Solucionario Ensayo Quimica

SOLUCIONARIO ENSAYO PSU

Qumica

1. La alternativa correcta es C

Al comparar los nmeros cunticos para el ltimo electrn de los siguientes 3

tomos:

6Q 9R 12T

N de electrones 6 9 12

Configuracin

electrnica 1s22s22px12py1 1s22s22px22py22pz1 1s22s22px2py2pz23s2

N cuntico

Principal (n) 2 2 3

N cuntico

azimutal (l) 1 1 0

N cuntico

magntico (m) 0 0 0

Spin +1/2 -1/2 -1/2

De acurdo con los datos de la tabla, solo Q y R presentan igual nmero cuntico

principal (n).

2. La alternativa correcta es A

Cuando un tomo recibe radiacin electromagntica (fotn) desde el exterior, es

posible generar que un electrn promocione de un nivel de menor energa a otro de

mayor e inclusive con la energa necesaria puede desprenderse generando la

ionizacin del tomo (convirtindose en un catin).

3. La alternativa correcta es D

El tomo neutro de Arsnico (As) presenta 33 electrones, por lo tanto, su nmero

atmico o de protones (Z) es 33.

Curso: Qumica

2

33As

Protones = 33

N de atmico = 33

Presenta 5 electrones de valencia

[18Ar ] 4s2 3d

10 4p

3

5 Electrones de Valencia

Capa de Valencia

Posee 18 orbitales atmicos con electrones

1s2 2s

2 2px

2py

22pz

2 3s

2 3px

2py

2pz

24s

2 3d

2d

2d

2d

2d

2 4px

1py

1pz

1


El modelo mecnico-cuntico de Schrdinger, plante la idea de que el electrn

podra considerarse como una onda para explicar su comportamiento en el tomo. La

ecuacin de Onda consiste en una frmula matemtica que corresponde a la medida

de la probabilidad de encontrar un electrn en un cierto espacio.

En esta teora se consideran los siguientes aspectos:

dualidad de la materia carcter onda-partcula.

estados estacionarios o niveles de energa fundamentales y tambin subniveles.

la presencia de un ncleo atmico con presencia de partculas subatmicas

probabilidad en cuanto a la posicin, movimiento y energa de los electrones, por

lo tanto, define el concepto de orbitales atmico (zona de probabilidad de

encontrar un electrn).

La funcin de onda para un electrn depender de los valores de los Nmeros

Cunticos.

Finalmente, la nica alternativa incorrecta es D), porque contempla que los

electrones gira en orbitas que corresponde a la trayectoria definida de un electrn

alrededor del ncleo y no el concepto de orbital que plantea el modelo mecnico-

cuntico de Schrdinger.


A partir de la representacin del tomo neutro es posible obtener la siguiente

informacin:

Representa al elemento de fsforo (P).

N de protones igual al n atmico = 15

Presenta n msico = 31

N de protones igual al n de electrones = 15.

Presenta configuracin electrnica:

3

[Ne] 3s 3 px py pZ

Los nmeros cunticos para el electrn diferencia (ltimo electrn de la

configuracin electrnica)

n= 3 l= 1 m= +1 s= +1/2

6. La alternativa correcta es E

Los elementos del grupo I-A (alcalinos) presentan las siguientes caractersticas:

tienen comportamiento qumico metlicos.

todos presentan un electrn valencia (ns1).

se estabilizan electrnicamente adopta carga elctrica +1.

en general presenta bajo potencial de ionizacin porque es posible arrancar un

electrn con poca energa, en comparacin a los gases nobles (elementos con

mayor energa de ionizacin).

7. La alternativa correcta es B

En el sistema peridico se comprueba que mientras

A) Incorrecto, mayor es el nmero atmico (en un periodo), menor es su tamao.

B) Correcto, mayor es el tamao de un tomo (en un grupo), menor es su energa

de ionizacin.

C) Incorrecto, mayor es el nmero atmico de un tomo (en un periodo), el valor

para el nmero msico es mayor.

D) Incorrecto, menor es la electronegatividad de un tomo (en un grupo), menor

es su afinidad electrnica.

E) Incorrecto, mayor es el tamao de un tomo (en un periodo), menor es su valor

de electronegatividad.

4


La electronegatividad se define como la tendencia de un elemento atraer electrones.

El orden creciente (menor a mayor) de electronegatividad para los elementos es:

Ar < Mg < Be < N < F Q < T < M < J < R (vase sistema peridico).

Importante recordar que los gases nobles tienen muy baja o nula electronegatividad.


Los elementos o iones isoelectrnicos presentan igual nmero de electrones, por lo

tanto, la misma configuracin electrnica, como por ejemplo: 11Na+, 9F

-, 12Mg+2, etc.

Considerando los ejemplos podemos deducir que:

I) Correcto. B podra corresponder a un elemento halgeno (grupo VII-A) puesto que

captan un electrn para estabilizarse electrnicamente generando el anin B-1.

II) Correcto. A podra corresponder a un elemento de los metal alcalino (grupo I-A),

debido que ceden un electrn para estabilizarse electrnicamente generando el catin

A+1.

