QumicaQumicaTema P

PREGUNTA N. 21Seale la alternativa que presenta la secuencia correcta despus de determinar si la proposicin es verdadera (V) o falsa (F). I. La materia es transformable en energa. II. Los tomos son indivisibles. III. El peso de un cuerpo se mide con una balanza. A) FFF D) VVF B) VFF C) FVF E) VVV

III. Falso La masa de los cuerpos se mide con una balanza. Los pesos de los objetos se miden con un dinammetro que es afectado por la gravedad.

RespuestaFFF

AlternAtivA

A

Resolucin Tema: Materia Anlisis y procedimientoI. Falso El cambio de energa en un proceso nuclear est relacionado con los cambios de masa de acuerdo a la relacin de equivalencia de masa-energa deducida por Einstein en 1905. DE=Dmc2 Esta relacin permite obtener la energa de las reacciones nucleares a partir de los cambios de masa.Observacin En toda reaccin qumica o nuclear se conserva la materia, la cual se manifiesta como masa y energa.

PREGUNTA N. 22Cules de las siguientes especies qumicas son paramagnticas? I. II. III.4+ 40Zr 37Rb 32Ge 4+

A) B) C) D) E)

I y II II y III Solo I Solo II Solo III

Resolucin Tema: Configuracin electrnicaLas propiedades magnticas de una sustancia elemental permiten revelar informacin respecto a la configuracin electrnica de sus tomos, en ese sentido: Una sustancia paramagntica es atrada dbilmente por un campo magntico como resultado de la presencia de electrones desapareados en sus tomos.

II. Falso Los tomos son sistemas que presentan 2 partes: ncleo y zona extranuclear. Estn formados por partculas como los electrones, protones y neutrones. Por lo tanto, se concluye que los tomos son divisibles.

1

QumicaUna sustancia diamagntica no es atrada por un campo magntico o es ligeramente repelida por l. Esto se debe a que solo posee electrones apareados (orbitales llenos) en sus tomos. Datos: Masas molares atmicas (g/mol) C=35,5; K=39,0; Br=80,0 A) B) C) D) E) 219,0 248,7 260,0 297,5 346,2

Anlisis y procedimientoDesarrollamos la configuracin electrnica de cada especie qumica teniendo en cuenta que en el caso de los cationes se retiran los electrones empezando por el mayor nivel.2

Resolucin Tema: Estequiometra Anlisis y procedimientoEn el problema nos indican la masa del producto Br2, con el cual piden calcular la masa del reactante KBr. Al balancear la ecuacin qumica tenemos queM=119 g/mol

I.

40 Zr:[ 36 Kr]5s

4d 2

2e (1.) 2e (2.)

4+ 40Zr : [36Kr]

No hay electrones desapareados (diamagntico). II.1 37Rb: [36Kr]5s

37 Rb:[ 36 Kr]5s

Hay un electrn desapareado (paramagntico).2

2KBr ( ac ) + 1C 2 ( g ) 1Br2 () + 2KC( ac ) 1 mol 160 g 200 g m=297,5 g

M=160 g/mol

III.

32 Ge:[ 18 Ar]4s

3d 10 4p2

2e (2.) 2e (1.)

2 mol 238 g m

:[18Ar]3d10 No hay electrones desapareados (diamagntico).32Ge

4+

Se concluye que la nica especie qumica paramagntica es el rubidio (37Rb).

Respuesta297,5

RespuestaSolo II

AlternAtivA

D

AlternAtivA

D

PREGUNTA N. 24La configuracin electrnica del 58Ce3+ es:

PREGUNTA N. 23Cuntos gramos de bromuro de potasio se requieren para obtener 200 g de bromo segn la siguiente reaccin sin balancear? KBr(ac)+C2(g) Br2()+KC(ac)

A) B) C) D) E)

[Xe]5s2 [Xe]6s1 [Xe]5d1 [Xe]4f1 [Xe]5p1

2

QumicaResolucin Tema: Configuracin electrnica Anlisis y procedimientoAlgunos tomos no se ajustan a la configuracin electrnica, segn el principio de Aufbau, como en el caso del cerio (Z=58), que es un lantnido y cuya configuracin es1 1 58Ce: [Xe]4f 5d

Resolucin Tema: Estado slidoSlido cristalino Tipo de unin entre partculas Enlace covalente Enlace inico Temperatura de fusin

Covalente

Muy alta

6s 2Nivel energtico externo con electrones dbilmente atrados por el ncleo.

