Documents MX Guia Quimica Generaal I
Documents MX Guia Quimica Generaal I
Documents MX Guia Quimica Generaal I
2) Indique si cada una de las siguientes muestras de materia es una sustancia pura o
una mezcla; en caso de ser una mezcla, si es homogénea o heterogénea.
a)
Una astilla de madera.
b)
Tinta roja.
c)
Agua destilada.
d)
Jugo de naranja recién exprimido.
e)
Un soplo de aire fresco.
f)
Una manilla de latón.
g)
Hielo.
4) Realice los siguientes cálculos expresando los resultados con el número adecuado
de cifras significativas:
a)
38,4 x 10-3 * 6,36 x 105
b)
1,45 x 102 * 8,76 x 10-4
(9,2 x 10-3)2
c)
24,6 + 18,35 – 2,98
d)
(1,646 x 103) – ( 2,18 x 102) + (1,36 x 104 * 5,17x10-2)
e)
-7,29 x 10-4 + [√(7,29 x 10-4)2 + 4*(1,00)*(2,7 x 10-5)]
2 x (1,00)
JLCB 2011
5) ¿Cuál de las dos masas es mayor, 2172 µg o 0,00515 mg?
Resp: 2172 µg
6) Una unidad utilizada en hipódromos, no es SI, es la Mano, que tiene 4 pulgadas (in).
¿Cuál es la altura en metros, de un caballo que mide 15 Manos de altura? (1 pulg =
2,54 cm).
Resp: 1,52 m
10) El motor de un carro lleva un anticongelante útil hasta -22°C, ¿Protegerá este
anticongelante el motor a temperaturas del orden de -15°F?
Resp: No lo protegerá, solo es útil hasta -7,6°F
11) Para determinar la densidad de la acetona, se pesa dos veces un bidón de 55 gal.
Este bidón pesa 75 lb cuando está vacío. Cuando se llena con acetona el bidón pesa
437,5 lb. ¿Cuál es la densidad de la acetona en g/mL? 1gal=3,78 L. 1lb= 454 g
Resp: 0,791 g/mL
12) Las siguientes densidades se dan a 20°C: Agua 0,998 g/cm3, hierro 7,86 g/cm3,
aluminio 2,70 g/cm3. Clasifique los siguientes objetos en orden de masa creciente:
a)
Una barra rectangular de hierro de 81,5 cm * 2,1cm * 1,6 cm.
b)
Una lámina de aluminio de 12, 12 m *3,62 m * 0,003 cm.
c)
4,051 litros de agua.
Resp: barra de hierro < lámina de aluminio < agua
2152,38 g < 3553,83g < 4042,9g
JLCB 2011
14) La densidad del aire a presión atmosférica normal y 25ºC es de 1,19g/L. Calcule la
masa, en kg del aire contenido en una habitación que mide 12,5 pie x 15,5 pie x 8
pie. (1pie = 30,48 cm)
Resp: 52,23 kg
15) Una refinería de cobre produce un lingote de cobre que pesa 150 lb. Si el cobre se
estira para formar alambre de 8,25 mm de diámetro, ¿cuántos pies de alambre de
cobre podrán obtenerse del lingote? La densidad del cobre es de 8,94 g/cm 3. V=
π*r2*L
Resp: 467,5 pie
16) Un cubo del metal osmio de 1,5 cm de lado tiene una masa de 76,31 g a 25ºC.
calcule su densidad en g/cm3 a esa temperatura.
Resp: 22,61 g/cm3
17) La densidad del metal titanio es de 4,51 g/cm3 a 25ºC. ¿Qué masa de titanio
desplaza 65,8 mL de agua a 25ºC.
Resp: 296,76 g
18) Para determinar una sustancia líquida, una estudiante determinó su densidad.
Empleando un cilindro graduado, midió una muestra de 45 mL de la sustancia. A
continuación, determinó la masa de la muestra, encontrando que pesaba 38,5g. Ella
sabía que la sustancia tenía que ser alcohol isopropílico (densidad = 0,785 g/mL) o
bien Tolueno (densidad = 0,866g/mL). ¿Cuál fue la densidad calculada y cuál es la
posible identidad de la sustancia?
Resp: 0,856 g/mL, Tolueno
19) Un cilindro de silicio tiene 16,8 cm de longitud y una masa de 2,17 kg. La densidad
del silicio es de 2,33 g/cm3. ¿Qué diámetro tiene el cilindro?
(VCilindro = *r2*h donde r es el radio y h la altura).
Resp: 8,4 cm
20) El oro puede martillarse hasta formar láminas delgadas llamadas pan de oro. Si un
trozo de oro de 500 g (densidad = 19,32 g/mL) se martillará hasta formar una
lámina que mide 2,4 pie x 1 pie, calcule el espesor medio de la lámina en mm.
Resp: 0,12 mm
21) Un fertilizante contiene 21% en masa de nitrógeno. ¿Qué masa de este fertilizante,
en kg, se necesita para disponer de 775 g de nitrógeno?
Resp: 3,69 kg
22) El dólar de plata Morgan tiene una masa de 26,73 g. Por ley, esta moneda debía
contener 90% de plata, siendo el resto cobre. Cuando la moneda se acuñó a finales
del siglo XIX, la onza troy (31,1g) de plata costaba $ 1,18. A este precio a) ¿cuánto
valía la plata de la moneda? b) Hoy día, la plata se vende a $ 5,30 la onza troy.
