61
b) 34,51 e) 62,32
c) 45,21
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Química 10. El hierro se puede obtener en el alto horno usando la reacción representada por: CO2(g)+Fe(s) FeO(s)+CO(g)
A la temperatura de 1100 K, el valor de "Kp" es 0,4. Si a través de FeO sólido, presente en suficiente cantidad, se pasan 5000 moles de un gas que contiene 20% CO y 80% N2 en volumen, ¿qué masa en kilogramos, de hierro metálico, se podría obtener?
13. Considerar el equilibrio químico: CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)
I. Adición de H2. II. Extracción de CH3OH. III. Aumento de presión. a) Solo I d) I y II
Ar: Fe=56 a) 16 d) 22
b) 18 e) 25
c) 20
11. En un recipiente cerrado de dos litros se introducen 4 moles de PCl3 y 3 moles de Cl2 para obtener PCl5. Una vez alcanzado el equilibrio se analizó el sistema y se encontró que había reaccionado el 80% del cloro, según la ecuación reversible: PCl3(g)+Cl2(g)
PCl5(g)
Determinar el valor de "Kc". a) 1 d) 4
b) 2 e) 5
c) 3
12. ¿Qué procesos favorecen un aumento en el rendimiento de la reacción siguiente? 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
DHº=-42,5 kJ
a) Aumento de la presión y de la temperatura. b) Disminución de la presión y de la temperatura. c) Aumento de la presión y disminución de la temperatura. d) Aumento del volumen y de la temperatura. e) Disminución del volumen y de la presión.
Central: 619-8100
predecir en qué casos se incrementará el rendimiento de CH3OH.
b) Solo II e) Todas
c) Solo III
14. A 25 ºC y 1 atm, la densidad gaseosa de un sistema de tetróxido y dióxido de nitrógeno en equilibrio tiene el valor experimental de 3,176 g/l. Si el grado de reacción del N2O4 es de 0,185 ó 18,5%, calcular Kp y "a" a 25 ºC y 0,50 atm. a) b) c) d) e) 15. Para la reacción:
"Kp" 0,142 0,148 0,142 0,129 0,154
PCl5(g)
a 0,284 0,257 0,257 0,264 0,281
PCl3(g)+Cl2(g)
La constante de equilibrio "Kp" es 1,05 a 250 ºC. La reacción se inicia con una mezcla de PCl5, PCl3 y Cl2 a presiones de 0,177 atm, 0,223 atm y 0,111 atm respectivamente, a 250 ºC. Cuando la mezcla llegue al equilibrio a esta temperatura, ¿qué ocurrirá con la cantidad de tricloruro de fósforo? a) No variará c) Disminuirá e) Falta información
b) Aumentará d) Disminuirá a 0,2 atm
www.trilce.edu.pe 145
Problemas resueltos 1. Se tiene la siguiente reacción ácido-base de Bronsted-Lowry: NH3+HS NH4++S2Marcar lo incorrecto: b) S2- y NH3 son bases. c) NH4+ y NH3 son un par conjugado. d) S2- y HS- son un par conjugado. e) El NH4+ es ácido débil. Según teoría de Bronsted: el ácido dona un protón H+ y la base acepta un protón H+. Ácido
+ HS-
NH3
Base
Base Ácido Conjugada Conjugado
Luego, incorrecta "e".
Rpta.: e
xx
-
x x a) H2O b) x Cl x xx
d) NH3 e) O-H
c) AlCl3
-
Resolución Un ácido Lewis no tiene octeto y acepta e- para que el átomo alcance el octeto.
Ej.: x x x x
xx
Cl xx
xx
Cl xx Al
xx
Cl xx el Al no tiene octeto y aceptará e-. xx
Rpta.: c
4. Se disuelven 40 g de NaOH en 10 litros de agua pura. ¿Cuál es el pH de la solución resultante? Resolución MF (NaOH) = 40 40 mol 40 = Molaridad= Vsolución 10 l nsto
La disociación iónica es total
2. Señalar un ácido en la teoría de Lewis:
CH3COO-+H+ x x (x)(x) Ka = 1,8 × 10-5= (0,1 - x) Resolviendo: x = 1,34 × 10-3 [H+] = 1,34 × 10-3 ⇒ pH = 2,87
Resolución
NH4++S2-
Resolución Ac. Acético CH3COOH 0,1 - x
a) NH4+ y HS- son ácidos.
3. Determinar el pH de una solución de ácido acético 0,1 M y Ka=1,8 x 10-5
NaOH(ac) → Na(ac)+OH-(ac) [OH-]=[NaOH]=0,1 M pOH=-log0,1=1 pH=13 5. Se disuelven 3,65 g de HCl en un litro de agua pura. ¿Cuál es el pH de la solución resultante? M (HCl)=36,5 Resolución 3,65 mol 36,5 Molaridad HCl= = =0,1 M 1l Vsolución nsto
El HCl es un ácido fuerte ⇒ [H+]=[HCl]=0,1 pH=-log[H+] pH=-log0,1=1
Quinto UNI 146
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Química
Problemas para la clase 1. Para la reacción: CH3COOH+H2SO4 →
CH3COOH+ 2 +HSO4
Responder como verdadero (V) o falso (F): I. El CH3COOH está actuando como ácido de Bronsted-Lowry.
6. Cuando se disuelve CO2 en agua se forma el ácido carbónico (H2CO3). Si la solubilidad del CO2 en agua es de 1,45 g/l, calcular la concentración de protones ([H+]) (mol/l) en una solución saturada. Datos:
II. El CH3COOH es una base más fuerte que HSO4. CH3COOH+ 2
III. El H2SO4. a) F V V d) V F V
Ka1=4,35 × 10-7
es un ácido más débil que
b) F F V e) V V F
-
a) NH+ 4 y H2S son ácidos. b) HS- y NH3 son bases. c) NH+ 4 y NH3 son un par conjugado.
Ka2=4,69 × 10-11 a) 2,8 × 10-6 b) 9,0 × 10-6 c) 3,7 × 10-5 d) 1,2 × 10-4 e) 9,9 × 10-4 7. Si para los siguientes ácidos oxácidos, la fuerza de acidez aumenta con el número de átomos de oxígeno: HClO < HClO2 < HClO3 < HClO4 Marcar el orden creciente de fuerza básica para sus conjugados. a) HClO2 < HClO3 < HClO < HClO4 b) HClO4 < HClO3 < HClO2 < HClO
d) HS- y H2S son un par conjugado. e) El ion NH+ 4 es una base fuerte.
-
4. Un ácido tiene Ka=10-6, entonces el "Kb" de su par conjugado es: b) 10-11 e) 10-6
-
-
-
-
I. El ácido acético CH3COOH (Ka = 1,8 × 10-5) es un ácido más fuerte que el ácido fórmico HCOOH (Ka = 1,8 × 10-4). II. Si el pKa de un ácido es mayor que el de otro, entonces dicho ácido es más fuerte. III. Si la constante de ionización de una base es mayor que la de otra, entonces dicha base es más fuerte.
c) 10-9
a) Solo I d) I y II
b) A temperatura > 25 ºC, Kw > 10-14 c) [OH-] > [H3O+] < 10-14, a T > 25 ºC. d) [OH-] > [H3O+], para el agua pura a 25 ºC. >
-
8. ¿Qué proposiciones son correctas?
a) A 25 ºC, Kw < 10-14
[OH-],
-
e) ClO3 < ClO2
5. Con respecto a la constante de ionización del agua (Kw) a 25 ºC, marcar lo correcto.
e) [H3O+]
-
d) ClO- < ClO2
b) HNO3 c) BF3 e) CH3COOH
a) 10-12 d) 10-8
-
c) ClO4 < ClO3
3. Identificar la base de Lewis: a) HCl d) NF3
2-
CO3 +H3O+
HCO3+H2O
c) F F F
2. Se tiene el sistema ácido-base de Bronsted-Lowry. NH+ NH3+H2S 4 +HS Marcar lo incorrecto:
-
HCO3+H3O+
H2CO3+H2O
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
9. Se ioniza el HNO2, inicialmente 1 M, según: HNO2+H2O
para el agua pura a 25 ºC.
-
NO2 +H3O+
En el equilibrio se obtiene que la [H3O+] = 0,021 M. Hallar el valor de su constante de ionización "Ka". a) 2,5 × 10-1 b) 3,5 × 10-1 c) 4,5 × 10-2 d) 3,5 × 10-3 e) 4,5 × 10-4
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10. Indicar como verdadero (V) o falso (F), según corresponda: I. El producto iónico del agua aumenta conforme aumenta la temperatura. II. El agua deja de ser neutra a una temperatura mayor a 25 ºC. III. A 25 ºC, si una solución acuosa tiene [H3O+]=10-3 M, entonces la concentración de los iones OH- es 10-11 M. a) F F V d) V V V
b) F F F e) V F V
c) F V F
11. Se dispone de agua a la temperatura de 50 ºC. Indicar la proposición falsa si: Kw=10-13 a 50 ºC. a) El pH es igual 6,5. b) El pOH es igual a 6,5. c) [H+]=[OH-] d) El agua es siempre neutra si está pura. e) El agua no es pura por tener pH=6,5. 12. Considerar las reacciones ácido-base siguientes, llevadas a cabo a cierta temperatura:
HA+H2O
H3O++A- K1=2 × 10-6
HA+OH
H2O+A- K2=5 × 10+7
-
Calcular el valor del producto iónico del agua (Kw) a esta temperatura. a) 8 × 10-13 d) 1 × 10-13
b) 1 × 10-14 e) 2 × 10-13
c) 4 × 10-14
13. Para la ionización del ácido fluorhídrico. H3O++F HF+H2O La constante de acidez a 25 ºC es Ka=6,8 × 104. ¿Cuál es la constante de ionización de su base conjugada Kb? a) 1,47 × 10-8 c) 1,47 × 10-10 e) 1,47 × 10-12
b) 1,47 × 10-9 d) 1,47 × 10-11
15. Si el pH de una solución ácida es 2 y se diluye adicionando un volumen de agua igual al volumen de dicha solución, ¿cuál es el pOH final? log5=0,7 a) 7,7 d) 10,7
b) 8,7 e) 11,7
c) 9,7
16. Una mezcla de NaOH 0,005 M y Ca(OH)2 0,015 M tiene un pH de 12. Calcular la relación de volúmenes de solución de NaOH y Ca(OH)2 utilizados en la mezcla. a) 4/1 d) 1/2
b) 2/1 e) 1/4
c) 1/1
17. Se mezclan 100 ml de NaOH 0,1 M y 1,1 l de Ca(OH)2 0,2 M. Determinar el pH de la solución formada. a) 0,4 d) 13,2
b) 0,8 e) 7
c) 13,6
18. ¿Qué volumen (en ml) de H2SO4 0,8 M es necesario para neutralizar 40 ml de Ba(OH)2 0,4 M? a) 5 d) 20
b) 10 e) 25
c) 15
19. Indicar cuántas gotas de HCl al 18,25% (r=1,2 g/ml) es necesario adicionar a 1,2 litros de agua pura, para disminuir el pH del agua en cinco unidades. Dato: 1 ml <>10 gotas. a) 5 d) 20
b) 10 e) 25
c) 15
20. Una base débil 0,1 M se encuentra ionizada en 1%. Determinar el valor de "Ka" de su par conjugado. a) 10-5 d) 10-8
b) 10-6 e) 10-9
c) 10-7
14. Indicar si la proposición es verdadera (V) o falsa (F) según corresponda: I. Para una solución acuosa diluida a 25 ºC se cumple que pH + pOH = 14. II. Para una solución básica: [H3O+] < 10-7 M. III. El pH de una solución ácida es menor que 7. a) V V F d) F V V Quinto UNI 148
b) V F V e) V F F
c) V V V
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Química
Tarea domiciliaria 1. Respecto a las propiedades de los ácidos y bases, indicar verdadero (V) o falso (F). I. Los ácidos reaccionan con metales activos formando H2. II. Las bases colorean el papel tornasol de azul a rojo.
III. Una base de Bronsted también será una base en la teoría de Lewis. a) V V V d) V F V
b) V F F e) F F V
c) F V F
6. En la reacción siguiente: +
NH4 (ac) +F-(ac)
III. El ácido acético es un ácido fuerte.
NH3(ac)+HF(ac)
a) V V V d) F F F
Indicar lo verdadero (V) o falso (F):
b) V V F e) F V V
c) V F F
I. El NH3 es un ácido de Bronsted-Lowry.
2. Indicar la veracidad (V) o falsedad (F) de las proposiciones siguientes: I. Los ácidos tienen un sabor agrio. II. Las bases son resbaladizas al tacto. III. Los ácidos colorean de rojo al papel tornasol. a) V V V d) V V F
b) V F V e) F F F
c) F V F
I. HNO3(ac) IV. LiOH(ac)
II. KOH(ac) V. NH3(ac)
III. HCl(ac)
a) Solo I d) IV y V
b) I y II e) II y IV
c) I y III
4. En relación con la teoría de Arrhenius, sobre ácidos y bases, indicar verdadero (V) o falso (F) respecto de las proposiciones. I. Se puede emplear cualquier solvente para identificar a un ácido o base. II. Los ácidos fuertes se ionizan completamente en agua y forman soluciones electrolíticas. III. Las bases son sustancias que pueden donar un par de electrones. b) F V F e) V V V
c) V F F
5. Indicar la veracidad (V) o falsedad (F) de las proposiciones siguientes: I. En la teoría de Arrhenius, un ácido es un compuesto que produce iones H+ en solución acuosa. II. Según Bronsted, un ácido es aquella sustancia que puede aceptar un protón.
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III. El HF es un ácido de Bronsted-Lowry. a) V V V d) V F F
b) F F V e) F V V
c) V V F
7. Indicar el (los) par(es) conjugado(s) ácido-base correcto(s): I. CH3OH / CH3O-
3. Identificar las sustancias que cambiarían el papel tornasol de azul a rojo.
a) V V F d) F F V
II. El F- es un ácido de Bronsted-Lowry.
+
II. NH4 / NH3 2-
III. H2SO4 / SO4 a) Solo I d) I y III
b) Solo II e) II y III
c) I y II
8. ¿En cuál de las siguientes alternativas no figura la base conjugada correcta para el ácido? Ácido a) HCN b) HCOOH
Base conjugada CNHCOO-
c) C6H5COOH C6H5COOd) HIO3 IO3e) C2H5COOH CH3COO9. Indicar cuál es la solución cuyo pH es igual a 3. a) NaCl(ac) 3,0 M b) HCl(ac) 0,1 M c) NaOH(ac) 0,001 M d) HNO3(ac) 0,001 M e) KCl(ac) 0,001 M 10. Indicar verdadero (V) o falso (F) en cada caso. I. El pOH del HCl(ac) 0,001 M es 3. II. El pH del Fe(OH)2(ac) 0,000005 M es 9. III. A cualquier temperatura se cumple en sistemas diluidos que: pH + pOH = 14 a) F F F d) F V F
b) F F V e) V V V
c) V V F www.trilce.edu.pe 149
11. Indicar qué proposiciones son incorrectas: I. A cualquier temperatura se cumple que: pH + pOH = 14.
14. Indicar verdadero (V) o falso (F) respecto de las proposiciones siguientes: I. El producto iónico del H2O a 25 ºC es 10-14.
II. Para toda solución diluida, entre 0 ºC y 25 ºC se cumple que: pH + pOH = 14.
II. A mayor temperatura, el producto iónico del agua aumenta en valor.
III. Si el pH del HCl(ac) es 1,5 a 25 ºC; entonces, en escala pOH el HCl(ac) estará en la zona ácida (entre 7 y 14).
III. Al añadir un ácido al agua pura a 25 ºC, para obtener una concentración de H3O+ de 10-2 M, se ha variado el valor del producto iónico.
a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
12. Un ácido débil HA 0,1 M se ha ionizado en 1% en medio acuoso: HA(ac) H+(ac)+A-(ac) Determinar el valor de "Ka" del ácido HA. a) 1 × 10-4 d) 5 × 10-5
b) 5 × 10-4 e) 1 × 10-6
c) 1 × 10-5
13. Respecto al producto iónico del agua, indicar verdadero (V) o falso (F), según corresponda, con relación a las siguientes proposiciones: I. El producto iónico (Kw) se expresa según: Kw =[H+][OH-].
a) V V V d) F F V
b) V F V e) V V F
c) F V F
15. Respecto al producto iónico del agua, "Kw", indicar verdadero (V) o falso (F). I. A 25 ºC el agua tiene: Kw=[H3O+][OH-]=1 × 10-14. II. La autoionización del agua es un proceso exotérmico. III. El "Kw" a 37 ºC es mayor que el "Kw" a 25 ºC. a) V F F d) F V F
b) V V V e) V F V
c) F F F
II. No depende de la temperatura. III. A 25 ºC, Kw > 1 × 10-14 a) V V V d) F F F
Quinto UNI 150
b) V V F e) V F V
c) V F F
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Problemas resueltos 1. Se realiza la electrólisis de una disolución de tricloruro de hierro, haciendo pasar una corriente de 10 A durante tres horas. Calcular la cantidad de hierro depositado en el cátodo. Resolución
3. ¿Qué carga en número de electrones es necesaria para depositar todo el cobre presente en una solución de tres litros de CuSO4 1 M? Resolución Según la 1era ley de Faraday
Datos: I=10 A T= 3 h=3(3600 s)=10 800 s
96 500 C
FeCl3(ac) →3Cl1-(ac)+Fe3+(ac)
Rpta.: 6NAe-
Aplicando la primera ley de Faraday: m(g) = Meq × I x t/96 500 C/eq= (55,8/3g/eq) × 10A × 3 × 3600 s/96 500 C/eq m = 20,82 g 2. Una corriente de 4 amperes circula durante una hora y 10 minutos a través de dos células electrolíticas que contienen, respectivamente, sulfato de cobre (II) y cloruro de aluminio. Calcular los gramos de cobre y aluminio metálico que se habrán depositado en el cátodo. Datos: masas atómicas: Cu = 63,5 y Al = 27,0 Constante de Faraday: F = 96500 C eq-1 +
Cu2 +2e- → Cu; Al3 +3e- → Al m(Cu) = Meq · I · t/96500 C/eq m(Cu) = (63,5/2 g/eq)·4A·4200 s/96500 C/eq m(Cu) = 5,53 g m(Al) = Meq · I · t/96 500 C/eq m(Al) = (27,0/3 g/eq)·4A·4200 s/96 500 C/eq m(Al) = 1,57 g
Central: 619-8100
?