Inico

Alta

Para realizar la configuracin electrnica de su tomo ionizado, se retiran electrones del nivel energtico externo.58Ce 3+

Metlico

Enlace metlico Fuerzas intermoleculares

Moderada

Molecular

Baja

:[Xe]4f

1

Respuesta58Ce 3+

Anlisis y procedimientoAnalicemos el tipo de slido cristalino en cada

:[Xe]4f

1

AlternAtivA

D

caso: I. El boro (B) es un slido covalente y el BF3 es un slido molecular. El que tiene mayor punto de fusin es el boro (B). II. El sodio (Na) es un slido metlico y el NaCl es un slido inico. El de mayor punto de fusin es el NaCl. III. El TiO2 es un slido inico y el TiCl4 es un slido molecular. El que tiene mayor punto de fusin es el TiO2.

PREGUNTA N. 25Dados los siguientes pares de sustancias en estado cristalino puro: I. B; BF3 II. Na; NaCl III. TiO2; TiCl4 Indique para cada par, cul de las sustancias tiene la mayor temperatura de fusin. A) BF3; Na; TiO2 B) B; NaCl; TiCl4 C) BF3; NaCl; TiCl4 D) B; NaCl; TiO2 E) B; Na; TiO2

RespuestaB; NaCl; TiO2

AlternAtivA

D

3

QumicaPREGUNTA N. 26La fenolftaleina, C20H14O4, se obtiene por la reaccin del anhidrido ftlico, C8H4O3, con el fenol, C6H6O. C8H4O3+2C6H6O C20H14O4+H2O Se desea obtener 1,0 kg de fenolftaleina. Conociendo que se requiere un 10% en exceso de anhidrido ftlico para un rendimiento de la reaccin del 90%, determine la masa necesaria, en gramos, de anhidrido ftlico. Datos, masas atmicas: C=12; H=1; O=16 A) 318,3 D) 715,3 B) 517,1 C) 568,8 E) 1111,0

Respuesta568,8

AlternAtivA

C

PREGUNTA N. 27Respecto a la reaccin redox: MnO 4(ac)+SO2(g)+H2O() 2+ SO 2 +Mn(ac)+H3O+ 4(ac) (ac)

Resolucin Tema: EstequiometraEn los clculos estequiomtricos basados en ecuaciones qumicas, solo se relacionan las cantidades tericas (con rendimiento porcentual del 100%) de las sustancias dato e incgnita.

Indique cules de las siguientes proposiciones son correctas: I. El MnO acta como agente oxidante. 4 II. El nmero de oxidacin del manganeso cambia en 5 unidades. III. El agente reductor es el agua. A) Solo I D) I y II B) Solo II C) Solo III E) II y III

Resolucin Tema: Reacciones redox Anlisis y procedimientoIdentificamos los estados de oxidacin de los elementos en las sustancias participantes de la reaccin qumica.RED gana 5 OX pierde 27+

Anlisis y procedimientoEn primer lugar, a la masa de fenolftalena obtenida (1000 g), que es la cantidad real con 90% de rendimiento, la transformaremos en cantidad terica. 1000 g x 90% x = 1111,1 g 100%

e

e6+ 2+ 1+ 2

Luego, calcularemos la masa de anhdrido ftlico que ha reaccionado en base a la siguiente ecuacin qumica. M=148 M=318 1C8H4O3+2C6H6O 1C20H14O4+H2O 148 g y 318 g 1111,1 g y=517,1 g

MnO4(ac)+SO2(g)+H2O() SO4(ac)+Mn(ac)+H3O(ac)agente oxidante agente reductor forma oxidada forma reducida

4+ 2

1+ 2

2

+

Por tanto I. Correcto II. Correcto III. Incorrecto

Finalmente, determinemos la masa del anhdrido con 10% de exceso. 517,1 g m 100% m = 568, 81 g 110%

