ESPOL – FCNM – DCQA QUIMICA GENERAL 1 SEGUNDA EVALUACION II TERMINO 2012 (30/01/13) Solución del Examen: Nombre: Luis Vaca Salazar (Ayudante Académico) Observación: La coma representa miles, el punto representa decimales 1.
El éter dietílico es un líquido orgánico volátil y muy inflamable que se utiliza como disolvente. La presión de vapor del éter dietílico es 401 mm de Hg a 18°C. 18°C. Calcule, en mm de Hg, la presión de vapor a 32°C. Δ Hvap=26 kJ/mol. Datos: P1= 401 mmHg; P2= ¿?; T1= 18°C →291 K; T2= 32°C → 305 K
) ( () ( ) ( ) ( ) ( ( ) ( ( ) ( 2.
La presión de vapor del benceno C6H6 es de 40.1 mmHg a 7.6°C ¿Cuál es su presión presión de
vapor a 60.6°C? ΔHvap=31.0 KJ/ mol. Datos: P1= 40.1 mmHg; P2= ¿?; T1= 7.6°C →280.6 K; T2= 60.6°C → 333.6 K
) ( () ( ( ( ) ( ) ( ) ( ( ) ( ) 3.
El etilenglicol (EG), CH 2 2 (OH) CH 2 2 (OH), es un anticongelante comúnmente utilizado en automóviles. Es soluble en agua y bastante volátil (p. eb. 197°C). 197°C). Calcule el punto de congelación de una disolución que contiene 651 g de etilenglicol en 2505 g de agua. ¿Debe mantener esta sustancia en el radiador de su automóvil durante nuestro invierno (verano europeo)? La masa molar del etilenglicol es de 62.07 g. Datos: Kf=1.86 °C/m; Kb=0.52 °C/m. °C/m.
ESPOL – FCNM – DCQA QUIMICA GENERAL 1 SEGUNDA EVALUACION II TERMINO 2012 (30/01/13) Datos: Masa soluto (EG)=651 g; Masa solvente (H2O)=2,505 g; Punto de congelación H2O pura=0°C; Punto de ebullición del H2O pura=100°C
( ) Para determinar si la sustancia puede permanecer en el invierno en un radiador debemos analizar con respecto al punto de ebullición de la muestra porque algunas sustancias en el ambiente se evaporan con facilidad.
( )
Como la solución hierve a 102°C la solución si se puede mantener al ambiente.
4.
La reacción del ion peroxodisulfato
con el ion yoduro
es:
En la tabla n.- 1 se presentan valores medidos y registrados a cierta temperatura. Con estos datos calcular la ley de velocidad (rapidez) para la reacción referida y luego calcular la constante de rapidez.
# EXPERIMENTO 1 2 3 4
0.040 0.080 0.160 0.080
La ley de rapidez se expresa como:
Tabla n.- 1
0.051 0.034 0.017 0.017
Rapidez Inicial (M/s) 1.7x10 2.2x10 2.2x10 1.1x10
Para poder compleatarla se deben hallar los valores de m y n
Calculo de m Tomando el experimento 3 y 4 nos damos cuenta que la concentracion de queda constante y la velocidad aumenta al igual que la concentracion de , entonces tomamos las dos ecuaciones de rapidez de los dos experimentos y dividimos asi:
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El orden de la reacción para
es 1
Calculo de n Tomando el experimento 2 y 4 nos damos cuenta que la concentracion de queda constante y la velocidad aumenta al igual que la concentracion de , entonces tomamos las dos ecuaciones de rapidez de los dos experimentos y dividimos asi:
El orden de la reacción para
[ ]
es 1
La ecuación de velocidad nos queda así:
Para hallar el valor de k tomamos los datos de cualquier experimento en este caso tomamos el experimento 1
5.
Considere la reacción de primer orden orden de un solo reactivo: A→B A tiempo cero el recipiente donde se halla el reactivo tiene 8 esferas (moléculas de A) luego de 10 segundos, el recipiente se contienen 4 esferas (moléculas de A) y 4 cuadrados (moléculas de B). Todo esto se representa en la siguiente imagen: t=0s
Con los datos proporcionados calcular: # 1 La vida media de la reacción #2 La constante de velocidad (rapidez) de la reacción
t= 10 s
ESPOL – FCNM – DCQA QUIMICA GENERAL 1 SEGUNDA EVALUACION II TERMINO 2012 (30/01/13) #3 Determine y llena la tabla adjunta con el número de moléculas de A (esferas) y moléculas de B (cuadrados) presentes en los tiempos de 10, 20, 30, 40 y 50 segundos: Para hallar el tiempo de vida media aplicamos la definición:
Vida media: Es el tiempo en el cual se acaba la mitad del reactivo En el grafico se observa que a los 10 segundos nos queda la mitad del reactivo A, es decir que los 10 segundos que transcurren equivalen al tiempo de vida media de la reacción Entonces:
Para hallar la constante de velocidad, conocemos que la reacción es de primer orden entonces aplicamos la fórmula de vida media
Para determinar cuántas moléculas de A y B quedan en cada intervalo de 10 segundos, se aplica otra vez la definición de vida media. Como cada intervalo es de 10 segundos entonces nos quedara la mitad de la cantidad anterior del reactivo: tiempo 0 10 20 30 40 50
# moléculas de A 8 4 2 1 0 0
# moléculas de B 0 4 6 7 8 8
Y para hallar la cantidad de moléculas de B se aplica la ley de conservación de la materia porque la cantidad de reactivos debe ser igual que la de los productos en la reacción.
