Prueba Resuelta de Química Ing _Nov 2013_(1)

Prueba resuelta de Química para Ingeniería1er semestre de 2010

Material elaborado por el Comité Editorial PAIEP(Noviembre 2013)

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1. La composición centesimal del bromuro de zinc es de 29,03 % de zinc y 70,97 % de bromo. La masa debromuro de zinc que se formará al hacer reaccionar 6,40 g de zinc y 13,20 g de bromo será:A) 20,00 gB) 19,60 gC) 18,60 gD) 8,85 gE) 22,05 g

Debemos considerar que los datos están en %. Tenemos 29,03 % de zinc y 70,97 % de bromo, esto lo podemos reescribir de lasiguiente manera:

zinc + bromo → bromuro de zinc29,03 g + 70,97 g 100 g

Obtuvimos los 100 g por la ley de la conservación de la masa. Además, sabemos (porque la reacción lo indica) que 29,03 g de zincreaccionan exactamente con 70,97 g de bromo.

Ahora, como nos están preguntando la masa de bromuro de zinc que se obtiene a partir de 6,40 g de zinc y 13,20 g de bromo,probablemente una de las respuestas más recurrentes es que se obtienen 19,6 g de bromuro de zinc, sin embargo esto no es correcto,porque no estamos considerando que la relación de combinación de las masas debe estar en concordancia con la ley de lasproporciones definidas.

Una de las formas de resolver este ejercicio sería:29,03 g de zinc → 70,97 g de bromo

6,40 g de zinc → X g de bromo

X= 15,6 g de bromo

29,03 g de zinc → 70,97 g de bromo

X g de zinc → 13,20 g de bromo

X= 5,40 g de zinc

Si despejamos la incógnita, obtenemos que necesitamos15,6 g de bromo para consumir los 6,40 g de zinc, y no nosalcanza porque tenemos solamente 13,2 g de bromo. Por lotanto este cálculo NO SIRVE.

Si despejamos la incógnita, obtenemos que se necesitan5,40 g de zinc para consumir los 13,20 g de bromo, y si nosalcanza, porque tenemos 6,40 g de zinc. Por lo tanto estecálculo SIRVE

Ahora con la ley de la conservación de la masa, podemos determinar la masa de producto:

zinc+ bromo →bromuro de zinc5,40 g +13,2 g 18,6 g

Por lo tanto, la masa de bromuro de zinc que se forma es 18,6 g.

2. ¿Cuál o cuáles de las siguientes afirmaciones son verdaderas? En 68,00 g de H2S hay:I. 2,00 moles de H2S.II. 6,02 * 1023 átomos de azufre.III. 1,20 * 1024 átomos de azufre.IV. 1,81 * 1024 átomos totales.

A) Sólo IB) I y IIC) I y IIID) I y IVE) I, III y IV



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Para hacer este ejercicio, recuerda que: n (mol) = masa (g)masa molar ( )y que la masa molar de H2S se calcula a partir de:H2S H: 2 * 1,0 u = 2

S: 1 * 32,0 u = 3234 g/mol

Entonces n = , ( ) = 2 mol de H2S

1 mol de H2S → 6,02*1023 moléculas de H2S2 mol de H2S → X moléculas de H2S

X= 1,20*1024 moléculas de H2SAhora:1 molécula de H2S tiene 3 átomos totales (2 átomos de H y 1 átomo de S)

1 moléculas de H2S → 3 átomos totales1,20*1024 moléculas de H2S → X átomos totales

X= 3,60*1024 átomos totales

1 molécula de H2S tiene 1 átomos de S

1 moléculas de H2S → 1 átomos de S1,20*1024 moléculas de H2S → X átomos de S

X= 1,20*1024 átomos de S

3. El átomo con la configuración electrónica 1s22s22p63s1

I. Pertenece al grupo III AII. Es un elemento representativoIII. Posee alta energía de ionizaciónIV. Posee baja electronegatividad

A) I y IIB) II y IVC) I, II y IIID) II, III y IVE) Todas

Es un elemento representativo. Para que fuera un gas noble debería tener la capa más externacompleta, y para que fuera un elemento de transición debería tener el orbital "d" semilleno, o elúltimo electrón debería entrar en el orbital "d".

