INT A LA QUIMICA - Guia de ejercicios 2023 Completa con respuestas BORRADOR JM

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UNAHUR		Química General I
Introducción a la Química
Guía de ejercicios
Autores: 
Bibliografía recomendada
· Chang, R., y otros (2017). Química: (12a. ed.). México D.F.: McGraw Hill.
· Brown, T., y otros (2014). “Química: La ciencia central” (12a. ed.). México D.F.: Prentice Hall.
Bibliografía adicional: 
Angelini, M. y otros (1994) Temas de Química General. Bs. As., EUDEBA,
Atkins, P., & Jones, L. (2012). Principios de química: (5a. ed.). Buenos Aires: Médica Panamericana.
Petrucci, R. H., y otros (2017). Química general: Principios y aplicaciones modernas (11a ed.) Madrid: Prentice Hall - Pearson
Whitten, K. y otros (2015). Química (10a. ed.). México D.F.: Cengage Learning.
Ejercicios
Unidad I
Introducción a los sistemas materiales
1) Indique si las siguientes propiedades son intensivas o extensivas:
a. Densidad 		
b. b Volumen 		c. Sabor 		
d. Punto de ebullición 
e.Masa 			
f. Color 		
g. Punto de fusión 	
h. Peso
2) Clasifique los siguientes sistemas en homogéneos o heterogéneos, indique número de fases y componentes de cada uno:
a. Sal de mesa.		 b. Agua y aceite			c. Agua destilada 	
d. Agua líquida con hielo 	 f. Óxido de hierro	 		h. Aire
3) Indique verdadero o falso
a. Un sistema con un solo componente siempre es homogéneo.
b. Un sistema con dos componentes líquidos siempre es homogéneo.
c. Un sistema con dos componentes gaseosos siempre es heterogéneo.
d. Un sistema con varios componentes distintos debe ser heterogéneo.
4) Las siguientes afirmaciones se refieren a un sistema formado por 3 trozos de hielo flotando en una solución acuosa de cloruro de sodio (sal de mesa). Indicar cuáles son correctas y justificar.
a. Es un sistema homogéneo
b. El sistema tiene 3 componentes.
c. El sistema tiene 2 componentes.
d. Los componentes se pueden separar por filtración. 
5) Se tiene azúcar y sal (cloruro de sodio) disueltos en agua. Indicar si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
a. La densidad es igual en todas las porciones del sistema.
b. El sistema está constituido por más de una sustancia.
c. El sistema está constituido por más de una fase.
6) Una sustancia blanca, cristalina, se descompone al ser calentada formando un gas incoloro y un sólido rojo, cada uno de los cuales se comporta como una sustancia. ¿Puede afirmarse que el sólido original es una sustancia simple? ¿Pueden ser sustancias simples los productos finales? ¿Se puede asegurar que alguna de las sustancias mencionadas es una sustancia simple?
7) ¿Cómo separaría cada uno de los componentes de los siguientes sistemas?
a. Agua y kerosene
b. Azúcar, agua y carbón
c. Sal, hielo y agua
8) Indicar cuáles de los siguientes sistemas son soluciones y cuáles sustancias:
a. Agua salada
b. Agua y alcohol
c. Mercurio
d. Óxido de plata
e. Bromo líquido
10) Un niño, aprovechando un descuido de sus mayores, mete en un jarro un puñado de fideos secos (dedalitos), medio vaso de agua, una cucharada de azúcar, y medio vaso de aceite de oliva, para luego revolverla bien antes de ser descubierto. 
a- Proponga un procedimiento para separar todos los componentes de esta mezcla (indicando la secuencia de técnicas de separación y el material de laboratorio que debería emplear para ello)
b- La mezcla que preparó el chico ¿es una mezcla homogénea?
Respuestas Unidad I
1) Intensivas: a, c, d, f y g		Extensivas: b, e, y h
2) 
a.	Sistema homogéneo, una fase, un componente
b.	Sistema heterogéneo, dos fases, dos componentes
c.	Sistema homogéneo, una fase, un componente
d.	Sistema heterogéneo, dos fases, un componente
e.	Sistema homogéneo, una fase, un componente
f.	Sistema homogéneo, una fase, varios componentes
3)	a) F b) F c) F d) F
4)	a) F b) F c) V d) F
5)	a) V b) V c) F
6) a) No b) Sí c) No
7) a) Decantación b) filtración y evaporación c) evaporación
8) 	Soluciones: a y b		Sustancias: c, d y e
9) 
a) 1° filtración para separar los fideos. 2° decantación en una ampolla para separar el aceite. 3° evaporación para separar el azúcar.
b) No
Unidad II
Estructura atómica y clasificación periódica
	a)
	Na+
	f)
	F-
	b)
	Ca2+
	g)
	S2-
	c)
	Al3+
	h)
	O2-
	d)
	Fe2+
	i)
	N3-
	e)
	I-
	j)
	H+
1) Indique el número de protones y electrones de cada uno de los siguientes iones comunes:
2) ¿Qué representa una fórmula química? ¿Cuál es la proporción de los átomos en las siguientes fórmulas moleculares?
a) NO	b) NCl3	c) N2O4	d)	P4O6
3) ¿Qué significa P4? ¿Cuál es la diferencia con 4P? 
4) Un isótopo de un elemento metálico tiene un número de masa de 65 y tiene 35 neutrones en su núcleo. El catión derivado de dicho isótopo tiene 28 electrones. Escriba el símbolo de este catión. 
5) Un isótopo de un elemento no metálico tiene un número de masa de 127 y tiene 74 neutrones en su núcleo. El anión derivado de dicho isótopo tiene 54 electrones. Escriba el símbolo de este anión. 
6) ¿Por qué todos los átomos de un elemento tienen el mismo número atómico, a pesar de que pueden tener diferentes números de masa?
7) Escriba el símbolo químico completo para cada uno de los siguientes átomos: 
a) Z = 11, neutrones = 12
b) Z = 28, neutrones = 36
8) Determinar cuántos protones, neutrones y electrones hay en cada una de las siguientes especies:
	