III) Incorrecto. Los iones B-1 y A+1 tienen distinto tamao esto porque, en una serie

isoelectrnica a mayor carga positiva de ion menor tamao, por otro lado, a mayor

carga negativa mayor tamao.


Respecto al tomo de calcio (Ca) es correcto afirmar que

A) Incorrecto, en la naturaleza lo podemos encontrar como catin o en forma

elemental.

B) Incorrecto, se ubica en el cuarto periodo y tiene caractersticas diamagntica que

se reconocen porque todos sus electrones se encuentran pareados y con respecto a

los otros elementos del periodo, la mayora son paramagnticos (se reconocen

porque presentan electrones desapareados) como por ejemplo potasio (K).

5

C) Incorrecto, porque el elemento con mayor tamao del grupo de los alcalinos

trreo (II-A) es el Bario (Ba) y no el Calcio (Ca).

D) Incorrecto, dependiendo del tomo al cual se enlace puede formar enlace inico,

metlico e inclusive compuestos con caractersticas covalentes.

E) Correcto, el Calcio (Ca) por presentar un nivel ms de energa en su configuracin

electrnica que el Magnesio (Mg), posee mayor tamao que este ltimo.


De acuerdo con la estructura de Lewis para la molcula de cloruro de acetilo es

posible diferenciar los electrones enlazados y no enlazado.

C

O

C Cl

H

H

H

14 electrones enlazados

10 electrones no enlazados


La molcula de cloruro de hidrgeno (HCl) es la nica que cumple las condiciones de:

presentar momento dipolar, gaseosa a temperatura ambiente y disociase en agua

completamente (es un cido fuerte).

Molculas Presenta momento

dipolar ( 0)

Estado de

agregacin a T

ambiente

Disociacin en

agua

A) H-Cl S Gas S en H+ y Cl-

B) O

O O

S Gas No

C) N N No Gas No

D) S

O O S Gas No

E) Br Br No Lquido No


Del anlisis de la molcula elemental de ozono (O3):

Geometra

molecular

ngulo

de

enlace

Resonancias

Estado de

agregacin a

T ambiente

OO

O

Angular

(AX2E) 120

OO

O OO

O

Presenta 2 hbridos de

resonancia

Gaseoso

6

Considerando los datos anteriores las alternativas correctas son I y III.


El nmero total de enlaces para la molcula de cianuro de hidrgeno (HCN) es 2.

H C NC N1 Enlace

C H1 Enlace

N total de enlace = 2


En la serie radiactiva del Polonio-218, se emite una partcula alfa (2He4) y dos betas (-

1e0) generado el istopo de polonio - 214.

Po84

218 Pb82

214 + He24

Bi83

214Pb

82

214 + e-10

Bi83

214 Po84

214 + e-10

Po84

218 Pb82

214 Bi83

214Po

84

214

Etapa 1

Etapa 2

Etapa 3


La vida media (t1/2) se refiere al tiempo que necesitan la mitad de los tomos de una

determinada muestra radiactiva, para llevar a cabo una desintegracin nuclear.

Considerando el concepto de vida media, 1 de cada 2 tomos 3H no decae

transcurrido 12,4 aos, entonces despus de 36,9 aos que corresponden a 3 vidas

medias 1 de cada 8 no decae.

1 1/2 1/4 1/8t1/2 t1/2

t1/2t1/2 = 12,3 aos

36,9 aos

Material radiactivo H3

Clculo de nmeros de vidas medias = 36,9 aos/12,3 aos = 3 vidas medias

7


Una proyeccin de Newman es una forma de representacin bidimensional til

para visualizar conformaciones en un enlace simple carbono-carbono de una molcula

orgnica.

Para nombrar el compuesto segn nomenclatura oficial (IUPAC) se debe considerar

los siguientes criterios:

Para ubicar la cadena principal, se debe considerar la cadena hidrocarbonada ms

larga consecutiva y que adems contenga la mayor cantidad de sustituyentes o

radicales.

Numerar la cadena principal comenzando del carbonos de extremo donde los

sustituyentes presenten la menor numeracin posible.

Nombrar las sustituyente indicando su posicin con el nmero que corresponda al

tomo de carbono a cual se encuentre unido a la cadena principal por orden

alfabtico por ejemplo: 2- etil-2-metil heptano y no 2-metil-2-etil heptano.

Respecto al nombre de la molcula separe los nombre de los nmeros con

guiones y los nmeros entre s con comas, agregue los nombre de los

sustituyentes como prefijos del nombre bsico.

C2H5

H

H

CH3

H3C

Cl

CH3

C

H

CH2

C

HCl

CH3

CH3

1

23

45

2-cloro-3-metilpentano

=


Los centros estrognico o carbonos quirales, que se reconocen porque, es un carbono

enlazado a 4 sustituyentes distintos. Como por ejemplo:

Para obtener el nmero mximo de estereoismeros que presenta una molcula

,puede calcularse con la frmula (2n), donde n representa el nmero de centros

esterognicos o carbonos quirales. Finalmente la molcula de aspartamo presenta 2

centros quirales, por lo tanto 4 estereoismeros.