2N × 3LCuSO4
4. ¿Qué masa de H2O se electroliza al pasar 5 faraday con un rendimiento del 80% en la electrólisis? Resolución 18 9 g H2O(Eq H2O= =9) 2 ?
1F 5F 45 g H2O
Con rend.=80% 0,8 x 45 g=36 g 5. En dos celdas conectadas en serie, una contiene NaCl(l) fundido y la otra AgNO3(ac). Al pasar la corriente continua, se depositan en el cátodo de la segunda celda 10,8 g de plata. ¿Qué volumen Cl2(g) a condiciones normales se libera en el ánodo de la primera celda? Resolución
Resolución +
1 eq CuSO4
6,02 × 1023e-
El tricloruro en disolución estará asociado: En el cátodo será: Fe3+ + 3e- → Fe
Por la 2da ley de Faraday Nºeq.Cl2=Nº eq Ag mCl
2
35,5
=
10,8 g ⇒ mCl =3,55 g 2 108 1
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Problemas para la clase 1. Respecto a las celdas electrolíticas, indicar la proposición verdadera (V) o falsa (F), según corresponda: a) Debe haber iones en equilibrio o una solución electrolítica en una cubeta o tanque. b) Los electrodos que las constituyen se encuentran conectados a una fuente de corriente continua. c) En el cátodo (-) ocurre la reducción del catión, produciendo la especie libre, generalmente. d) Los electrones se desplazan del cátodo al ánodo por el circuito externo. e) En estas celdas se efectúan reacciones redox no espontáneas, aplicando energía eléctrica externa. 2. ¿Cuántos gramos de níquel se depositaron a partir de una solución de NiCl2 al pasar por ella una corriente de 4A de intensidad durante 12 h si el rendimiento del proceso es del 80%? Ar(Ni)=59 a) 42,25 d) 26,7
b) 52,824 e) 58,1
c) 105,16
3. Respecto a la electrólisis de una sal fundida, marcar lo correcto: a) En el cátodo, el catión se reduce a su forma libre. b) El anión se oxida en el cátodo a su forma libre. c) La oxidación se produce en el cátodo. d) La reducción se produce en el ánodo. e) Los metales alcalinos se obtienen a partir de sus sales acuosas por electrólisis. 4. Indicar qué proposiciones son correctas: I. 2Na+ +2Cl- D 2Na +Cl (l)
(l)
(l)
2(g)
Eºcelda=-4,07 V II. Según la reacción anterior, para que esta ocurra, por lo menos debemos aplicar un voltaje externo de 4,07 v. III. La electrólisis del H2SO4 diluido, equivale a la electrólisis del agua. Los mismos productos resultan cuando se electrolizan HNO3, H3PO4, NaOH, etc., bajo las mismas condiciones. IV. La electrólisis de NaCl(ac) concentrado, como el agua de mar o las salmueras, produce H2(g), Cl2(g) y NaOH(ac), similar a la electrólisis del NaCl(ac) diluido. Quinto UNI 152
a) I, II y III d) III y IV
b) II, III y IV e) II y IV
c) I y II
5. ¿Qué volumen de oxígeno (en litros) en condiciones normales, se desprenderá de la electrólisis de una solución acuosa de NaOH, cuando una corriente de 1 A se hace pasar durante 1 hora? Dato: 1F=96500 C/mol ea) 0,10 d) 0,80
b) 0,21 e) 1,00
c) 0,40
6. Indicar las proposiciones correctas con respecto a las celdas electrolíticas. I. Una celda electrolítica está constituida por una fuente externa de corriente eléctrica, un par de electrodos, el electrolito, un puente salino y una cuba o recipiente electroquímico. II. La electrólisis de agua acidulada requiere de corriente eléctrica alterna. III. En el electrodo negativo se realiza la reducción del catión a su forma libre, generalmente. a) V V V d) F F V
b) V V F e) F F F
c) V F V
7. En relación con la electrólisis del KCl(ac), usando electrodos de platino, indicar la alternativa correcta. a) La reacción que se produce en el cátodo es: K1++1e- → K b) En el ánodo se libera oxígeno gaseoso. c) En ambos electrodos se liberan sustancias gaseosas. d) En el cátodo se libera cloro gaseoso. e) Los electrodos aumentan su masa. 8. Con respecto a la electrólisis de una solución acuosa de NaCl, indicar verdadero (V) o falso (F), según corresponda: I. En el cátodo se deposita el sodio. II. En el ánodo se libera oxígeno. III. No es posible separar el sodio de la solución. a) V V V d) F V V
b) V F V e) F F V
c) V F F
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Química 9. ¿En qué tiempo (horas) debe realizarse la electrólisis del agua acidulada con una intensidad de corriente de 3 amperios para generar 33,6 l de oxígeno gaseoso, en condiciones normales, en el ánodo de la celda electrolítica? Considerar que el rendimiento anódico es de 90% +
2H2O(l) → 4H(ac) +O2(g)+4ea) 60,15 d) 53,25
b) 59,57 e) 32,15
c) 48,25
I. En el proceso de "carga" de una batería, se utiliza una fuente de poder que suministra corriente eléctrica directa (continua). II. Según la fuente de poder, los electrodos están polarizados: cátodo (+) y ánodo (-). III. El electrolito está formado por una solución electrolítica, de tal forma que los cationes se dirigen al cátodo, y los aniones, al cátodo. b) Solo II e) II y III
c) Solo III
11. Se electroliza durante 30 minutos una solución acuosa concentrada de cloruro de zinc (ZnCl2) con una intensidad de corriente de 38 A. ¿Cuántas moléculas de gas cloro se producen en el ánodo, si el rendimiento del proceso es del 90%? Dato: NA = Número de Avogadro a) 0,320 NA d) 2,56 NA
b) 0,712 NA e) 3,25 NA
c) 1,23 NA
12. Se hace pasar durante una hora una corriente de 1,608 A, a través de una sal de oro desconocida. Sabiendo que el cátodo aumentó en 3,94 g, por la deposición de todo el oro, ¿cuál era el estado de oxidación del oro? Dato: Ar[Au=197] a) +1 d) +4
b) +2 e) +5
c) +3
13. Se quiere obtener 8,82 l de un "gas detonante" constituido por oxígeno y por hidrógeno, en proporción 1:2, listo para reaccionar, a partir del agua acidulada con ácido sulfúrico y con electrodos de platino. En cada caso el gas seco, medido a 27 ºC, ejerció una presión de 98,66 kPa. Calcular el tiempo (en horas) requerido para este proceso, si la corriente que circula tiene una intensidad de 10 A. (1 atm = 101,325 kPa)
Central: 619-8100
b) 1,25 e) 16,42
c) 2,43
14. El cromado es una de las aplicaciones más importantes de la electrólisis, ya que inhibe la corrosión de los metales. El procedimiento implica colgar como cátodo la superficie metálica a cromar e introducirla en un baño electrolítico de K2Cr2O7 en medio ácido. Reacción catódica:
10. Considerando las celdas electrolíticas, señalar lo que no corresponde:
a) Solo I d) I y II
a) 3,16 d) 6,83
2-
Cr2O7 +14H++12e- → 2Cr(s)+7H2O
¿Cuántas horas se debe hacer circular una corriente de 10 amperes para producir la electrodeposición de una película de 1 mm de espesor de cromo, sobre una superficie de 200 cm2 de área total? Datos: Ar(Cr)=52, rCr=7 g/cm3 a) 1,1 d) 12,16
b) 2,16 e) 21,6
c) 4,32
15. Indicar verdadero (V) o falso (F) para cada una de las siguientes proposiciones: I. En la pila seca alcalina, el electrolito puede ser KOH. II. En la batería de plomo se utiliza la electrólisis para generar corriente eléctrica. III. En la refinación de cobre, oro y plata, estos elementos se depositan en el cátodo. a) V F V d) F V V
b) V F F e) F F F
c) F F V
16. ¿Cuántos litros de Cl2(g) (medidos a TPN) se generan en la electrólisis del NaCl acuoso por una corriente de 5,5 A, durante un periodo de 100 minutos? ¿Cuántas moles de NaOH(ac) se han formado en la solución durante ese periodo? a) 1,27; 0,342 c) 3,83; 0,342 e) 7,66; 0,342
b) 3,83; 0,171 d) 7,66; 0,171
17. ¿Qué carga eléctrica (C) circuló a través de una celda electrolítica en la que se depositaron 0,635 g de cobre? Ar: Cu=63,5 Reacción en el cátodo: 2+ Cu(ac) +2e- → Cu(s) a) 0,0193 d) 19,30
b) 0,193 e) 1930
c) 1,93
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18. Predecir el resultado de pasar una corriente eléctrica continua por una solución acuosa, diluida, de NaOH. Los potenciales de cada posible reacción se dan a continuación: + 1. Na(ac) +e-
→ Na(g); Eºred=-2,71 V +2e-
→ 2. 2H2O(l) Eºred=-0.83 V
H2(g)+2OH(ac) ;
3. 4OH(ac)
→ O2(g)+2H2O(l) Eºoxid=-0,40 V
+4e-;
+
4. 6H2O(l) → O2(g)+4H3O(ac) +4e-; Eºoxid=-1,229 V a) Se produce H2O b) Se produce H2O y Na(s) +
c) Se produce O2 y H3O(ac) d) Se produce H2 y O2, a partir de H2O -
e) Se produce Na(s) y OH(ac) 19. Indicar cuál de las siguientes proposiciones es incorrecta: a) Mediante la electrólisis de sales haloideas fundidas se obtiene el halógeno respectivo.
b) Uno de los métodos de obtención de los metales alcalinos es mediante la electrólisis de su respectiva sal haloidea fundida. c) En la electrólisis de sales haloideas fundidas, el metal se obtiene en el cátodo. d) El ánodo de una celda electrolítica es el electrodo negativo. e) En el ánodo de una celda electrolítica se obtiene el halógeno respectivo de la sal haloidea. 20. Respecto a la electrólisis de las soluciones acuosas de sales haloideas concentradas, indicar como verdaderas (V) o falsas (F) las proposiciones siguientes: I. En el cátodo se produce H2(g) cuando se electroliza NaCl(ac). II. La electrólisis del KI genera HI(ac). III. La reacción neta en la electrólisis del NaCl(ac) es: 2NaCl(ac)+2H2O(l)→ 2NaOH(ac)+Cl2(g)+H2(g) a) V F V d) F V F
b) V V F e) V F F
c) V V V
Tarea domiciliaria 1. Indicar los enunciados correctos: I. La electrólisis del agua de mar (solución concentrada de NaCl) se usa para producir cloro (Cl2) e hidróxido de sodio (NaOH). II. El potasio se obtiene por electrólisis de una solución acuosa de cloruro de potasio (KCl(ac)). III. La electrólisis se puede usar para purificar metales. a) I y II d) Solo I
b) I y III e) Solo III
c) II y III
2. Señalar lo correcto respecto a la electrólisis de NaCl(ac) concentrado. a) Uno de los productos formados es NaOH. b) En el cátodo se produce la reducción del Na+. c) En el ánodo se produce hidrógeno gaseoso. d) En el cátodo se obtiene Cl2. e) En el ánodo se produce oxígeno gaseoso.
Quinto UNI 154
3. Indicar verdadero (V) o falso (F) para cada una de las siguientes proposiciones. I. En la electrólisis del NaCl(ac) se deposita Na en el cátodo. II. La electrólisis del NaCl(l) se realiza a temperatura ambiente. III. En la electrólisis del CuSO4(ac) se libera SO2 en el ánodo. a) V V V d) F V V
b) V F F e) F F F
c) V F V
4. Se somete a electrólisis una solución de CuSO4(ac) con un ánodo de cobre. ¿Qué alternativa representa la reacción verificada en el ánodo? a) Cu2+(ac)+2e- → Cu(s) b) Cu(s) → Cu2+(ac)+2ec) H2O(l)+2e- → H2(g)+2OH-(ac) d) 2H2O(l) → O2(g)+4H+(ac)+4ee) SO42-(ac)+2e- → SO32-(ac) Colegios
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Química III. Un mol de MnO4- en medio ácido requiere de 5 faradays para reducirse a Mn2+.
5. ¿Qué masa de cobre se deposita en el cátodo de una celda electrolítica durante una hora con una corriente de 1,5 A, si se parte de una solución de CuSO4? Ar: Cu=63,5 a) 0,93 g d) 2,13 g
b) 1,23 g e) 3,50 g
c) 1,77 g
6. Calcular el tiempo en horas necesario para que se deposite todo el níquel contenido en 500 ml de una disolución 0,2 M de NiSO4, utilizando una intensidad de corriente de 500 mA. Ar: N=59; S=32; O=16 a) 11 d) 9
b) 5 e) 6
c) 2
7. En un proceso electrolítico ocurre la siguiente semirreacción en el ánodo: 2H2O(l) → O2(g)+4H+(ac)+4e
Si se obtienen 224 l de oxígeno gaseoso (O2) en condiciones normales, ¿cuántas moles de electrones se utilizan? a) 10 d) 20 NA
b) 40 e) 40 NA
c) 10 NA
8. Calcular el número de átomos de litio que se forman por electrólisis de LiCl fundido con una corriente de 3,5 x 102 A, que fluye durante 24 horas. Asumir que la eficiencia de la celda es de 85%. Ar: Li=6,94 a) 266 NA d) 300 NA
b) 160 NA e) 80 NA
c) 90 NA
9. En un recipiente de 200 ml se tiene una mezcla de AgNO3(ac) y CuSO4(ac). Si se hace pasar una corriente de 0,402 A, durante cuatro horas, se depositan 2,44 g de una aleación de cobre y plata metálicos. Suponiendo que todo el catión metálico se depositó en los electrodos, determinar la normalidad del AgNO3 en la solución inicial. Ar: Ag=108; Cu=63,5 a) 0,015 d) 0,025
b) 0,035 e) 0,087
c) 0,45
10. Indicar el valor de verdad de las proposiciones siguientes: I. Un mol de electrones libera 8,0 g de oxígeno durante la electrólisis del agua. II. Una corriente de 10 A durante 965 segundos liberará 0,1 eq de cobre durante la electrólisis de CuSO4(ac). Central: 619-8100
a) FVF d) VFV
b) FFF e) VVV
c) FVV
11. En la electrólisis del agua, una de las semirreacciones es: 2H2O(l) → O2(g)+4H+(ac)+4e
Si se colectan 0,028 moles de O2(g), ¿cuántos coulomb, aproximadamente, se habrán hecho pasar a través de la disolución? a) 10 808 d) 13 500
b) 11 500 e) 96 500
c) 12 808
12. Al realizar la electrólisis de una disolución acuosa de Cr2(SO4)3, empleando una corriente de 2 amperios de intensidad, la masa del cátodo aumentó en 8 g. Sobre la base de la reacción catódica, calcular el tiempo en horas que duró la electrólisis. a) 1,24 d) 6,18
b) 1,52 e) 12,37
c) 3,09
13. En una celda electrolítica se tienen 1 000 l de una solución de CuSO4 1 M. Si se aplica una corriente de 1000 A, ¿qué tiempo en horas se requerirá para que la concentración se reduzca a la mitad? Considerar que el volumen de la solución se mantiene constante. a) 13,5 d) 53,6
b) 18,2 e) 84,8
c) 26,8
14. Indicar qué proposición(es) no es (son) una aplicación de la electroquímica. I. Electrodeposición de plata, oro, cromo, etc. II. Celdas de combustible de: H2 - O2 III. Protección catódica de una tubería de hierro IV. Batería de plomo-ácido y las pilas secas a) I y III d) Solo IV
b) III y IV e) Ninguna
15. Indicar cuáles electroquímica:
son
c) Solo II
aplicaciones
de
la
I. Celdas de combustible II. Electrorrefinado de metales III. Ánodos de sacrificio IV. Electrodeposición V. Pilas secas a) I, II y V d) I y IV
b) Todas e) II, III y V
c) I, II y IV
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Problemas resueltos 1. Dados los siguientes potenciales estándar de reducción: Ag++1e- → Ag Eº=+0,8 V Eº=+0,34 V Cu2++2e- → Cu Eº=- 0,44 V Fe2++2e- → Fe Señalar las proposiciones correctas:
V. Un amperímetro, que mide la intensidad de corriente de la pila. a) I, II y IV b) I, III y V c) I, II y III d) III, IV y V e) II, IV y V
Ag+
I. El ion es el mejor agente oxidante. II. El Feº es el mejor agente reductor. III. El ion Cu2+ oxida a Agº. a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
Rpta.: c 3. Determinar cuál de las siguientes reacciones químicas es no espontánea.