	12C
	13C
	13C-
	Protones
	
	
	
	Neutrones
	
	
	
	Electrones
	
	
	
9) El silicio natural está constituido por los siguientes isótopos: 28Si, 29Si, y 30Si, cuyas abundancias relativas son respectivamente 92,2 %, 4,78 % y 3,09%, siendo sus masas respectivas 27,9769 uma, 28,9765 uma, y 29,9738 uma. Calcular la masa atómica promedio del Si.
10) ¿Qué es lo que caracteriza a los elementos de un mismo período? ¿Y a los elementos del mismo Grupo? 
11) Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas. 
a) Los elementos de un mismo período poseen propiedades similares. 
b) Los elementos con carácter metálico tienen tendencia a formar aniones. 
12) Ordene los siguientes conjuntos de elementos por orden creciente de radio atómico
a) Ar, Mg, P, S, Cl b) Na, K, Li, Rb
13) Comparar los elementos sodio y magnesio de acuerdo a las propiedades siguientes: carga iónica más común, energía de primera ionización, reactividad. Explicar las diferencias.
14) ¿Cómo será la energía de 1ra ionización del átomo de cloro respecto de la del átomo de sodio? 
Respuestas Unidad II 
	a)
	Na+ 11p,10 e
	f)
	F- 9p, 10 e
	b)
	Ca2+ 20p,18e
	g)
	S2- 16p,18 e
	c)
	Al3+ 13p, 10 e
	h)
	O2- 8p, 10e
	d)
	Fe2+ 26p, 24e
	i)
	N3- 7p, 10e
	e)
	I- 53p, 54e
	j)
	H+ 1p, 0e
1) 
2) a) 1 átomo de N, 1 de O; b) 1 átomo de N, 3 de Cl; c) 2 átomos de N, 4 de O; d) 4 átomos de P, 6 de O
3) P4: molécula formada por 4 átomos de P. 4P indica 4 átomos de P sin combinarse.
4) 65Zn+2
5) 127I-
6) la identidad del elemento está dada por el n.º de protones.
7) 23Na, 64Ni
	