¿Cuántos dólares de plata Morgan (monedas) se requieren para obtener $ 25 de
plata pura?
Resp: 0,91 $, 6,1 moneda ~ 7 monedas.
JLCB 2011
23) La dosis recomendada para adultos de Elixofilina®, un fármaco usado para el asma,
es de 6 mg/kg de masa corporal. Calcule la dosis en miligramos para una persona de
150 lb.
Resp: 408,23 mg
24) Una libra de café en grano rinde para 50 tazas (1 tza = 250mL). ¿Cuántos mL de
café se pueden preparar con 10 g de café.
Resp: 275,6 mL de café ~ 1 taza
25) Una marca de vinagre contiene 5,4% en masa de ácido acético. ¿Cuál es la masa, en
gramos, de ácido acético, en una libra de este vinagre?
26) Una disolución contiene 12,62% en masa de sacarosa. ¿qué masa de esta disolución,
en gramos, se necesita para disponer de 1,00 kg de sacarosa?
28) Una muestra de 0,406 g de magnesio reaccionan con oxígeno, obteniéndose 0,674 g
de óxido de magnesio como único producto, ¿Qué masa de oxígeno se consumió en
la reacción?
Resp: 0,268 g de oxígeno
29) Una muestra de 1,205 g de potasio reacciona con 6,815 g de cloro, obteniéndose
cloruro de potasio como único producto. Después de la reacción quedan 3,300 g de
cloro sin reaccionar. ¿Qué masa de cloruro de potasio se formó?
Resp: 4,720 g de Cloruro de potasio
JLCB 2011
31) Tres muestras de carbono puro de: 3,62; 5,91 y 7,07 g de masa, se quemaron en un
exceso de aire. Las masas de dióxido de carbono obtenidas, el único producto en
cada caso, fueron 13,26; 21,66 y 25,91 g respectivamente.
a)
¿Establecen estos datos que el dióxido de carbono tiene una composición
fija?
b)
¿Cuál es la composición del dióxido de carbono expresada en % de Carbono
y % de Oxígeno en masa?
32) Cuando se calienta mucho una mezcla sólida de 10,500 g de hidróxido de calcio y
11,125 g de cloruro de amonio, se desprenden producto gaseoso y quedo un residuo
sólido de 14,336 g. Los gases se pasan a través de 62,316 g de agua y la masa de la
disolución resultante es de 69,605 g. Dentro de los límites del error experimental,
explique si estos datos están de acuerdo con la ley de conservación de la masa.
35) Cuando un objeto de hierro se oxida, su masa aumenta. Cuando una cerilla arde su
masa disminuye. ¿Están estas observaciones en contra de la ley de conservación de
la masa? Justifique su respuesta.
Resp: No; el hierro y el oxigeno del aire se combinan formando oxido de hierro,
y el dióxido de carbono se escapa de la cerilla que arde
JLCB 2011
a) Demuestre que estos datos son consistentes con la ley de las proporciones
múltiples.
b) Si la fórmula del compuesto B es N2H2, ¿Cuáles son las fórmulas de los
compuestos A y C.
a) Demuestre que estos datos son consistentes con la ley de las proporciones
múltiples.
b) Si la fórmula del compuesto A es IF, ¿Cuáles son las fórmulas de los compuestos
B, C y D.
Resp: Si son consistentes b) Comp A:IF, Comp B:IF 3, Comp C: IF5 y Comp
D: IF7
38) El cobre forma dos óxidos. Un óxido tiene 20% en masa de oxígeno, el segundo
óxido tiene un % de Oxígeno menor que el primero. ¿Cuál es el % probable de
oxigeno en el segundo óxido? Cu: 63,5 u, O: 16 u.
Resp: 11% Cu2O
40) ¿Cuál de las siguientes especies:, 47Cr, 60Co+3, 24Mg+2 35Cl-1, 120Sn+2, 226Th, 90Sr
a)
Tienen igual número de protones que de neutrones.
b)
Tienen protones que contribuyen más del 50% a la masa.
c)
Tienen 50% más de neutrones que de protones.
Resp: a) 24Mg+2, b) 47Cr, c) 226Th
41) Para el ion es 228Ra2+, cuya masa es 228,030 uma, calcule; el número de protones,
neutrones y electrones en el ion.
Rpta: 88, 140, 86.
42) La razón de las masas de los dos isótopos naturales de indio es 1,0177:1. El más
pesado de los dos isótopos tiene 7,1838 veces la masa de 16O. ¿Cuáles son las masas
de los dos isótopos? Rpta: 112,9417 uma, 114,9408uma
JLCB 2011
43) Las abundancia de dos isótopos naturales de plata son: 107Ag, 51,84 %; 109Ag,
48,16%. La masa del isótopo 107Ag es 106,905092 u. ¿Cuál es la masa del isótopo
109
Ag?
Rpta: 108, 9294 uma
44) El boro tiene una masa atómica media ponderada de 10,811 u. ¿Cuáles son los
porcentajes de abundancia natural de sus dos isótopos, 10B y 11B? Las masas de estos
isótopos son 10,012937 u y 11,009305 u, respectivamente.