La energía de ionización y la electronegatividad, en general, crecen al aumentar el grupo, por lo queun elemento del grupo IA, debiera tener baja energía de ionización y baja electronegatividad.

Grupo IA, Periodo 3

4. Las condiciones más favorables para formar un enlace covalente se encuentran entre átomos que:

A) Se encuentran a la derecha en el sistema periódicoB) Tienen ubicaciones distantes en un mismo períodoC) Pertenecen a un mismo grupoD) Poseen tamaños muy diferentesE) Tienen una importante diferencia de electronegatividad



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El enlace covalente se da entre dos elemento no metálicos y que tengan diferencia de electronegatividad menor a 1,7. Los elementos nometálicos se encuentran a la derecha de la tabla (antes de los gases nobles), con excepción del hidrógeno que está en el grupo IA.

La alternativa "c" se descarta, porque nos están preguntando las condiciones más favorables, por lo que por ejemplo dos elementos delgrupo I, II o III, no formarán enlace covalente.

5. De los elementos A de Z=20 y B de Z=17 se puede predecir que:

I) A tendrá menor electronegatividad que BII) B tendrá tendencia a ceder electronesIII) El compuesto que forman tendrá carácter iónicoIV) La fórmula del compuesto formado será AB2

Son correctas:

A) I y IIIB) II y IVC) I, III y IVD) II, III y IVE) Todas

A (Z=20) 1s22s22p63s23p64s2 Grupo II A Periodo 4

B (Z=17) 1s22s22p63s23p5 Grupo VII A Periodo 3II) como B está en el grupo VII, tiene tendencia a ganar electrones (para quedar con configuración similar al gas noble)III) Al estar A y B alejados en la tabla periódica, y sabiendo que nnguno corresponde al H, podríamos deducir que formarán un enlaceiónico.IV) La fórmula del compuesto sería AB2, porque B tiende a ganar un electrón (quedando B-) y A tiende a perder dos electrones,quedando A+2. Ahora si combinamos estos dos iones, se forma AB2.

6. Las configuraciones electrónicas de los iones Si4+ (Z=14) y O2─ (Z=16) son, respectivamente:

A) [Ne] 3s2 3p2 [Ne] 2s2 2p4

B) [Ne] [Ar]C) [Ne] 3s2 3p1 [Ne] 2s2 2p4

D) [Ar] 3s2 3p2 [Ne] 3s2 3p4

E) [Ne] [He] 2s2 2p4

Si4+ (Z=14) El Z que indican es el del Si en estado neutro en donde Z (número de protones) es equivalente al número de electrones.Como el Si perdió 4e- para convertirse en Si4+, debemos hacer la configuración electrónica con 10 e-.Si4+1s22s22p6 que equivale a la configuración del gas noble Ne.

O2- (Z=16) El Z que indican es el del O en estado neutro. Como el O ganó 2e- para convertirse en O2-, debemos hacer la configuraciónelectrónica con 18 e-.Si4+1s22s22p63s23p6que equivale a la configuración del gas noble Ar.

7. La densidad del gas metano (CH4) en g/ L, en CNPT, es:

A) 0,714B) 7,14C) 1,40D) 0,955E) 0,0955



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*Por conveniencia, cuando hablemos de masa molar usaremos la sigla MM

P ∗ V = n ∗ R ∗ TP ∗ V = m ∗ R ∗ TP ∗ = m ∗ R ∗ TP ∗ = d ∗ R ∗ T

d = P ∗R ∗ T

Donde:

P= presión (atm)V= volumen (L)T= temperatura (K)n= molMM= masa molar (g/mol)R= 0,082 atm*L/mol*Kd= densidad (g/L)

Datos:CNPT (esta sigla quiere decir condiciones normales de presión y temperatura: 1 atm y 273 K)CH4 M=16 g/mol

Reemplazando: d = ∗∗ = ∗ /. ( ∗ )/( ∗ ) ∗ = 0,715 g/L

8. 5,20 g de un gas que contiene yodo ocupa un volumen de 1140 mL a 78 ºC y 780 Torr. La fórmula del gases:

A) I2

B) CH3IC) HID) PI3

E) CI4

Con la misma deducción del ejercicio anterior tenemos la siguiente fórmula:

