PDV: [Explicación] Química N°3 (2012)

Curso: Ciencias

SOLUCIONARIO1ª JORNADA EVALUACIÓN GENERAL

MÓDULO QUÍMICA

1. La alternativa correcta es C

2 H2(g) + O2(g) 2 H2O(g)

Opciones propuestas:

I) ambos gases reaccionantes son altamente combustibles.

Opción incorrecta, sólo H2(g) es un gas combustible, O2(g) es un comburente.

II) con 2 moléculas de H2 y 1 molécula de O2 pueden formarse 2 moles de agua.

Opción incorrecta, con 2 moléculas de H2 y 1 molécula de O2 se forman 2 moléculas deH2O.

III)para formar 36 gramos de agua se necesitan 2 moles de H2(g) y 1 mol de O2(g).Opción correcta.

2. La alternativa correcta es D

El agua servida es una mezcla que contiene entre otras cosas materia orgánica endescomposición bacteriana, además de microorganismos patógenos. El resto de ejemplospropuestos no presenta compuestos orgánicos.


En gravimetría (ciencia que estudia la composición de los suelos y su estructura) sedefinen distintos tipos de suelo de acuerdo con el tamaño de sus partículas. Los suelosdenominados finos presentan una baja densidad aparente porque sus componentespresentan un tamaño muy pequeño. Debido a lo anterior son aptos para cultivo puespresentan bastante porosidad, lo que favorece la absorción de nutrientes. El tamaño delas partículas componentes de un suelo es el siguiente:

mayor tamaño

menor tamaño

GRAVAARENALIMOARCILLA

2

4. La alternativa correcta es E

El grafito es un mineral de carbono, menos duro que el diamante (la estructura mineralmás dura de la Tierra) y capaz de conducir la corriente eléctrica (se usa en la confecciónde electrodos para laboratorio).

5. La alternativa correcta es A

A temperatura constante (en escala Kelvin) la presión y el volumen de un gas sonvariables inversamente proporcionales, por lo tanto, se cumple que el producto P·V =constante. Considerando la tabla con datos y reemplazando:

P (Atm) V (Litros)4 1X 24 Y

P1·V1 = P2·V2

4atm · 1L = X · 2LX = 2 atm.

Luego:P1·V1 = P2·V2

2atm · 2L = 4atm · YY = 1 L.

6. La alternativa correcta es B

Nomenclatura correcta

1. SO2

2. CH4

3. CO2

4. O3

Dióxido de azufreMetanoDióxido de carbonoOzono


Latón: aleación metálica que se compone de Cobre y CincCuarzo: mineral de fórmula SiO2

Peltre: Aleación compuesta por Estaño, Cobre, Antimonio y PlomoBronce: Aleación metálica compuesta por Cobre y EstañoAlpaca: Aleación metálica compuesta por Cobre, Cinc y Níquel


I) generación de aleaciones como el Bronce. (CORRECTO)II) fabricación de utensilios de cocina. (CORRECTO)III) uso medicinal como bactericida. (CORRECTO)IV) fabricación de cables de alta tensión. (CORRECTO)

3


A) Caucho (Polímero orgánico, presenta Carbono)B) Celulosa (Polímero orgánico, presenta Carbono)C) Silicona (Polímero inorgánico, presenta Silicio)D) Teflón (Polímero orgánico, presenta Carbono)E) Poliuretano (Polímero orgánico, presenta Carbono)

10.La alternativa correcta es D

Considerando la configuración extendida se cuentan 17 electrones (7 electrones en eltercer nivel de energía)

[10Ne] 3s 3p

En la tabla periódica el elemento que presenta 17 electrones, en estado basal, es elátomo de Cloro (Cl).

11.La alternativa correcta es C

Configuración electrónica condensada:

[10Ne] 3s2 3p1

Configuración electrónica extendida:

1s2, 2s2 2p6, 3s2 3p1

Número de electrones: 13 Número atómico (Z): 13


N147 O15

8 C136

Los 3 elementos presentan el mismo número de neutrones (7 en total). Se consideranisotonos entre sí.