Resolución Analizamos cada proposición:
a) Fe+Cu2+ → Cu+Fe2+ b) Ag++Cu → Ag+Cu2+ c) Zn2++Fe → Zn+Fe2+ d) Zn+Ag+ → Ag+Zn2+ e) Zn+Cu2+ → Cu+Zn2+
Ag+
I. (V) De las tres especies, el ion tiene el potencial de reducción más alto, es decir, se reduce con mayor facilidad y por ello es el mejor agente oxidante. II. (V) El ion Fe2+ tiene el potencial de reducción más bajo, lo cual significa que se oxida el Feº a Fe2+ más fácilmente que las otras especies. III. (F) El ion Cu2+ tiene menor potencial de reducción que el ion Ag+, por lo cual, el ion Ag+ se reduce y el Cuº se oxida.
Datos: Ag++1e- → Agº Cu2++2e- → Cuº Fe2++2e- → Feº Zn2++2e- → Znº
2. De las siguientes especies, ¿cuáles son los componentes de una pila? I. Dos electrodos o elementos químicos en su estado libre. II. Dos electrolitos o soluciones acuosas que contienen iones derivados de los electrodos. III. Un puente salino, que contiene una solución salina y mantiene la neutralidad de los electrodos. IV. Un voltímetro, que mide el potencial eléctrico de la pila.
156
Eº=+0,8 V Eº=+0,34 V Eº=-0,44 V Eº=-0,76 V
Resolución
Rpta.: d
Quinto UNI
Resolución Los componentes de una pila o celda galvánica son tres: - dos electrodos - dos electrolitos - un puente salino
Calculamos el potencial estándar de cada reacción química: a) Eº=EºFe/Fe2++EºCu2+/Cu
=(+0,44 V)+(+0,34 V)
= + 0,78 V Espontánea b) Eº=EºCu/Cu2++EºAg+/Ag
=(- 0,34 V)+(+0,8 V)
= + 0,46 V Espontánea Colegios
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Química c) Eº=EºFe/Fe2++EºZn2+/Zn
5. Marcar lo que no es una condición válida para determinar el potencial estándar de una pila:
=(+0,44 V)+(- 0,76 V)
a) Los electrolitos o iones en solución deben tener concentración 1 M (1 mol/litro). b) Los electrodos que son gaseosos como: O2, Cl2, H2 deben tener una presión normal de 1 atmósfera. c) La temperatura de los electrodos y electrolitos debe ser 25 ºC. d) El potencial estándar de reducción del ion H+ es 1 voltio: 2H++2e- → H2(g) e) Los electrodos gaseosos deben estar en contacto con un electrodo inerte de platino.
= - 0,32 V
No Espontánea
Rpta.: c 4. Determinar el potencial estándar de la siguiente pila: Zn/Zn2+(1 M)//Cl-(1 M)/Cl2(1 atm)/Pt Datos: Zn2++2e- → Zn Cl2+2e- → 2Cl- a) +1,12 V d) +2,12 V
Eº= - 0,76 V Eº=+1,36 V
b) -1,12 V e) +3,12 V
c) -2,12 V
º 2H+ (ac) +2e → H2(g) Eº=0 voltios Es válido a: T=25 ºC [H+]=1 M Presión de H2(g)=1atm
Resolución Eºpila=EºZn/Zn2++EºCl
2/Cl
Resolución El potencial estándar de reducción del hidrógeno:
-
=(+0,76 V)+(+1,36 V) =+2,12 V
Rpta.: d
Rpta.: d
Problemas para la clase 1. Responder verdadero (V) o falso (F) respecto de las siguientes proposiciones, según corresponda: I. Un sistema en el que una barra de Zinc reacciona en una solución de sulfato de cobre, se considera una semipila. II. Una especie con alto poder oxidante posee un alto potencial de oxidación. III. En un sistema en el que se coloca una barra de cobre en una solución de sulfato de cobre se lleva a cabo una semireacción de oxidación con reducción. a) V V V d) V F F
b) V V F e) F F F
c) V F V
2. Indicar la proposición incorrecta: Datos: EºMg2+/Mg=-2,71 V EºPb2+/Pb=-0,13 V a) El potencial de oxidación-reducción mide la fuerza o tendencia de una especie química a oxidarse o reducirse. Central: 619-8100
b) Si se coloca una placa de magnesio en una solución de Pb(NO3)2, la placa pierde masa. c) Una semirreacción de oxidación sería: 2+ Mg(s) → Mgg +2ed) El potencial de una celda se puede calcular así: Eºcelda=Eºoxidación+Eºreducción e) El agente reductor es la especie que posee mayor potencial de reducción. 3. Señalar verdadero (V) o falso (F), según corresponda: I. En las celdas galvánicas el ánodo tiene signo positivo, y en él ocurren los procesos de oxidación. II. El potencial estándar de reducción mide la fuerza con que una sustancia gana electrones. III. Si: Zn(g) → Zn2++2e- ; Eº=+0,76 V, entonces EºZn2+/Zn=-0,76V. a) V V V d) V V F
b) F F V e) F F F
c) F V V
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2+ 4. Se tiene la celda galvánica Zn/Zn2+ (1M)//Cu(1M)/Cu. ¿Cuáles de las siguientes proposiciones son correctas?
I. El electrodo de zinc es el cátodo. II. En el electrodo de la derecha se produce la reducción. III. Se está utilizando un puente salino. a) Solo I d) I y III
b) II y III e) Solo II
c) Solo III
5. Se tiene la celda galvánica representada por: Cd(s)/Cd(NO3)2(1M)//NiCl2(1M)/Ni(s)
Indicar la alternativa verdadera (V) o falsa (F): I. Cuando la celda funciona, los electrones fluyen del electrodo de cadmio al electrodo de níquel. II. La fuerza electromotriz de la celda, a 25 ºC es 0,153 V. III. El electrodo de cadmio es el ánodo Cd2+/Cd(s) Eº=-0,403 V Ni2+/Ni(s) Eº=-0,250 V a) V V F d) F V V
b) V V V e) F F V
c) V F V
6. La batería de linterna o celda seca consiste en un recipiente de cinc que actúa como ánodo, y un cátodo de carbono. El electrolito es una pasta húmeda de cloruro de amonio, óxido de manganeso (IV) y cloruro de zinc. Como únicos productos de reducción en el cátodo, se tienen Mn2O3 y NH3. Según esta información, señalar las proposiciones correctas: I. En el ánodo ocurre la oxidación del cinc, de Zn(s) a Zn2+. II. En el cátodo ocurre la reducción del amonio, NH+ 4 a NH3. III. En la semicelda de reducción, la semirreacción es: - D Mn O +H O+2NH 2MnO2+2NH+ 4 +2e 2 3 2 3 IV. En el ánodo y cátodo se desarrollan los potenciales de oxidación y reducción, respectivamente. a) I y III b) II y IV c) I, II y III d) I, III y IV e) I, II y IV 7. Indicar qué celda está mal representada, sabiendo que deben ser galvánicas. I. Zn/Zn(NO3)2(1 M)//CuSO4(1 M)/Cu II. Pt/Fe3+(0,2 M); Fe2+(0,05 M);HCl(1 M)// HCl(2 M)/Cl2(0,1 atm)/Pt Quinto UNI 158
III. Pt/H2(1 atm)/HCl(1 M)//AgCl(s)/Ag IV. Pt/H2(1 atm)/H+(1 M)//Zn2+(1M)/Zn Además, los potenciales estándar son: Zn2+/Zn Fe2+/Fe H+/H2 Cu2+/Cu Fe3+/Fe2+ AgCl(s)/Ag(s); Cl- Cl2/Cl- a) I y II d) II y IV
-0,763 V -0,44 V 0,00 V +0,337 V +0,771 V +0,222 V +1,360 V
b) III y IV e) Solo IV
c) I y III
8. Se construye una celda galvánica estándar que utiliza las siguientes semirreacciones a 25 ºC. Cu+ (ac)+e → Cu(s)
I2(s)+2e- → 2I-(ac)
Eº=+0,52 V Eº=+0,54 V
Indicar verdadero (V) o falso (F), según corresponda: I. La notación abreviada de la celda es: Cu(s)/Cu+ (ac)//I2(s), I(ac)/Pt II. Según los datos anteriores, el ánodo está constituido por el metal cobre, y la celda presenta una fuerza electromotriz de 0,34 voltios. III. En el cátodo se utiliza un electrodo activo para su reacción. a) V V V d) F F V
b) V F V e) F F F
c) V V F
9. Dadas las siguientes celdas, indicar verdadero (V) o falso (F), según corresponda: a) Mg/Mg2+(1 M)//Pb2+(1 M)/Pb b) Pb/Pb2+(1 M)//Cu2+(1 M)/Cu c) Cu/Cu2+(1 M)//Ag+(1 M)/Ag Datos: Electrodo Mg2+/Mg Pb2+/Pb Cu2+/Cu Ag+/Ag
Potencial Eº=-2,71 V Eº=-0,126 V Eº=+0,337 V Eº=+0,799 V
I. La reacción "a" es espontánea. II. La reacción "b" es espontánea. III. La reacción "c" no es espontánea. a) V V V d) F F V
b) V V F e) F F F
c) F V F
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Química 10. Señalar qué procesos son espontáneos: I. Cu/Cu2+(1 M)//Fe2+(1 M), Fe3+(1 M)/Pt
13. Señalar verdadero (V) o falso (F) respecto de las proposiciones siguientes: I. El potencial de una semicelda no puede ser medido en forma independiente de otra semicelda.
II. Pb+2Ag++SO24 → PbSO4 + 2Ag III. H2+Zn2+→ 2H++Zn
II. El potencial estándar del electrodo de hidrógeno es cero.
Potenciales estándar (V) Zn2+/Zn -0,763
III. En una celda galvánica, el potencial de celda se calcula como la suma algebraica del potencial de oxidación y reducción.
H+/H2 -0,000 PbSO4/Pb, SO24 -0,356
a) V V V d) V V F
Ag+/Ag +0,7994 Cu2-/Cu +0,337 Fe3-/Fe2+ +0,771 a) I y II d) Solo I
b) II y III e) Solo II
c) I y III
Eº(Ni2+/Ni)=-0,25
→
II. Cu2++2e-
V
Mg+Cu2+
I. Los electrones fluyen desde el electrodo de níquel al electrodo de plata. II. El electrodo de plata constituye el polo negativo de la pila. III. Al pasar el tiempo, el electrodo de níquel pierde masa.
IV. Ni2++Mg → Ni+Mg2+ c) Solo I
12. A partir de los siguientes potenciales estándar de reducción: Zn2++2e- → Zn : Eº=-0,76 V Cu2++2e- → Cu : Eº=+0,34 V Fe3++3e- → Fe : Eº=-0,036 V Indicar la proposición falsa: a) El Zn es mejor agente reductor que el Cu y el Fe.
c) Cl2 y Li
15. Para la celda galvánica siguiente: Ni/NiSO4(1M)//AgNO3(1M)/Ag, indicar las proposiciones correctas:
III. Mg+Cu → Mg2++Cu2+ b) II y IV e) II y III
0,34
a) Li y Cl- b) Li+ y Cu + d) Cl2 y Li e) Cl- y Li
V
II. Ni+Cu2+ → Ni2++Cu
a) I y II d) I y III
→ Cu
-3,045
III. Cl2+2e- → 2Cl- 1,36
Indicar cuál(es) de las siguientes reacciones se producirá(n) de forma espontánea. I. Mg2++Cu
Eº(voltios)
I. Li++e- → Li
V
Eº(Mg2+/Mg)=-2,37
c) F F V
14. Dados los potenciales de reducción estándar de los electrodos, señalar al mejor oxidante y al mejor reductor.
11. Utilizando los valores de los potenciales de reducción estándar: Eº(Cu2+/Cu)=0,34
b) V F V e) F F F
a) Solo I d) II y III
b) I y III e) Solo II
c) Solo III
16. Un modo eficiente de aprovechar el metano como combustible es formando una celda de combustible CH4/O2, si lo que se requiere es una baja producción de energía. Las reacciones en los electrodos de esta pila, durante la descarga, son: CH4(g)+10OH-(ac) → CO3-2(ac)+7H2O(l)+8e-
b) El Cu2+ es mejor agente oxidante que el Fe3+ y el Zn2+.
O2(g)+2H2O(l)+4e- → 4OH-(ac)
d) El Cu se oxida con más facilidad que el Fe.
Si la celda consume 100 ml de metano por hora, medidos en condiciones normales, y la eficiencia de conversión es del 75%, ¿cuál es la intensidad de corriente generada?
e) El Zn desplaza al Cu2+ en una solución acuosa.
a) 718 mA d) 1915 mA
c) El Fe3+ se reduce con más facilidad que el Zn2+.
Central: 619-8100
b) 958 mA e) 5170 mA
c) 1436 mA
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17. Escribir las reacciones que se producen en el ánodo, en el cátodo y la reacción global, y calcular el voltaje de cada pila en las pilas constituidas por los pares que se dan a continuación: I. Zn/Zn2+(1 II. Pt/H2(1
M)//Cd2+(1
atm),H+(1
M)/Cd M)//Br2(l)/Br -(ac)(1 M)/Pt
Cd2+
19. Respecto a las siguientes alternativas, indicar cuáles corresponden a aplicaciones de la electroquímica. I. Fabricación de celdas voltaicas: pilas secas y baterías. II. Refinación electrolítica del cobre metálico.
Br2 Zn2+ =-0,043 V; =1,08 V =-0,76 V ; Cd 2Br Zn
III. Electrodeposición de un metal.
a) 0,717 y 1,08 c) 0,218 y 2,18 e) 0,814 y 1,5
a) I y II d) I, II y III
b) 0,434 y 0,00 d) 0,76 y 0,3
18. Señalar qué proposiciones son correctas: I. Los metales se oxidan o se corroen porque estos retornan a su estado original energético más bajo. II. Si se sumerge una pieza de hierro en agua con oxígeno (O2) disuelto, se produce un precipitado de hidróxido ferroso. En la ecuación balanceada se forman dos moles de precipitado. III. Si tengo una tubería de acero que puede corroerse en medio electrolítico, la puedo proteger utilizando un ánodo de magnesio. +0,44 V Fe → Fe2++2e Mg → Mg2++2e +2,363 V a) V V V d) F V F
b) F F F e) V V F
c) V F V
IV. Producción industrial del NaOH. b) II, III y IV e) III y IV
c) Todas
20. Una persona compra un artefacto electrodoméstico en un país en el que el suministro eléctrico es de 110 V AC. Si el artefacto consume 1,09 A, ¿cómo debe conectarlo en Lima para que funcione apropiadamente? a) Conectarlo a un transformador reductor de 220 V a 110 V, de 120 W de potencia. b) Conectarlo a un transformador elevador de 110 V a 220 V, de 180 W de potencia. c) Conectarlo a un transformador reductor de 220 V a 110 V, de 170 W de potencia. d) Conectarlo a un transformador elevador de 110 V a 220 V, de 75 W de potencia. e) Conectarlo a cualquier transformador reductor de 220 V, a 110 V.
Tarea domiciliaria 1. Indicar la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones:
II. Para una especie dada, a mayor potencial de oxidación, mayor fuerza reductora.
I. El agente reductor es aquel que suministra electrones de su estructura química al medio, aumentando su estado de oxidación.
III. Un ejemplo de una semirreacción de oxidación es: Zn(s) → Zn2+(ac)+2e-
II. Las reacciones de oxidación-reducción son las reacciones de transferencia de electrones.
a) V V V d) F F V
III. Un ejemplo de reducción es: Fe3++1e- → Fe2+ a) V V V d) F F V
b) F F F e) V V F
I. La electroquímica solo estudia a las reacciones espontáneas.
160
c) V F V
3. Según la siguiente información, indicar verdadero (V) o falso (V) respecto de cada proposición:
c) F V F
2. Indicar verdadero (V) o falso (F) respecto de las siguientes proposiciones:
Quinto UNI
b) F F F e) F V V
Eº(V) Fe2(g)+2e- → 2F-(ac)
+2,87
Br2(l)+2e- → 2Br-(ac)
+1,06
Al3+(ac)+3e- → Al(s)
-1,66
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Química I. Todos son potenciales de reducción. II. El F2 es el mejor agente reductor. III. El Al3+ es el mejor agente oxidante. a) V V V d) F V V
b) V V F e) V F F
c) V F V
4. Sobre la base de los siguientes potenciales de reducción estándar: Cd2+ (ac)+2e → Cd(s)
eº=-0,40 V
Ni2+ (ac)+2e → Ni(s)
eº=-0,25 V
Cu2+ (ac)+2e → Cu(s)
eº=-0,34 V
Es correcto afirmar: I. El Cd(s) es el mejor agente oxidante. II. El Cu2+ (ac) oxida al Ni(s). III. El
Cd2+ (ac)
reduce al
a) I y II d) I y III
Ni2+ (ac).