8

NHO

O

CH3

O

NH2

O

OH

* *

*

C

CH

CH

CH

CH

CH

CCH2

NH CO

O

CH3CC

CH2C

O

NH2

O

OH

H H

*


Para nombrar el compuesto segn nomenclatura oficial (IUPAC) se debe considerar

los siguientes criterios:

Primero: buscar la cadena principal (la ms larga) y que contenga el grupo

funcional ms oxidado que en este caso es cido carboxlico y que adems

contenga la mayor cantidad de dobles enlaces.

Segundo: Numerar la cadena principal comenzando del carbonos que contenga el

grupo funcional cido carboxlico.

Tercero: nombrar las sustituyente indicando su posicin con el nmero que

corresponda al tomo de carbono a cual se encuentre unido a la cadena principal

por orden alfabtico por ejemplo: 2- etil-2-metil heptano y no 2-metil-2-etil

heptano.

Cuarto: respecto al nombre de la molcula separe los nombre de los nmeros

con guiones y los nmeros entre s con comas, agregue los nombre de los

sustituyentes como prefijos del nombre bsico.

CH3 C CH CH CH2 C OH

OOHCH3

123456

cido 3-hidroxi-5-metil-4-hexenoico


De las alternativas propuestas para la siguiente molcula orgnica:

I) Es correcto, porque es un compuesto aromtico debido a sus dobles enlaces

conjugados y adems cumple con la frmula de aromaticidad de Hckel : 4n + 2 =

N de electrones pi.

9

II) Es incorrecto, porque presenta grupo funcional oxigenado de tipo ster (R-COO-R)

y no cido carboxlico (R-COOH).

III) Es incorrecto, porque presenta carbonos con hibridacin sp2 como por ejemplo;

los carbonos con dobles enlaces y sp3 entre en los carbonos con enlaces simples.


Respecto a los alcoholes es incorrecto afirmar que:

A) Correcto, los alcoholes presentan estructura general R-OH.

B) Correcto, los alcoholes son solubles en agua debido a la polaridad generada por el

grupo -OH y adems por las interacciones puentes hidrgeno entre las molculas.

C) Incorrecto, el etanol presenta menor punto de ebullicin que el agua y esto se

debe al menor nmero de puentes de hidrgeno entre sus molcula.

D) Correcto, porque forman puentes de hidrgeno debido a su grupo polar -OH.

E) Correcto, los alcoholes hasta 5 carbonos son altamente solubles en agua.


Son ismeros estructurales, molculas con la misma frmula molecular pero diferente

frmulas estructuras.

Del enunciado se obtiene:

Estructura Nombre Frmula Molecular

CH2 CH C CH C CH3

CH3

CH3CH2CH3

3-etil-5,5-dimetil-1,3-

hexadieno C10H18

La alternativa correcta es E) porque presenta la misma frmula molecular C10H18

Estructura

Frmula

molecular Ismero

A) CH3 CH CH CH C CH2

CH3

CH3

CH3

CH3

C10H20 No

B)

CH3 CH2

C C

CH2 CH3

CH2 CH2CH3 CH3

C10H20 No

C) CH

CH

CH2

CH2

CH2

CH2

CHCH2

CHCH2

C10H16 No

10

D)

CH3 CH2 CH CH2 CH2 CH3

CH

CH2CH2

C9H18 No

E) CH

CH

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2CH2

CH2CH2

C10H18 S


En la molcula orgnica se identifican 3 grupos funcionales: amida (R-CO-NH2), cido

carboxlico (R-COOH) y ter (R-O-R").

N

C

O

OH

CH3

C

CH3

O

OCH3

Amida

cido Carboxlico

ter


La sntesis de un ster o reaccin esterificacin se obtienen a partir de la reaccin de

cidos carboxlicos con alcoholes y catalizada por cidos minerales, de manera

inversa, un ster puede ser hidrolizado, es decir, reacciona con agua para reconstituir

el alcohol y el cido carboxlico.

La saponificacin es una reaccin qumica entre un cido carboxlico y una base o

alcalino, en la que se obtiene como principal producto la sal de dicho cido y de dicha

base y alcohol.

11

CH3C

OCH3

O

CH3

C OH

O

CH3 OH+

cido Carboxlico Alcohol ster

+ H2OH

+

Etapa A corresponde a una Reaccin de esterificacin

Etapa B corresponde a una Reaccin de Hidrlisis

CH3C

OCH3

O

CH3

C OH

O

CH3 OH+

cido Carboxlico Alcoholster

H+/H2O

Etapa C corresponde a una Reaccin de Saponificacin

CH3C

OCH3

O

CH3 OH+

Sal orgnica Alcoholster

NaOHCH3

C

ONa

O


La siguiente reaccin describe una reduccin de un grupo cetona (R-CO-R) a un

alcohol secundario:

Reaccin general:

R C

R

OH

H

R C

R

O

Alcohol Secundario Cetona

Oxidacin

Reduccin

Es incorrecto afirmar que:

A) Correcto, corresponde a una reduccin de un grupo cetona.

B) Correcto, porque el LiAlH4 se oxida para provocar la reduccin de la cetona.

C) Correcto, el producto presenta un centro esterognico o quiral porque tiene un

carbono con los cuatro sustituyentes distintos.