47) Hay tres isotopos naturales del magnesio, sus masas y porcentajes de abundancia en
la naturaleza son: 23,985042 uma, 78,99%, 24,985837 uma 10% y 25,982593 uma
11,01%. Calcule la masa atómica media ponderada del magnesio.
Resp: 24,31uma
48) Los tres isotopos naturales de Potasio son: 39K, 38,933707 uma, 40K, 39,963999 uma
y 41K. Los porcentajes de abundancia natural del 39K y 41K son 93,2581% y 6,7302%
respectivamente. Calcule la masa isotópica del 41K.
49) Calcule la masa, en gramos, de: a) 6,25x10-2 mol de P4, b) 4,03x1024 moléculas de
ácido esteárico, C18H36O2, c) Una cantidad del aminoácido lisina, C 6H14N2O2, que
contiene 1,15 mol de átomos de N.
50) Calcule el número de moles de Br2, en una muestra formada por: a) 8,08x1022
moléculas de Br2, b) 2,17x1024 átomos de Br. c) 11,3 kg de Br2. d) 2,65 L de bromo
líquido (densidad = 3,10 g/mL).
Resp: a)0,134 mol Br2, b) 1,80 mol Br2, c) 70,7 mol Br2, d)51,4 mol Br2
JLCB 2011
51) El contenido de hemoglobina en la sangre es aprox. 15,5 g/100mL de sangre. La
masa molar de la hemoglobina es de 64,5 g/mol, y hay cuatro átomos de hierro (Fe)
en una molécula de hemoglobina. ¿cuántos átomos de Fe hay en los 6 L de sangre
de un adulto medio?
Resp: 3,47x1025 átomos de Fe
52) ¿Cuántos átomos de Ag hay en una joya de plata de ley que pesa 38,7 g, la plata de
ley contiene 92,5 % de masa de Ag? P.A. Ag = 108 g/mol.
Resp: 2x1023átomos de plata
Resp: 36,2 %
58) Calcule el % en masa de cada uno de los elementos en el ácido esteárico, C18H36O2.
JLCB 2011
Resp: C1,33H3,33O ó C4H10O3
63) El índigo, colorante azul de los blue jean, tiene una composición centesimal en
masa de 73,27% de C, 3,84% de H, 10,68% de N y el resto de O. Su masa
molecular es de 262 uma. ¿Cuál es la formula molecular del índigo?
Resp: C16H10N2O2
65) Una mezcla de hidrocarburos está formada por 60% en masa de C 3H8 y 40% de
CxHy, cuando se queman 10 g de esta mezcla, se obtienen 29 g de CO 2 y 18,8 g de
H2O, como únicos productos. ¿Cuál es la fórmula del hidrocarburo desconocido?
Resp: CH4
66) La dimetilhidracina, es un compuesto formado por C, H y N, usado como
combustible, cuando se quema por completo una muestra de 0,505 g produce 0,741
g de CO2 y 0,605 g de H2O, el contenido de nitrógeno en una muestra de 0,486 g se
convierte en 0,226 g de N2. ¿Cuál es la formula empírica de la dimetilhidracina?
Resp: CH4N
JLCB 2011
c)
PCl5 + H2O H3PO4 + HCl
d)
PbO + NH3 Pb + N2 + H2O
e)
Mg3N2 + H2O Mg(OH)2 + NH3
f)
KO2 + CO2 K2CO3 + O2
g)
Fe + H2O Fe3O4 + H2
h)
NH3 + O2 NO + H2O
Fe + Cl2 FeCl3
¿Cuántos moles de FeCl3 se obtienen cuando reacciona 7,26 moles de Cl 2?, con un
exceso de hierro.
Resp: 4,84 mol de FeCl3
KClO3 KCl + O2
Resp: 17 g de O2
Ag2CO3 Ag + CO2 + O2
Resp: 96 gr de Ag2CO3
72) El mineral de hierro es Fe2O3 impuro. Cuando se calienta Fe2O3 con un exceso de
carbono (coque), se obtiene el metal hierro y el gas monóxido de carbono. De una
muestra del mineral de 938 kg se obtuvieron 523 kg de hierro puro. ¿Cuál es el
porcentaje en masa de Fe2O3 puro en el mineral de hierro?
JLCB 2011
Fe2O3 + C CO + Fe
¿Cuántos gramos de óxido de plata hay que descomponer para obtener 100g de
plata pura?
76) ¿Cuántos gramos de HNO3 y de Fe se necesitan para producir 500 g de Fe(NO 3)2?
¿Cuál es el % en masa del NO en la mezcla de salida?
77) Una mezcla compuesta de 34% de C y 66% de S que pesa 200 gramos se quema
para producir CO2 y SO2. ¿Cuál es el % en masa de la mezcla de salida?
S + O2 SO2
C + O2 CO2
78) Una muestra de una aleación de calcio-magnesio (Ca-Mg) que pesa 5 gr se disuelve
y se precipita como sulfatos, la mezcla CaSO 4 y MgSO4 pesa 20,09 gr. ¿Cuál es la
composición de la aleación %Ca y %Mg?
Ca + H2SO4 CaSO4 + H2
Mg + H2SO4 MgSO4 + H2
JLCB 2011
Resp: %Ca = 60 y %Mg = 40
79) Un trozo de hoja de aluminio que mide 10,25 cm x 5,50 cm x 0,601 mm y tiene una
densidad de 2,70 g/cm3 se disuelve en un exceso de HCl. ¿Qué masa de H 2 se
obtiene?