b) Solo II e) Todas
c) Solo I
5. Sobre la base de los siguientes datos, indicar cuál de las especies es el agente oxidante más fuerte. Fe2++2e- → Fe
Eº=-0,44 V
Ag++1e- → Ag
Eº=+0,799 V
Pb2++2e- → Pb
Eº=-0,13 V
a) Fe d) Pb+
b) Ag+ e) Fe2+
c) H2
6. Dados los siguientes potenciales estándar de reducción, indicar verdadero (V) o falso (F) respecto de las siguientes proposiciones, según corresponda: EºRED Sn2+ (ac)
+2e-
→ Sn(s)
-0,136 V
I2(s)+2e- → 2I-(ac)
+0,540 V
Cl2(g)+2e- → 2Cl-(ac)
+1,360 V
I. Cl2(g) es mejor agente oxidante que el I2(s) y el Sn2+ (ac) .
II. El I-(ac) es mejor agente reductor que el Cl-(ac) y el Sn(s). III. El Sn(s) tiene una mayor tendencia a oxidarse. a) V V V d) F V V
b) V V F e) F F V
c) V F V
7. Indicar (V) o falso (F) respecto de las proposiciones siguientes: I. Una reacción electroquímica espontánea, cuando ocurre en una célula galvánica, genera en esta un potencial positivo. II. Si: Ecelda > 0, la reacción de la celda es espontánea de izquierda a derecha. III. Si: Ecelda < 0, la reacción de la celda es espontánea de derecha a izquierda. a) V V V d) V V F
b) F V V e) V F V
c) V F F
8. En relación con la siguiente reacción redox hipotética a 25 ºC., A + B → C + D, indicar el valor de verdad de las proposiciones. I. Si el proceso es espontáneo a 25 ºC: Deº>0. II. Si la reacción directa es un proceso espontáneo, la reacción inversa es no espontánea. III. Todas las reacciones redox son espontáneas a 25 ºC. a) V V V d) F V V
b) V V F e) F FV
c) V F F
9. Respecto a la siguiente reacción, señalar las proposiciones correctas. Hg2Cl2+2Ag 2Hg + 2AgCl eº=0,0458 V I. La reacción ocurre de manera espontánea. II. La reacción transcurre a 25 ºC. III. Si se varía la temperatura hasta 30 ºC el potencial de celda será 0,0458 V. a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
10. Identificar una reacción espontánea, considerando los siguientes datos de potenciales normales de reducción: Dato: Eº(Zn2+/Zn) = -0,763 V Eº(Ag+/Ag) = 0,8 V Eº(Fe2+/Fe) = -0,44 V Eº(Na+/Na) = -2,71 V Eº(Cu2+/Cu) = 0,34 V Eº(H2O/H2) = -0,42 V a) Fe2+(ac)+H2(g) → Fe(s)+2H+(ac) b) 2Ag(s)+2H+(ac) → 2Ag+(ac)+H2(g) c) 2Na(s)+2H2O(ac)→ 2Na+(ac)+H2(g)+2OH-(ac) d) Cu(s)+Zn2+(ac) → Cu2+(ac)+Zn(s) e) Fe(s)+Zn2+(ac) → Fe2+(ac)+Zn(s)
Central: 619-8100
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11. ¿Cuál es el Eº en voltios de la reacción siguiente? EºZn2+/Zn = -0,76 V H2(g)+Zn2+ → Zn(s)+2H+ a) -0,76 d) -1,1
b) 0,76 e) 0
c) 1,1
12. Determinar el potencial de la reacción y señalar si es espontánea o no espontánea. 2HClO(ac)+Pt(s)+2H+ → Cl2(g)+Pt2+ (ac) +2H2O(l) Datos: 2HClO(ac) + 2H++2e- → Cl(g)+H2O(l) Eº = 1,63 V Pt2+ (ac)
a) b) c) d) e)
+2e- → Pt(s)
- 0,43 v 0,43 v 141 v 1,82 v 2,83 v
: : : : :
Eº = 1,2 V no espontánea espontánea espontánea espontánea espontánea
13. Un estudiante de Química desea construir una batería sobre la base de la siguiente reacción:
14. Respecto a las celdas galvánicas, identificar las proposiciones verdaderas (V) o falsas (F). I. El cátodo tiene signo (+). II. Una tira de papel empapada de una solución conductora puede actuar como puente salino. III. En ciertas celdas galvánicas puede ocurrir solo una semirreacción. a) V V V d) V V F
b) V F V e) F F F
c) F V V
15. Indicar cuál no es un componente de las celdas galvánicas. I. Electrodos inertes o activos. II. Disoluciones acuosas o solutos fundidos. III. Puente salino, membrana o pared porosa (tabique). IV. Cableado o circuito externo con amperímetro en serie y voltímetro en paralelo. a) I y II d) II y IV
b) III y IV e) Solo II
c) I y III
3+ 3+ 2+ Cr2+ (ac) + Fe(ac) → Cr(ac) + Fe(ac)
Determinar si será factible construir dicha batería en condiciones estándar y cuál sería su voltaje.
Cr3+ + 1e- → Cr2+ Fe3+ + 1e- → Fe2+
a) Sí; 0,347 c) Sí; 1,195 e) Sí; 1,542
Quinto UNI 162
Eº = -0,424 V Eº = 0,771 V b) No; -0,347 d) No; -1,195
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Problemas resueltos 1. ¿Qué alternativa representa la autosaturación del átomo de carbono? a)
3. Señalar el grupo alquilo cuya estructura es incorrecta: a) CH3 - metilo
C O c) C N C H b)
b) CH3 - CH2 - etilo
d) C C e) C Cl
c) CH3 - CH - isopropilo CH3
Resolución
d) CH3 - CH - CH2 isobutilo
La propiedad de autosaturación del átomo de carbono consiste en la unión entre átomos de carbono.
CH3 e) CH3 - C - CH3 neopentilo CH3
C C
Resolución
Rpta.: d
2. Señalar la cantidad y tipos de carbono en las siguientes estructuras: primarias, secundarias, terciarias y cuaternarias, respectivamente: CH3 CH3
CH
CH
CH2
CH3
CH
CH3
CH2 CH3
a) 4; 1; 2; 0 c) 5; 2; 3; 0 e) 5; 1; 1; 0
4. ¿Cuál es el nombre iupac del siguiente alcano? CH3 CH2 CH CH2 CH CH3
b) 5; 2; 2; 1 d) 4; 2; 2; 1
CH CH3
Primario C CH3
Terciario C CH C C C Cuaternario C C C C Rpta.: c Central: 619-8100
CH3
CH
CH2
CH3
CH3
a) 2 - s - butil - 4 - isopropil hexano b) 6 - etil - 3, 4, 7 - trimetil octano c) 3 - etil - 2, 5, 6 - trimetil octano d) 5 - s - butil - 3 - etil - 2 - metil hexano e) 5 - s - butil - 3 - isopropil hexano
La estructura de cada uno de los tipos de carbono es:
Secundario C CH2 C
CH3 Rpta.: e
Resolución
El neopentilo es un grupo alquilo de cinco carbonos cuya estructura es: CH3 CH3 - C - CH2 -
Resolución
Debemos enumerar los carbonos de la cadena principal (tiene más carbonos y más ramas). CH3
CH2
3
CH
4 5 CH2 CH
CH3
2 CH CH3 6CH 7CH2 CH3 CH3 1
CH3 8
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El nombre iupac es:
3 - etil - 2, 5, 6 - trimetil octano Rpta.: c
Resolución Considerando que hay dos tipos de isómeros geométricos, en general, de la forma: y
5. ¿Cuál es el nombre iupac del siguiente alqueno? CH3 H CH2 C C
C
a) Cis - 3 - metil - 3 - hexeno b) Trans - 3 - metil - 3 - hexeno c) Trans - 3 - hexeno d) 3 - metil - 3 - hexeno e) Cis - 3 - hexeno
X
C
X
CH3
CH2 CH3
X
X C
w
y
C w
Trans Cis Entonces, la estructura dada es enumerada por el extremo más cercano al enlace doble y a la ramificación. 1 CH 3 x 2 CH H 2 4 C 3C 5 CH CH3 2 x 6 CH3 El nombre iupac es: Trans - 3 - metil - 3 - hexeno Rpta.: b
Problemas para la clase 1. Respecto a la estructura mostrada, indicar las proposiciones correctas. OH O OH O O OH
C
N CH3
CH3
Aureomicina (Clorotetraciclina) I. Todos los carbonos son tetravalentes. II. Los carbonos presetan hibridación sp2 y sp3. III. Se cumple la autosaturación del carbono. a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) Todas
c) Solo III
2. Indicar verdadero (V) o falso (F), según corresponda, a las siguientes proposiciones: I. El C3H6 es solo de cadena cerrada. II. El C3H8 es de cadena abierta. III. El C6H6 es solo de cadena cerrada. a) V V V d) V F V
Quinto UNI 164
b) F V F e) F F V
a) 3 : 6 d) 5 : 5
NH2
OH Cl HO CH3
3. Indicar el número de carbonos e hidrógenos secundarios de la molécula mostrada. CH3CH2CH(CH3)C(CH3)2CH2(CH2)3CH3 b) 3 : 10 e) 3 : 9
c) 5 : 10
4. Indicar el número total de hidrógenos primarios y terciarios respectivos de todas las moléculas mostradas. CH3CH2OH (CH3)2CHCH2CH3 CH3C(CH3)2CH3 a) 24 : 1 d) 27 : 1
b) 12 : 2 e) 12 : 3
c) 26 : 1
5. Marcar la relación incorrecta, acerca de los tipos de fórmula:
a) F. global: C10H22
b) F. topológica:
c) F. semidesarrillada: CH3CH2CH2CH2CH3 H H H
d) F. desarrollada: H
c) V F F
C
C
C
H
H
H
H
e) F. condensada: CH3CH2CH2CH3
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Química 6. Indicar qué proposiciones son correctas respecto a la siguiente estructura:
a) B.2 ; C.4 c) B.3 ; A.1 e) C.3 ; B.2
b) C.1 ; D.4 d) A.2 ; D.5
9. Indicar verdadero (V) o falso (F), según corresponda, respecto a las siguientes proposiciones: I. Existen siete carbonos primarios. II. Existen cuatro carbonos terciarios. III. Existen seis hidrógenos secundarios. IV. Existen tres hidrógenos terciarios. a) I y II c) II y III e) II y IV
b) III y IV d) I y IV
7. Indicar cuántas estructuras corresponden a cadenas carbonadas cerradas (o cíclicas).
I. Los hidrocarburos (alifáticos y aromáticos) tienen en su composición, carbono, hidrógeno y oxígeno. II. Los alifáticos y aromáticos son de cadena abierta, sin excepción. III. Los hidrocarburos alifáticos forman compuestos solubles en agua. a) V V V d) V F V
b) V V F e) F F F
c) V F F
10. Indicar cuántos compuestos son alifáticos. CH3 I.
II. III. CH3 - CH3 CH3 IV. CH3 a) 1 d) 4
b) 2 e) 5
c) 3
8. Indicar la relación correcta: Br
CH3
a) 1 d) 4 CH2
CH2
CH3
V.
A. B. CH3
C
CH
CH3
b) 2 e) 5
c) 3
11. Señalar el nombre del compuesto:
CH2 H
H H
C. H
H
H
D. CH3(CH2)3CH(CH3)2 1. Fórmula desarrollada 2. Fórmula topológica 3. Fórmula semidesarrollada 4. Fórmula condensada 5. Fórmula global Central: 619-8100
Br a) 1-bromo-5-isopropil-2-ciclohexeno b) 3-bromo-5-isopropilciclohexeno c) 5-isopropil-3-bromociclohexeno d) 6-bromo-4-isopropil-1-ciclohexeno e) m-bromoisopropilciclohexeno
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12. Indicar verdadero (V) o falso (F), según corresponda, respecto de los hiodrocarburos y su clasificación: I. Los alcanos tienen una fórmula general CnH2n+2. II. Los alquenos son isómeros estructurales de los cicloalcanos. III. Los aromáticos son derivados del ciclohexano. IV. Los alquinos son hidrocarburos saturados. a) V V V V d) V F F F
b) V V V F e) F F F F
c) V V F F
13. Indicar qué proposiciones son correctas:
15. Con respecto a los hidrocarburos alicíclicos, marcar lo incorrecto: a) Ciclopentano
b) Ciclopropeno
c) 1,3-Ciclobutadieno
I. El CH4 , C(CH3)4 y CH3(CH2)6C(CH3)3 son hidrocarburos saturados.
II. Los compuestos:
d) Cis-1,2-dimetilciclopropano
CH3
son hidrocarburos alifáticos.
III. Los compuestos: Br
CH3 OH
e) Ciclobuteno
16. Indicar verdadero (V) o falso (F), según corresponda, respecto de los alcanos:
son compuestos aromáticos.
a) I , II y III d) Solo I
b) II y III e) Solo II
c) I y III
14. Indicar verdadero (V) o falso (F) respecto de proposiciones siguientes: I. El ciclohexano y 2-hexeno son isómeros (igual fórmula molecular).
I. Los alcanos son insolubles en agua. II. Reaccionan con el oxígeno del aire, en reacciones de combustión. III. Es el n-heptano, CH3(CH2)5CH3. IV. Son más densos que el agua. a) V V V V d) V F F F
c) V V F F
II. El ciclopropano tiene menor punto de ebullición que el ciclopentano.
17. Indicar la veracidad (V) o falsedad (F) de las proposiciones siguientes: I. Se trata del isopropil:CH3 CH
III. La fórmula molecular del 1,2,4-trimetilciclohexano es C9H18.
CH3 II. La fórmula C5H12 corresponde a un alcano.
a) F F V d) V V V
III. A temperatura ambiente, el n-hexano es un gas.
b) V F F e) V V F
c) F V F
a) V V V d) F F V
Quinto UNI 166
b) V V V F e) F F F F
b) V F V e) F V V
c) V V F
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Química 18. En la siguiente estructura, ¿que grupos alquilo existen? OH O OH O O OH
HO
CH3
C N
19. Indicar la alternativa que no concuerde con el nombre del grupo correspondiente: a) -CH3 : Metilo
NH2
b) CH3-CH-CH3 : Isopropilo c) -C3H7 : n-Propil
OH
CH3 CH3
d) CH3
I. Isopropil III. Sec-Butil V. T-pentil
II. Vinil IV. Metil
a) I y II c) Solo II e) III, IV y V
b) III y IV d) Solo IV
CH3: Isobutilo
C CH3
e) -C4H9 : Butilo 20. ¿Cuál es el nombre del siguiente compuesto?
a) 6,9 - dimetil - 8 - decen - 2 - ino b) 2,6 - dimetil - 2 - decen - 8 - ino c) 2,5 - dimetil - 8 - ino - 2 - deceno d) 2,5 - dimetil - 2 - decen - 8 - ino e) 2,5 - metil - 2 - decen - 8 - ino
Tarea domiciliaria 1. ¿Qué propiedad del átomo de carbono justifica la existencia de una diversidad de compuestos orgánicos?
a) Covalencia c) Autosaturación e) Alotropía
b) Isomerización d) Hibridación
4. Indicar qué proposiciones son correctas: I. Las parafinas sólidas, como el CH3(CH2)21CH3, son un ejemplo de la tetravalencia y autosaturación del carbono. II. El a - caroteno tiene por estructura la siguiente cadena carbonada:
2. ¿Cuántas cadenas hidrocarbonadas cerradas (cíclicas) asociadas a la fórmula global C5H10, pueden existir? a) 3 d) 6
b) 4 e) 7
; Esto demuestra la autosaturación del carbono, la hidratación sp2 y sp3, así como su tetravalencia. III. En el CH4, C2H6, C3H8 y C4H10 se cumple la autosaturación del carbono.
c) 5
3. A continuación se muestran seis estructuras hidrocarbonadas. Señalar cuántas cadenas son alicíclicas.
a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
5. A continuación se da una serie de compuestos orgánicos. ¿Cuáles son cíclicos? H3C CH3
I.
a) 1 d) 4
b) 2 e) 5
II.
CH3 (a-pineno)
c) 3 III.
IV.
Central: 619-8100
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a) I y III d) I, II y III
b) II y IV e) Todas
c) I, III y IV
6. ¿Cuántas estructuras diferentes se muestran a continuación? I. CH3CHCH2CH2CH3 II. C(CH3)4 III. CH3 CH3 CH3
CH3 CH3
IV. CH3 CH
CH3
CH2
CH2
b) 1 e) 5
c) 3
(CH3)2CHCH2CH(CH2CH3)CH2C(CH3)2CH2CH(CH3)2
Determinar cuántos carbonos secundarios están presentes. b) 2 e) 5
c) 3
8. El poliestireno es el material plástico que se usa para fabricar vasos transparentes desechables y, con la adición de calor y cargas, se utiliza para manufacturar juguetes de bajo costo y artículos para el hogar. Cuando se insufla un gas en el poliestireno líquido, este forma una espuma y al endurecerse se convierte en la conocida espuma sólida con la que se hacen vasos desechables para bebidas calientes. Esta espuma se usa también como material de embalaje para empacar instrumentos y aparatos, y se emplea extensamente como aislante en las viviendas. Un segmento de una molécula de poliestireno se muestra a continuación: CH2CH CH2CH CH2CH CH2CH
Quinto UNI 168
c) 5; 5
I. Butano
II. Tolueno
III. Butadieno
IV. Anilina
a) I, II y III, IV c) II, III, y I, IV e) II, IV y I, III
b) I, III y II, IV d) II, IV y I, III
II. La fuente natural y abundante de hidrocarburos es el petróleo y el gas natural, principalmente.
CH3
7. Se tiene la siguiente estructura:
a) 1 d) 4
b) 4; 4 e) 5; 3
I. Los hidrocarburos son compuestos conformados por carbono e hidrógeno.
CH3 a) 2 d) 4
a) 3; 5 d) 6; 2
10. ¿Qué proposiciones son correctas?
V. CH3CH2CH(CH3)2 VI. CH3 CH
Indicar cuántos carbonos secundarios y terciarios existen, respectivamente. (No considerar los anillos aromáticos).
9. ¿Qué compuestos son aromáticos y cuáles alifáticos?
CH3
C
III. El benceno y sus derivados son hidrocarburos, como el alcohol bencénico, ácido benzoico, estireno, benzaldehído, clorobenceno, etc. a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) Todas
c) Solo III
11. El "gas mostaza" original es un agente que contiene azufre y produce ampollas en la piel; se usó como arma química durante la Primera Guerra Mundial y se denota con el símbolo militar "H". (I) Un ácido araquidónico, que produce las prostaglandinas, insaturado de 20 carbonos, se muestra como la estructura. (II) La N-lauriletilenimina es un carcinógeno heterocíclico (estructura III). Estas estructuras se muestran a continuación: Cl CH2 CH2 S CH2 CH2 Cl (I) O OH (II) H2 C H 2C
N (CH2)11CH3 (III)
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Química
Entonces, podemos afirmar que: I. La estructura (II) es fórmula topológica. II. La estructura (III) es fórmula desarrollada. III. La estructura (I) es fórmula semidesarrollada. a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) I y III
c) Solo III
12. En relación con los alcanos, identificar la alternativa falsa. a) Son moléculas no polares, razón por la cual presentan las fuerzas de dispersión de London. b) Sus puntos de ebullición son bajos, comparados con los alcoholes de masa molar comparable. c) El punto de ebullición de los alcanos lineales es mayor que el de sus isómeros de cadena ramificada. d) Son insolubles en agua. e) Son compuestos más reactivos que los alquenos.