	12C
	13C
	13C-
	Protones
	6
	6
	6
	Neutrones
	6
	7
	7
	Electrones
	6
	6
	7
8) 
9) 28,106
10) a) máximo nivel energético alcanzado b) similares propiedades químicas, igual cantidad de electrones en el último nivel
11) a) F, b) F
12) a) Ar < Cl < S < P < Mg 	b) Li < Na < K < Rb
13) Na 1 electrón de valencia, carga +1, E.I. más baja, mayor reactividad
14) Mayor. Tiene menor radio, electrones de valencia más retenidos por el núcleo.
Unidad III
Compuestos iónicos, metálicos, y moleculares
1)	Para cada uno de los siguientes átomos Escriba la representación de Lewis. 
a)	Li 	b)	Cl 	c)	He 	d) P 
2) El cloruro de sodio (sal de mesa) es un compuesto iónico. Su fórmula química es NaCl. ¿Significa esto que la sal de mesa está compuesta por moléculas formadas por un átomo de Na y uno de Cl?
3) Predecir la fórmula química del compuesto iónico formado por: a) Ca y F; b) Na y S; c) Li y N. Representar sus estructuras de Lewis.
4) ¿Cuál es la fórmula para una molécula compuesta de átomos de hidrógeno y un átomo de azufre? ¿Es una molécula con enlace iónico o covalente? Justifique. Dibuje la estructura de Lewis para esta molécula. 
5)	Indicar cuáles de las siguientes proposiciones referidas al enlace iónico, son falsasy justifique: 
a)	Se basa en la transferencia de electrones entre átomos 
b)	Se establece entre átomos cuya diferencia de electronegatividad es pequeña 
c)	Se establece entre un elemento metálico y uno no metálico. 
6) Representar las estructuras de Lewis de las siguientes sustancias: O2; CO2; CCl4; C2H6; C2H2. 
7) Elija un elemento que tenga 5 electrones de valencia y proponga la estructura de Lewis para la molécula que forma cuando este es el átomo central al que se le unen un elemento halógeno (grupo VII) y dos átomos de hidrógeno.
8) Represente las siguientes estructuras de Lewis con octeto expandido: XeCl5; BrF3
9) Indique cuál de estas dos mezclas metálicas correspondería a una aleación de sustitución y cuál a una intersticial. Justifique: a) Cobalto en hierro. b) Níquel en platino.
Respuestas Unidad III
2) No, es una red cristalina tridimensional de iones
3) CaF2, Na2S, Li3N
4) H2S covalente
5) b
7)
9) Co en Fe: sustitución (tamaños similares); Ni en Pt: intersticial (niquel menor radio)
Unidad IV
Cantidades en química.
1) a) ¿Cuál es la masa de un átomo de Al en g y en umas? b) ¿Cuántos átomos de Al hay en 1 g?
2) Una muestra de un metal contiene 2,516 x 1023 átomos y tiene una masa de 82,32 g. ¿De qué metal se trata? 
3) Calcular cuántos gramos correspondientes a átomos de oxígeno hay en 0,75 moles de las siguientes sustancias:
a. H2O 	b)	H2SO4		c) HNO3
4) Se cuenta con 5,78 x 1022 moléculas de C3H8
a. ¿Cuántos gramos de C3H8 hay?
b. ¿Cuántos gramos de C hay?
c. ¿Cuántos de H?
d. ¿Cuántos moles de C3H8 hay?
e. ¿Cuántos moles de C hay?
f. ¿Cuántos moles de H hay?
5) Indicar en cual las siguientes sustancias hay mayor cantidad de N. 
a. 91.789.615 moléculas de N2
b. 9,17 x1012 moléculas de N2O
c. 3x10-4 moles NH3
6) Ordene de menor a mayor las siguientes muestras según la cantidad de átomos de C
a. 1 mol de C	b. 7x1022 átomos de C c. 	8 g de C	d. 8200 mg de C
7) ¿Cuál es la Mr (masa molecular relativa) de un compuesto si 0,40 moles de dicho compuesto representan una masa de 56,0 g? 
8) ¿Cuántos átomos de carbono hay en un mol de glucosa (fórmula molecular: C6H12O6)? ¿y en 360 gramos?
9) Subraye en los siguientes casos qué pesa más:
a. un mol de sandías o un mol de semillas de sandía.
b. una molécula de C6H12 o un mol de O2
c. 3,99965x10-2 umas o 1 uma
d. Un kilogramo de mandarinas o un kilogramo de semillas de mandarina
e. Un kilogramo de botellitas de jugo llenas o un kilogramo de botellitas de jugo vacías
f. 1 mol de O2 o 6,023x1023 moléculas de O2
Respuestas Unidad IV
1) a) 4,48x10-23 g; 27 umas, b) 2,23 x1022
2) Oro. 
3) 12 g, 48 g, 36 g 
4) 4,22 g, 3,45 g, 0,76 g, 
5) 1,8x1020 > 1,8x1013 > 1,8x108
6) b < c < d < a
7) 140
8)
9) a. un mol de sandías, b. un mol de O2, c. 1 uma, d. ambos pesan igual, e. ambos pesan igual, f. ambos pesan igual
Unidad V
Soluciones 
1. Una solución de nitrato de potasio (KNO3) en agua contiene 8 g de la sal en 25 g de agua. Calcular el % m/m de nitrato de potasio.