= m ∗ R ∗ TP ∗ V Conversiones:1L 1000 mL1atm 760 torrºC + 273 = K

Datos:m= 5,20 gV= 1140 ml = 1,140 LT=78 ºC = 351 KP= 780 torr = 1,026 atm

Reemplazamos = 5,20 g ∗ 0,082 (atm ∗ L)/(mol ∗ K) ∗ 351 K1,026 atm ∗ 1,140 L = 127,96 g/molA) I2 (MM= 253,8 g/mol)B) CH3I (MM= 141,9 g/mol)C) HI (MM= 127,9 g/mol)D) PI3 (MM= 411,7 g/mol)E) CI4 (MM=142,0 g/mol)



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9. Las condiciones en que el volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión aplicada, son:

A) masa y presión constantesB) sólo temperatura constanteC) sólo masa constanteD) masa y temperatura constantesE) no importan las condiciones

Según la ley de Boyle: P1 * V1 = P2 * V2 (n y T Cte)

10. Un compuesto contiene 30,435 % de N y 69,565 % de O. Su fórmula empírica es:

A) NOB) NO2

C) N2O3

D) NO3

E) N2O4

Para determinar la fórmula empírica, debemos recordar que al tener la composición centesimal de un compuesto, se pueden transformaresos porcentajes a masas, considerando que se forman 100 g de compuesto. Además, recordemos que la fórmula empírica, es aquellafórmula que proporciona el número relativo de cada tipo de átomos en una molécula.

Entonces tenemos

30,435 g de nitrógeno y 69,565 g de oxígeno.

Considerando ahora que: n (mol) = masa (g)masa molar ( )Podemos obtener los moles de cada componente:

nitrógeno: n (mol) = , ( ), ( ) = 2,17 Oxígeno: n = , ( ) = 4,35Después de que tenemos los moles, dividimos por el número menor de moles (en este caso, es 2,17)

nitrógeno: ,, = 1 Oxígeno: ,, = 2Entonces la relación de masas es 1:2, siendo la fórmula empírica: N1O2, que se escribe NO2.

11. Los estados de oxidación del Cu en el Cu2SO3, del Zn en el ZnCO3 y del Mn en el KMnO4 son,respectivamente:

A) +2, +2, +6B) +1, -1, -5C) +1, +2, +7D) +2, +1, +5E) -1, -2, +6



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Cu2SO3 iones Cu+1 SO3-2 Estado de oxidación Cu = +1

ZnCO3 iones Zn+2 CO3-2 Estado de oxidación Zn = +2

KMnO4 KMnO4(1 + x + -8 = 0)( x = 8-1)

(x = 7)

(Recordemos que podemos determinar el estado de oxidación (E.O) considerando algunas reglas, porejemplo el O actúa generalmente con carga -2 y los elementos del grupo I con carga +1)Estado de oxidación Mn = +7

12. Los siguientes ácidos: HCl, HClO3, H3PO4, HPO2. Se identifican con los nombres:

A) ác. cloroso – ác. clórico – ác. fosfórico – ác. metafosforosoB) ác. clorhídrico - ác. clórico – ác. fosfórico – ác. metafosforosoC) ác. clorhídrico – ác. Hipocloroso - ác. metafosforoso - ác. fosfóricoD) ác. clorhídrico – ác. Hipocloroso - ác. Fosforoso – ác.metafosforosoE) ác. clorhídrico - ác. Cloroso - ác. orto-fosforoso – ác.fosforoso

HCl ácido clorhídricoHClO3 ácido clóricoH3PO4 ácido fosfórico

P2O3 + 1H2O H2P2O4 HPO2óxido ácido metafosforosofosforoso

13. ¿Cuál de los siguientes nombres de compuestos no corresponde a la fórmula dada?

A) Óxido de magnesio :MgOB) Hidróxido de amonio : NH4OHC) Ortofosfato de potasio : K3PO4

D) Peróxido de hidrógeno : H2O2

E) Sulfuro de sodio : Na2SO3

P2O5 + 3 H2O H6P2O8 H3PO4 PO4-3 K3PO4 Ortofosfato de potasio

oxido ácido ión ortofosfatofosfórico ortofosfórico

SO2 + H2O H2SO3 SO3-2 Na2SO3 Sulfito de sodio

oxido ácido ión sulfitosulfuroso sulfuroso

14. ¿Qué volumen de una solución de NaOH al 15,54 % en masa y densidad 1,170 g/mL se necesita parapreparar 500 mL de una solución 0,2 M de NaOH?