Central: 619-8100
13. Determinar cuál de las alternativas representa el nombre correcto: CH2 CH3 CH3 CH3 CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH CH3 CH(CH3)2
C2 H 5
a) 3,5-dietil-2, 7, 8-trimetildecano. b) 3,5,8-trietil-2,7-dimetilnonano. c) 6-etil-8-isopropil-3,4-dimetildecano. d) 2,5-dietil-7-isopropil-3-metilnonano. e) 6,8-dietil-3,4,9-trimetildecano. 14. ¿Qué estructura secundario?
presenta
un
carbono
a) n-decano b) 2,2,4-trimetilhexano c) 2,2-dimetilhexano d) 2,2,4-trimetilpentano e) 2,2,3,3-tetrametilbutano 15. El nombre del grupo CH3 CH CH2 CH3 es: a) n-butilo d) ter-butilo
b) isobutilo e) sec-butilo
c) neo-butilo
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Problemas resueltos 1. El nombre del siguiente compuesto es: CO a) Acetofenona c) Butirofenona e) Bencil-oxi-Bencil
4. La fórmula siguiente recibe el nombre de: O O HO C
El nombre del compuesto es benzofenona.
CO
Rpta.: b
Resolución
2. El propanoato de aluminio es: a) (CH3-CH2-COO)3Al b) CH3-COO Al c) CH3 CO Al d) CH3CH2CH2CH2 Al
La fórmula anterior recibe el nombre de ácido oxálico. Rpta.: c
5. La estructura de la Aspirina (ácido acetilsalicílico) es: a) b) COOH COOH CH3
e) CH3- CH2 CO Al Resolución
c)
COOH
(CH3-CH2-COO)3Al Rpta.: a
COOH e)
3. La fórmula: SO4(C2H5)2 se llama: a) Sulfato de metilo b) Sulfato de etilo c) Sulfato de propilo d) Sulfato de butilo e) Sulfato de pentilo Resolución SO4(C2H5)2 se llama sulfato de etilo. Rpta.: b
Quinto UNI 170
OH
a) Ácido etanoico b) Ácido cítrico c) Ácido oxálico d) Ácido propanoico e) Ácido butírico
b) Benzofenona d) Propanona
Resolución
C
CH3 d)
COOH O CO CH3
CH2 CH CH3 OH
OH OH
Resolución
La estructura de la Aspirina (ácido acetilsalicílico) es: COOH O CO CH3 Rpta.: d
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Química 6. El compuesto siguiente se denomina ácido ......................... CH2 COOH HO C COOH CH2 COOH a) Láctico d) Cítrico
Resolución El nombre del compuesto es ácido cítrico. Rpta.: d
OH
b) Láurico e) Palmítico
c) Mirístico
Problemas para la clase 1. Relacionar los siguientes compuestos orgánicos con el tipo de fórmula en la cual están escritos. I. Desarrollada II. Condensada III. Global
3. A continuación se da la estructura de un alcano: CH3 CH2 CH CH2 CH CH3
a. C4H10 b. H
H
H
H
H
C
C
C
C
H
H
H
H
H
II. CH3CH2CH2C(CH3)2CH2CH3
a) Ia, IIb, IIIc
b) Ib, IIa, IIIc
c) Ib, IIc, IIIa
d) Ic, IIa, IIIb
2. Con la información abajo detallada, indicar la relación correcta. CH
CH3
CH3
c. H d. H H
C
C
C
C
H
H
H H H
e. CH3(CH2)6CH3 1. Global o molecular 2. Semidesarrollada 3. Desarrollada 4. Condensada 5. Topológica a) a1; b2; c4; d5; e3 b) a2; b3; c5; d4; e1 c) a2; b1; c5; d3; e4 Central: 619-8100
III. CH2 CH
e) Ic, IIb, IIIa
b. C10H22
CH3 CH3 ¿Cuáles de las siguientes estructuras representan al 2,4-dimetilhexano? I. (CH3)2CHCH2CH(CH3)CH2CH3
c. CH3(CH2)2CH3
a. CH3 CH2
d) a3; b2; c1; d5; e4 e) a4; b1; c5; d3; e4
CH2
CH3 CH
IV.
C2 H 5
CH3 a) Solo I d) II y III
b) Solo II e) I y IV
c) I y II
4. Indicar el número de carbonos primarios, secundarios, terciarios y cuaternarios, respectivamente, en la siguiente estructura. C2 H 5 CH3 CH3 CH3 CH2 C
(CH2)2 CH
CH
CH(CH3)2
CH3 a) 8; 3; 2; 1 d) 7; 4; 3; 1
b) 7; 3; 3; 1 e) 8; 4; 2; 1
c) 7; 4; 2; 2
5. Indicar la veracidad (V) o falsedad (F) de las proposiciones siguientes: I. En el CH3 CH3 existe un carbono primario. II. En la estructura siguiente hay un carbono terciario: CH3 CH3 CH3 CH
CH2 CH
CH3
III. En la estructura: CH3 CH2 CH3 existen www.trilce.edu.pe 171
dos hidrógenos primarios. a) V V V d) F F F
b) V V F e) V F V
c) F V F
CH2 CH3
CH
CH3
CH3 CH3 CH2 CH3 II. CH3 CH
CH
CH3
III. CH3 CH
CH
CH2 CH
CH3 CH3
CH3
CH3
Indicar aquellos que tienen: cinco carbonos primarios, dos secundarios, uno terciario y uno cuaternario. a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
7. Indicar la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones: I. Los hidrocarburos aromáticos presentan un comportamiento distinto del resto de los hidrocarburos. II. Los hidrocarburos alifáticos pueden ser saturados e insaturados. III. Los hidrocarburos son los compuestos orgánicos más sencillos y están constituidos por "C" y "H". a) V V V d) V V F
b) V F V e) V F F
c) F F V
8. Entre los compuestos siguientes, señalar aquel que sea aromático. a) C5H12 b) CH3 c) C14H27
b) Alifáticos d) Oxigenados
10. Señalar lo que no corresponda a una aplicación de la electroquímica.
6. Entre los siguientes compuestos: CH3 I. CH3 CH2 C
a) Alicílicos c) Aromáticos e) Nitrogenados
d) C6H6
e) 9. Indicar si la estructura corresponde a hidrocarburos alifáticos, aromáticos u otro.
I. Elaboración de celdas comerciales: pilas secas (Leclanché) y baterías (acumulador de plomo). II. Batería de Ni - Cd y Ag - Zn; pilas o celdas galvánicas (Zn; KOH; MnO2). III. Celdas de combustible; galvanoplastia; purificación de metales utilizando celdas electrolíticas (electrólisis). a) Solo I d) Todas
b) Solo II e) Ninguna
11. Indicar el número de carbonos primarios, secundarios, terciarios y cuaternarios en el siguiente hidrocarburo: CH3 CH3 CH3 CH
CH2 CH
Quinto UNI 172
C
CH3
CH3 CH3 a) 6; 1; 2; 1 d) 3; 2; 2; 1
b) 6; 2; 2; 1 e) 3; 1; 2; 1
c) 2; 1; 2; 1
12. Indicar el nombre correcto de: C 2H 5 CH3 CH=CH
CH
CH
C≡C
CH2 CH3
CH CH3 CH3 a) 4-propil-5-etil-2-nonen-6-ino b) 5-etil-4-isopropil-7-nonen-3-ino c) 4-isopropil-5-etil-7-nonen-3-ino d) 4-isopropil-5-etil-2-nonen-6-ino e) 5-isopropil-4-etil-2-nonen-6-ino 13. Señalar el grupo alquilo cuyo nombre es incorrecto: a) CH3 CH2
: etilo
CH3 b) CH3 C
CH3 : terc-butilo
c) CH3 CH2 CH 3,4-benzopireno (Carcinógeno presente en la combustión del tabaco).
c) Solo III
CH3 : sec-butilo
CH3 d) CH3 C
CH2 :neopentilo
CH3 e) C9H19 : neonilo Colegios
TRILCE
Química 14. Identificar la estructura que tiene dos carbonos terciarios.
I. Los alcanos son sustancias moleculares polares. II. Los alcanos tienen puntos de fusión y de ebullición muy bajos. III. En los alcanos ramificados, el punto de ebullición disminuye con el incremento de la ramificación.
a) n-pentano b) 2-metilbutano c) 2, 3-dimetilbutano d) 2, 2-dimetilbutano e) 3-metilpentano 15. El nombre del siguiente compuesto: CH2 CH3 CH3 CH
CH3
CH2 CH
CH
CH3
CH3
16. Indicar la veracidad (V) o falsedad (F) de las proposiciones siguientes: I. Los hidrocarburos alifáticos se pueden dividir en saturados e insaturados. II. Los hidrocarburos se pueden dividir en dos grandes grupos: alifáticos y aromáticos. III. Dentro de los hidrocarburos alifáticos existe la posibilidad de que las cadenas sean abiertas o cíclicas. b) V F V e) V F F
a) V V V d) F F V
c) F V V
18. Indicar verdadero (V) o falso (F) respecto de las proposiciones siguientes:
c) F F V
a) F F F V d) V V F F
b) F V V F e) F F V F
c) V V V F
19. Se tienen dos celdas electrolíticas conectadas en serie; la primera contiene dos litros de CuSO4(ac) 1 N; la segunda 2,5 litros de NiSO4(ac) 1 N. Si se deposita todo el cobre de la primera celda, ¿qué volumen en litros de O2(g) medido en condiciones normales se libera en las dos celdas? a) 22,4 d) 33,6
b) 11,2 e) 5,6
c) 44,8
20. En la electrólisis del agua acidulada se produce la siguiente reacción de reducción: 2H+ + 2e- → H2(g) Determinar el tiempo en horas necesario para producir 10 litros de hidrógeno gaseoso en condiciones normales, si se hace circular una corriente de 1,5 amperios. (1 F = 96 500 C). a) 32 d) 8
Central: 619-8100
b) V F V e) V F F
I. El butano y el hexano se encuentran en estado gaseoso en condiciones ambientales. II. El hexano tiene mayor punto de ebullición que el butano. III. Los alcanos son insolubles en agua. IV. El n-octano presenta 20 enlaces sigma.
a) 2-etil-4,5-dimetilhexano b) 2,3,5-trimetilheptano c) 2,3-dimetil-5-etilhexano d) 2,5-dimetil-3-etilheptano e) 3-metil-5-isopropilhexano
a) V V V d) V V F
17. Indicar la veracidad (V) o falsedad (F) de las proposiciones, según corresponda:
b) 40 e) 16
c) 48
www.trilce.edu.pe 173
Tarea domiciliaria a) - 0,80 d) - 1,56
1. En relación con la celda galvánica, indicar verdadero (V) o falso (F) respecto de las proposiciones siguientes: I. En el ánodo se produce la oxidación y en el cátodo, la reducción. II. Los electrones circulan del ánodo al cátodo por el puente salino. III. Se genera corriente eléctrica continua debido a un proceso redox espontáneo. a) V V F d) V F V
b) F F V e) V V V
c) V F F
2. Respecto a una celda galvánica, indicar verdadero (V) o falso (F) según las proposiciones siguientes: I. La comunicación entre dos disoluciones que permite el movimiento de la corriente en forma de carga iónica, es el puente salino. II. El ánodo es el electrodo donde tiene lugar la oxidación. III. Un ejemplo de notación de celda galvánica es: Fe2+(ac)/Fe3+(ac)//Ag+(ac)/Ag(s) a) V V F d) V V V
b) V F F e) F V F
c) F V V
3. Determinar la fuerza electromotriz (en "V") de la siguiente pila: Fe / Fe2+(1 M)/ /Cl-(1 M) /Cl2(1 atm) /Pt Datos: Fe2+ + 2e- → Fe Cl2 + 2e- →2Cl- a) - 1,8 d) - 1,2
Eº = - 0,44 V Eº = + 1,36 V
b) + 1,8 e) + 1,4
c) + 1,2
4. Se tiene la celda galvánica de Daniels: Zn / ZnSO4(1 M) // CuSO4(1 M) / Cu
c) 1,6
6. Respecto a la celda:
Pt(s)/Sn2+(1 M),Sn4+(1 M)//Fe3+(1 M),Fe2+(1 M)/Pt(s)
Indicar verdadero (V) o falso (F), según corresponda: 2+ I. La semirreacción: Fe3+ (ac) + 1e → Fe(ac) ocurre en el cátodo.
II. El E0red de la semirreacción: 2+ Fe3+ (ac) + 1e → Fe(ac)
debe ser menor que el E0red de la semirreacción: 2+ Sn4+ (ac) + 2e → Sn(ac)
III. Esta celda representa un ejemplo típico del uso de electrodos inertes. a) V V V d) V V F
b) V F V e) V F F
c) F V V
7. Respecto a las celdas electrolíticas, indicar la alternativa correcta: a) En el cátodo ocurre la oxidación. b) Los electrones fluyen del cátodo al ánodo a través del conductor externo. c) Utilizan corriente eléctrica alterna. d) En el ánodo ocurre la reducción. e) Los electrodos pueden o no participar de los procesos electrolíticos. 8. Indicar qué componente(s) no corresponde(n) a una celda electrolítica. I. Dos electrodos inertes o activos. II. Fuente de corriente directa (continua) o batería.
Señalar qué proposición es incorrecta:
III. Una disolución acuosa.
a) En Zn se oxida. b) En Cu gana masa. c) No existe puente salino. d) Los e- van del Zn al Cu. e) El Zn pierde masa.
IV. La fuente eléctrica envía electrones al cátodo y al ánodo.
5. Calcular el potencial de la celda galvánica: Zn / Zn2+(1 M) // Ag+(1 M) / Ag Ag+/Ag, Eº = 0,799 V Zn2+/Zn, Eº = - 0,76 V Quinto UNI 174
b) 0,80 e) 2,56
a) I y II d) II y IV
b) III y IV e) Solo IV
c) I y III
9. Considerando la siguiente celda electrolítica general, identificar la alternativa que describa mejor a los componentes de la celda electrolítica.
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Química 12. Señalar la fórmula general de un alqueno.
Fuente de poder
+ A
Mx Fundido (C)
B
a) A-cátodo, B-ánodo, C-electrolito. b) A-ánodo, B-cátodo, C-electrolito. c) A-oxidación, B-ánodo, C-cátodo. d) A-oxidación, B-reducción, C-cátodo e) A-ánodo, B-electrolito, C-electrolito
a) CnH2n+2 d) CnH2n-4
II. En el ánodo ocurre la reducción no espontánea. III. Para que se produzca la electrólisis se requiere de una fuerza electromotriz externa de corriente eléctrica continua. a) V F V d) F F V
b) F V F e) F F F
c) V V V
11. ¿Qué compuesto no es orgánico? a) CH4 d) H2CO3
Central: 619-8100
b) C2H5OH c) HCHO e) CH3OCH3
c) CnH2n
13. Indicar el número de carbonos primarios. CH3 CH CH2 CH2 CH CH3 CH3 a) 1 d) 4
CH3 b) 2 e) 5
c) 3
14. Indicar el número de hidrógenos secundarios. CH3 CH
10. Determinar como verdaderas (V) o falsas (F) las proposiciones siguientes: I. Convencionalmente, en las celdas electrolíticas el ánodo tiene signo negativo.
b) CnH2n-2 e) CnH2n+1
CH2 CH2 CH
CH3
CH3
CH2 CH3
a) 2 d) 8
b) 4 e) 10
c) 6
15. Marcar lo incorrecto: a) CH3 - Metil b) CH3 - CH2 - etil c) CH3 - CH2 - CH2 - propil CH3 CH d)
CH3 isopropil
CH3 C CH3 Neobutil e) CH3
www.trilce.edu.pe 175
Problemas resueltos 1. La fórmula del metoximetano es:
3. Representa a un éster:
a) C2H5 - O - C2H5
a) R
b) CH3 - O - CH3
b) R
c) CH3 - CH2 - CH2 - O - CH2CH3
c) R
d) CH3 OH
e) R
Resolución CH3 - O - CH3
R'
4. El nombre del siguiente compuesto es: O CH2 CH3 a) Metoxiciclopentano b) Propoxiciclopentano c) Etoxiciclopentano d) Butoxciclopentano e) Pentoxiciclopentano Resolución
CH3
Rpta.: a
R
Rpta.: c
a) Etanoato de metilo b) Metanoato de propilo c) Metanoato de bencilo d) Etanato de etilo e) Propanoato de metilo
Se denomina: Etanoato de metilo
O
Resolución O R C O
Rpta.: b
Resolución O CH3 C O
CHO O C O R'
d) R COOH
e) CH3CH2OH
2. La siguiente fórmula se denomina: O CH3 C O CH3
OH
El nombre del compuesto es etoxiciclopentano Rpta.: c
Problemas para la clase 1. Indicar verdadero (V) o falso (F), según corresponda a los hidrocarburos aromáticos: I. Algunos son derivados del benceno. II. Son fácilmente solubles en agua, en su mayoría.
