Preguntas_c1_c2_c3_c4_2002

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UNIVERSIDAD DE CONCEPCIÓN 
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS 
 
PREGUNTAS DE CERTÁMENES DE QUÍMICA GENERAL 2002 
 
CERTAMEN # 1 
 
DATOS: MASAS ATÓMICAS OTROS DATOS 
 H = 1,008 uma Nº de Avogadro: A = 6,03 x 1023 
 C = 12,0 uma Densidad del agua: d = 1,00 g/cm3 
 N = 14,0 uma 
 O = 16,0 uma 
 F = 19,0 uma 
 Na = 23,0 uma 
 S = 32,1 uma 
 Ca = 40,1 uma 
 Ag = 107,9 uma 
 I = 126,9 uma 
 
1.- 
i) (2,5p) La masa de una molécula de H2 es: (marque la alternativa correcta con X) 
 2,016 g ................. 
 3,347 x 10-24 gramos .......X....... 
 6,023 x 1023 gramos ................. 
 12,046 x 1023 gramos ................. 
 12,046 x 10-23 gramos ................. 
 
ii) (7,5p) Complete la siguiente tabla, indicando el número de protones, neutrones y 
electrones en las especies que se indican. 
 
 3He 16O2- 23Na+ 25Mg 32P 
nº de protones 2 8 11 12 15 
nº de neutrones 1 8 12 13 17 
nº de electrones 2 10 10 12 15 
 
iii) (5p) Escriba el nombre de las siguientes especies químicas y determine el número de 
oxidación de los elementos señalados entre paréntesis: (considere el signo) 
 
 ESPECIE NOMBRE ELEMENTO Nº de ox. 
 ---------------------------------------------------------------------------------- 
 HCIO4 .................................... 7............. 
 SO4= .................................... (S) 6............. 
 H2CO3 .................................... (C) 4............. 
 H2O2 .................................... (O) -1............. 
 NaH .................................... (H) -1............. 
 
iv) (5p) En la siguiente reacción química, indique: 
 2 CuO + C ------> 2 Cu + CO2 
 Cuál es el agente reductor R................ 
 El número de oxidación inicial del Cu R................ 
 Cuántos electrones son transferidos R.......4....... 
 Qué elemento se oxida R................ 
 El número de oxidación del O en el producto R................ 
 
v) (10p) Indique si los siguientes compuestos son solubles en agua (responda: SI ó 
NO). Para los que son solubles indique si son electrolitos fuertes (F), débiles (D) o 
no-electrolitos (N). 
 COMPUESTO SOLUBILIDAD TIPO ELECTROLITO 
 -------------------------------------------------------------------------------- 
 Fe(OH)2 .............NO ................. 
 CaCO3 .............NO ................. 
 AgCl .............NO ................. 
 NH4Cl .............SI .................F 
 CsOH .............SI .................F 
 BaCl2 .............SI .................F 
 Cu(NO3)2 .............SI .................F 
 NH3 (amoniaco) .............SI .................D 
 CH3CO2H .............SI .................D 
 (ácido acético) 
 (CH3CH2OH) etanol .............SI .................N 
 
vi) (10p) Indique si el nombre dado a cada uno de los compuestos enunciados a 
continuación es correcto (V) o erróneo (F) 
 Fe(OH)2 hierro (II) dihidratado F................. 
 CaCO3 carbonato de calcio V................ 
 HO2 - ion hidróxido F................. 
 Be(OH)2 dihidróxido de estroncio F................. 
 NH4Cl cloruro de amonio V................ 
 N2O5 pentóxido de dinitrógeno V................ 
 NaHCO3 carbonato hidrógeno de sodio V................ 
 FeSO4 sulfato cúprico F................. 
 HBrO2 ácido hipobromoso F................. 
 NH3 nitruro de hidrógeno V................ 
 