6.
La constante de rapidez de primer orden para la reacción del cloruro de metilo metilo (CH3Cl) con agua para producir metanol (CH3OH) y ácido clorhídrico (HCl) es 3.32 x 10 -10 s-1 a 25°C. Calcule la constante de velocidad v elocidad a 40°C 40°C si la energía de activación es 116 kJ/mol. SOLUCION: Utilizamos la ecuación de Arrhenius para 2 constantes de velocidad y 2 temperaturas:
( () ( ) Convirtiendo las temperaturas a kelvin, la energía de activación en Joules y reemplazando datos
( )
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( ) ) ( (
7. Únase cada término dado en la columna de “TÉRMINOS” (segunda columna) con su correspondiente concepto presente en la columna de “DESCRIPCIÓN” (tercera columna). Para esto utilice las letras proporcionadas en la primera columna, la misma que debe constar escrita para los fines solicitados -en la cuarta columna- acompañando a la descripción correcta. Por fines de distracción y concentración se presenta una descripción sin sentido relacionado (sin termino apropiado). A manera de ejemplo sobre como contestar, véase el ejemplo proporcionado con el término INDICADORES (letra F). TERMINO A
EXPERIMENTO CONTROLADO
B
CAMBIO EN UN SISTEMA
C
ESTADO DE UN SISTEMA
D
SISTEMA DE SUBSTANCIAS
E
INFORME CIENTIFICO
F
INDICADORES VEGETALES
G
NUMERO DE AVOGADRO
H
METODO CIENTIFICO
I
SOLUTO
J
MASA MOLAR
K
MOL
DESCRIPCION Compuesto que cambian su color en presencia de ciertas sustancias químicas Colección de materiales aislados para estudios científicos Registro preciso y completo de experiencias científicas. Descripción de un sistema en un instante determinado Experiencia científica concebida para permitir el estudio del efecto de una variable. Estado final de un sistema en un estado comparado con el estado inicial. Colección casual de datos sobre numerosos extremos. Es la cantidad de átomos en exactamente 12 g de carbono-12. Procedimiento para estudiar el mundo en tres pasos organizados: experimentación, formulación de una hipótesis y experimentación adicional. Sustancia disuelta en una solución, por lo general presente en menor cantidad que el disolvente Masa expresada en gramos de 1 mol de una sustancia, elemento o compuesto Cantidad de una sustancia que contiene la misma proporción de átomos, moléculas o iones igual al número de átomos contenidos en 12 g de carbono12
F D E C A B
G H I J
K
ESPOL – FCNM – DCQA QUIMICA GENERAL 1 SEGUNDA EVALUACION II TERMINO 2012 (30/01/13) 8. El crecimiento de una plantita de arroz en condiciones domésticas, domésticas, se muestra muestra en la tabla #6 donde se presentan la altura alcanzada (cm) por la gramínea con el tiempo (en días) a partir de la siembra. Tabla #6 Tiempo (días) 0 4 9 14 19 24 29 34 Altura (cm) 0 6 21 26 28 29 30 30.5 A partir de los datos, grafique una curva de crecimiento altura vs tiempo para la gramínea en cuestión y determinar la rapidez de crecimiento a tiempo cero (t=0 días)
Curva de creciemiento del arroz 40 35 30 25 20 15 10 5 0
1
2
3
4
5
6
7
8
Altura (cm)
0
6
21
26
28
29
30
30.5
Tiempo(dias)
0
4
9
14
19
24
29
34
Calculo de la velocidad instantánea de crecimiento del arroz cuando t=0
9.
A temperatura fija, en la gráfica gráfica se tiene las variaciones de concentraciones con el tiempo de la reacción: H2 (g) + I2 (g) ↔ 2HI (g). Se muestran intervalos ∆10, ∆21, ∆31 y ∆tn3, del tiempo. A) Grafique las variaciones de las concentraciones en ∆31, observe que en t2 se extrajo una cantidad de HI, que está marcado con una flecha. B) Graficar las concentraciones del sistema en equilibrio, de t3 a tn. Para los literales a y b las curvas que debemos graficar se deben realizar basándonos en las
ESPOL – FCNM – DCQA QUIMICA GENERAL 1 SEGUNDA EVALUACION II TERMINO 2012 (30/01/13) definiciones correctas, a medida que avanza la reacción los reactivos siempre tenderán a disminuir su concentración y los productos tienden a aumentar su concentración. Entonces las líneas de los reactivos se hacen como curvas que bajan poco a poco y los productos como curvas que suben poco a poco. Y en el equilibrio las líneas que se dibujan son líneas horizontales constantes:
10. En el mapa del Ecuador que se presenta a continuación, ubicar los sitios co rrectos de las 7 estaciones del INIAP que se detallan a continuación en la tabla. Cada ubicación en el mapa ubicarla mediante el número de la estación en la tabla. NUMERO ASIGNADO ESTACIONES EXPERIMENTALES DEL INIAP ECUADOR 1 Estación Experimental Central de Portoviejo 2 Estación Experimental Litoral de Santo Domingo 3 Estación Experimental Santa Catalina 4 Estación Experimental Tropical Pichilingue 5 Estación Experimental Litoral del Sur 6 Estación Experimental Litoral del Austro 7 Estación Experimental Central de la Amazonia
3
2
7
1
5
6