RespuestaI y II

AlternAtivA

D

4

QumicaPREGUNTA N. 28Seale la alternativa que presenta la secuencia correcta, despus de determinar si la proposicin es verdadera (V) o falsa (F): I. La Ley de Graham est referida a la efusin de gases. II. La mezcla espontnea de gases ocurre debido a un fenmeno de efusin. III. El gas nitrgeno efunde ms rpido que el hidrgeno a iguales condiciones de presin y temperatura. A) VVV D) FVF B) VFV C) VFF E) FVV

PREGUNTA N. 29Se tienen las siguientes especies conjugadas y valores de Ka correspondientes: Ka HA H2B H3E A

1,010 6 1,010 5 1,010 4

HB H2E

Resolucin Tema: Estado gaseosoLa difusin y efusin gaseosa son propiedades generales de las sustancias gaseosas que se relacionan con la gran cantidad de movimiento y el desorden molecular.

Al respecto, cules de las siguientes proposiciones son correctas? I. H2E es una base ms dbil que A. II. H2B es un cido ms fuerte que HA. III. Concentraciones molares iguales de HA y H3E, producirn valores de pH idnticos. A) B) C) D) E) Solo I Solo II Solo III I y II I, II y III

Anlisis y procedimientoSobre la base de las leyes de los gases y las propiedades de estos, analicemos cada proposicin. Verdadero La ley de Thomas Graham se cumple tanto para la efusin como para la difusin gaseosa. II. Falso Una mezcla gaseosa se forma debido a la difusin de las molculas de los gases componentes. III. Falso Segn la ley de Graham, la velocidad de efusin de los gases vara en forma inversa a sus masas moleculares; por lo tanto, el hidrgeno (menor masa molecular) se efunde con mayor rapidez que el nitrgeno (mayor masa molecular). I.

Resolucin Tema: Equilibrio inicoConsiderando un cido+ HX (ac) H (ac) + X (ac) cido

base conjugada

Se cumple que Fuerza de conjugados K cido K base = Kw

conjugada

RespuestaVFF

Donde:

AlternAtivA

C

Kw: producto inico del agua A 25 C: Kw=1,010 14

5

QumicaAnlisis y procedimientoPara los cidos dbiles mostrados, ordenamos los datos en el siguiente cuadro. Ka base cido fuerza conjugada aumenta A HB H2E aumenta Kb 1,010 8 1,010 9 1,010 10 Entonces pH(HA) > pH(H3E)

RespuestaI y II

1,010 6 HA 1,010 5 H2B 1,010 4 H3E I. Correcto

AlternAtivA

D

PREGUNTA N. 30Cules de los siguientes casos es un ejemplo de coloide? A) Agua con gas C) Mayonesa D) Aceite vegetal B) Gasolina E) Pisco

Ordenando de forma creciente a la fuerza de las bases conjugadas. H2E < HB < A II. Correcto Ordenando de forma creciente a la fuerza de los cidos. HA < H2B < H3E III. Incorrecto En el cido HA HA (ac) H (+ ) + A ( ) ac ac Ka =

Resolucin Tema: Sistemas dispersosUn coloide es una dispersin de partculas de una sustancia (fase dispersa) en otra sustancia (fase dispersante o continua). Un coloide se diferencia de una solucin (mezcla homognea) en que las partculas dispersas (micelas) son de mayor tamao que los tomos, iones o molculas promedio, pero an son demasiado pequeas para ser observadas a simple vista, por lo que son reconocidas a travs de medios pticos (luz, microscopio).

[H + ][ A + ][HA ]

[H + ] = K a [HA ] [A ]Log [ H + ] = pH = K a [ HA ]

[A ]

Anlisis y procedimientoDe acuerdo a las alternativas, hacemos la clasificacin de las mezclas dadas. Solucin agua con gas gasolina aceite vegetal pisco Coloide mayonesa

K a [ HA ]

[A ]

De forma anloga con el cido H3E pH = K a [H 3E ] H 2E

Comparando Ka(HA) < Ka(H3E) Adems [HA]=[H3E]