13.La alternativa correcta es A

29 + 414S i

Nº Protones: 14Nº Electrones: 10Nº Neutrones: 15

4

14.La alternativa correcta es E

El aumento del radio atómico en un período de la tabla es de derecha a izquierda ( ),

mientras que en un grupo es de arriba hacia abajo ( ), por lo tanto, en el tercerperíodo el átomo de mayor tamaño tendrá que ser Sodio (Na).


Observando el esquema atómico se infiere que en el núcleo hay 10 protones, por lo queel valor para Z es 10, además, hay 21 partículas nucleares por lo tanto, el valor para Aes 21.


Considerando la gráfica, se deduce que la vida media para el radioisótopo es de 5 días,por lo tanto:

A los 5 días queda un 50% de la masa decayó un 50% de la masaA los 10 días queda un 25% de la masa decayó un 75% de la masaA los 15 días queda un 12,5% de la masa decayó un 87,5% de la masa


De las emisiones propuestas la de mayor poder de penetración en la materia (mayor

energía) es la radiación gamma 00


Soda cáustica es el nombre comercial del compuesto iónico de nombre hidróxido desodio (NaOH). Este compuesto es:

1. un hidróxido metálico, sólido a temperatura ambiente.2. un compuesto iónico, altamente soluble en agua.3. polar y cuando se disuelve y disocia en agua genera iones que lo convierten en una

sustancia con propiedades electrolitas (conductora de la corriente eléctrica).


De acuerdo con la reacción propuesta

Na Na

Na Na

Na

Na+ F F F F

F F PRODUCTO

El producto formado debe ser una sal, ya que la unión entre un elemento metálico y otrono-metálico siempre genera un compuesto iónico binario con caractarísticas salinas.

5


Compuestos:

AlCl3 = 3 enlaces de tipo iónico.Cl2O = 2 enlaces de tipo covalente polar simple.H2O = 2 enlaces de tipo covalente polar simple.NH3 = 3 enlaces de tipo covalente polar simple.C2H4 = 4 enlaces de tipo covalente polar simple y un enlace covalente apolar doble.

21.La alternativa correcta es B

Considerando las distintas electronegatividades para los átomos, las cargas eléctricasparciales sobre ellos serán:

CaCl2 H2O2 PF3

Ca =+2 H =+1 P =+3Cl =-1 O =-1 F =-1


S O

S

O

Del análisis de las moléculas se infiere correctamente que:

1. tienen la misma cantidad de átomos, por lo tanto, presentan la misma fórmulamolecular (son isómeros entre sí).

2. La disposición espacial de los átomos no es la misma, por lo tanto, la nomenclaturaes diferente para ambas.


138 2

5

6

Nomenclatura oficial: 2,5,6-trimetil-3-octeno

6


CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3

Propilo Butilo

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3

Heptano

+


+ H2O

OH

Alcohol


Isomerización

n-octano 2,2,4-trimetil-pentano

Ambos tienen fórmula molecular: C 8H18


2 H2O2(l) 2 H2O(l) + O2(g)

De acuerdo con la ecuación balanceada, se infiere que la relación entre H2O2 y O2 es 2:1,por lo tanto, con 10 moles de H2O2 se obtienen 5 moles de O2.


Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2 H2O + 2NO2

7


Proporción soluto – solvente en cada vaso

1 2 3

Donde:

Solvente

Soluto

6/9 = 0,67 4/10 = 0,4 5/5 = 1

El vaso nº3 tiene mayor concentración que los otros 2.El vaso nº1 es el que presenta menor concentración.