Quinto UNI 176
III. La fórmula del tolueno es: C6H5CH3. IV. La molécula de benceno presenta resonancia. a) V V V V d) V F V V
b) V V V F e) F F F F
c) V V F F
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Química 2. En relación con los siguientes compuestos: Cl Cl Cl Cl
CH3 b) C H
CH3 ; trans - 2 - buteno. C H
c) CH3 C
Br Compuesto I
Compuesto II Cl
d) Cl e)
C
CH3; propino.
Cl ; p-diclorobenceno. NH2 ; anilina.
Cl Compuesto III
Indicar la proposición incorrecta. a) I, II y III son compuestos aromáticos. b) El nombre de I es 4-bromo-1,2-diclorobenceno. c) II y III son isómeros. d) El nombre de II es ortodiclorobenceno.
6. Acerca de los hidrocarburos aromáticos, marcar lo que no corresponde: CH3 a)
Tolueno
b)
Bifenilo
e) La fórmula molecular de I es C6H2Cl2Br2. 3. Con relación al siguiente compuesto, indicar verdadero (V) o falso (F) respecto de las proposiciones: Br Cl
Naftaleno
c) CH3 d)
O-xileno CH3
Cl I. Es un compuesto aromático.
CH
II. Presenta estructura de Lewis resonante. III. Su nombre es 4-bromo-1,2-diclorobenceno. IV. Presenta seis enlaces sigma y tres enlaces pi. a) F V V F d) V F V F
b) V V F F e) F F V V
e)
CH2 Cumeno
7. Indicar qué proposiciones no corresponden a la siguiente estructura:
c) V V V F
4. Determinar si cada una de las siguientes proposiciones es falsa (F) o verdadera (V), según corresponda: I. El m-diclorobenceno es isómero de función del p-diclorobenceno. II. La bromación del m-diclorobenceno produce dos isómeros de posición.
I. Es un hidrocarburo cíclico aromático. II. Existe resonancia en esta estructura. III. Presenta tres anillos bencénicos.
III. La bromación del p-diclorobenceno produce dos isómeros de cadena.
a) Solo I d) I y III
a) V F F d) F F V
b) V F V e) F F F
c) F V F
5. Indicar la relación correcta: CH3 a) CH3 CH2 CH Central: 619-8100
b) I y II e) Todas
c) II y III
8. Con relación al petróleo, ¿qué proposición es incorrecta? a) Es una mezcla compleja de hidrocarburos. b) Es insoluble en agua.
CH3; 3-metilbutano. www.trilce.edu.pe 177
c) Es menos denso que el agua. d) En la destilación fraccionada, primero se obtiene el que tiene menor punto de ebullición. e) Aquellos que contienen mayor contenido de azufre son más utilizados porque permiten obtener ácido sulfúrico. 9. La refinación del petróleo consiste en: a) La separación por destilación de la mezcla de hidrocarburos. b) El bombeo del petróleo crudo a los tanques de almacenamiento. c) La filtración del petróleo extraído. d) La adición de nuevos componentes para optimizar la calidad del petróleo crudo. e) La combustión completa de algunos componentes del crudo para evitar la contaminación del este. 10. Identificar qué proposiciones son correctas: I. La gasolina se obtiene por destilación del petróleo entre 130 - 200 ºC.
e) La fracción que destila entre 200 ºC y 300 ºC se denomina querosene. 13. Indicar las proposiciones correctas: I. El isoctano de las gasolinas tiene la fórmula: CH3 CH CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 II. Las gasolinas para avión superan los 100 octanos. III. Una gasolina de 84 octanos contiene 16% de n - heptano. a) Solo I d) I y III
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
14. Marcar como verdadero (V) o falso (F) respecto al petróleo y la gasolina: I. El petróleo con alto contenido de azufre será de buena calidad debido a que el exceso de azufre cataliza la combustión.
II. El cracking del petróleo consiste en la ruptura de cadenas largas de hidrocarburos.
II. Una gasolina de 97 octanos tendrá similar comportamiento de detonación que una mezcla formada por 97% de n-heptano y 3% de isooctano.
III. Una gasolina con 50% de n-heptano y 50% de isoctano corresponde a una gasolina de 50 octanos.
III. El cracking catalítico consiste en romper enlaces C-C- de moléculas pesadas como el C18H38.
a) Solo I d) I y II
a) V V V d) F F V
b) Solo II e) Todas
c) Solo III
11. Sobre algunos aspectos de la refinación de petróleo, señalar verdadero (V) o falso (F). I. La gasolina se destila entre 70 - 200 ºC. II. Una gasolina de 84 octanos contaminante por plomo.
no
es
III. Una gasolina de 97 octanos tiene una composición de 97% de isoctano y 3% de n-heptano. a) V V V d) V F V
b) F F F E) V F F
c) F F V
12. Respecto al petróleo, señalar la alternativa incorrecta:
b) V V F e) F V F
c) V F F
15. Señalar la reacción del n-butano. 13 a) C4H10+ O2 2 b) C3H8+5O2 9 c) C3H8+ O2 2
de combustión incompleta
d) C4H10+6O2 7 e) C2H6+ O2 2
→ 3CO2+CO+5H2O
→ 4CO2+5H2O → 3CO2+4H2O → 2CO2+CO+4H2O
→ 2CO2+3H2O
16. Indicar verdadero (V) o falso (F) en relación con la reacción de combustión:
a) Es una sustancia homogénea con propiedades físicas constantes.
I. En la reacción de combustión completa del butano se origina dióxido de carbono y agua.
b) Es un combustible fósil no regenerable.
II. Son reacciones exotérmicas.
c) Es una fuente natural de hidrocarburos saturados.
III. En la reacción de combustión incompleta
Quinto UNI 178
d) Es una materia prima fundamental para la industria petroquímica.
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Química del acetileno, solo se origina monóxido de carbono y agua. a) V F F b) V V F c) V F V d) F F V e) V V V
19. ¿Cuál de los siguientes corresponde a un alcohol?
: : : : :
R - OH R - CHO R - CO - R' R - COO - R' R - NH2
no
a) CH3CH2OH b) CH3CHOHCH3
17. Indicar la relación incorrecta: a) Alcohol b) Aldehído c) Cetona d) Éteres e) Aminas
compuestos
c)
OH
d) CH3CH2CH2OH e) CH2=CH(CH2)6CH2OH 20. Marcar la relación incorrecta: a) CH3CHOHCH3 2-propanol
18. Indicar verdadero (V) o falso (F): I. Todos los alcoholes son solubles en agua. II. El alcohol etílico es un alcohol primario. III. El etanol, en contacto con el aire y a temperatura ambiente, se inflama formando CO2 y H2O. a) V F V b) V V V c) F F V d) V F F e) F V F
b) CH3COCH2CH2CH3 2-pentanona c) CH3CHO etanal d) CH3CH2CH2CH2COOH ácido pentanoico e) H - COO - CH3 etanoato de metilo
Tarea domiciliaria 1. Respecto a los alquenos y alquinos, marcar lo incorrecto:
3. Con relación al siguiente compuesto:
a) Son hidrocarburos insaturados. b) Su reacción característica es la adición al enlace múltiple. c) Se obtienen por reacciones de eliminación. d) Tienen menos masa molecular que los alcanos de igual número de carbonos. e) Son polares. 2. ¿Cuál es el nombre del siguiente compuesto orgánico? H H CH3 C
C
C
H3C
H
CH3
a) 2,4-dimetil-4-penteno b) 2,4-dimetil-1-penteno c) 2,4-metilbuteno d) 2,4-etilbuteno
CH2
Indicar verdadero (V) o falso (F): I. Es un hidrocarburo insaturado de fórmula molecular C6H12. II. Su nombre es cis-4-metil-2-penteno. III. Cada molécula presenta 15 enlaces sigma y un enlace pi. a) V V F b) V V V c) V F V d) V F F e) F V F
4. Señalar la relación incorrecta: a)
Br
Bromuro de alilo
b) trans-4-metil-7-nonen-1-ino c)
e) 2,5-dimetilpentano
4-etil-6,7-dimetil-5-nonen-2-ino Central: 619-8100
www.trilce.edu.pe 179
d) H2C
CHC
CCH3
CH3
II.
3-pentino-1-eno
CH2CH3 CH(CH3)2
e) cis-4-metil-2-penteno 5. Indicar la relación fórmula-nombre incorrecta: ciclopentano
a) b)
etenilciclohexano 2-etilciclobuteno
c)
d)
1,4-ciclohexadieno
e)
ciclohexano
a) I) 1-etil-1,3-dimetilciclohexano II) 2-etil-3-isopropil-1-metil ciclohexano b) I) 1-etil-1,3-dimetilciclohexano II) 1-etil-2-isopropil-3-metil ciclohexano c) I) 3-etil-1,3-dimetilciclohexano II) 2-etil-3-isopropil-1-metilciclohexano d) I) 1-etil-1,3-dimetilciclohexano II) 2-etil-1-isopropil-3-metilciclohexano e) I) 1-etil-1,3-metilciclohexano II) 2-etil-1-isopropil-3-metilciclohexano 9. Respecto al benceno, indicar el valor de verdad de las proposiciones siguientes: I. Su reacción característica es la adición en los enlaces múltiples del anillo bencénico.
6. Respecto a los cicloalcanos, indicar el valor de verdad de las proposiciones siguientes:
II. Es más estable que los alquenos, alquinos y dienos.
I. Tienen menores fuerzas intermoleculares que los alcanos de igual número de carbonos. II. Todos los cicloalcanos solo dan reacciones de sustitución. III. Son solubles en solventes como el agua.
III. Es muy tóxico por su actividad carcinogénica.
a) V V F d) V F V
b) V F F e) F V F
a) V V V d) F V V
b) V V F e) V F V
c) F V F
10. Indicar la relación fórmula-nombre incorrecta:
c) F F F
7. Indicar qué proposiciones son verdaderas (V) y cuáles son falsas (F): I. El ciclopropano y el ciclobutano son gaseosos, en condiciones ambientales, y su reactividad es similar a la de los alquenos, ya que dan reacciones de adición. II. Los alquenos y los cicloalcanos son isómeros de función. III. El ciclohexano, cuando reacciona con el bromo líquido, en presencia de luz, produce: C6H11Br y HBr. a) V V V b) F F F c) F V V d) F V F e) V V F
a)
3-feniloctano OCH3 b)
anisol
c)
estireno
d)
bifenilo
8. Nombrar los siguientes hidrocarburos aliciclos: CH3 I. CH2CH3 CH3 Quinto UNI 180
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Química 13. Indicar verdadero (V) o falso (F) respecto de las proposiciones siguientes:
OH e)
I. El éster se obtiene por destilación fraccionada del petróleo.
p-metilciclohexanol
II. La gasolina obtenida por destilación primaria del petróleo tiene 84 octanos.
CH3 11. Respecto al petróleo y aspectos relacionados, indicar el valor de verdad de las proposiciones siguientes: I. Para separar sus componentes se le somete a destilación fraccionada. II. Mediante reacciones de isomerización se puede transformar un alcano en un alcano isómero ramificado usando catalizadores.
III. El petróleo tiene mayor densidad que el agua. IV. El petróleo es un combustible fósil no renovable. a) V V F V d) F V V V
b) F F F V e) V F F V
c) F F V V
14. Identificar las proposiciones verdaderas:
III. El n-hexano tiene mayor octanaje que el 2,3-dimetilbutano.
I. El propano consume más oxígeno que el propeno en su combustión completa.
a) F F V d) V F V
c) V V F
II. Los productos de la combustión incompleta de los hidrocarburos son CO(g) y C(s).
12. Señalar qué proposiciones son incorrectas:
III. La combustión completa del acetileno (C2H2) solo produce CO2(g).
b) F F F e) V F F
I. La destilación primaria del petróleo, conocida como destilación atmosférica, produce GLP, gasolina, nafta, combustóleo, querosene, aceites lubricantes. II. Las gasolinas se pueden clasificar acuerdo con su índice de octano; al heptano le corresponde un I.O=0 y 2,2,4-trimetilpentano le corresponde I.O=100.
de n– al un
III. El crudo de petróleo reducido a topping de petróleo se somete a una segunda destilación en una unidad de vacío (32 Psi) y calentado en un horno a 750 ºF, aproximadamente. a) Solo I d) I y II
Central: 619-8100
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
15. En relación con la reacción de combustión, indicar verdadero (V) o falso (F) según las proposiciones: I. Es una reacción exotérmica. II. En una combustión incompleta de un hidrocarburo solo se producen CO y H2O. III. En una vela encendida hay una combustión completa. a) V V F d) V F F
b) V F V e) F V V
c) V V V
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Problemas resueltos 1. El grupo funcional - NH2 corresponde a: a) Nitrilos b) Amidas c) Iminas d) Aminas e) Aminoácidos
4. Nombrar el siguiente compuesto:
a) Amino propil benceno
Resolución El grupo funcional - NH2 corresponde a las aminas.
b) Etilbencilamina c) Propano bencilamina
Rpta.: d
d) Fenil propilamina
2. El grupo funcional - CO - NH2 corresponde a: a) Amidas b) Iminas c) Aminoácidos d) Nitrilos e) Alcanos
Resolución El grupo funcional - CO - NH2 corresponde a las amidas. Rpta.: a
3. El grupo funcional característico de las cetonas es: b) NH2 a) CO O c) C NH2 d) O e) COO
NH2
Resolución El grupo funcional característico de las cetonas es
C O
NH CH2 CH2 CH3
e) Propil aminobenceno Resolución
El nombre del compuesto es fenil propilamina. Rpta.: d
5. Es un veneno muy potente y también se le conoce como ácido prúsico. c) Ácido fórmico a) Metanonitrilo H COOH H C N d) Etilamina b) Etanoamida CH3 C NH2 CH3 CH2 NH2 O e) Úrea NH2 C NH2 Resolución O Es el metanonitrilo Rpta.: a
Rpta.: a
.
Problemas para clase 1. Respecto a los nombres de los compuestos orgánicos que se indican, señalar la proposición incorrecta. a)
CH3
b) CH3 - CH2 - NH2 Quinto UNI 182
: Tolueno
c) CH3COOCH3
: Éter dimetílico
O d) CH3 C
CH2CH3 : Butanona
e)
COOH
: Ácido benzoico
: Etilamina Colegios
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Química 2. Establecer la relación correcta de los siguientes compuestos orgánicos: I. CH3OCH3 II. CH3CH2CHO III. CH3COCH3 IV. CH3CH2COOH
a. Propanal b. Éter dimetílico c. Propanona d. Ácido propanoico
a) Ia, IIb, IIIc, IVd c) Ib, IIc, IIIa, IVd e) Ic, IIa, IIIb, IVd
b) Ia, IIc, IIId, IVb d) Ib, IIa, IIIc, IVd
3. Indicar cuál de las siguiente fórmulas representa a un éster: a) CH3CH2COCH3
7. Relacionar en forma correcta la siguiente información: I. CH3OH II. CH3COOH III. CH3 - CHO
A. Aldehído B. Alcohol C. ácido
a) IB, IIC, IIIA c) IA, IIB, IIIC e) IB, IIA, IIIC
b) IIA, IB, IIIC d) IC, IIA, IIIB
8. Indicar si los enunciados son verdaderos o falsos respecto a las moléculas mostradas: A. (CH3)3N C. CH3CHOHCH3 I. Tres son aminas. II. Una es un alcohol. III. Dos son nitrilos
b) CH3CH=CHCH3 c) CH3CH2CH2CH2NH2 d) CH3CH2CHOHCH3
a) V V V d) F V F
e) CH3CH2COOCH3 4. ¿Qué grupos funcionales orgánicos no están presentes en la siguiente estructura? OH COOH NH OC
b) V V F e) F F F
a)
OH O
CH2OH C=O
b)
O CH3
c)
5. Indicar la relación correcta fórmula-nombre. O I. CH3 C
CH3 O
II. CH3 CH2 C
a. 2-propanona
H
b. éter etilmetílico
III. CH3 - CH2- O - CH3 c. propanol a) Ia, IIc, IIIb c) Ib, IIa, IIIc e) Ic, IIb, IIIa
b) Ia, IIb, IIIc d) Ic, IIa, IIIb
6. ¿Qué función química no está presente en el siguiente compuesto polifuncional? OH O N a) Amina d) Cetona Central: 619-8100
O
4-metil-2-pentanona OH
ácido 4-metilpentanoico O
b) Alcohol y cetona d) Aldehído y cetona
2,4-hexanodiol
OH
O
NH2
c) V F V
9. Indicar la relación incorrecta:
2
a) Éter y amida c) Aldehído y fenol e) Éter y éster
B. CH3CH2NH2 D. CH3CN
d)
Metoxipropano
N e) N,N-dimetilpentilamina 10. Con respecto a la estructura de la fructuosa, indicar verdadero (V) o falso (F). CH2OH C=O HO
H
H
OH H
OH CH2OH
O
b) Alcohol e) Éster
c) Éter
I. Es una cetohexosa. II. Es un monosacárido. III. Posee un grupo funcional -CO- y cinco grupos -OH. www.trilce.edu.pe 183
a) F V V d) V F F
b) F F V e) V V V
c) V F V
11. Indicar el valor de verdad de las siguientes proposiciones: I. La fructuosa es más dulce que la glucosa. II. La sacarosa al hidrolizarse origina una mezcla de glucosa y fructuosa. III. La glucosa es una cetohexosa. a) V F F d) F V V
b) V V F e) V V V
c) V F V
I. La glucosa es una aldocetosa. II. La fructuosa es isómero con la glucosa. III. La sacarosa está formada por unidades de glucosa y fructuosa. b) Solo II e) Todas
c) I y II
13. Indicar la veracidad (V) o falsedad (F), de las proposiciones siguientes: I. Son isómeros de cadena del C4H10. CH3 - CH2 - CH2 - CH3 y CH3 CH CH3 CH3 II. El etanol y el éter dimetílico son ejemplos de isómeros funcionales. III. El 1-clorobutano y el 2-clorobutano son ejemplos de isómeros de posición. a) V F F d) V F V
b) V V V e) F F V
c) CH3 CH
y
CH3-O-CH3,
isómeros
CH3 y CH3-CH2-CH2-CH3,
CH3 isómeros de cadena. CH3
CH3 CH3
d) CH3 CH CH2 y CH3 CH CH3 isómeros geométricos.
