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    Ex Fin Q-118 2010-1

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    Angel Marella
    Este documento presenta un examen final de química que contiene 4 preguntas. La primera pregunta involucra determinar reacciones químicas y calcular el tiempo y volumen de oxígeno producido en celdas electrolíticas. La segunda pregunta involucra completar un diagrama de potenciales y diseñar una pila química. La tercera pregunta involucra identificar indicadores apropiados para soluciones ácidas y básicas. La cuarta pregunta trata sobre calcular la densidad de una mezcla gaseosa en

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    Este documento presenta un examen final de química que contiene 4 preguntas. La primera pregunta involucra determinar reacciones químicas y calcular el tiempo y volumen de oxígeno producido en celdas electrolíticas. La segunda pregunta involucra completar un diagrama de potenciales y diseñar una pila química. La tercera pregunta involucra identificar indicadores apropiados para soluciones ácidas y básicas. La cuarta pregunta trata sobre calcular la densidad de una mezcla gaseosa en

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    UNI-FIQT-AACB

    Periodo académico: 2010- 1


    13 / 07 / 10
    EXAMEN FINAL DE QUÍMICA II (QU-118 A y B)
    ----------------------------------------------------------------------------------------------------------
    INDICACIONES: Sin libros, copias ni apuntes. Duración: 1 h y 55 minutos.
    Responder en el cuadernillo en forma ordenada y clara con lapicero.
    Está prohibido el préstamo de calculadora. Apague su teléfono celular.
    El sólo intento de plagio anula automáticamente el examen.
    ---------------------------------------------------------------------------------------------------------
    1. Un alumno desea niquelar un objeto de hierro luego de haberlo
    trabajado en el torno, con la finalidad de conservar la pieza metálica, darle
    un mejor acabado y darle un valor agregado. Además requiere de oxígeno
    para su soldadura autógena. Para lo cual introduce en una solución acuosa
    de NiSO4 1,0 M un ánodo de níquel y un cátodo de Fe. El cátodo de Fe
    tiene la forma que se muestra en la figura siguiente. Ésta celda se conecta
    en serie a otras dos celdas, una con electrodos de platino, solución acuosa
    de AgNO3 1,2 M y el otro con electrodos de grafito, solución acuosa de
    CuSO4 1,4 M y posteriormente todo éste sistema se conecta a una fuente
    externa adecuadamente. Determinar:
    a) Las reacciones en el ánodo y cátodo que ocurre en cada celda. (1 pto.)
    b) El tiempo que debe durar la electrólisis para que con una corriente de 1,5 A
    se deposite un recubrimiento de níquel de 0,5 cm de espesor. (2 ptos)
    c) El volumen total de oxígeno recolectado sobre agua a 20 ºC y 753 mm
    de Hg. (2 ptos)
    Presión de vapor del agua a 20 ºC = 17,5 mm de Hg
    Masa atómica (u): Ni = 58,69, Ag = 107,87, Cu = 63,55
    Densidad del Ni: 8,9 g/cm3.

    5,0 cm

    0,5 cm

    2,0 cm

    2. En base a la siguiente información de los potenciales estándar a 25 ºC


    Sn2+ (aq) + 2 e- Sn (s) Eº = -0,137 V
    Sn4+ (aq) + 2 e- Sn2+ (aq) Eº = +0,154 V
    Ag2+ (aq) + 1 e- Ag+ (aq) Eº = +1,98 V
    Al3+ (aq) + 3 e- Al (s) Eº = -1,676 V
    Complete los datos que faltan en el siguiente diagrama, en medio básico:

    1,025 V (?) (?) (?)


    BrO4- BrO3- BrO- Br2 Br-
    (?)
    0,584 V
    En base a la información anterior, diseñe una pila (célula) que genere la
    mayor intensidad de corriente y responda las siguientes preguntas:
    a) Hacer un dibujo de la pila diseñada, indicando los electrodos,
    electrolitos, puente salino o pared porosa, sentido del flujo de electrones,
    cationes, aniones y corriente eléctrica. (2 puntos)
    b) Hacer la notación abreviada de la pila (1 punto)
    c) Determine el potencial aparente de la pila (2 puntos)
    BrO4- BrO3- BrO- Br- Al3+ Ag2+ Ag+ Sn4+ Sn2+
    0,01M 0,01M 0,01M 0,01M 0,1M 0,1M 0,01M 0,1M 0,01M

    3. Se dispone de los siguientes indicadores: (5 ptos.)

    Indicador pK Viraje
    Rojo congo 2,6 azul-rojo
    Fenolftaleína 9,2 incoloro-rojo
    Azul de bromo fenol 4,0 amarillo-azul
    Se adiciona por separado dos a tres gotas de indicador a las siguientes
    soluciones:
    I) HCl 10-8 M II) NaOH 10-6 M
    Deduzca el indicador apropiado para cada solución y su respectivo color de
    viraje.

    4. Una mezcla de reacción se prepara con 0,1 moles de dióxido de azufre,


    0,2 moles de dióxido de nitrógeno, 0,1 moles de monóxido de nitrógeno y
    0,15 moles de trióxido de azufre, en un reactor de 5 L. La reacción se
    efectúa según la ecuación:

    SO2(g) + NO2(g) == NO(g) + SO3(g) (5 ptos.)

    Se le permite alcanzar el equilibrio a 460 °C. Determine la densidad de la


    mezcla gaseosa en el equilibrio químico a 460 °C.

    sustancias gaseosas a SO2 NO2 NO SO3


    298,15 K
    S° (J/molxK) 248,5 240,45 210,62 256,2
    H°f (kJ/mol) -296,9 33,84 90,37 -395,2
    Los profesores.

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