RespuestaMayonesa

AlternAtivA

C

6

QumicaPREGUNTA N. 31Cuntos carbonos terciarios y cuntos carbonos con hibridacin sp2 se presentan, respectivamente, en el compuesto mostrado? O CH3 CH CH2 C NH2 Cl N. de carbonos terciarios (*)=2 N. de carbonos con hibridacin sp2()=3 H H C H H C H C H C H H H C C H O C H C Cl C N H H

CH3

A) B) C) D) E)

2y3 2y2 1y3 1y2 3y3

Respuesta2y3

AlternAtivA

A

Resolucin Tema: Qumica orgnicaRecordemos lo siguiente: a. El carbono terciario es aquel que est unido a 3 tomos de carbono por enlace simple. b. El carbono puede experimentar 3 tipos de hibridacin.

PREGUNTA N. 32Dadas las siguientes estrategias para reducir la concentracin de gases de efecto invernadero: I. Aumentar la produccin energtica proveniente de las instalaciones solares. II. Detener la deforestacin en el mundo. III. Adoptar sistemas de captura y almacenamiento de dixido de carbono. Son adecuadas A) Solo I D) II y III B) Solo II C) I y II E) I, II y III

Carbono C C C C C C

Hibridacin sp3 sp2 sp

Resolucin Tema: Contaminacin ambientalEl calentamiento global tiene como principal fuente de contaminacin la emisin de dixido de carbono por las plantas de generacin de energa a base de carbn, pues emiten 2500 millones de toneladas al ao. La segunda causa principal son los automviles que emiten casi 1500 millones de toneladas de CO2 al ao.

Anlisis y procedimientoDesarrollamos la estructura del siguiente compuesto.

7

QumicaAnlisis y procedimientoI. Adecuada Reducen la contaminacin de las plantas generadoras de energa, empezando a usar fuentes renovables de energa como la elica, la solar y la geotrmica. II. Adecuada Aproximadamente, la mitad de la materia orgnica, como los rboles y el pasto, es carbono. La quema de esta materia orgnica genera gases de efecto invernadero. El cultivar los suelos despus de la deforestacin acelera an ms el cambio climtico. III. Adecuada Se est adoptando en algunos pases, tales como Espaa, el almacenamiento del CO2 en el subsuelo para luego ser utilizado en la recuperacin del petrleo de los acuferos salinos profundos, del metano, entre otros.M(s)ctodo

Resolucin Tema: ElectrlisisEn los procesos electrolticos, la cantidad de carga que circula por cada electrodo es la misma y es proporcional a la masa liberada o depositada.

Anlisis y procedimientoEl electrolito se disocia segn MSO 4(ac) M (+2 ) + SO 2ac) ac 4( e +

e

O2(g)M+2 2 SO4 H2O

+

nodo

M+2

RespuestaI, II y III

Los iones metlicos (M+2) son atrados por el ctodo de la celda producindose la reduccin de estos iones.

AlternAtivA

e

+2 0 M (ac) M (s) + 2e

Se sabe que 1 mol e=1 Faraday=96 500 C.

PREGUNTA N. 33Cuando se pasan 0,5 amperios durante 20 minutos, por una celda electroltica que contiene una solucin de sulfato de un metal divalente, se deposita 0,198 gramos de masa en el ctodo, cul es la masa atmica del metal? Dato: 1 faraday=96 500 coulomb

Interpretamos la semirreaccin. 2 mol e 2(96 500 C) (0,5)(2060)C P.A. =produce

1 mol M P g .A. 0,198 g

2(96 500)C 0,198 = 63, 7 (0, 5) (20 60)C

A) 31,9 B) 63,7 C) 95,6 D) 127,4 E) 159,3

Respuesta63,7

AlternAtivA

B

8

QumicaPREGUNTA N. 34Dadas las siguientes proposiciones respecto al elemento con Z=25, indique la secuencia correcta despus de determinar si la proposicin es verdadera (V) o falsa (F). I. Pertenece al cuarto periodo. II. Pertenece al grupo VIB. III. Es un no metal. A) VVV D) FVF B) VVF C) VFF E) FFV