2.- (10p) Suponiendo que el elemento boro está constituido sólo por dos isótopos 
naturales, el 10B (masa atómica: 10,013 uma) y el 11B (masa atómica: 11,009 uma), y 
que la masa atómica promedio del elemento es de 10,811 uma, ¿cuál es el porcentaje 
de abundancia del 11B? R: abundancia = 80,1.........% 
 
3.- (15p) Un compuesto formado sólo por C, H, N y O posee la siguiente composición, 
en porcentaje de masa: 
 C: 58,2 %, H: 4,1 %, N: 11,3 % 
 i) Calcule su fórmula empírica. R: C6H5NO2 
 
 ii) Determine su fórmula molecular, sabiendo que su masa molar tiene un valor entre 
100 y 200 g/mol. R: C6H5NO2 
 
4.- (10p) Una solución acuosa de glucosa (C6H12O6), al 10,0 % en masa, tiene una 
densidad de 1,04 g/mL. Para esta solución calcule: 
 i) la fracción molar de glucosa R: 0,0110 
 ii) la molaridad (M) de la glucosa R: 0,58 M 
 
5.- (15p) En un reactor se mezclan 8,00 x 103 kg de CaF2 con 15,0 x 103 kg de ácido 
sulfúrico, obteniéndose 3.460 kg de HF, según la reacción que se indica: 
 i) Balancee la ecuación 
 CaF2 + H2SO4 ---------> 2 HF + CaSO4 
 ii) Determine cuál es el reactivo limitante R: CaF2 
 iii) Determine el rendimiento del proceso (en base al HF obtenido) R: 84,4 % 
 
6.- (10p) Se mezclan 20,0 mL de AgNO3 (ac) 0,30 M con 40,0 mL de NaI (ac) 0,20 M. 
 iii) Escriba la fórmula del compuesto que precipita R: AgI 
 iv) Calcule la masa del precipitado formado R: 1,41 g 
 v) ¿Qué especies quedan disueltas? R: Na+ NO3- I - 
CERTAMEN # 2 
_________________________________________________________________________________________________________ 
DATOS: MASA ATOMICAS 
Nº de Avogadro: No = 6,02 x 1023 H = 1,00 uma 
Densidad del hierro: d = 7,8 g/ cm3 O = 16,0 uma 
Calor específico del hierro: s(Fe) = 0,444 J g-1 ºC-1 C = 12,0 uma 
Cte. de los gases: R = 0,082 atm L mol-1 K-1 Cl = 35,5 uma 
Presión de vapor del H2O: Pv = 17,4 mm Hg (a 20 ºC) Na = 23,0 uma 
Presión de 1 cm de H2O(l): Ph = 0,74 mm Hg N = 14,0 uma 
Cte. de Planck: h = 6,63 x 10-34 J s 
Cte. de Rydberg: RH = 2,18 x 10-18 J 
Velocidad de la luz en vacío c = 3,00 x 108 m s-1 
 
1.- (40 p) Conteste las subpreguntas en el siguiente casillero de las respuestas: 
RESPUESTAS 
SUBPREGUNTA: RESPUESTA Puntaje max. 
a) 2 5p 
b) 4, 6 4p 
c) 1 10p 
d) 2, 3 4p 
e) 3 4p 
f) 3 6p 
g) 1 7p 
 
a) Un frasco A, del que se desprende HCl (g), está a 2 m de un frasco B, del que se 
desprende NH3 (g). Los vapores difunden (no hay viento) y en el punto C, donde se 
encuentran, se forma una nube blanca de NH4Cl (s). La distancia AC será: 
 
Alternativa: 
1 Mayor que CB 
2 Menor que CB 
3 Igual a CB 
4 Con los datos dados no se puede saber 
 
b) Los números cuánticos de cada uno de los electrones presentes en un átomo de N en 
su estado fundamental están dados en la siguiente tabla. ¿Cuál(es) electrón(es) no 
está(n) correctamente descrito(s)? 
 