2. Determinar el % m/m de NaCl para c/u de las siguientes soluciones:
a) 4 gramos de NaCl (s) se disuelven en la cantidad necesaria de agua para dar 100 gramos de solución acuosa.
b) 4 gramos de NaCl (s) se disuelven en 100 gramos de agua.
 c) 0,10 moles de NaCl (s) de disuelven en 100 gramos de agua.
3. Una solución acuosa de ácido sulfúrico que contiene 571,6 g del soluto por litro de solución tiene una densidad a 25°C de 1,329 g/ml. Calcular, a 25°C, la concentración de H2SO4 en la solución expresada como:
a) % p/p.
b) % p/v.
 c) molaridad (M)
 d) molalidad (m)
 e) fracción molar.
 f) ¿Cuál de los valores de concentración anteriores se mantendrán si se desea expresar la concentración de esta solución a 35° C?
4. Se tiene una solución acuosa que contiene 50 g de ácido nítrico (HNO3) por cada 100 g de solución. La densidad de la solución es de 1,3 g/ml a 20°C. Calcular la concentración de la solución expresada en molaridad, molalidad y fracción molar
5. Una mezcla homogénea contiene 30 g de LiCl en 80 ml de solución. Expresar la concentración en % m/v y en M.
6. ¿Cuántos gramos de soluto se necesitan para preparar 20 ml de una solución 5 % m/v? ¿Qué molaridad tiene la solución obtenida si el soluto es KCl?
7. ¿Cuál es la molaridad de una solución acuosa que contiene 10,6 g de Na2SO4 en 100 ml de solución?
8. Calcular la cantidad de moles de sal en cada una de las siguientes soluciones:
a) 356 ml de una solución acuosa de Ca(NO3)2 0,358 M.
 b) 60,0 gramos de una solución acuosa de KI 1,25 % p/p.
9. En 1 kg de agua están disueltos 660 g de hidróxido de potasio (KOH), la densidad de la solución resultante es igual a 1,395 g/ml. Determinar:
a) Porcentaje masa en masa
b) Molaridad.
c) Molalidad.
d) Fracciones molares de soluto y solvente.
10. Se desea preparar 30 ml de solución 3 M de HNO3 partiendo de una solución 12 M de dicho soluto. ¿Cómo procedería para realizarlo en el laboratorio?
11. Se mezclan 10 ml de solución 0.3 M de HNO3 y 200 ml de solución de HNO3 1 M. Calcular la concentración de la solución resultante.
12. Se dispone de 80 ml de solución 3 M de KOH y se agregan 40 ml de agua. ¿Cuál es la nueva concentración de la solución?
13. Un vaso de 250 ml lleno conteniendo una solución 0,23 molar de cloruro de sodio se inclina perdiéndose 50 ml. Si el vaso se llena nuevamente hasta el borde con agua:
a) indicar su nueva molaridad
b) indicar el % m/v de la solución inicial
14. Una botella de Coca-Cola de 1 litro contiene 105 gramos de sacarosa (C12H22O11). Manuel se prepara un fernet con coca poniendo 30 ml de Fernet y 70 ml de bebida cola encima (suponga volúmenes aditivos). 
a) ¿Cuál es la molaridad de sacarosa en el trago que se preparó Manuel?
b) Dado que el Fernet tiene una graduación alcohólica del 40% (o sea, es 40 % v/v) ¿Cuál es la concentración de etanol en el trago que se preparó Manuel?
Respuestas: 
1) a) 24,24 % m/m 
2) a) 4 % m/m, b) 3,846 % m/m, c) 5,52 % m/m
3) a) 43 % m/m, b) 57,16 % p/v, c) 5,83 M, d) 7,7 m, e) 0,12 f) % m/m, m, X
4) 10,32 M; 15,87m; X = 0,22
5) 37,5 % m/v
6) 1 g; 0,67M
7) 0,75 M 
8) A) 0,13 mol; B) 4,52 x 10-3 mol
9) A) 39,76 %m/m; B) 9,9 M; C) 11,79 m; D) XSt = 0,17 XSv = 0,83 
10) V = 7,5 ml
11) 0,97 M
12) 2M
13) A) 0,184 M; B) 1,35 %m/v
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14) A) 0,21 M; B) 12 %v/v
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Unidad VI
Nociones de acidez y basicidad.
1) Identifique cada una de las siguientes sustancias como ácidos o bases:
a) HCl(aq); b) Ba(OH)2 (aq); c) H2SO4(aq); d) NH3
2) Indique si las siguientes sustancias son ácidas, básicas, o neutras:
a) Vinagre de manzana, pH 3,0
b) Agua, pH 7
c) Vitamina C, pH 3,5
d) Lavandina, pH 13
e) Alikal/Uvasal, pH 10
f) Amoníaco, pH 12
3) Calcular el pH de las siguientes soluciones correspondientes a electrolitos fuertes:
a) HNO3 0,05 M
b) H2SO4 0,05 M
c) NaOH 0,05 M
d) NaOH 0,02 M
e) HCl 0,01 M
f) HCl 0,001 M
Respuestas:
1) a) ácido, b, c, y d) bases
2) a,c) ácidas; b) neutra; d,e,f) básicas
3) a) 1,3; b) 1; c) 12,7; d) 12,3; e) 2; f) 3.
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