Al + HCl AlCl3 + H2
Resp: 1,01g H2
80) Se hace reaccionar una muestra de 0,78 moles de hidruro de calcio (CaH 2), con 1,52
moles de agua. ¿Cuántos moles de H2 se producirán?
CaH2 + H2O Ca(OH)2 + H2
Resp: 1,52 moles de H2
82) Una reacción secundaria en el proceso de fabricación del rayón a partir de la pulpa
de madera es:
CS2 + NaOH Na2CS3 + Na2CO3 + H2O
¿Cuántos gramos de Na2CS3 se producen en la reacción de 92,5 mL de CS 2 líquido
(densidadCS2 = 1,26 g/mL) y 2,78 moles de NaOH?
Resp: 142,7 g de Na2CS3
83) El amoníaco (NH3) puede obtenerse calentando juntos los sólidos NH4Cl y
Ca(OH)2, formándose también CaCl2 y H2O, si se calienta una mezcla formada por
33g de cada uno de los sólidos NH4Cl y Ca(OH)2. ¿Cuántos gramos de NH3 se
formarán? ¿Qué reactivo queda en exceso y en qué cantidad?
Resp: 6,8 mol de CO2, 10,19 mol de H2O, 61,7% exceso de C2H5OH
JLCB 2011
Resp: Exceso C2H4 y O2. 135,62 g de C2H4Cl2 y 24,66 g de H2O. 22,6% C2H4Cl2,
4,11% H2O, 26,35% O2 y 46,94% C2H4.
87) Se oxida amoniaco con oxígeno para producir óxido nítrico. Después de terminada
la reacción se encuentra que se formaron 80 g de NO y quedan sin reaccionar 25 gr
de NH3. ¿Cuál es el % de exceso de NH3? ¿Cuánto oxígeno se consume? ¿Cuál es la
composición de la mezcla final?
NH3 + O2 NO + H2O
CO + H2 CH3OH
89) Una reacción de 1,80 moles de CCl4 con un exceso de HF se forma 1,55 moles de
CCl2F2. ¿Cuáles son los rendimientos?
a)
Teórico
b)
Real
c)
Porcentual de esta reacción.
JLCB 2011
c)
¿Cuál es la masa de C6H11OH que debería haber sido utilizada para producir
100g de C6H10 si el rendimiento fuese el determinado en el apartado b)?
92) ¿Cuántos gramos de acido acético comercial (97% masa de C 2H4O2) deben
reaccionar con un exceso de PCl3, para obtener 75 gr de cloruro de acetilo
(C2H3OCl), si la reacción tiene un rendimiento de 78,2%?
C2H4O2 + PCl3 C2H3OCl + H3PO3
Resp: 75,6 g
95) Desde una solución de cloruro férrico se precipitan 954 g de hidróxido férrico
agregando hidróxido de amonio. Si el rendimiento en la precipitación es de 95%.
¿Cuánto cloruro férrico se tenía inicialmente?
FeCl3 + NH4OH Fe(OH)3 + NH4Cl
JLCB 2011
97) ¿Cuántos gramos de HCl se consumen en la reacción de 425g de una mezcla que
contiene 35,2% de MgCO3 y 64,8% de Mg(OH)2 en masa?
Resp: 475 g
¿Cuántos moles de Cl2 deben consumirse en la primera reacción para obtener 2,25
kg de CCl2F2 en la segunda reacción? (Suponga que todo el CCl 4 que se produce en
la primera reacción se consume en la segunda).
Resp: 74,4 moles
100) ¿Cuáles son las molaridades (M) de los siguientes solutos cuando se disuelven en
agua?
a)
2,92 mol de CH3OH en 7,16 L de solución
b)
7,69 mmol de C2H5OH en 50 mL de solución
c)
25,2 g de CO(NH2)2 en 275 mL de solución
d)
18,5 mL de C3H5(OH)3 (densidad = 1,26 g/mL) en 375 mL de solución.
101) ¿Qué volumen en mL debe tomarse de una solución de AgNO 3 0,650 M, para
prepara por dilución 250 mL de AgNO3 0,423 M?
Resp: 163 mL
102) Se evapora agua de 135 mL de una solución de K2SO4 0,188 M hasta que el
volumen de la solución es de 105 mL. ¿Cuál es la molaridad de la solución
resultante?
Resp: 0,242 M
JLCB 2011
103) ¿Cuántos mL de HCl 2,35 M hacen falta para disolver un trozo de 1,75 g de
carbonato de calcio (mármol)?
104) Se añade una muestra de 0,696 mol de Cu a 136 mL de HNO3 6 M. Suponiendo que
la siguiente reacción es la única que tiene lugar. ¿reaccionara todo el Cu?
105) ¿Qué solución tiene la concentración más alta de sacarosa (C12H22O11): una solución
al 46% en masa con una densidad de 1,21 g/mL ó una solución al 1,5 M? Justifique
su respuesta.
Resp: la solución al 46% es 1,62 M C12H22O11
106) ¿Qué masa en gramos de Na2CO3 se requiere para que reaccione por completo 25
mL de solución de HNO3 0,155M?