12

D) Incorrecto, el carbono carbonlico (C=O) de la cetona presenta hibridacin sp2 y

en el producto todos los carbono presentan hibridacin sp3.

E) Correcto, los reactantes y productos difieren es su frmula molecular que son

C5H10O y C5H12O respectivamente, por lo tanto, no son ismeros entre s.


Reaccin general de eliminacin

C C + A BC C

A B

Las alternativas I) es la nica molculas que responde a la reaccin de eliminacin

del 3-cloro-2,3 -dimetilpentano es:

CH3

C C

H

CH2 CH3

CH3CH3

Cl

CH3

C C

CH3

CH2 CH3

CH3

H Cl+

3-cloro-2,3-dimetilpentano Compuesto mayoritario


A partir de la oxidacin (en presencia de un agente oxidante) de un alcohol

secundario se obtiene como producto una cetona.

R C

R

OH

H

R C

R

O

Alcohol Secundario Cetona

Oxidacin


Un polmero por condensacin se forma mediante reacciones entre dos grupos

funcionales como por ejemplo; cidos carboxlicos con alcoholes o aminas, que

adems liberan una molcula de baja masa molecular, como por ejemplo: el agua

(H2O), dixido de carbono (CO2), metanol (CH3OH), etc.


Un compuesto es aromtico debido a la presencia del grupo fenil (radical del

benceno).El polmero que presenta en su estructura monmeros con propiedades

aromtica es el poliestireno.

13

Nombre del

Polmero Estructura Polmero

Estructura del

Monmero

Contiene

aromticos

A) Policloruro de

vinilo (PVC) C C

H

ClH

Hn

CH2 CH

Cl No

B) Poliestireno

(PS) C C

H

H

Hn

CH2 CH

S

C) Tefln C C

F

FF

Fn

C C

F

F F

F

No

D) Caucho

CH3

C

CH2

C

CH2

H

n

CH3

CCH2 CH CH2

No

E) Polietileno (PE) C C

H

HH

Hn

CH2 CH2 No


A partir del proceso de refinacin del crudo se puede obtener:

I) Es incorrecto, porque a partir del crudo de petrleo se obtiene la materias primas

para la sntesis de diversos polmeros.

II) Es correcto, porque se obtienen fracciones lquidas como aceites lubricantes.

III) Es correcto, porque se obtienen fracciones lquidas combustibles como gasolinas

o diesel.


los 3 globos con distintos gases corresponden a Helio (He), metano (CH4) y oxgeno

(O2) cuyas masas molares son respectivamente 2, 16 y 32 g/mol.

14

Luego para contestar las preguntas es necesario utilizar la frmula de los gases

ideales:

nRTPV = masa

Masa MolarMol (n)=

Reemplazamos (2) en (1)masa RT

PV = Masa Molar

(1) (2)

Considerando los datos del enunciado:

P = presin constante T = temperatura constante

masa = constante

masa RTPV =

Masa Molar

La relacin entre el volumen y la masa molar es inversa, por lo tanto, el globo que

contenga el gas con menor masa molar posee el mayor volumen, que corresponde al

gas Helio (He).


De la descomposicin trmica de 3 moles KClO3 se obtiene:

2 KClO3(s) 2 KCl(s) 3 O2(g) Relacin

Estequiomtrica 2 moles 2 moles 3 moles

Pregunta 3 mol 3 moles 4,5 moles

Respuesta - - (4,5mol x 22,4L/mol)

100,8 Litros

Clculo moles y volumen a 0C y 1 atmosfera de presin de la molcula gaseosa de

O2:

mol (O2)= 3 moles KNO3 3 mol O2

2 moles KNO3X = 4,5

Volumen Molar = 4,5 mol x 22,4 L/mol = 100,8 Litros


Un compuesto orgnico de frmula CxHy se sabe que:

Hidrgeno tiene porcentaje en masa = 20%

Carbono tiene porcentaje en masa = 80% (para completar 100%)

Para el clculo de la frmula emprica o mnima del compuesto orgnico, se debe

considerar que el porcentaje (%) de cada elemento corresponde a la masa.

15

Primero: se debe calcular el nmero de moles de Carbono e Hidrgeno:

moles de C = masa / masa molar = 80% / 12 = 6,6

moles de H = masa / masa molar = 20% / 1 = 20

Segundo: dividir por el menor valor de nmero de moles para calcular la relacin

matemtica entre ellos:

moles de C = 6,6 / 6,6 = 1

moles de H = 20 / 6,6 = 3

Finalmente, la frmula emprica es CH3 (1:3) que al amplificar por 2, se obtiene que

la frmula molecular es C2H6 que posee una masa molar de 30 g/mol.


Segn ley de conservacin de materia, en un reaccin qumica se conserva la

cantidad de tomo y las masas de estos.

Ecuacin qumica sin balancear:

C4H8 + J O2 Q CO2 + R H2O

Ecuacin qumica balanceada:

C4H8 + 6 O2 4 CO2 + 4 H2O


Se mezclan dos soluciones acuosas con distintos soluto de acuerdo con:

Concentracin

(mol/L)

Volumen

Disociacin Mol de iones Br-

Solucin NaBr 1,0 0,2 L Na+ + Br- (1,0 mol/L x 0,2 L)

0,2 mol

Solucin NaCl 1,0 0,3 L Na+ + Cl- 0

Para la resolucin del ejercicio se debe considerar que la nica solucin que aporta

iones bromuro (Br-) en la mezcla es NaBr con 0,2 mol.