Electrón n l ml ms 
1 1 0 0 + 1/2 
2 1 0 0 - 1/2 
3 2 0 0 + 1/2 
4 2 0 1 - 1/2 
5 2 1 -1 + 1/2 
6 2 1 -1 - 1/2 
7 2 1 0 + 1/2 
 
c) Cuando el electrón de un átomo de H, que ha sido excitado al nivel n = 4, vuelve al 
nivel n = 1 (estado fundamental) emite un fotón cuya longitud de onda es muy 
cercana a una de las que aparecen listadas abajo. ¿Cuál? 
 
Alternativa: long. de onda 
1 100 nm 
2 300 nm 
3 460 nm 
4 580 nm 
5 900 nm 
6 1300 nm 
d) ¿Cuál(es) de las configuraciones electrónicas de los siguientes átomos en su estado 
fundamental está(n) correctamente escrita (s)? 
 
Alternativa: 
1 15P 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 3p1 
2 13Al 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 
3 6C 1s2 2s2 2p1 2p1 
4 19K 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 
 
e) ¿Para cuál(es) de las siguientes reacciones se cumple que: ûHº de la reacción es igual 
al ûHºf ? 
 
Alternativa: 
1 S (l) + O2 (g) ------> SO2 (g) 
2 O (g) + O2 (g) ------> O3 (g) 
3 H2 (g) + S (s) ------> H2S (g) 
4 H2 (g) + SO3 (g) ------> H2SO3 (l) 
 
f) El efecto fotoeléctrico demuestra que: 
 
Alternativa: 
1 Los electrones pueden ser considerados como partículas 
2 Los electrones pueden ser considerados como ondas 
3 Los fotones pueden ser considerados como partículas 
4 Los fotones pueden ser considerados como ondas 
 
g) Si se construye un barómetro usando Br2 (líquido de densidad = 3,11 g/mL) en vez 
de Hg (d = 13,6 g/mL). La altura de la columna de Br2 correspondiente a la presión 
de una atmósfera (760 mm de Hg) en ese barómetro sería: 
 
Alternativa: ALTURA 
1 332 cm 
2 174 mm 
3 10,3 m 
4 760 mm 
 
2.- (15p) 
 
a) Dados los siguientes calores de reacción: 
 C6H6 (l) + 15/2O2 (g) ------> 6 CO2 (g) + 3 H2O (l) ûHº = -3,165 
 C (grafito) + O2 (g) ------> CO2 (g) ûHº = -393,5 kJ 
 H2 (g) + 1/2 O2 (g) ------> H2O (l) ûHº = -285,8 k 
 Calcule la entalpía estándar de formación del benceno: 
 6 C (grafito) + 3 H2 (g) ------> C6H6 (l) R: ûHfº = -53,4 kJ 
 
b) Calcule cuánto benceno se requiere quemar para calentar un trozo de hierro, de 2,24 
L de volumen, desde 20 ºC hasta 150 ºC R: 24 g 
 
3.- (10p) Si 10 g de un gas, cuya fórmula empírica es CHCl, ejercen una presión de 850 
mm de Hg en un recipiente de 1,50 L a 30 ºC. Calcule: 
a) La densidad del gas R: d = 6,67 g/L 
b) La masa molar (M) del gas R: 1,5 x 102 g/mol 
c) La fórmula molecular del gas R: C3H3Cl3 
 
 
4.- (15 p) Un trozo de Na se hace reaccionar 
con H2O (l) generando NaOH (ac) y H2 (g). 
 El H2 gaseoso se recibe en una probeta 
invertida que originalmente está llena de 
agua. Si la temperatura es 20 ºC, la presión 
atmosférica es 760 mm de Hg, el volumen 
de agua desplazada de la probeta es de 250 
mL y la altura de la columna de agua restan- 
te (h) es de 10,3 cm: 
a) Escriba la reacción balanceada: 
 
 
b) Calcule la presión parcial del H2 R: P = 735 mmHg (0,967 atm) 
c) Calcule el número de moles de H2 R: n = 0,010 mol 
d) Calcule la masa de Na que reaccionó R: m = 0,46 g 
 