Concentración 1 Molar1 m o l d e s o l u t o

1 M =1 l i t r o d e s o l u c i ó n


Densidad: d=m/v

Por lo tanto: 3 0 0 g ra m o s1 ,5 g / m L =

X m LX = 200 mL (0,2 Litros)


Gráfico correcto:[ ]

tiempoD)

8


H2CO3 + H2O HCO3- + H3O

+

H2CO3 = Ácido (cede protones)H2O = Base (capta protones)HCO3

- = Base conjugada (perdió el protón)H3O

+ = ácido conjugado (captó el protón)


Café Agua de mar Jugo de tomatepOH =9,0 pOH =5,6 pOH = 9,3pH = 5,0 pH = 8,4 pH = 4,7

ácido base ácido


Para neutralizar completamente a un ácido fuerte debe adicionarse la misma cantidad demoles de base fuerte, por lo tanto:

Ca · Va = moles de baseReemplazando:

1M · 0,1 L = 0,1 moles


Opciones:

A) la fracción más densa se obtiene en la parte más alta de la torre (incorrecto).B) las moléculas que lo componen logran separarse por diferencias de polaridad

(incorrecto).C) la fracción sólida del petróleo la componen moléculas como metano y propano.

(incorrecto).D) el Diesel es una fracción liviana, de baja masa molar y bajo punto de ebullición

(incorrecto).E) el gas natural presenta un alto porcentaje de metano en su composición

(correcto).


Opción C es correcta. El petróleo SI es un recurso natural, pero NO es renovable.

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El proceso de electrobtención permite concentrar el cobre hasta formar cátodos con unporcentaje de pureza superior al 99,9%.


Combustión: cambio químico.Reducción: cambio químico.Calcinación: cambio químico.Destilación: cambio físico (ebullición y posterior condensación de un líquido).Oxidación: cambio químico.


Para separar una mezcla heterogénea formada por aceite y agua conviene usar unembudo de decantación. La tamización se usa para separar mezclas sólidas. La filtraciónes útil para separar mezclas sólido – líquido y la cromatografía se usa para separarmezclas líquidas de polaridad similar. La destilación fraccionada se usa para separarmezclas líquidas de igual polaridad pero distinto punto de ebullición.


PCl3(l) + Cl2(g) PCl5(s)

En la expresión de la constante de equilibrio las sustancias sólidas y líquidas no debenescribirse.Considerando que la expresión de Kc siempre es K = [Producto] / [Reactantes], larespuesta correcta tendrá que ser

2c Cl

K1


En la molécula de Na2O los números de oxidación para los átomos son:

Na=+1 y O=-2


En termodinámica se cumple que

Si ΔG < 0 La reacción es espontánea.Si ΔH < 0 La reacción es exotérmica.

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Analizando la gráfica se deduce que:

La reacción directa es exotérmica La reacción inversa es endotérmica La entalpía tiene valor -200 J para la reacción directa La entalpía tiene valor +200 J para la reacción inversa X corresponde a la energía de activación de la reacción inversa El valor para la energía de activación de la reacción inversa es 300J (200 + 100)

X

100 J

P-200 J

R

Eºpotencial

avance de reacción

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MÓDULO FÍSICA COMÚN


I) Verdadera: Ambas tienen la misma rapidez de propagación, debido a queambas son ondas de sonido y viajan por un mismo medio.

II) Verdadera: El tono efectivamente depende de la frecuencia y como estossonidos tienen la misma frecuencia, el tono es el mismo para los dossonidos.

III) Falsa: La intensidad está ligada a la amplitud de onda, nos indica si unsonido es fuerte o débil, en esta pregunta los sonidos tienen decibelesdistintos, por esta razón estos sonidos no tienen igual intensidad.


Cuando una onda de sonido cambia de medio, no cambia su frecuencia, ni superiodo, pero sí cambia su rapidez y su longitud de onda. Bajo esta premisavemos las opciones:

I) Falsa: El cambio de medio de una onda se conoce como refracción ycuando ocurre este fenómeno, cambia su longitud de onda.

II) Verdadera: La frecuencia no cambia al pasar de un medio a otro.III) Falsa: La rapidez de una onda depende del medio y al cambiar de medio,

cambiará su rapidez.


Para que exista el fenómeno conocido como EFECTO DOPPLER debemos tener unafuente emisora de sonido y un receptor que PERCIBA un cambio de frecuencia de laonda, para eso sus velocidades relativas deben ser distintas de cero.

I) Verdadero: Fuente emisora se acerca al receptor.En este caso el receptor percibirá un sonido más agudo que el real debido aque a él las ondas cada vez llegan con mayor frecuencia.