Mol (Br-)

Litros (solucin)Molaridad =

El volumen total de la mezcla de soluciones es 0,5 L (500mL)

0,2 mol (Br-)

0,5 Litro (solucin)M(Br

-) = = 0,4 mol/L

16


Clculo de molaridad para la solucin:

masa (soluto)

Masa molar (soluto) Litros (solucin)xMolaridad =

20 g

40 g/mol x 0,5 LMolaridad = = 1 M

Finalmente los 100 mL de solucin vertidos en el vaso precipitado tiene una

concentracin de 1M.


A partir de dos soluciones con distintos solutos:

Concentracin

(mol/kg)

Volumen

Disociacin y constante van't

Hoff (i)

Matraz 1

(NaCl)

0,5 100 mL Na+ + Cl-

Se obtienen 2 iones

i = 2 (n de iones)

Matraz 2

(C12H22O11)

1,0 500 mL No disocia

i =1

Es necesario conocer que las propiedades coligativas como; variacin de la T de

punto de ebullicin, disminucin de la T de congelacin, dependen de la

concentracin de la disolucin.

Clculo de la variacin de temperatura de congelacin:

Solucin Cloruro de sodio (NaCl)

T = i Kcrios m = 2 x 1,86 C/m x 0,5m = 1,86C

Solucin de sacarosa (C12H22O11)

T = Kcrios m = x 1,86 C/m x 1,0m = 1,86C

Clculo de la variacin de temperatura de ebullicin:

Solucin Cloruro de sodio (NaCl)

T = i Kebull m = 2 x0,52 C/m x 0,5m = 0,52C

Solucin de sacarosa (C12H22O11)

T = Kcrios m = x 0,52 C/m x 1,0m = 0,52C

17

Respecto a los clculos de las 2 soluciones es posible afirmar que: ambas soluciones

congelan a igual temperatura porque presentan la misma variacin de temperatura.


A partir de la siguiente reaccin neutralizacin cido-base

2 HCl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2 H2O Clculo

Vc. x Cc. = Vbase x Cbase

Reemplazamos los datos en la ecuacin:

Solucin cida (HCl): [ ]=2,0 M; V= 0,5 L

Solucin bsica (Ca(OH)2: [ ]=5,0 M; V = X

0,5 L x 2,0 M = Vbase x 2(5,0M)

Vbase = 0,1 L de una solucin bsica de Mg(OH)2 con una concentracin 5,0 M

neutralizan totalmente 0,5 L de una solucin de HCl de concentracin 2,0 M.


Un cido segn la teora cido-base de G. N. Lewis corresponde a una sustancia

deficiente electrones, capaz de aceptar un par de electrones.

En el trifluoruro de boro (BF3), el boro es deficitario en electrones, porque no alcanza

a cumplir el octeto, solo presenta 6 electrones enlazado (considerando los tres

electrones de los tomos de flor (F)), por otro lado, posee orbitales que pueden

aceptar electrones, por lo tanto, puede actuar como cido de Lewis.

BF3 + :NH3 H3N+--BF3


2 A(s) + B(g) C(g)

Si los valores de entalpia y entropa de reaccin son H=100 kJ/mol y S = 50 J/mol*K, podemos asegurar que

H = 100 kJ/mol, se clasifica como una reaccin endotrmica. S = 50 J/mol*K, indica que tiende al desorden. Para que la reaccin sea espontnea (G

18


Puesto que los potenciales estndar de electrodo que se entegan en tablas son los de

reduccin es conveniente calcular el potencial de la celda como:

E0 celda = E0 ctodo E0 nodo

Una celda electroqumica es un dispositivo mediante el cual la energa qumica se

transforma en energa elctrica o viceversa. Celda electroltica (E0

19


El Principio de Le Chatelier se puede enunciar de la siguiente manera: Si en un

sistema en equilibrio se modifica algn factor (presin, temperatura, concentracin,

estado..) el sistema evoluciona en el sentido que tienda a oponerse a dicha

modificacin.

Para el siguiente sistema en equilibrio es correcto afirmar que

HCOOH HCOO- + H+ Ka = 1,710

-4

I) Es correcto, porque al adicionar NaOH la especie cida H+ lo neutraliza

disminuyendo su concentracin, por lo tanto, el equilibrio se desplazar hacia los

productos.

II) Es correcto, porque al adicionar HCl aumenta la concentracin de H+, por lo tanto,

el equilibrio se desplazar hacia los reactantes.

III) Es incorrecto., porque todos los sistemas en equilibrio qumicos se relaciona con

el Principio de Le Chatelier.

45. La respuesta correcta es D

El sonido es una onda mecnica longitudinal que se propaga por diferencias de

presin del medio.

Respecto a la frecuencia, se puede decir que es una magnitud que mide el nmero de

oscilaciones (sonoras) por unidad de tiempo. De acuerdo a la definicin, la frecuencia

tiene unidades de 1/s la cual se conoce en el sistema internacional de unidades como

Hertz (Hz).