Na2CO3 + HNO3 NaNO3 + CO2 + H2O
Resp: 0,205 g
107) ¿Qué volumen de solución 0,25 M de nitrato de plata, se necesita para que
reaccionen 18,6 g de fosfato de potasio?
AgNO3 + K3PO4 Ag3PO4 + KNO3
Resp: 1053 mL
108) Un método usado comercialmente para pelar papas es sumergirlas en una solución
de NaOH durante corto tiempo, sacarlas de esta solución y quitarles las cascaras. La
concentración de NaOH debe estar entre 3 y 6 M. El NaOH se analiza
periódicamente. En uno de estos análisis se requirieron 45,7 mL de H2SO4 0,5 M
para reaccionar completamente con una muestra de 20 mL de la solución de NaOH.
NaOH + H2SO4 Na2SO4 + H2O
Determine la concentración del NaOH, ¿servirá para pelar las papas?
JLCB 2011
NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4
Resp: 167mL
111) Se diluye 25 ml de HCl 1,5 N, hasta 500mL. ¿Qué concentración tiene el HCl
diluido?
Resp: 0,075 M
112) Una gota (0,05mL) de disolución 12 M de HCl se extiende sobre una hoja delgada
de aluminio. Suponga que todo el ácido reacciona y disuelve la hoja de un lado al
otro. ¿Cuál será el área en cm 2 del agujero cilíndrico producido? (densidad del Al =
2,70 g/mL, espesor de la hoja 0,10 mm)
Al + HCl AlCl3 + H2
Resp: 0,22 cm2
113) Una muestra de 0,155 g de una aleación Al-Mg se disuelve en un exceso de HCl,
produciéndose 0,0163 g de H2. ¿Cuál es el porcentaje de Mg en la aleación?
Al + HCl AlCl3 + H2
Mg + HCl MgCl2 + H2
2DO PARCIAL
JLCB 2011
1,17 nm
JLCB 2011
8) Un Láser empleado como indicador en presentaciones produce luz roja con
longitud de 630 nm y una potencia de 5KW. El laser apunta a una superficie
durante 2 min. ¿Cuántos fotones de luz laser incidirán en la superficie durante
este tiempo?
Resp: 1,9x1024 fotones
12) El molibdeno metálico debe absorber radiación con una frecuencia mínima de
1,09x1015 s-1 para poder emitir un electrón de su superficie por el efecto
fotoeléctrico. a) Determine la energía mínima necesaria para producir dicho
efecto. b) Determine la longitud de onda de la radiación que proporciona fotones
de esta energía.
Rpta: a) 7,23x10-19 J, b) 275 nm
13) ¿En que región del espectro electromagnético se espera encontrar radiación con
una energía por fotón 100 veces mayor que la asociada con radiación de 988nm?
Rpta: 98,8 nm Rx-UV
14) ¿Qué tipo de partícula posee suficiente velocidad para producir ondas de
materia de longitud de onda del orden de 1 nm, el protón o el electrón?
Justifique su respuesta.
Rpta: electrón
15) ¿Cuáles de las siguientes especies son isoelectrónicas entre sí? C, Cl -, Mn2+, B-,
Ar, Zn, Fe3+, Ge2+.
Rpta: C y B-, Cl- y Ar, Mn+2 y Fe+3, Zn y Ge+2
JLCB 2011
16) Para medir la energía de ionización de los átomos se emplea una técnica llamada
espectroscopía fotoelectrónica. Al irradiar una muestra con luz UV, emite
electrones de su capa de valencia. Se mide la energía cinética de los electrones
emitidos. Como se conoce la energía del fotón UV y la energía cinética de los
electrones emitidos, se puede escribir
1
h IE m 2
2
18) Utilice el tercer periodo de la tabla periódica como ejemplo para indicar el
cambio en la primera energía de ionización de los elementos al avanzar de
izquierda a derecha. Explique la tendencia.
19) Compare los elementos B, Al, C y Si.
a) ¿Cuál tiene el radio atómico más grande?
b) Ordene los elementos B, Al y C en orden creciente la primera energía de
ionización.
c) ¿Cuál tiene mayor carácter metálico?
Resp: a) Al, b) Al < B < C c) Al
20) Nombre el elemento que corresponde a cada una de las siguientes
características: a) El elemento cuyos átomos tiene la configuración electrónica
1s22s22p63s23p4; b) el metal alcalinotérreo que tiene el mayor radio atómico; c)
el elemento del grupo 5A cuyos átomos tienen la energía de ionización más alta;
d) el elemento cuyo ión +2 tiene configuración [Kr].
Resp: a) S, b) Ra, c) N, d) Sr
21) Acomode los elementos siguientes en orden de carácter metálico creciente: As,
P, Bi, Sb y N.
Resp: N < P < As < Sb < Bi
22) Escriba las ecuaciones que representen los siguientes procesos:
a.
La afinidad electrónica de S-
b.
La tercera energía de ionización del titanio
c.
La afinidad electrónica de Mg2+
JLCB 2011
d.
La energía de ionización de O2-
23) La afinidad electrónica del litio es un valor negativo, en tanto que la del berilio
es un valor positivo. Explique esta observación utilizando configuraciones
electrónicas.
24) Escriba los valores correspondientes para n y l para cada uno de los siguientes
orbitales: a) 4s, b) 3p, c) 5f, d) 3d
Rpta: a) 4 y 0, b) 3 y 1, c) 5 y 3 d) 3 y 2.