CH2
e) CH3 - CH2 - CHO y
12. Indicar cuál(es) de las siguientes proposiciones es(son) correcta(s):
a) Solo I d) II y III
b) CH3CH2OH funcionales.
CH3 - CO - CH3 isómeros funcionales. 16. Indicar si las proposiciones respecto a las moléculas mostradas son verdaderas o falsas. a) CH3 - CHOH - CH3 b) CH3 - O - CH2CH3 c) CH3CH2CH2OH d) CH3CH2OCH3 I. "a" y "b" son isómeros de función. II. "b" y "d" son isómeros de posición. III. "a", "c" y "d" son isómeros estructurales. IV. "a" y "c" son isómeros de cadena. a) V V V V d) F V V F
b) V V V F e) F F V F
c) V F V F
17. Identificar los tipos de isomería para los siguientes grupos de compuestos: (I)
c) F V V (II)
14. Indicar verdadero (V) o falso (F), según corresponda: I. La fórmula C3H6O corresponde a dos isómeros monofuncionales carbonílicos. II. La fórmula C2H6O presenta dos isómeros de función. III. La fórmula C4H8 representa a dos isómeros geométricos. a) F F F d) V V V
b) V F V e) V V F
c) F F V
15. Acerca de los tipos de isomería, señalar lo que no corresponda: a) CH2OH-CH2-CH3 y isómeros funcionales. Quinto UNI 184
CH3-CHOH-CH3,
(III) A. Isómeros geométricos B. Isómeros de posición C. Isómeros de cadena a) IA, IIB, IIIC c) IB, IIA, IIIC e) IC, IIB, IIIA
b) IA, IIC, IIIB d) IC, IIA, IIIB
18. Dados los siguientes grupos alquilos: I. (CH3)3-CII. (CH3)3CH-CH2III. CH3-CH(C2H5) Colegios
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Química ¿Cuál de las sec-butilo? a) Solo I d) I y II
estructuras b) Solo II e) II y III
corresponde
al
c) Solo III
19. ¿Cuántos isómeros en total se asocian a la fórmula global C5H10? (Todos los carbonos tienen hibridación sp3). Dato: considerar todo tipo de isomería. a) 4 d) 7
20. En relación con los siguientes compuestos: Compuesto "x" Compuesto "y"
b) 5 e) 8
c) 6
Indicar verdadero (V) o falso (F) según las proposiciones, respectivamente: I. Son isómeros de función. II. El nombre de "x" es propanona y de "y", propanal. III. "x" es insoluble en agua. a) F V V d) F V F
b) V F F e) V F V
c) V V F
Tarea domiciliaria 1. Determinar qué grupo funcional no está asociado a la morfina, alcaloide usado como analgésico. HO
N CH3 HO b) Alcohol e) Amida
c) Amina
2. ¿Cuál de los siguientes compuestos no lleva el nombre correcto? a) CH2=CH
CH3
OH
2-propanol b) CH3
(CH2)2 CHO
butanal c) CH3 CH2 CO 3-pentanona
CH2 CH3
d) CH3 CH
CH2 CH3
CO
CH3 2-metoxibutano e) CH3 – COOH ácido etanoico
Central: 619-8100
I. CH3CHOH-CH3 2-propanol II. CH3CH2-NH2 etanamida
O
a) Fenol d) Éter
3. Indicar qué relación es incorrecta:
III. CH3COCH2CH2CH3 2-pentanona a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) Todas
c) Solo III
4. ¿Qué nombre corresponde a lo siguiente? CH3-CO-CH-CH3 CH3 a) 2-metil-3-propanona b) 2-metil-3-butanona c) 3-metil-2-butanona d) 3-metil-2-éter propano e) 3-metil-2-butanal 5. Indicar qué enunciado es incorrecto: a) La glucosa es el carbohidrato más abundante. b) La glucosa es la unidad estructurada del almidón y la celulosa. c) La sacarosa es un disacárido. d) La hidrólisis de la sacarosa produce glucosa y fructuosa. e) La celulosa es hidrolizada a glucosa en el organismo humano, el almidón no lo es.
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6. Señalar verdadero (V) o falso (F): I. Estructuralmente, la polihidroxialdehído.
glucosa
es
un
CH O H
C
OH
H
OH C
C
C
OH
C
una
H
cetoaldosa
b) V F V e) V F F
7. ¿Cuál es la denominación que le corresponde a la siguiente estructura de la fructuosa? CH2OH O
HO
C
H
H
C
OH
H
C
OH
CH2OH a) Aldohexosa c) Cetohexosa e) Cetopentosa
b) Aldopentosa d) Aldotetrosa
8. ¿Qué tipo de isomería presentan los siguientes compuestos? CH3 CO
CH2 CH3 CH3 CH2 CH2 CHO a) Isomería de función b) Isomería de cadena c) Isomería de posición d) Isomería geométrica e) Isomería orgánica Quinto UNI 186
H CH3
b) De cadena d) Geométricos
c) Aldehído - C = O H d) Cetona:
C O
e) Ácido carboxílico:
O C O R'
11. Señalar el producto de la reacción:
Ácido carboxílico + alcohol → ...+ H2O a) Éter d) Éster
c) V V F
C
Cl
C
b) Éter - O - R'
H
III. Al hidrolizarse la sacarosa (C12H22O11), se producen dos unidades de monosacáridos que son la glucosa y la galactosa, ambos de fórmula C6H12O6. a) V V V d) F V V
H
C
a) Alcohol - OH
cuya
OH CH 2 C OH
H
Cl
H
10. Señalar la relación incorrecta:
CH2 O H
OH C
C
CH3
a) De posición c) De función e) De compensar
O
OH
II. La fructuosa es estructura es: O H
C
H
H C
CH2OH H
9. Las siguientes estructuras corresponden a dos isómeros
b) Aldehído c) Cetona e) Amida
12. Señalar el producto de reacción:
Ácido carboxílico + NH3 → ...+ H2O a) Amina d) Éster
b) Amida e) Éter
c) Alcohol
13. ¿Cuál es el compuesto orgánico que es un disolvente polar? a) Agua b) Éter c) Disulfuro de carbono d) CCl4 e) CH3OH 14. Se usa para preservar las proteínas. a) Agua c) Alcohol e) Éster
b) Ácido acético d) Formol
15. La reacción de un éster con H2O produce... a) Ácido carboxílico b) Agua c) NH3 d) CO2 e) HCl
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Problemas resueltos 1. ¿Qué es la ecología? Rpta.: Es la ciencia que estudia las relaciones que existen entre los seres vivos y el medio en el que se desarrollan. 2. ¿Qué tipos de contaminación cree usted que existen? Rpta.: Contaminación química, contaminación sensorial, contaminación radiactiva, contaminación física. 3. ¿Qué sustancias destruyen la capa de ozono? Rpta.: Son los compuestos halogenados, como los freones. 4. Indicar verdadero o falso, según corresponda, con respecto a la alteración de la capa de ozono: a) Debilita el sistema inmunológico. b) Aumento de cataratas oculares. c) Disminución del pH en los suelos.
5. ¿Indicar qué gas no contribuye al efecto invernadero? Rpta.: El argón. 6. Indicar verdadero o falso, según corresponda, con respecto a la lluvia ácida: a) Es lluvia con contaminantes que la vuelven ácida. b) Aumenta el pH de los suelos. c) El ácido no afecta a los monumentos. Rpta.: VFF 7. Indicar verdadero o falso, según corresponda, respecto del proceso de eutroficación: a) Disminuye la vegetación. b) Resulta del exceso de fosfatos y nitratos. c) Un lago eutrófico es pobre en materias orgánicas. Rpta.: FVF
Problemas para LA clase 1. Identificar aquel factor que no afecta de manera directa e inmediata el equilibrio ecológico. a) La temperatura media del planeta que aumenta. b) El incremento del pH de un lago. c) El control de natalidad. d) El derrame de un buque de petróleo. e) El incremento del ruido industrial. 2. Indicar la alternativa incorrecta respecto a la ecología: I. Ecología es la ciencia que estudia el Universo. II. Los depósitos de relaves mineros son ecosistemas artificiales. Central: 619-8100
III. La fauna silvestre es un ecosistema natural. a) Solo I d) II y III
b) Solo II e) I y II
c) Solo III
3. ¿En cuál de las siguientes series de agentes químicos, todas son consideradas contaminantes del aire? a) O2, SO2, CO2
b) Hg, H2O, COVs
c) SOx, NOx, O2
d) NO2, CO, H2SO4
e) SO2, SO3, HCl 4. Indicar los casos en que se produce la contaminación: I. La adición excesiva de Cl2 a una piscina temperada. www.trilce.edu.pe 187
II. Derrame de petróleo en las playas. III. Explosión de un tanque de petróleo de 500 TM. a) Solo I b) Solo II c) Solo III d) I y II e) Todos 5. No es una solución práctica para minimizar los problemas de impacto ambiental negativo.
I. Los gases que emanan de las fundiciones metalúrgicas. II. Las aguas servidas que desembocan en el mar. III. Generación natural del ozono en la superficie terrestre. a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
a) Promover el reciclaje. b) Promover la reutilización. c) Promover el uso de productos biodegradables. d) No producir residuos sólidos. e) Promover el uso de tecnologías limpias para la producción de energía.
10. Existen varios gases que producen el llamado efecto invernadero; identificar cuál de los siguientes gases no produce tal efecto.
6. En qué casos no se tiene un contaminante de naturaleza global.
11. Indicar verdadero (V) o falso (F), según corresponda:
I. CO2 gaseoso
II. SO3
III. CO V. HCl gaseoso
IV. NO2
a) I, II y III d) III y V
b) II, III y V e) Ninguno
c) I, IV y V
7. Indicar con verdadero (V) o falso (F), según corresponda: I. Los campos electromagnéticos causan un tipo de contaminación física, cuyos efectos aún no son muy bien conocidos. II. Un problema principal en la actualidad son los fenómenos de destrucción de la capa de ozono, el efecto invernadero, lluvia ácida. III. La lluvia ácida tiene un gran impacto en el medio ambiente ya que un descenso del pH daña las plantas y la fauna de los ríos. a) V V V d) V V F
b) F V V e) V F F
c) V F V
8. El calentamiento global de la Tierra está provocando graves cambios en el clima mundial; sobre este tema, señalar verdadero (V) o falso (F). I. La radiación infrarroja no puede escapar de la Tierra porque es absorbida principalmente por el CO2(g) y CH4(g). II. Este fenómeno se origina en la estratosfera. III. Los gases de efecto invernadero son CO2; CH4; CFC; H2O; O3. a) F F V d) F F F Quinto UNI 188
9. ¿Cuáles son los problemas ambientales?
b) V F F e) V V V
c) V F V
a) CO2 d) O3
b) CH4 e) H2S
c) CFCS
I. La lluvia ácida es causada por los óxidos de azufre y óxidos de nitrógeno que salen de las chimeneas de las fundiciones y minerías. II. El efecto invernadero es causado principalmente por los freones (compuestos procedentes de los insecticidas y pesticidas). III. El esmog, llamado también neblumo, es un fenómeno contaminante del aire atmosférico. a) V V V d) F F V
b) V V F e) F F F
c) V F V
12. Indicar verdadero (V) o falso (F), según corresponda, con respecto al efecto invernadero. I. Los agentes más peligrosos que ocasionan este efecto son los freones. II. Los principales responsables de este fenómeno son el CO2 y CH4. III. En los últimos años, la temperatura media de la Tierra ha subido, lo que se ha denominado "calentamiento global", provocado por el efecto invernadero. a) V V V d) F F V
b) V F V e) V V F
c) F V V
13. Con relación al efecto invernadero, indicar el valor de verdad de las proposiciones siguientes. I. Es el aumento de la temperatura ambiental por efecto del incremento de gases como el CO2; CH4; H2O; etc. II. Las consecuencias son el deshielo de nevados, las inundaciones, los incendios forestales, etc. Colegios
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Química III. Si no existieran los gases de efecto invernadero, la temperatura promedio de la Tierra sería menor de 0 °C.
II. SO3 y SO2, producto de las fundiciones mineras.
a) V V V d) F F V
a) Solo I d) I y II
b) V V F e) F V F
c) V F F
14. El efecto invernadero se origina por la acumulación excesiva de los siguientes compuestos gaseosos: I. SO2; NO2; SO3; O3. II. Gas natural, gas de petróleo, CH4. III. CO2; CH4; H2O; CFC; O3. a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
15. ¿Cuál es el tipo de óxidos que son contaminantes primarios que producen el esmog? a) NOx d) SeOx
b) SOx e) ClOx
c) COx
16. Indicar verdadero (V) o falso (F) respecto de las proposiciones siguientes: I. El ozono en la troposfera contribuye a la formación del esmog. II. La inversión térmica contribuye a la formación del esmog. III. La lluvia disminuye la contaminación atmosférica pero aumenta la contaminación del suelo y el agua. a) V F F d) V V F
b) F F V e) V F V
c) V V V
III. CO y CO2, producto de la mala combustión. c) Solo III
18. Los contaminantes que influyen para que la lluvia sea dañina son: a) CH4, C2H2 c) SeOx, SOx e) NOx, SOx
b) HCl, HBr d) NOx, SeOx
19. ¿Cuáles son los contaminantes primarios que originan la lluvia ácida? a) CO(g) y CO2(g)
b) N2O(g) y NO(g)
c) NO(g) y SO2(g)
d) O3(g) y CO2(g)
e) NO2(g) y SO3(g) 20. La lluvia ácida se forma por: I. Combustión de combustibles fósiles II. Gases volcánicos III. Incendios forestales a) Solo I d) I y II
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
21. Se denomina efecto invernadero al fenómeno por el cual determinados gases (gases de efecto invernadero [GEI] retienen parte de la energía que el suelo emite después de haber sido calentado por la radiación solar. Indicar cuál de los siguientes compuestos no es un GEI. a) H2O d) O3
17. Son contaminantes del aire:
b) Solo II e) II y III
b) CO2 e) CH4
c) HCl
I. N2 Y O2 producidos artificialmente.
Tarea domiciliaria 1. Indicar el valor de verdad de las proposiciones siguientes: I. Un ecosistema solo contiene elementos bióticos.
2. Indicar verdadero (V) o falso (F) respecto de las proposiciones siguientes:
III. Los factores contaminantes son generalmente producidos por el hombre.
I. La ecología es la ciencia que estudia las relaciones que existen entre los seres vivos y el medio en el que se desarrollan. II. Un ecosistema puede ser natural. III. Un ejemplo de ecosistema artificial es un acuario.
a) F F F d) V F F
a) V V V d) F F V
II. Son seres abióticos el agua, el aire, las bacterias, los minerales.
Central: 619-8100
b) V V V e) F V V
c) F F V
b) V F V e) F F F
c) F V V
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3. Indicar verdadero (V) o falso (F), según corresponda: I. El río Amazonas es un ecosistema natural. II. Un ecosistema solo incluye los seres vivos que en él habitan. III. En un ecosistema interactúan los elementos bióticos y los abióticos. a) V V V d) V V F
b) V F V e) F F F
c) F F V
e) Emisión de gases de combustión a la atmósfera por autos, buses, motos 8. Indicar verdadero (V) o falso (F), según corresponda: I. Un problema de contaminación es la destrucción de la capa de ozono. II. Otro problema es la contaminación del aire por gases y partículas.
4. ¿Cuáles de las expresiones define mejor el concepto de contaminante? I. Todo elemento, compuesto o sustancia que se encuentra en exceso y de forma artificial en un lugar. II. Sustancias que se hallan en menor proporción en la naturaleza.
III. En los últimos años, un problema latente en los países es la lluvia ácida. a) V V F d) F V F
b) F F V e) F V V
I. Lluvia ácida
a) Solo I d) I y II
II. Eutroficación
b) Solo II e) II y III
c) Solo III
III. Destrucción de la capa de ozono
I. Los bloqueadores solares contaminación por radiación.
atenúan
la
II. Son contaminantes físicos los ruidos, la radiación solar y el exceso de CO2 producido por la combustión de hidrocarburos. III. Los contaminantes enfermedades. a) V V F d) F V F
b) V F V e) F F V
biológicos
generan
c) V V V
6. Respecto a los contaminantes, indicar verdadero (V) o falso (F), según corresponda: I. La contaminación de una zona geográfica es irreversible. II. Todo veneno es un contaminante. III. Los agentes contaminantes se encuentran en el aire, suelo y mares. a) V V V d) F F V
b) V V F e) F F F
c) F V F
7. Indicar qué fenómeno no corresponde a un problema de contaminación atmosférica. a) Efecto invernadero b) Lluvia ácida c) Deterioro de la capa de ozono Quinto UNI
c) V V V
9. ¿Cuáles de las siguientes alternativas corresponden a problemas ambientales globales?