Al hablar de frecuencias sonoras, no todas pueden ser transformadas en sensaciones

auditivas por el oido humano. Nuestro odo solo est capacitado para percibir

frecuencias que se encuentran entre los 20 y 20.000 Hz, las que se conocen como

rango audibles. Frecuencias superiores, en particular, de 30 KHz no podrn ser

escuchadas y se conocen como el nombre de ultrasonidos.

Finalmente, la rapidez de propagacin de un sonido depende fundamentalmente del

tipo de medio por el cual lo hace. En el aire, a condiciones ideales de ambiente el

sonido se propaga a 340 m/s. Sin embargo, su rapidez vara en funcin del aumento

o disminucin de la temperatura del ambiente.

46. La respuesta correcta es C

La rapidez de propagacin de una onda puede determinarse en funcin de su longitud de onda y su perodo de oscilacin T como:

20

Reemplazando = 10 cm = 0,1 m y T = 2 s en la ecuacin:

v = 0,05 m/s

47. La respuesta correcta es E

La refraccin es el fenmeno ondulatorio que se produce cuando una onda cambia de

medio de propagacin. En particular, cuando un haz de luz cambia a otro medio su

rapidez y direccin de propagacin dependen de la refringencia del medio de

propagacin que se cuantifica a travs de su ndice de refraccin.

Al transmitirse un haz de luz desde el agua hacia al aire, se refracta a un medio que

tiene menor ndice de refraccin. Como ste vara en forma inversa con la rapidez de

propagacin, al transmitirse al aire el haz de luz aumenta su rapidez de propagacin.

Sin embargo, de todas las caractersticas de esta onda las que no variarn sern su

frecuencia y su perodo de oscilacin.

Finalmente, siempre que un haz de luz se transmita a un medio de menor ndice de

refraccin existe la posibilidad de que experimente reflexin total interna, siempre

que, su ngulo de incidencia supere a su ngulo lmite.


Un espejo curvo es una superficie que pertenece a un casquete esfrico y que

produce reflexin de imgenes. Estos espejos pueden ser convexos y cncavos, estos

ltimos se identifican pues, es su superficie interior la que est pulimentada y por

tanto, produce formacin de imgenes. En funcin de la posicin de un objeto con

respecto al foco del espejo cncavo es el tipo de imagen en disposicin y tamao que

se formar en torno a el. Si se quiere formar una imagen real, invertida y de mayor

tamao que el objeto, ste necesariamente debe ubicarse entre el centro de

curvatura y foco del espejo.


Al incidir en forma oblicua un rayo de luz monocromtico desde un medio A hacia un

medio B, algunas de las caractersticas de la onda cambian respecto a las que tena

inicialmente. Sin embargo, de ellas hay dos que permanecen invariantes: la

frecuencia y su perodo de oscilacin.

50. La respuesta correcta es B

La grfica posicin versus tiempo no solo describe la posicin que un cuerpo tiene en

funcin del tiempo sino que tambin la rapidez o velocidad con que un cuerpo viaja, a

travs de la pendiente de la curva de la grfica.

Entre t = 0 y t = 4 s, la curva de la grfica describe un recta con inclinacin respecto

al eje del tiempo. Es decir, al ser una recta su pendiente es la misma en dicho

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intervalo de tiempo y por tanto, se puede afirmar que la rapidez del cuerpo es

constante y al tener inclinacin respecto al eje del tiempo se puede afirmar que su

rapidez es no nula.

51. La respuesta correcta es A

Todo cuerpo que describe una trayectoria vertical, se ve afectado por una aceleracin

constante cuya direccin es hacia el centro de la Tierra y cuyo nombre es aceleracin

de gravedad. Recuerde adems que el desplazamiento es un vector que une la

posicin de origen con la posicin de final de un cuerpo, independiente de la

trayectoria que ste pueda describir. Si dos cuerpos parten desde una misma posicin

(cima de la Torre Entel) y coinciden en su posicin de fin (suelo) tendrn el mismo desplazamiento neto. En lo nico que difieren es en su velocidad al llegar el piso

pues, el cuerpo que es lanzado verticalmente hacia arriba caer desde una altura

mayor respecto a la moneda que se deja caer y por tanto, llegar con mayor

velocidad.


La Fuerza Neta, se define como la suma de todas las fuerzas que actan sobre un

cuerpo. En particular sobre el cuerpo de la figura, la fuerza neta que acta es:

FNETA = 40 + 16 12 FNETA = 44 N

Si la Fuerza Neta que acta sobre un cuepo es no nula, entonces adquiere un cambio

en la cantidad de movimiento, cuantificada en la siguiente relacin:

FNETA = m a

Como la aceleracin que adquiere el cuerpo es a = 4 m/s2, reemplazando en la

expresin anterior, se encontrar que la masa del cuerpo es de 11 kg.