5.- (8 p) Calcule la longitud de onda asociada a un grano de arena que pesa 10,0 mg y 
que está en órbita alrededor de la tierra con una velocidad de 5000 km/hr. 
 R: 4,77 x 10-32 m 
 
6.- (12 p) Calcule la energía cinética (EC) de los electrones desprendidos de un metal 
por el efecto fotoeléctrico de una radiación cuya longitud de onda es de 100 nm, 
sabiendo que la energía umbral Eu (o EE) del metal es 1,23 x 10-18 J por cada 
electrón arrancado. R: 7,6 x 10-19 J 
 
_________________________________________________________________________________________ 
CERTAMEN # 3 
 
DATOS: Cs(hielo) = 2,03 J / g-1 C-1 
 
 Cs(agua) = 4,184 J / g-1 
 
MASAS ATÓMICAS: ELECTRONEGATIVIDADES ûHºf(hielo) = 6,01 kJmol-1 
 
H = 1,00 uma Ca 1,0 Rb 0,8 R = 8,314 J mol-1 K-1 
 
Br = 80,0 uma Li 1,0 Al 1,5 R = 0,082 atm L mol-1 K-1 
 
O = 16,0 uma Be 1,5 B 2,0 Kf (H2O) = 1,86 ºC m-1 
 
Na = 23,0 uma H 2,1 I 2,5 Kb (H2O) = 0,52 ºC m-1 
 
C = 12,0 uma C 2,5 S 2,5 d hielo = 0,998 g cm-3 
 
N = 14,0 uma Cl 3,0 F 4,0 Pv (H2O) = 55,3 mm Hg (40º) 
 
Cl = 35,5 uma Pv (H2O) = 23,76 mm Hg (25º) 
__________________________________________________________________________ 
1.- (50 p) Conteste las subpreguntas en los casilleros, de la columna RESPUESTA: 
 
SUBPREGUNTA: RESPUESTA Puntaje max. 
a) d h 
b) a d 
c) d e f h 
d) c 
e) a c 
f) a 
g) b 
 
 
 
 
b) Indique cuál(es) compuesto(s) de la lista dada es(son) iónico(s): 
 a) LiF b) HCl c) LiI d) RbCl 
 e) CaI2 f) CaH2 g) BeS h) AlCl3 
 
c) Indique cuál(es) de las siguientes fórmulas de Lewis no está(n) correctamente 
escrita(s) a) :Br-Be-Br: b) Na+ :Cl: - c) Li-I: 
 d) Rb-S-Rb c) Ca=O: f) CH4 
 g) :C=O: h) :O=Se=O: i) :O=C=O: 
 
d) Cierto sólido cristalino es muy duro y tiene un elevado punto de fusión. No conduce 
la electricidad ni siquiera cuando está fundido. ¿Cómo lo clasificaría? 
 
a covalente molecular 
b iónico 
c covalente reticular 
d metálico 
 
e) Usando el método de Repulsión de Pares Electrónicos de la Capa de Valencia 
(RPECV), determine cuáles de las siguientes moléculas o iones no son tetraédricos. 
 a) PF3 b) SiH4 c) SCl4 d) H2SO4 e) BF4 - f) NH4 + 
 
f) Cuál de las siguientes alternativas es la consecuencia de agregar NaBr al agua. 
 
a Aumenta su punto de ebullición 
b Disminuye su punto de ebullición 
c Aumenta su punto de fusión 
d Aumenta su presión de vapor 
 
g) Al agregar catalizador a una reacción química, ¿cuál de las siguientes afirmaciones 
es correcta? 
a Aumenta la energía de activación 
b Disminuye la energía de activación de las reacciones inversa y directa 
c Disminuye la diferencia de energía entre reactantes y productos 
d El equilibrio se desplaza a izquierda o derecha, según el signo de Hº 
e No afecta la velocidad de la reacción 
 
2.- (10 p) Considere la molécula de SO2 
a) Escriba su fórmula de Lewis b) Dibuje su forma geométrica e indique la 
 y calcule la carga formal del S. dirección de momento dipolar, si tiene. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
c) ¿Cómo explica que el H2S, siendo más pesado que el agua, tenga puntos de fusión y 
ebullición considerablemente más bajos (-85 ºC y -61 ºC) que los del agua? 
 