27) El espectro del magnesio tiene una línea a 266,8 nm. ¿Cuál o cuáles de estas
proposiciones son correctas en relación a esta radiación?
a. Su frecuencia es más alta que la correspondiente a la radiación con
longitud de onda de 402nm.
b. Es visible al ojo.
c. Su velocidad en el vacío es mayor que la de la luz roja de longitud de
onda a 652 nm.
d. Su longitud de onda es más larga que la de los rayos X.
28) ¿Cuánto tarda la luz del sol situado a 250 millones de kilómetros, en llegar a la
tierra?
Rpta: 8,3 min
29) La serie de Lyman del espectro del hidrógeno puede representarse por la
ecuación:
v = 3,2881x1015s-1 x(1/12 – 1/n2)
JLCB 2011
a. Calcule las líneas de esta serie de longitudes de onda máxima y mínima,
en nm.
b. ¿Cuál es el valor de n que corresponde a la línea espectral a 95 nm?
c. ¿Hay alguna línea en 108,5 nm? Justifíquelo.
32) Cuando se excita un electrón desde la primera hasta la tercera orbita de Bohr,
calcule el aumento en la distancia al núcleo y la energía. Ao= 0,53 Å
Rpta: de n = 8 a n = 5
35) ¿Cuál debe ser la velocidad, en m/s, de un haz de electrones si poseen una
longitud de onda de De Broglie de 1 µm?
Rpta: 727,77m/s
JLCB 2011
longitud de onda comparada con las dimensiones nucleares o atómicas
habituales?
37) Se acelera un protón a una velocidad 3000 m/s, y esta velocidad puede medirse
con una precisión de ±1%. ¿Cuál es la incertidumbre en la posición de este
protón? Masa protón =1,67x10-27kg.
Rpta: 10,53 Å
38) Indique un valor aceptable para cada uno de los números cuánticos que faltan
a. n = 3 l=? m=2 s= +1/2
b. n = ? l=2 m = -1 s= -1/2
c. n = 4 l=2 m=0 s= ?
d. n = ? l=0 m=? s= ?
39) Indique para cada uno de los siguientes pares el átomo que tiene un tamaño
mayor: a) Te o Br, b) K o Ca, c) Ca o Cs, d) N o O, e) O o P, f) Al o Au
40) Ordene de mayor a menor según su radio las siguientes especies: Al, F As, Cs +1,
I-1 y N.
Rpta: I-1 > Cs+1 > Al > As > N > F
41) Ordene de forma creciente según los valores para la primera energía de
ionización: Sr, Cs, S, F, As.
Rpta: Cs < Sr < As < S < F
42) Ordene de forma creciente según su electronegatividad: Sc, Fe, Rb, Br, O, Ca, F,
Te.
Rpta: Rb < Ca < Sc < Fe < Te < Br < F
43) Sólo una de las especies dadas a continuación posee electrones desapareados.
Indique cuál es y explique su respuesta: F-1, Ca+2, Fe+2 y S-2.
44) ¿Serán paramagnéticos todos los átomos con un número impar de electrones?
¿Serán diamagnéticos todos los átomos con un número par de electrones?
Razone su respuesta.
JLCB 2011
3ER PARCIAL
1)
Indique el tipo de enlace existente (covalente (apolar o polar) ó iónico) en las
siguientes especies:
MgCl2, H2, HBr, FCl, CH4, CCl4, CHCl3, NO2, N2, CaO, NaCl, ICl.
Resp: I, CA, CP, CP, CA, CA, CP, CA, CA, I, I, CP.
2)
¿Cuál de las siguientes moléculas tiene mayor energía de enlace: O2, N2 o Cl2.
Resp: N2
JLCB 2011
3)
¿En cuál de las siguientes moléculas la distancia carbono-carbono es más corta?
a) H2CCH2 b) HCCH, c) H3CCH3 d) H2CCCH2 e) H3CCH2CH3.
Resp: b)
4)
¿En cuál de los compuestos siguientes esperaría usted encontrar la separación más
pequeña entre los núcleos de los iones vecinos (longitud de enlace):
NaI; KBr; LiF.
Resp: LiF
5)
¿Cuál de los siguientes enlaces son polares? B-Cl; Cl-Cl; P-F; O-Br. ¿Cuál es el
átomo más electronegativo en cada enlace?
Resp: B-Cl, P-F, O-Br. Cl, F, O.
6)
¿Cuál de los siguientes enlaces covalentes es el más polar?
a) H-Cl; b) H-N; c) H-O; d) H-S; e) H-H
Resp: H-O
7)
¿Cuál de las siguientes moléculas contiene el enlace más polar?
a) BeF2; b) CF4; c) BF3; d) NF3; e) F2
Resp: Be-F
8)
Ordene los enlaces de cada uno de los conjuntos siguientes en orden de polaridad
creciente:
a) H-F, O-F, Be-F
b) C-S, B-F, N-O
c) P-N, P-O, P-S
Resp: OF < HF < BeF ; BF < NO < CS ; PS < PN < PO
9)
Dibuje las estructuras de Lewis para: SiH4, HOBr, H2CO, PO4-1, SO3-2, AsF6-1, CO2,
SF4, ClF3, BrF5, HCN, H2O, NO+1
10)
Con base en las estructuras de Lewis, prediga el ordenamiento de las longitudes de
enlace C-O en CO, CO2 y CO3-2. Calcule las cargas formales de todos los átomos.