A) 22,0 mLB) 10,2 mLC) 15,4 mLD) 8,7 mLE) Otro valor

Molaridad (M) = % pp ∗ d (g/mL) ∗ 10( / )Molaridad (M) = , % ∗ , / ∗/ = 4,545 M



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C1 * V1 = C2 * V24,545 M * X = 0.2 M * 500 mL

X = 22,0 mL

15. La Molaridad de la solución resultante al mezclar 500 mL de una solución 0,20 M de KCl con 250 mL deuna solución 0,5 M de la misma sal, considerando volúmenes aditivos es:

A) 0,25B) 0,30C) 0,35D) 0,40E) 0,45

CT * VT = C1* V1 + C2 * V2Como se indicó que los volúmenes son aditivos, podemos considerar que el volumen total es 750 mL (500 mL+ 250 mL)

CT * 750 mL= 0,2 M* 500 mL + 0,5 M* 250 mL

CT = 0,30 M

16. Se tiene una muestra de 0,25 L de agua (densidad 1,0 g/mL) que contienen 7,5 miligramos de iónnitrato. Su concentración en partes por millón es:

A) 0,033B) 30,0C) 3,30D) 3,00E) 0,33

ppm = mg/L

7,5 mg de ion nitrato → 0,25 L de aguaX mg de ion nitrato → 1 L de agua

X = 30 mg/L = 30 ppm

17. La velocidad de disolución de un soluto en un solvente depende de:I. La temperaturaII. La agitaciónIII. La superficie de contacto

Son correctas:

A) Sólo IB) Sólo IIC) Sólo IIID) I y IIE) Todas

La velocidad de disolución, se favorece al aumentar la temperatura.Al agitar se remueve la capa saturada del entorno de sólido y se favorece la disolución.Si los cristales son más grandes, es mayor la superficie de los cristales, se favorece la interacción soluto-solvente y se favorece ladisolución.



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18. ¿Cuál de los siguientes compuestos no constituye una excepción a la regla del octeto de Lewis?I. H2SO4

II.XeF2

III. BF3

IV. NH3

A) Sólo IB) Sólo IIC) Sólo IIID) Sólo IVE) II y III

Recordemos que los átomos al reaccionar tienden a completar ocho electrones en su capa de valencia, yasea cediendo, captando o compartiendo electrones (regla el octeto)

H2SO4 XeF2 BF3 NH3

La única molécula que cumple la regla del octeto, en el átomo central, sería el NH3

19. La geometría molecular de las siguientes moléculas es, respectivamente: SnCl2 XeF2 BeCl2

A) lineal – angular - angularB) lineal – lineal – linealC) angular – angular – angularD) angular – lineal – linealE) angular – lineal – angular

SnCl2 (Al2E angular) XeF2 (Al2E3 lineal) BeCl2 (Al2 lineal)

20. Considerando las distintas polaridades de las moléculas y que “lo semejante disuelve lo semejante”,determine ¿Cuál de los siguientes pares de sustancias son solubles en agua?

A) NH3 y PCl5

B) NaCl y PCl3

C) XeCl2 y BCl3

D) BeCl2 y CO2

E) CH4 y SnCl2



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Tenemos que considerar la estructura de la molécula de H2O, y como es polar, se disolverán en ella todas lassustancias polares.

H2O (POLAR porque tiene e- libres en el átomo central)

NH3 (POLAR) PCl5 (APOLAR)

NaCl (POLAR, porque es un compuesto iónico PCl3 (POLAR)

XeCl2 (POLAR) BCl3 (APOLAR)

BeCl2 (APOLAR) CO2 (APOLAR)

CH4 (APOLAR) SnCl2 (POLAR)



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Respuestas

Pregunta Alternativa

1 c

2 c

3 b

4 a

5 c

6 b

7 a

8 c

9 d

10 b

11 c

12 b

13 e

14 a

15 b

16 b

17 e

18 d

19 d

20 b

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