Para encontrar la magnitud de la fuerza F que hace cambiar la rapidez del cuerpo de

3 kg de masa, debe encontrarse el valor de la aceleracin del cuerpo, tal como lo

indica la Segunda Ley de Newton:

F = m a

La aceleracin se define como la razn de cambio de la velocidad en el tiempo, tal

como lo muestra la siguiente relacin:

Ya que la rapidez inicial del cuerpo es vo = 2 m/s y su rapidez final vf = 6 m/s y este

cambio de rapidez ocurre en un tiempo t = 2s, reemplazando en la ecuacin anterior encontrar que la aceleracin del cuerpo a = 2 m/s2.

Finalmente, reemplazando en la expresin inicial, la fuerza F es de valor 6 N.

va

t

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Por Segunda Ley de Newton es posible encontrar el valor de la aceleracin que

experimenta el bloque que sube verticalmente hacia arriba:

Como ya sabr la Fuerza Neta es la suma de todas las fuerzas que actan sobre un

cuerpo, sin embargo, tambin considere que la atraccin gravitacional de la Tierra

tambin ejerce una fuerza el cuerpo llamada peso, la cual tendr sentido contrario a

la fuerza de 70 N que se ejerce sobre el bloque en forma vertical hacia arriba. As, la

Fuerza Neta que acta sobre el cuerpo FNETA = 20 N y como su masa m = 5 kg,

al reemplazar en la ecuacin anteriormente mencionada se encontrar que la

aceleracin del bloque es a = 4 m/s2.


La cantidad de calor que se necesita para elevar la temperatura de un cuerpo se

calcula como:

Q = m c T

Si la masa del cuerpo es m = 200 g, el calor especfico del aluminio es c =

0,02 cal/gC y se quiere elevar la temperatura de la masa desde los 10 C hasta los

40 C, reemplazando dichos valores en la expresin anterior se tiene:

Q = 200 0,02 30

Q = 120 cal


De acuerdo a la relacin:

Es posible encontrar el coeficiente de dilatacin lineal para una delgada barra

metlica de Lo = 2 m que vara su temperatura en T = 100 C y que producto de este aumento de temperatura se dilata en L = 1 mm = 10-3 m.

Si se reemplazan los valores mencionados en la relacin anterior el coeficiente de dilatacin trmica de la barra es de = 0,5 x 10-5 C-1.


Recuerde que el calor que produce un cambio en la temperatura se calcula como:

Q = m c T

NF

am

0

L

L T

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As, si se quiere calcular el calor especfico de un material de masa m = 20 kg, que

cambia su temperatura en T = 30 C cuando absorbe una cantidad de calor Q = 60 cal se puede calcular como:

Al reemplazar los valores mencionados se obtendr que el calor especfico del

material es de 0,1 cal/gC


Ante ausencia de fuerzas disipativas, la energa mecnica de un cuerpo o sistema se

conserva.

En el punto ms bajo de la trayectoria del cuerpo, la energa potencial asociada a

este es mnima y su energa cintica es mxima. Sin embargo, conforme avanza el

cuerpo en forma vertical hacia arriba su energa cintica disminuye y se transforma

en energa potencial hasta que, al alcanzar su mxima altura su energa potencial

asociada tendr un valor mximo y su energa cintica ser mnima (pues, en dicho

punto la velocidad instantnea del cuerpo es cero). As, si la Energa Potencial

aumenta en 250 J entre los dos puntos, su Energa Cintica disminuir en 250 J


Como ya sabe, ante ausencia de fuerzas disipativas (el plano por el cual se mueve el

objeto no tiene roce) la energa mecnica del objeto se conserva, es decir:

EINICIAL = EFINAL

En el punto B donde el cuerpo es lanzado hacia abajo tiene asociada energa cintica

y como adems tiene altura tambin tiene asociada energa potencial. Sin embargo,

en el punto A, su energa mecnica es exclusivamente energa cintica, as la relacin

anterior se transforma en:

ECB + EP = ECA

Reemplazando cada una de las energas dadas es posible encontrar el valor de la

energa potencial en el punto A:

EP = ECA - ECB

EP = 100 80 EP = 20 J


La altura mxima que alcanzar un cuerpo que es lanzado hacia arriba a lo largo de

un plano inclinado sin roce est dada por:

Qc

m T

2

0max

vh

2g

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As, si un cuerpo es lanzado hacia arriba a travs de un plano inclinado con rapidez

v= 10 m/s, alcanzar una altura mxima de 5 m.


Las ondas ssmicas se clasifican en ondas internas que son aquellas ondas que se

propagan a travs de las capas interiores de la Tierra y ondas externas que son

aquellas que se propagan por las capas superficiales.

Dentro de las ondas internas se identifican dos tipos: las ondas P u ondas Primarias y

las ondas S u ondas Secundarias. Las primeras se propagan a partir del hipocentro a

travs de medios slidos y fluidos mientras que, las ondas S se propagan

exclusivamente por slidos.

Respecto a las ondas superficiales, se pueden identificar de Rayleigh y las ondas de

Love, las cuales se propagan describiendo un movimiento elptico retrgrado del

suelo. A diferencias de las ondas P que son ondas longitudinales las ondas de

superficie no lo son.


Esta pregunta busca reconocer algunas caractersticas respecto a los planetas del

Sistema Solar. De los ocho planetas, el de mayor densidad es la Tierra con una

densidad de 5,5 gr/cm3 mientras que el menos denso es Saturno cuya densidad

aproximada es de 0,69 gr/cm3.