II) Falso: La fuente y el receptor se encuentran en reposo así que lasvelocidades relativas uno del otro son cero.

III) Falso: Emisor y receptor se encuentran moviéndose con la mismavelocidad así que la velocidad relativa entre ellos es cero (La fuente emisorano se aleja ni se acerca).

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I) Falso: El sonido no se puede polarizar (definir una dirección de vibración)debido a que es una onda longitudinal.

II) Falso: El sonido se puede interferir (sumar o restar amplitudes alencontrarse con otra onda), pero la luz también.

III) Falso: El sonido se puede propagar en un medio material, al igual que laluz. (ej. la luz entra por las ventanas, o sea, viaja en el vidrio)


Para la formación de un arcoiris la luz proveniente del Sol entra en la gota de agua,cambiando el medio por el cual viajaba, esto se conoce como refracción. Esa luzblanca se divide en los diferentes colores debido a que viajan a distintas velocidades enla gotita, fenómeno que se conoce como dispersión. Y por último, cada color rebota enla pared de la gotita para salir por la superficie por la que entraron. Al rebote de losrayos en la gotita se le conoce como reflexión.


El electroscopio está neutro se dice, y después está cargado positivamente en su partesuperior. De las alternativas que se muestran sólo hay una que justifica la forma en quese encuentra el electroscopio. La barra debe haber estado cargada, ya que si no es así,al acercarla al electroscopio o tocarlo, no ocurriría nada, por lo tanto se descartan A y E.Si estaba cargada negativa y toca al electroscopio, entonces éste queda cargadonegativamente y no positivo como muestra la figura, se descarta B. Sólo queda quehaya estado cargada positiva y haya tocado al electroscopio porque si sólo se acercó sintocarlo, entonces debería verse negativo en su parte superior el electroscopio.

Antes Después

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VI

2R

VI

R


El tipo de conexión en serie quedaría así

Entonces por estar en serie sabemos que la corriente que circula por ellas es la mismapara cada una. Además por Ley de Ohm calculamos el voltaje con la resistenciaequivalente, que es la suma de las dos resistencias, o sea, 2R. Ahora como la Ley deOhm es

V = I · RE

Donde RE es la resistencia equivalente del circuito y su valor es 2R

I) Verdadera: De lo anterior se ve claramente que si el voltaje aumenta aldoble y la resistencia se mantiene constante, la intensidad de corrienteaumenta al doble.

II) Verdadera: Si se quita una de las resistencias, la resistencia equivalentesería sólo R y quedaría la intensidad

Por lo tanto la intensidad también aumenta al doble.

III) Falsa: El valor de las resistencias no cambia al variar el voltaje.


Recordemos que en los circuitos compuestos por resistencias, la corriente que pasa porcada uno de ellas dependerá de la ubicación y la posición en las que éstas seencuentran. Así, si las resistencias están en serie entonces la corriente que atraviesacada una de ellas es la misma, en cambio si están ubicadas en paralelo la intensidad decorriente que las cruzan será inversamente proporcional a la magnitud de la resistenciade cada una. Por lo que basta identificar en cuál de las alternativas R1 y R3 están enserie, de este modo para la opción A vemos el camino de la corriente:

R R

V(t)

R1 R3

R2

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Como se aprecia en el gráfico y menciona el enunciado, el móvil se movió en línearecta, entonces presentó un MRU que, al igual que la pregunta anterior, se caracterizapor tener una velocidad constante y aceleración nula en todo el trayecto. Además, si setiene un gráfico de posición versus tiempo, la pendiente de esta recta representará lavelocidad del cuerpo, como se muestra en el gráfico, la pendiente es negativa entoncesla velocidad debe ser constante y negativa, al igual como se muestra en la opción A.


La figura muestra a cada uno de los tres integrantes de esta pregunta: Elefante,Ciclista, Hormiga y los respectivos vectores de velocidad VE, VC y VH. Para que el ciclistavea quieta a la hormiga debe ocurrir que el vector que representa la velocidad de lahormiga debe ser igual al vector velocidad que representa al ciclista.