PREGUNTA N. 35Las piezas de acero comn (como tuercas y pernos) se recubren de una capa delgada de zinc, para su uso industrial. Indique cules de las siguientes razones explica la funcin de esta capa: I. Permite que el acero tenga una mayor resistencia a la corrosin. II. El zinc se reduce ms fcilmente que el hierro. III. El zinc constituye un nodo de sacrificio. Datos: Eo 2+/Zn= 0,76 V Zn Eo 2+/Fe= 0,44 V Fe A) I y II D) solo II B) I y III C) II y III E) solo III

Resolucin Tema: Tabla peridicaPara ubicar un elemento en la tabla peridica se tendr en cuenta lo siguiente. N. del periodo=N. de niveles N. del grupo=N. de electrones externos Adems ...ns o ...nsnp grupo A ...ns(n 1)d grupo B

Resolucin Tema: Electroqumica - CorrosinLa corrosin es un proceso electroqumico en el cual la estructura de un metal o sus aleaciones deterioradas paulatinamente por su interaccin con el entorno.

Anlisis y procedimientoLos mtodos para evitar la corrosin pueden ser: Fsicos, por ejemplo, el recubrimiento con pinturas anticorrosivas. Qumicos,talescomoelanodizado,zincado,etc. El zincado consiste en recubrir con zinc el metal a ser protegido, ya que el zinc tiene mayor potencial de oxidacin (0,76 V, comparado con 0,44 V del hierro). Por ello, el zinc se oxida ms fcilmente que el hierro, lo cual permite que los materiales hechos de acero sean ms resistentes a la corrosin. Ese es el motivo por el cual, en el zincado, el zinc es denominado nodo de sacrificio, pues se oxida en lugar del hierro.

Anlisis y procedimientoLa configuracin electrnica del tomo del elemento (Z=25) es2 2 6 2 6 2 5 25E:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d

En la distribucin se observan 4 niveles de energa. Periodo=4 Para el grupo2 5

4s 3d Grupo = VIIB(Metal)

RespuestaVFF

RespuestaI y III

AlternAtivA

C

AlternAtivA

B

9

QumicaPREGUNTA N. 36Para la siguiente ecuacin qumica en equilibrio: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)+calor Indique la alternativa que favorecer la formacin de SO3(g). A) B) C) D) E) Aumentar la temperatura Aumentar la presin Aadir un catalizador Aumentar el volumen Retirar parte del O2(g)

RespuestaAumentar la presin

AlternAtivA

B

PREGUNTA N. 37Seale la alternativa que presenta la secuencia correcta, despus de determinar si la proposicin es verdadera (V) o falsa (F), respecto a la correspondencia entre el nombre y su frmula qumica. I. Nitrito de mercurio (I) - Hg2(NO2)2 - KS - Mg3(PO4)2 II. Sulfuro de potasio III. Fosfato de magnesio A) B) C) D) E) VVF VFV FVV FFV FFF

Resolucin Tema: Principio de Le ChatelierEste principio, establecido por Henri Le Chatelier, menciona que cuando sobre un sistema en equilibrio se produce una variacin (en presin, temperatura o concentracin), el sistema responde de tal forma que disminuye el efecto de dicha variacin.

Anlisis y procedimientoA partir de la reaccin mostrada, se tiene que 2SO 2+O 2n R = 3

2SO 3 +calorn p = 2

Resolucin Tema: Nomenclatura inorgnica Anlisis y procedimientoCatin Nomenclatura Anin Nomenclatura

Las variaciones necesarias para favorecer la formacin del SO3 son: Concentracin: Aumentar [SO2] y/o [O2] Disminuir [SO3] Presin Si aumentamos la presin (es decir, si se disminuye el volumen), el sistema se desplazara de izquierda a derecha, favoreciendo la formacin del SO3. Temperatura Como la reaccin es exotrmica, al enfriar el sistema, favorece a que se desplace a la derecha, aumentando la cantidad del SO3. Catalizador Solo vara la cintica de la reaccin, pero no el equilibrio.

K

1+

ion potasio ion magnesio ion mercurio (I) ion mercurio (II)

NO1 2 S2 PO 3 4

ion nitrito ion sulfuro ion fosfato

Mg2+ Hg 2+ 2 Hg2+

Observacin El ion mercurio (I) se encuentra estable como Hg 2+, el 2 cual es el dmero de Hg+1.