 R: El H2S no forma enlaces-H y el agua sí. 
 
 
3.- (8 p) Para la reacción: A2 + 3 B2 ------> 2 AB3 se mide la velocidad inicial 
variando las concentraciones iniciales de cada uno de los reactantes 
 
[A2] (M) [B2] (M) Velocidad Inicial (M/s) 
0,15 0,15 0,32 
0,15 0,25 0,32 
0,30 0,15 0,64 
 
a) ¿Cuál es el orden total de la reacción? R: 1 
b) Calcule el valor de la constante de velocidad, k R: 2,1 l/s 
c) Calcule la velocidad inicial de la reacción si las concentraciones de ambos reactantes 
son 0,50 R: 1,0 M/s 
d) ¿Cuál será entonces la velocidad de desaparición de B2? R: 3,2 M/s 
 
4.1 (6 p) Un compuesto X se descompone de acuerdo a una cinética de primer orden. Si 
la vida media del compuesto X es de 50,0 años, calcule cuánto tiempo se requiere 
para que el 99,0% de X se descomponga. R: 331 años 
 
4.2 (12 p) ¿Cuánto calor se requiere para convertir en agua a 10 ºC un trozo de hielo de 
forma cúbica que mide 0,50 m por lado y que está a -5 ºC? R: 4,8x104 kJ 
 
5.- (10 p) Se disuelven 585 g de NaCl en un litro de agua a 40 ºC. 
a) Calcule la presión de vapor de la solución resultante, sabiendo que la presión de 
vapor del agua pura a 40 ºC es 55,3 mm de Hg. R: 40,5 mmHg (46,8) 
b) ¿Cuál será el punto de fusión de la solución anterior? R: -37,2 ºC 
 
6.- (14 p) El hidrosulfuro de amonio se descompone a 47 ºC de acuerdo a la siguiente 
reacción NH4HS(s) <===> NH3 (g) + H2S (g) 
 En un recipiente vacío de 4,0 L se colocaron 10,0 g del NH4HS sólido, 
estableciéndose el equilibrio. Determine: 
a) La presión total, si Kp es 0,16. R: 0,8 atm 
b) La constante Kc para este equilibrio R: 2,32 x 10-4 
c) El % del sólido que permanece sin descomponerse R: 68,9 % 
__________________________________________________________________________ 
 
CERTAMEN # 4 
 
CONSTANTES DE IONIZACIÓN: PRODUCTOS DE SOLUBILIDAD 
 
Ac. fosfórico: Ka1 = 7,5x10-3 CuS Kps = 6,0 x 10-37 
 Ka2 = 6,2x10-8 PbS Kps = 3,4 x 10-28 
 Ka3 = 4,7x10-13 PbCO3 Kps = 3,3 x 10-14 
Ac. carbónico: Ka1 = 4,6x10-7 CaCO3 Kps = 8,7 x 10-9 
 Ka2 = 5,6x10-11 CuBr Kps = 4,2 x 10-8 
Ac. sulfúrico: Ka2 = 1,0x10-2 AgBr Kps = 7,7 x 10-13 
Ac. benzoico: Ka = 6,6x10-5 Ca(OH)2 Kps = 8,0 x 10-6 
 CaF2 Kps = 4,0 x 10-11 
 Mg(OH)2 Kps = 1,2 x 10-11 
MASAS ATÓMICAS: 
P = 31,0 uma 
Ag = 108 uma 
Br = 80,0 uma 
Cl = 35,5 uma 
Na = 23,0 uma 
Fe = 55,8 uma 
K = 39,0 uma 
1.- (40 p) Conteste las siguientes subpreguntas indicando la(las) alternativa(s) 
correcta(s) escribiendo la(s) letra(s) correspondiente(s) en el lugar de las respuestas 
(R:.............). (las respuestas incorrectas se restarán de las correctas) 
i) ¿Cuál o cuáles de las siguientes substancias se pueden considerar bases de Brönsted? 
a) NH4+ b) Br - c) Ca(OH)2 d) OH - e) H2O f) AlCl3 
 R: b, d, e 
ii) ¿Cuál(es) de las siguientes sales, al disolverse en agua produce(n) disolución básica? 
a) NH4Br b) CaCl2 c) K3PO4 d) NaNO3 e)NaHCO3 
 R: c, e 
iii) Indique cuál(es) de los siguientes equilibrios está(n) desplazado(s) hacia los 
productos (derecha) 
 a) HNO3 + NH3 <==> NO3 - + NH4+ 
 