Resp: CO2 < CO3-2 < CO
11)
¿Cuál es la carga formal del nitrógeno en: NO3-1 y NH2CH2COOH.
Resp: +1 y 0.
12)
Construya la estructura para el ión tiocianato CNS-1. Determine carga formal.
13)
Utilice los conceptos de carga formal y electronegatividad para explicar por qué la
mejor estructura de Lewis para el BF3 es el que tiene menos de un octeto alrededor del
Boro.
Resp: porque el F nunca puede poseer carga formal positiva.
JLCB 2011
14)
Dibuje las estructuras de resonancia de las siguientes especies: NO2-1, CO3-1, SO3,
HCO2-1, N2O4.
15)
Escriba las estructuras de Lewis para los siguientes compuestos: CH 3CH2COOH,
C3O2, OCl2S, HOCCH2Cl
16)
Un recipiente cerrado de 10 litros contiene nitrógeno (N2) a 250°C y 100 KPa de
presión. Calcule:
a) El Número de moléculas de N2 (1,38x1023 moléculas)
b) La masa de N2 (6,44g)
c) La densidad del gas a las condiciones dadas y a condiciones estándar (0,064 g/L y
1,25 g/L)
17)
Dos recipientes cerrados de igual volumen contienen dos gases diferentes, A y B.
Los dos gases están en la misma temperatura y presión. La masa de gas es 1,62 g;
mientras que la de B, que es metano, es 0,54 g. ¿Cuál de los gases siguientes tiene que
ser? SO2, SO3, O3, CH3-CH3.
Resp: 48g/mol O3
18)
Cuál será el volumen que ocupen 7,31 g de CO2 a 720 mm de Hg y 27°C de
temperatura.(4,31L).
19)
¿Cuál es la temperatura en °C de un gas ideal si 0,525 moles ocupan un volumen de
7480 mL a la presión de 3853 mmHg? (608°C).
20)
Qué masa ocuparán 3.3 litros de CH4 a 27°C y 710 mm de Hg (2g)
21)
¿Cuántos moles de un gas ideal hay en un volumen de 3,6 litros si la temperatura es
-85°C y la presión es 3,9 atm? (0,91 moles).
22)
Una balsa inflable se llena con gas a una presión de 15,47 psi a 60,8 ºF. Cuando la
balsa se expone al sol, el gas se calienta hasta 44ºC, ¿Cuál es la presión del gas dentro
de la balsa, en estas condiciones? (878 mmHg)
23)
En una investigación de un gas refrigerante usado en aires acondicionados se
encontró que una muestra de 500mL a 28ºC ejerce una presión de 92 kPa. ¿Cuál será la
presión que ejerce la muestra cuando se comprime a 300 mL y se enfría a 23ºF? (137
kPa).
24)
El gas flúor, muy peligroso, se transporta en cilindros de acero inoxidable con una
capacidad de 1,06 pie3 a una presión de 160 psi y 78,8ºF. ¿qué masa de flúor hay en un
cilindro? ¿Qué volumen ocuparía el flúor a condiciones estándar? (506 g y 298L)
25)
Si un globo contiene 0,75 mol de O2 a 28ºC y tiene un volumen de 2,8 litros. ¿Cuál
será el volumen si se agrega 16 g mas de O2 a la misma temperatura y presión? (4,7L).
JLCB 2011
26)
Un recipiente de 5 litros de volumen, se encuentra a 400K, conteniendo 30% en
volumen de Helio (He) y el resto Oxígeno (O 2). La masa total de los gases es 3 g.
Calcule:
a) La masa molecular promedio de la mezcla gaseosa. (23,6 g/mol).
b) La presión total en el interior del recipiente. (0,834 atm).
27)
Demuestre mediante la ecuación de estado de los gases ideales que 25 gr de O 2 en
CNPT es igual a 17.5 litros
Resp: 25 g de O2 = 0,7815 mol
28)
¿Cuál es la presión en atm de un gas ideal, si 0,784 moles ocupan un volumen de
3,11 litros a 68,61 K? (1,41atm).
29)
¿Qué presión en atm, ejerce una mezcla de 2 g de H2 y 8g de N2 si se encuentran a
0ºC en un recipiente de 10L? (2,88 atm)
30)
Un cilindro de Argón gaseoso contiene 125 moles a 15198,75 kPa y a 80,6ºF.