III. Sustancias que favorecen el medio ambiente.
5. Indicar el valor de verdad de las proposiciones siguientes:
190
d) Explosión demográfica
a) Solo I d) I y III
b) Solo II e) Todas
c) Solo III
10. Respecto al efecto invernadero, indicar la proposición verdadera (V) o falsa (F) según corresponda: I. Los gases que producen el efecto invernadero son el CO2; CH4; CFC; O3 y vapor de agua. II. Implica un mecanismo por el cual los gases de la atmósfera, principalmente el CO2, atrapan la radiación infrarroja emitida por la superficie terrestre. III. Origina una elevación de la temperatura media del planeta. a) F V V d) V F V
b) V V V e) V F F
c) V V F
11. Marcar como verdadero (V) o falso (F), según corresponda: I. Los componentes más importantes del efecto invernadero son el CO2 y el gas natural. II. El efecto invernadero provoca enfriamiento en la superficie de la Tierra. III. Provoca calentamiento del medio, debido a la acumulación de energía I.R. a) V V V b) V V F c) F F V d) F V V e) F F F 12. Indicar verdadero (V) o falso (F) según Colegios
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Química corresponda: I. El efecto invernadero se comienza a generar por causa de la revolución industrial. II. El efecto invernadero se origina solo por el exceso de freones en la atmósfera. III. Son gases del efecto invernadero: el CH4, CO2 y vapor de agua. a) V V V d) F F V
b) V V F e) F F F
c) V F V
13. Indicar el gas que no es contaminante en la atmósfera. a) CO2 d) CH4
Central: 619-8100
b) CO e) HCl
c) SO3
14. Marcar como verdadero (V) o falso (F), según corresponda: I. Los freones destruyen la capa de ozono. II. Formación natural del ozono: 3O2+radUV → 2O3 + E1 III. Destrucción natural del ozono: 2O3 + radUV → 3O2 a) V F F d) F V F
b) V V F e) F F F
c) V V V
15. ¿Qué gas es el principal causante de la lluvia ácida? a) CO(g) d) He(g)
b) CO2(g) e) CH4(g)
c) SO2(g)
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Problemas resueltos 1. Una de las principales aplicaciones de la nanotecnología es: a) La purificación de las aguas superficiales: ríos, lagos y mar. b) La extracción de minerales de comercial: oro, cobre, plata, etc.
valor
c) La fabricación de abono para cultivos importantes: arroz, maíz, algodón, etc. d) El diseño de los nanotubos de carbono, los cuales poseen gran resistencia, con la ventaja de que son más ligeros que el acero.
• Un recubrimiento electrolítico consiste en depositar un metal noble sobre otro metal de menor valor, en general, para protegerlo de la corrosión. En este campo todavía no hay biotecnología. Rpta.: e 3. Señalar la alternativa en la cual un polímero no está acompañado de la fórmula correcta de su monómero.
a) Polietileno b) Polipropileno c) Policloruro de vinilo (PVC) d) Teflón e) Orlón
e) Ninguna Resolución:
La unión de estructuras de carbono del orden de 10-9 m (nanómetro) ha hecho posible un gran descubrimiento: los nanotubos de carbono. Estos son más resistentes que el acero, pero menos densos (poco peso). Rpta.: d
Resolución •
La biorremediación consiste en usar bacterias oxidantes o reductoras, según sea el caso, para separar los metales que contaminan un río por relaves mineros.
C Cl2 = C Cl2 CH2 = CH C≡N
El teflón es un material moderno resistente al calor, a los ácidos y otras sustancias corrosivas; se obtiene por polimerización del tetrafluoro etileno (monómero). CF2 = CF2
Es usado en artefactos eléctricos como planchas, sartenes, cubiertas de naves espaciales, etc. Rpta.: d
4. Una de las siguientes propiedades no corresponde a un cristal líquido: a) Son muy viscosos. b) Son fluidos. c) Son anisotrópicos.
• El biodiésel se obtiene por un proceso bioquímico al que se somete un aceite comestible.
d) Poseen estructuras alargadas y planas en forma de discos.
• El biogás se obtiene por un proceso bioquímico al tratar aguas residuales o también la basura.
e) Se usan en las pantallas de cine para proyección de películas.
Quinto UNI 192
CH2 = CH2 CH2 = CH - CH3 CH2 = CHCl
Resolución
2. ¿Cuál de los siguientes procesos actuales de la industria y tecnología modernas no está relacionado con la biotecnología? a) Biorremediación de metales b) Obtención del biodiésel c) Obtención del biogás d) Tratamiento de aguas residuales e) Recubrimiento electrolítico
Polímero Monómero
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Química Resolución
El cristal líquido tiene propiedades de sólido como gran viscosidad y anisotropía (sólido cristalino), y propiedades de líquido como cierta fluidez; hay ordenamientos como esmético, nemático, etc. Se usan en las pantallas LCD de televisores, calculadoras, computadoras, etc. Rpta.: e
5. ¿Cuál es el principio de un material semiconductor? a) Es un sólido muy buen conductor de electricidad. b) Es un sólido muy buen conductor de calor.
c) Es un material de resistencia prácticamente nula y permite alta conductividad eléctrica. d) Es un material de resistencia infinita y baja conductividad eléctrica. e) Es un material de resistencia infinita y alta conductividad térmica. Resolución Un material semiconductor tiene una composición y ordenamiento complejos, pero su característica principal es que su resistencia se hace cero a temperaturas bajas, por lo cual, su conductividad es elevada; es el fundamento del desplazamiento del tren bala (Tokio). Rpta.: c
Problemas para la clase 1. Indicar si la proposición es verdadera (V) o falsa (F): I. Una pila de combustible o fuel cell es un dispositivo electroquímico que transforma la energía química en energía eléctrica y calor. II. Las celdas de combustible producen una energía limpia (que no daña el medio ambiente). III. En los últimos años, numerosos prototipos de automóviles utilizan celdas de combustible. a) F V V d) V V F
b) F V F e) V V V
c) F F F
2. Señalar las proposiciones verdaderas (V) o falsas (F): I. Los nanotubos poseen propiedades eléctricas y mecánicas inusuales que prometen algunas aplicaciones en el mundo macroscópico. II. La biotecnología utiliza organismos vivos para la obtención de productos consumidos por el hombre. III. Las celdas de combustible producen energía limpia que no daña el medio ambiente. a) V F F d) V V V
b) V F V e) F V F
c) F V V
3. No está relacionado con la nanotecnología: I. Construcción de microrrobots. II. Preparación de nanotubos para el transporte de líquidos.
a) Solo I d) II y III
b) Solo II e) Todas
c) I y II
4. Indicar verdadero (V) o falso (F): I. La fermentación de carbohidratos es una aplicación biotecnológica. II. Las celdas combustibles de H2(g) y O2(g) producen energía no contaminante del ambiente. III. Los nanotubos son una aplicación biotecnológica. a) F F F d) F F V
b) F V F e) V V F
c) V F V
5. Respecto a la biotecnología, responder verdadero (V) o falso (F), según corresponda: I. Las celdas de combustible representan la forma de generación de energía más empleada en los países desarrollados. II. Muchas reacciones se aceleran con catalizadores basados en organismos vivos. A estos catalizadores se les denomina "enzimas". III. Pueden emplearse organismos vivos en la reducción de la contaminación de aire, mar o suelos. A esta parte de la biotecnología se le denomina "biorremediación". a) V V V d) F V F
b) V F V e) F F F
c) F V V
III. Obtención del fullereno.
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6. Responder verdadero (V) o falso (F), según corresponda: I. Muchas de las propiedades físicas y químicas de los materiales cambian a escala nanométrica. II. La tecnología de las celdas de combustible se basa en la electroquímica. III. Los cristales líquidos son sustancias típicamente isotrópicas. a) V V V d) V V F
b) V F F e) F F F
c) F V V
7. Indicar qué proposición es incorrecta con respecto a la biotecnología: a) La elaboración de cerveza y vino está relacionada con la biotecnología. b) Una aplicación es la descontaminación de suelos. c) Se pueden elaborar materiales biodegradables. d) Trata los desechos nucleares. e) Trabaja con hongos y células vivas. 8. Es un dispositivo en el cual podemos encontrar cristales líquidos: a) Cámara fotográfica b) Agenda electrónica c) Computadora personal d) Reloj e) En todos los anteriores podemos encontrar cristales líquidos. 9. Acerca de las aplicaciones de cristales líquidos, indicar si la proposición es verdadera (V) o falsa (F): I. Una "ventana inteligente" puede pasar de transparente a opaca con solo presionar un interruptor. II. El Kevlar es un material poco resistente, pero bastante ligero. III. Un monitor LCD liquid cristal display tiene unos pocos centímetros de espesor. a) V V F d) V F V
b) V F F e) V V V
c) F V V
10. Indicar una propiedad que no corresponda a un cristal líquido. a) No pasan directamente de la fase sólida a la líquida. b) Son muy viscosos. Quinto UNI 194
c) Son isotrópicos. d) Sus moléculas son alargadas. e) Sus moléculas son generalmente orgánicas. 11. Indicar verdadero (V) o falso (F) respecto de las siguientes proposiciones, según corresponda: I. Los cristales líquidos presentan propiedades de sólido y líquido. II. El primer compuesto evaluado como cristal líquido fue el benzoato de colesterilo. III. Los televisores de plasma son aplicaciones de los cristales líquidos. a) V V V d) F V F
b) V V F e) F F F
c) V F F
12. Responder verdadero (V) o falso (F) respecto de las siguientes proposiciones, según corresponda: I. Generalmente, el monómetro empleado en la polimerización es una molécula orgánica con enlaces dobles. II. Actualmente no existen dispositivos de uso masivo que empleen la tecnología de cristales líquidos o plasma. III. El polietileno es un copolímero. a) V V V d) V F F
b) V V F e) F F F
c) F V V
13. Indicar la(s) proposición(es) correcta(s): I. Los cristales líquidos son anisótropos dada su ordenación. II. Un polímero es una molécula muy grande o macromolécula construida por la unión repetida de muchas unidades pequeñas (monómeros) a través de enlaces covalentes. III. Una de las aplicaciones más conocidas de los plasmas está en los llamados televisores de plasma. a) Solo I d) II y III
b) I y II e) Todas
c) I y III
14. Indicar qué proposiciones son correctas: I. El polietileno se obtiene de la polimerización del etileno. II. El polietileno es un copolímero. III. Los polímeros se aplican para fabricar tejidos, cauchos, plásticos, etc. a) Solo I d) I y III
b) Solo II e) II y III
c) Solo III Colegios
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Química 15. No es un método utilizado para evacuar residuos radiactivos: I. Almacenar temporalmente los residuos radioactivos y esperar a que decrezca su actividad. II. Dispersar el material radiactivo en el medio ambiente, previa dilución con materiales inertes. III. Llevar a cabo la concentración y almacenamiento del material radiactivo a largo plazo. Este confinamiento puede ser temporal o permanente. IV. Agregar hipoclorito de sodio, antes de evacuarlos por el drenaje. a) I y II d) Solo III
b) II y IV e) Solo IV
c) Solo II
16. Responder verdadero (V) o falso (F) respecto de las siguientes proposiciones, según corresponda: I. En todo proceso de corrosión deben existir el cátodo, ánodo. II. En las superficies de aleaciones expuestas a ambientes corrosivos, se forman minipilas en las que se oxida el metal con mayor potencial de reducción.
18. Señalar verdadero (V) o falso (F): I. Los desechos nucleares son considerados residuos peligrosos. II. La corrosión genera grandes costos por preservación, mantenimiento y reparación de estructuras metálicas. III. El ánodo de sacrificio impide la corrosión de cierto metal. a) F F V d) F F F
b) V F V e) F V F
c) V V V
19. Indicar qué proposición es incorrecta: a) Los problemas de corrosión ocurren principalmente en metales. b) La corrosión es un fenómeno electroquímico. c) La corrosión se acelera por el aumento de la humedad. d) En la corrosión de metales se forma una celda electrolítica. e) El galvanizado es un proceso de protección contra la corrosión de metales. 20. Señalar la relación incorrecta "polímero: monómero". a) Polietileno: ( -CH2 - CH2- )n
III. La capacidad de los metales de resistir la corrosión depende de su potencial de oxidación.
b) Polipropileno: (-CH2- CH- )n
a) V V V d) F V F
d) Teflón: (-CF2 - CF2-)n
b) V F V e) F F F
c) F V V
CH3 c) PVC: (-CH2 - CH2Cl-)n e) Nailon: (-CH2 - CHCN-)n
17. No es una reacción propia del proceso de corrosión: 1 a) H2O + O2 + 2e- → 2(OH)12 b) Fe → Fe2+ + ec) Fe2+ → Fe3+ + ed) 2H2 + O2 → 2H2O e) Zn ← Zn2+ + 2e-
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Tarea domiciliaria 1. Indicar verdadero (V) o falso (F), según corresponda: I. La nanotecnología puede emplearse en ciencias tan diversas como la agricultura y la medicina.
a) V V V d) F F V
b) V F V e) F F F
c) V F F
II. Actualmente, muchos procesos comerciales utilizan los principios de la nanotecnología.
5. Respecto a la siguientes proposiciones, indicar verdadero (V) o falso (F):
III. La tecnología de las celdas de combustible se basa en la electroquímica.
I. Los cristales líquidos se caracterizan por tener sus moléculas casi esféricas y tomar cierta orientación cuando se hallan dentro de un campo eléctrico.
a) V V V d) V V F
b) F F V e) F F F
c) V F V
2. Respecto a las siguientes proposiciones, indicar verdadero (V) o falso (F). I. El desarrollo de la nanotecnología nos está llevando a una nueva revolución industrial en el siglo XXI. II. La biotecnología está permitiendo, entre otras cosas, la mejora de productos agrícolas, lo que ahora parecía imposible. III. De desarrollarse y abaratarse aún más los costos de producción de las celdas de combustible, se convertirían en una alternativa de generación de energía muy limpia. a) V V V d) V F V
b) V V F e) F F F
c) V F F
3. ¿Cuál es la definición básica de la biorremediación? a) Uso de agentes oxidantes químicos para tratar metales.
II. La bakelita es un ejemplo típico de polímero natural. III. El sol y las estrellas son un ejemplo típico de plasma que se presenta en el Universo. a) V V V d) F F V
b) V V F e) F F F
c) V F V
6. Relacionar los siguientes conceptos: I. Homopolímero II. Copolímero III. Termoplástico A. - A - A - B - A - B − B. Polietileno C. - A - A - A - A - A − a) IA, IIB, IIIC c) IB, IIC, IIIA e) IC, IIB, IIIA
b) IA, IIC, IIIB d) IC, IIA, IIIB
7. Un ejemplo característico de plasma es:
b) Uso de bacterias reductoras y oxidantes para descontaminar metales disueltos en agua.
a) La materia a temperaturas altas
c) Son reacciones químicas de precipitación de metales.
c) Los gases en estado incandescente
d) Son reacciones de descomposición de óxidos metálicos.
e) Los líquidos en ebullición
e) Uso de bacterias u otros organismos para descomponer sales metálicas. 4. ¿Qué proposiciones son correctas? I. Los cristales líquidos poseen un ordenamiento parcial de sus moléculas como los demás líquidos. II. Las propiedades de los cristales líquidos son iguales en todas sus direcciones. Quinto UNI 196
III. Las pantallas LCD son ejemplo de aplicación de los cristales líquidos.
b) La materia sometida a altas presiones d) Los sólidos fundidos
8. Con respecto a los polímeros de adición, marcar lo falso. Polímero a) (CH2 CH2)n
Monómero CH2 CH2
Polietileno Etileno b) (CH2 CH2)n CH2 CH
CH3
CH3
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Química Polipropileno Propileno c) (CH2 CH)n CH2 CHCl Cl
12. Respecto a los acuerdos internacionales referidos al cuidado del medio ambiente, señalar lo verdadero (V) o falso (F).
Policloruro de vinilo Cloruro de vinilo CF2)n CF2 CF2 d) (CF2
I. Existe un acuerdo internacional para reducir el calentamiento del planeta (acuerdo de Kyoto).
Teflón Tetrafluoroetileno e) (CH2 CH)n CH2 CHCN
II. Respecto a la preservación de la capa de ozono, existe el acuerdo Protocolo de Montreal.
CN 9. Con respecto a la corrosión, marcar lo que no corresponda: a) Es un proceso de oxidación-reducción. b) Cada unidad del par de óxido-reducción constituye un pila electroquímica. c) Para la oxidación de los materiales ferrosos influyen la humedad y la concentración de O2(g). d) Para la oxidación de materiales ferrosos influyen el clima tropical y la concentración del ozono O3. e) Una forma de evitar la corrosión consiste en el uso de los ánodos de sacrificio. 10. Respecto a la corrosión, señalar las proposiciones verdaderas (V) o falsas (F): I. El hierro no se oxida en el aire seco; debe haber humedad presente. II. El hierro no se oxida en agua libre de oxígeno; debe existir oxígeno. III. La corrosión es un proceso que solo afecta al metal Fe. a) V V V d) V F V
b) F V V e) F F F
c) V V F
I. Los combustibles nucleares agotados no son considerados peligrosos. II. La formación del Al2O3 superficial sobre el aluminio lo protege de corrosión posterior. III. La corrosión es un proceso electroquímico en el que el metal pasa a óxido.
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b) Solo II e) II y III
a) V V V d) V F V
b) F V F e) V V F
c) F F V
13. De los siguientes acuerdos internacionales, indicar aquel que busca, por parte de los países del mundo, la reducción de la producción de los gases de invernadero. a) Tratado del Atlántico Norte b) Tratado de Ginebra c) Tratados de control de armas estratégicas d) Tratado de Kyoto e) Tratado de libre comercio 14. ¿Cuál no es una propiedad del cristal líquido? a) Viscosidad b) Fluidez c) Anisotrópico d) Punto de fusión variable e) Se usa en calculadoras, TV, laptops, etc. 15. ¿Qué metal no sufre corrosión?
11. Indicar qué proposiciones son incorrectas:
a) Solo I d) I y II
III. Las reacciones de fusión nuclear producen desechos radiactivos cuya eliminación está normada por acuerdos internacionales.
a) Fe d) Mg
b) Ni e) Au
c) Zn
c) Solo III
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