 b) SO4 2- + H2O <==> OH- + HSO4 – 
 
 c) H3O+ + PO43- <==> H2O + HPO42 – 
 
 d) HCO3 - + H2O <==> H3O+ + CO32 – 
 
 e) H2CO3 + H2PO4- <==> HCO3- + H3PO4 R: a, c 
iv) Indique cuál(es)de los siguientes compuestos es(son) muy poco soluble(s) 
(insoluble) en agua. (no necesita usar Kps) 
 a) AgCl b) K3PO4 c) AgNO3 d) Fe(OH)2 e) BaCO3 
 R: a, d, e 
v) Indique en cuál(es) de los siguiente casos se producirá intercambio de precipitados: 
 a) CaCO3 (s) + Pb(NO3)2 (ac) 
 b) CuS(s) + Pb(NO3)2 (ac) 
 c) CaCO3 (s) + NaF (ac) 
 d) PbCO3 (s) + Na2S (ac) R: a, c, d 
 
2.- (12 p) Una disolución 0,20 M de ácido hipocloroso (HClO) tiene un pH de 4,1. 
a) Determine la constante de ionización, Ka, del ácido hipocloroso 
 R: 3,2 x 10-8 
b) Con ayuda del Ka obtenido, calcule el pH de una solución de NaClO en agua al 5% 
(p/p). R: 1 x 101 
 
3.- (12 p) Considere el ácido triprótico H3PO4, cuyas constantes de ionización aparecen 
en la primera página. 
b) Calcule el pH de una disolución 1,00 M de este ácido. R: 1,08 
c) Calcule cuántos gramos de Na2HPO4 hay que agregarle a 100 mL de Na3PO4 0,050 
M para obtener una solución tampón (buffer, reguladora) de pH 10,0. 
 R: 152 g 
 
4.- (12 p) El pH de una disolución saturada de hidróxido de hierro II, es 9,4. 
a) Calcule el Kps R: 7,8 x 10-15 
b) ¿Cuántos gramos de Fe(OH)2 se disolverán en 10 L de agua pura? 
R: 0,0112 g 
5.- (12 p) Una solución de 1,00 g de ácido benzoico (HBz, masa molar = 122 g/mol) en 
20,0 mL de agua se titula con NaOH 0,100 M. 
a) Calcule cuántos mL de la solución básica se ocuparán en la titulación 
 R: 82,0 mL 
b) Calcule el pH al punto de equivalencia R: 8,5 
6.- (12 p) Se requiere precipitar selectivamente el ion Ag+ en presencia del ion Cu+, de 
una solución que contiene concentraciones 0,0050 M de cada uno. Para ello se 
agrega gradualmente NaBr sólido. 
a) ¿Cuántos gramos de NaBr se pueden agregar antes de que empiece a precipitar 
CuBr? R: 0,00087 g/L 
b) ¿Cuál será la concentración de Ag- restante en solución en el momento justo antes 
que CuBr comienza a precipitar? R: 9,2 x 10-8 M