10

QumicaI. Verdadero Hg22+

Anlisis y procedimiento1

NO2

Hg2(NO2)2

Como el O2 se recoge en agua, es una mezcla gaseosa; por ello, para determinar la cantidad de O2, se requiere la presin del O2 seco. Pgas hmedo=PO2+PH2O(V) PO2=Pgas hmedo PH2O(V) =700 mmHg 19,8 mmHg =680,2 mmHg Luego, por ecuacin universal, tenemos que

II. Falso K1+

S

2

K2 S

III. Verdadero Mg2+

PO 4

3

Mg3 (PO4)2

nO 2 =

PO 2 V RT

=

RespuestaVFV

(680, 2 mmHg )(3 L ) mmHg L 62, 4 mol K ( 295 K )

nO2=0,11 mol En la ecuacin balanceada se tiene que

AlternAtivA

B

2KClO3(s) 2KCl(s)+3O2(g) Proporcin de moles 3 mol O2 2 mol KClO3 0,11 mol O2 nKClO3=?

PREGUNTA N. 38Al descomponer una muestra de 20 g de clorato de potasio, KClO3, se produce O2(g) que al ser recogido sobre agua a 700 mmHg y 22 C ocupa un volumen de 3 L. Determine el porcentaje de pureza de la muestra.calor KCO 3( s) KC( s) +O 2(g ) (sin balancear) 22 PV C = 19, 8 mmHgH 2O

nKClO3=0,0733 mol

Luego, hallando la masa, tenemos que mKClO 3 nKClO 3 = M KClO 3 mKClO3= nKClO 3 M KClO 3 mKClO3=(0,0733 mol)(122,5 g/mol) mKClO3=8,98 g Finalmente %Pureza= mKClO 3 mmuestra 100% =

Masa molar (g/mol) KCO3=122,5 A) B) C) D) E) 36,8 44,9 72,2 77,4 78,3

=

8, 98 g 100% = 44, 9% 20 g

Respuesta44,9

Resolucin Tema: Estequiometra

AlternAtivA

B

11

QumicaPREGUNTA N. 39Cules de las siguientes proposiciones son correctas? I. El enlace A - C es apolar. II. El enlace H - C es ms polar que el enlace K - C . III. El enlace K - C tiene mayor carcter inico que el enlace A - C. Datos, Z: H=1, A=13, C=17, K=19 A) B) C) D) E) Solo I Solo II Solo III I y II II y III III. Verdadero El enlace K - C presenta mayor carcter inico que el enlace A - C. El K tiene menor electronegatividad que el A y por ello la diferencia de electronegatividades es mayor en el primer enlace.

RespuestaSolo III

AlternAtivA

C

PREGUNTA N. 40Cul de los siguientes procesos corresponde a la primera ionizacin del oxgeno? A) B) C) D) E) 1s22s22p4+e 1s12s22p 1s22s22p4 1s22s12p4+e 1s22s22p4 1s22s22p3+e 1s22s22p4+e 1s22s22p5 1s22s22p4 1s12s22p4+e

Resolucin Tema: Enlace qumicoLos enlaces qumicos en los compuestos son principalmente inicos o covalentes, los cuales se pueden reconocer por la diferencia de electronegatividades.covalente apolar polar inico

Resolucin Tema: Propiedades peridicasLa energa de ionizacin es la mnima energa que se le debe dar a un tomo que forma parte de una muestra gaseosa de un elemento para arrancarle un electrn de su nivel ms externo.

EN

0

1,7aumenta el carcter inico

3,3

Anlisis y procedimientoFalso El enlace A - C, al ser la unin de tomos con diferente electronegatividad, es un enlace polar. II. Falso El enlace H - C es de tipo covalente, mientras que el enlace K - C es inico; por lo tanto, este ltimo ms polar, dado que las cargas elctricas que se manifiestan en sus partculas son netas. I.

Anlisis y procedimientoPara el oxgeno (Z=8), el proceso de la primera energa de ionizacin es O (g ) O+ ) + e (g

1s22s22p4 1s22s22p3+e

Respuesta1s22s22p4 1s22s22p3+e

AlternAtivA

C

12