As como se clasific algunos planetas de acuerdo a su densidad tambin se har de

acuerdo a su distancia el Sol. El ms alejado es Neptuno el que se encuentra a 30 UA

mientras que el ms cercano al Sol es Mercurio a una distancia de 0,38 UA.


I) Es falso, ya que se ven cromosomas homlogos, que slo estn en clulas

diploides.

II) Es falso, ya que hay 2 pares de cromosomas homlogos (2n=4 cromosomas).

III) Es verdadero, ya que hay 2 pares de cromosomas homlogos (condicin

diploide) con 4 cromosomas de dos cromtidas (cromosomas dobles).


I) Falso, ya que sus funciones en general son estructural y regulatoria (enzimas).

II) Verdadero, ya que es un polisacrido de glucosa (hidrato de carbono) que

corresponde a fuente de energa a corto plazo.

III) Verdadero, ya que los triglicridos son fuente de energa a largo plazo.

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La sangre es un tejido conectivo, lquido que circula por capilares, venas y arterias

de todos los vertebrados.

La fibra muscular o clula muscular es la unidad estructural formada por clulas

alargadas de aspecto filamentoso que son contrctiles y constituyen el tejido

muscular.



Funciones del retculo endoplasmtico liso:

Sntesis de lpidos como hormonas lipdicas y vitaminas liposolubles.

Detoxificacin de sustancias txicas.

Almacenamiento de calcio en clulas musculares.

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Los sistemas de transporte sin modificacin de membrana son: todos los transportes

pasivos (difusin simple y facilitada, osmosis y dilisis) y los transportes activos

primario y secundario.


Una glndula endocrina, es aquella que vierte sus secreciones (hormonas)

directamente a la sangre, para que esta acte sobre un efector (glndula diana).

La hipfisis, es una glndula endocrina que al verter sus hormonas directamente a la

sangre permite regular una serie de glndulas y funciones celulares vitales.

Glndulas exocrinas, son aquellas que secretan sustancias por medio de conductos,

ejemplo de este tipo de glndula es: glndulas de Cowper, salivales, sebcea y

prstata.


La hormona luteinizante (LH), secretada por la adenohipfisis, permite la salida del

ovocito del ovario (ovulacin), quedando en dicho rgano (ovario) el cuerpo lteo, el

que posteriormente secretar la progesterona, para la mantencin del embarazo, si

este ocurriera.

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En relacin a los puntos indicados en la figura que representa el ciclo ovrico

tenemos

A) Ocurre la menstruacin de la mujer.

B) Ocurre la maduracin del folculo dentro del ovario y el engrosamiento del

endometrio, predomina la hormona FSH (secretada por la hipfisis) y el ovario

secreta los estrgenos

C) Ocurre la ovulacin por alza de la hormona LH, y el ovocito es liberado del ovario

en metafase II

D) Ocurre la vascularizacin del endometrio y preparacin para la anidacin del

cigoto (si hubiese fecundacin) ello dado por la hormona progesterona, secretada

por el cuerpo lteo que se encuentra dentro del ovario.


Las pastillas anticonceptivas, son una mezcla de progesterona y estrgenos, lo que

ocasionan que no exista el peak de estrgeno y esto finalmente evite el peak de LH

por parte de la hipfisis, esto ltimo determina la ausencia de ovulacin, por lo

mismo a los anticonceptivos se les denomina anovulatorios.

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La diabetes de tipo I, tambin denominada diabetes mellitus insulinodependiente

(DMDID), se debe a una falta de secrecin de insulina.

La diabetes de tipo II, tambin denominada diabetes mellitus no insulinodependiente

(DMNID), obedece a una menor sensibilidad de los tejidos efectores a las acciones

metablicas de la insulina. Esta menor sensibilidad a la insulina suele conocerse como

resistencia a la insulina.

La diabetes de tipo I suele empezar a los 14 aos de edad y, por esta razn, tambin

se denomina muchas veces diabetes mellitus juvenil.


.


El fenotipo es el resultado que hay entre los genes o alelos de un carcter (genotipo)

y la interaccin del ambiente, en que se estudia dicho rasgo.


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I) Correcto: ya que la mujer 1 es sana (portadora).

II) Correcto: ya que porta el alelo recesivo.

III) Correcto: ya que presenta el alelo dominante que es normal.


La fotosntesis, es el proceso de formacin de carbohidratos, que ocurre en los

cloroplastos en vegetales y algas. Dicho proceso comprende dos fases: una luminosa

que ocurre en la membrana tilacoidal y que es dependiente de la luz, y otra

independiente de la luz, llamada fase oscura o ciclo de Calvin que ocurre en el

estroma, en donde se fija el CO2, para formar finalmente los carbohidratos.


Los descomponedores, transforman a todos los seres vivos en materia orgnica, para

ser reciclado por medio de los productores.

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I) Correcto, a medida que nos alejamos de los productores, el nmero de individuos

de la poblacin disminuye.

II) Correcto, a medida que nos alejamos de los productores, hay menor disponibilidad

de energa.

III) Correcto, pues la transferencia entre cada nivel trfico es de un 10%.

Solucionario Ensayo Quimica

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