Después se ha utilizado parte del argón, la presión es de 136 atm y 80,6ºF. ¿Qué masa
de argón queda en el cilindro? (4530 g)
31)
Si 0,5 moles de NH3 se introducen en un cilindro de 2 litros a 25°C. Calcule la presión
del gas, asumiendo un comportamiento ideal. (6,1 atm)
32)
Si 5 g de etano se encuentran en un recipiente de 1 litro de capacidad. El recipiente es
tan débil que explota si la presión excede de 10 atm. ¿A qué temperatura la presión del gas
tenderá al punto de explosión? PM etano = 30 g/mol (459°C)
33)
Un recipiente A de 500 ml de capacidad contiene inicialmente N 2 a 0.7 atm y 25 oC;
un recipiente B de 800 ml de capacidad contiene inicialmente O 2 a 0.5 atm y 0°C. Los
dos recipientes se conectan de tal forma que hay paso libre de gases entre ellos. El
ensamblaje se lleva a la temperatura de 20°C. Calcule la presión final. (0,59 atm)
34)
Un gas ideal a 1 atm de presión se encuentra en un recipiente de volumen
desconocido. Se abre una llave que permite que el gas se expanda en un recipiente
previamente evacuado de un volumen de 0.5 litros de capacidad. Cuando el equilibrio
entre los recipientes se establece, se observa que la temperatura no ha cambiado y que
la presión es de 530 mm de Hg ¿Cuál es el volumen, V1, del primer recipiente? (1,15 L)
35)
Si 0.896 g de un compuesto gaseoso que contiene únicamente Nitrógeno y Oxígeno
ocupa 542 cc a 674 mm de presión y 28°C ¿Cuál es el peso molecular del gas? (46
g/mol NO2)
36)
Un gas ideal a 650 mmHg de presión ocupa un recipiente de volumen desconocido.
Se retira una cierta cantidad de gas y se encuentra que ocupa 15,2 L a 1 atm de presión.
La presión remanente en el recipiente es de 600 mmHg. Asumiendo que todas las
medidas se realizan a la misma temperatura, calcule el volumen del recipiente. Si el
JLCB 2011
número de moles de gas retirado es de 0.5. Calcule la temperatura a la cual se realizaron
las medidas. (T = 370K, V = 230 L)
37)
Una muestra de nitrógeno gaseoso se burbujea a través de agua líquida a 25°C y se
recolecta un volumen de 750 cc. La presión total del gas, saturado con vapor de agua, es
740 mm de Hg a 25°C y la presión de vapor del agua a dicha temperatura es de 24 mm
de Hg. ¿Cuántos moles de nitrógeno hay en la mezcla? (0,029 mol N2)
38)
Cuando 2.93 g de cloruro de mercurio se vaporizan en un envase de 1 lit a 680 oK,
la presión es de 458 mmHg. ¿Cuál es el peso molecular y la fórmula molecular del
vapor de cloruro de mercurio? PA Hg:200; Cl:35.5 (PM= 271 g/mol HgCl2)
39)
Si 1 g de Hidrogeno y 1 g de oxigeno molecular se introducen en un envase de 2 lit
a 27°C. Determine la presión parcial de cada gas, la presión total y la composición en
moles% de la mezcla.
(pH2= 6,15 atm, pO2= 0,38 atm, Ptotal = 6,53 atm, %H2= 94 y %O2= 6)
40)
Calcule el volumen de CO en condiciones estándar que reacciona con 4,8 g de Fe2O3
La reacción química del oxido férrico con monóxido de carbono es la siguiente:
Fe2O3 + CO(g) → Fe + CO2 (g)
Resp: 2,016L
41)
El sulfato de amonio, un fertilizante importante, se puede fabricar por la reacción
del amoniaco con acido sulfúrico
NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4
Calcule el volumen necesario de amoníaco a 20ºc Y 25 atm para reaccionar con 150kg de
H2SO4
Resp: 2942 L
42)
La azida de sodio (NaN3) se usa para generar nitrógeno gaseoso que infla las bolsas
de aire de algunos automóviles durante un choque. El impacto de una colisión
desencadena la descomposición de la azida según la siguiente reacción:
NaN3 Na + N2
Si el volumen de una bolsa de aire es de 45,6 L a una presión de 835 mmHg y una
temperatura de 22ºC, ¿qué cantidad de NaN3 se requeriría para generar todo este nitrógeno?
Resp: 89,75 g de NaN3
43)
Una muestra de 1,6 g de KClO3 se calienta para producir O2 de acuerdo con la
ecuación:
KClO3 KCl + O2
Considere una descomposición completa y un comportamiento ideal del gas. ¿Qué volumen
de O2 se recoge sobre agua a 26ºC y 740 mmHg de presión? (Pv a 26ºC = 25 mmHg)
Resp: 511 mL
JLCB 2011
44)
El hidrógeno gaseoso se produce según la reacción siguiente:
Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2
Si se recogieron 124 mL de H 2 húmedo, sobre agua a 24ºC y una presión barométrica de 14
psi, ¿cuántos gramos de Zn se habrán consumido? (Pv a 24ºC = 22,38 mmHg)
Resp: 0,307 g de Zn.
45)
En un experimento del que se informó en la literatura científica, se pusieron a correr
cucarachas machos a diferentes velocidades en una rueda miniatura mientras se medía
su consumo de oxígeno. En 1 hora una cucaracha tomada de muestra, corriendo a 0,08
km/h consumió 0,8 mL de O2 a 1atm de presión y 24ºC por gramo del insecto. a)
¿Cuántos moles de oxígeno consumiría en una hora una cucaracha de 5,2 g si se mueve
a la velocidad mencionada? b) Esta misma cucaracha es atrapada por un niño, quien la
coloca en un frasco de un cuarto de galón con tapa hermética. Suponiendo que la
cucaracha continua con el mismo nivel de actividad que en la investigación.
¿Consumiría más del 20% del O2 disponible en un período de 48 horas? (el aire tiene
21% en moles de O2).
Resp: a) 1,708x10-4 mol de O2, b) Si consumiría todo el O2
JLCB 2011