La hormiga por ir arriba del elefante está sometida a la velocidad VE que suponemos demayor tamaño y hacia la derecha. La hormiga por lo tanto por moverse en sentidoopuesto viaja hacia la izquierda. Si sumamos vectorialmente estas velocidades se tienela velocidad neta de la hormiga.

Siendo VE + VH la velocidad neta de la hormiga y para que el ciclista la vea quieta debeser este vector igual a VC.Al trabajar con los valores de la velocidad, si tomamos positivo hacia la derecha ynegativo hacia la izquierda nos quedará lo siguiente:

VE – VH = VC o lo que es igual VE – VC = VH donde hemos supuesto que VE > VC. De lasuma vectorial mostrada se observa que si hubiéramos supuesto mayor la velocidad delciclista que la del elefante, entonces nunca VE + VH sería igual a VC.

VC

VEVH

Elefante

Ciclista

VH

VE

VE + VH

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En la figura se observan las dos fuerzas que están actuando sobre el bloque. Estasfuerzas son la Tensión que la ejerce la cuerda y el Peso que la ejerce la Tierra. El bloqueestá en reposo, por lo tanto la fuerza neta sobre él es cero, es decir la magnitud de latensión es de igual magnitud que el Peso.

M· g = 9 (kg) · 10 (m/s2) = 90 N


Datos: m = 8 kg, v0 = 0 m/s, Faplicada = F, taplica-fuerza = 10 s, aalcanzada = 5 m/s2, Froce =0 N

I) Sí es posible obtener la rapidez a los 10 segundos, utilizando la ecuación:

v(t) = v0 + a · t

pues tenemos la rapidez inicial, la aceleración y el tiempo.

II) Sí se puede determinar, pues el módulo de la fuerza está dada por

F = m · a

tenemos como datos la masa de la caja y la aceleración obtenida por lacaja.

III) Sí se puede calcular la variación de mometum lineal con la siguienteecuación

m ·p v

pues tenemos la masa, y es posible calcular la variación de velocidad.

P

T

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W · · cosdF

N = m ·F a

N =F 0


Datos: m = 7 kg, v0 = 0 m/s, Froce = 0 N, h = 12 m

Ya que en el sistema no hay roce, la energía mecánica es la misma para una altura de12 m y en el suelo.

Em = EP + EC

Entonces, es posible calcular la energía mecánica en el punto más alto.Como no hay movimiento inicial, ya que cae libremente, entonces:

Em = EP = m · g · h

Em = 7 · 10 · 12

Em = 840 J


Datos: v

constante yendo hacia el Norte.

Sabiendo que el trabajo está determinado por:

Y la fuerza neta por:

a) Si hay velocidad constante, entonces no hay aceleración, por lo tanto

, y entonces W = 0. Por lo tanto esta afirmación es la correcta.

b) Dado que F1 y F3 están de manera perpendicular a la dirección del movimiento,entonces W = 0, y no es positivo como lo indica la alternativa.

c) Con el mismo argumento de la respuesta anterior, el trabajo es cero. Por lotanto, está incorrecta la afirmación.

d) Ya que F2 va en dirección al movimiento, forma un ángulo igual a cero conrespecto a la dirección del desplazamiento, entonces W es positivo, por lo queafirmación de esta alternativa está incorrecta.

e) Para que el trabajo realizado por F4 sea nulo, ésta tiene que ser cero o estar demanera perpendicular al desplazamiento, y no ocurre ninguna de las anteriores,por lo tanto la alternativa está incorrecta ya que F4, al formar un ángulo de 180ºcon el vector desplazamiento, su trabajo realizado es negativo.

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º º2X C

3

º 2X · 210 140

3


Para determinar la temperatura con respecto a la escala ºX debemos calcular laecuación de la recta de la curva, por lo tanto

El 2/3 corresponde a la pendiente de la recta, si reemplazamos los datos nos queda


En la situación que se plantea, la transferencia de calor puede ocurrir de las tresformas, o sea por conducción (al tocar los objetos), por convección (por la respiración)y por radiación del cuerpo.


Al suministrar calor (540 cal/g) al agua en estado líquido que se encuentra a unatemperatura de 100ºC, el agua no eleva su temperatura, sólo este calor produce uncambio de estado en un proceso isotérmico (ºT constante), luego se conseguirá agua o

vapor de agua a 100ºC.


Precisamente, Venus y también Mercurio son planetas que no tienen satélites naturales.

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MÓDULO BIOLOGÍA COMÚN


La ecuación corresponde a la “reacción general de la fotosíntesis”, cuyos productos son:glucosa y oxígeno, que sería la incógnita. Recordar que el oxígeno se desprende en lafase clara, a partir del agua.


Los omnívoros tienen una dieta mixta, comen productores, plantas y también a otrosanimales, esa condición la tiene en la figura el organismo representado por la X, quecome plantas (W) y también animales (Z).


El genotipo se define como conjunto de genes que posee el individuo que puededeterminar una o varias características específicas.


Mientras más cerca esté el consumidor del productor, más energía obtendrá. Recordar laley del 10%, la cual plantea que sólo un 10% de la energía recibida del nivel anterior, sele entrega al posterior.


Si el padre es AB no podrá tener un hijo O aunque su madre lo sea.

Se descarta pareja. AB x OO

A B

O AO BO

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Las hormonas de origen lipídico, son esteroides cuyo precursor es el colesterol. Éstasson:

Hormonas sexuales

Hormonas corticoides

Progesterona

Estrógenos

Testosterona

Cortisol Aldosterona Andrógenos corticales

Las otras hormonas mencionadas son de origen proteico.


En la cadena transportadora de electrones, los electrones del FADH2 y NADH, moléculasreducidas son oxidadas en presencia de O2, formándose agua, éste proceso oxidativolibera energía la que se utiliza para formar ATP.


Los carbohidratos como el glucógeno y la propia glucosa son los primeros en consumirse,luego las grasas y por último las proteínas vía gluconeogénesis.


A es la vena cava superior que lleva sangre con menos oxígeno que la vena pulmonar D,que proviene de los pulmones con hemoglobina saturada de O2.B corresponde a la arteria aorta, por la cual se expulsa sangre con mayor presión delventrículo izquierdo que el ventrículo derecho que expulsa sangre por la arteria pulmonarB.C corresponde a la arteria pulmonar que transporta la sangre a los pulmones,proveniente de la vena cava superior A. Por lo tanto, transportan la misma sangre.


El albinismo es una enfermedad hereditaria recesiva. Las personas con genotipohomocigoto recesivo no poseen pigmentación porque faltan las enzimas que llevan a latirosina a convertirse en el pigmento melanina.

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El sexo del individuo no se puede modificar. Dentro de los factores de riesgo deenfermedades cardiovasculares, los hombres adultos desarrollan más frecuentementeenfermedad coronaria, aunque después de los 70 años es igual el riesgo para ambossexos.


El diafragma cervical al igual que el preservativo impide el paso de los espermatozoidesal útero. Esa acción hace clasificar a ambos como métodos anticonceptivos de barrera.


En anafase mitótica se separan las cromátidas hermanas. Cada una con un centrómeroconvertidas así en cromosomas simples de una cromátida.


Los nucléolos están constituidos por eucromatina que lleva los genes que al transcribirseforman el ARN ribosomal. Este ARN más proteínas (venidas del citoplasma) permiten laformación de las subunidades ribosomales.


Las bacterias no realizan mitosis, ellas se multiplican por fisión binaria o simple división yno utilizan la mitosis como mecanismo divisional.


Se trata de una molécula anfipática donde X es el extremo hidrofílico de la molécula e Yque representa en la figura el extremo hidrofóbico.


La replicación del material genético no ocurre en la división meiótica, ocurre en unproceso anterior, en el período S de la interfase. Este proceso es indispensable para quese efectúe la meiosis y la mitosis.


La solución del compartimiento B está más concentrada que A, es hipertónica en relacióncon la solución de A. El flujo neto de agua será de la solución del compartimiento A de B,ello hará aumentar el volumen de la solución de B y decolorarse al diluirse.

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